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地震預警系統研究的突破者–吳逸民教授

102/04/17 14878

郭朝禎｜《科學發展》特約文字編輯

林茂榮｜攝影

地震可以預測嗎？多數人一感受到地震來臨，無不害怕與緊張，搖搖晃晃的情況更容易令人慌了手腳，無法正確找到逃生方向！若能研發出有效的預警系統，對所有人類是一大福音。

這個問題，臺灣大學地質科學系吳逸民教授會很雀躍地告訴你：「經由地震預警系統，的確可以在破壞性震波到達前提出警訊！」地球科學一直是吳教授的興趣，碩士專攻海洋科學，博士則養成於地球物理領域，雖然一直在國內求學研究，然而研究成果卻具有國際水準，讓各國專家學者紛紛前來取經，是MIT蜚聲國際的一項榮光。吳教授的例子證明了台灣的科技教育及研究能力，完全不亞於歐美先進國家。

在壓力中培養解決問題的能力

大三進入實驗室開始接觸工程地質與地球物理方面的研究，做出興趣後就在原實驗室繼續攻讀碩士班。此時，吳教授依循自己喜愛的主題以大地構造為日後的研究起點，除了探討台灣東部菲律賓海板塊邊界的作用力外，更延伸至山坡地開發的工程地質調查。畢業後，吳教授在一方面能貢獻所學，一方面能在相關領域擴展新主題的想法下，憑藉過去的實務經驗與紮實的專業基礎，順利通過國家考試，進入中央氣象局地震測報中心任職，歷任技佐、技士及研究員。

當時的地震測報中心正在開發地震速報與預警系統，速報系統的功能主要為地震發生後1至數十分鐘內提供確切資訊以加速救災反應；預警系統則是在地震後於破壞性的地震波擴散到各地的前數秒至數十秒內發布警告訊息，可讓人們提前進行生命與重要物資的搶救。然而該項計畫在當年卻處在一陣不被看好與質疑的聲浪中。

原因是美國、日本及歐盟在內的幾個科技強國都還未有卓越的成果，不僅準確度低，且錯誤預警次數也頗高，再加上我國當時的科技實力在此領域尚處於萌芽階段，相關的研究資源與人才延攬也都還未有系統地展開。因而吳教授在接下此任務時，確實面臨了許多的挑戰與考驗。他嘗試採用氣象局所裝置的即時強震網從事有感地震的觀測，進行大量數據的整合與案例分析，朝著解讀地震波程式的方向邁進，逐步建立起地震訊息的網路傳送模式。

在耐心的摸索與不斷修正測試條件下，終於有了雛形，接下來的問題是：該如何突破後續研發的瓶頸呢？這促使他為補足專業知識的缺口而努力。在長官的鼓勵及推薦下，吳教授透過在職進修的方式到以地球科學見長的中央大學攻讀博士班，每周都在中壢與台北間往返。憑藉著這麼一份學者的執著與傻勁，三年多的日子壓縮在學業、工作與家庭間，雖然少了許多生活的樂趣與自由的空間，但工作與學業結合的形態，不僅提升他統合的能力，也強化他分析問題所切入的面向，並影響了此後研究的視野和觀念。

吳教授從經驗體中悟出：「研究工作要有明確的目標及方向，比別人多花一點時間進行探索與思考，即使沒有滿意的結果也不要擴大負面情緒，耐心投入自然會找出有價值的主題來。」而這正是從事研究工作的人，進行長時間摸索與鑽研時所不可或缺的特質。具備這樣的特質也才能支持一個人在崗位上心無旁騖、努力不懈，才有機會找出問題的根源，進而激發解決未知問題的熱情。

前瞻性的研究成果與應用價值

吳教授前後花費十多年時間的開發，終於在台灣成功地設置災害性地震預警系統。除了能準確決定出震源的位置及規模外，更能搶先在地震波由震央傳送到各地前的10到30秒間發布警報，從訊號的接收到最後消息的發布完全自動化，可降低人員傷亡和財產損失。此研究成果發表於國際著名的《地球物理研究通訊及美國地震學刊》，除了引起學界重視之外，也有許多國家開始建置地震預警系統。

這項設備若放置於醫院及學校等人口稠密的空間，可讓病患、醫護人員、教師及學生等快速做好應變措施以維護生命安全；對快速行駛中的高鐵或捷運列車能馬上減速，降低翻覆所構成的傷亡；使運作中的核能發電廠能啟動安全保護系統，發揮防災的功能；甚至也可讓我們在洗澡時來得及反應，不至於裸奔!因此，目前吳教授結合微機電技術，預計將此系統開發成可隨身攜帶的掌上型黑色盒子，以應付不同層面的需求。

讓實驗室研究在減災上發揮最大的價值，降低地震對整體社會、經濟的衝擊程度，正是他持續研究、貢獻社會的最大原動力。

地震觀測(15) 板塊(36) 科發月刊(5210)

地震預警系統研究的突破者–吳逸民教授

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