台灣山區自由場強震網測站建置及資料收集分析

台灣山區自由場強震網測站建置及資料收集分析

Construction, Collection and Data Analysis of Free-field Strong Motion Network in Taiwan Mountain Area

主管單位：交通部中央氣象局 計畫編號：MOTC-CWB-100-E-01 黃柏壽¹ 黃文紀¹

葉仁傑

¹

Huang, Bor-Shouh Huang, Win-Gee Yeh, Jen-Chieh

何美儀2

陳燕玲2

張振生³

Ho, Mei-Yi Chen, Yen-Lin Chang, Sen-Sung

1中央研究院地球科學研究所

2中央氣象局地震測報中心

3台灣大學生物資源暨農學院實驗林管理處

摘要

2006 年起中央氣象局地震測報中心委託中央研究院地球科學研究所共同合作執行

「台灣山區自由場強震網建置、資料收集與分析」計畫，目的是在台灣山區廣泛的進行 場址勘察與設置自由場強震站，地球所主要是負責地震站的規劃、選址、興建、儀器安 裝、地震站維護與資料收集的工作，作為分析山區強地動特性的依據。

在過去5 年，我們已依計畫內容與實際研究需求在台灣山區設立了 65 個自由場強 震站，設置的地點主要是分佈在大台北、新竹、宜蘭、花蓮、台中與南投等地山區。本 年度(2011 年)強震站的地點觸及至南部山區，共完成了 9 個新增設的地震站。因此本計 畫目前共設置了74 個山區強震站。

本年度(2010 年 10 月至 2011 年 9 月)山區自由場強震網共整理出觸發站數超過 3 個 以上的49 個地震，計有 545 筆 3 向量加速度紀錄。這些地震的規模(M

L

)介於 3.1 到 6.1 之間；震源深度最淺 5.0 公里，最深 92 公里。本報告除說明新建測站、儀器維護與資 料收集外，並列出數例地震的垂直與東西向加速度歷時紀錄，提供參各界參考。

關鍵詞: 山區自由場強震網、寬頻地震站、3向量加速度紀錄

Abstract

In 2006, the Institute of Earth Sciences (IES) of Academia Sinica was contracted by the Central Weather Bureau (CWB) to execute a project entitled “Construction, Collection and Data Analysis of Free-field Strong Motion Network in Taiwan Mountain Area”. The IES is response for the planning of site selection, housing, instrument installation, data collection and maintaining.

In the past five years, sixty-five seismic stations have installed. Most of the stations are located in the mountain areas of Taipei, Ilan and Hsinchu counties. In January 2011, IES began to perform the new site selections for the seismic stations. The selected sites extend through the northern part of Taiwan into southern part of Taiwan. With significant efforts, the housing and installation for nine new seismic stations were completed in November of 2011.

Thus, seventy-four strong-motion stations were operated in the Taiwan mountain area.

台灣山區自由場強震網測站建置及資料收集分析

Construction, Collection and Data Analysis of Free-field Strong Motion Network in Taiwan Mountain Area

主管單位：交通部中央氣象局 計畫編號：MOTC-CWB-100-E-01 黃柏壽¹ 黃文紀¹

葉仁傑

¹

Huang, Bor-Shouh Huang, Win-Gee Yeh, Jen-Chieh

何美儀2

陳燕玲2

張振生³

Ho, Mei-Yi Chen, Yen-Lin Chang, Sen-Sung

1中央研究院地球科學研究所

2中央氣象局地震測報中心

3台灣大學生物資源暨農學院實驗林管理處

摘要

2006 年起中央氣象局地震測報中心委託中央研究院地球科學研究所共同合作執行

「台灣山區自由場強震網建置、資料收集與分析」計畫，目的是在台灣山區廣泛的進行 場址勘察與設置自由場強震站，地球所主要是負責地震站的規劃、選址、興建、儀器安 裝、地震站維護與資料收集的工作，作為分析山區強地動特性的依據。

在過去5 年，我們已依計畫內容與實際研究需求在台灣山區設立了 65 個自由場強 震站，設置的地點主要是分佈在大台北、新竹、宜蘭、花蓮、台中與南投等地山區。本 年度(2011 年)強震站的地點觸及至南部山區，共完成了 9 個新增設的地震站。因此本計 畫目前共設置了74 個山區強震站。

本年度(2010 年 10 月至 2011 年 9 月)山區自由場強震網共整理出觸發站數超過 3 個 以上的49 個地震，計有 545 筆 3 向量加速度紀錄。這些地震的規模(M

L

)介於 3.1 到 6.1 之間；震源深度最淺 5.0 公里，最深 92 公里。本報告除說明新建測站、儀器維護與資 料收集外，並列出數例地震的垂直與東西向加速度歷時紀錄，提供參各界參考。

關鍵詞: 山區自由場強震網、寬頻地震站、3向量加速度紀錄

Abstract

In 2006, the Institute of Earth Sciences (IES) of Academia Sinica was contracted by the Central Weather Bureau (CWB) to execute a project entitled “Construction, Collection and Data Analysis of Free-field Strong Motion Network in Taiwan Mountain Area”. The IES is response for the planning of site selection, housing, instrument installation, data collection and maintaining.

In the past five years, sixty-five seismic stations have installed. Most of the stations are located in the mountain areas of Taipei, Ilan and Hsinchu counties. In January 2011, IES began to perform the new site selections for the seismic stations. The selected sites extend through the northern part of Taiwan into southern part of Taiwan. With significant efforts, the housing and installation for nine new seismic stations were completed in November of 2011.

Thus, seventy-four strong-motion stations were operated in the Taiwan mountain area.

During the period of October 2010 to September 2011, forty-nine earthquakes were recorded by the seismic network as a result of triggering more than three stations. Their magnitudes are in the range of 3.1 to 6.1. The focal depths vary from 5.0 to 92 km. A total number of 545 three-component recordings were accumulated. This report is to describe the installation, maintain and data collection of the seismic network. The accelerograms of vertical and east-west components for some significant earthquakes were shown here.

Key words: Free-field Strong Motion Network in Taiwan Mountain Area、Broadband seismic station、three-component accelerograms

一、前言

台灣處於歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊擠壓帶上，地殼活動激烈，地震活動相當頻 繁，經常有破壞性的地震發生。由於近年來經濟發達及人口的成長，國內各種大型公共 工程如橋樑、水壩、電廠等快速增加，及民間的商業大樓也快速的成長，使得地震災害 的潛在危險性更甚於以往。為配合國家建設，加強台灣地區之強地動觀測，提升相關領 域之研究工作，以減輕地震所造成的災害，交通部中央氣象局於1991年初起責成該局地 震測報中心在台灣地區進行強地動觀測計畫(Taiwan Strong Motion Instrumentation Program，簡稱TSMIP)，此計畫的重點即在台灣地區廣泛、密集的裝設新一代高性能的 數位式強震儀，設置地點除了人口聚集的都會區外，也涵蓋了地震災害潛能較高的斷層 區域。自此之後，台灣的強地動資料蒐集在質與量上均有了顯著的改善，不僅可以提供 國家建設之依據，亦可為全世界強震研究建立完整之資料庫。

在1994 底止 TSMIP 已在全省各地完成了 600 多部自由場強震儀及 40 餘座結構物 陣列安裝工作(辛，1993)，並開始了資料蒐集的工作；同時也逐年繼續擴增地震站，至 2006 年已增加到超過 700 部的自由場強震站，形成一密度極高的強震觀測網(測站間距 平均約3 公里)。TSMIP 自由場強震站的裝設地點都選擇位在沖積平原上地狹人稠的都 會地區，其目標是為蒐集都會區的地表的強地動，作為研究人員探討地震波對地盤的影 響所需的基礎資料，以提供政府各部門推動各種重要建設場址選擇的依據。

相較於人口密集的都會平原地區，佔台灣總面積約三分之二的高山及丘陵地區所裝 設的地震儀數目則相當則明顯不足。山區的強地動資料對了解地震波的傳播過程與興建 山區的各種重要建設(如水庫、水利及防洪設施的設置等)格外重要。然受限於山區地形 與地物的影響，地震站場址的選擇和設置以及日後的維護和資料收集較為困難，因此山 區的強地動資料在過去一直相當的缺乏。有鑑於此，2006 年起中央氣象局地震測報中 心與本所作採逐年進行的方式開始建構台灣山區強震觀測網，此項工作是由本所負責站 址的規劃、勘查與興建，利用地震測報中心所提供之強震儀完成儀器的設置。工作內容 包含下列幾項：(1)地震站的選址與興建；(2)儀器維護；(3)資料收集；(4)資料整理與基 本分析。透過此計畫的執行希望能夠收集高品質的強震資料，擴大 TSMIP 的資料量，

使其運作更臻完備。該網設置的主要目的有二：(1)了解中央山脈地區的地震源特性；(2) 試圖探討震波行經中央山脈地區之傳遞演化過程。就工程應用而言然，山區地震站所記 錄的強地動資料對於當地的公共建設有相當的幫助，所蒐集的資料除供學術界探討地震 成因與震源特性外，並將併入台灣地震基礎資料以支援國家重大建設與震災評估。

During the period of October 2010 to September 2011, forty-nine earthquakes were recorded by the seismic network as a result of triggering more than three stations. Their magnitudes are in the range of 3.1 to 6.1. The focal depths vary from 5.0 to 92 km. A total number of 545 three-component recordings were accumulated. This report is to describe the installation, maintain and data collection of the seismic network. The accelerograms of vertical and east-west components for some significant earthquakes were shown here.

