潘昌志
「大屯火山是不是活火山？」
這個問題近年來經常躍上新聞版面，最主要的原因不外乎兩個：其一就是隨著科學證據發現而起舞，其二就是鄰近地區發生地震或發生某些令人容易聯想的事物（譬如類似地嗚聲響）。火山相關新聞出現時，報導經常會引用網友說：「塊陶啊！」「天龍國不適合住人啊！」但講了這麼久，到底每次研究證據代表什麼科學意義，似乎甚少人討論，甚至大家也搞糊塗火山定義，我們要怎麼看待這些事物，來看這「給非懶人的懶人包」吧！
該怎麼定義「活火山」？
活火山有「時間經驗」定義和「活躍岩漿庫跡象」的現象定義這兩種（註釋1）。時間上的定義是該火山 1 萬年內有噴發紀錄就算是活火山；現象定義則是需要有科學證據證明有「活躍岩漿庫」存在。
活火山的時間經驗定義，看起來並不太科學，因為時間間隔和近期會不會噴發是兩回事，但要將一個火山歸類成活火山的結果卻是一翻兩瞪眼。就目前火山群中崩積的火山灰相關研究結果，認為目前最近一次噴發的紀錄約在五千至六千年前左右（註釋2、3），起碼就這標準早就可以把大屯火山列為活火山了！
圖中11的位置即為岩漿庫。圖／Sémhur, FAL, wikimedia commons.
那如果有「現象證據」的雙重認證會更好嗎？雖然現象證據「很科學」，但其實這種地下的東西怎麼樣都只能算間接資料。火山噴發周期短則數年數十年，長則數千年，也就是說即使證明了「有岩漿庫」也不等於「這個岩漿庫快要導致噴發」。即便是量化的科學證據，也因地質作用的時間尺度漫長，而有了不確定的感覺。因此即使這座活火山具備雙重認證，只能說增加信賴度，而非「鐵證如山」。
為什麼科學家急著證明大屯火山「是活的」？
或許很多人聽過活火山、死火山、休火山等分類，就筆者所知休火山在科學上很少人用了；至於活火山、死火山的時間定義，如同前述，就是類似操作型定義，和會不會噴發是二碼子事。所以有些火山學家也有這種想法：
只要是有威脅性的火山，就該先研究它、了解它，不要因為時間定義上的分類而有所限制。
研究大屯火山的主要目的並不是在證明些什麼，而是有另一層意義：認識越透徹，就越能安心的住在它旁邊。說實在話，世界上比大屯火山群活躍的地區比比皆是，很多活躍的火山更是引起世界上的注意（如美國地質調查所 USGS 的十年火山觀測計畫），而大屯火山並非是世界上受人關注的火山。
但對我們而言，台灣本島就這麼一座活火山，而且還在最大都會區、主要行政區內，不遠處還有兩座核電廠、一座停工的核電廠，若我們不了解這座火山，造成的後果可能很可怕啊！這就好像你知道有很多人在盯著你完成一項重要的期中報告，你卻不知道繳交期限（可能明天會跟你說後天交、也可能明年才會告訴你何時交）。這時你唯一能做的，就是把報告盡善盡美的寫好，即使隨時被通知要繳交，都能交出最佳的報告。
大屯火山彙中的七星山。圖／peellden 創用 CC 姓名標示-相同方式分享 3.0，wikimedia commons
所以作業要怎麼做到最好呢？一方面我們需要持續監控，以達到「就算快要爆發也能事前知道」。這個工作在國內主要由地質學者和大屯火山觀測站的專家負責，至於做些什麼監測，請參見先前拜訪觀測站後寫的這篇文章（註釋4）。
但是，短期的監測是相對消極地去面對火山問題，因為監測不會讓我們更了解「火山裡面長怎麼樣」，所以還需要額外花時間和心力，用不同方式探究鄰近地層與地下構造，才能達到全面防治火山災害的最終目的。
大屯火山證實有岩漿庫，新聞沒有說的研究重點
2017 年 2 月 20 日許多媒體報導中央研究院研究員林正洪團隊，首度證實大屯火山有岩漿庫，這樣的新聞引發了各界的討論。阿樹的想法是：這是一則「乍看新聞很可怕，但細看門道很重要」的研究成果。
為什麼這麼說呢？過往許多火山的地震研究，會從淺部的火山地震活動中，根據地震波特性挑出可能是岩漿活動的地震，來研究火山的岩漿庫大小或是活動性。不過這系列報導相關研究（註釋5）卻是從「跟火山無直接關係的地震」來搜尋岩漿庫。
台灣北部是個隱沒帶的延伸，有許多隱沒作用伴隨的地震，我們稱它為班尼奧夫帶，而這個地震帶可深達數百公里。以此研究來說，它用了發生在超過 200 公里深的地震，來為大屯火山群「照超音波」。
大屯火山周邊那些為了監測而設置的地震站，以及以往所記錄到的數據在這時候就派上了用場了。從幾個火山深處的地震波傳到地表的資料來看，有某些地方的 P 波明顯「晚到了」，而有些 S 波則「明顯減弱甚至不見」，這些測站還都在一起。在排除震源本身的效應後，研究團隊推測這些震波極有可能是「經過了某個東西」而減速。
