中研院每隔兩年會舉辦一次院士會議，同時選出新的院士，等到下一次院士會議期間，會請前一屆當選的新科院士對社會大眾給予一場公開的演講。今年的會議我去聽了6月29日下午數理科學組新科院士演講，有三位院士就自己的專業來為大家做介紹，分別是：新加坡國立大學副校長暨土木與環境工程系特聘教授劉立方院士，國立中央大學天文所及太空科學所教授葉永烜院士，中央研究院地球科學研究所特聘研究員兼所長鍾孫霖院士。以下分別介紹。

海嘯、早期預警系統、及臺灣的海嘯風險

劉立方的演講題目是「海嘯、早期預警系統、及臺灣的海嘯風險」。海嘯是沒有國界的自然災害，本世紀還沒過20年，但已經有兩次讓人印象深刻的海嘯，一是在2004年蘇門答臘規模達到9.0的地震所引起的，當時海嘯範圍除了在南亞沿海引發了30多公尺的海嘯之外，甚至還遠到波斯灣的阿曼、東非的索馬利亞等國，死亡人數超過23萬人。另一則是2011年東日本發生規模9的地震，在日本東北許多沿海地區引發的海嘯高達10公尺，而這還造成福島核電站事故，造成日本歷史上傷亡最慘重的自然災害。而此次地震的海嘯還跨越過太平洋抵達到美國夏威夷、加州，甚至南美的智利等處。

從歷史紀錄還能找到許多其他驚人的海嘯為人類社會帶來偌大的傷亡，然而現在由於有許多高科技與理論的發展，因此希望能夠對海嘯有更正確與深入的了解，並發展海嘯預警系統，希望能降低海嘯造成的傷亡。

雖然我們熟知的幾個海嘯都是由地震造成的，但不一定只有地震才會發生海嘯，只要對水體在短時間內產生巨大的擾動都有可能，例如：滑坡、海底火山爆發，甚至隕石墜落，都有可能。

劉立方則針對地震所引發的海嘯來探討，如何把震源機制轉換為海底運動及其垂直為移，然後估計會造成水面的為移情況。研究發現2004年蘇門答臘的地震源自於一個斷層破裂，它由南到北的破裂速度是每秒2~3公里，持續時間10分鐘，破裂面長達1200公里，最大水平為移20公尺，最大垂直為移6公尺。這樣造成的一個擾動在海面的確形成3.5公尺的浪頭，波長250公里，後來在衛星影像中也看到了。不過當浪頭進入淺海它會變高，形成驚人的海嘯。

目前的海嘯預警系統有「深海海嘯評估與報告系統」（DART），這是測量水壓的變化，當海嘯通過時監測站會根據理論模式去預估海嘯規模，把資料回傳到建置此系統的美國太平洋海嘯警報中心（PTWC），該中心隸屬於美國國家海洋暨大氣總署（NOAA），由他們對太平洋四週地區發布海嘯警報，通知海嘯預計抵達時間及海嘯高度。2011年日本大地震時此系統準確的掌握到資訊，對環太平洋發出預警，後來顯示準確度還蠻高的。不過日本因為太靠近震央，因此能做出應變的時間很短。

臺灣四面環海，地處隱沒帶，也是海嘯可能侵襲的地區，過去歷史上也有幾次海嘯的紀載，帶來一些傷亡，因此劉立方建議我們應對此多加了解，以進行更加正確的海嘯危害風險評估。

卡西尼任務對土衛六『泰坦』地質及大氣環境的探測

葉永烜的演講題目是「卡西尼任務對土衛六『泰坦』地質及大氣環境的探測和後續工作」。土星的探測計畫，最有名的就是卡西尼（Cassini）號太空船。這是在1982年時由當時在德國研究機構工作的華人太空科學家葉永烜與幾位學者一起對歐洲太空總署（ESA）以及美國太空總署（NASA）提出，當時他才三十幾歲，非常年輕，又屬華裔怎麼會有此機會呢？