Key words: Free-field Strong Motion Network in Taiwan Mountain Area、Broadband seismic station、three-component accelerograms

一、前言

台灣處於歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊擠壓帶上，地殼活動激烈，地震活動相當頻 繁，經常有破壞性的地震發生。由於近年來經濟發達及人口的成長，國內各種大型公共 工程如橋樑、水壩、電廠等快速增加，及民間的商業大樓也快速的成長，使得地震災害 的潛在危險性更甚於以往。為配合國家建設，加強台灣地區之強地動觀測，提升相關領 域之研究工作，以減輕地震所造成的災害，交通部中央氣象局於1991年初起責成該局地 震測報中心在台灣地區進行強地動觀測計畫(Taiwan Strong Motion Instrumentation Program，簡稱TSMIP)，此計畫的重點即在台灣地區廣泛、密集的裝設新一代高性能的 數位式強震儀，設置地點除了人口聚集的都會區外，也涵蓋了地震災害潛能較高的斷層 區域。自此之後，台灣的強地動資料蒐集在質與量上均有了顯著的改善，不僅可以提供 國家建設之依據，亦可為全世界強震研究建立完整之資料庫。

在1994 底止 TSMIP 已在全省各地完成了 600 多部自由場強震儀及 40 餘座結構物 陣列安裝工作(辛，1993)，並開始了資料蒐集的工作；同時也逐年繼續擴增地震站，至 2006 年已增加到超過 700 部的自由場強震站，形成一密度極高的強震觀測網(測站間距 平均約3 公里)。TSMIP 自由場強震站的裝設地點都選擇位在沖積平原上地狹人稠的都 會地區，其目標是為蒐集都會區的地表的強地動，作為研究人員探討地震波對地盤的影 響所需的基礎資料，以提供政府各部門推動各種重要建設場址選擇的依據。

相較於人口密集的都會平原地區，佔台灣總面積約三分之二的高山及丘陵地區所裝 設的地震儀數目則相當則明顯不足。山區的強地動資料對了解地震波的傳播過程與興建 山區的各種重要建設(如水庫、水利及防洪設施的設置等)格外重要。然受限於山區地形 與地物的影響，地震站場址的選擇和設置以及日後的維護和資料收集較為困難，因此山 區的強地動資料在過去一直相當的缺乏。有鑑於此，2006 年起中央氣象局地震測報中 心與本所作採逐年進行的方式開始建構台灣山區強震觀測網，此項工作是由本所負責站 址的規劃、勘查與興建，利用地震測報中心所提供之強震儀完成儀器的設置。工作內容 包含下列幾項：(1)地震站的選址與興建；(2)儀器維護；(3)資料收集；(4)資料整理與基 本分析。透過此計畫的執行希望能夠收集高品質的強震資料，擴大 TSMIP 的資料量，

使其運作更臻完備。該網設置的主要目的有二：(1)了解中央山脈地區的地震源特性；(2) 試圖探討震波行經中央山脈地區之傳遞演化過程。就工程應用而言然，山區地震站所記 錄的強地動資料對於當地的公共建設有相當的幫助，所蒐集的資料除供學術界探討地震 成因與震源特性外，並將併入台灣地震基礎資料以支援國家重大建設與震災評估。

經過數年的努力，整個地震觀測網涵蓋高雄以北的山區，測站的空間分佈日趨完 整，對區域性地震應可蒐集更豐富的地動資料。本報告除說明新建測站、儀器維護與資 料收集外，同時繪出若干顯著地震之加速度振動歷時。

二、山區強震觀測網的建置

本計畫的工作是以數年的時間進行場址勘查並設立地震站為主，由於地震站地點都 位在山區，需倚重熟悉台灣山區路況、地震儀器操作以及認真負責執行野外工作的人 員參與。借重本所過去的經驗，我們逐年洽適宜地點來興建地震站。雖然山區路況不 佳往返耗時，且儀器常受天候影響導致異常，維護工作相當不易。但若能維持這些測 站的正常運轉，當可以獲得品質極佳的資料，並有效增加TSMIP 在空間上之涵蓋範圍，

以提高強震網的實用功能。

過去5 年(2006 年至 2010 年) 本計畫已完成設置 65 個測站(黃柏壽等人，2009，

2010)，簡述如下:

(1) 2006 年：完成設置 16 個地震觀測站，其分佈大致位於台北盆地的外圍包括大屯 山區與烏來以南的地區。

(2) 2007 年：完成設置 16 個測站，除了增設若干位於台北盆地的外圍山區的測站外，

也將觀測網的範圍擴展至宜蘭縣與新竹縣山區。

(3) 2008 年：完成設置 12 個測站，除了北部 2 站外，其餘是分佈在新竹縣、宜蘭 縣與台中縣。

(4) 2009 年：完成設置 10 個測站，其地點是在桃園縣、台中縣、苗栗縣、宜蘭縣、

南投縣、花蓮縣。

(5) 2010 年 ﹕完成設置 11 個測站，其地點是在台中縣與南投縣。

考量2010 年甲仙地震時震央附近山區缺少的觀測資料，本年度我們將強震站的地 點著重於南部山區，共規劃了 9 個擬新增設地震站的地點。站址的勘查於年初開始進 行，接洽的單位有學校、行政院農業委員會林務局與當地的警察局。至 2011 年 11 月 已完成此9 個測站之建站與儀器安裝。測站地點如下:

高雄縣：六龜國小、荖濃國小與樟山國小 台東縣：關山分局向陽派出所

花蓮縣：慈恩派出所、銅門村龍澗電廠隧道內外(2 個測站)與富里國中

圖一是2006 年起至 2011 間年山區強震觀測網的分佈狀況，本年度新建地震站以深棕色 實心圓表示，目前新建構完成的地震站已加入 TSMIP 的運作。表一是新建各測站之參 數，站房相片之2 例則示於圖二。

三、強震儀維護

山區強震觀測網所使用的儀器是地震測報中心所提供由Teledyne Geotech公司出品 的的A900數位式三軸向力平橫式加速度地震儀(triaxial force-balanced accelerometer)。

A900的自然頻率(natural frequency)為50Hz，阻尼值(damping value)為70%臨界阻尼 (critical damping)。儀器響應在DC至50Hz的頻率範圍，振幅相當平坦，且相位(phase)也 接近線性，因此對大部份的加速度紀錄而言，波形紀錄不致有顯著的扭曲。A900可記 錄的加速度範圍為 2g (1g=980 gals，1 gal=1 cm/sec

²

)，訊號之採樣率(sampling rate)為 每秒鐘200點，並以16位元(16-bit)之數字式紀錄儲存下來，最大計數(count)範圍為+32768 經過數年的努力，整個地震觀測網涵蓋高雄以北的山區，測站的空間分佈日趨完 整，對區域性地震應可蒐集更豐富的地動資料。本報告除說明新建測站、儀器維護與資 料收集外，同時繪出若干顯著地震之加速度振動歷時。

二、山區強震觀測網的建置

本計畫的工作是以數年的時間進行場址勘查並設立地震站為主，由於地震站地點都 位在山區，需倚重熟悉台灣山區路況、地震儀器操作以及認真負責執行野外工作的人 員參與。借重本所過去的經驗，我們逐年洽適宜地點來興建地震站。雖然山區路況不 佳往返耗時，且儀器常受天候影響導致異常，維護工作相當不易。但若能維持這些測 站的正常運轉，當可以獲得品質極佳的資料，並有效增加TSMIP 在空間上之涵蓋範圍，

以提高強震網的實用功能。

過去5 年(2006 年至 2010 年) 本計畫已完成設置 65 個測站(黃柏壽等人，2009，

2010)，簡述如下:

(1) 2006 年：完成設置 16 個地震觀測站，其分佈大致位於台北盆地的外圍包括大屯 山區與烏來以南的地區。

(2) 2007 年：完成設置 16 個測站，除了增設若干位於台北盆地的外圍山區的測站外，

也將觀測網的範圍擴展至宜蘭縣與新竹縣山區。

(3) 2008 年：完成設置 12 個測站，除了北部 2 站外，其餘是分佈在新竹縣、宜蘭 縣與台中縣。

(4) 2009 年：完成設置 10 個測站，其地點是在桃園縣、台中縣、苗栗縣、宜蘭縣、

南投縣、花蓮縣。

(5) 2010 年 ﹕完成設置 11 個測站，其地點是在台中縣與南投縣。

考量2010 年甲仙地震時震央附近山區缺少的觀測資料，本年度我們將強震站的地 點著重於南部山區，共規劃了 9 個擬新增設地震站的地點。站址的勘查於年初開始進 行，接洽的單位有學校、行政院農業委員會林務局與當地的警察局。至 2011 年 11 月 已完成此9 個測站之建站與儀器安裝。測站地點如下:

