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2011 地科時事新聞

TOP1   311東日本大地震

地科放大鏡

地震規模vs.震度

地震規模

依地震釋放能量的大小來決定，以沒有單位的實數來表示，如『7.3』，所以每一個地震只有一個地震規模值。但地震規模會因量度方式的不同而有不同的數值，例如921大地震以「芮氏地震規模」推算數值為7.3，但若以「地震矩規模」推算數值則為7.7，雖然規模數值不同，但回推到地震本身所釋放的能量大小確是相似的。

震度

震度是描述地震發生時，各地不同的搖晃程度，以整數值來表示，如『4級』；通常離震央愈遠，震度愈小。

海嘯

海嘯也是一種波浪，常由海底地震或海底火山爆發引起。海嘯波屬於淺水波，淺水波不是水很淺的意思，而是波長比水深大很多，所以水深相對於波長就顯得很淺，海嘯波的波長可達百公里，一般海面的波浪波長大概是數公尺到數十公尺。海嘯在深水區傳遞時波高並不高，不到１公尺，但是一旦進入淺水區，便會累積極高的波高，可達10到數十公尺以上，當淺水海域的海嘯波來的時候，由於水位迅速拉高遠超過海水的量體，更淺水區域的海水會迅速往後退以補充被拉高的波峰下方的海水，這時在海岸邊就會有大退潮現象發生，接下來海嘯就會排山倒海而來衝擊海岸。

土壤液化

指原先固體形態的砂層或土層轉為流體狀態，上方的建築物因而發生沉降而毀損。常出現在深度較淺、含飽和地下水的泥砂區，地震前地下水填滿土壤顆粒間的空隙；地震搖晃使顆粒趨於較緊密排列、水壓升高，當水壓升高超過土壤內可承受的外部壓力時，由於水分不能從地底排出，就有可能帶著沙土噴出地表，形成噴沙。

TOP2 泰國水患

   「浸稻穗頂」是泰國豐收的象徵，5月正是東南亞雨季的序幕，然而今年卻受到連續低壓風暴、接連不斷的颱風侵襲及下半年反聖嬰現象等多重影響下，使得泰國雨季提早並延長，百年洪患一觸即發⋯⋯。

    此次的災情為何會如此嚴重，令很多人百思不解，地理位置差不多的柬埔寨，為何就沒有如此的慘災？目前各界普遍認為的主要原因如下：

1.地形環境因素：泰國的地形北高南低，境內主要河流為昭披耶河，流域範圍涵括泰國面積的1/3，有東西2條分流：眉南河與他真河。由於西南季風帶來的豐沛降水在北高南低的狀況下皆匯流至昭披耶河後直至暹羅灣出海，造成全國紓緩逕流的河川只有主要三條，想像若遊樂區的滑水道只有三道，要供應整個遊樂區的遊客，又要依照順序進入水道，排隊的人潮自然就遍布四面八方，狀況就會如同漫布泰國的水患。

2.都市化：然而地形因素又不是一兩年造就的，那為什麼今年的災情就如此嚴重，原因在於都市化所埋下的地雷。泰國首都曼谷位處昭披耶河出海口，地勢低窪，僅高於海平面2公尺左右，在未發展以前森林植被緩和了雨季帶來的豪大雨，間接降低洪峰量減少洪患的危機，而土壤涵養的水成了天然的大壩，但隨著科技的進步，在曼谷地區砍伐森林築堤建壩、造工業區，限制水的流量與去處，綠地面積大幅減少、都市化程度日益增大，洪患的強度也在我們無意識下漸漸增加，直到建造的大壩無法承受時，今年泰國的水患就變得一發不可收拾。

3.極端氣候：在2000年以後世界各地常發生許多局部性豪雨、颶風等異常現象，而泰國此次則因夏季西南季風空前的豪大雨且雨季過長，泰國北部、東北部（昭披耶河上游）的6~9月雨量最高月平均上升50%，加上反聖嬰現象（東南信風增強，西太平洋海水變暖，便在西太平洋低氣壓區處形成更多熱帶氣旋）使得颱風侵襲次數不斷，持續降下豪雨。

地科放大鏡

反聖嬰現象vs.聖嬰現象

TOP3  太陽黑子進入冬眠期？

　　太陽分別有以11年為循環的「黑子週期」以及22年的「磁場週期」，原先科學家預計，這2個週期將同時在2013年達到活動高峰，達到高峰的磁能以及黑子數將引發一場太陽風暴，屆時，通訊、衛星以及電力都會受到嚴重影響，不過近日卻有跡象顯示，太陽並無「按照腳本」走，近日活動量銳減，恐將進入「冬眠時期」，對地球的溫度可能會造成略微降溫的效果。

　　專家目前正在調查，這段太陽黑子靜止時期是否為第2次的「蒙德極小期」(Maunder Minimum)。上次的蒙德極小期持續70年，在被稱為「小冰河期」(Little Ice Age)的1645至1715年間，幾乎觀察不到任何太陽黑子。 但這段時間太陽的輻射量是否真的有減少到能影響地球的氣候，或只是巧合？仍然是待解之謎。

