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2015-07-01地牛為何翻身
547 期
Author 作者
朱北麟／美國加州大學洛杉磯分校大地工程博士，專長於地震工程設計與分析。曾參與921大地震救災，現為美國加州Ninyo & Moore工程顧問公司大地工程部總工程師。
近年來，臺灣的有感地震頻繁。這隻被我們壓著的地牛真不安份，為何它會動個不停呢？
我們能否預測它何時會動呢？讓我們來瞧瞧這隻地牛到底有多麼大的神通吧！
幾千年來，我們的老祖宗，就不停地和這隻地牛搏鬥。目前歷史上記載最早的地震活動，是發生在西元前1831年，那時恰是中國的夏朝，地震發生在泰山。由於年代久遠，地震的強度和造成的損害，並無詳細的記載。中國曾經發生過三次大地震，其中最大的地震，發生在西元1556年，震央位於陝西省華縣，史稱明嘉靖關中大地震。現代科學家根據歷史的記錄，推斷當時地震的能量約為規模8.0至8.3，傷亡的人數約為83萬人。第二大的地震，發生在西元1976年，地點在河北省唐山市，地震規模為7.5，震源深度為15公里。由於地震發生在深夜3點42分，雖然地震僅僅持續了10秒鐘，但卻造成24萬（另有一說為65萬）人的死亡、16萬人的重傷。第三大的地震，發生在西元1920年，地點在甘肅省海原縣（今屬寧夏），規模是8.5。它所釋放出來的能量約為唐山地震的2.8倍（100.45），造成約23萬人死亡。
由於大地震的威力空前，它所造成的損害經常動搖國本。自古以來，地牛的活動，皆被視為是上天的警示，可能會危及皇室，甚至帝位！歷代的君王均對它敬畏有加。西元132年，東漢的太吏令張衡，發明了世界上第一座地震偵測儀器——候風地動儀。地動儀以精銅鑄成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒樽。它的結構精巧，內部中間有一根銅柱，周圍有八套機關。外部對應的位置，各安置了一個龍頭，口含小銅丸。龍頭的下方，各有一隻仰頭張口的蟾蜍，對準龍頭。當某方向傳來地震時，銅柱便會倒向那個方向，因而觸動連接龍口的機關，使銅丸落入蟾蜍口中，並發出巨響。至於其他七隻龍頭，則不為所動。依照銅丸落下的方位，便「知震之所在」。
地牛在哪裡？
想要預測地震，首先就要知道地牛在哪裡？地動儀問世後過了1748年，英國地質學家約翰米恩發明了首部水平式鐘擺地震儀，讓人們才真正地看到了地牛的行蹤。西元1889年，在德國波茨坦的實驗室內，有一具簡單的鐘擺式地震儀，它首次記錄到數千公里外日本發生的地震。地震儀可以準確記錄震波到達的時間，也可推知震波在地表傳送的速度。由三部以上地震儀所錄下的震波圖，可以算出同一地震和各地震儀間的距離，進而定出震源位置。經過不斷地改良，現代的地震儀已經數位化了，經由無線傳輸，可以確實地將資料迅速地傳送到地震觀測中心。近百年來，這些收集到的地震資料，不僅記錄了震央，也提供了寶貴的地質資料，使人們可以推估、瞭解地球內部的構造。......【更多內容請閱讀科學月刊第547期】