高雄縣：六龜國小、荖濃國小與樟山國小 台東縣：關山分局向陽派出所

花蓮縣：慈恩派出所、銅門村龍澗電廠隧道內外(2 個測站)與富里國中

圖一是2006 年起至 2011 間年山區強震觀測網的分佈狀況，本年度新建地震站以深棕色 實心圓表示，目前新建構完成的地震站已加入 TSMIP 的運作。表一是新建各測站之參 數，站房相片之2 例則示於圖二。

三、強震儀維護

山區強震觀測網所使用的儀器是地震測報中心所提供由Teledyne Geotech公司出品 的的A900數位式三軸向力平橫式加速度地震儀(triaxial force-balanced accelerometer)。

A900的自然頻率(natural frequency)為50Hz，阻尼值(damping value)為70%臨界阻尼 (critical damping)。儀器響應在DC至50Hz的頻率範圍，振幅相當平坦，且相位(phase)也 接近線性，因此對大部份的加速度紀錄而言，波形紀錄不致有顯著的扭曲。A900可記 錄的加速度範圍為 2g (1g=980 gals，1 gal=1 cm/sec

²

)，訊號之採樣率(sampling rate)為 每秒鐘200點，並以16位元(16-bit)之數字式紀錄儲存下來，最大計數(count)範圍為+32768

至-32767，即2g等於32768計數，也就是說其解析度約為0.0598 gal/conut，因此對僅數gals 的地振動，均能記錄到良好的波形。此外，A900強震儀均有震前記憶(pre-event memory) 裝置，此種設計的優點是可避免地震初達波的漏失，以確保紀錄的完整性。

地震紀錄的蒐集及儀器的檢測是本計畫除了地震站的選址與興建外的另一項執行 重點工作，良好的檢測與維護才能確保收錄資料的正確性與完整性。根據中央氣象局 地震測報中心所擬定之「強震儀維護檢測記錄表」，儀器檢測主要項目包括：

(1) 維護站址環境的整潔。 (2) 電源設備的檢測。

(3) 儀器校時。 (4) 傳收資料。

(5) 儀器參數檢視與設定。 (6) 儀器作業狀況登錄。

(7) 人工敲擊測試。 (8) 儀器故障之排除與報修。

本計畫在2010 年 10 月與 2011 年 11 月共進行了 6 次的強震觀測站的資料蒐集及儀 器的檢測。為便於儲存與日後追蹤測站的運轉歷史，這些維護紀錄表均掃描建檔，並 連同收錄的地震資料一併交付中央氣象局地震測報中心存查。

四、地震資料收集

2010 年 10 月至 2011 年 9 月山區強震觀測網共收錄有觸發測站數目大於 3 個以上的 49 個地震，計有 545 筆三分量加速度紀錄。這些地震的震央分佈繪於圖三。由圖三可 知地震的規模(M

L

)介於 3.1 至 6.1 之間，主要發生於花東外海，而少部份規模介於 3 至 4 間的地震發生於中部山區。其中較重要的地震有:

2010 年

10 月 2 日的南澳地震(M

L

=5.1)、11 月 21 日的花蓮地震(M

L

=6.1) 2011 年

2 月 1 日花蓮地震(M

L

=5.5)、3 月 30 日宜蘭地震(M

L

=4.7) 4 月 30 日宜蘭地震(M

L

=5.8)、5 月 3 日花蓮地震(M

L

=5.2) 6 月 14 日花蓮地震(M

L

=4.2)、6 月 26 日南投地震(M

L

=5.0) 7 月 19 日花蓮地震(M

L

=4.8)

上列地震中，2010 年 11 月 21 日的花蓮地震收錄有最多測站的數目(52 個)，顯示山區 強震網隨著測站分佈的日趨完整已逐漸發揮其功能。而若干個發生於山區的地震則示於 圖四，這些地震的震央附近是 TSMIP 測站較為缺乏的區域。本報告將整理本年度山區 地震網在所蒐集的資料，並繪出若干加速度紀錄，以供參考。

五、結果與討論

圖五是2011 年 1 月 14 日(規模 3.3)與 2011 年 4 月 27 日(規模 3.7)發生於東部與中部 山區的兩個地震(見圖四)所收錄東西向的加速度紀錄。由於規模較小，所觸發的地震站 僅限震央附近，但記錄品質十分良好，並保持完整的時間歷時，相當程度的提供了山區 地震的近場資訊，並適時的彌補此一資料的空白區可提供作為地震定位，山區地震源研 究的基本資料。

2011年發生於山區的最大地震是6月26日南投地震(M

L

=5.0)，在近震央區MTN171測 站所紀錄的三分量最大地動加速度值(Peak Ground Acceleration，PGA) 為(18.42、

58.49、42.99)公分/秒

²

。圖六是近震央區4個測站所蒐錄的垂直(V)與東西向(T)加速度紀 至-32767，即2g等於32768計數，也就是說其解析度約為0.0598 gal/conut，因此對僅數gals 的地振動，均能記錄到良好的波形。此外，A900強震儀均有震前記憶(pre-event memory) 裝置，此種設計的優點是可避免地震初達波的漏失，以確保紀錄的完整性。

地震紀錄的蒐集及儀器的檢測是本計畫除了地震站的選址與興建外的另一項執行 重點工作，良好的檢測與維護才能確保收錄資料的正確性與完整性。根據中央氣象局 地震測報中心所擬定之「強震儀維護檢測記錄表」，儀器檢測主要項目包括：

(1) 維護站址環境的整潔。 (2) 電源設備的檢測。

(3) 儀器校時。 (4) 傳收資料。

(5) 儀器參數檢視與設定。 (6) 儀器作業狀況登錄。

(7) 人工敲擊測試。 (8) 儀器故障之排除與報修。

本計畫在2010 年 10 月與 2011 年 11 月共進行了 6 次的強震觀測站的資料蒐集及儀 器的檢測。為便於儲存與日後追蹤測站的運轉歷史，這些維護紀錄表均掃描建檔，並 連同收錄的地震資料一併交付中央氣象局地震測報中心存查。

四、地震資料收集

2010 年 10 月至 2011 年 9 月山區強震觀測網共收錄有觸發測站數目大於 3 個以上的 49 個地震，計有 545 筆三分量加速度紀錄。這些地震的震央分佈繪於圖三。由圖三可 知地震的規模(M

L

)介於 3.1 至 6.1 之間，主要發生於花東外海，而少部份規模介於 3 至 4 間的地震發生於中部山區。其中較重要的地震有:

2010 年

10 月 2 日的南澳地震(M

L

=5.1)、11 月 21 日的花蓮地震(M

L

=6.1) 2011 年

2 月 1 日花蓮地震(M

L

=5.5)、3 月 30 日宜蘭地震(M

L

=4.7) 4 月 30 日宜蘭地震(M

L

=5.8)、5 月 3 日花蓮地震(M

L

=5.2) 6 月 14 日花蓮地震(M

L

=4.2)、6 月 26 日南投地震(M

L

=5.0) 7 月 19 日花蓮地震(M

L

=4.8)

上列地震中，2010 年 11 月 21 日的花蓮地震收錄有最多測站的數目(52 個)，顯示山區 強震網隨著測站分佈的日趨完整已逐漸發揮其功能。而若干個發生於山區的地震則示於 圖四，這些地震的震央附近是 TSMIP 測站較為缺乏的區域。本報告將整理本年度山區 地震網在所蒐集的資料，並繪出若干加速度紀錄，以供參考。

五、結果與討論

圖五是2011 年 1 月 14 日(規模 3.3)與 2011 年 4 月 27 日(規模 3.7)發生於東部與中部 山區的兩個地震(見圖四)所收錄東西向的加速度紀錄。由於規模較小，所觸發的地震站 僅限震央附近，但記錄品質十分良好，並保持完整的時間歷時，相當程度的提供了山區 地震的近場資訊，並適時的彌補此一資料的空白區可提供作為地震定位，山區地震源研 究的基本資料。

2011年發生於山區的最大地震是6月26日南投地震(M

L

=5.0)，在近震央區MTN171測 站所紀錄的三分量最大地動加速度值(Peak Ground Acceleration，PGA) 為(18.42、

58.49、42.99)公分/秒

²

。圖六是近震央區4個測站所蒐錄的垂直(V)與東西向(T)加速度紀

錄，每一時間的歷時紀錄均個別規一劃(normalized)，各分量的PGA值亦標示於圖上。

圖七說明2006 年至 2011 年山區強震觀測網累計設置之地震站數目、每年收錄之地 震個數與三分量加速度紀錄數目，已提供 TSMIP 超過 2,500 筆三向加速度資料。隨著 測站數目繼續增加與施測區域日廣，希望本觀測網對區域性的較大地震能蒐錄山區過去 缺乏的資料。

六、結論與建議

山區強震觀測網在2010年10月至2011年9月的強地動觀測，共有觸發測站數目大於3 個以上的49個地震，計有545筆三分量加速度紀錄。

針對2011年1月14日(規模3.3)與2011年4月27日(規模3.7)發生於東部與中部山區的 較小地震，結果顯示近本計畫在震央區週圍的測站都能有品質良好的紀錄。這是TSMIP 過去資料缺乏的地區，對山區的地震源特性研究、地震定位與斷層面解提供新的資訊。

