114 年系友電子報
系主任的話
回顧2025年，地球科學系在教學、研究、國際交流與學生活動等各方面皆持續穩健推動，也展現出跨領域與創新的能量。這一年中，我們舉辦多場學術講座、工作坊與學生培育活動，從氣候變遷、地質研究到AI應用，拓展師生視野；暑期學生研究計畫與探索專長營隊，則讓學生在跨領域學習中培養研究能力與國際表達能力。同時，系展與開放參觀日也讓更多高中生與社會大眾認識地球科學，強化本系與社會的連結。
在研究方面，本系教師持續展現亮眼成果，包含國際期刊發表、跨領域氣候與健康研究，以及地震與氣候變遷相關的重要發現，顯示本系在基礎科學與社會應用之間持續發揮影響力。此外，本系亦積極推動國際交流，與日本、越南及印尼等學術單位深化合作，持續提升國際能見度。學生與系友活動亦十分熱絡，凝聚了地科系師生與系友間的情感與向心力。
感謝過去一年中，所有師生、同仁與系友熱情參與各項活動，並在推動系務過程中給予支持與協助。擔任系主任以來，仍有許多需要學習與精進之處，也感謝大家的包容與鼓勵，讓各項工作得以順利推動。
展望未來，面對氣候變遷與永續發展等重要議題，地球科學的重要性日益提升。本系將持續深化跨領域合作、推動國際交流，並培育具備科學素養與社會責任的地球科學人才。期待未來在全體師生與系友的共同努力下，持續為社會與地球科學發展貢獻力量。
師大地科 2025 大事紀
Annual activity report of 2024
學術活動
Academic Activities
2025-03-08
保誠師大永續智造所 氣候變遷講座
本次講座邀請到陳正達老師分享氣候變遷與心血管疾病的關係：異常溫度對老年人因心血管疾病死亡率的影響。
2025-03-15
遇見師大地科，預見未來人才!
第一場由師大理學院主辦，帶大家走過數學、物理、化學、地球科學、生命科學、資訊工程系的系所特性和職涯發展。
第二場由國科會地科中心主辦，以對談形式為主，分別針對大氣、海洋、地質地物領域，帶大家了解從課程到職場的銜接，如何訓練和培養人才。
第三場，由本系主辦，這一場我們針對整體生活環境、學制、實習、交換、國際交流的機會以及未來的就業方向細細說明，以期讓高中生對本系有更深入的了解。
🎓 2025「地科大未來 ─ 探索專長半日營」
地科系於暑期（114年7月9日、10日、22日、23日下午）辦理四梯次「2025地科大未來－探索專長半日營」，打造數個 Open House 體驗。
透過到系參訪，讓高中教師與高中生一同體會地球科學課程的奧妙，了解師大地科的特色與就業方向，並增加系所知名度，共計74人次參加。
2025-08-05
⛏【地球科學專題演講與討論｜全新地質構造的發現】
🌍 主題｜由天然岩石爆炸形成的新型地質構造
A New Geological Structure Formed by Natural Explosions in Rocks
👨🏫 講者｜陳龍生 教授
加州大學柏克萊分校 地球與行星科學系 研究員
香港大學 地球科學系 榮譽教授
近期於香港地區發現之特殊球狀地質構造，已被地質學界認定為一種全新的地質構造，對地震分類與地球內部動力學理解具重要啟發。
2025-09-04
🔭臺師大地科系天文臺 NTNU ES Observatory🔭
<台師大地科系天文台~月全食觀察活動>
活動時間：2025/9/7（週日）晚上11點至 9/8 凌晨四點半
活動地點：師大公館校區平頂天文台
2025-11-03 地科AI行動坊💻
本工作坊以地球科學為出發點，帶領聽眾理解如何讓大型語言模型（LLM）掌握最新科學知識、建立屬於自己的智慧助手，以及如何安全有效地將 AI 用於研究與教育。
時間｜114/11/03（一）12:00-16:00
講者｜吳宇翔 AI 工程師（財團法人人工智慧科技基金會）
2025-11-23 雙語教師研習營💻
由葉孟宛教授主持，為台師大地科系與美國 Destination Space Inc. 攜手主辦的「雙語教師研習營」，這不僅是一次科技實作培訓，更是一場跨國界的教學思維洗禮。
面對極端氣候與永續發展議題挑戰，研習營邀請國際講師以中英雙語授課，帶領教師實際操作個人氣象站，學習氣象資料蒐集、分析與教學課程設計。
主辦：地球科學奧林匹亞委員會、國立臺灣師範大學地球科學系
協辦：美國 Destination Space Inc.
