地理課沒教的事：用Google Earth大開眼界

名人推薦：我非常樂意推薦這本書給在教學現場的老師們，做為融入相關課程教學的補充教材；給中學生們，做為建立地理觀念的讀本；給所有人，做為建構更具內涵的世界觀、開拓個人國際視野的媒介。
萬芳高中校長　楊萬賀

本書內容極為豐富，而作者用心極深，使得地理學結合自然與人文，將地球科學概念套用在區域發展的特質躍然紙上，協助讀者了解並面對目前更加複雜、影響更加廣泛的自然環境及社會問題，可讀性與珍藏價值頗高。
文化大學理學院院長與地理系主任　盧光輝

台灣師範大學地理系主任與研究所所長　丘逸民
萬芳高中校長　...

天神的牧場
◆被石化的羊？
生活在曾經被冰河侵蝕的草地上的牧人們，當他們不經意的看到眼前一片翠綠坡地上有一點一點的白點散落其上，一定以為是羊群臥伏在草上休憩吧！
不過，沒多久他們就發現這些「羊群」始終不曾移動，走近一瞧，才發現原來是成群的石質小丘匍匐於地表。這些猶如羊群臥伏在地面上的石頭，被稱作Roche Moutonnée，這一個字詞源自法語，最早是由法國地質學家奧拉斯—貝內迪克特．德． 索敘爾(Horace-Bénédict de Saussure) 在一七七六年提出的。Roche Moutonnée 的意思是「有蓬鬆羊毛的石頭」，現在普遍翻譯為「羊背石」。
◆特大號羊背石？
羊背石的放大版，大約就是鼓丘(drumlin)的樣貌，當然細節有很多不一樣。
羊背石是由岩性堅硬的小丘被冰河磨削而成，頂部渾圓，遠看形狀近似羊背，鳥瞰具有卵形的特徵。鼓丘一般長度有一至二公里，寬度有三百至六百公尺，高度約五十公尺，鳥瞰如拉長的卵形。羊背石是長時間歷經冰河的侵蝕，把堅硬的岩石磨成大小如羊的卵形；鼓丘則是長時間的堆積而逐漸形成的小丘。
思考一下岩性堅硬的小丘被磨到像羊一般大小的凸起石頭的過程，呼呼！這得花多少時間呀！厲害吧！我們常用「堅若磐石」來形容某樣東西的堅固耐用，磐石硬嗎？嗯！那要看你活幾歲！若你是壽命只有一個月的工蜂，那麼你會覺得那些會開花的植物都是永恆的；若你是可以活十五年的小狗，你會覺得主人是不朽的；但是當你的壽命可以達到一億年呢？山脈在你眼前形成，石頭在你面前風化，你就不會認為磐石是堅硬的了。時間決定了一切，而你的壽命決定了你的觀點。
鼓丘又稱作冰丘，在愛爾蘭廣為分布，drumlin一詞源自愛爾蘭的蓋爾語druim，意思是「後背」、「山背」。至於形成原因，地質學家提出了幾種理論，其中一種說法是鼓丘是由冰磧(moraine) 或部分的冰水沖積而成的流線型小丘。想像一下，冰河前緣的端磧、邊緣的側磧等等冰磧，被隨著氣候的寒暖變化而變長變短的冰河反覆碾壓，於是冰磧被拉成一個一個長橢圓狀流線型的小丘，小丘內部有數層冰磧的堆疊，彷彿是一堆雞蛋的堆砌。
◆又是外星人幹的？
美國的明尼蘇達州、紐約州都有大量的鼓丘群分布，當年初來乍到的歐洲佬看到這裡連綿不絕一坨一坨的小丘，肯定充滿疑惑，因為眼前的小丘，不但一眼望去無邊無際，而且似乎都整齊的朝著同一個方向，太詭異了！