計畫目前所使用的強震儀大部份是氣象局提供的 A900，穩定性降低與修護校正費 時，為避免因儀器老舊導致有資料記錄漏失的情形，本所除將規劃汰換部份儀器外，也 建議測報中心能提供新式強震儀(如 SMART-24)安裝於適當地點。

誌謝

本研究計畫承中央氣象局贊助(計劃編號: MOTC-CWB-100-E-01)，特此致謝。行政 院農業委員會林務局花蓮林區管理處新城工作站、羅東林區管理處太平山工作站、新竹 林區管理處竹東工作站與林業試驗所福山研究中心、行政院國軍退除役官兵輔導委員會 武陵與福壽山農場、台灣大學生物資源暨農學院實驗林管理處、花蓮縣警察局新城分局 在地震站場址會勘與建站上鼎力相助，在此一併致謝，同時也感謝中央研究院地球科學 研究所工作人員紀宗志先生在建站、資料收集與處理的協助。

參考文獻

1. 辛在勤(1993)。台灣地區強地動觀測計畫，台灣地區強地動觀測計畫研討會論文摘 要，1-10。

2. 黃柏壽、黃文紀、葉仁傑、史閔弘、何美儀、陳燕玲 (2009)。台灣山區自由場強震 網測站建置及資料收集分析(III)。中央氣象局地震技術報告彙編，51，109-133。

3. 黃柏壽、黃文紀、葉仁傑、史閔弘、何美儀、陳燕玲 (2010)。台灣山區自由場強震 網測站建置及資料收集分析(IV)。中央氣象局地震技術報告彙編，121-156。

4. Iwan, W. A., M. A. Moser, C. Y. Peng (1985). Some observations on strong motion earthquake measurement using a digital accelerograph, B.S.S.A., 75, 1225-1246.

5. Nigam, N. C. and P. C. Jennings (1986). Digitital calculation of response spectra from strong-motion earthquake records. Earthquake Research Laboratory, EERL68-77.

California Institute of Technology, Pasadena.

6. Rihn, W. J. (1972). Magnetic taperecording and processing of strong motion data, Application note, No. 14, Kinemetrics.

錄，每一時間的歷時紀錄均個別規一劃(normalized)，各分量的PGA值亦標示於圖上。

圖七說明2006 年至 2011 年山區強震觀測網累計設置之地震站數目、每年收錄之地 震個數與三分量加速度紀錄數目，已提供 TSMIP 超過 2,500 筆三向加速度資料。隨著 測站數目繼續增加與施測區域日廣，希望本觀測網對區域性的較大地震能蒐錄山區過去 缺乏的資料。

六、結論與建議

山區強震觀測網在2010年10月至2011年9月的強地動觀測，共有觸發測站數目大於3 個以上的49個地震，計有545筆三分量加速度紀錄。

針對2011年1月14日(規模3.3)與2011年4月27日(規模3.7)發生於東部與中部山區的 較小地震，結果顯示近本計畫在震央區週圍的測站都能有品質良好的紀錄。這是TSMIP 過去資料缺乏的地區，對山區的地震源特性研究、地震定位與斷層面解提供新的資訊。

計畫目前所使用的強震儀大部份是氣象局提供的 A900，穩定性降低與修護校正費 時，為避免因儀器老舊導致有資料記錄漏失的情形，本所除將規劃汰換部份儀器外，也 建議測報中心能提供新式強震儀(如 SMART-24)安裝於適當地點。

誌謝

本研究計畫承中央氣象局贊助(計劃編號: MOTC-CWB-100-E-01)，特此致謝。行政 院農業委員會林務局花蓮林區管理處新城工作站、羅東林區管理處太平山工作站、新竹 林區管理處竹東工作站與林業試驗所福山研究中心、行政院國軍退除役官兵輔導委員會 武陵與福壽山農場、台灣大學生物資源暨農學院實驗林管理處、花蓮縣警察局新城分局 在地震站場址會勘與建站上鼎力相助，在此一併致謝，同時也感謝中央研究院地球科學 研究所工作人員紀宗志先生在建站、資料收集與處理的協助。

參考文獻

1. 辛在勤(1993)。台灣地區強地動觀測計畫，台灣地區強地動觀測計畫研討會論文摘 要，1-10。

2. 黃柏壽、黃文紀、葉仁傑、史閔弘、何美儀、陳燕玲 (2009)。台灣山區自由場強震 網測站建置及資料收集分析(III)。中央氣象局地震技術報告彙編，51，109-133。

3. 黃柏壽、黃文紀、葉仁傑、史閔弘、何美儀、陳燕玲 (2010)。台灣山區自由場強震 網測站建置及資料收集分析(IV)。中央氣象局地震技術報告彙編，121-156。

4. Iwan, W. A., M. A. Moser, C. Y. Peng (1985). Some observations on strong motion earthquake measurement using a digital accelerograph, B.S.S.A., 75, 1225-1246.

5. Nigam, N. C. and P. C. Jennings (1986). Digitital calculation of response spectra from strong-motion earthquake records. Earthquake Research Laboratory, EERL68-77.

California Institute of Technology, Pasadena.

6. Rihn, W. J. (1972). Magnetic taperecording and processing of strong motion data, Application note, No. 14, Kinemetrics.

表一、2011年台灣山區強震網新建觀測站之各項參數

測站 編碼

測站位置 標高 儀器

序號 測站地點 測站地址

東經 北緯 (公尺)

MTN154 120.6330 22.9960 261 67 六龜國小 高雄縣六龜鄉義寶村光復路40 號 MTN155 120.6730 23.0734 402 18 荖濃國小 高雄縣鳳山市五甲二路424 號 MTN156 120.8197 23.2526 790 150 樟山國小 高雄縣桃源鄉樟山村12 號 MTN157 120.9025 23.2770 2250 49 天池工作站 花蓮縣卓溪鄉卓清村 83-3 號 MTN158 120.9861 23.2483 2325 161 向陽派出所 台東縣海端鄉向陽 1 號 MTN159 121.2499 23.1763 263 75 富里國中 花蓮縣富里鄉永安路173 號 MTN163 121.4240 24.0067 393 201 龍澗隧道外 花蓮縣秀林鄉銅門村

MTN164 121.4160 24.0078 393 158 龍澗隧道內 花蓮縣秀林鄉銅門村

MTN168 121.3841 24.1919 2189 202 慈恩派出所 花蓮縣秀林村富士村關原 2 號

表一、2011年台灣山區強震網新建觀測站之各項參數

測站 編碼

測站位置 標高 儀器

序號 測站地點 測站地址

東經 北緯 (公尺)

MTN154 120.6330 22.9960 261 67 六龜國小 高雄縣六龜鄉義寶村光復路40 號 MTN155 120.6730 23.0734 402 18 荖濃國小 高雄縣鳳山市五甲二路424 號 MTN156 120.8197 23.2526 790 150 樟山國小 高雄縣桃源鄉樟山村12 號 MTN157 120.9025 23.2770 2250 49 天池工作站 花蓮縣卓溪鄉卓清村 83-3 號 MTN158 120.9861 23.2483 2325 161 向陽派出所 台東縣海端鄉向陽 1 號 MTN159 121.2499 23.1763 263 75 富里國中 花蓮縣富里鄉永安路173 號 MTN163 121.4240 24.0067 393 201 龍澗隧道外 花蓮縣秀林鄉銅門村

MTN164 121.4160 24.0078 393 158 龍澗隧道內 花蓮縣秀林鄉銅門村

MTN168 121.3841 24.1919 2189 202 慈恩派出所 花蓮縣秀林村富士村關原 2 號

圖一、台灣山區強震網之測站位置分佈，紅色實心圓為2006年至2010年已設之測站，深 棕色實心圓為本年度(2011年)新增之測站，灰色實心圓是TSMIP的測站。

高雄縣六龜鄉六龜國小 高雄縣桃源鄉樟山國小

圖二、本年度台灣山區強震網2 個新建站房。

圖一、台灣山區強震網之測站位置分佈，紅色實心圓為2006年至2010年已設之測站，深 棕色實心圓為本年度(2011年)新增之測站，灰色實心圓是TSMIP的測站。

高雄縣六龜鄉六龜國小 高雄縣桃源鄉樟山國小

圖二、本年度台灣山區強震網2 個新建站房。

圖三、2010年10月至2011年9月台灣山區強震網收錄地震之震央分佈圖。

圖四、發生於2010 年 11 月 2 日(規模 3.7)、2011 年 1 月 14 日(規模 3.3)、2011 年 1 月 25 日(規模 4.0)、2011 年 3 月 10 日(規模 3.1)、2011 年 4 月 11 日(規模 3.3)、2011 年4 月 17 日(規模 3.5)、2011 年 4 月 27 日(規模 3.7)、2011 年 5 月 22 日(規模 3.7)、

2011 年 6 月 26 日地震(規模 5.0)山區地震的震央分佈(粉紅色星號)。

(a)

