2021年2月8日 星期一

地震警報如果有連續發布的小失誤,就不能再用了嗎?

文/阿樹   《震識:那些你想知道的震事》副總編輯


2/7凌晨1點半多,台灣有許多地方手機響個不停,因為東部海域連發的國家級警報,讓手機震得比大地還劇烈!很多人反映「連發警報嚇死人啦!」「連關都關不掉,超可怕!」不過話說回來,阿樹的狀況反而是「又國家級邊緣人啦」。第一時間還真摸不著頭緒,但看了些新聞以及網友的回饋,決定來寫篇短文聊聊這件事。



前情提要

凌晨地震國家警報10多則狂響 氣象局改進速報系統

https://www.cna.com.tw/news/firstnews/202102075005.aspx


這件事情發生後,阿樹在網路上蒐集到了兩派對立的論點。


一派是:

14連發的警報,超級擾民耶!不能只發一次就好嗎?


而另一派則是:

不是啊,多發總比沒發好吧?要是大地震來沒發到警報不就gg了?


(當然還有些超靠北的不理性論點,懂得用腦的應該都看得出來,就不討論了)

但那種叫大家把地震警報「關掉」的人,阿樹不知道他到底用意何在啦?(怒)


今天阿樹並不打算護航氣象局,也不是單純要戰某一派,而是希望藉由這樣有點爭議的事件,讓大家更理解地震警報相關的議題。首先,我們釐清問題點&討論重點一下,個人覺得大概可以分四項後逐項來談:


1.這次發生大量的發布同一警報的問題在哪?

2.對大眾的實質影響多大?

3.該怎麼避免此事發生?

4.該怎麼調整大眾可能對警報不信任的心態?


這次發生大量的發布同一警報的問題在哪?

之所以會有這個問題,氣象局的解釋是「國家警報過去只有一套發布系統,但為了符合資安要求需要備援系統,今年一月新增為三套發布系統,運作效率增加,且也比較保險,因為三套系統為獨立運作,如果其中一套系統無法運作,其餘兩套系統也能發揮功能。」(摘自聯合新聞)


確實在去年(2020)也有一則新聞提到氣象局調整改良了地震預警的解算法(氣象局10秒地震預警系統4/6上線),將原本的地震發生後15秒內解算完成,改良到可以10秒內解算完成的時效,這邊可能要簡單說明一下「地震發生後10秒解算完成」是一個多難的概念:全臺灣大概有一百多個即時地震測站,用來做地震速報和預警用途。而地震波是從地震發生開始起跑,假設P波為5km/s、而離震源最近的一個測站是20km好了,4秒鐘起才會有第一筆資料,只有單站來求解,大概只有6秒的解算時間,而且可能還會很不準確,因此這樣的技術可以說是接近目前科技上的極限,如果要再快,只剩找尋地震發生的「前兆」了(但科學上這真的超難)。


全台即地震測站的分布,來源:氣象局地震科普網


而這次的問題,也是因為前面提到的數套發布系統,因為各自都偵測到了地震,或許是沒有把它認為是同一個地震,自動化系統算是各自發布了警報,而且還因為地震發生的位置在海域、測站覆蓋較差的地方,需要修正而重覆了幾次修正報,東加西加的可能原本只有多發個三、四次警報變成有十幾次的警報。


至於為什麼前面說到「海域、測站覆蓋較差需要修正」的理由,以白話來說就是我們若將地震測站們的連線想像成一個「捕魚網」,這個捕魚網的最佳效益就是抓到「網內的地震」,而網外的費率較高…不是啦是誤差會變大,詳情可以看另一個地科粉專「不會冷」的圖文說明:

https://www.facebook.com/gutinhk/posts/3699492040144117

用「捕魚網」比喻地震觀測網偵測能力的比喻說明,紅色三角形代表的是地震觀測站。

 
當地震發生在測網外比較遠的地方,計算上的誤差會比較大。來源:不會冷

總結一下,問題其實就在於:

新增多套系統在電腦程式上並沒有配套好、地震本身的解不好計算,而後者把前者的bug再放大了,氣象局的說法是「會將程式再優化改進」。理論上是可行的,因為只要讓電腦針對同一時間不同地震的判讀多加門檻或加高門檻,不要在短時間連發即可,這點我認為可以再作後續觀察。


對大眾的實質影響多大?

抓寶可夢的阿北是個異例,而且其實他並不算有真的災損。但影響這點真的「不好說」,因為這樣的影響問題會因人而異,阿樹大概蒐集到一些資訊,大致上問題最大的二個點是:


在半夜連發連響還關不掉擾人睡眠

被連發警報嚇到恐慌不知道該怎麼辦


前者不能說「沒影響」,即使大部分的人都放假的日子,相信一定有人還是因為工作要有好睡眠,所以這個警報絕對有打擾到他。後者就更不用說了,每個人的心理承受壓力的狀態不同,一定需要好好的安撫。光是這兩個點,氣象局就應該需要好好的道歉並承諾改進,以回應大眾的困擾。


該怎麼避免此事再發生?該怎麼調整大眾可能對警報不信任的心態?

