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智慧型手機讓地震無所遁形

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李柏昱｜國立臺灣大學地理環境資源學系

2013年9月，巴基斯坦西南部的俾路支省(Balochistan)發生芮氏規模7.7地震，許多村莊被夷為平地，預計造成數百人死亡。面對地震災害，除強化建築防震能力外，地震的即時預警亦相當重要。過去受限於地震觀測儀器分布不均，許多地區觀測資料不足，導致無法及時預警，並缺乏各地的震度資料，無法及時援助受災最嚴重的地區。

不過最近有了轉機，義大利科學家將腦筋動到了現在普遍流行的智慧型手機上，或許在不遠的將來，智慧型手機將在地震防災中扮演更重要的腳色！

近年來，裝有微電子機械加速器(micro-electro-mechanical systems, MEMS)的智慧型裝置廣泛普及。MEMS能偵測手機三維方向上的移動，讓手機螢幕得以在手機轉動時改變螢幕方向，同時能在偵測到落下時將裝置切換至安全模式以避免損害。

MEMS與用來觀測地震加速度的觀測儀器相當相似，為了檢驗MEMS是否能應用於地震觀測，義大利國家地球物理與火山研究中心(National Institute of Geophysics and Volcanology)的研究團隊決定測試MEMS的靈敏度是否能滿足地震偵測的要求。

透過把與iPhone 4、iPhone 5同款的MEMS裝置安裝到量測地震加速度的地震儀器上，再將地震儀器安放於地震模擬平台，研究人員得以比對兩者測得的數據是否相同。結果發現，MEMS的數據與標準觀測儀器不分軒輊，如果夠靠近震央，MEMS晶片能夠觀測到芮氏規模5以上的地震。這份研究結果刊登於最新一期的《美國地震學會通報》(Bulletin of the Seismological Society of America)。

「理論上，任何裝有MEMS的裝置如電腦或手機，如果同時具有網路支援，便能成為強地動觀測網的一員，這將能大幅度擴大觀測站數量。」研究的共同作者安東尼奧(Antonino D’Alessandro)表示。「強烈地震造成的傷亡人數主要與地表的搖晃程度以及救援速度有關，藉由快速傳播各地的地表搖晃程度資訊，將能顯著減少強烈地震在都市地區導致的傷亡。」

這套理論上可行的地震觀測網與美國加州史丹佛大學建立地震捕捉網路(Quack-Catcher Network, QCN)相當類似，QCN透過世界各地的自願者在自家家用電腦上安裝地震感應裝置，藉由網路即時通報地震資訊。目前台灣也由中央研究院地球科學研究所引進技術，成立其子計畫「台灣捕震網(QCN Taiwan)」，目前致力於各級學校的推廣，未來也希望能推廣到全民，也藉此提升大眾的防震防災素養。

不過即便這類網路在地震防災上極具價值，偏遠或貧窮的城市由於缺乏網路服務，這類系統還是英雄無用武之地，故研究團隊希望MEMS的製造商能生產單純用於觀測地震的MEMS晶片，提供給位於高地震風險地帶的城市的災害應變單位，讓在地團隊能在適合的地方放置感測裝置。

由於目前的MEMS晶片無法感測到較小規模的搖晃，對於規模小的地震無能為力，但是研究人員樂觀地認為，在現今MEMS技術日新月異的情況下，或許在不遠的未來智慧型手機的感測器能具有觀測小型地震的能力，並藉由無線網路的發達，建構出密集的觀測網路，讓地震無所遁形。（本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣｣執行團隊撰稿）

責任編輯：鄭國威｜元智大學資訊社會研究所

MEMS(3) 地震(132) 科發月刊(5221)

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