前言 1999 年 09 月 21 日凌晨 01:47, 一陣天搖地動不但撼動了台灣 島, 也喚醒了本島居民對地震的恐懼, 究竟地震是怎麼造成的? 民眾 又應該如何防範地震呢? 請看看以下的說明與建議 地震成因 自古以來地震的成因總是伴隨著許多有趣的傳說, 我國認為地震的成因是地牛翻身, 日本的說法跟我國很像, 說是大鲶魚翻身造成地震, 而北美原住民的說法也很好玩, 他們以為地球是由一隻巨大的烏龜所支撐, 烏龜向前走, 大地就開始顫抖 各地都有不同的說法, 千奇百怪十分有趣 地震?? 地牛翻身?? 我也要來翻翻看!! 事實上地震可分為自然地震與人工地震, 自然地震是指因自然環境因素如板塊或火山活動造成之大地震盪, 而人工地震是指因人為因素如核子試爆造成之大地震盪, 一般所謂地震如無特別說明通常是指自然地震 - 1 -
根據現代地球科學的研究發現, 地震的成因有以下幾種 : 1. 構造性地震 2. 火山地震 3. 衝擊性地震 ( 例如 : 隕石撞擊 ) 其中又以板塊運動所造成的地殼變動 ( 構造性地震 ) 為主 依據板塊構造學說的說法, 如圖一, 地球就像被一鍋表面被菜葉覆蓋的熱湯, 漂浮在表面的菜葉伴隨著熱湯的沸騰而漂動, 而這些漂動的板塊在接觸的邊界上就會發生不同的互動, 進而產生地震, 地球各板塊的分佈狀況如圖二 1 2 圖一 地球內部熱對流示意圖圖二 世界七大板塊圖 1 本圖出處 國立科學工藝博物館 撼天動地網站 2 本圖出處 國立科學工藝博物館 撼天動地網站 - 2 -
在板塊相接的地方容易發生地震, 依據地震發生的頻率及位置來 分, 全世界主要有三個地震帶, 分別為環太平洋地震帶 歐亞地震帶 和中洋脊地震帶, 圖三所示 圖三 三大地震帶位置圖 3 1. 環太平洋地震帶顧名思義環太平洋地震帶 (Circum-Pacific seismic zone) 就為在太平洋的邊緣上, 西從阿留申群島起, 經千島群島 日本 琉球 台灣 菲律賓 印尼至紐西蘭 東從阿拉斯加起, 經北美和中南美洲西海岸, 直至安第斯山南端, 是一個環狀地帶 世界上約 80 %的淺層地震( 震源深度小於 70 公里 ) 90 %的中層地震( 震源深度介於 70 公里和 300 公里之間 ) 和幾乎所有的深層地震 ( 震源深度大於 300 公里 ) 都發生在這個地震帶上 3 本圖出處 國立科學工藝博物館 撼天動地網站 - 3 -
2. 歐亞地震帶歐亞地震帶 (Eurasia seismic zone) 也稱地中海地震帶 (Mediter raneanseismic zone), 從地中海北岸開始, 包括意大利半島 西西里島, 經土耳其 伊朗 巴基斯坦 印度北部, 直至中國康藏邊境 此帶又分支伸入新疆, 轉甘肅 陝西, 此地震帶主要是由印度洋在印尼地區隱沒, 印度半島向北與亞洲大陸之碰撞及非洲大陸與歐亞大陸之碰撞所造成的 世界上約 15 %的淺層地震 10 %的中層地震 和極少數的深層地震是發生在這個地震帶上 3. 中洋脊地震帶中洋脊地震帶 (Mid-ocean Ridge seismic zone) 它包含延綿世界三大洋 ( 即太平洋 大西洋和印度洋 ) 和北極海的中洋脊 主要有三支, 大西洋的海底山脊約呈南北走向繞經非洲南部, 向東到印度洋與印度洋海底山脊會和, 而印度洋海底山脊則向東繞行澳洲南邊, 到達太平洋與東太平洋海底山脊 ( 近中南美洲 ) 會合 長度達數萬公里, 寬度很窄, 地震次數不多, 中洋脊地震帶僅含全球約 5 %的地震, 此地震帶的地震幾乎都是淺層地震 由前面的介紹可知我們居住的台灣島, 就位在環太平洋地震帶 上, 而全球地震又大多集中在這個地震帶上, 所以我們就經常有機會 感受到大地的震撼 - 4 -
