課本沒教的芮氏規模:地震的大小誰說了算?
我們想讓你知道的是
知道地震的大小,除了可以用來比較、讓大家知道地震大小的概念之外,將地震的大小某程度的科學量化與統計,也是讓我們了解地震行為的最基本方式。
文:阿樹
「這次地震是幾級?有比九二一大嗎?」
如果有人這樣問我,我得要先揣測他到底是在問我震度還是規模?當然,如果對方有提到九二一集集地震是「7.3級」,或許可以猜想他說的是「規模」。但這背後卻還有另一個問題,那就是「他到底分得出震度和規模嗎?我要怎麼樣才能精準的回答他的問題?」
花點時間,聽聽「地震規模是怎麼來的故事」,或許我們可以更清楚明白,它是什麼?以及正確運用的方式。
「規模」和「震度」常搞混,但真的差很多
不是科學家龜毛執著,而是它背後的意義實在大不相同。「震度」是一種單純描述地表振動幅度的量值,通常都會是一個量表,它和地震本身釋放能量的大小並沒有直接關係,用它來描述地震的「大小」,就會有「各自表述」的困境:距離震央近一些的人覺得震度大、離震央遠一點的人就會覺得震度小,等於我們很難量出地震真正的大小。
在地震規模問世以前,已經有「震度」可以用來描述地震,如果可以用個統一的震度階畫成等震度圖,那麼其實某程度就能用來「比大小」,但代誌絕對沒有這麼簡單,要是每個地震都這麼搞,那可就曠日費時了。試想,要是地震發生在杳無人煙處,可能連有發生地震都沒人知道。加上早期的震度估計並不是直接用地震紀錄來估算,而是藉人對搖晃的感受、房屋受損程度等定性的描述,這種方式連「誤差」都不知道怎麼給。因此,將震度作為科學方法估算地震「大小」是非常困難的。
「芮氏規模」的由來
最好的方式,還是做出一套量度地震大小的物理量,最好是儀器可以直接測得的東西。所以還是以儀器作為準則是最客觀且可重覆使用驗證的,但是不管怎麼擺放地震儀,都會有一個問題:那就是每次地震發生的地方與地震儀測的距離都不會一樣,地震是被動的測量,不是主動的觀測啊!
地震學家芮克特(Charles Francis Richter)和古騰堡(Beno Gutenberg)兩位美國加州理工學院的地震學家,想出了一個方式來解決量測方式的問題。既然離震源越遠,振幅會越小,那其實只要製定一個標準距離、震幅的「標準地震」,將測量到的震波跟這個標準相比,就可以比較出地震大小了。
至於那個「標準地震」,指的是:
「以伍德-安德森扭力式地震儀,量測距離100公里處發生的地震產生的最大震幅為0.001mm的地震,其規模為0。」
看不懂沒關係,反正就是任何方式測量到的最大震幅,只要用數學方法轉換成可以和標準地震相比的數值,就可以計算出規模。用更簡單一點的話來說,就是只要地震儀能測到某個地震,並且知道震源位置,就可以訂出規模了。
或許有人會覺得奇怪,這不是兩個人定的嗎?怎麼只有取芮克特的名字,古騰堡呢?或許是一開始沒有人特別注意到古騰堡的貢獻,又或者是當初大多時候向媒體發言的經常是芮克特【註1】,久而久之就習慣講芮氏規模了。
芮氏規模代表的是什麼?是能量嗎?
