交通部中央氣象局

建置海底地震儀觀測系統,即時收集資訊,達到預警防災之目的

導入背景

建置海底地震儀觀測系統,有效改善外海地震的監測效率

臺灣位於環太平洋地震帶上,地處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊相互碰撞擠壓之地震活躍地區。根據氣象局統計資料指出,臺灣的地震活動有近70%發生於東部外海區域,為有效改善外海地震的監測效率,中央氣象局自2007年起開始執行「台灣東部海域電纜式海底地震儀及海洋物理觀測系統建置計畫」(Marine Cable Hosted Observatory, 縮寫MACHO),其中日本NEC公司負責進行「海底地震儀觀測系統案」,協助建置複合式光纖海纜觀測系統。

導入過程

利用海底光纖電纜,數位資訊24小時不間斷

自2009年9月28日「海底地震儀觀測系統案」決標起,共歷時25個月方完成建置作業,隨後於2011年11月完成驗收並正式啟用。

本次建置規模係由宜蘭縣頭城鎮向東南外海鋪設1條全長45公里之光纖海底電纜,並於海底深度約300公尺的海床上設置1座科學觀測節點,連接地震儀、海嘯儀、溫鹽儀與水下聽音計等儀器設備,藉由海底光纖電纜24小時持續即時將數位資訊由海底觀測儀器傳送至陸上監測站,不僅能加強監測地震與海嘯活動,亦可提供長期的海洋科學觀測資訊。

此外,各項設備與節點之間的連結,採用可於水中拆卸的連接器,因此未來將可配合實際需求,增設其他的觀測儀器或於觀測設備發生故障時輕鬆進行更換。

系統概要

主要透過以下設備及觀測儀器,在地震海嘯發生時將所收集到的觀測資訊,即時藉由光纖纜線傳送到陸上站,並傳回中央氣象局進行分析處理,以發布相關資訊,達到速報減災的目的。

  • 陸上站設備-陸上站內提供海纜觀測系統電力需求、資料傳輸、儀器校時及系統控管的相關設備。
  • 分歧裝置-纜線尾端將主海纜分為二條不同纜線的設備,其中一條連接海纜接地,提供海纜系統電流迴路;另外一條連接至終端裝置後,再與海底觀測設備連接。
  • 終端裝置-海纜在海中與海底觀測設備介接的設備,將觀測儀器的封包訊號轉換為海纜傳送的光纖訊號。
  • 4連接埠科學觀測節點-架設於海底之網路集線與電力供應設備,供給觀測儀器平台所需之電力、校時與雙向通訊功能。
  • 地震海嘯儀器平台/地震儀-用於偵測地震,可以記錄地震波到達時的地體振動。
  • 海嘯壓力計-用於偵測海嘯,可以記錄海嘯波到達時海水壓力的變化。
  • 海洋環境平台/溫鹽深儀-用於蒐集海底鹽度、導電率、溫度、海水位高度等水文資料。
  • 水下聽音計-用於記錄海中生物的聲紋。

系統概要圖

導入成果及今後展望

收集即時正確資訊,符合預警防災需求

目前世界各國中,利用海纜觀測系統進行即時防災監測的國家並不多,臺灣位於環太平洋地震帶上,因此建置即時傳輸之海底地震海嘯觀測系統,不僅符合需求,亦可使臺灣於相關領域更貼近世界潮流並位居領先地位。

建置本系統有效提高現有陸上地震觀測網的涵蓋範圍並延伸至外海海域,並收集即時且正確的地震資訊,達到地震預警防災之目的。同時在海底電纜裝設海嘯監測儀器亦可以有效掌控近海區域海嘯的訊息,作為海嘯預警的功用。除此外也希望能提升國內海洋及地球科學研究能力,為深海海域探測及研究鋪路。

中央氣象局地震測報中心主任的話

臺灣東部海域海纜觀測系統的順利建置完成,不僅是中央氣象局地震觀測與全國地球科學觀測業務的嶄新起點,更是國家國土資源資訊掌握以及水文監測上的一個重要里程碑。整個計畫雖然屢遭挫折,然在行政院國科會與交通部的支持推動下,仍順利於5年內完成初期45公里的系統建置,除了將地球科學的儀器長期設置於東部外海海床上,也希望藉由海洋科學儀器的設置,帶動海洋、海洋工程與海洋產學界的合作,發揮技術深耕、經驗轉移跟研究發展的功效。期盼未來能於經費分配與資源應用兼顧的前提下,將海纜觀測系統繼續向外延伸適當長度,並增設多套觀測儀器設備,以達到本計畫初始預期效能,提供足夠地震及海嘯預警時間,並增進人民的生命安全保障。

NEC系統負責人的話

日本NEC自1979年首次於日本東部外海設置海底電纜式常設地震觀測系統開始,至今已於日本沿海9處海域鋪設了觀測系統,自系統設計到工程設置皆由NEC統籌執行。此外,NEC已鋪設的系統皆保持零事故紀錄。並於日本東北地區大地震時,透過觀測系統持續將重要的關鍵資料傳送至地面。NEC將多年來累積的專業經驗,應用在此次海洋整合觀測系統,期待為台灣地震觀測盡一份心力。

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客戶檔案

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產業別 政府機關
地點 臺北市中正區公園路64號
成立時間 中央氣象局早於民國30年在重慶成立,直屬行政院,民國38年隨政府遷台,民國47年將業務交由台灣省氣象局辦理,直到民國60年7月才恢復建制,改隸交通部,主管全國氣象業務。
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(2012年3月16日)