【聯合晚報╱記者林進修/台北報導】2010.09.21
在太空中可以感受到地震的威力？這個原本被視為痴人說夢的大膽假說，如今已被中央大學研究團隊證實，他們在921 大地震重創中台灣之際，在距離地表300公里高的太空測到震波，研究論文刊登在新一期的地球物理頂尖期刊「地球物理研究」 (Journal of Geophysical Research)，震撼國際學界。
「你是不是頭殼壞去了，地震波怎可能傳到太空？」中央大學太空科學研究所教授劉正彥1996年開始從事地震的電離層震動研究，當時他提出地震波可能傳遞到太空中，並被偵測到，引來不少質疑。但他不以為意，率領研究團隊繼續探索這個未知的領域。
921大地震後，劉正彥和研究團隊在距離地表300 公里的太空中，觀察到一波巨大的震動，再透過十幾個全球定位系統GPS，尋找引起太空震動的源頭，竟然就在南投縣集集鎮東北方30公里處，恰好是當時地面錯動最大的地方。
劉正彥解釋，電離層分佈在離地表100公里到2萬公里的高空，地震震動時，地表波動能量會拍動大氣，大氣層的擾動會有如聲波一樣震動，向上傳遞。震波所經之處，會改變電波的前進路徑，進而被GPS鎖定並偵測出來。
劉正彥說，地表空氣密度是太空中稀薄空氣的10億倍，根據能量守恆原理，地震地表波動傳遞到太空時，能量不是被稀釋，而是會被放大萬倍以上。他估計，若地震時地表錯動8 公尺，太空中則有80公里的跳動，而這個強大的跳動會影響全球定位系統電波訊號的傳遞時間，不難偵測到。
研究發現，921大地震引起的地表大氣波動，傳遞到300公里高的太空，大約是600～800秒，傳輸速度約為每秒700～900公尺。研究顯示，淺層地震規模5.6以上的地震，就可在太空中量測到大氣震動。
由於從地震發生到被GPS偵測出來，中間有10幾分鐘的時間落差，劉正彥認為這套偵測系統雖無法用來預測地震，卻可在地震發生不久後找到最大震源，以利防救災單位儘速將人力物力投入重災區，把災害降到最低。
※ 相關報導：
＊ Coseismic ionospheric disturbances triggered by the Chi‐Chi earthquake
http://europa.agu.org/?view=article&uri=/journals/ja/ja1008/2009JA014943/2009JA014943.xml
J. Y. Liu, H. F. Tsai, C. H. Lin, M. Kamogawa, Y. I. Chen,＊ 我們都是自然／人為災變的倖存者
C. H. Lin, B. S. Huang, S. B. Yu, Y. H. Yeh
J. Geophys. Res., 115, A08303, 2010
doi: 10.1029/2009JA014943.
＊ 一個地球，沒有第二種愛
＊ 極端氣候改變人的生活及城市面貌
＊ 科學家確定「太空」的邊緣
＊ 地球磁場仍然是一個帶電的謎
＊ 地球正在移動、熔化中的核心
＊ 非洲的閃電協助讀取太陽的脈動
＊ 地球上層大氣令人困惑的萎縮
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國內發明強震即時警報 數十秒前可警告
http://udn.com/NEWS/LIFE/LIF1/6167909.shtml
【聯合晚報╱記者林進修/台北報導】2011.02.22
地震數秒至數十秒前示警
台灣地震警報系統已進入更安全的層次，國家實驗研究院所屬國家地震工程研究中心今天發表新研發的「現地型強震即時警報系統」，可在強震來襲前數秒至數十秒即發出警訊，減少生命財產損失。
台灣地震頻繁，自1736年起的統計發現，平均15至20年就會出現一次劇災型地震，平均每年因地震死亡人數超過70人、經濟損失逾300億元。國家地震工程研究中心目前已與台北市芳和國中、宜蘭縣宜蘭國小、嘉義縣中正大學及中興保全公司合作，建立應用示範站，進行長期現地測試。未來再和氣象局開發佈建的「區域型強震即時警報系統」結合，可發揮更強功能，減少地震帶來的傷害。
國家地震工程研究中心研究員林沛暘解釋，地震波可以分為傳遞速度較快但破壞力較弱的P波，以及傳遞速度較慢但破壞力較強的S波。「現地型強震即時警報系統」是透過強震儀偵測出先傳抵的P波，再同步通知學校、公司行號、社區及家庭，搶先防範，以抵擋緊接而來的S波破壞，把傷害降到最低。