將第3和第4點一起談,其實前面已經提及氣象局的說法,以阿樹個人對程式與地震知識的觀點,應該不是太難改善的問題,只是因為造成了發布的問題,可能難免會究債到內部人員。我的想法是,「問題有被解決」比「解決問題的人」還重要,畢竟地震預警系統相當重要,需要專業人士來長期維護。


而或許對「理性的」大眾而言,更需要的是對於這個事件有盡可能透明的說法與改善方案,雖然此事涉及比較深奧一點的科學,但並非不能與大眾說明。畢竟科學與公眾參與的連結機會日益增加,而人民亦有「知」的權利,因此我們會期許主事者除了能承諾改善,也能適當的說明給大家理解,比我們更先一步應用地震預警的日本,也會在其官方網頁或新聞上說明地震的觀測或是預警系統的改進方式。又或者是在新冠肺炎的疫情以來,常有官員與專家在記者會上說明科學原理,也是相同的概念。系統可能永遠不會100%完美,但對於知識與防災教育的態度仍需要有的,這乃是阿樹與震識對於地震與防災教育的期待!


延伸閱讀:

氣象局地震科普網:國家級警報來了--地震測報過程

我們為什麼需要「強震即時警報」?警報時間越長就越有效嗎?

地震預警系統誤報?原來是兩個地震來攪局(地震定位的實作篇之三)

異常震域是什麼呢?

地震100問:最強圖解X超酷實驗 破解一百個不可思議的地科祕密





 

2020年12月29日 星期二

滿滿的大屯火山相關科普文一次全給你,花了4年鋪陳的大全集在這邊!

文/阿樹    震識:那些你想知道的震識  副總編輯

自從大屯火山被科學家證實是活火山之後,這幾年只要針對它有新的研究或是發現,就會引發一點新聞熱潮,然後阿樹就會被問到…欸,那個火山會不會噴、那個房價會不會掉?


所以,每回有話題,阿樹就會寫點文章,啊怎麼有這麼多東西好寫?來,我們一篇篇以摘要說明方式看下去!大家若對於說明有興趣,就點進對應的文章吧


首二部曲(大屯「活火山」):

大屯火山是有岩漿庫的活火山,我們該擔心嗎?(2017)

大屯火山是死還是活?(2017)


這兩篇文章主要說明的是「為什麼以前說大屯火山不是活火山,但現在為什麼又說是了?」

其實答案很簡單,那就是隨著科學研究發展的進步,而有更新的看法。這並不是說過去科學比較爛,當代的科學家都會盡其所能的研究,只是受限於科技水平或科學知識的限制而已。就像我們可能會覺得自己小時候很「天真無知」,而不會覺得自己「像個白痴」。


而在一開始阿樹就極力強調:房價從不是大屯火山議題最該關注的重點!更重要的是有沒有對火山有足夠的認識並且建立防災計畫,當時也還未有完整的防災計畫,而這兩篇文章後有附上的一些官方網頁皆已不存在,可能需要再去網頁上搜尋一下相關資訊。


連結(依序)在此:

https://pansci.asia/archives/115211

https://quakeledge.blogspot.com/2017/04/blog-post_24.html



三、四部曲(是有心跳的活火山):

大屯火山是活火山:科學家出來刷存在是危言聳聽嗎?(2019)

你以為的大屯火山是長這樣嗎?(2019)


事隔兩年,新的研究「大屯火山地底下的地震活動有如心跳」出爐,代表又有更多的證據說明火山的活動心,然而在大眾媒體上仍然不見防災建議有所前進。這次阿樹換個角度切入:「科學家為什麼要出來刷存在感」?


另外,我們更加明確的說明火山災害的類型,希望大家可以更進一步的認識火山災害後,思考防災的策略。基本上火山附近主要的災害就是火山熔岩流、碎屑流和火山泥流是最需應變防範的,簡單來說就是和土石流防災一樣,而因為火山可以預警,所以該撤離的時候,就撤離吧!至於細小的火山灰如果飄到你家附近,只能說盡可能少出門、關好窗,以目前人人都有的口罩多少也能阻擋一些!