研習對象：全國國高中自然科、理化、地球科學教師
2025-03-11
2025春季全英語太空地球科學營隊
4/2 18:30–4/6 14:00
本營隊由本系葉孟宛教授主持，五天四夜在本校林口校區住宿的沉浸式學習環境，讓參加者無時無刻不置身於科學與英文的碰撞中，帶領參加者展開了一場結合語言、科技實作與地球科學的奇幻旅程。
#自行組裝微型氣象站並設計實驗
#外星球登陸車組裝+星球賽道比賽
2025-05-10
師大地球科學系 開放參觀日【系展主題｜秘鑰 Cryptex】
本系於5月10日辦理開放參觀日暨系展活動，當天約有100人參與，活動主題如下：
敗金實驗室：
- How Old Are You？- 鈾鉛定年方法導覽
- 石頭成分我知曉！- XRF 分析方法導覽
- 岩石市場學 – 岩石樣本製備導覽
- 眼不見為淨？- 無塵室的地球化學分析導覽
🔭平頂天文台 – 了解觀測員的生活和工作，並透過望遠鏡介紹認識現代天文學的研究內容與挑戰
🔮地科大未來 – 生涯展望，讓參與者更了解未來地科系的學習面向及可能出路
2025-08-05
⛏【野外學習教學工作坊｜邀請您一同走出教室！】
野外學習模式：如何提高學生野外學習的參與度與觀察能力
Understanding Field Learning Modes: Enhancing Student Engagement Outside the Classroom
本工作坊介紹多種野外學習模式，說明如何依據教學目標與實地情境選擇合適方式，並提供帶領學生進行野外教學的策略。
- Part 1｜野外學習模式導論與實務策略（60分鐘）
- Part 2｜實作練習：如何引導學生「觀察」？（60分鐘）
- Part 3｜交流與對話：你的場域、你的教學困難（60分鐘）
2025-08-12
🪐「漫談科學與藝術」講座
🪐「漫談科學與藝術」講座
您是否曾經想過，科學與藝術有什麼共同點？兩者看似截然不同，卻都源自於對世界的好奇與探索。來自美國加州大學柏克萊分校的天文物理學教授-馬中珮院士，帶您走進這個奇妙的領域，探討科學與藝術如何相互交織，共同豐富我們的世界觀。
2025-09-09
2025師大地科暑期學生計畫🌍
2025地球科學系暑期學生專題研究計畫（ESSSP 2025）自114年6月9日起為期兩個月，最終10位學生完成研習，並於114年9月2日、9日分兩梯次進行成果報告。
- 亮點1：挑戰全英語發表
- 亮點2：跨領域主題，由本系與資工系、衛福系、巨災風險分析師聯手打造
- 亮點3：為暑期生量身訂造、不分領域的暑期增能活動
2025-11-14
地科AI行動坊之～專題講座I💻
本講座將從原理、挑戰到實戰應用，帶領聽眾了解 LLM 如何協助研究人員與學生完成文獻蒐集、創意發想、虛擬專家建構與現場教學互動。
【主題】LLM × 地球科學：從知識蒸餾到虛擬白皮書的革命
【主持人】陳卉瑄教授
【講者】張睿明博士（國立陽明交通大學土木工程學系）
【研究領域】地表地質災害、地動監測、化學風化、碳循環
2025-11-24
2025 International School for Young Astronomers
國際交流
International Exchange
2025-03-19
與日本九州大學惑星系學術交流與聯合環台地質考察
本系與日本九州大學惑星系自3月13日至3月19日進行學術交流與聯合環台地質考察。
交流期間同步進行聯合環台地質考察，深化雙方在地質與行星科學領域的合作。
2025-07-15
接待越南Faculty of Geology, University of Science, VNU-HCM
本系於114年7月15日接待越南Faculty of Geology, University of Science, VNU-HCM 來訪，進行學術交流。
2025-03-24 🪄「海洋生物概論」校外教學與日本關西大學學術交流活動
日本關西大學師生（約11人）來訪，並於114年03月21日（五）~3月24日（一）與本系海洋生物概論師生，共計26人，前往台南七股、墾丁、車城、台南國震中心進行校外教學。
