文／阿樹 震識：那些你想知道的震識 副總編輯
近年來，經常有新聞報導提到，琉球海溝地震百年週期即將到了，而且每一年都會有幾位學者提醒一下1920年曾發生過在花蓮外海、規模8.2的地震。這時候問題來了：
- 真的100年會發生一次這樣的地震嗎？這樣目前已超過100年了不就很危險？
- 那規模8.2的地震，有多可怕啊？臺灣的房子會倒一片嗎？
- 所以，面對這樣的地震威脅那該怎麼辦？要快逃離臺灣嗎？
我知道大家可能很希望能直接的給答案，我當然也很想，不過這問題就是沒那麼好回答(要是好回答的話老早就有一堆文章可以參考了)，還是要來點國高中地科的基礎，再來思考如何解讀科學內容和做防災準備。
複習一下隱沒帶與海溝的概念
這裡就先假設讀者都大致理解板塊構造學說，知道地球表面由很多板塊組成，板塊互相靠近時會有兩種狀況，兩種剛好在臺灣都可以見到，一個是板塊擠壓後隆起的造山作用，也是臺灣島形成的主要原因。而另一種現象則是「隱沒作用」，就是密度相對比較大的板塊下沉到另一個板塊之下，而這種隱沒作用，最大的特色就是「海溝」，從板塊運動的剖面圖來看，海溝就是兩板塊交界上，呈現V字型的地形特徵，有點像峽谷的覺。談到這裡小小岔題一下，有時會有人將海底地形上的低區稱為海溝，如將「澎湖水道」稱為「澎湖海溝」，不過以英文表示應該還是稱”Penghu Channel"，而不是板塊運動學說中的海溝(trench或oceanic trench)。
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| 台灣的地體構造，修改自Angelier J. (1986)。 |
而海溝之所以會有大地震，主要是因為它通常會是兩板塊交界上最大的摩擦面，也可以說是一種巨大的斷層面，基本上這個扇大斷層線都是動輒數百公里長的尺度。給大家比較接近的概念，在1999年集集地震時，地表的斷層破裂分布大約是100多公里長，2011年日本311地震就是海溝上的地震，沿著海溝上的破裂的長度達500公里。跟陸上的斷層比起來，只要破裂長度夠長，規模9以上的地震都有可能，至於規模10，那就真的不可能了，因為那起碼是超過5000公里的破裂，就算環太平洋的海溝很長，但畢竟有些不連續的分段，不太可能發生同時錯動。
那常聽到的琉球海溝是什麼狀況？
至於今天要談的琉球海溝，它是從花蓮附近的外海，向日本沖繩延伸的海溝，而我們最關注的當然是最南段、最靠近臺灣的地方，約莫在與那國島一帶到臺灣這段的地震。在1920年時，這區曾經發生過規模8.2的地震，當時的記載比較有感、有災情的地方，除了花蓮之外，主要是北臺灣為主，資料顯示有5人死亡、8人重傷，全倒房屋274棟。而再上一次有記載的地震，有學者提出曾於1815年發生過大地震(不過目前我沒有查到確切資料，無法告訴大家這個大地震確切在哪、規模多大)。而這樣的論點，也導出了「百年地震週期」的說法，其實是否真的是準時的百年周期，科學上還沒有定論，而實際上大多數的大地震，也不太會這麼「準時」報到。
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| 琉球海溝最南端、1920花蓮地震的震央所在(參考USGS的圖片修改)。特別標出加瓜海脊，是因為它是個特別的構造，對這個地區的隱沒作用和地震風險有特別的影響(但細節很多，本文就不特別談)。 |
在一個2022年發表的研究(Chen et al.,2022 )指出，琉球海溝最南端的歷史地震中，417年內有紀錄較大(規模大於7.5)的就是1920的這次地震了，而且進一步從目前的資料估算，琉球海溝最南段會發生的地震規模可以大致分為三種類型，它們對應的規模大小和斷層破裂長度、再現再期分別為：
A M7.0~7.5，約50~180年一次B M7.5~8.2，約180~280年一次C M8.7程度，約500年一次
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| (Chen et al.,2022 )研究中所指的A、B、C三種斷層的破裂帶情境 |
因為這樣的地震發生在外海，加上臺灣的陸地與海溝方向大致垂直，所以比較大威脅且有可能會發生的情境，確實也是B，但你看看它的周期也不是100年，要擔心它在2025年「就會發生」確實是有點過度了。
但是話說回來，前面也提到，地震可能不那麼準時，且還有很多未定因素，要是真的能準時評估也幾乎等於能預測地震了。所以防災的角度來看，該小心的還是得小心，如果拿以上數據的中間值，約規模8.0左右作為災害風險評估，也算合理的災前準備評估。
假如真的有大地震發生了，會怎麼樣？
大地震雖不是明天就馬上到來，但確實有一天一定會到來，但光知道這件事，大家也不知道怎麼防災吧？所以大地震發生時，地表會怎樣搖動，是我們防災需要的參考依據。國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心的大規模地震情境模擬公開資訊，就是從國科會的計畫支持下針對臺灣可能遇到的大規模地震所做的模擬。而琉球海溝隱沒帶地震的模擬，也是這個計畫其中一項重要的結果。
好，所以到底搖起來會怎麼樣呢？那得還要看震源在哪、斷層怎麼破，地震學家就依照琉球海溝的特徵，列出了四種可能性，這裡就講「最嚴重」的結果。對於這種大規模的地震，嚴重和輕微的判斷，並不只是震源的深淺遠近這麼簡單，還跟斷層「怎麼破裂」有關，從海域往陸地破裂的淺源地震，是最極端的狀況。至於模擬的結果，除了直覺的看震度之外，搖晃的是「長週期」和「短週期」震波也有差，周期的差別，跟高低樓房有關，高樓最怕長週期地震波，低樓的則擔心短週期地震波就好。
