採訪撰文：古國廷
美術編輯：林洵安
大屯火山群是專訪中研正洪災難活火山？噴發會有大災難？
2019年5月27日，在大屯火山群觀測研究成果記者會上，院林中研院地科所研究員林正洪與研究團隊經過長期監測，何判活認定大屯火山群及龜山島為活火山。斷火消息一出，山死山群因大屯火山群緊鄰大台北地區，屯火噴發是若噴否會影響民眾安全引發熱議。但科學上如何證明大屯火山群是發會活火山？火山噴發會造成哪些災害？應該如何監測和預防？本文專訪林正洪研究員一一來破解。
圖片來源：林正洪 先來瞧瞧大屯火山群的院林範圍有多大！大屯火山群包含20多個火山體，何判活如大屯山、斷火七星山、山死山群紗帽山、屯火竹子山和大尖山等。若噴這些火山體緊鄰台北地區，其中天母、北投、士林皆位於山腳，即使台北市中心的101大樓距七星山也不過15公里。
早期學者認為大屯火山群最近一次噴發已超過10萬年，而且不再活動，應是休火山或死火山。
「但近年研究顯示：大屯火山群噴發紀錄應為6千年前，而且地底有岩漿庫，這些都可以證實大屯火山群是活火山！」林正洪表示。
如何判斷火山「是死是活」？
死火山，顧名思義它不再活動，即使曾經活動，也是發生在一、兩百萬年以前，甚至更久。
而活火山，如夏威夷的火山、日本阿蘇火山和櫻島火山，幾乎隨時在噴煙，甚至偶爾還有岩漿跑上來，就是現生的活火山。
但科學不能只用描述，所以還有兩個方式來判定：其一是「憑經驗」，研究火山1萬年內是否曾經噴發，其二是「看現象」，看看底下是否有岩漿庫。
所謂憑經驗，就像發生竊案，警察會先找這兩、三年犯過竊盜罪的人，而不是30年之前有前科的人。以火山來說，噴發的歷史紀錄就是火山的「前科」，可以作為評定標準；至於為什麼是1萬年，是沒辦法中的辦法，因為非得訂個標準。而在地質學研究中最年輕之地層為全新世(Holocene)，是大約1萬年前開始沉積之地層。
再以現象來看，如果找到岩漿庫，也就是火山的「彈藥庫」，那麼不管過去有沒有噴發，就要把它歸為活火山。
科學界多用以上兩個標準，如果都符合，就更沒有質疑的空間。
過去認為大屯火山群是死火山，近年研究卻說它是活火山，這是怎麼回事呢？
判斷大屯火山群在10萬年前噴發，大概是1980年代的研究，那時多用鉀氬做岩石定年。這種定年方式，用來測量百萬年或億萬年尺度的現象，10萬年是它的「最小刻度」。
換句話說，使用這種方法來做大屯火山群的定年，就像拿一把刻度很粗的尺測量，發現最小刻度內有東西，但已到極限無法再細看，只能說是10萬年。
直到2011年，中研院地科所同事陳中華和俄羅斯學者，將大屯火山群的火山灰拿去做碳十四定年。這種方式的「刻度」比較細，可以到千年、萬年。結果發現：大屯火山群最近一次噴發應該在大約5千到6千年前，符合1萬年內有噴發紀錄的活火山標準。
除了噴發紀錄，還有證據說明大屯火山群是活火山嗎？
火山地震波也能說明大屯火山群在活動。
大屯火山群的地震波，跟宜蘭、花蓮、嘉義的地震波很不一樣。宜蘭、花蓮地震是斷層錯動，就是岩層被扯斷造成的地震振動。這種振動就好像一把吉他的弦同時扯斷，高頻、低頻、中頻各種頻率都有。
但在大屯火山偵測到的火山地震，是單一頻率的水滴狀地震波，以及多個頻率共鳴的螺絲釘狀地震波。而不論是單頻或多頻火山地震，統統都是活火山才有的現象。
為什麼？因為活火山有熱量，可以產生高壓氣體或液體，當它們從地底沿著岩縫往上竄，因為岩壁長寬固定，就會產生特定頻率的振動，好像火山在「吹直笛」！因為這個原理就像吹直笛時按住特定的孔，形成固定長寬的空氣柱，就會吹出單一頻率的聲音。
反過來說，死火山沒有熱能，不能產生這些高壓氣體和液體。就像煮開水，瓦斯還在底下燒，蒸氣不斷往上冒，鍋蓋就會動、然後呼呼作響；如果把瓦斯關掉，沒有了熱源，水會慢慢冷掉，鍋子也就不再發出聲音。
圖片來源：研之有物（資料來源：林正洪）除了火山地震，火山氣體氦同位素比例以及地殼變化，也都間接支持大屯火山群是有能量的火山，不是死火山，但最直接證據還是確認它底下真的有岩漿庫。
如何確認大屯火山群底下有岩漿庫？您是像電影一樣開潛艦鑽入地底嗎？
哈哈，現在的科學技術不可能帶人鑽進熾熱的地底，親眼證實岩漿庫的存在。我是用自己發明的「陰影法」，標定大屯火山群岩漿庫的位置和面積。
原理如下：在透明的盒子裡吊起一顆金球，假設盒子上方是北台灣地表，盒子裡的金球是岩漿庫。然後關上燈一片漆黑，看不見盒子裡的情況(就像在地底一樣)，盒子上方的人要怎麼知道金球的位置和大小呢？
圖片來源：研之有物這時可以在盒子底下放手機，讓手機的光向上照，光被盒內金球擋住，盒子上方就會出現金球的陰影。如此一來，不但知道盒子裡有金球，還能從陰影推知金球的位置和面積。
圖片來源：研之有物當然，地底下不會有光源，但有和光波很像的地震波，可以形成另類的地震波「陰影」。
地震波怎麼取代光波呢？地底下一、兩百公里發生地震，就會發出地震波傳到地面。不過地震波中的S波，無法在液態物質中傳遞，所以當S波遇到液態的岩漿庫會被擋下來。
如下圖左邊的示意圖，地表的六個測站，發生地震時，黃色的地震觀測站因為位於岩漿庫正上方，接收不到S波，岩漿庫範圍以外的綠色測站才收得到S波。
於是，我就可以從哪些測站收到S波、哪些收不到，收不到的「陰影範圍」有多大，來估算岩漿庫的位置與面積了。
圖片來源：林正洪提供 不過S波陰影只能算面積，無法估計厚度，因為無論岩漿庫厚度多少，S波統統會被擋掉，這時就需要P波了。