圖三、2010年10月至2011年9月台灣山區強震網收錄地震之震央分佈圖。

圖四、發生於2010 年 11 月 2 日(規模 3.7)、2011 年 1 月 14 日(規模 3.3)、2011 年 1 月 25 日(規模 4.0)、2011 年 3 月 10 日(規模 3.1)、2011 年 4 月 11 日(規模 3.3)、2011 年4 月 17 日(規模 3.5)、2011 年 4 月 27 日(規模 3.7)、2011 年 5 月 22 日(規模 3.7)、

2011 年 6 月 26 日地震(規模 5.0)山區地震的震央分佈(粉紅色星號)。

(a)

圖五(a)、2011 年 1 月 14 日 (M

L

=3.3)山區小地震(見圖四)在震央附近強震站的所收錄的 東西向加速度紀錄。各測站所記錄的PGA 值標示於圖上，單位是公分/秒

²

。

(b)

圖五(b)、2011年4月27日(M

L

=4.7)山區小地震(見圖四)在震央附近強震站的所收錄的東 西向加速度紀錄。餘同圖五(a)。

(a)

圖五(a)、2011 年 1 月 14 日 (M

L

=3.3)山區小地震(見圖四)在震央附近強震站的所收錄的 東西向加速度紀錄。各測站所記錄的PGA 值標示於圖上，單位是公分/秒

²

。

(b)

圖五(b)、2011年4月27日(M

L

=4.7)山區小地震(見圖四)在震央附近強震站的所收錄的東 西向加速度紀錄。餘同圖五(a)。

(a)

圖六(a)、2011 年 6 月 26 日南投地震(M

L

=5.0) 山區強震站收錄之垂直向加速度紀錄。

餘同圖五(a)。

(b)

圖六(b)、2011 年 6 月 26 日南投地震(M

L

=5.0) 山區強震站收錄之東西向加速度紀錄。

餘同圖五(a)。

16 32 44 54 65 74

24

48 27 40 38 49

235

439

243

547 544

545

0 100 200 300 400 500 600 700

2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年9月

當 年 收 錄 紀 錄 數 目 當 年 收 錄 地 震 個 數 累 計 測 站 總 數

圖六(a)、2011 年 6 月 26 日南投地震(M

L

=5.0) 山區強震站收錄之垂直向加速度紀錄。

餘同圖五(a)。

(b)

圖六(b)、2011 年 6 月 26 日南投地震(M

L

=5.0) 山區強震站收錄之東西向加速度紀錄。

餘同圖五(a)。

16 32 44 54 65 74

24

48 27 40 38 49

235

439

243

547 544

545

0 100 200 300 400 500 600 700

2006年 2007年 2008年 2009年 2010年 2011年9月

當 年 收 錄 紀 錄 數 目 當 年 收 錄 地 震 個 數 累 計 測 站 總 數

圖七、山區強震觀測網自2006 年至 2011 年累積的地震站數目、每年所收錄地震個數與 三分量加速度紀錄數目。

圖七、山區強震觀測網自2006 年至 2011 年累積的地震站數目、每年所收錄地震個數與 三分量加速度紀錄數目。

台灣北部地區自由場強震網資料收集及分析

Data Collection and Analysis of the Free-field Strong Motion Network in Northern Taiwan

主管單位：交通部 中央氣象局(地震測報中心) 陳國誠 周政達

Chen, Kou-Cheng Chou, Cheng-Da

中央研究院地球科學研究所

林昭儀 許文偉

Lin, Jau-Yi Hsu, Wen-Wei

中央氣象局地震測報中心

摘 要

本計畫之目的主要協助中央氣象局對於台北及宜蘭地區實施定期經常性之儀 器檢測及地震資料的收集。在台北地區共設有135部自由場強震儀，宜蘭地區則 有74部自由場強震儀。每四個月前往各個觀測站實施檢測，並將檢測結果、儀器 作業狀況記錄，及蒐集的地震記錄篩選後，整理分類所得之地震資料送交中央氣 象局地震測報中心。本年度(2011年)的第一次檢測共蒐集760筆地震記錄資料，第 二次和第三次檢測分別各蒐集721和337筆地震記錄資料。本文分析2011年4月30 日8點35分發生在宜蘭附近的地震，此地震規模為M

L

5.8 (M

w

4.8)、震源深度75公 里，中央氣象局推論此地震的震源機制為平移斷層。台北及宜蘭地區除了31個測 站的電源或儀器問題之外，其餘共有178部(85.2%)自由場強震儀完整的記錄此地 震資料，此次地震的垂直向、東西向和南北向之最大強地動加速度值(PGA)分別 為11.6、60.9和92.8 cm/sec

²

。

關鍵詞: 台北、宜蘭、儀器檢測、地震資料收集、宜蘭地震

台灣北部地區自由場強震網資料收集及分析

Data Collection and Analysis of the Free-field Strong Motion Network in Northern Taiwan

主管單位：交通部 中央氣象局(地震測報中心) 陳國誠 周政達

Chen, Kou-Cheng Chou, Cheng-Da

中央研究院地球科學研究所

林昭儀 許文偉

Lin, Jau-Yi Hsu, Wen-Wei

中央氣象局地震測報中心

摘 要

本計畫之目的主要協助中央氣象局對於台北及宜蘭地區實施定期經常性之儀 器檢測及地震資料的收集。在台北地區共設有135部自由場強震儀，宜蘭地區則 有74部自由場強震儀。每四個月前往各個觀測站實施檢測，並將檢測結果、儀器 作業狀況記錄，及蒐集的地震記錄篩選後，整理分類所得之地震資料送交中央氣 象局地震測報中心。本年度(2011年)的第一次檢測共蒐集760筆地震記錄資料，第 二次和第三次檢測分別各蒐集721和337筆地震記錄資料。本文分析2011年4月30 日8點35分發生在宜蘭附近的地震，此地震規模為M

L

5.8 (M

w

4.8)、震源深度75公 里，中央氣象局推論此地震的震源機制為平移斷層。台北及宜蘭地區除了31個測 站的電源或儀器問題之外，其餘共有178部(85.2%)自由場強震儀完整的記錄此地 震資料，此次地震的垂直向、東西向和南北向之最大強地動加速度值(PGA)分別 為11.6、60.9和92.8 cm/sec

²

。

關鍵詞: 台北、宜蘭、儀器檢測、地震資料收集、宜蘭地震

ABSTRACT

This project performs the routine work for the instrument examination and data collection of the CWB Strong Motion Network in the Taipei and Ilan areas. There are 135 free-field strong motion stations in the Taipei area and 74 stations in the Ilan area.

The collected strong motion data and the results of instrument examination have been sent to the Seismology Center, Central Weather Bureau after each field work in every four months. A total of 760, 721, and 337 waveforms were recorded and collected in the three field works, respectively, during this year. An earthquake with magnitude M

L

5.8 (M

w

4.8) and focal depth of 75 km occurred in the Ilan area at 8:35, 30 April 2011. The CWBSN reported that the focal mechanism of this event is strike-slip faulting. In addition to 31 stations with instrument or power supply problem, a total of 178 stations (85.2%) in the Taipei and Ilan areas recorded this event completely. The maximum peak ground acceleration (PGA) of this earthquake for the vertical, east-west, and south- north directions are 11.6, 60.9 and 92.8 cm/sec

²

, respectively.

Keywords: Taipei, Ilan, instrument examination, earthquake data collection, Ilan earthquake

壹、 前 言

本計畫執行的重點在於地震記錄的蒐集及儀器的檢測，主要範圍包括大台北 地區和宜蘭地區共有209部自由場強震儀，大台北地區設有135部強震觀測站（圖 一），而宜蘭地區則設有74部強震觀測站（圖二）。每一個觀測站至少安裝一部 強 震 儀 ， 而 強 震 儀 的 種 類 包 括 有A800 、 A900 、 A900A、CV-574、CV-575、

ENTA、Smart24和Reftek等8種不同儀器，各觀測站的強震儀種類以不同的符號圖 示於圖一和圖二。每一觀測站至少裝設有一部三向量、96dB動態範圍而且是16位 元或24位元的強震監測儀器。本計畫主要工作項目包括：（1）維護站址環境的 整潔；（2）電源設備的檢測；（3）儀器校時；（4）傳收資料；（5）儀器測 試；（6）儀器作業狀況登錄；（7）儀器故障之排除與報修。儀器檢測參考Terra Technology Corp.（1992；1994）和Teledyne Geotech（1993；1993）公司之儀器 操作及維護說明。電子技術人員以定期方式每四個月赴大台北地區和宜蘭地區的 各強震觀測站，從事地震記錄的蒐集及儀器的檢測。每次實施檢測後，將檢測結 果、儀器作業狀況記錄，及蒐集的地震記錄篩選後，立即將整理所得之地震資料 及儀器檢測記錄裝訂成冊後送交中央氣象局地震測報中心。

貳、資料蒐集與儀器檢測

強地動資料蒐集和儀器檢測，以每四個月定期赴大台北地區和宜蘭地區的

ABSTRACT

This project performs the routine work for the instrument examination and data collection of the CWB Strong Motion Network in the Taipei and Ilan areas. There are 135 free-field strong motion stations in the Taipei area and 74 stations in the Ilan area.

