地震學 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 102～113 年共 2 份試卷、10 題，其中 10 題附參考答題架構。考這一科的類科：地震測報。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
113 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
目前交通部中央氣象署地震觀測網之測站地震儀的解析度皆為 24 位元，請說明 24 位元相當於多少動態範圍（dynamic range）？什麼是動態範圍？其單位為何？請列出計算過程。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題考數位地震記錄系統的基本規格。24 位元指的是類比數位轉換器（ADC）的量化位元數，動態範圍則是系統能同時正確記錄的最大訊號與最小可分辨訊號之比，習慣以分貝（dB）表示；作答要同時給定義、單位與完整計算過程。
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- 2
在彈性波運動方程式中，P 波及 S 波分別具有散度（divergence）及旋度（curl）兩個向量運算子（operator），請說明此散度及旋度在 P 波及 S 波傳遞過程特性之物理意義。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題核心是彈性波方程式的 Helmholtz 分解：對位移場取散度得到體積應變（膨脹量），得到以 P 波速度傳播的純量波動方程；取旋度得到旋轉量，得到以 S 波速度傳播的向量波動方程。因此散度與旋度正好分別刻畫 P 波「只變體積不變形狀」與 S 波「只變形狀不變體積」的物理本質。
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- 3
大地震發生時，通常出現地震震波方向性效應（directivity effects），請說明什麼是地震震波方向性效應？它對地震災害有何含義？此效應是如何產生？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
方向性效應是斷層破裂「移動震源」造成的類都卜勒現象：破裂傳播速度接近剪力波速，使破裂前進方向上的輻射能量在時間上被壓縮、振幅放大、延時變短，反方向則延時拉長、振幅變小。它直接決定大地震近斷層強地動的空間不對稱分布，是耐震設計必須考量的課題。
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- 4
地震活動的型態大致可分為主震－餘震序列（ main-shock-aftershock sequence）、 前震－主 震－餘震序列 （foreshock-main-shock-aftershock sequence）、及群震（swarm），請分別說明其地震活動特性。不同地震活動型態形成的原因可能為何？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
地震序列型態反映震源區的應力狀態與介質均質程度。主震－餘震型以單一大地震釋放絕大部分能量，前震－主震－餘震型在主震前已有可辨識的預備性破裂，群震則沒有明顯主震，多與流體作用或高度非均質的構造有關。
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- 5
請針對下列三個地震：（一） 1999 年 9 月 21 日 ML 7.3 南投集集地震（深度8 公里） 、（二） 2006 年 12 月 26 日 ML 7.0 恆春外海雙主震（兩個地震規模皆為 7.0，深度 44 及 50 公里）及（三） 2016 年 2 月 6 日 ML 6.6 高雄美濃地震（深度 14.6 公里） ，分別說明可能造成此地震之斷層或構造。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
三個地震分屬台灣三種不同的構造環境：集集地震是西部麓山帶逆衝斷層系統的地表破裂型地震，恆春外海雙主震發生在馬尼拉隱沒帶的板塊內部深部，美濃地震則是西南部沒有對應已知地表活動斷層的中深部盲斷層事件。作答應先交代台灣的板塊構造背景，再逐一說明可能的斷層或構造。
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102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
交通部中央氣象局地震測報中心在進行每日例行的地震定位工作時，多是使用一維平均速度模型。而在某些地震觀測站記錄到某些地震的 P 波及 S 波到達時間，時常與一維平均速度模型之計算值有 1-2 秒之差值。請問：
（一）此現象大多發生在臺灣的那些區域（請提出兩個區域）？請就地震發生區域及地震觀測站所在的位置提出說明。（10 分）
（二）是什麼原因造成此等現象？（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
一維平均速度模型假設速度只隨深度變化，但臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界，地殼與上部地函具有強烈的三維橫向不均勻性，震波實際走時因此偏離理論值。作答須先點出「哪裡會發生」，再從構造與速度構造解釋「為什麼」。
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- 2
每當臺灣地區發生一個規模較為顯著的地震時，交通部中央氣象局地震報告發布的地 震 規 模 與 地 震 深 度 ， 大 多 時 候 與 國 外 機 構 （ 例 如 ： 美 國 地 質 調 查 所 ， U.S. Geological Survey）發布的有所不同。請問其原因主要為何？請就地震規模與地震深度分別說明。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
地震規模與深度都不是直接量到的數值，而是依所用的資料、網路幾何、速度模型與規模定義推估出來的，不同機構方法不同，結果自然有差異。作答須將規模與深度分開說明。
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- 3
地震波常隨傳遞距離的增加，震波振幅產生變化。請問此現象是因地震波在傳遞過程中的那些因素造成影響？請列舉兩項主要因素。（20 分）
（20 分）
- 4
兩個相同規模（M 5.5）、相同深度（5 km）及相同機制的地震，一個發生在美國東岸紐約市，一個發生在臺灣東部花蓮市，請問此兩個地震在當地所造成的最大震度（intensity）及地震所影響範圍是否有所不同？如有不同，其差異為何？是什麼原因造成如此差異？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
規模、深度與機制相同，震源釋放的能量相近，但震度與影響範圍取決於震波傳遞路徑的衰減、震源應力降與場址條件。美國東部屬穩定大陸板塊內部，臺灣東部屬板塊碰撞活動帶，兩者衰減特性差很多，因此結果不同。
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- 5
何謂「慢地震（slow earthquake）」？它與一般「正常地震（ordinary earthquake）」有何不同？請就它們形成的可能原因來說明。另外，以全球尺度來看，「慢地震」主要在什麼樣子的構造環境出現？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
慢地震是斷層以遠低於一般地震的速度滑移、持續時間長、輻射出的高頻震波很少的現象，2000 年代起因密集 GNSS 與地震網而大量發現。作答要寫定義、與一般地震的比較、成因機制及全球分布的構造環境。
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題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。