渾天儀 根據史書《五行志》記載,東漢時期﹐中國發生地震的次數是比較多的,從西元92年到西元139年,京城洛陽等地便先後發生過二十次地震,其中六次是破壞性較大的地震,嚴重造成人民生命財產的損失。 當時的太使令張衡,目睹地震後的慘狀,痛心不已。由於張衡對天文地理有多年觀察與研究的經驗,因而認為地震是一可以掌握的自然規律。為了掌握各地的震情,救民眾免於災難,也為了破除讖諱(迷信),他認為有必要製作一種儀器來觀測地震。 在張衡孜孜不倦地探索研究下,根據易經八卦為原理,以及六年的艱苦努力之下,終於在西元132年,發明了世界上第一臺測定地震方位的科學儀器──地動儀,張衡的地動儀是頗為靈敏的,地動儀可以測出的最低震級為三級左右。據記載,曾經在西元138年的某一天,儀器成功測出隴西地震。 現代使用的地震儀,是在本世紀發明的,經過數十年不斷的改進,種類越來越多,性能也越來越精良,必須具備三個組件,即感震器、記錄器和計時器。設備完善的地震測站有許多種儀器,因此它可以將地振動從頭到尾完整的記錄下來,供分析研究之用:有大森式地震儀、威克式地震儀、簡單式地震儀、及電磁式地震儀等。而主要種類有四種:長週期地震儀、短週期地震儀、強震加速度地震儀、寬頻地震儀。 (1)長週期地震儀:若距離遠、高頻震波衰減快,則必須架設長週期地震儀,此型地震儀適用於大範圍的觀測。 (2)短週期地震儀:因為其倍率與靈敏度較高,適合裝設在區域網的觀測站上;可紀錄區域網內規模在1.0以上的所有地震,包括發震時間、震央位置、震源深度與地震規模等。 (3)強震儀:一種反應地動加速度的地震儀,使用觸發式紀錄,其觸發點為地動加速度3.92gal,記錄的強震絕大部分的規模都在4以上。強震儀也可接收衛星發出之訊號。 (4)寬頻地震儀:可以偵測到較寬的頻率範圍,在價格上也比較貴。現在主要是架設在學術機構提供研究之用。 地震後造成的地形變動可利用太空觀測技術,以衛星合成干涉影像(InSAR)法來觀測,可以呈現出研究區域全面性的地殼變形型態,可彌補點狀GPS衛星觀測之不足。但是InSAR容易受植被影響,精確度亦稍差。 近年來快速發展的全球衛星定位系統(GPS),已成為地殼變形與地體動力學研究的利器。在不同地點同時接收GPS衛星發出的電碼與載波相位訊號,可精確地定出各測點的相對位置。GPS系統亦可應用於連續觀測地殼變形,提供孕震過程與震源力學研究的重要資訊。當航照技術普遍發達後,世界各先進國家早已注意此項應用技術,日本、美國、紐西蘭等均有豐碩的成果。