地震災害 行政院九二一地震重建區災害應變中心 防災教育訓練推動計畫 防災知識推廣課程 - 認識地震災害 講到地震災害我們得先釐清幾個跟地震相關的名詞與特性 : 1. 震源與震央 : 如圖四所示, 震源 (hypocenter) 指地震發生的位置, 震央 (epicenter) 指震源正上方的地表位置, 兩者之間的距離稱之為震源深度 4 圖四 震源與震央示意圖 2. 地震波動的傳遞方式 如圖五所示, 地震波依傳播路徑可分為兩大類 : A. 體波 (body wave): 可在地球內部傳播, 依波動性質之 不同又分為 : (1)P 波 ( 縱波或壓縮波 ): 性質與音波相似, 質點運動和 波傳播方向一致, 速度最快 (2)S 波 ( 橫波或剪力波 ): 質點運動與波傳播方向垂直, 4 本圖出處 國立科學工藝博物館 撼天動地網站 - 5 -
產生一上一下或一左一右的振動, 速度次之 B. 表面波 (surface wave): 沿地球表層或地球內部界面傳 播, 主要可分為 : (1) 洛夫波 (Love wave): 質點沿著水平面產生和波傳播方向垂直的運動 (2) 雷利波 (Rayleighwave): 質點在平行於震波傳播的垂直面上, 沿著橢圓形軌跡震動 5 圖五 地震波動的傳遞方式 5 本圖出處 中央氣象局 地震百問 - 6 -
3. 地震的大小描述對於地震大小的描述一般說來有兩種方式, 一種是以地震釋放的能量, 也就是規模 (Magnitude) 來描述, 所謂的規模是一個沒有單位的實數, 目前世界通用地震規模為芮氏規模, 乃美國地震學家芮希特教授在 1935 年所提出, 根據其定一方式, 一個地震只有一個地震規模 ; 而另一種則是以地震時地面上的人所感受到震動的激烈程度, 或物體因受震動所遭受的破壞程度來描述, 稱之為震度 (intensity), 現今地震儀器已能詳細描述地震的加速度, 所以震度亦可由加速度值來劃分, 我國的分級標準如表一 表一 交通部中央氣象局地震震度分級表 震度分級 地動加速度範圍 人的感受 屋內情形 屋外情形 0 無感 0.8gal 以下 人無感覺 1 微震 0.8~2.5gal 人靜止時可感覺微小搖晃 2 輕震 2.5~8.0gal 大多數的人可感到搖晃, 睡眠中的人有部分會醒來 電燈等懸掛物有小搖晃 靜止的汽車輕輕搖晃, 類似卡車經過, 但歷時很短 3 弱震 8~25gal 幾乎所有的人都感覺搖晃, 有的人會有恐懼感 房屋震動, 碗盤門窗發出聲音, 懸掛物搖擺 靜止的汽車明顯搖動, 電線略有搖晃 有相當程度的恐懼感, 部分的人 房屋搖動甚烈, 底座不穩物品傾 汽車駕駛人略微有感, 電線明 4 中震 25~80gal 會尋求躲避的地方, 睡眠中的人 倒, 較重傢俱移動, 可能有輕微災 顯搖晃, 步行中的人也感到搖 幾乎都會驚醒 害 晃 5 強震 80~250gal 大多數人會感到驚嚇恐慌 6 烈震 250~400gal 搖晃劇烈以致站立困難 7 劇震 400gal 以上 搖晃劇烈以致無法依意志行動 註 :1gal = 1cm/sec2 部分牆壁產生裂痕, 重傢俱可能翻倒 部分建築物受損, 重傢俱翻倒, 門窗扭曲變形 部分建築物受損嚴重或倒塌, 幾乎所有傢俱都大幅移位或摔落地面 部分牆壁產生裂痕, 重傢俱可能翻倒 汽車駕駛人開車困難, 出現噴沙噴泥現象 山崩地裂, 鐵軌彎曲, 地下管線破壞 - 7 -
