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臺灣東部海域電纜式海底地震儀及海洋物理觀測系統

  台灣地處菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊之交界,地震活動頻繁,災害性地震往往導致巨大損失,造成社會大眾生命財產的威脅。目前中央氣象局的地震觀測網,無論測站設置密度或地震發布效能,皆已達世界一流水準,平均每年可以記錄20,000次以上的地震,提供台灣地區災害性地震監測與防災功能。然而,由於現有測站皆設置於陸上﹙包括本島與離島﹚,對於70%發生於台灣東部海域的地震,現有陸上地震觀測網尚不足以提供有效監測,包括地震定位的準確性與測報的時效性均有所限制。因此,如能將地震觀測網擴展至台灣東部海域,設置永久性的海底地震與海嘯觀測站,將可提升地震定位的準確度與縮短反應時間,提供民眾較多地震、海嘯的預警時間,並可監測宜蘭外海南沖繩海槽的海底火山活動。

  為擴展台灣地震觀測網之監測範圍,中央氣象局自民國96年起執行「台灣東部海域電纜式海底地震儀及海洋物理觀測系統建置計畫」﹙Marine Cable Hosted Observatory﹚,在台灣東部海域建置電纜式的海底觀測系統(請參考圖1)。光纖海纜由宜蘭頭城陸上站向外海延伸,總長度約45公里。纜線接近尾端處裝置1個科學觀測節點,連接多種觀測儀器,電力系統供應為1 KV,資料傳輸頻寬達2 GB/sec。觀測儀器以地震儀與海嘯壓力計為主,以進行地震海嘯防災作業,然而考量台灣四周環海,海洋相關之科學研究與水下技術亦是非常重要之發展議題,因此並安裝溫鹽儀、水下聽音計等儀器,以期海纜觀測系統能夠同時兼具其它海洋環境科學觀測之任務。根據實際連續觀測資料統計,各項觀測儀器之每日資料容量合計已達124 GB,其中地震觀測資料會透過光纖海纜即時傳送回陸上監測站,並藉由陸域數據傳輸線路傳至氣象局,與現有陸上之地震觀測站整合,執行海陸地震聯合觀測。本系統於民國100年10月完成建置,11月正式啟用,未來將視具體作業成效,繼續延伸纜線長度以及增設多套觀測儀器。

  海纜觀測系統即時監測效益如下:(1)有效監測東部外海強烈地震,縮短測報時間和提高準確性,爭取十到數十秒的應變時間,提升強震預警能力;(2)有效建立台灣近海發生海嘯時之預警功能,保障人民生命財產安全;(3)監測龜山島海底火山活動,減低火山活動可能對核能發電廠及北部生活圈造成的重大災害;(4)觀測海底微小地震,加強瞭解台灣鄰近地區地體運動;(5)促進我國海洋科學與水下科技之研究發展。

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