葉永烜覺得其中因緣就是這樣不可思議。從他的角度來說，就是看到太陽系的幾個行星都有太空船前去研究，而土星這個擁有迷人光環的行星還沒有，因此他就以土星為目標去撰寫計畫。而這計畫能被ESA和NASA通過一起來執行，是因為之前雙方剛吵了一架。架吵完一陣子之後，大家又想要和好，那該怎麼做呢？

剛好有這個很具有野心的計畫提出，因此就覺得這是個機會，於是雙方分工由NASA負責建造卡西尼號太空船，ESA負責建造惠更斯號登陸土星最大的衛星泰坦。這個計畫經過十多年的準備，1997年十月發射，2004年正式進入土星軌道，2005年惠更斯登陸泰坦，有許多新奇的發現，此次葉永烜的介紹就專注在泰坦上面。

泰坦是太陽系當中唯一有濃厚大氣（主要是氮，有98%，其次是甲烷，2%）的衛星，科學家相信地球原始大氣也是類似的型態，因此那裡就如同一個時光機器，有助於我們了解地球初期的情況。

地球的水在地面上會有明顯的三態變化，影響甚大，在泰坦科學家猜測應該由甲烷循環來扮演重要的角色。在發射前科學家就提出一些假想，然後設計儀器來探測預期中的現象。惠更斯的探索可以繪出泰坦表面的高低地形，也確認表面有液態物質分布，不過那兒是甲烷海洋而非地球上的水，但無論如何可以看得清楚海岸線。由於儀器精確度很高，因此在主訊號旁邊的次要訊號也很明確，這讓科學家甚至可以解讀出海洋深度，其精細程度超出科學家的預期。

整個卡西尼計畫已於去年2017年結束，現在科學家還繼續醞釀其他更大膽具創意的想法，說不定未來會有飛行器在其他行星或衛星上飛行。

亞洲造山研究：絲路計畫與東南亞實驗

鍾孫霖的演講題目是「亞洲造山研究：絲路計畫與東南亞實驗」。他告訴我們說板塊運動學說雖然是地質學很重要的理論，但是它只論及板塊間的水平移動，沒有解釋陸地怎麼碰撞變形、隆起，因此早在1970年帶就有學者發現板塊運動學說在亞洲地區是不足的。

這就讓鍾孫霖對此感到興趣，他從越南開始研究，那是印度板塊北移撞上歐亞大陸板塊之後有部分往中南半島延伸而出的新大陸。後來他又去西藏研究印度板塊與歐亞大陸板塊的撞擊。簡單來說，西藏是由印度板塊往北撞到歐亞大陸板塊，兩大塊擠壓後，水平方向壓縮了，便導致垂直方向增厚，印度板塊往下沉，歐亞大陸板塊往上增厚，因此就成了世界上最高的高原，細分來講，喜馬拉雅山屬於印度板塊，而北邊的岡底斯山則屬於歐亞大陸板塊。而在喜馬拉雅山上可以看到很多菊石的化石，這是白堊紀晚期（6500萬年前）很常見的海中生物，顯示這裡以前有古海洋，原來古代海陸分布與現在完全不一樣，當年有個古地中海在那裡，後來印度板塊北移上來海洋也跟著提升成為世界最高峰。

之後鍾孫霖又往中亞的伊朗那邊過去看阿拉伯半島與歐亞大陸板塊的碰撞，原本預期這會是比較近期類似西藏的情況，後來卻發現這還更複雜，比較像是三明治夾擊，在兩大塊板塊之間還有許多小的內陷夾在當中。鍾孫霖最近目標轉到了東南亞，在那裡歐亞大陸板塊迎來的是未來才會撞上的澳洲版塊，屆時許多現在看起來是個小島的地方，都會成為未來的喜馬拉雅山以及岡底斯山。

回來看我們自己的臺灣，這個小島廣為人知的花東縱谷是歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊的交會處，以東是菲律賓海板塊，以西則是歐亞大陸板塊。但鍾孫霖的研究團隊發現中央山脈說不定是另一個較小外來的板塊，有其漂流的故事。總之，這是一個很豐富的地質寶庫，值得深入研究。

這一場演講剛好綜合了陸海空的演講，讓聽眾開闊了許多眼界。而講者們自己也跨領域做交流，例如探討泰坦上面有沒有板塊活動？似乎又激發出許多有趣的研究議題。