利用台灣寬頻地震網從事強震預警研究

Abstract

大地震之發生目前難以有效地被預測，淺源大地震往往釀成災難，造成生命財產之損失。為了降低地震所帶來之災害，地震預警系統(Earthquake Early Warning, EEW)是目前經評估有效的地震減災方法，世界上已有許多國家都投入這項工作中，如美國(Kanamori et al., 1997; Allen and Kanamori, 2003; Wu et al., 2006a)、日本(Nakamura, 1988; Odaka et al., 2003)、墨西哥(Espinosa-Aranda et al., 1995)及台灣(Wu et al., 1998, 2002, 2006b; Wu and Kanamori, 2005a, 2005b)。台灣的地震預警系統可在地震發生後約20秒，對距離震央70公里以外的地區提供不同程度之預警時間，但對於距震央70公里內的地區卻無法發佈警報(Wu et al., 1998, 1999, 2002)。因此，為了改善現況，我們研究利用地震初達波(P波)特性之方法從事地震預警研究，以期能將提供警報的時間縮短至地震發生後10 秒內。 本研究從台灣寬頻地震網中，收集發生於1996年至2004年規模大於4.0且震源深度小於30公里之地震紀錄，以P波到達後3秒內之垂直分量訊號進行分析。方法上採用平均週期Tc(Kanamori, 2005)來估算地震規模，並由P波到達後3秒內之垂直分量之最大地表位移Pd(Wu and Kanamori, 2005b) 計算地震波振幅隨距離衰減之關係，利用此衰減關係亦可用來估算規模。由Voronoi cells的概念(Sambridge, 1999)及傳統定位方法可隨時間提供不同精確度之地震位置。 根據我們的分析，Tc所估計的地震規模與實際規模呈現1:1的線性關係，由Pd衰減關係所計算出的規模與實際規模亦為1:1的對應關係。將結果與前人研究(Kanamori, 2005; Wu and Kanamori, 2005a)相較，Tc與地震規模之對應呈現相當一致的趨勢。利用P波三秒內的資訊就有可能掌握地震的最後規模，符合Olson and Allen(2005)所提出之成果。 對地震的減災而言，採用Tc及Pd方法有可能將地震大小的判定時間縮至地震發生後10秒內，對於離震央30公里以外的地區提供預警。