台灣地震研究導師—蔡義本

摘錄自「台灣地震研究導師」(2005/06,國立中央大學地球科學學院編)

台灣地震研究導師—蔡義本

2005/4/11

古明芳 國立中央大學秘書室

蔡義本教授生長於苗栗濱海的鄉下,窮苦的環境培養他堅韌的毅力。因為祖父早逝, 父親自小即輟學幫忙農耕,因此失學的父親對九位兄弟姊妹求學期望殷甚。讀書對排行老 大的蔡教授而言,是上進心責任感,更是對父母苦心的回報。

當時仍未電氣化,到了晚上,便無法讀書做功課。蔡教授說,小學五年級他很幸運 遇上一位良師,自掏腰包買了蓄電池點燈讓同學讀書,讓他感受到老師對學生的愛護。他 初中、高中階段,家鄉依然沒有電燈可用,因此,蔡教授立志,要為鄉下電氣化而努力, 所以大學唸了電機系。

大二時八七水災,河堤潰防,捲走了蔡教授兩位妹妹的生命,這個打擊讓他警覺大 自然的力量,埋下日後轉往地球科學領域發展的種子。

起議架設地震觀測網 奠定研究基礎

中大地球物理研究所碩士畢業後,蔡教授在麻省理工學院起先是跟隨海德教授作實驗 ,後來海德教授回英國主持氣象學研究。次年,新聘地震學學者日本籍的Aki教授,蔡教 授毛遂自薦:「對台灣的地震研究非常有興趣,希望唸完以後能回到台灣從事地震研究工 作」,順利轉到地震研究領域,於1969年取得地震學博士學位。

當時,在美工作的蔡教授於報端看到青輔會有關國家長期科學發展委員會的消息, 得知吳大猷教授爭取到新台幣五百萬經費,積極發展台灣基礎科學研究,因此,他起議並 和鄧大量教授、吳大銘教授聯名寫信給吳大猷主委,建議在台灣設置地震觀測網,吳先生 欣然接受此提議。先由鄧大量教授回國考察,邀請李汯鑑教授設計硬體設備,剛開始時由 游世高教授兼代主持地震觀測網之工作。

1973年,蔡教授辭去美國工作,回台投入地震觀測網主持工作,很快測出台灣地震 活動的地理分佈與深度分佈,從而釐清台灣地區的板塊構造輪廓,奠定台灣地震研究基礎。

其後,蔡教授有感地震研究工作應有長期性機構負責推動,建議擴充臨時性的國科 會地震專案小組,在中研院設立地球科學研究所,除納入原有的地震研究計畫之外,並開 啟其他地球科學研究領域,包括重力和磁力的研究、同位素地球化學、測地學等。該中心 原址設在台大,積極延攬國外人才及培養國內人才,恰好當時台灣經濟蓬勃發展,有足夠 經費支持,因此經過六年的籌備,地球科學研究所於1982年正式成立,蔡教授擔任首任 所長。

起議推動強震觀測計畫 捕捉九二一地震

1985年,因孩子入中學,蔡教授認為應多花時間照顧子女,且中研院地球科學研究 所已成立上軌道,故辭去所長職務赴美。此時,因緣際會,他參與了美國一個主要核能電 廠地震安全評估計畫,提供地震專業知識與判斷,使該計畫得以順利完成。蔡教授說,這 段經驗讓他學到專業以外的見識,並且體會到強震資料的重要性。

蔡教授表示,強震資料直到1970年代以後才漸獲重視,因為強地動不僅造成生命的 損害,更對經濟造成莫大衝擊。尤其台灣屬於板塊碰撞激烈地區、地質複雜且脆弱、地形 高峻且崎嶇不平、地震頻繁,破壞力更高。1990年代初期,蔡教授拜訪中央氣象局蔡清 彥局長,說明強震的影響,並提書面建議。蔡局長欣然採納,將其列為六年國家建設計畫 之一,由中研院、中大、中正協助中央氣象局分年執行,在台灣九大都會區有系統地布設 強震儀,於九二一地震前數年架設完成。

此強震觀測網完整而具體地記錄下九二一地震震源破裂過程及各地震動情形,可說 是全世界地震研究的里程碑;此外,也對災後重建及其他地區之防震提供寶貴數據。同時 ,蔡教授在中大指導博士生吳逸民,完成台灣地震速報系統之研發與建置,100秒之內, 即可掌握地震位置、規模、大小及震度等資訊,為九二一大地震及後續餘震提供快速可靠 的地震資訊,對震後安定民心有莫大貢獻。

籌設中大地球科學院培育人才

中央大學在台復校以地球物理起家,經過四十餘年的發展,在地球科學領域涵蓋範圍 包含地球物理、地質學、大氣科學、太空科學等,系所發展完整,且早有中程計畫期望能 設立地球科學學院。蔡教授表示,當時劉兆漢校長積極推動設立地球科學學院,一方面是 因為地球科學研究趨勢漸視地球為一整體,從地心到大氣、太空,構成一個地球系統;另 一方面,中大相關系所既存完備,也擁有大範圍觀測的能力及大量資料處理的能力。

蔡教授說,更重要的是,地球科學的基本性質不同於理學院,物理、化學是在可以 控制的情況下來觀察自然界現象,地球現象卻是一個開放系統,很難把它在自然界的邊界 條件清楚界定;在科學理念上也不同,物理、化學講求的是現生的現象,不談歷史,而地 球科學具有歷史的成分。在種種主客觀條件配合之下,蔡教授順利籌劃成立中大地球科學 學院,並出任首任院長,且在短期內增設水文研究所,他說,「中大地球科學團隊完整, 世界少有」,有此完整的地球科學系統研究團隊,對我國高級地球科學人才之培育貢獻良多。

而蔡教授本人更持續朝強地動方面研究,除了研究瞬間的最大加速度外,更要釐清 強地動的頻率、震幅及持續時間的長短等,以期了解地震破壞的機制。此外,他領導中大 團隊進行地震前兆的觀測研究,他深信若能提高地震預測的能力,將可大幅減低災害,降 低大自然對人的威脅。

蔡教授累積三十多年之豐富地震研究經驗,先後榮獲十大傑出青年獎、行政院傑出 科技人才獎及傑出人才講座等榮譽;引領台灣架設地震觀測網、強地動觀測網、地震速報 系統,並培育無數人才,點燃了台灣地震研究的明燈,堪稱台灣地震研究永遠的導師。