重點整理
⚠大屯山、龜山島都是活火山！(蓋章)
⚠龜山島比較活躍。其岩漿庫較大、地震活動也較多。
⚠火山「不會」像災難電影突然翻臉就大爆發毀滅世界。火山噴發有跡可循，有充分時間先偵測到異常、據以應變。
⚠火山監測同列防災任務，科技部正在擴大相關地震觀測網，範圍涵蓋新北市、宜蘭縣。
㊙ 本篇有很多精彩獨家照片！
自 2011 年起，中央研究院 Academia Sinica地球科學所研究員林正洪與團隊在陽明山建立了「大屯火山觀測站（Taiwan Volcano Observatory at Tatun, TVO）」，監測大屯火山群的活動。
幾年下來，TVO 團隊確認了幾項典型活火山特徵，證明大屯火山群還有巨大熱能存在；此外，還記錄到全球首見的特殊現象 ──「心跳」般規律的重複性地震活動。?
「活火山」的認定有兩個條件：
1. 一萬年以內曾有噴發事件
2. 地底下有岩漿庫存在
大屯山和龜山島皆符合這兩個條件！
一萬年以內的噴發事件可從火山灰定年得知；地底的岩漿庫則是分析地震測站資料得來。
岩漿庫是液態為主的岩漿體，會造成地震的 P 波緩達、S 波無法穿透。再根據沒收到 S 波的測站位置，就能劃出岩漿庫的大致範圍。
過去一直無法確知岩漿庫到底存不存在。如今，團隊仔細分析大屯火山的地震測站資料，發現大屯火山群「同時」具備上述兩項證據，證實北部地殼內部有岩漿庫，範圍大約有1 / 4台北市面積。團隊也據此方式推估龜山島地下的岩漿庫。
＊兩個火山相比，龜山島比大屯山活躍得多。陽明山地區每個月約有 150~200 次地震活動，龜山島是它的 3~4 倍，且岩漿庫是大屯山的 1.5 倍大。
與火山共存
其實，不用擔心生活在活火山周邊 ── 不同於地震還完全無法預測，火山要噴發前往往有預兆，還能從這些跡象推估火山噴發的時間、規模、地點。
火山噴發的前兆包括地震活動增多、地震深度漸漸變淺、火山氣體濃度劇增或成份改變、地表溫度升高等等。「平常一個月一兩百次地震，火山噴發前可能一周就有幾千到上萬次地震活動。跡象是很明顯的！」林正洪說。
大屯火山群的岩漿庫距離地表約 20 幾公里，「岩漿往上竄到地表需要時間，不會一夕間冒上來。」林正洪解釋，目前國際上的火山預警大概可以提早十天到幾個月，視不同火山特性而定。
他也提到，雖然不時會看到國外某某火山爆發的新聞，附上火紅岩漿流淌、火山灰衝天的壯觀影像，但對於有做火山監測的國家來說，火山已不太威脅到人類生命。
台灣人類歷史上沒有面對火山噴發的經驗，科學監測歷程也還短。要應對新的風險，首要工作是做好基本觀測，好好認識它～
火山的「心跳」
火山的「心跳」不是日常現象，而是由其他事件誘發。
當其他地區發生地震，傳來震波，大屯火山群也跟著出現地震活動，可是這地震活動有週期性！每 18 分鐘一次，持續兩三天。這不尋常的特性被團隊暱稱為火山的「心跳」。
林正洪團隊 2015 年在大屯火山身上觀察到三次心跳，這也是全球首次在休眠中的火山看到這樣的現象。「真的很不可思議！」林正洪說，一般地震根本無法掌握頻率，可是這些火山地震的訊號卻如此規律。
為什麼大屯火山「復活」了？該怎麼辦？
很久很久以前～根據火成岩定年分析結果，學者推估大屯火山群最後一次爆發大概在 10 萬至 20 萬年前，再噴發的機率極低，大家可以放心洗洗睡。
BUT！！！
最近十幾年，綜合地球化學、地震活動等研究，在在指出大屯火山群「行跡可疑」，要重新考慮以前的結論。後來，中研院研究員陳中華用火山灰定年，更顯示大屯山最近一次噴發約在 5000~6000 年前──這時間對地球科學家來說，是值得正視的「前科記錄」。
這些成果催生了大屯火山觀測站，政府開始認真監測，也調整了相關法律。
2017 年五月，立法院修正「災害防救法」，在天然災害的定義增列「火山災害」，並指定住海邊管很寬的內政部為主管機關。
去年三月，台北市更首次舉行火山災害演習。不僅士林、北投區域的民眾會收到緊急通報警訊，政府也演練疏散、收容警戒區的民眾；而今年十月，台灣還會舉行研討會，邀集各國火山學者交流。
恐懼來自於未知，持續做好科學監測，就能洞悉火山的心~
➡下方其他照片，看看火山研究者怎麼出野外、科學家又用了哪些方式監測火山
龜山島雖然是離島，火山的直接威脅較小，但要是火山活動導致土石崩塌、引發海嘯等複合式災害，就可能波及平坦的宜蘭平原。
島上火山活動比大屯山活躍得多，但目前島上探測儀器相當缺乏，目前只有四站寬頻地震儀和一站 GPS，急待擴充相關設施。
圖／TVO團隊提供