連結(依序)在此

https://opinion.udn.com/opinion/story/12798/3845874

https://quakeledge.blogspot.com/2019/05/blog-post.html


而同時,阿樹也和泛科學合作拍攝了影片,可以說是不錯的「火山防災懶人包」

影片若失效請點以下連結:

https://www.youtube.com/watch?v=-txj9mD0BaU


而阿樹和親子天下出版的地震100問於2020上市,裡面也有不少火山的單元,希望大家能藉由學習到防災知識,學到與火山共存。看待火山警報的防災簡訊上路,是多一分安心,而不是徒增無謂的擔心(尤其是房價這種假議題)。

火山爆發 災害

火山預警的方式


上圖來自地震100問(博客來連結如下):

https://www.books.com.tw/products/0010855600


如果您還有疑問,歡迎在部落格、粉專、apple podcast底下,以留言或私訊的防式告訴我們。我們希望讓大家對於防災的疑惑更少、安心更多!


(本文為知識整理文,未來亦會在有新的資訊產生時更新本文,對火山知識有興趣的人們,歡迎將此網頁加入你們的書籤中!)


2020年10月5日 星期一

您怕變成國家級邊緣人,但我們卻更怕國家級的狼來了!

文/阿樹    震識:那些你想知道的震識  副總編輯

在2020年的9月30日,臺灣東北海域發生了一起規模5.9的地震,最大震度是在新竹關西的4級,而接著在10月4日的凌晨臺灣中部也發生了規模4.1的地震,最大震度是在苗栗的3級。 

欸,沒事幹麻提這兩個看起來在臺灣挺日常的地震?
因為,不少看待這兩起地震的網民、媒體和政治人物們,正為了「震度幾級」該發布災防告警簡訊而吵鬧著…詳見以下幾則新聞:

震度都3級 為何僅台北有國家警報(聯合新聞網)
https://udn.com/news/story/7266/4901746
台中4.1地震!民眾未獲手機預警提醒 盧秀燕:改3級就發簡訊(ETtoday)
https://www.ettoday.net/news/20201005/1824665.htm
中市地震4級才有手機簡訊 議員促調降至3級、盧秀燕應允
https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/3311956
(其他不及備載略)

新聞來源:ETtoday,連結https://www.ettoday.net/news/20201005/1824665.htm

 

今天跟讀者分享這些新聞,並不是要笑民代或市長不懂震度規模,因為這已經是一個擺在哪一個國家,都會出現的萬年迷思,即使教科書、科普文都已經寫很多,還是沒辦法將「震度」這個重要的觀念深植人心,所以在我們評論之前,還是不厭其煩的科普一下震度和規模的不同,再來談到底災防簡訊的發布標準該如何。

今天我們改用另一個國人熟悉的天然災害來類比,那就是:颱風!在發布颱風警報單時,我們會知道兩個重要的資訊:

颱風的大小,也就是輕度、中度還是強烈颱風
颱風對各地的影響,可能是風力級數、可能是降雨量。

決定大家要不要避災的關鍵,應該是你有沒有在7級風的範圍內,或有沒有在暴雨的範圍內。颱風從北邊通過,南邊可能被影響的程度很小,反之若從南方海面掃過,北部可能也就放不到颱風假,總之這邊想要呈現的觀念是:「風、雨的程度會因地而異」。

所以回到地震報告上的資訊,我們可以這樣理解: 

地震的(能量)「大小」指的是地震規模,跟前面說的颱風大小很像。
地震對各地造成的搖晃,就是震度,可以類比為前面提到的風力級數。

所以,照理說一次地震的大小應該就只有一個固定值,所以一次地震的一種(如芮氏)規模就只會有一個值,而這個值是經過換算出來的,並且固定就是兩位的有效位數,所以科學一點的表示應該要寫規模7.0,若寫規模7的話,就會變成口語化的用法了。

那麼震度呢?它是將測量到的數值再作分「級」的概念。前面提到的風力,其實每一級都有其對應的風速(km/h)範圍,像7級風就是50~61km/h。而震度是以同樣的原理,只是現行國內的使用方式是4級以下採加速度值、5弱以上則以速度值作為參考。簡言之就是,若您能理解颱風對各地造成的風速不同,便能用同樣的方式理解地震的震度概念。

雖然這類的科普知識看起來很無趣,但若連震度規模都分不清楚,要討論相關規定會是件很荒謬的事情…

請看以上 不會冷 說明的地震分級比較快…

接著來談新聞應該討論的焦點:到底幾級才應該發送簡訊
首先,「震識」需先聲明:所有的發送規定,我們會建議需經過地震、防災與政策執行等各種不同專業的人士先討論後,制定出對防災有益的做法,而本文的重點則是從地震防災相關背景的專業提出觀點。

在制定規範前,其實我們已經有很多目前已經實行的規定或是科學分析方式可以提供參考。首先或許是大眾最為關心的「老舊房屋會不會有危險」的問題,就目前地震的分級上,3級的震度描述為:

(人的感受)幾乎所有的人都感覺搖晃,有的人會有恐懼感。
(屋內情形)房屋震動,碗盤門窗發出聲音,懸掛物搖擺。

至於震度4級的描述如下:

