文／陳慧慈

雖然丘陵和山地占了台灣全島面積的三分之二，但是在地震後，卻很少看到場址效應的另一個重要議題——「地形效應」的相關報導，這是因為在山地或丘陵地的人口不多，除非像八八風災的小林村滅村等重大事件，否則其災害不太會受到大家的注意和討論。然而隨著都市朝山坡地擴展，從地震防災的觀點，對於地形效應有一個初步的認識是必要的。在地震工程中的地形效應，主要是探討山地與谷地的地形（圖一）地震動特性的影響。

談到地形效應，最常被用來作為說明的例子是一九七一年的美國San Fernando地震（規模六點四）中，裝設在Pacoima大壩旁的狹窄岩石山脊上的強震儀，所量測到1.25g（g:地球的重力加速度）加速度，因為該值遠超過了在這個規模時被預期的加速度；而在隨後的幾個大地震中，也都陸續出現在陡坡處或地勢較高的地方，發生了比平地更嚴重的災害。

圖二是Jibson以日本松崎地區的五個地震中加速度尖峰值為依據，所計算的相對於山腳的平均放大率。圖中可以看到放大率沿著高度逐漸增大，最後在頂部時，放大率達到最大值，約為  2.7（實際上的放大率在1.8倍至5.5倍之間）。

到底是哪些因素，以及是不是每個地震都會造成這種現象的疑惑，吸引了不少學者投入地形效應的研究。他們運用了艱深的數學方法，進行了大量的理論分析，獲得了許多重要的成果。

一般而言，影響地形效應最主要的因素有兩個：山地或谷地兩側的夾角和震源的相對位置（如圖三）。只有當夾角小於180度時，才會有放大的現象，且夾角愈小，放大效應愈明顯，而谷地則因為夾角大於180度，通常會有減弱效應。至於震源的位置，愈接近山地，放大效應愈明顯，而以位在山地底部的正下方時最為明顯，這也說明了並不是每一個地震都會有很明顯的地形效應。

地形效應分析之所以變得複雜，是因為地形的不規則性、入射地震波的型態、頻率成分和入射的角度等因素相互作用。雖然理論分析的結果和實際量測結果有差異，但仍有一些多山的國家，還是對不同的地形給與不同的放大係數，作為耐震設計的依據。台灣目前並無類似的規定，因此未來進行更多本土化的地形效應研究是有其必要性的。