文與圖／陳慧慈

嗨，我們是參加「地震波」賽跑比賽的選手：長腳P與短腿S。每當地震發生後，地震波隨即向四方傳播，此時，比賽就開始了！

過去長久的歷史中，人類的科技尚未發達，我們就好像穿著隱形斗篷在賽跑一樣，沒有人發現我們的存在。直到西元一三二年，東漢人張衡發明了候風地動儀（圖一），它的頂部有八條龍圍成一圈，口中分別含有一顆銅珠，底部四周也有與龍對應、張著口的八隻蟾蜍。地震發生時，如果某隻龍口中的銅珠掉到蟾蜍的嘴裡，表示地震波就是從那個方向傳過來的。

西元一三八年，候風地動儀成功偵測到在隴西發生的地震。雖然地動儀沒有被保存下來有點可惜，但由於它還不夠精密，即使人們知道有地震波的存在，依舊還沒辦法清楚看到賽跑選手的容貌。到了西元一八八○年，人類的科技進步許多，三位在日本的西洋人發明了現代的地震儀（其基本原理和地動儀相似），人類終於可以看見地震波選手與賽跑的實況了。

剛才提到的「地震儀」，是用來量測和記錄經過某一個特定地點的地震波的儀器，又稱為地震計。此外，現在利用電腦還可以畫出從地震開始到結束，地震儀量測到的地震波大小變化，稱為「地震歷時圖」，而裝設地震儀的地點則稱為測站。

隨著科技的進步，地震儀體積愈來愈小，精準度卻愈來愈高。每個測站的地震儀記錄兩個水平方向的震動（東西向和南北向）以及垂直於地表的上下震動。圖二是典型的地震歷時圖，大家可以清楚看到地震波分為兩種，由速度和震動的方式來區分。

地震一開始，地表上下動的幅度較大，宣告P波（縱波）先到達。接下來，東西向和南北向的幅度增大，上下動的幅度則變小，表示S波（橫波）到達了。因為P波的速度比S波的速度快，所以現在你知道我們為什麼叫做長腳P和短腿S了吧！

此外，從地震歷時圖中，你可以發現雖然短腿S跑得比較慢，但是它的震動幅度比長腳P大很多。這也就是為什麼地震中，人們會先感受到輕微的上下震動（有時候不易察覺），接著才是比較明顯、比較大的左右晃動，所以，主要的地震災害其實都是由短腿S所造成的呢！