原文发布在泛科学网站上 http://pansci.tw/archives/25886 最近小弟不才，写了点东西，在这边分享一下 规模大於8.3的地震发生的时间点接近於随机分布 国际期刊「科学」的网页上，在2012年8月2日的一则科学新闻，题为：大地震之间的关联 ？(Are Major Earthquakes Linked)主要内容翻译如下：1900年以来规模排名前六的其中 两起地震：2010年2月，发生於智利规模8.8地震，以及2011年3月，规模9.0、憾动全日本 的大地震，两起地震相距不到13个月。在1960年代前後约57个月的时间内，在环太平洋地 区，也曾接连的发生四次重大的地震。是巧合吗？或许是吧！学者分析了从1900年到2011 年之间规模大於8.3的地震，彼此之间发生的间距时间，统计结果显示，在1年之内发生两 起这样重大的地震机会约有9.8%，这个结果发表在期刊美国地震学会通报(Bulletin of the Seismological Society of America, BSSA)上。即使发生的模式和分散的程度并非 十分显着，但仍可推定每次发生大地震隔年再次的机率为9.8%。在比较过111年内数百次 的地震的时间分布模式後，研究团队认为并没有令人信服的证据能证明大地震之间具有关 联。所以下次在世界上任何一个角落发生大地震，别太过惊慌，因为那并不是你附近的断 层要错动的徵兆。 这项研究基本上是以数学统计为出发点，利用数学里的卜松过程(Poisson process) 来证明大地震的时间分布是「随机」的，至於有时会感觉到大地震频繁的丛集性，多半科 学家认为这是偶然的现象，毕竟由地震发生的机制，与对板块构造学说的认识，两个相距 甚远的板块边界或断层系统（以上面那则报导说的日本与智利这样远的距离，甚至日本与 台湾附近这样的距离），目前还没有证据证明，彼此间会互相影响。这是在数学统计上的 结果，如果从地震研究学者的角度来看呢？ http://pansci.tw/wp-content/uploads/2012/08/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D1.jpg 图一：1900年~2011年全世界规模大於8.3的地震时间普布。左方为规模，下方为发生年分 的分布(a)所有的地震。(b)去除可能为大地震产生的余震结果。本图引用Tom Parsons and Eric L. Geist., 2012. 大地震的机制 虽然大地震的时间分布是随机的，但是在地球上，地震的空间分布并不是随机的，多半的 地震都发生在板块边界之上，而板块的边界有三种：第一种是张裂型板块边界，物质由地 函往地表形成新的岩石处，板块也因而向两旁分开；第二种是聚合型板块边界，板块间是 互相碰撞的，有可能性质接近而隆起成山脉，也有可能其中一个板块隐没下去成为隐没带 ；第三种则是没有伸张也没有聚合，互相擦身而过，就是转型断层边界。板块间的互相作 用如果对於岩石累积了很大的力量，便会发生快速破裂滑动而形成地震(图二)。规模大於 9的巨大地震，几乎发生在隐没带上，而破坏性极大，在海床底下发生的破裂会伴随海啸 发生，使沿岸地区灾情惨重。去年3月11日日本东北大地震、2004年12月造成南亚海啸的 苏门答腊，都是破裂范围极长极广的地震，一般而言，只要破裂长度大於800公里以上， 就可能会造成规模9以上的强震，从图三可以看出来，大地震分布在环太平洋的隐没带以 及印尼附近的隐没带带上，至於哪些地方发生机率大，哪些地方机率小呢？答案是「难以 判定」！ http://pansci.tw/wp-content/uploads/2012/08/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D2.jpg 图二：隐没带中容易发生地震的地方。隐没带或断层上面总是存在着一些凹凸不平的地方 ，而图中灰色的地方就是代表板块之间平常受到挤压但还是固着的地方，某些固着的地方 在能量累积到一定的程度，突然间快速地滑动，便伴随着发生地震，固着的区块越大，发 生的地震规模也就越大，而地震发生过後，这些地方便重新累积能量。 http://pansci.tw/wp-content/uploads/2012/08/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D3.jpg 图三：全世界主要隐没带及规模7.5大地震分布(1700~2007，1900年以後是实心圆，1900 以前则是空心圆)。