The collected strong motion data and the results of instrument examination have been sent to the Seismology Center, Central Weather Bureau after each field work in every four months. A total of 760, 721, and 337 waveforms were recorded and collected in the three field works, respectively, during this year. An earthquake with magnitude M

L

5.8 (M

w

4.8) and focal depth of 75 km occurred in the Ilan area at 8:35, 30 April 2011. The CWBSN reported that the focal mechanism of this event is strike-slip faulting. In addition to 31 stations with instrument or power supply problem, a total of 178 stations (85.2%) in the Taipei and Ilan areas recorded this event completely. The maximum peak ground acceleration (PGA) of this earthquake for the vertical, east-west, and south- north directions are 11.6, 60.9 and 92.8 cm/sec

²

, respectively.

Keywords: Taipei, Ilan, instrument examination, earthquake data collection, Ilan earthquake

壹、 前 言

本計畫執行的重點在於地震記錄的蒐集及儀器的檢測，主要範圍包括大台北 地區和宜蘭地區共有209部自由場強震儀，大台北地區設有135部強震觀測站（圖 一），而宜蘭地區則設有74部強震觀測站（圖二）。每一個觀測站至少安裝一部 強 震 儀 ， 而 強 震 儀 的 種 類 包 括 有A800 、 A900 、 A900A、CV-574、CV-575、

ENTA、Smart24和Reftek等8種不同儀器，各觀測站的強震儀種類以不同的符號圖 示於圖一和圖二。每一觀測站至少裝設有一部三向量、96dB動態範圍而且是16位 元或24位元的強震監測儀器。本計畫主要工作項目包括：（1）維護站址環境的 整潔；（2）電源設備的檢測；（3）儀器校時；（4）傳收資料；（5）儀器測 試；（6）儀器作業狀況登錄；（7）儀器故障之排除與報修。儀器檢測參考Terra Technology Corp.（1992；1994）和Teledyne Geotech（1993；1993）公司之儀器 操作及維護說明。電子技術人員以定期方式每四個月赴大台北地區和宜蘭地區的 各強震觀測站，從事地震記錄的蒐集及儀器的檢測。每次實施檢測後，將檢測結 果、儀器作業狀況記錄，及蒐集的地震記錄篩選後，立即將整理所得之地震資料 及儀器檢測記錄裝訂成冊後送交中央氣象局地震測報中心。

貳、資料蒐集與儀器檢測

強地動資料蒐集和儀器檢測，以每四個月定期赴大台北地區和宜蘭地區的

各強地動觀測站實施檢測一次。本年度三次例行檢測作業分別於 100 年 2 月、

100 年 6 月及 100 年 9 月實施，本年度中三次蒐集各強地動觀測站的地震記錄、

儀器作業狀況記錄表、各強地動觀測站的儀器或站房有問題的照片均分別燒錄於 光碟中，並已送交中央氣象局地震測報中心。本年度中各強地動觀測站的儀器運 轉狀況，如有儀器故障，均報送中央氣象局地震測報中心，請廠商儘速維修，以 維持儀器正常運轉。大台北地區和宜蘭地區的儀器，除少數測站因為電源問題及 儀器故障，導致儀器無法正常運轉外，大部分強地動觀測站的儀器均維持全年度 完全正常運轉。

本年度(2011 年)電源問題報修的測站包括日新國小(TAP012) 、國泰國小 (TAP037) 、湖山國小(ILA015) 、二城國小(ILA002) 、師大分部(TAP029) 、照安 宮(ILA010) 、塯公國中(TAP088) 、北投國小(TAP095) 。站房問題報修的測站包 括湖山國小(ILA015) 、牛鬥(ILA025) 、照安宮(ILA010) 、二城國小(ILA002) 、 建 德 國 小(TAP058) 。 警 報 器 報 修 的 測 站 包 括 板 橋 站 (TAP054) 、 竹 子 湖 站 (TAP056) 、鞍部站(TAP066)、七堵車站(TRB011)、南澳車站(TRB044)等共 14 個 測站，主要問題是警報器的大電池需更新。本年度三次例行檢測共蒐集 12210 筆 檔案資料，其中的 1818 筆檔案資料確認為地震記錄，其餘資料則是測站附近人 為所造成的雜訊，或儀器的假觸發啟動(false trigger) 所造成。第一次例行檢測共 蒐集 760 筆地震記錄，第二次例行檢測共蒐集 721 筆地震記錄，第三次例行檢測 共蒐集 337 筆地震記錄。各測站所蒐集的地震記錄和資料蒐集次數的統計分析，

已送交中央氣象局地震測報中心。

參、初步資料分析

本年度(2011 年)於台北及宜蘭地區蒐集到相當多高品質的強地動記錄，然 而有些記錄可能受到測站附近所造成的干擾，例如隆聖國小(TAP059) 的強地動 記錄(圖三)，由於測站附近改建工程進行施工，干擾雜訊振動造成垂直、東西和 南北三分量的最大強地動加速度值高達10 cm/sec

²

以上，自 2011 年 1 月 24 日至 1 月 29 日該測站共蒐集到 62 筆雜訊。有些記錄則是儀器問題，例如雲海國小 (TAP074)的強地動記錄(圖四)，其東西分量的記錄相當良好，但是其垂直分量和 南北分量的記錄則是儀器故障而無法使用。有些 Smart24 的儀器校正訊號很正常 (圖五)，但是時常會出現方形波訊號，例如海洋大學(NOU) 測站的儀器不斷的產 生方形波訊號(圖六)，自 2010 年 11 月 26 日至 2011 年 3 月 1 日該測站共蒐集到 87 筆方形波訊號。由於磁碟記憶體容量很快就被這些方形波訊號佔滿，以致於 地震來臨時無法蒐集到地震記錄。

仔細觀察分析方形波訊號幾乎都出現在整點時間，根據 Smart24 的儀器使 用手冊研判，此方形波訊號可能是儀器每一個小時產生的計時校正訊號，但仔細 各強地動觀測站實施檢測一次。本年度三次例行檢測作業分別於 100 年 2 月、

100 年 6 月及 100 年 9 月實施，本年度中三次蒐集各強地動觀測站的地震記錄、

儀器作業狀況記錄表、各強地動觀測站的儀器或站房有問題的照片均分別燒錄於 光碟中，並已送交中央氣象局地震測報中心。本年度中各強地動觀測站的儀器運 轉狀況，如有儀器故障，均報送中央氣象局地震測報中心，請廠商儘速維修，以 維持儀器正常運轉。大台北地區和宜蘭地區的儀器，除少數測站因為電源問題及 儀器故障，導致儀器無法正常運轉外，大部分強地動觀測站的儀器均維持全年度 完全正常運轉。

本年度(2011 年)電源問題報修的測站包括日新國小(TAP012) 、國泰國小 (TAP037) 、湖山國小(ILA015) 、二城國小(ILA002) 、師大分部(TAP029) 、照安 宮(ILA010) 、塯公國中(TAP088) 、北投國小(TAP095) 。站房問題報修的測站包 括湖山國小(ILA015) 、牛鬥(ILA025) 、照安宮(ILA010) 、二城國小(ILA002) 、 建 德 國 小(TAP058) 。 警 報 器 報 修 的 測 站 包 括 板 橋 站 (TAP054) 、 竹 子 湖 站 (TAP056) 、鞍部站(TAP066)、七堵車站(TRB011)、南澳車站(TRB044)等共 14 個 測站，主要問題是警報器的大電池需更新。本年度三次例行檢測共蒐集 12210 筆 檔案資料，其中的 1818 筆檔案資料確認為地震記錄，其餘資料則是測站附近人 為所造成的雜訊，或儀器的假觸發啟動(false trigger) 所造成。第一次例行檢測共 蒐集 760 筆地震記錄，第二次例行檢測共蒐集 721 筆地震記錄，第三次例行檢測 共蒐集 337 筆地震記錄。各測站所蒐集的地震記錄和資料蒐集次數的統計分析，

已送交中央氣象局地震測報中心。

參、初步資料分析

本年度(2011 年)於台北及宜蘭地區蒐集到相當多高品質的強地動記錄，然 而有些記錄可能受到測站附近所造成的干擾，例如隆聖國小(TAP059) 的強地動 記錄(圖三)，由於測站附近改建工程進行施工，干擾雜訊振動造成垂直、東西和 南北三分量的最大強地動加速度值高達10 cm/sec

²

以上，自 2011 年 1 月 24 日至 1 月 29 日該測站共蒐集到 62 筆雜訊。有些記錄則是儀器問題，例如雲海國小 (TAP074)的強地動記錄(圖四)，其東西分量的記錄相當良好，但是其垂直分量和 南北分量的記錄則是儀器故障而無法使用。有些 Smart24 的儀器校正訊號很正常 (圖五)，但是時常會出現方形波訊號，例如海洋大學(NOU) 測站的儀器不斷的產 生方形波訊號(圖六)，自 2010 年 11 月 26 日至 2011 年 3 月 1 日該測站共蒐集到 87 筆方形波訊號。由於磁碟記憶體容量很快就被這些方形波訊號佔滿，以致於 地震來臨時無法蒐集到地震記錄。