2025-09-16
接待印尼泗水艾爾朗加(Universitas Airlangga) Faculty of Advanced Technology and Multidiscipline 院長
本系於114年9月16日接待印尼泗水艾爾朗加(Universitas Airlangga) Faculty of Advanced Technology and Multidiscipline 院長Prof. Retna Apsari和Prof. Asif Ali Zamzami來訪，進行學術及MOA簽署相關資訊交流。。
師生活動
Department Activities
2025-02-22 第3屆小地盃
本年度由系學會精心籌劃的第3屆小地盃，已於2月22日順利舉辦，除了羽球、排球之外，還新增了男女子籃球3v3項目，是系友們、同學們、同仁們，地科人們一年一度互相PK(合作)的運動盛會。
2025-09-22 研究生新生座談🖐
碩博班新生與系上老師們相見歡! 學生透過老師分享的實驗室特色及規範，從自我介紹中檢視自己的研究興趣是否能在該實驗室的土壤中發芽。
2025-12-12
地科系期末師生歡聚活動！
1212 期末大家聚，共計125人參加，大家透過活動中的遊戲環節以及享用著美味餐點，歡聚在一起，也再一次認識地科系。
時間：2025/12/12 (五）12:20
地點：理學院大樓 E301
2025-07-22
本年度的第一次學生座談(大家聚)
系上不只是學習的場所，更是學生在校園中的家。
本年度的第一次學生座談(大家聚)，聽聽學生在課業、校園生活中的建議並處理大家的疑難雜症。
2025-11-07 全校運動會
本屆全校運動會久違地在公館校區舉辦，在明亮陽光與湛藍天空的見證下，地科系師生熱血集結完成繞場，此外，師長們今年也再度報名趣味競賽，活力全力迸發，這時候獎盃落入誰家已經不是最重要的事了。
2025-12-23
🪄「耶誕許願去，新年新希望」
地科系的耶誕樹，每年承載著許多同學的新年心願與心聲。
祈願儀式：樹上掛著歐趴糖，吃了糖，新的一年才有力量再出發。
向小樹許願：在上方的小卡簽上名字、寫下心願，再掛回樹上。
許願儀式完成！
榮耀事蹟
Honors
教師榮譽
本系吳朝榮教授榮任【國科會海洋學門召集人】、本系陳卉瑄教授榮任【國科會地球科學學門召集人】。
恭喜本系鄭志文教授(海環所主聘)榮獲114年度教師教學獎勵-「教學優良獎」。
恭喜本系陳卉瑄教授研究團隊，成果榮登《Nature Communications》！
國際競賽
本系葉孟宛教授為計畫主持人所帶領的國際地球奧林匹亞培訓計畫」參加第18屆國際地球科學奧林匹亞競賽共獲得3金1銀及國家團隊野外考察1金1銀1銅佳績，國際排名第2名。
詳細新聞內容請參閱：2025年第18屆國際地球科學奧林匹亞競賽 我國獲3金1銀
學生榮譽
本系謝承佑同學榮獲中華民國地球物理學會113年地球物理獎學金。
本系黃子耘同學榮獲「Hack to the Top AI創新黑客松」雋寬特別獎。
本系大學部車晴恩同學榮獲海洋委員會 114 年補助大專校院學生專題研究計畫優良成果報告。
專題研究計畫名稱：全球暖化對西北太平洋生態環境之影響
指導教授：吳朝榮特聘教授
研究亮點
Research Highlights
本系與保誠人壽合作，成功發表「心血管疾病的預測模型」！
地極端氣候與空氣污染可預測心血管急診風險：師大地科研究團隊揭示交通排放對都市健康的影響國立臺灣師範大學地球科學系與保誠人壽合作，日前舉行記者會，發表全台首份由民間主導的《氣候變遷與健康調適白皮書》，以公益角度，揭示氣候變遷與空氣污染對心血管疾病的急性影響。研究整合2000 至 2023 年全台氣象、空氣品質與心血管疾病資料，運用機器學習模型，建立可預測每日心血管急診人次的環境風險模型！
聖嬰-南方振盪(ENSO)如何調節斯里蘭卡的春季日降雨變化？
【本篇報導由地球科學系 黃婉如特聘教授及史朗祺博士後研究員研究團隊提供】
