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技師報於85年11月18日土木日創刊
新聞局出版事業登記證局版省報字第48號


中華民國一一一年三月五日

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地震預測仍須努力、莫瞎誤導

賴明煌  技師

賴品寬、王維甄  工程師

出生在美國俄亥俄州歐佛匹克(Overpeck Ohio),舉世聞名的德裔美國物理與地震學家查爾斯·弗朗西斯·芮克特(Charles Francis Richter)教授,生於1900426日,卒於1985930日。在28歲取得美國加州理工學院理論物理學的博士學位,在世界頂尖的華盛頓卡內基科學研究所的帕薩蒂納(Pasadena)地震研究部門,投入相關工作,與具有猶太血統的美籍德國賓諾·古登堡(Beno Gutenberg)教授,共同創立了判定目前全球通用地震規模之量化標準「芮氏地震規模(Richter Magnitude Scale)」。另外一個舉世力作,就是他們共同發展了「地震規模和能量之間的關係」,並以量化的關係式表示如下:Log E(s)=11.8+1.5M

上式中之E(s),代表來自地震波的能量,單位是爾格(Erg)1爾格=1.0×10-7焦耳焦耳(Joule),其中 1J焦耳能量,相等於施加1牛頓的作用力於任意物體上,使之移動1米距離,等於在一般地表的地心引力條件下,能把102克質量的物體,往上提高1米的能量。M是芮氏地震規模。

他們另一個著名之研究成果,就是表示地震規模,與某一地區大於或等於該規模的地震數量之間的關係,「古登堡-芮克特法則(Gutenberg–Richter law)」,該法則提供了特定能量地震之機率分布。他們一生約發表了近兩百篇論文,對全球地震這學門貢獻極大!芮克特教授曾針對地震預測說了重話:「嗨!除了傻瓜和吹牛之徒,沒有人會嘗試去預測地震。」這是指『地震預測,現在仍須努力以科學方法與儀器等來精確量測,而非無根據的任意狂言臆測!』

無獨有偶,在全球地震界,曾有個令人乍舌之法律判例,2009年義大利中部東方地區阿布魯佐大區首府,近十萬人口的拉奎拉(L'Aquila),該城是13世紀建立之古城,不幸發生10公里極淺層、芮氏規模6.3級強震,近一半建築毀損、與8萬人無家可歸,294人死亡與15人失蹤、近2千人受傷及高達160億美元復建財損,結果當地法院,提訴隸屬國家主要風險預防與預測委員會(National Commission for the Forecast & Prevention of Major Risks)6名研究地震的科學家與1名官員,以未能準確預報地震,在事前還為公開呼籲民眾「儘管放心在家喝紅酒」,雖然被告辯稱:「即使在地震活動頻繁的地區,也沒有可能預測大地震是否即將發生」。但地院仍依「過失致死罪」判刑6年、與求償9百萬歐元。此判決結果,引起學界一片譁然,逾5千名科學家,聯名向義國總統陳情,幸好上級法院推翻地院法官判決。

  又,西太平洋地區20217月中旬,出現百年罕見路徑詭異盧碧颱風後,俄羅斯地球物理學的專家S.Ts.AkopianYouTube發布的影片,該影片內容有預測臺灣花蓮在7月到8月上旬間,會發生地震;且越接近815日,地震的危險性就越高。換句話說,預測花蓮疑在815日會發生芮氏規模7.7級大地震!並未發生。

無獨有偶,2019年前2月,曾有王姓某君在社團網路上散布:「26日至8日間,嘉南地區可能發生芮氏規模7.2級地震,估計最可能發生時間是7日凌晨0時至4時」,一時間,全國網路即時傳播,大眾民心紛擾;湊巧花蓮發生0206極淺層6公里大地震,達芮氏規模6.2級地震,其震度7級釀17死,近3百人受傷,但震源地點與該網路預測並非一致,故只能說是巧合。對此,交通部中央氣象局曾在710日表示,花蓮最近一次發生芮氏規模7.2級以上地震,是在1951年。目前仍沒理論根據與實際驗證可進行地震預測,在沒有嚴謹的科學論述及資料校驗下,預測不具備防救災意義,民眾不需恐慌,也勿轉傳這不實地震消息。