有人驚嘆著，好事者紛紛提出語不驚人死不休的見解，常見的包括「外星人幹的」或是「巨大地底生物的集體墳場」等等。西方人對於難以解釋的事物，最常用的方便法門就是外星人幹的，反正一切推給外星人，搞定！東方人也不遑多讓，最常用的方便法門就是「靈異現象」，此招一出，任何疑難雜症全部迎刃而解，帥呀！反正你也無法證明神鬼到底存不存在。
當然，頭腦清楚、深具科學精神的諸位讀者，以及許多科學家是不會買帳的。科學家深入探究這些有趣的地形，結果不但發現這些冰河作用下所形成的冰蝕地形（羊背石）和冰磧地形（鼓丘），都擁有整齊劃一的集體方向性，而且兩者的方向恰好可以指出冰河的流向。鼓丘較陡的一頭迎合冰河的流向，較緩的一邊則是順著冰河的流向；羊背石則恰恰相反，緩坡指向冰河上游，陡坡則指向冰河下游。
若是將北美洲各地的鼓丘、羊背石的縱軸線畫出來，立刻就可以清楚呈現，造成這些羊背石和鼓丘的冰河源頭是來自何方。而且，因為羊背石是被冰河侵蝕而成，冰河上游的侵蝕力較強，所以羊背石的分布偏向冰河的上游；鼓丘是冰磧堆積而成，冰河無數次的前進後退，造就了大量的、不同位置的端磧，而在不同位置形成鼓丘，因此鼓丘比較分布在冰河中、下游的位置。如此一來，冰河源頭有了，冰河流向有了，冰河中、下游的位置大致出現了，於是整個冰河時期的面貌就隱隱約約的浮現了。
◆鼓丘之海
巨大的冰河碾過去的地方，由於強大的侵蝕力深切地表，於是形成山谷兩側地勢陡峭，谷底坡度平緩的冰蝕谷。這些冰蝕谷接近海邊的部分，碰到第四紀冰河時期的第四次冰河期（第四紀有四次冰河期）的結束——也就是大約距今六萬五千年至一萬五千年前最近一次冰河期的結束，導致海面上升，海水很容易的就進入緊鄰海邊的冰蝕谷，又由於谷底坡度平緩，所以一旦海水入侵冰蝕谷，會深入陸地的區域，這種海水侵入冰蝕谷所展現的地形就叫做峽灣。
在愛爾蘭的西岸就有許多的峽灣地形，在紐波特(Newport) 地區更有一種世界上獨一無二的壯觀景象——海水入侵紐波特地區時，剛巧這裡有大量的鼓丘，因此有一大半的鼓丘沉入海裡，形成如今這般壯觀的鼓丘之海。


〈還記得我們在島上嗎？〉
◆台灣是個島吧?!
廢話！這算哪門子的問題？
台灣四周都是海吧？
嗯！再問我就敲你！
可是，你多久沒看海了？
去年看過！
你上次去玩海上活動是多久前的事了？
呃……五年前去過海水浴場……
海離我們好遙遠，海對我們的生活似乎沒有影響，海似乎……根本不在台灣的周圍，但是打開地圖或是開啟Google Earth 來看，台灣四周明明就圍繞著汪洋大海，可是，為什麼我們對海洋的感受這麼微弱？海洋與我們的生活有關係嗎？在回答這些問題之前，我們先快速複習一下台灣的沿海地形特色吧。
◆海岸巡禮
台灣的北海岸多灣澳，這是因為鄰近北海岸的地層走向多與海岸線相交，在海水夜以繼日的侵蝕下，地層間的節理會相對快速的被侵蝕而後退，於是凹進去的海岸形成灣澳，凸出去的地層變成岬角，例如有名的野柳、富貴角、鼻頭角都是岬角地形，在這裡你可以看到岩層紋路、奇岩、生痕化石、潮間海洋生物、日出與夕陽之美。
