115學測自然 第7題 詳解

答案(A)(E)看逐步解析 ↓

逐步解析

1. 1

   兩把判斷尺

   這個題組把「地震預警」和「海嘯預警」擺進同一個情境，但兩者的物理基礎不同：地震預警靠的是電磁訊號跑得比地震波快、P 波又比破壞力強的 S 波快，用震央附近測站先收到的 P 波搶在強烈震動抵達前發布警報，可用時間常常只有數秒到數十秒；海嘯預警靠的則是海嘯波在海水中傳遞的速度遠低於地震波，地震發生後往往還有數十分鐘到數小時可以通報。判斷這五個選項，就拿「板塊構造」與「海嘯的成因與傳播」這兩把尺去量。
2. 2

   A 板塊邊界

   日本東北外海是太平洋板塊向西隱沒到北美（鄂霍次克）板塊之下的聚合性板塊邊界，地形上就是日本海溝。311 大地震的矩規模達 $9.0$，正是這條隱沒帶上的逆衝斷層大範圍錯動：斷層面把上盤連同海床整片抬升，海水被舉高後靠重力回落，才激發出跨洋的大海嘯。規模 9 這個等級的地震需要極大的斷層破裂面積，只可能發生在隱沒帶這種低角度逆衝的板塊邊界帶上，(A) 正確。
3. 3

   B、D 絕對句

   (B) 說「海嘯都是由海底地震活動所引發」。海底地震確實是最常見的成因，但不是唯一：海底山崩與大陸斜坡崩塌、海底火山噴發或火山體崩塌、大型天體撞擊海洋，都能在短時間內推動大量海水而激發海嘯，「都是」把成因寫死了，敘述錯誤。(D) 說臺灣周圍海域與日本東北外海的板塊邊界類型不同、所以不會有海嘯災害。臺灣東北外海的琉球海溝是菲律賓海板塊隱沒到歐亞板塊之下，和日本海溝同樣屬於聚合性板塊邊界的隱沒帶，類型並沒有不同；何況海嘯還能從遠洋傳來，臺灣本身就有 1867 年基隆海嘯的歷史紀錄，敘述錯誤。
4. 4

   C 因果誤植

   預警系統的功能是在災害抵達前爭取應變時間，不是把災害本身消滅。311 當天日本的緊急地震速報確實運作，新幹線緊急煞車、部分工廠與電梯自動停機，震動造成的直接傷亡因此被壓低；傷亡之所以慘重，主因是海嘯高度遠超過既有防波堤與避難規劃的設計上限，加上震央離岸不遠、海嘯抵達沿岸只剩數十分鐘，撤離時間被壓縮。「有重大傷亡」推不出「系統無效」，這是把「防護能力不足」誤當成「毫無作用」，(C) 錯誤。
5. 5

   E 越洋海嘯

   海嘯的波長可達數百公里，遠大於海洋深度，屬於淺水波，波速可用 $v=\sqrt{gH}$ 估算，其中 $H$ 是水深。深海取 $H=4000$ m，得 $v\approx\sqrt{9.8\times 4000}\approx 200$ m/s，換算約每小時 $700$ km，與噴射客機相當；而波長極長使能量在深海中衰減得很慢，海嘯因此能橫越整個大洋。1960 年智利大地震激發的海嘯，約 22 小時後重創日本三陸沿岸；2011 年日本的海嘯也傳抵美洲西岸造成損失。這說明單靠一國沿岸監測不夠，必須有跨國聯網的海嘯浮標與通報機制，(E) 正確。綜合以上，答案選 (A)(E)。

關鍵觀念：#板塊邊界 #海嘯成因 #預警系統

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