結果如何呢？臺灣東部當然是首當其衝，花蓮市畢竟是都會，震度5強到6弱就有點可怕了，而南邊一點的豐濱鄉、瑞穗鄉、光復鄉及鳳林鎮附近區域都有到震度6強的模擬結果，而且不論短週期長週期震波都很強烈，各類型房屋的耐震都需要考慮強化的。近年來2018、2024花蓮的強震，其實也間接帶出了房屋耐震性的議題，確實補強刻不容緩。一般來說，這種地震情境模擬結果，可以使用國家地震工程中心開發的TELES 軟體，針對建物的普查結果、地震特性進行評估。曾有研究()將隱沒帶的情境用在分析東部的致災狀況，結果還是花蓮市區較為嚴重，約有200棟建物受損，其次是吉安和宜蘭羅東約50棟的程度。當然這邊講的是「受損」，這樣的軟體不太可能評估出是整棟倒塌，還是傾倒仍可逃生的狀況，所以這樣的數字僅供參考。
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| 來源：國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心大規模地震情境模擬公開資訊 |
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| 琉球隱沒帶情境地震模擬臺灣東部地區 PGA 分布(圖 a)與 PGV 分布(圖 b)，單位誤值，應為(cm/s)。來源：國立中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心大規模地震情境模擬公開資訊 |
至於北臺灣，雖然不像花蓮有這麼大的震度，但也跟1920的歷史紀錄一樣，有比其他地區更大的震度，多數地區最強是5弱到5強，大致比2024花蓮地震的狀況再嚴重一些。不過有一點不一樣的是，長週期地震會讓某些地點有更大的搖晃，對高樓、長跨距橋梁、高架道路與軌道有較大影響。就如同2024捷運環狀線遇到的橋梁柱體錯位的狀況，會有更多的機會發生，而10多層樓以上、屋齡20年以上的舊建築法規建物，更是要注意這種長週期地震波。不是說這些樓房一定會倒一片，而是只要有許多樓房同時受損或倒塌，對於災害的救援與災後的復原都是很大的影響。我沒有查到TELES的分析結果，但就1999集集地震的災損來看，中高樓建物(10~20樓)若屬危老建物，風險是大於一般建物，再加上台北盆地的場址效應，確實要注意。(也希望往後能有研究能運用TELES分析可參考)
臺灣人該如何看待這樣的地震風險？
至於要怎麼應對這種隱沒帶地震，我想還是從二個地區來評估，第一個是東部地區，宜蘭花蓮確實是震度會最大的地方，然而這些地區的開發程度與經濟因素，建物要達到更好的耐震程度需要花更多的成本，而且成本還會隨著建物高度而增加，因此就地震風險的角度，我是不鼓勵東部像其他都會區的集中開發都市化策略，畢竟如果土地增值，建物成本還要再考量耐震，真的是一下子會負擔不起，甚至會面臨都更不易的議題。此外，想想2024年花蓮強震後的蘇花公路，得要想更多辦法解決災後對外的交通運輸問題，因為地質的破碎，單靠公路鐵路運輸無疑是把雞蛋放一個籠子，如海運等多元運輸方案早就有提出了，但在政治與經濟因素下始終沒有辦法持續，確實海運多賠錢，但為了能有更好的災時應對，這是必要的投資，就如同許多捷運線路一樣，沒有先建立習慣不可能做得起來。
而前面也提到北部地區的資料比較少，但至少我們已經確認中高樓層是風險相對大的，而面對這個問題也似乎只有一個解決方向：補強結構、或是做更好的防災準備。我自己也是住在這樣的環境中，這兩年我自己強力推動社區住宅健檢與補強，然而普遍人們對於需要部分自費的危老補強方案仍難有動力，推行上相當困難，說明會想來參加的人不到5%。人們似乎更關心管理費能不能打折、社區門面漂不漂亮等議題，建築物公共安全檢查也常流於形式，常關式防火門仍然開著，通道上的鞋櫃還是在檢查過後再擺出來。防災離我們的日常，還是有好一段路要走，至少也得讓人們知道「自己的生命自己預防」的概念。以1995年日本阪神地震為例，超過七成的救援是政府到達前所完成的，「自助：互助：公助」比例是「7：2：1」，而再擴大一點，我們也不可能要求政府幫所有人民蓋好耐震安居的房子，政府能做的頂多就是不斷優化法規、在有限的預算讓更多人有補強的機會，這不就也是自助＋互助＞＞公助的概念嗎？所以，就去做吧，能說服你的鄰居就說服，無法說服就選擇更適合的居住地，無法隨意搬遷，至少也準備更周全的防災用品和規畫吧！
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弱層補強介紹：私有建築物耐震弱層補強資訊網 |
參考資料：
Chen, S. K., Wu, Y. M., & Chan, Y. C. (2022). The seismogenic potential of the southernmost Ryukyu subduction zone as revealed by historical earthquakes and slow slip events. Frontiers in Earth Science, 10, 887182.
Hsu, Y. J., Ando, M., Yu, S. B., & Simons, M. (2012). The potential for a great earthquake along the southernmost Ryukyu subduction zone. Geophysical Research Letters, 39(14).
