到了 1980 年後期，數位地震儀發展逐漸 蓬勃， 尋找地震的痕跡 ， 只 需要 ” 解讀地震波 ” 的能力 …

1. 到了1980年後期，數位地震儀發展逐漸蓬勃，尋找地震的痕跡，只需要”解讀地震波”的能力…到了1980年後期，數位地震儀發展逐漸蓬勃，尋找地震的痕跡，只需要”解讀地震波”的能力…

2. 地震! www.iris.edu/hq/resource/magnitude_intensity 一陣劇烈搖晃…

3. 中央氣象局地震測報中心緊急宣布: 機房燒毀…無法做地震定位 徵求地震志工！

4. 你知道要做甚麼嗎?

5. 你知不知道? 地表只要有搖晃，就可以被儀器”畫出來”… 想像如果有垂直方向的搖晃… 搖晃可以經由支承、彈簧傳遞， 傳到圓圓的重物（砝碼）時， 搖晃被放大， 而如果在砝碼一端，黏著一支筆， 就可以把搖晃”畫下來”， 畫在滾軸的紙上。

6. 如果是水平方向的搖晃，也是一樣的道理… 搖晃可以經由支承、彈簧傳遞， 傳到圓圓的重物（砝碼）時， 搖晃被放大， 砝碼一端黏著的筆， 忠實的畫下平台的水平搖晃。

7. 所以，把紀錄震動的滾軸展開，你看到的，就是連續的地動紀錄所以，把紀錄震動的滾軸展開，你看到的，就是連續的地動紀錄 • Straight line = background. • Arrival of 1st wave causes frame to sink (pen goes up). • Next vibration causes opposite motion. • Waves always arrive in sequence. • P-waves 1st • S-waves 2nd • Surface waves last. • A seismogram measures… • Wave arrival times • Magnitude of ground motion.

8. 滾軸上畫著的，就是我們即將要分析的”地震波”滾軸上畫著的，就是我們即將要分析的”地震波” 地震圖就是地震波（能量)在地球內部傳播， 給地震儀記錄下來的”樣子” 過了幾秒，一個更大的波動（就是振幅更大）出現了！　 有注意到嗎？　 這裡訊號開始出現！　 這是Ｐ波　 這是S波　 往下動，這個上下的區分，由斷層的錯動方式所決定 (請見”地震和斷層”單元)

9. Ｐ波和Ｓ波(兩者都稱作體波)，其實就是能量在地球內部傳播的表現而表面波，則是在地球表面傳播Ｐ波和Ｓ波(兩者都稱作體波)，其實就是能量在地球內部傳播的表現而表面波，則是在地球表面傳播 地震在智利發生， 傳到美國的地震儀被記錄下來， 請仔細的看Ｐ波、Ｓ波、和表面波的先後到達

10. Ｐ波 是一種用和“波動傳播的方向平行”的運動方式在跑的波，又稱縱波 粒子運動方向 波的傳播方向

11. Ｓ波 是一種用和“波動傳播的方向垂直”的運動方式在跑的波，又稱橫波 粒子運動方向 波的傳播方向

12. 表面波 – 雷利波 Rayleigh wave (LR)– 限於地表附近，在接近兩個不同物質的接觸面上傳播（如岩石和空氣的接觸面） 粒子成圓狀沿著波的傳播方向運動 波的傳播方向

13. 表面波 – 勒夫波 Love wave (LQ)– 限於地表附近，在接近兩個不同物質的接觸面上傳播（如岩石和空氣的接觸面） 粒子在水平方向上運動(像蛇一樣)，其方向垂直於波的傳播方向 Propagation direction 波的傳播方向

14. Earthquake Damage • Ground Shaking and Displacement • Earthquake waves arrive in a distinct sequence. • Different waves cause different motion. • P waves • 1st to arrive. • Rapid up – down motion. • S waves • 2nd to arrive. • Back and forth motion. • Stronger than P-wave motion.

15. Earthquake Damage • Ground Shaking and Displacement • Earthquake waves arrive in a distinct sequence. • Different waves cause different motion. • L waves • Follow S-waves • Ground writhes like a snake. • R waves • Last to arrive. • Like ripples in a pond. • May last longer than others.