本研究主要探討印度洋第二大島—斯里蘭卡在春季（3月和4月）日降雨（Springtime Diurnal Rainfall，簡稱SDR）的年際變化，以及其在聖嬰-南方振盪（El Niño-Southern Oscillation，簡稱ENSO）調節下的可能影響。本分析基於2001年至2019年的高時空解析度衛星降水估計和再分析數據。結果表明，斯里蘭卡的SDR在整個研究期間一致地表現出午後降雨峰值的特徵。相比之下，SDR的振幅則呈現顯著的2至4年振盪週期，這與ENSO事件的週期相似。進一步分析顯示，斯里蘭卡SDR振幅的年際變化與熱帶中、東太平洋（位於NINO 3.4和NINO 3區域，簡稱ENSO指數）在春季和前一季冬季的海表面溫度變化呈負相關。當冬季出現反聖嬰（聖嬰）現象時，斯里蘭卡在春季的SDR活動會增加（減少）。可能的解釋是，在反聖嬰（聖嬰）期間，斯里蘭卡附近區域經歷了增強（抑制）的氣旋環流、大尺度水氣通量輻合及局部晝夜變化的水氣通量輻合，進而導致斯里蘭卡的潛在降雨量和SDR活動增加（減少）。這些發現強調了ENSO可以預測斯里蘭卡SDR活動的年際變化。
聖嬰-南方振盪（ENSO）是太平洋的重要氣候模式。每當聖嬰或反聖嬰事件發生時會改變大氣環流，進而影響遠離太平洋地區的氣候和天氣模式，包括斯里蘭卡的降雨分布。斯里蘭卡是印度洋的第二大島，位於孟加拉灣以西、阿拉伯海以東，地理位置優越。其氣候主要受南亞季風影響，尤其在夏季，是南亞地區最早受到此季風影響的國家之一。
本研究探討了ENSO對斯里蘭卡春季日降雨變化（SDR）的調節作用（如圖1），基於2001年至2019年的高解析度衛星降水數據，結果顯示SDR在午後達到降雨峰值，並且有顯著的2至4年振盪週期，與ENSO事件的週期相似。在反聖嬰年，增強的氣旋式環流促進了水氣傳輸，導致SDR活動和降雨量增加；而在聖嬰年，氣候條件的變化與反聖嬰年相反，因此SDR活動和降雨量減少。這表明ENSO透過大尺度和局部氣旋式環流及水氣通量輻合的變化，調節斯里蘭卡SDR的變化，並提出了可以透過ENSO指數預測斯里蘭卡SDR的年際變化。
了解ENSO與斯里蘭卡SDR之間的交互作用，有助於闡明全球氣候現象如何影響區域的天氣模式。對於經濟和生態系統高度依賴降雨、且易受氣候變化影響的斯里蘭卡，這一發現尤為重要。本研究對斯里蘭卡的農業規劃和水資源管理具有重要意義，也可以促進跨區域的氣候監測與預測合作，並提供有效的氣候適應策略。此外，本研究結合了衛星降水數據與傳統氣象分析，鞏固了大氣科學的基礎知識，並為進一步的氣候模擬奠定了基礎。
原文出處：Koralegedara, S. B., Huang, W. R., Tung, P. H., & Chiang, T. Y. (2023). El Niño-Southern Oscillation Modulation of Springtime Diurnal Rainfall Over a Tropical Indian Ocean Island. Earth and Space Science, 10(5), Article e2023EA002832. https://doi.org/10.1029/2023EA002832
圖1. (a)斯里蘭卡（SL）春季逐時降雨合成圖，紅線為聖嬰年，藍線為反聖嬰年。(b)與(a)相同，但為從地表至300 hPa垂直積分的春季水汽通量輻合（表示為−∇⋅MF）合成圖。(c)春季[−∇⋅MF（等高線和矢量）和降雨（陰影部分）]的水平圖，累積時間從14:30到17:30 LT（(a) - (b)的黃色區域），顯示聖嬰年合成與春季氣候平均（即 2001-2019 年平均）的差異。圖(d)與(c)相同，但顯示反聖嬰年合成與春季氣候平均的差異。
2025-11-11 研究發展處研究亮點：
全球暖化下的午後對流雨 地科系黃婉如揭示氣候變遷如何改變台灣夏季降雨樣貌
晴空萬里的天氣突然雲湧雷鳴，一場急促又猛烈的午後對流雨傾瀉而下，是台灣夏季的日常風景。但隨全球暖化愈演愈烈，國立臺灣師範大學地球科學系特聘教授黃婉如，帶領研究團隊運用高解析度大氣模式，模擬不同海溫情境下的降雨變化資料。研究發現，到了21世紀末，在全球暖化的影響下，午後對流雨的發生頻率雖將減少，但降雨強度卻會更為劇烈。