從北海岸順時針方向繞過來，就到了宜蘭沿海。宜蘭平原是一個由蘭陽溪為主所沖積出來的大型沖積扇，由於開口向東，東北季風直直灌入而帶來大量降水，並同時把沿海的沙子往內陸吹送，日積月累的結果，造成了平行於宜蘭沿海的巨大沙丘。
再往南，中央山脈的最北端直衝入海造就了驚險的清水斷崖，斷崖之下不遠處，海水可以立刻深達四千多公尺，而黑潮分分秒秒順著台灣東岸向北流去，在這些條件的加乘下，由近而遠的揮灑出由白至淺藍、深藍的浪漫色彩。這樣的壯闊與浪漫一直延伸到花蓮北端的七星潭。七星潭是巨大的弧形礫灘，每一次海浪拍打上來，在巨大的撞擊聲之後，立刻緊接著無數細碎泡泡的破裂聲，形成渾然天成的交響曲。
再向南，開始進入海岸山脈緊鄰的海岸，由於交通不便，因此造就許多大自然的寧靜小品，例如磯崎海灘、新社海階、石梯坪海景、三仙台風光。離開海岸山脈的海邊，再向南有一片值得一提的特別沙灘，那就是九棚沙漠，在缺乏真正沙漠景觀的台灣，這裡可說是珍品。九棚沙漠之南還有台灣最後一段沒有沿海公路的海岸，有興趣來看看嗎？那要快，難保這裡的純淨還能撐多久。
再下去就到了台灣最南端墾丁國家公園的珊瑚礁海岸。由於海水不斷侵蝕沿岸的珊瑚礁，使得珊瑚礁被刻蝕的痕跡像裙子的褶痕，所以被稱為裙礁海岸。裙礁旁的海底珊瑚生態，美不勝收；貝殼沙灘乍看之下無奇，用放大鏡一看就會驚嘆造物之美。
往北走到台灣的西海岸。西海岸幾乎都是沖積沙岸，由於台灣的主要山脈偏東，而且坡陡流急，大量泥沙沖積到河口再運積到海岸，堆積出連綿不斷平淺低溼的潮埔溼地，這裡生物多樣性豐富，成為候鳥重要的休息和補充食物的暫棲地。
◆海岸現況
過去葡萄牙水手經過台灣時，讚嘆台灣的美，驚呼「福爾摩沙」（其實這段故事不知是從哪來的）！今日，我們不時自讚台灣是個寶島，然而現況到底如何呢？我們且透過Google Earth的衛星影像，來看看我們是如何對待寶島台灣的海水沿岸。
看過消波塊嗎？除非你根本不知道那玩意叫做消波塊，否則在台灣想要沒看過它還真不容易呀！因為，在台灣沿海地區，它幾乎是無所不在，如何找出台灣本島沿海所有消波塊的分布呢？用雙腳一步一步的走過所有的海岸是個踏實的方法，但是大概沒人會願意做這種蠢事。不過，有一種聰明的蠢方法可以試試，那就是用Google Earth一寸一寸飛覽台灣的所有沿海，然後把所有看到的消波塊一一用白色線條標示出來。標完之後，筆者有些不意外，也有些意外。
不意外的是， 消波塊果然已經包圍台灣。台灣本島海岸線目前的長度是一千三百二十一．九公里（二○一○年），沒有消波塊的海岸線長度大約是四百七十公里，相比之下，也就是沒有消波塊的海岸線大約占了全島海岸線的百分之三十五，而另外百分之六十五的海岸線都擺放了一堆消波塊。
有些意外的地方是，筆者一直以為台灣西部沿海的消波塊會比較多，結果發現東部沿海消波塊的數量更是驚人得多。東部由於山脈逼近海岸，海岸平原狹窄，只要一出現建築物，很難避免就會接近海岸，於是建築物旁緊跟著出現消波塊，一有建築物就跟著有消波塊，這樣一路下來，整個東部沿海的消波塊也就一小段一小段的羅列在海岸邊。
