根据史书《五行志》记载东汉时期﹐中生地震的次数是比较多的从 ...

科技與科學期末報告 題目：地動儀系級：資管二B 學號：91301109 姓名：鄭雅文地動儀的發明根據史書《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──地動儀地動儀之結構分析地動儀外觀根據《後漢書》記載其儀體「以精銅鑄成，圓徑八尺，合蓋隆起，形似酒樽」也就是說，地動儀是用純銅製成的，外形像一個大酒壺，直徑八尺，儀蓋中間有子隆起儀器表面有鶴篆文以及山龜鳥獸等圖案雕飾附於酒樽之外分別有八隻龍盤據，又稱為八道，頭下尾上，分別依東、南、西、北、東北、東南、西北、西南八個方向布列每個龍首嘴裡含有一顆小銅丸，對應每隻龍嘴正下方蹲著張嘴昂首的蟾蜍。

地動儀的內部結構雖已失傳，但根據後代的推測，儀器「中有都柱」，都柱為銅質，上粗下細，動如鐘擺，柱旁有八條通道連接發動機關，稱為牙機，牙機與龍口有連動設計當地震波傳到時，都柱傾斜，觸動發生地震方向的龍首張嘴，銅丸就會落下，「噹啷」一聲掉到下方的蟾蜍嘴裡，其他龍珠仍被咬住固定，如此人們便可知道哪個方向發生地震以下略述地動儀主要機件：都柱：儀器最敏感的神經位置八道：連結八個方向的龍頭〈東、南、西、北、 　　　東北、東南、西北、西南〉 龍首：當某一方向發生地震發生時，銅丸會由此 　　　一方向之龍頭掉出蟾蜍：接住由龍口掉落的銅丸儀蓋：由此打開儀器，方便檢修儀器儀體：由青銅所製作，為地動儀的主體銅丸：由龍口吐出，掉至蟾蜍口中會發出噹啷聲響牙機：牙機震動時會使龍口吐出銅丸 地動儀運作的原理張衡的地動儀基本上是由兩部分組成：一部分是表達慣性運動的擺（都柱），另一部分是設在都柱的周圍與儀體相接聯的八個方向的八組槓桿機械，兩者都裝置在一座密閉的銅儀中都柱是我國古代建築中心柱的名稱，張衡地動儀中的都柱，就是沿用這個定義由此可知，張衡是受到地震災害中房倒屋塌的啟示，利用不穩定平衡的原理，在儀器中央安裝一根在靜止狀態下能夠直立的柱，如果發生了地震，由於地震波的震動，使都柱產生位移，平衡遭受破壞，就要傾倒下去。

由於地震波的縱波轉播較快而走在前邊，而且又從大地內部傳來，所以都柱的基部首先受到縱波的推力而產生和震源方向相對的位移但在都柱的頂部，還保持在原來的位置因而造成都柱向震源方向的傾斜狀態，於是就重心偏移，平衡遭受坡壞，都柱便向震源的方向倒下去都柱傾倒靈敏度的高低差別，取決於都柱的高和底面直徑的比值的大小此外，以都柱為中心而設置的八組槓桿機械，其用途是在地震時，擺由於本身慣性而與儀體發生相對的位移，失去平衡而傾斜，推開一組槓桿，使這組槓桿與儀體外部相連的龍頭吐出銅丸，落入蟾蜍口中，通過擊落的聲響和落丸的方位來報告地震和記錄地震的方向地動儀的準確性從歷史上的記載來看，張衡的地動儀是頗為靈敏的張衡的地動儀製作成功後，曾安裝在京師洛陽，幾次地震的方位都相當準確據記載，西元138年的某一天，儀器中有一個龍頭機件發動，銅球又落下來，但是當地的人並沒有地震的感覺，於是京師的官僚、學者們議論紛紛，責怪地動儀不靈驗過了幾天，隴西果然送來了報告，說那裡發生了地震，於是，大家都承認這個儀器非常神妙從洛陽人沒有震感的情況來分析，地動儀可以測出的最低震級為三級左右，在當時的技術條件下，這是一個十分了不起的成就從此，我國開始了遠距離測量地震的歷史。

地震的成因自古以來世界各地都有不同傳說而地震發生的原因包括：1， 斷層錯動2，火山活動3，隕石撞擊4，山崩5，地下核爆及其它人為因素地震測量工具的發展觀測地震的儀器，稱為地震儀現代使用的地震儀，是在本世紀發明的，經過數十年不斷的改進，種類越來越多，性能也越來越精良設備完善的地震測站有許多種儀器，有大森式地震儀、強震加速度地震儀、威克式地震儀、簡單式地震儀、長週期地震儀及電磁式地震儀等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 現代地震測量儀器現代地震儀必須具備三個組件，即感震器、記錄器和計時器，因此它可以將地振動從頭到尾完整的記錄下來，供分析研究之用現代地震儀的種類主要有四種：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紀錄的方式地震的記錄方式，隨著科技的發展，呈現多種風貌以下是常見的幾種：1，地震儀 量測地震的基本原理，是利用懸掛重錘的慣性，重錘懸空，在地震時，地面上的一切東西都隨之運動，只有地震儀的重錘並不移動，於是地面與重錘間出現相對運動把這相對運動記錄下來，就是地震波的紀錄2，PGA分布歷時動態圖 記錄地震在某地區發生的經過，以及地震波的傳遞情形3，地表永久變形分佈圖藉由衛星獲得地面影像資料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4，空拍圖 航照判讀為最有效的辨認地表型態特徵的方法，從新舊航照立體圖中找出可能有活斷層存在的地形特徵，並將結果標示於照片及地形圖上，依此特徵可分析活斷層的確實度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。

地震測報系統將許多觀測站連結形成地震網，可用在地震發生第一時間，得到地震資料，並利用電波傳遞比震波傳遞時間快的原理，發布地震警報，爭取逃生時間由即時地震監測站所記錄的數位信號，經由數據專線回傳到地震中心進行各項分析；透過數位接收器分別留下連續紀錄與經過數值選取的觸發式紀錄，前者可對後者做確定這些紀錄資料經由通信系統及網際網路，可提供給研究機構或救災單位，甚至一般民眾最新的地震消息，達到防災、救災的功效對某些重要公共設施如捷運系統、高速鐵路等，發布地震警報可以使其能有所因應，以降低震災個人心得: 地震自古以來就對人類的影響很大，不過古老的先人就已經發明出能預測地震的儀器，其中最具代表性的就屬於地動儀了，由先人發明的地動儀開始了觀察地震的歷史，對以後預測地震的科技有很大的貢獻，從地動儀進而演進到現在進步且精密的儀器，靠著先人的智慧，我們慢慢了解地震，不過可惜的是，至今還沒有辦法能百分之百的預防地震，921事件也讓我們了解地震的恐怖，雖說目前無法完全準確的預測地震的發生，但我們可以朝向防震的建築學領域研究，讓那些無可避免的自然現象所帶來的破壞藉由科技技術降最低參考文獻: http://203，71，9，5/chinascience/star，html。