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普考申論題 109年 [地震測報] 觀測地震學概要

第 一 題

📖 題組:
地震震波紀錄中:
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

主要有那幾種震波?(4分)

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看到此題應立即聯想地震波的兩大基本分類:體波(Body waves)與表面波(Surface waves)。由於配分僅4分,作答時直接分類條列出 P波、S波、洛夫波(Love wave)與雷利波(Rayleigh wave),並簡述其震動特徵與中英文名稱即可穩拿滿分。

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地震震波紀錄中,主要可分為在地球內部傳遞的「體波」與沿地表傳遞的「表面波」兩大類,共包含四種主要震波: 一、體波 (Body Waves):

  1. P波 (Primary Wave / 縱波):傳播速度最快,最先被儀器記錄到。介質質點震動方向與波傳播方向平行,可在固體、液體及氣體中傳遞。

小題 (二)

產生原因及特性為何?(10分)

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遇到此類探討震波紀錄特定波段的題目(依題意與考試常態,推測為探討『尾波 Coda wave』),應先思考該波段在地震圖上的位置與物理機制。解題時從「地殼介質的非均質性」切入解釋其散射成因,接著列舉其頻率、衰減包絡線的特徵,最後強調其在實務應用(如持續時間規模 Md 與地殼衰減 Qc 值計算)上的重要性。

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【破題】 (註:本題因題目敘述有漏字,依歷屆普考觀測地震學考點,以最常考的「尾波 Coda wave」為例進行解析。) 尾波(Coda wave)是指在地震圖上,當主要震相(如 P 波、S 波、表面波)通過之後,隨之而來一段持續時間較長且振幅逐漸平緩衰減的震波波列。

小題 (三)

如何用於探測地球內部構造?(6分)

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看到此題應聯想「地震波如同照亮地球內部的 X 光」。作答時需切入實體波(P波與S波)在不同介質中傳播的速度差異與物理特性(如S波無法穿透液態),並點出「不連續面」的發現及「地震層析成像技術(Seismic Tomography)」如何利用走時來描繪三維構造。

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【破題】 地震發生後釋放的地震波在地球內部傳播時,會受介質的密度、溫度與物理狀態影響而產生折射、反射與波速變化,科學家即利用這些波相紀錄如「X光」般解析地球內部構造。 【論述】

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