團隊成員在噴氣口附近採集氣體，準備帶回實驗室分析，比較成分與量的變化。執行這類實地採樣時，人員都必須著高規格防毒面具。
圖／TVO團隊提供
除了採氣，人員也會量量地溫，通常溫度在 100~105℃ 之間。
要監測的噴氣孔有十幾個，因應不同特性，每個點的量測項目不大一樣（土壤氣、溫泉水、水質變化）。有的用儀器自動記錄，有的則需人力定期踏查。
為什麼不全部用自動化儀器呢？
「經費就是個很大的限制，像探測二氧化碳的儀器一個就要幾十萬，還要加上記錄器跟通訊設備。」林正洪老師說，在資源有限的情況下，團隊要對各站點做不同的監測配置。
圖／TVO團隊提供
林正洪研究員在戶外的測站講解。地上圓柱體是地震儀、旁邊小房間是記錄器、像大型角架的東西是 GPS 站（精度達 1 公分！可連續記錄下地殼挪移變動）。
P.S. 因應媒體參訪，特地除了除草。原本這塊地的草就跟周圍一樣高～ 若有人去小油坑玩的時候看到這些東西，拜託別亂碰啊 >
圖／科技部 FB 編輯攝
流動廁所Ｘ
小油坑土壤氣體觀測站Ｏ
圖／TVO團隊提供
土壤氣觀測站的內部樣貌。儀器在塑膠箱裡，量測地表逸散出的二氧化碳濃度變化。儀器每五分鐘就記錄一筆資料；每一小時回傳 TVO 基地一次，計算每小時氣體通量。
圖／科技部 FB 編輯攝
林正洪說，地震測站的選址有很多條件：沒有人、有訊號、有光照、地表堅固。
為了避免儀器被人為的震動訊號干擾，要選在人煙稀少的環境。有交通道路就有人煙，所以要往山林裡走。
可是啊，儀器資料都是靠手機訊號自動回傳的，所以也不能太偏僻，至少要有基地台訊號。
走在林地裡，樹蔭太密也不行，因為可能要用太陽能板供電，必須找林間空隙讓太陽能板曬太陽。找到這樣的環境後，還要看地表穩不穩，最理想是不易鬆動的岩盤地。
現在正在擴張地震觀測網，有些建設點在中央山脈，光走到預定點就要七八小時......。
圖／TVO 團隊提供
野外的地震站就長這樣，用一個小屋子罩著裡頭的感測器、記錄器、供電系統。
人員大概一兩個月巡走野外測站一次，不時會發現不速之客。
「儀器很溫暖，很容易有蛇躲在裡面，我們每次去都要先打草驚蛇！有時候還會發現蟻窩，看了有點可怕～」林正洪說。
圖／TVO 團隊提供
團隊正在架設太陽能板，以便供電給野外地震測站。
若測站附近有家戶，團隊就會去跟家戶或台電協調，拉電路給測站。但荒郊野外還是只能靠太陽能板。
圖／TVO 團隊提供
團隊人員正在進行「水準測量」，量測地表變形程度。
量測地表變形有三種方式：水準測量、GPS 站、傾斜儀。前兩者的精度為一公分，傾斜儀則可達 10^-6 度！
圖／TVO 團隊提供
大屯山觀測站的監測主要有三個方向
(1) 地球化學：噴氣孔（6站）、土讓氣監測（2站）、溫泉水監測（8站）、水質監測（2站）
(2) 地球物理：GPS（9站）、次聲波（8站）、地溫（4站）、傾斜儀站（3站）
(3) 地震觀測網：寬頻地震儀（40站）
大屯山鄰近人口密集的台北都會區，最高峰七星山距離台北 101 大樓不到 15 公里，偵測火山活動是防災要務。
科技部正在進行擴大地震偵測網的計畫，預計將地震儀增設至 140 站（就是前面照片看到的那種野外迷彩小屋），範圍涵蓋新北市、宜蘭縣。
圖／科技部 FB 編輯攝
兩個都是硫磺結晶，左邊是在陸地上噴氣孔附近；右邊則是幾年前，人員在龜山島潛水到海底火山附近取的樣本。
圖／TVO團隊提供
圖／科技部 FB 編輯攝
延伸閱讀
- 科技大觀園，〈2012(三)：火山的生命〉
怎麼判別火山的「死活」？火山基本概念就看這篇！
https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sZhA.htm - 科學人，〈大屯火山即將甦醒？〉
林正洪研究員撰文，述說近年如何匯集科學家們的研究之力，讓大屯火山「復活」。
http://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?Unit=featurearticles&id=3831 - 震識：那些你想知道的震事 系列好文
〈大屯火山是活火山：科學家出來刷存在是危言聳聽嗎？〉(2019) 假設、只是假設，大屯火山爆發了，比較可能的情況是如何？我們該抱持什麼態度面對火山災害風險？ https://reurl.cc/l2kXv
〈大屯火山是有岩漿庫的活火山，我們該擔心嗎？〉https://reurl.cc/1Ejzp
〈大屯火山是死還是活〉https://reurl.cc/ZgaMV - 科技大觀園，《大屯火山群的火山活動》特輯