芮氏規模代表的不是能量,也不是搖晃程度,它只是單純描述地震「大小」,它是從當時地震波波形紀錄中的「最大振幅」來的,而且因為振幅的大小差距過大,所以用對數的方式來呈現,可以讓數字不致於太大,大致可以落在0~10之間。如果用線性的方式來描述,會用上很多位的數字,譬如規模4會變成10的4次方、規模6就是10的6次方。如果用能量就更可怕了,規模加1,就是多了32倍的能量、加2是多了1,000倍、加3就是多了3萬2千多倍的能量。
所以,規模就是單純的「大小」,雖然它和能量大小也有關,但一般大眾要直接從數值差異來推估能量大小也很難,或許也因為如此,媒體在報導地震時,常會詢問氣象局後,報導「相當於幾顆原子彈」、「相當於幾次九二一地震」等描述。不過,其實拿規模來細究釋放的能量到底有多少,意義是有限的,因為規模不能完全代表搖晃程度,更不能代表災情。規模7.0的地震,發生在距地表10公里內和發生在100公里深處,其造成的震度相差可遠了。
附帶一提,當初芮克特和古騰堡用「規模」(magnitude)一詞,並不是原創的詞彙,而是參考天文學描述恆星亮度的「星等」(stellar magnitude)【註1】,而最早的芮氏規模又算是一種「近震規模」(local magnitude),因為它是發源於計算美國南加州的地震,一開始考量的地質特性也以南加州地區,規模太大、距離太遠的地震都不適用,不過它卻開創了人們計量地震大小的先河,也是故目前芮氏規模會以ML表示。
現在世界各地,會依他們所在的區域(如南加州地區)的方式訂定規模大小,所以世界各國針對他們自子區域地震網的地震,仍以芮氏規模表示,包括中央氣象局發布的地震報告。雖然隨著科學發展,現今地震規模的訂定的方式有許多種,依其所採用的記錄及訊號也具有不同的意義。
或許有人看過其它的規模訂法、又或許有人曾注意到,國內發布的地震規模種類和世界地震網使用的震矩規模不一樣,但使用芮氏規模其實是有必要性的,主要原因是在統計研究地震時,一致的規模才能有固定的標準,用以瞭解地震的活動特性,有助於了解歷史上的大地震,也能讓地震學家從更多的地震資料中看出值得研究的端倪。
我們要知道地震大小做什麼?
知道地震的大小,除了可以用來比較、讓大家知道地震大小的概念之外,將地震的大小某程度的科學量化與統計,也是讓我們了解地震行為的最基本方式。現在,我們可以用統計的方式來慢慢累積資料,也可以藉由規模來比較過往的歷史地震。甚至近年也開始有研究著眼於斷層累積能量與地震規模的統計關係。雖然沒有神奇到可以預測地震,但如果輔以物理模型、斷層特性、古地震等相關研究,多少能讓我們對於地震潛勢有更深入了解。要做系統化的研究,量化是最重要的基礎,用規模量度地震便是一例。
總之,「比較地震大小」在地震學家的眼中也是其中一件重要的事,所以也就不要太意外為什麼我們會在意大眾是否混淆規模與震度。而今日所述的故事,僅僅是一部分規模的事,還有許多有趣又不為人知的故事,欲知詳情,請持續鎖定《震識》,以了解更多震事。
註釋:
- 地震與文明的糾纏,Roger Musson著,黃靜雅譯,天下文化出版
- Wikipedia:Charles Francis Richter
- Ansfield, V.J., 1992, A graphic representation of the Richter scale: Journal of Geological Education, v.40, p.381-384.
