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進入中研院獨步全球！GPS資料解析地震地殼變化 開發新演算法
台大地科系博士生唐啓賢（左）和中研院地球科學所研究員許雅儒（右）。（記者簡惠茹攝）
〔記者簡惠茹／台北報導〕今年是921大地震20周年，中研院地球科學研究所研究員許雅儒團隊率全球之先，以GPS資料探討造山帶下部地殼的變形特質，證實地殼變形的應力和應變速率為非線性關係，並開發出新的演算法，許雅儒說，這項研究有助於未來地震週期預測能更貼近真實，研究成果上月27日登上頂尖學術期刊《科學前緣》（Science Advances）。
中央研究院研究員許雅儒團隊，收集1999年921大地震後長達14年的資料，率全球之先，以全球衛星觀測定位系統GPS探討造山帶下部地殼岩石強度隨時間的變化，並開發新的演算方法。許雅儒說，了解地殼岩石變形參數，就可以進一步準確計算地震重複週期。
許雅儒解釋，地殼岩石變形的速率，與地震周期應力累積的過程息息相關，地震發生前，斷層帶淺部通常呈現鎖定狀態，隨著溫度升高，斷層帶深部的岩石的變形特徵，轉為塑性變形，受到深部岩石變形影響，斷層帶淺層持續累積應力，承受不住時斷層便破裂而引發地震。
文章第一作者、台大地質系博士班二年級學生唐啓賢說，過去透過採樣岩石樣本，在實驗室探討岩石特性的方式，是否能應用到大自然尺度是個問號，岩石圈的強度受到如應力、岩石組成、結晶粒徑、含水量、岩壓與溫度等因素影響，了解岩石在自然環境下的受力變形行為一直是一大挑戰。
但是GPS資料克服了時間和空間的限制，許雅儒指出，他們運用GPS衛星資料，透過衞星量測地表測站的座標，經由測站座標隨時間的變化計算地表震後位移量，推測地底斷層與岩石的變形，直接解析集集地震後岩石圈強度的時空演化。
唐啓賢說，過去震後變形的研究中，岩石圈內應力和應變速率之間的關係通常被認為呈現線性相關，但是越來越多研究發現，兩者比值隨著時間並非恆定值，他們在集集地震的研究發現，兩者並非是單一線性變形可以解釋，而是非線性關係，團隊也開發出演算法，計算岩石強度的參數。
唐啓賢指出，研究由中研院及科技部長期支持，團隊成員還包含美國南加州大學教授Sylvain Barbot、新加坡南洋理工大學地球觀測中心（EOS）博士James D. P. Moore、中央大學地科系教授張午龍，論文名稱為「利用集集地震探討台灣造山帶之下部地殼流變性質及地溫梯度」。
