資料選取

本研究主要研究目標為震源P 波加速度時間函數之特性，因此使 用之地震事件紀錄篩選條件需要初達P 波波形明顯可供分析者，因此 選取各地區測站均有記錄並且地震強度大於 4 級之地震事件紀錄作 為分析資料。此外，本研究所使用之地震與測站之震央距需有足夠距 離方能達到 P 波波形與 S 波以及表面波分離之目的，因此地震事件 需要有足夠的規模使震波傳遞至測站有明顯的初達 P 波加速度波形 紀錄；另一方面，為了避免震源因為規模不同造成斷層錯動行為複雜 效應，必須限制規模範圍。綜合以上條件，選取地震芮氏規模(M

L

近震地震紀錄中S 波與表面波兩者容易與其他波相重疊，使波譜 不易解離研究，而初達 P 波因為波速特性，在一定震央距之外相較於 S 波與表面波容易摘讀其波相而不易參雜其他波相。本研究使用之速 度構造自地表至 100 公里劃分為 9 層速度構造(Roecker et al., 1987)，

此速度構造中 P 波波速介於 5.86～8.17 (km/s)，S 波波速介於 3.23～

4.63 (km/s)，因此為了達到分離 P 波與其他波形之目的，以震央距 60 公里以上之地震事件初達P 波作為研究目標，並且分析地震波初達十 秒之內的紀錄，方能擷取 P 波波形用以分析，做為震源 P 波加速度時 間函數的解算依據。另一方面，選取之地震事件與測站震央距足夠時，

其P 波波線抵達測站之入射角度多以接近垂直方向入射，可增加測站 記錄 P 波波形資料於垂直方向之訊噪比，亦為設定此資料搜尋條件之

24

原因。

本研究主要研究參數為加速度特性，因此使用中央氣象局強地動 觀測計畫所架設之自由場強震儀觀測站 1991～2012 年所記錄之加速 度資料，選取計畫分區中的臺中地區、臺南地區、宜蘭地區、花蓮地 區與臺東地區測站記錄之地震事件用以解算震源 P 波加速度時間函 數。地震紀錄共有東西分量、南北分量以及垂直分量，為了避免質點 運動(particle motion)影響初達 P 波加速度值，因此本研究使用三分量 向量合成後之總量紀錄進行解算。

於分析各分區震源加速度特性時，因為宜蘭地區測站位於臺灣東 北地震帶、東部地震帶以及西部地震帶三者交界區域，相較於其他地 區測站記錄到最多符合研究資料選取條件之地震事件，包含規模、震 度以及震央距等，因此使用宜蘭地區測站資料作為研究資料。依照上 述條件篩選出 14 個地震紀錄，所使用之地震資訊如表 3.1 所示，本 研究所使用的自由場強震儀觀測站位置與地震震央位置分布如圖 3.1 所示。

本研究使用之衰減構造可靠範圍為4～25Hz(Chen et al., 1996)，

因此程式計算頻率範圍必須以此範圍進行解算方為可信。本研究分析 臺灣地區地震事件之 P 波訊號主要頻率分布約在 2～15Hz 之間(王仁 聖, 2011; 王郁如, 2010; 劉貞伶, 2009)，因此程式計算頻率範圍以此 範圍內進行解算。另一方面，高頻震波由震源傳遞至測站時，在經過 相同傳遞路徑之下，其震波經過之週期數相較於低頻震波更多，由 (2.22)式可知高頻波因為路徑傳遞所經過的週期數更多使其衰減比例 相較於低頻波更高，因此解算震源時間函數時將以更高比例的能量加

25

總回其震源波譜內，如此若解算頻率範圍過高，可能導致地震紀錄中 非地震產生之背景高頻雜訊以較高比例的能量計算回震源內，導致解 算結果產生誤差，因此為了符合頻率可靠範圍、符合臺灣地區P 波主 要頻率範圍、減少高頻雜訊波產生之誤差，並且增加程式計算效率，

本研究以4～10H 作為解算震源加速度時間函數之頻率範圍，頻率取 樣間隔為0.5Hz，取樣頻寬為 2Δω=0.5Hz。

26

表 3.1 本研究所使用之地震事件資訊。

依照中央氣象局分區以及緯度排序。

事件編號 日期(UT) 緯度(°N) 經度(°E) 芮氏規模 深度(km)

A 19960729 24.489 122.347 6.14 65.68

B 20041015 24.462 122.852 7.10 91.03

C 20010613 24.381 122.607 6.25 64.41

D 20070906 24.278 122.254 6.63 54.01

E 20090713 24.022 122.219 6.00 18.08

F 19960305 23.93 122.362 6.40 6.00

G 20011218 23.867 122.652 6.70 12.00

H 20041108 23.795 122.76 6.58 10.00

I 20091219 23.783 121.663 6.92 43.78

J 19991101 23.362 121.725 6.90 31.33

K 19990920 23.865 121.067 6.70 12.49

L 19990920 23.853 120.816 7.30 8.00

M 19990925 23.854 121.000 6.80 12.06

N 19990922 23.830 121.050 6.80 15.59

27

圖 3.1 本研究使用之測站與地震震央位置分布圖。

圖片中三角形符號為測站位置，分別位於臺中地區、臺南地區、宜蘭地區與臺 東地區；星形符號為地震震央位置。

28