天哪！原來我家旁邊住了一座活火山？位於臺灣北部的大屯火山群，近年已被地球科學家推斷為活火山，繁華的天母、北投與士林就在它的山腳，距離臺北 101 大樓甚至只有 15 公里。為了評估災害風險，發現活火山還不夠，我們還必須深入了解岩漿庫。「研之有物」專訪中央研究院地球科學研究所黃信樺副研究員，看他如何將地震波當作 X 光，解析大屯火山群的岩漿庫構造。
用震波，幫大屯山拍一張「X 光」照片吧！
自中央研究院於 2016 年證實大屯火山群為活火山以來，科學家不斷試圖了解更多大屯山岩漿庫的資訊，以評估大屯火山群對大臺北地區的災害風險。
今年，中研院地球所黃信樺副研究員利用震波資料，進一步找出宛若圓柱牛奶罐、位於地下 8 公里的岩漿庫，其直徑約 8 公里、高度約 12 公里，論文已於 2021 年 3 月初發表於《科學報告》（Scientific Reports）。
這個藏在地底下 8 公里的岩漿牛奶罐，是怎麼被黃信樺找出來的？
蛋糕只要一刀切開，就可以把內餡看得一清二楚；然而礙於技術和成本，面對腳下的土地，我們不能像切蛋糕一樣，一下就看清楚地底結構。那科學家是怎麼分析火山的「內餡」呢？
聰明的地球科學家，搬出了「地震波」這個媲美 X 光的好工具！
地球每天都會發生成千上萬的地震，當地震波傳過重重地層、抵達地表測站後，就像是替地底做了一次完整掃瞄，而地球科學家只要蒐集這些地震波，就可以破譯出藏在震波中的地質訊息。
對地球科學家來說，每一個地震，就像一個個 X 光的發射器，而發射出的地震波就是 X 光，因此，用地震波去理解地底構造，就像是用 X 光去拍地底的 X 光照片。
這個技術，就是大名鼎鼎的震波層析成像（Seismic Tomography）。
當地震波經過不同地質條件的地層時，會改變地震波傳遞的速度和性質，例如 P 波經過液體時，速度會下降，而 S 波因為穿不過液體，會直接不見。因此，當地球科學家只要收集到來自四面八方的地震波後，就可以推估出地底構造的幾何形貌。
從黃石公園的超級火山，到「死而復生」的大屯火山群
為什麼一直到了 2021 年，地球科學家才順利解析大屯火山群的岩漿庫？這是因為有了震波層析成像技術還不夠，還要有工具和震波資料才行。
2014 年時，黃信樺正在美國猶他大學進行研究，機緣巧合之下，他參與了黃石公園的計劃，使用震波層析成像技術，在原本已知的大型岩漿庫底下，找到了一個更深、更巨大的岩漿庫。如此意想之外的研究發現，也讓黃信樺的論文成功登上《科學》期刊（Science）。
