地震學是研究固體地球內部的彈性波（Elastic Waves）或聲波的科學。
- 震源 (Source)： 研究地震是怎麼發生的？斷層如何運動？
- 介質 (Medium)： 研究波在地球內部傳播的路徑，推導出地殼、地函與地核的結構。
- 接收器 (Receiver)： 利用地震儀記錄地表的震動，分析地震圖。
💡 教授比喻：地震學家就像「醫生」，地震波就是「超音波」，而地球就是「病人」。
圖 1.1-1: 基本觀測概念
說明：展示震源產生的波經過介質傳遞到觀測站。地震紀錄包含了震源與介質的綜合資訊。
圖 1.1-2 & 1.1-3: 地震圖與走時曲線（Travel-time curve），顯示波動到達距離與所需時間的關係。
圖 1.1-4 & 1.1-5: 展現地球內部由均質球體進步到複雜分層（地核、地函、地殼）的物理模型。
Hazard (地震危害)
地區發生破壞性地震的物理可能性。與斷層活動有關。
例：花蓮的 Hazard 比台北高。
Risk (地震風險)
可能造成的損失或生命影響。與人口密度、建築強度有關。
例：同樣的地震，台北的 Risk 較高。
Risk = Hazard × Exposure × Vulnerability
主要由兩個機制造成：
- 幾何擴散 (Geometric Spreading): 能量隨距離擴散到更大表面。就像吹泡泡，泡泡越大膜越薄。
- 非彈性衰減 (Inelastic Attenuation): 岩石非完全彈性，摩擦力會將能量轉化為熱能。
- 圖 1.2-3: 顯示地震災害分布與構造板塊邊界的關係。絕大多數強震發生在板塊交界處。
- 圖 1.2-5: 探討規模與死亡人數的統計，強調建築品質在減災中的關鍵作用。
- 圖 1.2-6: 展示特定地震（如北嶺地震）的地面運動強度分布圖 (ShakeMap)，是救災最重要的參考數據。
| 建材 | 特性 | 表現 |
|---|---|---|
| 木造 | 輕、有韌性 | 優良 |
| RC 鋼筋混凝土 | 堅固沉重 | 視設計而定 |
| 磚石/土角厝 | 脆性高無韌性 | 極差 |
共振效應 (Resonance)
長周期波影響高樓；短周期波（高頻）對低矮建築傷害較大。若頻率對上自然頻率，搖晃會劇烈放大。
成因：
發生在飽含水的鬆散沙質土壤。地震搖晃使水壓升高，沙粒間失去接觸，土壤會突然像液體般流動。
🏢
🌊 液化中
後果：建築物傾斜、地基沉陷
地震預報 (Forecasting)
統計學機率。例：「30 年內發生大地震機率為 70%」。
地震預測 (Prediction)
精確時間、地點、大小。目前科學上仍極度困難。
Seismic Gap 是指活躍斷層帶上，周邊都震過，唯獨中間一段「很久沒震」的地方。這裡通常累積了大量能量，未來風險極高。
圖 1.2-15 & 1.2-16: 以阿拉斯加或南美沿岸為例，透過空區預測未來地震的潛在地點。
學家嘗試尋找的「前兆」(Precursors)：
- 地震活動性： 小地震的頻率變化。
- 地殼形變： GPS 監測微小隆起或水平位移。
- 地球化學： 地下水中氡氣濃度。
- 電磁現象： 電離層或地表電磁場異常。
如何分辨核爆與地震？
核子爆炸
向外推。P 波遠大於 S 波。第一動全是向外的。
天然地震
剪切運動。產生大量 S 波和表面波。P/S 振幅比值較小。