星期一, 3月 14, 2011

關於日本地震預警系統(EEW)


這次日本震災的新聞中,有提到日本的地震預警系統,在ptt有一位當事人這麼描述這套系統:

網友bubki在PTT八卦板發文指,他11日下午人在東京JR新宿車站附近一家咖啡廳內,在場所有民眾手機同時響動,接收日本政府傳送的地震預警,內容為「宮城地震15秒內會抵達東京,請立刻避難」,當場所有人往外衝,果然不久地面開始劇烈搖晃..................

台灣也處在地震帶上,而且曾經歷過921地震的摧殘,我們當然也很希望有這樣一套先進的預警系統,在討論台灣適不適合這套系統之前,讓我簡介一下日本現有的系統:

這套系統的英文全名叫做Earthquake Early Warning, EEW,是由日本氣象廳主導而建立的,在日本的國土上(由圖示看來,包含海底)佈置大量的地震感測器,當地震開始發生的瞬間,最接近的感測器就會通知氣象廳裡的主機,緊接著速度較快的P震波,傳遞到了其他鄰近的感測器,這時候系統擁有更多的數據可以分析出較準確的相關資訊如:地震規模、強度、震央位置,並透過這些數據與原有的資料庫進行推算,預測出其他地區,在幾秒後會遭受什麼樣規模的地震襲擊,由於人類的通訊速度跑得比地震波還快,所以在某些情況下,來得及在電視以及手機放送地震即將來襲的訊息。

下圖就是日本氣象廳網站上的介紹圖示,這套系統從地震一發生,就不斷的量測並分析數據,所以地震發生數秒鐘後,所累積與歸納出的地震資訊,就足以通知全國各地的民眾:



日本氣象廳在網站上,也不諱言這套系統的限制:當面對的地震是大型地震時,這類地震在時間上持續一段時間,空間上的震央往往不是固定的點,所以這套系統僅憑初期的地震數據,所做出來的分析結果可能與實際上的地震強度、位置都會有所落差。
另外,當震央太接近時,破壞力大的『S波』每秒約五公里的速度,可能會跑在地震預報發佈之前。主要用來偵測地震的P波,其速度也不過比S波快一些而已(P波波速大約每秒七公里),假如距離太近,系統可能剛剛偵測到P波,不到幾秒鐘內S波立刻就到了,訊息趕不及在地震前發佈給民眾。
這套系統仰賴著分布在各地的電子偵測器,所以像是打雷閃電或其他任何的震動,都會導致系統產生誤動作,不過因為系統對於錯誤訊號有一定的判斷能力,因此這樣的錯誤警報一百次不到一次。

介紹完日本的系統,我們回頭思考看看這樣的系統適不適合台灣?

台灣南北長度約四百公里,如果台彎的最北端發生地震,最南台灣的居民可以有多少時間準備呢?
這次的日本大地震,震央距離東京也大約是四百公里,東京的民眾剩下十五秒的預警時間。所以如果把這套行之多年(2007年開始至今),相當成熟的系統應用在台灣,最北端的地震,大約可以讓最南端的民眾擁有十五秒的準備時間,但假如地震發生在台灣中部,不論是台灣最北或最南的民眾,不會因為距離減半,而得到7.5秒的預警時間,因為系統偵測、評估所耗的時間是固定的,所以發生在台灣中部的地震,使得台灣南北端的民眾預警時間,可能只剩下將手機拿出口袋的幾秒而已,不是住在最南和最北端的民眾,還能剩下多少準備時間?

顯然這樣的系統,在台灣的效益是很有限的。假如把人命無限上綱,當然是有必要裝設的,但也許得用更創新的技術下去爭取更多的時間。

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