地震速报系统资讯之传送与其应用效益之评价-气象局.PDF

地震速報系統資訊之傳送與其應用效益之評估 秦葆珩 國立中央大學地球物理研究所 蕭乃祺 吳建文 中央氣象局地震測報中心 摘 要 本研究主要目的是探討台灣快速地震資訊系統 TREIRS 速報測站的強地動 特徵，並評估其所提供的相關強地動資料之準確度，經檢驗最大加速度值在不 同採樣率下的變化量，得知 TREIRS 速報測站的低採樣率所造成的偏差量約小 於 10% 。另外，我們發現，受到震源近場效應的影響，在震源區內相同地表地 質條件的測站間其反應頻譜差異可大至 10倍。 本研究並以有限斷層面之理論地震圖，探討不同震源機制所可能帶來的各 種地表近場效應。結果顯示，由逆衝斷層所可能帶來的近場效應，位於與滑動 反方向的測站，其地表振動的持續時間較長，與滑動同向的測站，其聚焦效應 明顯，三分量的速度最大峰值發生在斷層面頂端上方的測站，並且橫向的震波 衰減率較縱向的為大。走向斷層的近場 效應與逆衝斷層相似，但其橫向分量的 震波震幅較其他二分量的為大，各測站間的反應頻譜的差異量可達十倍以上。 壹、最大加速度值 (PGA)在不同採樣率下的變化量 由於數位訊號即時傳輸率的限制，台灣快速地震資訊系統 (TREIRS)(Wu et al., 1997)的採樣率僅為每秒 50個採樣點 ，為探討此一低採樣率所可能造成強地 動資料偏差如震度的計算 ，本研究將檢驗最大加速度值(PGA)在不同採樣率下的 變化量，並分析此一變化量與地震規模及震源距離的關係。首先，我們分析台 灣地區強地動觀測計畫 TSMIP(辛在勤，1993)的 IDS 與 A900 地震紀錄。圖一 為 4056個 PGA 大於 5 gal的最大加速度峰值在不同採樣率下與 TSMIP的 IDS 地震儀在 250 sample/sec下採樣率的 PGA 比值，此一比值代表不同採樣率所造成 的差異。圖二為 23247個 PGA 大於 5 gal的最大加速度峰值在不同採樣率下與 TSMIP的 A900 地震儀在 200 sample/sec下採樣率的 PGA 比值。由此二圖可見， 兩者比值的平均偏差量隨採樣率的遞減而漸增，在每秒 50 個採樣點的採樣率 下，PGA的平均偏差量約為 5% 。此一平均偏差量並隨地震規模的漸增而遞減， 當地震規模大於 5時 ，最大加速度值的偏差量約為 5%(如圖三) 。此平均偏差量 123 亦隨震源距離的漸增而遞減(如圖四) ，當震源距離小於 30 公里時 ，最大加速度 值的偏差量約為 10% ，當震源距離大於 30 公里 ，最大加速度值的偏差量減少為 5% 。為了直接比較TREIRS 與 TSMIP的強地動紀錄，本研究亦蒐集了 20筆強 地動資料見表一( ) ，其地震規模範圍由5.1 至 6.5 ，震央位置分佈於台灣北部、 宜蘭、嘉南、以及花東一帶見圖五( ) 。我們選取17個具有 4筆以上地震紀錄的 TREIRS 與 TSMIP 共同測站 ，經比較其三分量的最大加速度值後所得到的 PGA 平均偏差量甚小，其一個標準差的範圍約為正負 10%(見圖六 ) 。經由以上的分 析結果可知 ，快速地震資訊系統 50 採樣點秒的採樣率所可能造成/ PGA的最大 偏差量約為 10%所以在快速地震資訊系統中低採樣率的， PGA運用於震度計算 時所造成的偏差應可忽略不計。 貳、 TREIRS速報測站的強地動特徵 ：以宜蘭測站(ILA)為例 本研究並分析 TREIRS速報測站臨近且具有相似地表地質的 TSMIP自由場 強震站強地