【圖表】「我被國家放棄了?」關於地震警報的誤解

【圖表】「我被國家放棄了?」關於地震警報的誤解
我們想讓你知道的是

這陣子有感地震頻傳,有些人的手機會收到地震的警告簡訊,有些人卻表示沒收到,或是太晚收到。到底為什麼會這樣,這篇文章,從地震警告的機制與手機的差異解釋,為什麼會有沒收到跟晚收到警告的情形發生。

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(2018年5月15日更新)
氣象在今日發布消息,因為現在已經有許多管道,可以讓民眾獲得「地震報告」。所以自即日起,將手機警報中的「地震報告」下架,而用來預警的「地震速報」仍會持續服務。


「沒收到地震警報,我被國家放棄了⋯⋯」「我的手機沒收到地震警報簡訊,我邊緣」「都地震完了,地震警報簡訊才來,是有什麼用!」最近有感地震頻傳,而這也是最近常看到,大家對地震警告簡訊的抱怨。

到底為什麼會發生「沒收到」跟「晚收到」的情形呢?

原因好幾種,可能是手機的原因,也可能是地震警告系統的限制,還有可能是大家對地震警報簡訊系統的誤解。

速報 vs. 報告

先從誤解來說,其實現在會發送到我們手機上的地震警報分成兩種,一種是「地震速報」,一種是「地震報告」。

地震警報

「地震速報」屬於即時警告的訊息,功用是通知地震即將來到,一般來說,應該能在地震來之前收到,但是還是有可能會晚到,原因跟地震警告系統的限制有關,稍後會再詳細介紹。

而「地震報告」則是在地震發生後5-6分鐘,用來報告剛剛地震震央的位置與規模,功用是告知訊息。

兩個訊息還有震度的差異,如果這個地區的「預估震度」會達到4級(台北是3級),才會發出「地震速報」示警。如果這個地區的「實際震度」達到3級(台北是2級),就會收到「地震報告」。

地震警報-速報與報告比較
資料來源:氣象局

所以,有時候當我們所在的地方,震度只有3級時,就不會在地震當下收到「地震速報」,只會在震後才收到「地震報告」。台北則是震度只有2級時,不會在地震當下收到地震速報,但會收到地震報告。

但為什麼速報還是會有晚到的情形呢?這需要先瞭解地震警告系統的運作與限制。

地震預警流程

因為現在仍然無法有效的預測地震什麼時候會發生,所以要能夠做出地震預警系統,就只能利用地震本身的特性,讓離震央比較遠的地區,能早幾秒收到地震預警,做出相關防災反應。

這個地震的特性,我們也常常能感受到。當我們遇到地震時,常會先感覺一個瞬間的上下震動,過幾秒後才開始左右震動,地震預警系統就是這樣的特性,發出預警的訊息。

上下震動的震波,稱為P波(primary wave),是走得比較快的震波,速度大約是每秒6.5公里,對建物的破壞性比較小;而左右震動的震波,稱為S波(secondary wave),是走比較慢的震波,速度大約是每秒3.5公里,對建物的破壞性比較嚴重。

因為兩個震波秒速差了約3公里,而比較慢的S波才是可能造成災害的震波,所以氣象局可以在偵測到比較快的P波時,藉由過往資料,估算出S波對各地可能造成的震度,並且發出警告。氣象局將台灣依縣市分成22個警報區域,如果縣市政府所在地達到發布的標準,則那個縣市所有地區都會收到警告訊息。

這段地震發生到估算完畢的時間,大約需要15秒到25秒,平均約20秒。

然後,氣象局會將需要發布警告的區域資訊,傳給國家災害防救科技中心(NCDR)。接著,NCDR再傳給五家4G業者,這大約需要小於1秒鐘的時間。(2018年花蓮地震花了0.402秒)

