文／潘昌志(阿樹)
在「萬物簡史」一書中，作者布萊森在描述地震規模的發展史時，對於幾個大地震規模事後修正的例子，他的見解是「地震量測不是精確的科學。」(嘿！地震學家們，先別急著跳腳呢！)實際上他對於地震的量測方式、地震規模的計算方式的理解，可能還未夠深入，因而下了這樣的註解吧！實際上，我們正可以從這些「修正」的過程中，一窺地震學家(或地球物理學家)是如何努力的讓這們學問「更像個科學」。
最早提出「地震規模」概念的芮克特，為後世留下了「芮氏地震規模」這個計算方法，可謂是被用的最廣，但也被人們誤解最深的一個地震規模概念，其中我常看到的例子大致有下面這些：
1.地震規模常有修正的情況，所以規模計算很粗糙
2.不同單位算同個地震的規模值不同，所以規模計算很粗糙
3.唯一指名「芮氏地震規模」、別無分號
4.加上「芮氏」的地震規模比較「準確」(前提是已經知道有不同規模的算法)
5.地震矩規模比芮氏規模「準確」(這兩者不宜用用準不準來進行比較)
前兩點主要是是對於準確度、什麼叫做科學的誤解為主，所以我們先來處理「什麼是科學、地震量測的科學性」討論。而後三者則是對於地震規模的計算與意義有誤解而產生的，則放在後面一點討論。
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| 地震規模算法的具像化比喻差異，不代表真實的計算方式。因為計算地震矩時會用上完整的地震波形，等於把能量釋放隨時間的變化也都考量進去，更能反映真實能量情況。 |
「科學是什麼？」這個問題，通常少有科學家關心，反而是哲學家非常關心的。但這不代表這對科學來說不重要，只要是我們看不是自己專門的領域時，比如「〇〇學是怎麼樣的科學」時，這件事就很重要。
具有科學研究背景，照理說應該都會聽過「科學方法」，其中一套常見的脈絡就是「觀察-->文獻回顧-->假設-->實驗-->分析-->結論」這套流程，而透過實驗的結果與分析可能再回來修正假設，直到得到有意義的結論。這套方法現在也會在國中學習到，也代表它算是個很好用且重要的科學，然而實際上，這並不是「形成科學知識的唯一路徑」，而且在地球科學上，有許多重大理論也不是以這樣的脈絡產生的。
比如現今大家熟知的板塊構造運動學說，便無法以這套脈絡解析，因為板塊的運動的尺度，是無法以實驗的方式求得，而人們之所以相信板塊構造運動學說，是因為以下二點：
更多獨立且間接的證據證明支持板塊構造的存在和運動
以板塊構造學說來可以解釋的自然現象更多
同樣的例子，也可應用在演化論、地球年齡的估算、地震與斷層相關的彈性回跳理論…這些科學知識的形成過程中。這也告訴我們，即使理論無法以實驗重現、證據難以用直接觀測的的方式得到，仍舊可以有其他的方式使其成為嚴謹的科學。而即使是變成了學說的科學，也不太容易只因為一個新證據完全推翻，充其量就是再修正原本的觀點而已。
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| 一般提及「科學方法」時所指的脈絡(By Efbrazil - Own work, CC BY-SA 4.0) |
先前已經有不少文章整理了地震規模的概念與計算方式，尤其是特別說明了芮氏規模和地震矩規模，在本文需要強調的重點如下：
1.使用不同地震規模時，不可混著比對，因為兩者運用地震波的計算方法完全不一樣。
芮氏規模是地震學家根據地震波形中最大振幅關係來運算的，但太大的地震，有許多震波能量是無法透過振幅值來量測到，才會需要用上地震矩規模(考量了時間、也考量到了斷層錯動的方式)。
各有優缺點(芮氏規模簡便快速vs地震矩規模仔細費工)，因此目前世界上這兩者皆仍通用，也不斷的經由新的研究調整修正算法。
2.不管是哪一種地震規模的算法，使用的地震測站不同時，結果也會些許不同。
如果是拿地震後幾秒、幾分鐘產生的地震速報發布的規模，和收集更多資料之後所推算出來的地震規模相比，當然是前者會有更多的誤差，因為求快就難以求穩，不同的時機點和用途，我們對於資料的精確度的要求也不太一樣。第一時間的救災，規模的精確度可能還好，但重要的科學研究，當然不能只用速報的數據囉！
所以，實際上科學家在地震規模這門學問中，一直都是秉持的「實是求是」的精神，很難去比較「什麼比較科學？」如果有人說這樣的科學稍嫌粗糙？我想這就如同看起來該像稿紙還是綠豆糕，主觀層面比科學還是多了一點吧！
延伸閱讀
地震大小誰說了算？Part II ：更「先進」的地震規模算法？
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