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2022-01-04地震報告怎麼慢了?揭開製作地震報告的神祕面紗 625 期

Author 作者 陳達毅/中央氣象局地震測報中心課長,致力於發展氣象局地震預警系統。宋冠毅/中央氣象局地震測報中心員工,一個喜歡透過數據與地牛對話的工作者。

去(2021)年8月5日清晨在宜蘭外海發生規模6.0地震,最大震度達到4級,不過這次地震卻比平常慢了5分鐘才發布地震報告。氣象局說明是自動化地震定位系統出現問題,改為人工處理之後,才造成延後發布。地震定位系統的原理是什麼?為何會出現問題呢?現在就帶各位一探究竟。

地震報告是什麼?如何產生?

中央氣象局發布的地震報告,可以分為初步地震報告和正式地震報告兩種。初步地震報告由系統全自動產生,不僅是輔助中央氣象局24小時值班人員,在發布正式報告前的重要參考依據,而且還能夠有效地縮短正式地震報告的發布時間。

在地震發生後,提供國家級地震警報的地震預警系統,會迅速估計震源的位置和發生的時間,並讓自動化地震定位系統根據此資訊擷取完整的地震波形紀錄,經程式挑選地震的P波和S波抵達時間及地震定位後,再產生初步地震報告。此報告再經氣象局24小時值班人員檢視之後,最終發布正式地震報告(圖一)。

圖一|有感地震發布流程。

有感地震的發布流程。地震發生後,氣象局的地震觀測站會先偵測到有感地震,之後啟動強震即時警報系統,並同時得出地震資訊,包含發生時間、震央位置、地震深度、地震規模、各地震度等,再透過速報系統發布地震報告。

 

該報告內容可以告訴我們地震位置、發生時間、規模、各地震度等資訊,通常地震發生後5 ~ 10 分鐘可在氣象局的網頁得到此資訊。

地震定位是一個反覆猜答案的過程

簡單來說,地震定位就是一個先猜測答案再反覆修正的過程。進行地震定位之前,我們會先猜測一個初始的震源位置和發生時間。根據初始的震源位置可以獲得震源和測站的距離,透過速度構造模型則能夠得知震波在地層中傳遞的速度,綜合兩者資訊,就得以計算出震波從震源傳遞到每一個地震站的時間;另外,將測站觀測到的震波抵達時間與假設的初始地震發生時間相減,也能夠計算震波從震源傳遞到每一個地震站的時間。前者稱為「理論震波走時」,後者則表示為「觀測震波走時」。當理論走時與觀測走時相差愈小,即代表所猜測的地震位置和地震發生時間愈正確。

在地震定位操作的實務上,通常很難在第一次就猜對答案。往往我們所猜測初始的地震位置和初始的地震發生時間,必須經過多次修正,才有可能趨近正確的答案。一般來說,這個反覆修正的程序,會一直持續到多次的修正結果都相差不大時,才算是完成地震定位。……【更多內容請閱讀科學月刊第625期】