黃婉如的研究專長為全球及區域降水、季風氣象、區域氣候模擬分析，長期關注局部降雨與氣候變化的關聯。她原本研究的是氣候現象與大尺度環流，卻逐漸發現午後對流這種看似「在地」的天氣現象，背後其實受全球氣候的調控，因此希望能從氣候變遷角度，來看大尺度環流變化對台灣局部地區午後對流造成的影響。
但從全球氣候變化角度看台灣午後對流變化，是一項艱鉅挑戰，因為這類局部降雨的空間尺度小、時間變化快，與一般氣候現象空間尺度大、時間變化慢不同。早在2019年，黃婉如就利用中央氣象署長期觀測資料發現：當太平洋出現「反聖嬰」現象時，台灣的午後對流活動更頻繁、強度也更高，但由於觀測資料僅能用於了解過去變化，她的研究團隊一直到參與「臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台（TCCIP）」計畫，利用高解析度大氣模式（High Resolution Atmospheric Model；HIRAM）搭配降尺度模擬，才得以將「粗網格」轉換為足以反映地方現象的「細網格」，用於了解氣候變遷對台灣午後降雨的未來變化之影響。
有別於過往研究多依賴觀測資料，雖能看到趨勢，但難以預測未來變化。黃婉如表示，現在則能透過動力降尺度的高解析度模式，細緻模擬氣候變遷下的區域反應。這項研究的突破在於，台灣首度利用未來推估資料，來分析海溫變化與午後對流之間的關聯。
研究團隊採用全球暖化情境下的四組不同海溫變化（圖1a-d），搭配高解析度大氣模式的動力降尺度模擬，評估海溫變化對臺灣未來夏季午後對流降雨活動的可能影響。研究結果顯示，四組未來推估結果，皆表明臺灣的午後對流降雨事件將減少，但降雨強度將增強。
然而，比較四組海溫情境的推估情形，夏季午後對流降雨事件的變化幅度，卻存在很大差異(圖1e-g)。當東太平洋海溫偏冷（類似反聖嬰）時，午後對流事件發生頻率，會高於其他情境； 反之，當東太平洋海溫偏暖（類似聖嬰現象），午後對流的發生頻率與強度則都會下降。這樣的結果顯示，聖嬰現象的週期性變化，將在未來扮演調節台灣午後降雨的關鍵角色。
圖1 在研究過程中，也不免遭受「為什麼不只關注台灣附近的海溫變化就好？」的質疑，但黃婉如認為，即便是面積不大的台灣，也是全球環流系統的一部分，大尺度環流的變化仍會影響區域天氣。她解釋「午後對流雖是地方現象，但若相關的大氣環流或海溫異常改變了水氣輸送、對流條件，那它自然會受到影響。」。
「過去大家關心的是颱風帶來的大雨，但現在常見的是午後短時間內的大豪雨也可能會造成嚴重災害。」黃婉如指出，現今許多城市常見的「非颱風型」淹水事件，其實正是午後對流過於強烈的結果，在全球暖化的影響之下，政府與民眾都必須重新審視極端降雨的防災思維，不能再只將焦點放在颱風，而應留意午後雷陣雨所造成的潛在風險。
談到未來研究方向，黃婉如表示，她目前關注的，是高層大氣現象「冷心低壓」與午後對流之間的交互作用。以往研究大多聚焦在低層環流變化，但冷心低壓是高層現象，若此現象與對流交互作用，可能讓午後降雨更劇烈。瞭解這個現象，有助於我們提前預警並減少災害損失。
(採訪撰文 | 由本校公共事務中心提供)。
原文出處：Huang, W. R., Chien, Y. T., Cheng, C. T., Hsu, H. H., & Koralegedara, S. B. (2023). The role of sea surface temperature in shaping the characteristics of future convective afternoon rainfall in Taiwan. npj Climate and Atmospheric Science,6, 198. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00528-7