〈引言〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2xP.htm
〈幫火山把脈的地震監測〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2xE.htm
〈火神的溫度監測〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2xj.htm
〈山腳斷層〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2Ar.htm
〈來自火山群的贈禮：地熱發電〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2Ax.htm
〈大屯火山群土壤中石英的來源〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2AI.htm
〈大屯火山群近期的活動特徵〉：https://scitechvista.nat.gov.tw/c/s2An.htm - 科技部影片〈科技如何成為災害防救的神兵利器？〉，團隊和基哥出外景到「 國家災害防救科技中心」，看看防災救災需要哪些黑科技和巨量情報當後盾：https://reurl.cc/Og7zg
其他連結
- 大屯火山觀測站官網：https://reurl.cc/Wgay7
- 訂閱「國家災防科技中心」的LINE，掌握第一手防災資訊！可搜尋帳號「@NCDR」，或點這裡：https://reurl.cc/lAX4E
相關參考文獻
- Lin, C.H. (2016), Evidence for a magma reservoir beneath the Taipei metropolis of Taiwan from both S-wave shadows and P-wave delays, Scientific Reports, Vol. 6, 39500.
- Lin, C.H. and H.C. Pu (2016), Very-long-period seismic signals at the Tatun Volcano group, northern Taiwan, J. Volcanology Geothermal Research, Vol. 328, 230-236.
- Lin, C.H. (2017a), Dynamic triggering of drumbeat seismicity at Tatun volcano group in Taiwan, Geophysical Journal International, Vol. 210, 354-359.
- Lin, C.H. (2017b), Probable dynamic triggering of phreatic eruption at the Tatun volcano group of Taiwan, Journal of Asian Earth Sciences, Vol. 149, 78-85.
- Lin, C.H., Y.C. Lai, M.H. Shih, C.J. Lin, J.S. Ku and H.C. Pu (2018a), Extremely similar volcano sounds from two separated fumaroles at the Tatun volcano group in Taiwan, Seismological Research Letters, Vol. 89, No. 6, 2347-2353.
- Lin, C.H., Y.C. Lai, M.H. Shih and H.C. Pu (2018b), Seismic anatomy of molten sill reservoirs by both S-wave shadows and reflections, Scientific Reports, Vol. 8, 16401.
參考資料
- 立法院法律系統（相當方便的小工具，可比對異動條文及理由）：https://reurl.cc/QxDQ2
- 台北市政府消防局新聞稿，〈北市地震火山災害防救實兵演練正式登場 東京、橫濱、首爾搜救隊跨國救援〉：https://reurl.cc/4O5qY
資料來源：科技部