有些地方过去100年没发生过大地震，但在更早的200年内曾发生过规 模9的地震。 下一个大地震，在哪？ 举例来说，北美的卡斯卡迪亚(Cascadia)地区，由历史与地质资料得知此地地震复发的时 间为600年，但其时间范围却从「200~1500」年，差距甚大。除了不易在固定地区计算再 现周期，甚至要知道哪边发生大地震比较高，也十分困难，在过去的研究发现，大地震总 是发生在板块聚合速度快、隐没的板块较为年轻的地区，例如北美的阿拉斯加、南美的智 利，然而2004年苏门答腊地震，发生在过去聚合速度较慢、板块构造极老的印尼-安达曼 地区，这起地震提醒了学者们，大地震不仅仅只发生於特定的隐没带，而南亚海啸更教导 了人们，「灾害无国界」的道理。2011年日本311地震，再次的告诉科学家与政府防灾单 位，还有什麽不足的地方。在311地震之前，多半的日本学者与政府单位认为，相对於东 北地区，东京外海与东南海、南海地区存在了一个相当长的隐没带，整个隐没带长达1000 多公里(图四)，过去也曾有连动纪录（1707年宝永地震），万一同时错动，也可能发生规 模9以上的地震，日本将主要的海底电缆式地震仪布於南海、东南海与首都圈的外海一带 ，对於该区城可以说是呈「备战状态」。但地震发生的地区却是过去没有发生过如此大型 错动的日本东北，幸好，平时着重於防灾教育与的日本民众，在如此重大灾难中仍沉着应 对，除了福岛核灾之外，少有过度恐慌与混乱等等的二次伤害。 笔者最近去在日本旅游时甚至在日常用品的百货中，看到了专门贩售地震相关用品的专柜 ，里面防灾用品应有尽有，从地震包、存放粮食、临时马桶与固定家具的产品等，显示对 地震防灾的高度重视。这也再再告诉我们，地震学的观测史还有很长一段路要走，也还有 许多未知的领域，而对於民众的防灾宣导以提升防灾观念、政府的的防灾体系的完整度， 更是面对地震这种未知天灾时，更重要的环节。切勿把「预测」灾害当作是防灾主力，「 防范未然」才是正确的防灾观念，与其探讨下一次大地震在哪，不如问问自己，下一秒若 发生地震，自己该怎麽做。 http://pansci.tw/wp-content/uploads/2012/08/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D4.jpg 图四：摘自牛顿杂志2008年1月号，超巨大地震—日本西半部将成为震源区。 http://pansci.tw/wp-content/uploads/2012/08/%E6%9C%AA%E5%91%BD%E5%90%8D5.jpg 图五：日本的地震防灾用品专柜。 延伸阅读： Tom Parsons and Eric L. Geist., 2012, Were Global M Global M :3 Earthquake Time Intervals Random between 1900 and 2011? BSSA, Vol. 102, No. 4, pp. 1583–1592 Robert McCaffrey, 2007, The Next Great Earthquake., Science 315, 1675 Geller, R. J., 2011, Shake-up time for Japanese seismology, Nature vol.472:407-409. 北一女地球科学网站：板块英雄传。 http://web.fg.tp.edu.tw/~earth/learn/plate/index.htm 中央气象局 地震百问 http://www.cwb.gov.tw/V7/knowledge/encyclopedia/eq000.htm 从311日本东北地震谈起：大地震不可预测，要防范於未然。作者：陈卉瑄。科学月刊， 2012年1月。 牛顿杂志2008年1月号，超巨大地震—日本西半部将成为震源区 -- 乐於当说书人，说故事给大家听 阿速司故事屋，欢迎光临 http://www.popo.tw/users/asuspan http://www.wretch.cc/blog/wayne1218 --

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