16. Ｐ波跑得比較快 Ｓ波跑得比較慢 想像是兩輛車以不同的速度跑， 跑得距離越遠，時間差越多！ Lp Ls 那，如果我們用碼表記錄下他們的時間差，就可以反推他們跑的距離！

17. 請問，如果… Ｐ波以6 km/s速度跑 Ｓ波以3.5 km/s速度跑 在測站１ 看到的地震波長這樣： Tp Ts S到達時間和Ｐ到達時間，差七秒鐘！ 從地震發生的位置（震源）到測站1，跑的距離多遠？

18. 請問，如果… Ｐ波以6 km/s速度跑 Ｓ波以3.5 km/s速度跑 在測站１ 看到的地震波長這樣： Tp Ts S到達時間和Ｐ到達時間，差七秒鐘！ 從地震發生的位置（震源）到測站1，跑的距離多遠？

19. 提示: • 距離L = Ｐ波速度(Vp) x Ｐ波跑的時間(Tp) • 距離L =Ｓ波速度(Vs) xＳ波跑的時間(Ts) • 那我們現在觀察到的，是Ｓ波和Ｐ波跑到的時間差: • Ts – Tp =L/Vs – L/Vp • Ts-Tp = L (Vp-Vs)/VpVs 答案是? L=(Ts – Tp) * VpVs/(Vp-Vs) = 7 * (6x3.5)/(6-3.5) =58.8 km

20. 深度問答 請畫一張時間之於距離的圖。在這個圖裡，把P波、S波、和S-P對應到的直線畫出來。 時間(秒) 距離(公里)

21. 所以如果我們俯視整個區域， 地震到底在哪裡？ 剛剛的計算跟我們說， 震央會在離測站58.8 km的地方　 繞著這個圓周的每個點都有可能！ 測站1 58.8 km

22. 如果有另外一個測站的時間差資訊，地震的位置的可能範圍又縮小了！如果有另外一個測站的時間差資訊，地震的位置的可能範圍又縮小了！ 可能的震央，現在縮小到紅圈範圍 測站1 58.8 km 140 km

23. 如果在多一個測站，地震的位置就出來啦！　 65 km 地震在這裡！ 測站1 58.8 km 140 km

24. 深度問答 • 這樣的地震位置決定，是有問題的… • 你覺得問題在哪裡? Picture from http://classes.geology.uiuc.edu/06FallClass/geo107/Lectures/lect18.pdfThe lecture pdf file originally from Earth: Portrait of a Planet, 2nd edition, by Stephen Marsha

25. 動手試試看! 測試自己的實力~virtual earthquake這個網頁! 進入這個頁面，拉到最下方，就可以開始你的探險了! • http://www.sciencecourseware.org/virtualearthquake/VQuakeExecute.html 進入 先選第一個試試看

26. 決定地震的震央! 這是美國加州附近的俯視圖，黑色圓圈為地震測站的位置。 這些測站都有地震波的紀錄，你等一下要做的，就是在地震圖中決定S和P波的到時差。

27. 計算的方式很簡單，只要定義P和S到時，讀取水平軸中的時間差即可計算的方式很簡單，只要定義P和S到時，讀取水平軸中的時間差即可 進入

28. 會有三個地震圖出現，分別是三個測站的紀錄 P 波 S 波 50秒 0秒 50 測站名稱 填入你的答案

29. P 波 S 波 72 測站名稱

30. P 波 S 波 64 進入 測站名稱

31. 利用理論值(假設的P和S波速)可以決定出S和P時間差對應到多遠的傳播距離，利用理論值(假設的P和S波速)可以決定出S和P時間差對應到多遠的傳播距離， 這就是下圖直線的意義。 在這張圖，你可以找出剛剛決定了三個測站的S-P時間差，其分別對應多少距離? 480 680 600 進入

32. 480 km 680 km 只有一個測站Eurela的資料, 告訴你 可能的震央在哪? 多了一個測站，現在可能的震央更被侷限到哪裡? 600 km 第三個測站加入，你找到震央了嗎?

33. 看看你做得和真正的震央位置一樣嗎? 你做的 真正的

34. 動手試試看! 測試自己的實力~台灣的地震也可以玩喔! http://goo.gl/M9S79 http://serengeti.earth.sinica.edu.tw/QCN.src/index.php/eqk-game?id=36

35. http://qcntw.earth.sinica.edu.tw/games/intensity/ • http://goo.gl/DOrOg9