西部海岸有一長段很明顯沒有消波塊的地方是台中市、彰化縣以及一半的雲林縣沿海。這一段海岸擁有許多的潮埔地形和溼地地形。溼地就是界乎陸生生態與水生生態之間的過渡地帶，不但有強大的過濾、沉澱與淨化生態環境的功能，也是許多珍稀鳥類賴以維生的唯一環境，所以溼地擁有「鳥類的樂園」和「地球之腎」的美名。此區最出名的當屬大城溼地，什麼！沒聽過！那「國光石化」應該就聽過了吧。國光石化在二○○六年被蘇貞昌列為重大投資計畫，二○○七年蔡英文要求加快冗長的環評，同年十一月三十日邱義仁決定國光石化改到大城溼地，從此大城溼地就紅了。不過，真正大紅大紫還是要等到馬英九上任以後，新聞開始不斷出現抗爭畫面，最後馬總統定案終止國光計畫，也替台灣保留了一大段重要的沿海溼地。
要感受海洋怎麼可以不到海上呢？沒有在海上經歷過風浪的洗禮，如何體悟大海的脈動呢？不曾呼吸到海水的氣味，實在難以喚醒大海的記憶。這一切對海洋的認識、認知與認同，都需要親身到海上「體感」海洋。終於，我們明白對於海洋的陌生，原來是源自於諸多法律的束縛、人造建築物的阻擋、浩瀚消波塊的隔閡，使得人們碰不到海；碰不到，怎麼會去認同？缺了認同，怎麼會有愛？難怪海岸越來越醜、越來越遠、越來越模糊。你，還記得我們在島上嗎？

〈鳥瞰日本大海嘯〉
◆毀滅性打擊
二○一一年三月十一日台北時間下午一點四十七分，日本本州島東北部外海，發生規模高達九．○的強烈海底地震，並隨之引發大規模海嘯。十分鐘後海嘯抵達日本，在仙台、岩手縣引起高達十多公尺的恐怖巨浪。首當其衝的，當然是本州島東北部沿海地區，災情尤以岩手縣陸前高田市、宮城縣氣仙沼市、南三陸町和福島縣南相馬市最為嚴重，NHK 新聞用「毀滅性打擊」來形容此一災難。截至日本時間二○一一年十月二十四日，地震造成至少一萬五千八百二十八人死亡、三千七百五十四人失蹤、傷者（輕、重傷）五千九百四十二人，遭受破壞的房屋九十八萬三千零七十三棟，為日本二戰後傷亡最慘重的自然災害。
◆受創慘重的原因
為何此次海嘯在日本造成如此重大的傷害？這可以從下面幾個方向來看：
一、海底地震規模大。
這次日本三一一地震規模為九．○，僅次於南亞大海嘯的九．一。
二、震央為淺層地震。
南亞海嘯震央深度約在地底二十五公里，而日本三一一地震僅有十公里深，地震能量能夠更完整的轉換為海嘯能量。
三、發生地震處為逆斷層。
這次地震為太平洋板塊隱沒進入北美洲板塊之下，逆斷層錯動會使被擠壓板塊的海床劇烈垂直抬升，並抬起大量海水，進而造成海嘯。
四、有緩斜的大陸棚。
緩斜的大陸棚導致波浪前進速度逐漸受阻，因而逐漸加大波浪的波幅，最終變成驚人的十公尺海嘯。
五、有喇叭狀的谷灣。
喇叭狀的地形會減緩波浪前進速度，進一步加大波浪波幅，最後達到驚人的摧毀效果，以陸前高田市為例，海嘯侵襲破壞的痕跡最高達到三十三公尺。
六、地震後，沿岸下陷一至二公尺。
雖然日本政府耗費巨資，建有高十公尺防波堤，理論上應該可以阻擋這一次十公尺高的浪潮，但是地震當時沿岸卻同時下陷了一至二公尺，導致海嘯浪潮越過堤防，洶湧灌入，災情慘重。