TOP4 加拿大退京都議定書

   加拿大於2011年12月12日以無法解決氣候危機為由，宣布退出抑制全球暖化的「京都議定書」，成為全球第一個宣布退出這項「聯合國氣候變遷綱要公約」補充條款的國家，也因此規避了因未達成減排承諾而必須支付的上百億加幣罰款。聯合國氣候變遷會議12月初才在南非德班落幕，近200個國家已經同意，先將京都議定書延展5年，等到2015再商定新的氣候條約取代，希望最快2020年生效，但加拿大早在去年就表示，不接受延長京都議定書效期。加拿大當年承諾在2012年前將排碳量，降至比1990年減少6％；但加國並未實踐承諾，排碳量還不減反增。

　　京都議定書只約束已開發國家，無法規範全球排碳量第一的中國，與第三的印度兩大開發中國家，至於全球排碳量第二大的已開發國家美國，則是一開始就以可能損害經濟發展為由，選擇不加入京都議定書。京都議定書全稱《聯合國氣候變化綱要公約的京都議定書》是《聯合國氣候變化綱要公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)的補充條款。1997年12月在日本京都由聯合國氣候變化綱要公約參加國三次會議制定的，其目標是「將大氣中的溫室氣體含量穩定在一個適當的水平，進而防止劇烈的氣候改變對人類造成傷害」。

因應環境問題而制定的國際公約

TOP5  十一年來最佳月全食

    2011年12月10日（農曆16日）晚間全臺天文迷皆為即將上演的食象而瘋狂，上一次臺灣可全程觀測的月全食發生在2000年7月16日，下一次月全食則要等到2014年10月8日，可完整觀測的月全食更要等到2018年的1月31日。

什麼是月食？

    月球平時因反射太陽光而看來明亮，當月球行經地球影子，陽光被地球遮蔽時，便發生月全食。但因地球大氣層會散射或折射太陽光，短波長的藍光被散射掉，長波長的紅光則折射至月球表面，使月球呈現深淺不同的紅色調，不像日全食為全黑。

   月食可分為月全食、月偏食及半影月食三種，但月球並不會出現月環食現象，因為月球的體積比地球的本影區小。而月食發生時，太陽、地球、月球幾乎在同一直線上，因此月食必定發生在滿月的晚上（農曆15、16或17日）。

月全食－因地球本影的寬度較月球直徑大，所以當太陽、地球和月亮的中心大致在同一條直線上，月亮就會完全進入地球的本影，而產生月全食。

月偏食－若月球只有部分被地球本影遮住時，就會發生月偏食。

半影月蝕－若月球只通過半影區，稱為半影月食，月球表面光度略為減少，肉眼不易察覺。   

TOP6 小行星與地球擦身而過

    小行星是太陽系內繞太陽公轉，但體積和質量都比行星小得多的天體。近年來，較大型的小行星開始被重新分類為矮行星，如榖神星。

一開始天文學家以為小行星是由一顆在火星和木星之間的行星破裂而成的，但經研究發現，小行星帶內的所有小行星質量總和比月球的質量還要小。所以現今天文學家認為，其來源大多為太陽系形成過程中未形成行星的殘留物質。已知的小行星中，約90%軌道位於火星與木星之間的小行星帶中。

過去小行星的結構被認為是一塊完整單一的石頭，但小行星的密度比石頭小，再加上它們的表面有巨大的環形山，說明了較大的小行星其組織鬆散，可能是由碎石堆組成，靠彼此的重力結合在一起。

火星軌道內的小行星統稱為近地小行星。近年來對這些小行星有更深入的研究，因為它們在理論上有可能與地球相撞。知名的專案有林肯近地小行星研究計畫(LINEAR)、近地小行星追蹤(NEAT)和洛維爾天文臺近地天體搜索計畫(LONEOS)等。

TOP7 新莊捷運工程 樂生走山

不當施工所可能引發的地質危機，使居民隨時皆處於不安全的生活環境，危害他們的生存空間。位於新莊樂生療養院底下的捷運工程，不顧學者、工程師學生們的反對聲潮與告誡，仍然繼續開挖山坡地。今年5月初至今，樂生院民發現舊院區地表、房屋出現大規模裂痕，且房舍傾斜等現象。深層開挖的工地是導致周邊地層下陷、鄰房龜裂傾斜的主要原因，專家又一再針對斷層及地下水問題提出警告，建議減少開挖才是佳保護居民安全的方法。而關於樂生地質與地下水的狀況為：林口台地的地下水位高，而樂生舊院區則位於斷層泥上的不透水層，大量的開挖土石則會造成不透水層承受不了下方高壓的地下水，加上工程估計的錯失，導致坡面崩解、地層滑動的危機。