圖1：(a) 至 (d) 顯示四組全球暖化情境下的海溫分布變化（SST，分別為 FC0、FC1、FC2、FC3）。
圖2：動力降尺度模擬下，四組海溫情境（FC0–FC3）中未來（2075–2099 年）相較於現今（1979–2003 年）臺灣夏季午後對流降雨（Convective Afternoon Rainfall, CAR）之 (a) 發生頻率與 (b) 強度的變化。黑色斜線區域為達 90% 信心水準之顯著變化。
暖化下的午後雷陣雨：海溫變化如何影響臺灣的午後對流？
【本篇報導由地球科學系 黃婉如特聘教授研究團隊提供】
午後對流降雨是臺灣夏季的重要降水特徵。本研究使用高解析度大氣模式動力降尺度的結果，模擬海溫變化對臺灣未來夏季午後對流降雨活動的可能影響。研究結果顯示，至21世紀末，在全球暖化的影響下，臺灣夏季午後對流降雨的發生頻率將降低，但強度卻會增強。而在不同太平洋海溫的變化情境下，臺灣夏季午後對流降雨變化的程度有顯著差異。東太平洋海溫較冷的情境（類似反聖嬰），午後對流降雨事件的發生頻率高於其他海溫情境推估的結果。相比之下，東太平洋海溫較暖的情境（類似聖嬰現象），午後對流降雨事件的降雨強度低於其他海溫情境推估的結果。這些發現強調了在全球暖化下，聖嬰現象對調節臺灣午後對流降雨事件未來變化的潛在影響。
在臺灣的夏季午後，你可能也曾注意到天空突然烏雲密布，隨即降下短時而猛烈的雷陣雨。這就是「午後對流降雨」，是臺灣夏季氣候中極為典型的現象，常發生在下午2點到5點之間，對夏季總降雨量的貢獻高達四到五成。這類降雨不僅影響日常生活，也與水資源調度與防災管理息息相關。然而，在氣候變遷日益加劇的今日，這類降雨的行為會不會產生變化？我們又該如何因應？
過去研究顯示，臺灣午後對流降雨的發生頻率與熱帶太平洋海溫變化密切相關，特別是聖嬰–南方振盪現象（ENSO）：當東太平洋海溫偏冷（類似反聖嬰）時，午後對流降雨事件通常較為頻繁；而在偏暖（類似聖嬰）時期，發生頻率則會降低。本研究進一步探討，在全球暖化背景下，這樣的關聯是否仍然成立？又會如何改變未來的午後降雨特性？
研究團隊運用四組不同的海溫變化推估(圖1)，搭配高解析度大氣模式的動力降尺度模擬，推估至21世紀末臺灣夏季午後對流降雨的可能變化。結果顯示：無論哪一種海溫情境，未來午後對流的「發生次數」都會變少，但「降雨強度」則將增強(圖2)。然而，各情境間的變化幅度仍有顯著差異：在東太平洋海溫偏冷的情境(類似反聖嬰現象)，午後對流降雨的發生頻率高於其他情境；相對地，在偏暖情境下（類似聖嬰），降雨強度則相對較低。這些結果突顯，聖嬰現象在全球暖化背景下，仍可能扮演調節臺灣午後對流降雨的重要角色。
研究團隊進一步分析指出，四組不同海溫推估結果之間的差異，主要來自於未來全球暖化情境下，海溫變化對臺灣地區白天海風輻合強度、大氣穩定度以及水氣傳輸條件的影響。此外，本研究也探討不同海溫分布所導致的區域及全球環流變化，突顯未來海溫變化不僅改變大尺度環流結構，也會影響區域性對流發展條件，進而調節臺灣夏季午後對流降雨的活動特性。這些發現有助於深入理解氣候變遷下臺灣水資源的可能變化，並可為未來的防災減災策略與用水調度規劃提供重要的科學依據。
原文出處：Huang, W. R., Chien, Y. T., Cheng, C. T., Hsu, H. H., & Koralegedara, S. B. (2023). The role of sea surface temperature in shaping the characteristics of future convective afternoon rainfall in Taiwan. npj Climate and Atmospheric Science,6, 198. https://doi.org/10.1038/s41612-023-00528-7
圖1：(a) 至 (d) 顯示四組全球暖化情境下的海溫分布變化（SST，分別為 FC0、FC1、FC2、FC3）。