林沛暘舉1999年的921大地震為例，各地接收到P波及S波的時間差，和距離成反比，距離震央較近的台中大里是7秒，新竹17秒、台北市27秒。雖時間不多，卻已足夠逃難或避難。
住家電視畫面強迫切換
以住家為例，接收到強震即時警報後，電視畫面會被強迫切換，螢幕會出現「地震來了」等警告訊息；同時家裡的地震警報響起、備用電源轉換、緊急照明啟動、自動門立即打開，方便緊急逃生。大樓電梯會停在最近樓層，減少人員受困的機率。
大型場所跑馬燈警示
若是學校或公司行號等大型場所，跑馬燈會打出地震即將來襲的警告，地震警報也會響起，通知所有人員就近避難。這套強震即時警報系統也和高鐵行車控制系統結合，通知高速行駛中的高鐵列車減速停駛，以免再發生重大災難。
地表電流突增強 小心會有大地震
李宗祐／台北報導 2012-02-06 中國時報
我國對地震前兆研究出現新突破，引起國際矚目！國科會主委李羅權今日卸任，他帶領的研究團隊發現，太空電離層濃度在強震發生前，都會出現明顯變化的特殊現象，領先全球提出岩塊擠壓使地表電流產生變化，經由大氣傳導到太空，改變電離層濃度的完整理論，未來可望利用地表電流強度建立新的地震預測指標。
李羅權與成功大學物理系研究助理教授郭政靈共同提出的「岩塊擠壓─地表電荷─大氣─電離層耦合模型」理論，日前在國際《地球物理研究期刊》發表，隨即有美日學者提出合作研究邀請。李羅權強調，過去大家都是以強震引發電離層濃度變化做為觀測分析重點，「我們則是提出引發這種現象的作用機制」。
利用電離層濃度變化研究地震前兆，是近幾年地球科學界熱門議題。中央大學太空研究所教授劉正彥利用地面ＧＰＳ（全球定位系統）衛星接收站觀測研究，發現電離層白天濃度在強震發生前一到六天有異常減少現象；日本北海道教授日置幸介最近更發現，電離層濃度在規模八．二震發生前一小時明顯增加，都被認為是預測超大地震的觀測證據。
但科學家過去對電離層濃度為何在強震前發生劇烈變化，一直未提出合理解釋及完整理論基礎。李羅權表示，地殼岩塊被擠壓到無法承受時，就會破裂引發大地震。但岩塊在破裂前，因為不斷受到擠壓而產生電流，經由大氣導引到電離層，引發電流層擾動，產生濃度變化。
研究團隊更與美國航空暨太空總署科學家利用花崗岩塊在實驗室測試證實，岩塊受擠壓時確實會產生電流，壓力越大、電流就越強，當產生電流達每平方公尺百萬分之一安培時，電離層濃度變化可達廿％，成為全球第一個針對強震引發電離層濃度變化提出定性與定量分析完整理論的研究團隊。
李羅權認為，在這項理論基礎下，地震學界就可以在斷層沿線架設電流及電場觀測系統，監測電流及電場強度變化，建立地震預測的前兆指標，只要量測地表電流和電場強度，就可以掌握地殼岩塊承受的壓力多大，是不是快被擠爆了。「假如電流強度突變得很高，大家就要小心可能有大地震！」
◆ 台灣重大發現：地表電流突增強，地震前兆
東森新聞 生活中心／台北報導 2012.02.06
地震可以被預知嗎？台灣學者研究發現，每每大地震前，太空電離層的電漿濃度都會出現異常，透過反推發現造成異常的原因，可能來自斷層推擠產生的電流間接影響電離層濃度，如此一來，未來可能只要透過觀察斷層斷流，就能夠先預知是否會發生大地震。
地牛何時要大翻身總是難以捉摸，台灣的研究出現重大突破，發現地震可能可以被預知，關鍵就在地表的「異常電流」。由前國科會主委李羅權與成功大學物理系研究助理教授郭政靈共同提出的「岩塊擠壓─地表電荷─大氣─電離層耦合模型」理論，日前在國際《地球物理研究期刊》發表，隨即有美日學者提出合作研究邀請。
成大教授郭政靈透過圖表表示，大地震前1至6天都會測得太空電離層濃度異常，他和李羅權反推發現原因來自地震時地殼推擠產生電流，再透過大氣層傳達到電離層，這樣一來，觀測岩層斷層附近的異常電流，或許可以預先得知地震是不是要發生。
研究團隊與美國航空暨太空總署科學家利用花崗岩塊在實驗室測試，發現岩塊受擠壓時確實會產生電流，壓力越大電流就越強，當產生電流達每平方公尺百萬分 之一安培時，電離層濃度變化可達20％。
這是全球第一個針對強震引發電離層濃度變化，提出定性與定量分析完整理論，研究成果獲得國際間矚目，不少團隊要球跨國合作，如果真的成功，未來地牛翻身時勢必能將災害降至最低。
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