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講 題An Improvement in Earthquake Monitoring - The Operation of the Earthquake Early Warning System in Taiwan
講 者交通部中央氣象局地震測報中心 副主任-呂佩玲
日 期2014/11/19長 度00:30:03人 氣420 次
摘 要
An Improvement in Earthquake Monitoring - The Operation of the Earthquake Early Warning System in Taiwan

臺灣地震測報新頁:強震即時警報作業

 Taiwan is located on one of the most active seismic zones in the world, an area where the Philippine Sea Plate moves toward the Eurasia Plate by approximately 8 cm/year. Many earthquakes occurred in this region. The Central Weather Bureau (CWB) of Taiwan is aim to monitor seismic activity and fast release earthquake information. In order to carry out the mission, the CWB made a long term plan which divided into three periods. During the first period the CWB performed Taiwan Strong Motion Instrumentation Program from 1992 to 1997. Those data can be used in earthquake engineering to establish building codes and provide valuable information to the emergency agencies. In the second period, the CWB established an Earthquake rapid reporting system. This system got great performances in the past large earthquakes, especially for the 1999 Chi-Chi Mw 7.6 earthquake. This system released good earthquake location, magnitude and intensities in 102 seconds after Chi-Chi earthquake occurred. At that time, it was a leading technology around the world. For the third period, the CWB continued to reduce the reporting time of the rapid reporting system, in order to issue timely warnings to the public before strong shaking hits target areas. This system is called earthquake early warning system, which can provide earthquake information within 30 seconds after earthquakes occurred. At this time the CWB not only improved the capability of earthquake reporting, but also developed techniques of detecting earthquake precursors using geophysical methods including ground water level, global position system and magnetism system. The earthquake early warning system can determine the earthquake location and magnitude before the strong-ground shaking strikes target areas. Currently, for the inland and the near offshore earthquakes the system can provide 15 to 20 second leading time. This information may be used in the protection of the public transportation, schools, hospitals and also the emergency agencies. In 2013 the CWB started issuing warnings to elementary schools and junior high schools. Meanwhile, the CWB have signed a contractor with commercial or third party group to support the warning distribution.

  臺灣地處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊相互碰撞的樞紐點上,每年約有超過20,000次的地震在此發生,其中不乏成災之地震。因此,正確且快速的蒐集、傳遞與發布地震資訊,以達到防震減災的目的,是中央氣象局最重要的使命之一。
  有鑑於此,本局於民國81至86年,積極執行「強地動觀測」第1期計畫,完成全島都會區強震觀測網之建立,廣泛蒐集臺灣各地的強震資料,提供國內工程及防災研究相關單位,作為研訂或修正建築物耐震設計規範之依據。民國87至92年,為因應交通運輸系統在防震安全之需求,以及救災體系之快速救援反應,本局執行強地動觀測第2期計畫,主要目標在「建置強震速報系統」,除提升地震測報作業能力外,並縮短通報時程,使相關單位能提高緊急應變時效。第2期計畫執行期間,臺灣地區發生數起災害地震,例如民國87年7月之嘉義瑞里地震、88年921大地震,1022嘉義地震,以及91年331地震。該時期的強震速報系統已逐步顯現預期效能,上述的地震速報時間均已縮短至計畫目標之內。921地震是近代臺灣災害地震之代表案例,當時建置中的地震速報雛型系統,於地震發生後彙整全臺各地自動傳回之資料,並於102秒後對外發布地震報告,此一速報成果備受國際重視與肯定。
  由於地震預測科技仍未到達實用階段,因此本局於93至98年執行強地動觀測第3期計畫「發展強震即時警報系統」,持續縮短地震測報時間。至98年底時已經可以在30秒內得知各地震度資料,並自動完成地震規模與震央位置的初步研判作業,迅速將地震訊息傳遞給距離震央較遠的地區,在破壞性地震波到達之前,即時採取緊急應變措施,避免災情擴大。為延續強地動觀測第1至3期計畫之執行成果,本局自99年起全力執行強地動觀測第4期計畫,其重點為建置高品質深井地震觀測站、整合海陸地震觀測網、加強地震海嘯監測,以及「拓展強震即時警報資訊於防災利用」,進一步提昇本國防震減災之能力。在執行強地動觀測計畫期間,本局同時建置多套地震以及地球物理觀測系統,目前計有11種觀測系統正在運作或建置中,分別為(1)短週期即時地震觀測系統,(2)加速度即時強震觀測系統(3)自由場強地動觀測系統,(4)結構物強震監測系統,(5)全球衛星定位(GPS)觀測系統,(6)地震地下水位觀測系統,(7)寬頻地震觀測系統,(8)磁力觀測系統,(9)陽明山微震觀測網,(10)深井地震觀測系統,(11)海底地震儀觀測系統。
  自101年起再將即時地震觀測系統結合本局與國內外不同機構的地震觀測資料做聯合觀測,以有效提升觀測密度及偵測範圍,整合成24位元即時地震觀測系統。另外亦將各地球物觀測系統(含GPS、地下水與磁力等)整合成臺灣地球物理觀測網,以進行前兆觀測及相關研究。
  強震即時警報是指當大地震發生後,利用震央附近地震站觀測到的早期震波資料,快速解算出地震規模、位置與深度,並以此預估各地區之震度與震波到時等資訊,再利用快速通訊技術,搶在具威脅性的地震波(S波)到達前,對各地區通報預估的震度及震波到時等資訊。如果強震即時警報的通報比實際破壞性地震波更快到達,就可爭取數秒至數十秒的預警時間來應變,這是目前最有效的地震減災科技。雖然強震即時警報所能爭取的應變時間有限,但若能善加利用,將可發揮很大的功效,除緊急避難應變之外,高速交通工具能夠及時減速、維生線或是瓦斯管線能夠自動關閉、工廠的生產線可以及時停止運轉,或是電腦硬碟的讀寫動作可以立即停止動作等。因此如何使這十幾秒的預警時間發揮作用,將是強震即時警報成功與否的關鍵。本局現階段已建置「強震即時警報系統」,針對臺灣本島地區近岸10公里內之中大型有感地震,平均約在地震發生後15~20秒,可完成初步地震資訊、各地預估震度與預估到時等資訊,並對外發送,對於距震央100公里以外之地區,將可提供約10秒以上之預警時效。
  本局於民國102年,執行「推動地震速報預警在學校應變機制之應用計畫」:全國中小學全面安裝強震即時警報系統的接收端軟體,在大地震發生時,透過網路即時接收本局地震速報系統發送之有感地震參數,並計算當地預估震度和震波抵達時間。各學校可依該校之應變計畫,有效提前因應即將到達的威脅性地震波,以減低災情發生。為擴大服務層面與對象,正逐步針對大型公共設施,例如政府部門、大眾運輸、能源工廠與學校等發布警報資訊。另外並規劃透過簽訂合作契約方式,尋求有能力及意願的單位,包括防災協力機構、電信公司、大眾媒體或民間企業,提供本局的地震警報訊息,使其可以針對應用單位、民間單位、個人訂閱用戶與一般民眾客製化產品,建置通訊平台與開發多元化應用服務,擴展地震預警的應用層面,並推動國內防救災產業之發展。
提 供國立自然科學博物館-「地震防災大三角」國際研討會
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