最後,4G業者再透過基地台,發出廣播給周邊所有手機,這段時間,4G訊號平均約5秒能發送到手機,3G訊號平均需要10秒。

地震警報-流程
資料來源:氣象局、NCC

從地震發生,到手機收到地震速報,大約需要20-30秒的時間。而上面也提到S波的速度,大約是每秒3.5公里,假設以20秒來計算,當手機收到地震速報時,距離震央約70公里的區域,都已經被S波震過了。

所以這塊區域內的人,會在地震時或地震後才收到地震速報,因此覺得太晚收到訊息了。這塊區域也被稱為預警系統的「盲區」。

下圖利用2018年花蓮地震時,地震警報訊息的實際時間資料,搭配地圖模擬畫出每一階段,震波擴散的範圍。

花蓮地震時序與範圍-地震警報

從圖中能看出,氣象局分析完資料傳給NCDR時,震波已經傳到宜蘭的大部分地區,台中、苗栗、新竹與南投的部分地區,也能感受到的地震。而當4G訊號手機收到警告訊息時,震波已經擴散到新北市南部區域,與桃園的部分區域。當3G訊號手機收到警告訊息時,震波已經傳到新竹市與台北市的市中心。

手機差異跟使用情境的影響

除了盲區會太晚收到訊息外,仍有位於盲區之外,而且震度達到警告標準的區域,卻還是比較晚收到,甚至沒有收到訊息的情形。這樣的情形,可能跟手機有關。

如果使用的是2G手機,是完全收不到訊息的。如果是在2016年3月1日之後的3G與4G手機都可以收到訊息。而2016年2月29日前的3G與4G手機,則需要OTA升級,才能收到訊息。手機是否支援訊息,或是否需要升級,可在NCC的網站查詢

除了手機機型的影響,手機當下的使用情形也會影響接收訊息的情形。如果是3G手機,只有在待機情形下,才能收到訊息,如果是正在通話或用3G上網,則無法或會比較晚收到訊息。

而4G手機,在4G訊號下,不論待機模式、上網跟通話時,都能收到訊息。但是,如果上網跟通話時,4G手機是使用3G訊號,則無法或會比較晚收到訊息。

地震警報-手機比較
資料來源:NCC

而若是當時所在地點,手機完全沒有訊號或是開啟飛航模式,當然也就完全收不到任何訊息。最後是手機上的警報設定必須開啟,才能收到「地震報告」,而「地震速報」屬於國家級警報,手機預設都是開啟,而且無法關閉。

以上這套手機訊息廣播系統,稱為PWS災防告警細胞廣播訊息系統,除了會發布地震警告外,目前還可能會用來發布空襲警報、災害疏散避難警報、大雨即時訊息、海嘯警報、颱風強風警告、公路封閉警戒、水庫放水警戒、土石流警戒、核子事故警報等等。

預警加快的可能

「當初日本311大地震,東京不是提早一分鐘收到警告,台灣為什麼不行?」

我們也常聽到這樣的疑問。其實台灣跟日本是使用相同的地震警報方式,而當初日本311地震時,東京能這麼早收到警告,是因為震央距離東京相當遠,超過300多公里,也就是幾乎等於台灣的南北總長度,所以能有足夠時間送出警告訊息。

但台灣不大,南北長約300多公里,東西寬約150多公里,而地震警告的盲區則有70-80公里以上,以目前來看,確實能預警的區域還是太小,能預警的時間也還太短。

不過,這都還有進步的可能,氣象局地震監測課林祖慰課長表示,氣象局偵測到P波與估算各地震度的時間,還有加快的可能性。當初2014年這個系統開始發展時,這段時間需要20-25秒,後來隨著地震觀測站的增加,以及電腦演算法的演進,現在則進步到15-25秒的時間。

目前如果地震震央在陸地,因為地震測站較多,所以能比較快偵測跟估算,例如2016年美濃地震時總共只花了12秒就估算完成;而在海外的地震,因為測站較少,所以偵測的速度比較慢,例如東部外海只有三個測站。

未來若能持續增加測站,便能再加快偵測與估算的速度,也就能加快傳送警告訊息到手機的時間。

延伸閱讀:

參考資料:

核稿編輯:楊之瑜

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