大家都知道日本多火山、多地震，但是可能沒注意到的是，日本竟然處於四個板塊的交接帶上，分別是東側的太平洋板塊，南側的菲律賓板塊，西側的歐亞板塊以及北側的北美洲板塊。這次的震央位置屬於北美洲板塊，三一一主震過後，許多日本專家非常擔心富士山會有所反應，甚至可能噴發，這是因為，富士山剛好位在北美洲板塊、菲律賓板塊和歐亞板塊三大板塊的交接位置上，當一個規模九．○的強烈地震在不遠處發生時，這種憂慮不是沒有道理的。
◆驚人末世畫面
三一一地震發生至今已有一段時日，到底當時海嘯的破壞有多嚴重呢？範圍有多廣呢？有多深入陸地呢？這些疑問其實可以簡單的用Google Earth 來虛擬飛覽。
首先我們先飛去岩手縣釜石市看看，二○○九年，這裡興建兩道防波堤，日本港灣空港技術研究所稱讚這是「港灣工程史上前所未有的防波堤」，還被「金氏世界紀錄」認定為「世界最大最深的防波堤」，是釜石市投入一千二百二十億日圓（約五百六十四億台幣）的巨資，費了近三十年才建成。結果，這個世界第一的防波堤未能抵擋住海嘯，導致釜石市仍然遭受海嘯重創。但是若說這個世界第一的防波堤完全無效也不對，日本亞太海岸災害研究中心研究員高橋滋夫表示：「每個人都試圖逃脫災難的魔爪，但多數人敗下陣來。若不是防波堤減緩波速、削弱威力，也許倖存者就沒有這麼多了，幾分鐘決定命運。」
被世界第一防波堤阻擋後的海嘯還有多強大的能耐呢？一艘重達四千七百二十四噸的大型貨輪「亞洲和欣」(Asia Symphony)，在海嘯的沖力下，船頭竟然直接跨上港口壩堤，被沖到路面上。
岩手縣的大槌町也是重災區，大槌町與釜石市同樣遭遇十五．一公尺的海嘯，在強震及海嘯重創後，大槌町還雪上加霜發生油管破裂，引起連環大火，大火不斷蔓延，無法救援，只能待其自然燒盡，而周遭不時可見百具浮屍，畫面彷若末世降臨。海嘯在大槌町有多恐怖？光看到一艘船晾在房子的三樓，就可以想像了。
另一方面，陸前高田市就地形上來看，前方是一個喇叭狀的海灣；就位置上來看，此一喇叭開口正對三一一地震震央而且距離不遠，最後得到的就是高達十八．三公尺的海嘯襲擊。
想像一下一大排六層樓高的房子正對著你一路碾壓過來的恐怖畫面，而且陸前高田市還不僅僅面對這些，當海嘯來臨之前，強烈的地震造成陸前高田市沿海地區地層下陷達兩公尺，這更擴大了海嘯的侵襲範圍，再加上喇叭狀地形會產生類似錢塘潮的效應，再推升了海嘯的侵襲範圍，最後從Google Earth的衛星影像中畫出海嘯的最後侵襲範圍，發現最高竟然可以達到三十三公尺，十分驚人。
◆海嘯到台灣
三月十一日下午三點開始，基隆、宜蘭、台東、花蓮地區的學校陸續開始廣播，先是說明日本發生地震引發海嘯，接著學校要求學生四點放學後儘快回家，宜蘭一所學校的學生，不知是老師的解說太生動還是因為幻想得太可怕，竟然紛紛擁抱大哭，驚嚇莫名。其實人們許多的恐懼，大都來自未知，而未知之中，多數是由於無知或誤解。因此，我們有必要來看看三一一日本海嘯衝擊台灣的樣貌。
