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銘均書摘(看見天上的地震前兆)

看科學人雜誌,裡面兩篇報導讓我印象深刻。
一篇是「天地同震-以GPS找尋地震及海嘯源頭」還有「看見天上的地震前兆」主角都是中央大學教授劉正彥。


1. 強烈地震造成地表大幅上下錯動,會將聲波傳到高空,使電離層跟著振動。
2. GPS訊號行經電離層時,會受電離層振動影響而偏移,收集多點訊號即可標定出振動源。
3. 發生海嘯時,大面積海水同步上下起伏,也會將聲波傳到電離層,因此可用同樣方法鎖定海嘯的源頭。
4. 他在2000年證實了電離層會跟著地層一起震動,產生「同震效應」,然而直到今年(2010年)8月4日,這項研究成果才獲登於《地球物理研究期刊》(Journal of Geophysical Research, JGR)。《自然》在新聞中再度提及這篇論文並大為肯定。稱之為「為未來人類海嘯監測開啟一條先河」。
5. 電離層是地球高層大氣中的氣體分子受到太陽發出的X光和紫外光照射而解離為帶負電的電子和帶正電的離子(稱為電漿態),高度為距地表50~2000公里,一般而言以距地表250~350公里處濃度最大。
6. GPS衛星距離地面兩萬公里,會朝地面發送電磁波,這些電磁波訊號必須穿過電離層才能到達地面。若電離層發生非常大的振動,電漿密度將隨著波動,電磁波訊號行經其中就會受影響而發生路徑偏移。從地面GPS接收器收到的訊號,可以查知訊號發生偏移的時間,也就是該條訊號路徑上電離層發生振動的時間。
7. 他利用位於全台各地的13個GPS接收器,每個接收器同時接收6~7顆GPS衛星的訊號,再檢驗每一個訊號在921大地震發生後是否產生偏移,以及地震後多久產生偏移。結果他發現台灣上空的電離層在地震後果然發生振動,且得出距地面300公里這個平面上許多不同點的振動時間。劉正彥計算出振動源位於集集東北方30公里處,正是921大地震地表錯動量最大的地方。
8. 在距地表300公里處的電離層,氣體分子密度大約只有地表的100億分之一。當地表大氣的振動傳到電離層時,根據能量守恆,空氣振動的振幅會增加,增加幅度與氣體分子密度的平方根成反比,因此電離層的電漿振幅估計為地表大氣振幅的10萬倍(100億),再考慮傳送時的遞減,因此他以1萬倍來估計。由於地表大氣振幅與地表錯動量相同,921大地震地表錯動較大處在車籠埔斷層北段,許多地方的錯動都在8公尺以上,因此他估計該處上空電離層振動幅度可達80公里。
9. 1999年9月21日凌晨一點多發生了震撼全台的大地震,劉正彥趕緊向電信總局取得地震前幾天的電離層觀測資料,在打開來看之前,他心想:「這麼強烈的地震,若沒有看到電離層電子濃度減少,我從此不碰這個題目!」結果一打開資料,完全不用計算就可一眼看出,在地震前一、三、四天,電離層電子濃度都大幅減少,他告訴自己:「這顯示我所做的科學研究是可以再現且經得起驗證的!」他放下心中一塊大石。
10. 這篇論文一直被退稿或要求補資料,和劉正彥一起進行研究的中央研究院地球科學研究所研究員黃柏壽和林正洪到最後都失去耐心,甚至說「把名字拿掉,饒了我們吧!」但是劉正彥卻堅持「你們貢獻很大,一定要跟我一起戰鬥到底!」終於在10年之後,登上了地球科學界頂級的期刊JGR。他現在更知道,只要規模5.6以上的地震、且地表是上下錯動的,就一定可以觀測到同震現象(若為走向斷層的平移錯動,則不會有同震現象)。
11. 海嘯源頭的海面波浪起伏雖比不上強烈地震的地表錯動,但卻是大面積海水同步上下起伏,跟平常不同位置波浪各自起伏的情形不同(各自起伏的波浪在進行大面積計算時會互相抵消,在數學上近似沒有起伏),因此才造成海面上大面積的空氣同步振動,傳到電離層後會產生相當明顯的影響,可以據以算出海嘯源頭。他以此法算出2004年12月26日南亞海嘯的源頭在印尼蘇門答臘地震震央的西南方900公里 處。
12. 運用這套方法,可在海底地震後大約4~7分鐘,準確算出是否引發海嘯並標定出海嘯的源頭。
13. 目前還是只能斷定所有規模5.4以上的地震,在地震前1~5天、震央附近1000公里範圍內,電子濃度會明顯減少,由於時間範圍和空間範圍都太大了,目前尚無法實際用來預測地震。



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演講預告:
2011年5月28號(六)14:00-16:00,在中壢藝術館演講廳(中壢市中美路16號)演講。題目是「讓電視成為孩子的良師益友」
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大愛台長情劇展新戲《逆子》:
黃瑞芳吸毒販毒,多次進出監獄,父親往生時,還躲在靈堂後面施打毒品。
慈濟志工到花蓮監獄關懷,有一位從美國返台的阿嬤鼓勵大家,讓他非常感動,決定出獄後改邪歸正。

2011年5/30(一)至6/3(五),週一至週五,中午12點半以及晚上10點播出,週六將邀請演員以及本尊上節目分享。

逆子影片:
http://www.facebook.com/video/video.php?v=10150163641861238

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我之前寫過一篇和黃瑞芳有關的文章,您可以參考:恨之欲其死,還是用愛期待浪子回頭? http://www.wretch.cc/blog/DaaiTV/562320

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以下這篇文章,請您幫忙轉寄:
慈濟模式釋疑(國際賑災)。提振台灣人的國際地位,大愛是唯一答案
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大愛新聞主播 倪銘均
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