圖2：動力降尺度模擬下，四組海溫情境（FC0–FC3）中未來（2075–2099 年）相較於現今（1979–2003 年）臺灣夏季午後對流降雨（Convective Afternoon Rainfall, CAR）之 (a) 發生頻率與 (b) 強度的變化。黑色斜線區域為達 90% 信心水準之顯著變化。
2025-11-11 研究發展處研究亮點：
地震是否有「前兆」？ 地科系陳卉瑄教授團隊研究發現 花蓮大地震三年前已在醞釀 深部斷層無震滑移成關鍵
24年地震資料重建孕震過程 發現深部慢滑動扮演觸發推手
國立臺灣師範大學地球科學系陳卉瑄教授率領研究團隊發現，2024年4月3日規模7.3花蓮大地震前，深部斷層早在三年前即出現無震滑移的加速行為，顯示出潛在的地震前兆特徵。這項最新研究成果發表於國際頂尖期刊「自然通訊」《Nature Communications》，為理解臺灣地震孕震過程提供關鍵線索，揭開東臺灣的中央山脈斷層之「慢速滑動 vs. 大地震」的新篇章。
2024 花蓮地震的前兆行為：無震滑移與群震的交互作用
臺師大地科系陳卉瑄教授、地科系博士後研究員彭葦、美國加州大學柏克萊分校 Roland Bürgmann 教授及中央研究院地球科學所許雅儒研究員、助理陳彥宏共同發表研究成果，揭示花蓮2024年規模7.3地震的孕震過程中，「深部無震滑移（aseismic slip）」扮演了關鍵推手的角色。這項研究已於 2025 年10月13日發表於《Nature Communications》。
研究團隊利用跨越24年（2000–2024年）的地震資料，系統性分析規模2以上重複地震（repeating earthquakes）與群震（earthquake swarms）之時空特徵，這兩種地震現象在斷層深處通常反映著無震滑移或高孔隙流體壓力，並非普遍存在。
如圖一所示，臺灣東部是菲律賓海板塊隱沒至歐亞板塊的聚合帶，形成南北總長約一百公里長的中央山脈斷層（向西傾）和縱谷斷層（向東傾），他們肩靠肩地並列著，主導了絕大多數該區規模6以上的地震、及廣泛的無震滑動（即斷層以極慢速度滑動，不產生震波），使其成為研究地震觸發過程的理想場域。
利用 2000 至 2024 年間的地震資料，該團隊系統分析了「重複地震」（註1）與「群震」（註2）分布。這兩類事件通常與斷層深處的「無震滑移」或「高孔隙流體壓力」有關，顯示斷層並非總是以劇烈破裂的方式釋放能量。在花東縱谷北段，這些地震集中於中央山脈斷層；南段則主要發生在池上斷層。
2021 年在壽豐地區，連續四個月的群震顯示大多地震活動逐漸往淺部遷移。擴散速率高達每秒 5–6 公尺，遠超過孔隙中流體壓力的擴散(一般為每秒0.01~1公尺)，暗示此過程除流體作用外、亦伴隨著深部斷層的「緩慢滑動」。GNSS（全球導航衛星定位系統）資料同時也觀測到地表約1–2 公分的位移，支持深部無震滑移與流體孔隙液壓升高的聯合作用。圖二描繪了花蓮主震前，2021~2024年的四階段演化：
•階段 1 (2021 年 4-8 月)： 無震滑動加速和地震群活動，伴隨著淺層地震活動的急劇增加。
•階段 2 (2021 年 9 月至 2022 年底)： 一連串規模6以上地震發生縱谷南側、加劇了該區的整體地震活動率，然而縱谷北部的地震活動卻處於低值。
•階段 3 (2023 年至 2024 年初)： 較深的重複地震數量變多、地震矩率逐漸增加、對應之斷層滑動速率亦微幅增加; 而淺部的背景地震活動率（ ≤15 公里）顯著上升，且 a 值和 b 值同時增加。這表明在主震發生前，深處慢滑動和淺處脆性破裂同步發生。
•階段 4 (2024 年4月3日以後)：規模7.3主震發生！伴隨著兩個規模6.0以上之大規模餘震。
要如何用物理模型解釋階段1的「無震滑移加速」和三年後的主震，真的有關係？研究團隊利用靜態庫侖應力模型，首先發現2021年的慢滑移事件對於階段2的地震觸發扮演關鍵角色。而結合2021-2023年間的慢滑移事件以及2022年三起規模六以上地震（含關山–池上地震），總共累積了約 30 kPa 的應力變化，相當於三公尺水柱的壓力！ 這個應力變化，足以達到觸發 2024 年花蓮大地震的條件。
