地震測量:測量工具的發展(一)
HM建築建材工程 HM建築建材工程 發表於2016/12/11

古代的測量工具

觀測地震的儀器,稱為地震儀。現代使用的地震儀,是在本世紀發明的,經過數十年不斷的改進,種類越來越多,性能也越來越精良。

設備完善的地震測站有許多種儀器,有大森式地震儀、強震加速度地震儀、威克式地震儀、簡單式地震儀、長週期地震儀及電磁式地震儀等。

地震後造成的地形變動可利用太空觀測技術,以衛星合成干涉影像(InSAR)法來觀測,可以呈現出研究區域全面性的地殼變形型態,可彌補點狀GPS衛星觀測之不足。但是InSAR容易受植被影響,精確度亦稍差。


帕美里地震儀 

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日據時代的老式地震儀 

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地震記錄器 

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地震儀 

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電腦室分析地震資料 

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衛星地動儀 

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一千八百多年前,中國的東漢陽嘉元年,張衡以易經八卦原理,創造出世界上第一部量測地震的儀器。

地動儀直徑約2公尺,形如酒尊,青銅鑄成,中心有依據槓桿原理設計的「都柱」(震柱),當都柱受震波作用,就會推開朝向震波的一組槓桿,使龍首吐丸,落在設於地面上的蟾蜍嘴中。依據落丸方位,即可知地震方位。


張衡與地動儀 


地震儀內部構造 


地震儀配置 



現代的量測工具

現代地震儀必須具備三個組件,即感震器、記錄器和計時器,因此它可以將地振動從頭到尾完整的記錄下來,供分析研究之用。現代地震儀的種類主要有四種: 

1. 長週期地震儀:若距離遠、高頻震波衰減快,則必須架設長週期地震儀,此型地震儀適用於大範圍的觀測。

2. 短週期地震儀:因為其倍率與靈敏度較高,適合裝設在區域網的觀測站上;可紀錄區域網內規模在1.0以上的所有地震,

包括發震時間、震央位置、震源深度與地震規模等。 

3. 強震儀:是一種反應地動加速度的地震儀,使用觸發式紀錄,其觸發點為地動加速度3.92gal,記錄的強震絕大部分的規模都在4以上。

強震儀也可接收衛星發出之訊號。 

4. 寬頻地震儀:可以偵測到較寬的頻率範圍,在價格上也比較貴。現在主要是架設在學術機構提供研究之用。


地震儀測量結果 

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地震儀紀錄原理 

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現代地震測量儀器 

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原文出處:國立科學工藝博物館「撼天動地-地震科學探索」網站

http://www3.nstm.gov.tw/earthquake/C_1_1_a.htm


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