責任編輯:朱家儀
核稿編輯:翁世航
「無論距離多遠,每一個有需要的孩子,我都不會放棄」——將早療知識種在你我心上,期待開花在友善共融環境中
我們想讓你知道的是
一直以來,伊甸都希望可以透過與當地社區的連結及宣傳,來推廣早期教育的概念,並擴大早療服務的範圍。但是,如何打破地理和心理上的限制,真正幫助到需要幫助的孩子和家庭,對於伊甸來說,是推動偏鄉早療的一大挑戰。
在偏遠地區,由於資源的缺乏和家庭功能的不足,常導致人們對兒童發展的意識和知識有限,因而使得許多發展遲緩的孩子,延誤了早療的最佳時機。正因為如此,伊甸很早就意識到,偏鄉地區需要更積極、更有感的早療服務介入。
一直以來,伊甸都希望可以透過與當地社區的連結及宣傳,來推廣早期教育的概念,並擴大早療服務的範圍。但是,如何打破地理和心理上的限制,真正幫助到需要幫助的孩子和家庭,對於伊甸來說,是推動偏鄉早療的一大挑戰。
人在哪裡,愛就在哪裡
早期療育對於發展遲緩,或有特殊需求的兒童非常重要,因為越是及早發現問題,越能早期介入,透過專業的課程設計,幫助孩子在最關鍵的發展階段獲得必要的支持與學習,改善長期發展成果,更進一步有機會追上同齡兒童的發展腳步。而家長對早療服務的認識和接受度,就成了早療能不能有效施行的關鍵。
根據全球資料庫網站NUMBEO指出,台灣的全球醫療照護指數(Health Care Index)連續五年蟬聯世界第一,足以證明台灣的醫療水準具有國際一流的品質。但是這樣進步的醫療服務,卻不見得能夠讓全台灣每一位有需要的人,雨露均霑的共享。最主要的問題,來自於地理上的限制。以地理位置和交通條件來看,台灣目前還存在著許多偏遠的鄉村區域,這些地方不僅難以出入,而且各種醫療、人力資源也相對有限。因此許多家庭可能有早療方面的需求,卻因為沒有相關資訊、不知道可以求援,或者無法負擔長時間的交通往返有需求,而造成耽誤。
伊甸推動早療服務的三十年來,對這樣的狀況有深刻的感受,伊甸宜蘭社區服務中心的江主任說:「宜蘭算是一個地形比較狹長的區域,還有很多山,但是我們只有三間醫院,如果是南澳或者大同鄉這些比較偏遠的地方,要到羅東這裡來看醫生,單程可能就是要一個小時以上,對於一些家庭來說,他們很難負擔這樣的移動。」因此,走入社區、在偏鄉地區成立據點,宣導對於推廣早療服務,就成為伊甸的重點工作之一。
「雖然這樣真的是蠻辛苦的,但這幾年我們也漸漸看到了成果。當我們慢慢跟社區變熟,社區中比較熱心的里長、總幹事,甚至是一般長輩,也會願意幫我們推廣活動,提高大家的參與度。而且最重要的是,有些家庭的孩子,真的因為早療的介入,狀況得到改善,鄉里之間就會開始覺得比較有信心,會把伊甸的早療服務主動推薦給有需要的家庭。」江主任說。走入偏鄉,提供早療的服務和知識,讓一個遲緩兒家庭的未來擁有更多可能性,這樣的伊甸,就是今年四歲的阿勝和阿勝媽媽認識的伊甸。
再微小的進步,都是慢飛家庭的一大勝利
阿勝今年四歲,來自宜蘭縣蘇澳鎮,他的主要照顧者是身為家庭主婦的媽媽。去年4月,阿勝在蘇澳衛生所打疫苗時被發現有異樣,因為他有明顯的斜視,且不太與人互動,後來被通報轉介到伊甸基金會,開始接受到宅療育服務。
「我一開始有覺得阿勝好像比較慢,別的同齡的小孩都會的事情,他怎麼好像都還不會,但是鄰居長輩都說,這叫做大雞晚啼,很正常,再大一點就會好了,所以我就一直沒有特別去想阿勝是不是有什麼問題。」阿勝媽媽說。再加上阿勝出生的時候,正逢covid-19的疫情期間,擔心孩子受到感染的阿勝媽媽,幾乎是足不出戶,阿勝媽媽回憶起當時的情況:「我覺得這可能也是有影響,阿勝受到的外界刺激真的很少,所以發展就更慢。」在醫生確認阿勝有發育遲緩的問題之後,阿勝媽媽便開始帶著阿勝到醫院上早療課程,然後再進一步接觸到伊甸的到宅療育服務。
