2021年4月20日 星期二

一震又一震,到底誰才是主震?(20210418花蓮雙震報導)

文/阿樹    震識:那些你想知道的震識  副總編輯

 2021年4月18日晚間,在花蓮接連發生了二起地震,芮氏規模分別為5.8及6.2,而時間分別在22:11和22:14,非常相近的時間,讓人不禁有搖了又搖的錯覺。而因為近兩個月臺灣少有顯著的地震事件,加上接連的地震也不多,也引起了較多關注,其中一項便是「這兩個到底哪個是前震、主震,還是它們是『雙主震』呢?」;又或者後續會不會有更大的地震或餘震,也是大眾經常會關注的議題。

來源:台灣地震科學中心 教育推廣委員會


這次是前震&主震,還是雙主震呢?

過去,在公布地震資訊時,最常出現的名詞就是「主震」和「餘震」。在一些規模較大(或許是規模4.5以上,但也依震源的深淺特性有關)的地震發生後,鄰近處在後續幾分鐘至幾天內發生的小地震,幾乎是一般大眾對於「餘震」的印象,即主震後續發生的地震。而前震,或許我們可以引用近年來最眾所周知的例子:2011年東日本大地震,在3/11的主震發生前兩天,有一個規模7.3的主震。當然,規模7.3的地震發生時,當時得到的資料還不知道那是個前震。 


接下來回到本次討論的地震主題,在中央氣象局發布地震速報後也伴隨發布新聞,當時的初步判斷將規模5.8的地震稱之為前震,而規模6.2的地震則為主震。不過,後來臺灣地震科學中心將資料彙整後,將這兩起地震稱為一次「雙主震」的地震事件。而在此也必須要強調,大部分的地震事件,隨著後續科學資料的累積,經常會因為多了更多的科學證據而有不同的論述。以本次的例子來看,將第一個較小的地震稱為前震,而規模6.2則為主震,或許是一種保守的論述方式,畢竟這樣的規模差距正好在學術上所談的雙主震規模差的門檻(相差0.4),加上規模在計算時會因為使用的測站數量不同,而有一點不確定性存在,應該也是可以理解的。


那麼雙主震的操作定義,一般會認為是發震處差距100公里之內、時間則在三年之內,發生兩個規模相差不到0.4單位的地震。以本次雙主震的情況,在規模上可以說是接近判定為雙主震的門檻,然而或許大家會感到意外的是:100公里是如此大的範圍、時間三年也太長了吧?這樣真的科學嗎?

來源:台灣地震科學中心 教育推廣委員會


外行人也能看的科學門道

有啦!科學啦!哪次不科學了?要知道為什麼會有這樣跟大家直觀的想像不同,我們得先了解為什麼科學家會想要定義和研究雙主震的現象。最初定義雙主震現象時,科學家的想法是:「大地震剛過,又來一樣的地震,是不是兩者有什麼關聯?」所以一開始先會將地震的統計聚焦在相近的時間、地點、規模的地震。但後來又發現,不對哦,有些是A地震跑去觸發B地震哦!而且觸發的方式有兩情況:


case1:A地震和B地震在同一個斷層(或板塊交界構造)上,如同2011東日本大地震。

case2:A地震和B地震在不同斷層或構造上,但是是A先震後才會讓B產生或誘發地震。


case1的情況,有時可能會延遲到幾年後才發生。同樣的case2的情況,可能兩個構造雖近但卻相隔好幾十公里,這導致在定義上必須要放寬一點才行,比如2009年發生在蕯摩亞規模8.0和7.9的雙震,卻分別位在隱沒帶附近的正斷層和逆斷層上。而實際上現在科學家更傾向去計算不同地震對地殼施加的應力是否有關,或者是用不是地震的資料來分析,比如說長期從地表的GPS資料可以知道「大地一直在變動」,也就是說「沒有地震,應力還是累積得很快」。


簡言來說,要釐清某個地震序列的特性,就像老師在不知情的情況下,要解決同學間發生打架的紛爭一樣。到底是誰先打誰?誰有出手誰沒出手?幾個人出手?(找尋地震的時間、空間與位置的關係)背後到底有沒有言語霸凌?還是有其更長遠的積怨存在?(以GPS觀察有沒有看不到的無震滑移)而用雙方證詞、目擊者說法、交叉詢問(利用地震、GPS定位以及不同的資料分析解算)。最後或許可以找到比較接近定義上的結果,而為什麼找出結果重要,那無疑是科學家仍不斷試圖想找出地震的規律與發生的脈絡,以利於防災啊!

來源:台灣地震科學中心 教育推廣委員會


了解雙主震之後,可以怎麼理解4/18的地震呢?

就目前可以給出大眾的實用資訊,知道這兩個地震為雙主震,似乎幫助不大,然而我們仍可以透過這些知識,認知到「有些地方,可能會有接連兩個差不多大的地震」這種可能性,而至少在本次地震發生的地點有發生過,就代表「這裡會有這種地震情況」的可能性比別的地方高一點,可以增加我們對防災的警覺性。比如說,正在從事危險工作、正在煮飯或洗澡的朋友可以在前一個可能搖得不小的地震後,盡快結束手邊工作,或是在幾分鐘、幾個小時內隨時對下一個可能來的地震多一分警覺。當然啦,在地震頻繁的臺灣,日常就要對地震防災有所警覺。


同樣的,也希望藉此讓更多人能理解,光是科學家要對一些地震的特性進行分析,就已經要花費如此多的力氣還難以產生完美的定義,更不用說在少少的資料時就得回答出不確定性高的地震。看待地震科學這門學問,得同時具有開放但不失嚴謹的心胸呢!


參考資料:

台灣地震科學中心(TEC)即時地震教材:2021-04-18 花蓮縣壽豐鄉雙震