(人的感受)有相當程度的恐懼感,部分的人會尋求躲避的地方,睡眠中的人幾乎都會驚醒。
(屋內情形)房屋搖動甚烈,少數未固定物品可能傾倒掉落,少數傢俱移動,可能有輕微災害。

而若來到震度5弱以上,則開始會對建物威脅了:

部分未固定物品傾倒掉落,少數傢俱可能移動或翻倒,少數門窗可能變形,部分牆壁產生裂痕。

由於目前建築的耐震規範至少都有5級(指的是5弱),近年完成的新屋當然不應有問題,那麼4級呢?其實4級震度的加速度範圍(25~80gal)離目前建物較低的耐震規範(0.23g,相當於225.4gal)是有點遠的,所以若採用4級的震度來判斷會不會對建物造成威脅,或許可算是已經「料敵從嚴」了。

不過,4級的震度若持續個數秒,對於人們是會容易產生恐慌的,因此目前在各種災防措施上,多以震度4級作為分界點,大部分的縣市政府,都會在4級以上啟動災害應變的機制,而臺北市則是震度3級就開始動作了。但若是「中央」的層級,則以5級開始啟動災情通報,而6級才會啟動中央應變災害中心。

至於臺北市為何用震度3級當標準,阿樹目前不敢斷言,但就過去阿樹在氣象局地震測報中心值班的經驗,同樣的震度,在北部地區總會比其他的地方有更多的關注。常有在地震報告未發布前,值班電話就響翻天了,最大宗的為記者,其次為民眾,而常見的共同點是位於樓層稍高處,即使是2級的震度,都會十分有感。網友們常戲稱「天龍國」,不如想成是因為人口密集、大樓林立且對地震較為恐懼等因素(九二一地震,震央雖遠卻造成北市樓房倒塌),造就了對地震防災的獨特觀點,而這樣的觀點是否正確,需要的不是我們在這邊評斷,而是要更多的分析與討論,包括高風險住宅的數量、地震的頻率與風險程度,就如同氣象局地震中心回應媒體的說法一般,他們需要各界的專家協助評估怎麼樣最好。

摘自臺北市防災作業手冊

摘自臺北市防災作業手冊


哎唷好麻煩,不能大家都用震度3級當發布標準嗎?
好像很合理,但這又是一種迷思了:

當前面有數十次地震防災警報的結果都是搖晃不大的小地震,多數人已經麻痺習慣了,就好死不死輕忽了一次真的大的地震…

簡單來說就是怕「狼來了」效應,強震警報本來的用意就是要讓大家在大地震來襲前做好準備措施,就阿樹自己來說,是每遇到必躲避的,而且我最近還撰文酸過音樂會的中間來襲地震時,舞台上的表演者真的很「勇敢」的繼續唱歌。現狀已是如此,那麼降低門檻到底是料敵從嚴?還是讓我們更分不清楚簡訊呢?

以2019年臺中市和臺北市發生的地震情況來比較,其地震數量統計如下:

臺北市,大於3級:7個,大於4級:2個。

臺中市,大於3級:17個,大於4級:3個。

先不管還需要討論的臺北市,當臺中市改以三級為發布標準的理由是災害防救,那就意味著市政府相關單位至少要先如臺北一般動起來,嗯,看起來年度工作會多6倍哦…但問題還是一樣,當「搖得不大卻一直要檢查」變成日常時,到底是好,還是不好呢?

順便補一下地震之國花蓮的資訊,大於3級:121個,大於4級:60個。(我相信絕對沒有一個地方首長會在這情況下提出要求的)


此外,以地震分級方式和我們最接近的日本,亦是以5級(弱)作為「警報」發布的門檻,而他們會另外提供發布門檻比較低的「予報」給特定的用戶(有些業者有開發地震警報機器,可以自由設定接收資訊的門檻)。所以如果是站在國家中央單位的立場,他們是比較高門檻、比較能確定是大地震的資訊,才會「強迫」送警報訊息到大眾的手機上,但如果今天用戶想要知道即時的中小型有感地震資訊,則是民眾需自主取得。套用到台灣的現況來說就是:大地震國家推播給你,小地震請自己裝相關app自己設定。

阿樹寫的地震100問都有講!自己去看


所以,要怎麼做,對大家比較好、對防災也有幫助呢?
但是,請先問問自己,您是否同意每次警報響起時,就立刻「趴下、掩護、穩住」呢?


如果您不會馬上有作為,那震度3級或4級發布,好像也沒啥意義,對吧?


延伸閱讀:

Did you feel it?震,知道了 

沒事,幹嘛改震度分級呢?(絕對不是吃飽太閒)  

 你有看過邊地震邊唱歌嗎?如果你沒看過,現在你看到了… 

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