其實,我國科學界一直努力,如4年前,曾在福衛5號衛星,裝配「太空魔方」電漿探針,接收大氣層分析資料,發現伊朗與伊拉克的7級地震發生前,上空電離層離子濃度明顯異常。但,兩伊面積廣達逾200萬平方公里,其精確度迄今仍難做為防災撤離判斷依據,更何況民間人士沒科學憑證、或僅嫁接外國未經證實之假消息,就可為地震預測,實無稽之談。

臺灣是地震之國,6百萬年前菲律賓海板塊,受其後端的太平洋海板塊的驅動,以東南方向朝西北方位約45~520每年達7~8公分之速度,用島弧前進的方式持續移動,撞擠這較重的歐亞大陸與其東亞大陸棚等沉積物與岩層,在臺灣東北側,島弧、板塊激烈撞擊擠壓,就讓較重之小板塊隱沒進較輕的大型陸板塊之下,這就是極為盛名「弧陸碰撞(Arc-Land Collision)」。在其東側的島弧,就抬升成今天的海岸山脈,西側就撞擊交擠出臺灣島的雪山、脊梁、玉山與阿里山山脈等四大山脈。如1~4之照片所示,該處為全球最大歐亞陸板塊與菲律賓海板塊,在花東縱谷上交擠聚合,所形成的世界唯二的板塊縫合線,與冰島一樣的珍貴,值得國人來朝聖。籲請我工程前輩們,來此專業現勘,驗證學理、與旅遊豐富人生視野!

以美國活動最頻繁的加州聖安德魯斯斷層(San Andreas Fault)為例,研究地震頗具盛名的加州大學聖地牙哥分校菲艾爾克(Fialko)教授,2006年在《自然(Nuture)》發表「聖安德魯斯斷層系統南段之震間應變積累和地震潛能(Interseismic strain accumulation and the earthquake potential on the southern San Andreas fault system)論文,用干涉合成孔徑雷達(Interferometric Synthetic Aperture Radar)技術,進行該斷層高辨識測量(High-Resolution Measurements)變形與速率等指出該斷層現所積累能量,已足引發一次大於芮氏規模7級地震,且中、北段均曾在18571906年有大型能量釋放,唯獨南段在近250年間,均沒等同規模之地層活動來釋壓,故他認為南段應快要發生大地震。但遲了13年於2019年,卻在中段洛杉磯北方240公里莫哈維沙漠,發生芮氏7級地震,南段則迄今仍未如預測發生大地震

環太平洋火山圈,發生地震佔全球80%,全長達4萬公里、有40個國家、與約30億人,攸關安危之地震議題,自然會有多國政府及很多學者專家,投入地震預測研究的領域,尤台灣是板塊激烈運動地層構造、且地表地貌脆弱的海島國家,常有複合型災害(Compound Disasters)不時來襲,對災害預測與預防,更比大陸型國家尤需謹慎。但,對天災謠言,確實需要民眾理智多加過濾,以科學數據多方驗證來釐清。

 

菲律賓海板塊與歐亞陸板塊交擠聚合

接縫帶,切過臺鐵臺東線舊鐵道(賴品寬攝)

 

 

臺東線鐵道因接縫切過橋面明顯變形,

故廢棄了安通與東里舊火車站,改線新設

其他鐵道(賴品寬攝)

     
 

旅客親站在地表面的接縫線上兩端,

享受被板塊交互運動,緩慢拔河拉裂與

地震跳動之感受(韓松穎攝)

 

從臺9&30線省道共線的玉里大橋上,

遠眺上游的舊臺鐵道玉里橋,

因接縫帶切過橋體下沉變形處(王維甄攝)

 

 

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