海嘯波於台北時間三月十一日下午五點三十二分抵達台灣，然而台灣所觀測到的日本海嘯初達波僅十二公分，而後續抵達的海嘯波高度，在後壁湖、成功、烏石等處大約有五十公分左右。由於剛好不是潮汐的高潮時段，因此海嘯的襲擊威力並不構成威脅。
日本三一一海嘯是如何傳遞到台灣的呢？台灣與日本同屬於花采列島，中間有琉球島弧相連，源自日本的海嘯波會受到島弧的阻擋，越過島弧後，海洋深度變淺，阻力變大，海嘯前進速度減緩，沿著島弧邊緣較深的一側，海嘯波前進速度較快，一路順著島弧至台灣。抵達台灣的第一波海嘯波，其波傳方向並非由東北方傳入，而是由東向西直接衝擊花蓮；其後海嘯波分為兩股，一股朝北繞到宜蘭與基隆，一股往南至墾丁。
當海嘯初達波衝擊花蓮時，海嘯經歷的環境與日本東北沿海完全不同：日本東北沿海是一大片緩升的大陸棚，而在花蓮港往外海八公里，海洋深度就可以達到一千公尺，而且快速下沉最深達到四千多公尺，因此當海嘯波由東向西衝擊花蓮時，彷彿就像是游泳池裡的一道水波撞擊游泳池壁，大部分的能量幾乎全被反彈回去，所以像台灣東部這種斷層海岸，對於海嘯而言，簡直就是剋星。那麼，宜蘭平原呢？看起來陸地很平坦（沖積扇地形），外海用Google Earth 看起來也有平淺的區域，那麼是不是碰到海嘯就糟糕了？是的，若是跟東部的斷層海岸比較起來，宜蘭平原確實危機較大，可是老天爺對宜蘭真是不錯，由於宜蘭平原正對著強烈的東北季風，東北季風經年累月的將海邊的沙子往內陸搬運，慢慢的就堆積成了一道平行於海岸線的橫沙丘，而且這個沙丘的高度大約有十公尺之高，沙丘之上還長滿了許多植物，這根本就是免費的防波堤嘛！真是感恩呀！
當海嘯衝擊花蓮後，海嘯波有一股波朝北繞到宜蘭與基隆，這裡的沿海有三座核能電廠（核一、核二和核四），許多人擔心福島核能電廠危機會不會發生在台灣？若是只看這一次的三一一地震所引發的海嘯，當海嘯波抵達台灣的北海岸時，由於受到琉球島弧地形的影響，海嘯波幾乎是以平行於海岸的形態「劃過」台灣北海岸，這樣的海嘯衝擊形態對於三座核能電廠的威脅幾近於零，除非……除非一個像三一一地震性質的地震震央位在圖中白色線所圈起來的區域，那麼海嘯波就會「正面」的衝擊台灣北海岸。
震央在白色線圈裡的可能性雖然是有的，不過疊上中央氣象局歷年來地震規模四．○以上的震央分布圖來看，落在這個範圍內的次數有多少呢？喔喔……好加在不會太多。雖然不必太過杞人憂天，但是只要有海嘯發生的可能，我們也不能掉以輕心！

天神的牧場
◆被石化的羊？
生活在曾經被冰河侵蝕的草地上的牧人們，當他們不經意的看到眼前一片翠綠坡地上有一點一點的白點散落其上，一定以為是羊群臥伏在草上休憩吧！
不過，沒多久他們就發現這些「羊群」始終不曾移動，走近一瞧，才發現原來是成群的石質小丘匍匐於地表。這些猶如羊群臥伏在地面上的石頭，被稱作Roche Moutonnée，這一個字詞源自法語，最早是由法國地質學家奧拉斯—貝內迪克特．德． 索敘爾(Horace-Bénédict de Saussure) 在一七七六年提出的。Roche Moutonnée 的意思是「有蓬鬆羊毛的石頭」，現在普遍翻譯為「羊背...