仔細觀察分析方形波訊號幾乎都出現在整點時間，根據 Smart24 的儀器使 用手冊研判，此方形波訊號可能是儀器每一個小時產生的計時校正訊號，但仔細

檢查該測站儀器並沒有啟動計時校正訊號，更奇怪的是並非每一個小時都會出現 方形波訊號，因此研判可能是儀器不正常的產生方形波訊號。除此之外，有些測 站儀器的校正訊號不正常，例如金岳國小(ILA065)的強地動記錄(圖七)，該儀器 的校正訊號在垂直分量和東西分量都正常，但是南北分量的校正訊號太小而且只 有負值沒有正值。不正常的校正訊號顯示該儀器有問題，該儀器所記錄的強地動 資料無法準確的顯示強地動加速度值，以致於無法使用該地震記錄。這些有問題 的儀器都已經報修。

根據中央氣象局所發佈的地震資料，2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分 (台灣時間 4 月 30 日 16 時 35 分)在宜蘭附近發生規模 M

L

5.8 (M

w

4.8)的地震，此次地震是今 年度1 月 1 日至 10 月 26 日發生在台灣地區的最大規模地震，此地震震央位於東 經 121.81 度、北緯 24.65 度，而震源深度為 75 公里。中央氣象局推論此地震的 震源機制為平移斷層。大多數台北及宜蘭地區的觀測站都蒐集到高品質的地震記 錄，除了 31 個測站的電源或儀器問題之外，其餘共有 178 部自由場強震儀完整 的記錄此地震資料，相當於 85.2%的觀測站蒐集到高品質的地震記錄。此次地震 造成宜蘭地區的最大震度為4 級，苗栗以北包括台北地區的最大震度為 3 級，苗 栗以南至台南地區的最大震度為2 級，高雄和澎湖縣馬公市的最大震度為 1 級，

沒有任何人員傷亡或建築物損害的報導。本文對於此次地震在台北及宜蘭地區所 蒐集的強地動記錄做進一步分析。

圖八顯示 2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分宜蘭附近地震震央位置、震源機制 解、本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈，以及其垂直、東西和南北三 分量的最大強地動加速度值 PGA(cm/sec

²

)分佈圖。根據中央氣象局的寬頻地震網 的地震資料，此次地震的震源機制解為平移斷層。圖八中的小正方形表示核一 廠、核二廠和核四廠的位置，而實心三角形表示該測站記錄到此次地震資料，很 明顯的宜蘭和台北地區絕大多數的測站均完整的記錄到此地震資料。此次地震以 新南國小(ILA041)蒐集到最大的強地動加速度地震記錄(圖九)，其最大強地動加 速度值分別為11.6（垂直向），60.9（東西向）及 92.8 cm/sec

²

（南北向）。根據 最大強地動加速度值 PGA(cm/sec

²

)分佈圖，靠近震央附近的宜蘭平原觀測站，其 最大強地動加速度值並非最大，而是位於宜蘭平原中部的新南國小(ILA041)之最 大強地動加速度值最為顯著。值得注意的是台灣北部海岸靠近核二廠附近的隆聖 國小(TAP059) 之南北分量最大強地動加速度值相當顯著，此測站震央距離為 57.6 公里，而其垂直、東西和南北三分量的最大強地動加速度值分別為 12.8，

46.4 及 75.8 cm/sec

²

。

針對此次地震的最大強地動加速度值(PGA)相對於震源距離的關係圖(圖 十)，東西向及南北向最大強地動加速度值分別用不同符號表示，圖中的粗虛線 和細虛線分別表示Lin and Lee (2008)的強地動加速度衰減曲線和標準誤差曲線，

檢查該測站儀器並沒有啟動計時校正訊號，更奇怪的是並非每一個小時都會出現 方形波訊號，因此研判可能是儀器不正常的產生方形波訊號。除此之外，有些測 站儀器的校正訊號不正常，例如金岳國小(ILA065)的強地動記錄(圖七)，該儀器 的校正訊號在垂直分量和東西分量都正常，但是南北分量的校正訊號太小而且只 有負值沒有正值。不正常的校正訊號顯示該儀器有問題，該儀器所記錄的強地動 資料無法準確的顯示強地動加速度值，以致於無法使用該地震記錄。這些有問題 的儀器都已經報修。

根據中央氣象局所發佈的地震資料，2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分 (台灣時間 4 月 30 日 16 時 35 分)在宜蘭附近發生規模 M

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5.8 (M

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4.8)的地震，此次地震是今 年度1 月 1 日至 10 月 26 日發生在台灣地區的最大規模地震，此地震震央位於東 經 121.81 度、北緯 24.65 度，而震源深度為 75 公里。中央氣象局推論此地震的 震源機制為平移斷層。大多數台北及宜蘭地區的觀測站都蒐集到高品質的地震記 錄，除了 31 個測站的電源或儀器問題之外，其餘共有 178 部自由場強震儀完整 的記錄此地震資料，相當於 85.2%的觀測站蒐集到高品質的地震記錄。此次地震 造成宜蘭地區的最大震度為4 級，苗栗以北包括台北地區的最大震度為 3 級，苗 栗以南至台南地區的最大震度為2 級，高雄和澎湖縣馬公市的最大震度為 1 級，

沒有任何人員傷亡或建築物損害的報導。本文對於此次地震在台北及宜蘭地區所 蒐集的強地動記錄做進一步分析。

圖八顯示 2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分宜蘭附近地震震央位置、震源機制 解、本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈，以及其垂直、東西和南北三 分量的最大強地動加速度值 PGA(cm/sec

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)分佈圖。根據中央氣象局的寬頻地震網 的地震資料，此次地震的震源機制解為平移斷層。圖八中的小正方形表示核一 廠、核二廠和核四廠的位置，而實心三角形表示該測站記錄到此次地震資料，很 明顯的宜蘭和台北地區絕大多數的測站均完整的記錄到此地震資料。此次地震以 新南國小(ILA041)蒐集到最大的強地動加速度地震記錄(圖九)，其最大強地動加 速度值分別為11.6（垂直向），60.9（東西向）及 92.8 cm/sec

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（南北向）。根據 最大強地動加速度值 PGA(cm/sec

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)分佈圖，靠近震央附近的宜蘭平原觀測站，其 最大強地動加速度值並非最大，而是位於宜蘭平原中部的新南國小(ILA041)之最 大強地動加速度值最為顯著。值得注意的是台灣北部海岸靠近核二廠附近的隆聖 國小(TAP059) 之南北分量最大強地動加速度值相當顯著，此測站震央距離為 57.6 公里，而其垂直、東西和南北三分量的最大強地動加速度值分別為 12.8，

46.4 及 75.8 cm/sec

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針對此次地震的最大強地動加速度值(PGA)相對於震源距離的關係圖(圖 十)，東西向及南北向最大強地動加速度值分別用不同符號表示，圖中的粗虛線 和細虛線分別表示Lin and Lee (2008)的強地動加速度衰減曲線和標準誤差曲線，

絕大多數的最大強地動加速度值都位於衰減曲線標準誤差範圍以內。由於此次地 震的震源深度為 75 公里，震源距離主要集中在宜蘭平原和台北盆地兩群區域，

最大強地動加速度值隨著震源距離的增加而衰減，在台北盆地並沒顯示出顯著的 震波放大作用。

肆、檢討與建議

本年度中儀器檢測時，各強地動觀測站的儀器如有故障，均報送中央氣象 局地震測報中心，請廠商儘速維修，以維持儀器正常運轉。本計畫責任區的儀器 包括:A800、A900、A900A、CV-574、CV-575、ENTA、Reftek 和 Smart24 等八 種不同種類的儀器共計 209 部，其中以 A900 型(A900 和 A900 A)的儀器數量共 有81 部佔最多，其次為 CV-574 和 CV-575 的儀器數量共有 43 部，ENTA 的儀器 數量共有 36 部，Smart24 的儀器數量共有 48 部，其他種類的儀器數量則佔少 數，全年度所有儀器平均報修率大約為 21%。IDSA 儀器使用至今年度已經完全 拆除，A800 和 Reftek 的儀器數量使用至今年度只各剩一部，但都在報修中，

A800 的儀器已經使用相當長久，如果報修後依然無法正常運轉，建議以新型儀 器 Smart24 的強震儀更新。新型儀器 Smart24 的強震儀使用至目前為止還算穩 定，今年度本計畫責任區的儀器平均報修率比去年度稍高，主要原因是有些 Smart24 的強震儀時常出現方形波而報修，絕大部份各測站的儀器都維持全年正 常運轉，蒐集到相當多高品質的強地動記錄。

2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分 (台灣時間 4 月 30 日 16 時 35 分)在宜蘭附近發 生規模M

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5.8 (M

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4.8)的地震，本計畫責任區包括大台北地區和宜蘭地區共有 209 部自由場強震儀，其中 178 部儀器完整的記錄此次地震資料，相當於 85.2%的觀 測站蒐集到高品質的地震記錄。仔細分析探討其餘 31 部自由場強震儀未記錄到 此次地震資料的原因，主要包括有 10 部儀器報修、6 部儀器的記憶體記滿、6 部 儀器的資料被維修人員收走、5 部儀器的電源報修、2 部儀器的站房報修、1 部儀 器的電源被關掉以及 1 部儀器未紀錄地震資料。本計畫將會加強與維修人員聯 繫，掌握瞭解儀器報修後的進展狀況，以提昇儀器維持全年度正常運轉率，當地 震來臨時，期望每一部儀器都能蒐集到高品質的強地動記錄。