根據實際觀察發現, 地震發生時經常伴隨發生斷層 山崩 地裂 地盤隆起 陷沒 崩崖 地下泥水噴出 井水變化 等現象 隨著這些現象發生許多衍生的災害也隨之而來 以九二一集集地震為例, 根據中央氣象局的紀錄 ( 見圖六 ), 這個規模 7.3 的地震發生時, 台灣全島幾乎都感受到 4 級以上的震度 由於地震規模高達 7.3, 而且發生於接近地表處, 所以伴隨而來的災害十分慘重 圖六 九二一集集地震地震紀錄 地震發生時車籠埔斷層發生變動 ( 如圖七 ), 斷層經過處由於地表劇烈的變形 ( 如圖八 圖九 ), 導致許多人工建築物毀損 ( 如圖八 圖九 圖十 ), 由此可見, 大自然的力量是多麼的巨大, 只是稍稍釋放一下能量, 就令我們損失慘重 - 8 -
圖七 車籠埔斷層變動狀況 地表隆起變形 操場跑道毀損 圖八 九二一集集地震後霧峰光復國中操場受創情況 - 9 -
河道變形 橋面斷裂 圖九 九二一集集地震後埤豐橋 ( 大安溪 ) 受創情況 壩體毀損 圖十 九二一集集地震後石岡壩受創情況 - 10 -
地震防護 行政院九二一地震重建區災害應變中心 防災教育訓練推動計畫 防災知識推廣課程 - 認識地震災害 俗話說 多一分準備少一分傷害, 在災害發生前就先做些必要的準備工作, 雖然無法完全避免災害發生, 但至少能讓我們事先就有心理準備, 知道在什麼情況下該做些什麼反應動作, 將不可避免的傷害降到最小的程度, 基本上我們可以將地震防護分為震前 震中與震後三階段來進行, 以下就依據時間順序做個介紹 1. 地震前地震防護絕大多數的準備工作就是在這個階段進行, 一般說來我們可以依所在地點或場所來做準備 : A. 住家 (1) 事先找好家中安全避難處 (2) 預先討論好家人離散時的習慣集合地點, 在離家步行範圍內, 列出兩個或三個地點, 如 : 鄰居或親友家 學校 社區中心 (3) 知道瓦斯 自來水及電源安全閥的位置 如何開關, 並經常測試其功能是否正常 (4) 懸掛的物品要確認其固定處是否牢靠, 櫥櫃門閂宜鎖緊 (5) 重物不要置於高架上, 大型及重心較高之家具靠牆擺設時應加裝固定片 (6) 個人安全準備事項 : a. 將眼鏡置於睡醒時手的反射動作會立即觸碰到的枕邊 b. 常備襪子與室內拖鞋以保護足部 哇! 觸電了! - 11 -
c. 將手電筒放置於固定取得之處 d. 存款簿 印鑑 各種書狀及重要文件等貴重物品, 預先放置在災害發生時可以迅速攜出之獨立保管的地方 (7) 家中應準備地震包, 並告知家人所儲放的地方, 重量上, 建議男性用的約在 15 公斤以下, 女性則為 10 公斤以下, 地震包建議的內容物請參考表二 表二 地震包內容物建議清單 種類項目內容 必要項目次要項目 飲用水食品手電筒錢與證件通訊用品急救箱工具包雨具衣物安全用品衛生用品 每人每日的最低需求標準約二公升, 準備約三天份量罐頭 餅乾糖果 巧克力及高熱量食物, 準備約三天份量最好選擇亮度高 質地堅固的產品, 事先裝好電池零錢與鈔票至少準備約 3000 元以上, 並備妥身分證明文件行動電話 無線電 緊急聯絡通訊資料 小型收音機 等絆創膏 繃帶 紗布 脫脂棉 消毒藥品 胃藥 止瀉劑 感冒藥 眼藥 剪刀 家中成員規律用藥 止痛退燒藥, 用小包裝的方式匯總在急救箱中 打火機 繩索 瑞士刀 鐵鎚 等雨衣或雨傘一套禦寒衣物 手套 口罩 工作用手套 安全帽 防毒面具 哨子 等面紙 生理用品 嬰兒用品 等 - 12 -
B. 學校 (1) 預先找好安全的避難處, 並規劃人員疏散路線 (2) 經常檢測消防及防火設備 (3) 教師 ( 尤其是中 小學校 ) 應經常在課堂宣導防震常識並教導學生避難事宜, 舉行防震演習 (4) 教室的照明燈具 實驗室的櫥櫃及圖書館的書架應加強固定, 並加強化學藥品存放的安全 (5) 經常性檢查疏散路線是否暢通, 並測試緊急照明設備之功能 (6) 定期整理避難處以維持隨時使用之可能, 同時檢查避難時必須之維生用品狀態 大家別慌張! 往這裡走! C. 辦公室及公共場所 (1) 經常檢測消防及防火設備 (2) 規劃有關緊急計畫, 並分別告知緊急情況時各人的任務以及應採取的行動 (3) 經常性檢查疏散路線是否暢通, 並測試緊急照明設備之功能 - 13 -
