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台湾气象局

海底地震仪观测系统建设海底地震仪观测系统,即时收集资讯,做到防灾预警

导入背景

建设海底地震仪观测系统,提高外海地震的监测效率.

台湾位于环太平洋地震带上,地处欧亚大陆板块与菲律宾海板块相互碰撞挤压的地震活跃区。根据气象局统计资料,台湾地震活动的近70%发生在东部外海区域。为有效改善外海地震的监测效率,台湾气象局从2007年起开始执行「台湾东部海域电缆式海底地震仪及海洋物理观测系统建设计划」(Marine Cable Hosted Observatory, 缩写为MACHO),其中日本NEC公司负责「海底地震仪观测系统方案」,协助建设复合式光纤海缆观测系统。

导入过程

使用海底光纤电缆,数位资讯24小时不间断

从2009年9月28日「海底地震仪观测系统方案」中标起,建设完成共历时25个月,在2011年11月完成验收并正式投入使用。

本次建设规模为从宜兰县头城镇向东南外海铺设1条全长45公里的光纤海底电缆,并在海底深度约300公尺的海床上设置1座科学观测节点,连接地震仪、海啸压力计、温盐仪与水下听音计等仪器设备,通过海底光纤电缆24小时持续即时的将数位资讯由海底观测仪器传送至陆上监测站,不仅能加强对地震与海啸活动的监测,还可长期提供海洋科学观测资讯。

此外,各项设备与节点之间的连接,使用可在水中拆卸的连接器,因此未来可以根据实际需要,增设其他的观测仪器或在观测设备发生故障时轻松更换。

  • 陆上监测站设备-陆上监测站为观测系统提供电力、资料传输、仪器校时及系统管控等相关设备。
  • 分支装置-在缆线尾端将主海底电缆一分为二的设备,其中一条连接海底电缆接地,提供海底电缆系统电流回路;另外一条连接至终端装置后,再与海底观测设备连接。
  • 终端装置-海底电缆在海中与海底观测设备连接的设备,将观测仪器的封包讯号转换为海底电缆传送的光纤讯号。
  • 4连接处科学观测节点-架设于海底的网络集线与电力供应设备,为观测仪器平台提供电力、校时与双向通讯。
  • 地震海啸仪器平台/地震仪-用于侦测地震,可以记录地震波到达时的地壳振动。
  • 海啸压力计-用于侦测海啸,可以记录海啸波到达时海水压力的变化。
  • 海洋环境平台/温盐深仪-用于收集海底盐度、导电率、温度、海水水位等水文资料。
  • 水下听音计-用于记录海中生物的声纹。

系统概要图

系统概要图

导入成果及今后展望

实时准确收集资讯,符合预警防灾需求

目前在世界范围内,利用海底电缆观测系统进行即时防灾监测的国家地区并不多,台湾位于环太平洋地震带上,因此建设即时传输的海底地震海啸监测系统不仅符合实际需求,也可使台湾在相关领域更接近世界潮流并处于领先地位。

建设本系统可有效扩大现有陆上地震观测网的覆盖范围,并延伸至外海海域,即时正确的收集地震资讯,达到地震预警防灾效果。同时在海底电缆装设海啸监测仪器可以有效掌控近海区域海啸信息,做到海啸预警。此外也希望能提升台湾的海洋及地球科学研究能力,为深海海域的探测研究铺路。

台湾气象局地震监测中心主任说

台湾东部海域海底电缆观测系统的顺利完工,不仅是台湾气象局地震观测与地球科学观测业务的崭新起点,更是台湾在国土资源资讯掌握以及水文监测方面发展的重要里程碑。整个计划虽然屡屡受挫,不过在相关部门的支持下,仍在5年内顺利完成初期45公里的建设,除了将地球科学仪器长期设置在东部外海海床,也希望藉由海洋科学仪器的设置,带动海洋、海洋工程与海洋产学界的合作,发挥技术深耕、经验转移及研究发展的功效。期盼未来能在兼顾经费分配与资源应用的前提下,将海底电缆观测系统继续向外延伸,并增设多套观测仪器设备,以达到此计划预期的效果,提供充分的地震海啸预警时间,保障人民的生命安全。

NEC系统负责人说

日本NEC自1979年首次在日本东部外海设置海底电缆式常设地震观测系统开始,至今已在日本沿海9处海域铺设了观测系统,从系统设计到工程实施全部由NEC统筹执行。此外,NEC已铺设的系统全部保持零事故纪录。
在日本东北大地震时,观测系统将关键资料持续传送至地面。NEC将多年累积的专业经验,应用在此次海洋整合观测系统中,期待为台湾地震观测事业尽一份力量。