本年度各測站的儀器檢測結果分析，有些測站必須儘快處理：

1. 有些 Smart24 的儀器校正訊號正常，但是時常會出現方形波訊號，例如海洋大 學(NOU) 測站的儀器不斷的產生方形波訊號，由於磁碟記憶體容量很快就被 這些方形波訊號佔滿，以致於地震來臨時無法蒐集到地震記錄，儀器報修後 盡可能儘快處理修復。

2. 儀器內有病毒，例如：三貂角(TWB1)和海洋大學(NOU)，維修人員應注意自 絕大多數的最大強地動加速度值都位於衰減曲線標準誤差範圍以內。由於此次地 震的震源深度為 75 公里，震源距離主要集中在宜蘭平原和台北盆地兩群區域，

最大強地動加速度值隨著震源距離的增加而衰減，在台北盆地並沒顯示出顯著的 震波放大作用。

肆、檢討與建議

本年度中儀器檢測時，各強地動觀測站的儀器如有故障，均報送中央氣象 局地震測報中心，請廠商儘速維修，以維持儀器正常運轉。本計畫責任區的儀器 包括:A800、A900、A900A、CV-574、CV-575、ENTA、Reftek 和 Smart24 等八 種不同種類的儀器共計 209 部，其中以 A900 型(A900 和 A900 A)的儀器數量共 有81 部佔最多，其次為 CV-574 和 CV-575 的儀器數量共有 43 部，ENTA 的儀器 數量共有 36 部，Smart24 的儀器數量共有 48 部，其他種類的儀器數量則佔少 數，全年度所有儀器平均報修率大約為 21%。IDSA 儀器使用至今年度已經完全 拆除，A800 和 Reftek 的儀器數量使用至今年度只各剩一部，但都在報修中，

A800 的儀器已經使用相當長久，如果報修後依然無法正常運轉，建議以新型儀 器 Smart24 的強震儀更新。新型儀器 Smart24 的強震儀使用至目前為止還算穩 定，今年度本計畫責任區的儀器平均報修率比去年度稍高，主要原因是有些 Smart24 的強震儀時常出現方形波而報修，絕大部份各測站的儀器都維持全年正 常運轉，蒐集到相當多高品質的強地動記錄。

2011 年 4 月 30 日 8 時 35 分 (台灣時間 4 月 30 日 16 時 35 分)在宜蘭附近發 生規模M

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5.8 (M

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4.8)的地震，本計畫責任區包括大台北地區和宜蘭地區共有 209 部自由場強震儀，其中 178 部儀器完整的記錄此次地震資料，相當於 85.2%的觀 測站蒐集到高品質的地震記錄。仔細分析探討其餘 31 部自由場強震儀未記錄到 此次地震資料的原因，主要包括有 10 部儀器報修、6 部儀器的記憶體記滿、6 部 儀器的資料被維修人員收走、5 部儀器的電源報修、2 部儀器的站房報修、1 部儀 器的電源被關掉以及 1 部儀器未紀錄地震資料。本計畫將會加強與維修人員聯 繫，掌握瞭解儀器報修後的進展狀況，以提昇儀器維持全年度正常運轉率，當地 震來臨時，期望每一部儀器都能蒐集到高品質的強地動記錄。

本年度各測站的儀器檢測結果分析，有些測站必須儘快處理：

1. 有些 Smart24 的儀器校正訊號正常，但是時常會出現方形波訊號，例如海洋大 學(NOU) 測站的儀器不斷的產生方形波訊號，由於磁碟記憶體容量很快就被 這些方形波訊號佔滿，以致於地震來臨時無法蒐集到地震記錄，儀器報修後 盡可能儘快處理修復。

2. 儀器內有病毒，例如：三貂角(TWB1)和海洋大學(NOU)，維修人員應注意自

己的連線電腦是否有病毒，以免影響到儀器正常運轉和避免蒐集地震資料人 員的電腦中毒。

3. 維修人員前往測站維修儀器時，非必要時不要清除或取走儀器內的資料。

4. 時間系統不正常，主因是 GPS 長時間未收到信號，或是內部計時器因程式所 用計時器(軟體部分)計時次數需修正，也可能是零件的老化現象所導致（例 如：桃源國小、頂溪國小）。

5. 大部分的警報器失靈，主要問題是警報器的大電池需更新。

伍、誌謝

本計畫由中央氣象局提供經費（編號MOTC-CWB-100-E-01），地震測報中 心吳健復先生鼎力協助計畫之進行，特此誌謝。

陸、參考資料

Lin, P. S. and C. T. Lee, (2008). Ground-motion attenuation relationships for subduction-zone earthquakes in northeastern Taiwan. Bull. Seismol. Soc. Am.,

98, 220-240.

Terra Technology Corp. (1992). IDS-3602 Integrated Digital Seismograph.

Terra Technology Corp. (1994). IDS-3602A 16 Bit Digital Seismograph.

Terra Technology Corp. (1993). Accelerator III/A-900 Operation and Maintenance Manual.

Terra Technology Corp. (1994). Accelerator III/A-900A Operation and Maintenance Manual.

己的連線電腦是否有病毒，以免影響到儀器正常運轉和避免蒐集地震資料人 員的電腦中毒。

3. 維修人員前往測站維修儀器時，非必要時不要清除或取走儀器內的資料。

4. 時間系統不正常，主因是 GPS 長時間未收到信號，或是內部計時器因程式所 用計時器(軟體部分)計時次數需修正，也可能是零件的老化現象所導致（例 如：桃源國小、頂溪國小）。

5. 大部分的警報器失靈，主要問題是警報器的大電池需更新。

伍、誌謝

本計畫由中央氣象局提供經費（編號MOTC-CWB-100-E-01），地震測報中 心吳健復先生鼎力協助計畫之進行，特此誌謝。

陸、參考資料

Lin, P. S. and C. T. Lee, (2008). Ground-motion attenuation relationships for subduction-zone earthquakes in northeastern Taiwan. Bull. Seismol. Soc. Am.,

98, 220-240.

Terra Technology Corp. (1992). IDS-3602 Integrated Digital Seismograph.

Terra Technology Corp. (1994). IDS-3602A 16 Bit Digital Seismograph.

Terra Technology Corp. (1993). Accelerator III/A-900 Operation and Maintenance Manual.

Terra Technology Corp. (1994). Accelerator III/A-900A Operation and Maintenance Manual.

圖一、中央氣象局台北地區強地動觀測站分佈圖，各觀測站的強震儀種類以不同 的符號表示。

圖二、中央氣象局宜蘭地區強地動觀測站分佈圖，各觀測站的強震儀種類以不同 的符號表示。

圖一、中央氣象局台北地區強地動觀測站分佈圖，各觀測站的強震儀種類以不同 的符號表示。

圖二、中央氣象局宜蘭地區強地動觀測站分佈圖，各觀測站的強震儀種類以不同 的符號表示。

圖三、隆聖國小(TAP059)的強地動記錄，干擾雜訊振動造成垂直、東 西和南北三分量的最大強地動加速度值高達10 cm/sec

²

以上。

圖四、雲海國小(TAP074)的強地動記錄，其東西分量的記錄相當良好，但是 其垂直分量和南北分量的記錄則是儀器故障而無法使用。

圖三、隆聖國小(TAP059)的強地動記錄，干擾雜訊振動造成垂直、東 西和南北三分量的最大強地動加速度值高達10 cm/sec

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以上。

圖四、雲海國小(TAP074)的強地動記錄，其東西分量的記錄相當良好，但是 其垂直分量和南北分量的記錄則是儀器故障而無法使用。

圖五、海洋大學(NOU)的強地動記錄，其垂直分量、東西分量和南北分量的 校正訊號相當良好。

圖六、海洋大學(NOU)的強地動記錄，時常會出現方形波訊號。

圖五、海洋大學(NOU)的強地動記錄，其垂直分量、東西分量和南北分量的 校正訊號相當良好。

圖六、海洋大學(NOU)的強地動記錄，時常會出現方形波訊號。

圖七、金岳國小(ILA065) 測站儀器的校正訊號在垂直分量和東西分量 都正常，但是南北分量的校正訊號太小而且只有負值沒有正 值。

(a) (b) (c) 圖八、2011年4月30日8時35分宜蘭地震(M

L

5.8)震央位置（星號）、震源機制解、

本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈（三角形）及(a)垂直分 量、(b)東西分量和(c) 南北分量的PGA(cm/sec²)分佈圖。

圖七、金岳國小(ILA065) 測站儀器的校正訊號在垂直分量和東西分量 都正常，但是南北分量的校正訊號太小而且只有負值沒有正 值。

(a) (b) (c) 圖八、2011年4月30日8時35分宜蘭地震(M

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5.8)震央位置（星號）、震源機制解、

本計畫責任區內所蒐集到地震資料的測站分佈（三角形）及(a)垂直分 量、(b)東西分量和(c) 南北分量的PGA(cm/sec²)分佈圖。