阿勝媽媽說,「教保老師都有跟我討論,看阿勝最需要的是什麼,我覺得最重要的是要能夠有生活自理的能力,像是自己握著湯匙吃東西,或者穿脫衣服上廁所這類。老師就幫阿勝設計可以練習這些能力的課程,每個禮拜來上課一次,平時就是我陪阿勝練習。」除了家長的需求之外,教保老師在設計課程時,還另外加入了認知能力和社交技能的相關內容:「因為在剛接觸到阿勝的時候,有發現他比較沒有辦法很好的表達自己,當他沒辦法跟媽媽溝通,就會造成他的挫折,情緒爆發,對媽媽和阿勝來說都是傷害。」教保老師在觀察過阿勝的情況之後,他認為可以透過玩具和繪本,來幫助阿勝提升認知能力和口語表達技巧,並且學習如何穩定情緒,更有效地與人互動。
經過一年左右的練習,阿勝現在可以自己握著扶把上下樓梯,「他還學會用吸管喝飲料了,之前還有一天,他自己把褲子穿起來,這些事情以前他是完全不想學也做不到的,所以當我發現他做到的時候,真的覺得好感動,好驚喜!」除此之外,阿勝在認知和表達方面也很有進步,現在能稍微理解大人的指令,並在引導下與人對視,也因為這樣的進步,阿勝在情緒管理上也變得穩定得多。
「我現在就是到哪裡都帶著阿勝去,去市場、去海邊走走、去公園玩,讓他多多接受刺激,老師也說這樣對阿勝比較好,畢竟之後要上幼兒園、上小學,我不奢求他變得多厲害,只要他能照顧自己、融入團體,對我來說就夠了。」阿勝媽媽的願望,也是許多遲緩兒家長的願望,而這樣的願望要達成其實不難——只需要我們每個人,都多一點對遲緩兒的認識、同理,就更容易達成。
用愛的行動,打造一個共融友善的早療環境
台灣從九零年代開始有了早期療育概念,近年來也受到越來越多的關注和重視。政府早已開始推動早期療育的相關政策和措施,並在許多單位積極提供相關的專業培訓、設施和人員,包括醫院、幼兒園或特殊教育學校。但是,慢飛的孩子,終有一天要融入社會,伊甸希望能夠為遲緩兒和家庭,鋪一條更長更穩的路,也就是讓早期療育的觀念,從有需要的家庭,拓展到社區中,推動社區的共融共好,讓家庭與社區、社會共同進步。
為了推動共融友善,伊甸提供社區適應的課程,包括拜訪鄰近的小學或幼稚園,讓學生們體會遲緩兒或身心障礙者的生活樣態。伊甸也為遲緩兒及家庭準備了一連串的轉銜課程,除了協助孩子們和家長提早適應即將到來的幼稚園或者小學生活之外,也會事先與學校老師溝通,幫助雙方都做好準備。更重要的是,伊甸也為遲緩兒及家庭連結各種社區或社會的資源,在每一個階段都能夠更好的拉遲緩兒一把,順利平安前行。
伊甸長年投入孩童早期療育工作,依孩子不同的需求及成長進度,提供多元的療育服務,協助孩子解鎖成長任務,順利長大。同時,伊甸早療服務也為家長提供照顧技巧,帶領他們了解孩子的遲緩狀況及需求,並將療育融入日常生活,為孩子增加學習刺激。伊甸投入早期療育服務即將屆滿30年,這些年來,早療服務的方法和觀念不斷進步,而伊甸付出的用心則始終如一——用愛陪伴一個孩子,守護一整個家,攜手共創友善共融環境!
30年來,伊甸基金會早期療育服務,透過多元適切的專業服務,不僅幫助慢飛天使探索學習,更是慢飛家庭的最大後援。請支持伊甸「早療30 弱勢兒童服務計畫」,多一點微笑、多一些行動,就能陪慢飛天使和家庭多走一哩路!詳情請上伊甸官網線上捐款 ,或洽捐款專線0800-025-885。