這項研究結合地震學與大地測量觀測，揭示了「深層滑動—流體壓力—地震觸發」的連鎖關係，圖三為這個連鎖過程的概念模型。2021 年的群震事件與更深的無震滑移連動、伴隨著快速地流體擴散，可能導致了斷層弱化。連同隨後的幾起大地震，在最終的破裂面上累積了高達 30 kPa 的庫侖應力增加，這被認為是足以顯著提前花蓮主震發生時間的應力累積。這個研究提供了理解臺灣地震孕震過程的新線索，也突顯無震滑移在大規模地震孕震過程中的重要角色。
論文第一作者、地科系彭葦博士指出：「我們觀測到由無震滑移所引發的主震前兆現象，這在造山縫合帶是非常罕見的！花蓮主震的孕震歷程長達三年，是深部滑移與群震交互作用所驅動的結果。」
論文通訊作者、地科系陳卉瑄教授更強調：「未來若能持續監測無震滑移與中規模以上地震活動的交互作用與累積應力變化，將有助於提升地震前兆辨識與短期預警的能力。」
註1：重複地震群，為長期在同一個重複地發生地震的地震序列，波形幾乎一模一樣，其事件間的間隔和事件規模，受到斷層無震滑移大小變化所掌控，因此可以用來推求重複地震「鄰近區塊」的無震滑移速率。相關說明請參考該團隊的科普文章：https://pr.ntnu.edu.tw/ntnunews/index.php?mode=data&id=20811
註2：群震為短時間之內密集發生、空間亦高度集中的地震群，由於其規模和發生的數量並不隨著規模最大的主震而有太大的變化，被認為和餘震有完全不同的驅動機制。相關說明請參考該團隊的科普文章：https://rb.gy/w3jg70
(本文由本校公共事務中心提供)
原文出處：Peng, W., Chen, K.H., Bürgmann, R.et al. Aseismic slip and seismic swarms leading up to the 2024 M7.3 Hualien earthquake. Nat Commun 16, 9066 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-64117-3
圖一：(a) 2000 年以來臺灣東部發生的規模 Mw ≥ 6 主震分布，空心圓標示主震後一個月內的餘震。重複地震序列以棕菱形表示，顯示無震滑移帶發生在南段縱谷斷層(近地表至 25 公里深) 及北段中央山脈斷層（ 10–25 公里深）。(b-c) A–A’ 與 B–B’ 剖面圖，剖面寬度為 25 公里（對應圖 1b 灰色虛線），顯示東傾的縱谷斷層（LVF）、西傾的中央山脈斷層（CRF）的大致構造形態。背景顏色為 P 波與 S 波速度比（Vp/Vs）分布。藍色陰影帶表示 CRF 與 LVF 的粗略斷層幾何。
圖二：地震、無震滑移與 GNSS 觀測時間演化圖。 (a) 群震事件時間演化，發生窗口由黃色區域表現。 (b) 由重複地震序列推算的無震滑移速率，不同顏色代表採用不同的移動平均視窗。(c) 重複地震事件的累積數量。彩色虛線表示估算的發生率。(d) 重複地震事件的累積地震矩。彩色虛線表示估算的地震矩速率。(e) 地表位移記錄在不同站的表現。紅色虛線表示研究期間內五起規模 6 以上地震的發生時間，灰色虛線則標示南段兩起規模 6 以上地震的時間。整體結果顯示，2021 年群震期間的深部無震滑移加速、重複地震活動增強與地表位移異常同步發生，代表深部滑移與流體壓力變化的共同作用。(f-i)為各項背景地震統計值，顯示淺部（15 公里，淺藍色）地震活動率、a 值和 b 值的變化。
圖三：地震滑移與無震滑移交互作用之概念模型。紅線與藍線分別代表中央山脈斷層不同的滑移型態。紫色、橘色與黃色虛線分別標示 2019、2021 與 2024 年之群震分布範圍；黑色虛線則表示重複地震序列的分布區域。2021 年群震期間的雙向流體遷移路徑以箭頭表示。背景顏色為 P 波與 S 波速度比（Vp/Vs）分布。東傾的黑線表示 2024 年 M7.3 主震的假設破裂面。
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