很早之前，學者就知道地震波中的 P 波通過軟流圈和外地核都會減速，而 S 波更是因為無法通過外地核得知外核為液態（註釋6）。如果大屯火山下有岩漿庫的話，地震波經過完全變成岩漿的部分，S 波確實有可能會大幅減弱而消失的，作者進一步分析波速的變化與分布，並且也比對了震央與岩漿庫較遠的深層地震，進而提出岩漿庫的模型。
筆者不熟此領域，不確定這方法之前是否有其他研究者使用過，但確定的是使用這個方法研究大屯火山算是頭一遭。不過這個研究結果，也只是支持大屯火山「很可能有岩漿庫」的證據，僅此而已。
前文也強調過「有岩漿庫」並不等於「這個岩漿庫快要導致噴發」。如果想要知道「噴發時會怎麼樣？」「什麼時候會噴？」很抱歉，這個研究無法回答這問題。其實就連大屯火山下岩漿庫的確切大小，可能也因資料不足，而僅能作出範圍的推估，無法得知真實的尺寸，以及是否有增加、減少的趨勢。
我們該怎麼看待大屯火山研究？
但話說回來，大家最在意的不外乎是「火山何時要噴發？」、「火山噴發時怎麼逃？」這樣的問題，我前面寫的那堆科學觀點似乎沒什麼幫助？不過如果上述兩個問題換個方法問，答案就會有意義了：
我們要怎麼樣掌握火山動態和噴發情況？
多數情況火山要噴發會有前兆，如果大屯火山是個有噴發可能的活火山，只要我們持續投注觀測，起碼有很大的機會預警。上述的岩漿庫研究算是初步的結果，需要更多的地震觀測站與觀測資料，來讓我們更了解岩漿庫大小、熔融狀況等等。畢竟要能更準確模擬火山噴發情況，就要先弄清楚火山裡面長什麼樣子。
此外，也因為大屯火山比起國外許多活火山來說，岩漿活動相對不明顯，所以才特別難研究，需要更細的資料才有辦法了解透徹（用白話說就是需要花更多時間經費）。阿樹的看法是，願意投入的真的是十分有心於防災，畢竟同樣技術拿去研究國外火山會更快有學術成果啊！
我們該怎麼防災？
有好的科研也要有好的應用，因此在科學上更加確定大屯火山為活火山之際，我們不禁要思考，短期、中期、長期的防災作為是什麼。很明顯過去幾次火山議題都是以「炒熱 → 澄清 → 淡忘」的循環重覆上演，因為我們沒有經歷過火山噴發的災難，對它的關注遠低於颱風、地震。
不過換個角度想，其實只要理解災害的模樣，防災策略方向是大同小異的。舉個例來說，我們在颱風來襲前，如果都懂得撤離土石流警戒區的人們，也（理論上）知道放假是用來準備災前災後應對的；那麼當我們某程度可以提前數天到數小時預警火山噴發，照理說也可以規畫出一套防災救災 SOP。
火山噴發時的災害不外乎就是火山碎屑物（火山彈、火山灰等）和火山伴隨的地震、山崩土石流等等，依不同火山碎屑尺寸或地形分布，會有不同影響範圍。而這些災害技術上都可以做得出災害潛勢圖，即使公布會有引發恐慌之虞，但若建立在「理性的認識火山防災」的基礎上，應該是未來政府和民眾該努力的目標，而非不定期的恐嚇炒熱議題後，又慢慢的讓重要的事情石沉大地。
災害來時最怕什麼都不知道，除了認識一些火山知識，也可以看看目前政府做到哪，自己又能做什麼（如以下連結），才是明哲保身之道。
相關火山知識與防災單位連結：
參考資料
1、宋聖榮，2015，大屯火山群的火山活動，科學發展，515 期，2015 年 11 月
2、Belousov, A., M. Belousova, C. H. Chen, and G. F. Zellmer, 2010: Deposits, character and timing of recent eruptions and gravitational collapses in Tatun Volcanic Group, Northern Taiwan: Hazard-related issues. J. Volcanol. Geotherm. Res., 191, 205-221, doi: 10.1016/j.jvolgeores.2010.02.001.
3、陳慈忻，2013，重溫 2012 （三）：火山的生命，科技大觀園
4、潘昌志，火山怎麼研究？
5、C. H. Lin, 2016: Evidence for a magma reservoir beneath the Taipei metropolis of Taiwan from both S-wave shadows and P-wave delays. Scientific Reports, doi: 10.1038/srep39500
6、潘昌志，穿越的地震波，怎麼會轉性了？
本文經原作者授權轉載自泛科學 大屯火山是有岩漿庫的活火山，我們該擔心嗎？
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