2. 地震時 在這個階段, 最重要的就是確保自己的安全, 別因為地震劇烈 的搖晃受到傷害, 我們一樣依據所在地點及場所來做說明 : A. 室內 (1) 保持鎮定, 確實將所有電源 瓦斯 自來水開關關閉 (2) 迅速打開出入通道的門, 但不可慌張的衝出戶外 (3) 儘速躲在堅固家具 桌子下, 或靠建築物中央的牆站著, 並以墊子類的物品保護頭部 (4) 切勿躲在窗戶或落地窗旁, 以避免玻璃破裂造成傷害 B. 室外 (1) 站立於空曠處或騎樓下, 不要慌張地往室內衝 (2) 注意頭頂上方是否有招牌 盆景等掉落 (3) 遠離興建中的建築物 電線桿 圍牆以及未經固定的販賣機等 (4) 鎮靜迅速地離開陸橋上或地下道 (5) 行駛中的車輛遭遇地震, 應逐步減低車速靠邊停放, 待停妥後再行躲進附近騎樓下, 千萬不可緊急剎車, 以避免後車追撞 (6) 若在郊外, 應盡量遠離崖邊 河邊 海邊, 並找空曠的地方避難 趕緊找個安全的地方躲起來 - 14 -
C. 學校 (1) 避於桌下, 背向窗戶, 並用書包保護頭部 (2) 保持鎮定, 確實將實驗室使用中之電源 瓦斯 自來水開關關閉 (3) 遠離實驗室中存放化學藥劑的地點 (4) 切忌慌亂衝出教室, 並避免慌張地上下樓梯 (5) 如在操場, 遠離建築物 (6) 依據平日防震演習規劃, 進行人員疏散避難 D. 辦公室及公共場所 (1) 注意天花板上的物品 ( 如吊燈 吊扇 ) 是否會掉落下來 (2) 辦公室躲在辦公桌或堅固的家具下或靠支柱站立, 遠離窗戶 (3) 保持鎮定, 依據避難指示燈迅速且有秩序的進行疏散避難, 應避免慌張推擠 (4) 使用逃生梯疏散, 勿搭乘電梯, 以免受困 嘿嘿! 我們都戴了頭盔了, 不怕被砸到!! - 15 -
3. 地震後 經過地震的震撼後, 仍不可以掉以輕心, 不同的危險正接踵而 至, 我們依然得提高警覺, 以下幾點注意事項提供大家參考 : A. 提高警覺, 注意餘震之發生 B. 周圍如有傷患, 應視狀況給予必要之協助 C. 檢查家中水 電 瓦斯管線有無損害, 如發現瓦斯管有損, 輕輕將門 窗打開, 立即離開並向有關權責單位報告 D. 打開收音機或電視, 收聽收看緊急情況指示及災情報導 E. 檢查房屋結構受損情況, 如有損壞儘速離開, 疏散時請使用樓梯 F. 儘可能穿著皮鞋 皮靴, 以防震碎的玻璃及碎物弄傷 G. 聽從救災指揮人員的指示進行疏散, 並協助保持救災道路暢通, 儘可能徒步避難 H. 遠離崖邊 海灘 港口以防山崩 落石或海嘯造成之災害 I. 地震災區, 除非特准, 不應擅自進入 J. 注意自身安全, 嚴防歹徒趁機掠奪 K. 注意環境清潔, 以免傳染病病源滋生 L. 參與慈善活動時應注意, 以避免遭受心人士欺騙 重建工作需 要你我一起 努力! - 16 -
參考資料 地震百問中央氣象局 (http://scman.cwb.gov.tw/eqv3/knoweldge/eq_100/eq_100_all.htm) 地震防護中央氣象局 (http://scman.cwb.gov.tw/eqv3/knoweldge/eq_protec/protect.htm) 撼天動地地震科學探索國立科學工藝博物館 (http://www.nstm.gov.tw/earthquake/index.htm) 備妥 地震救命包, 不怕地牛大翻身南方女性生活網 (http://www.south.nsysu.edu.tw/fem/home/h-3.htm) 居家安全手冊美國安泰人壽 (http://163.22.92.5/menu9/lib4/safe/01.htm) 地震防災手冊行政院國家科學委員會 - 17 -