文/ 海洋研究所 陳映年博士後研究員
海洋所陳映年博士後研究員透過理論研究，探討地震噪訊干涉波形(noise cross-correlation function, NCF)中雜訊的特性，獲得科技部106年度博士後研究人員學術著作獎。陳博士的研究除了學理上的突破，開啟噪訊地震學的新的研究領域之外，也發展出精準描述地震噪訊源時空特性的物理量。
地震學中的噪訊主要來自海浪與海床間交互作用所產生的微小震動(microseisms)，近年來藉由干涉技術從噪訊紀錄中得到測站間經驗格林函數(Empirical Greens Function)的方法已經被廣泛應用在地震學的研究上，進而大幅提升對於地殼以及上部地函的解析能力。由於EGF的資料品質可以簡單藉由增加噪訊資料的時間長度來提升，因此對於該函數中殘餘雜訊的特性至今尚未有量化的描述或系統性的探討，且噪訊地震學的重心多著重在傳統地震構造上的應用。
利用NCF波形的非對稱性，陳博士已在2011年成功描繪出臺灣周遭噪訊能量分布的時空特性[Chen et al., 2011]。然而，能量反應的是噪訊源『數量』與『激發強度』的綜合結果，過去研究無法分辨兩個效應之間的差異，因此對於噪訊源特性的描述仍然不夠準確，無法進一步探討其產生的機制。透過理論研究，陳博士發現NCF中雜訊隨時間收斂的特性僅與噪訊源的數量有關，並定義一個僅與噪訊『數量』有關的新物理量，『本質雜訊 (Intrinsic Noise Level, INL)』，隨之發展出量化干涉訊號中雜訊的方法。陳博士分析了臺灣以及韓國的寬頻地震站的資料，發現臺灣短周期(3~5秒)的噪訊強度主要與周遭海域的水深有關。此外，多數研究認為7~9秒的噪訊主要來自於遠方長浪引起的長周期的次生微震(long period secondary microseisms)，而藉由INL的分析證實臺灣以及韓國該頻段的噪訊主要是來自於近岸的海浪，其產生機制屬於初始微震(primary microseisms)。透過INL的分析，陳博士證實7~9秒的噪訊數量與海岸線的長度有關，並同時反應在NCF的能量上，這是第一個關於噪訊能量與海岸線有關的直接觀測。
過去研究海浪與海床間能量交換的機制必須同時擁有地震與海洋的觀測資料才能進行系統性的討論，現在利用INL我們可以單從分析噪訊資料來達成，對於該領域的研究是一大進展。
