議題背景:

9月17日21時41分,台東縣關山鎮發生芮氏規模6.4,最大震度6強的地震,後續也引發一系列的地震,部分地震達芮氏規模5以上。9月18日14時44分,再次於台東縣池上鄉,發生芮氏規模達6.8的地震,最大震度6強。

中央氣象局研判9月18日所發生的地震,才是本次的主要地震。但本次地震從9月17號晚間至今(9月19日),已發生154個地震。在主震前共有73個前震,在154個地震中,有10個芮氏規模5以上的地震(包含主震),中央氣象局研判未來一個月內,餘震可能持續發生。

目前我們看到輿論對於地震的成因、影響有多種不同的觀點。中央氣象局推測,這次地震的主因是受到中央山脈斷層的影響,但也有人認為以發生地點來看,應是受海岸山脈和花東縱谷地區斷層影響。另外對於台灣是否已經進入地震活躍期,也有不同的看法。對此台灣科技媒體中心邀請專家解析,該如何理解這次的地震?

參考資料:中央氣象局,〈地震觀測網〉。

 

專家怎麼說?

2022年09月20日
中央研究院地球科學研究所副研究員 黃信樺

Q1. 目前對於這次地震的成因還眾說紛紜,包含是受到中央山脈斷層的影響、池上斷層的影響、海岸山脈與花東縱谷的影響,都有曾被提出討論的說法。以現在蒐集到的觀測數據,可以確認這次地震的成因了嗎?可以或不可以的原因是什麼呢?

花東縱谷最主要有兩個斷層系統,一是斷層面向東傾的縱谷斷層,其按地理位置與區域特性分為數段,在南邊的池上鄉為池上段,又稱作池上斷層。此條縱谷斷層因出露到地表痕跡明顯,位於縱谷東側沿線,是中央地質調查所在縱谷地區公布的主要活動斷層。

另一條則是位於縱谷西側、斷層面向西傾的中央山脈斷層。但由於此條斷層沒有明確的地表出露證據,僅在部分地形與地震研究上有些蛛絲馬跡,故未列於已知的活動斷層中。此次09月17日關山與09月18日池上地震,截至目前為止初步的餘震分佈看起來多數呈向西傾斜分佈,暗示與西傾的中央山脈斷層的關聯性更高。

事實上,雖然中央山脈斷層的存在,因為缺乏地表證據而難以定論,但在地震活動上是有跡可循的,例如2006年的台東地震、2013年的瑞穗地震,與近期2019年的秀林地震序列,分別位在縱谷南緣、中段與北段,皆清楚呈現向西傾的餘震分佈,以及相似的斷層運動方式(同時帶有逆衝與平移的分量)。

這些資料特性有別於我們已知的東傾的縱谷斷層構造,暗示著另一條西傾盲斷層系統的存在。近日的關山與池上地震,便是發生在台東地震與瑞穗地震的連線上,餘震活動也漸次往北延伸到玉里一帶瑞穗地震的南邊、過去還沒有破裂(沒有顯著地震活動)的地方。似乎顯示這些地震可能是中央山脈斷層(或者說西傾的斷層系統)不同分段分次破裂的結果。但仍有待後續不同面向更深入的研究驗證。

Q2. 中央氣象局有提到在主震前發生70多次的前震是罕見的現象,目前我們是否已經可以知道,有這麼多次前震的原因?您怎麼看這個特殊的現象?

 一個地震序列的組成包括前震、主震和餘震。只是相較於餘震,前震通常在數量以及規模上都小得多。基於這樣的觀點,這次多達70多次且規模偏大的前震活動確實不常見。但這次的前震活動也可以說是包含了09月17日關山地震序列的餘震活動,只是因為隔天更大的池上地震發生而被定義成為前震。如果我們將這兩個地震當作不同的兩個地震序列來看的話,就不會有異常的前震活動一說了。

這就像2018年02月06日花蓮地震的例子,當時02月04日花蓮外海地震發生時,大家認為這是一個地震序列,後來在02月06日發生更大的花蓮地震後,02月04日到02月06日這兩天的地震活動就更新定義為前震,因而也變成罕見地數量多又大的前震活動。

由於前震、主震、餘震的定義是相對且軟性的,若將2018年的花蓮地震和這次的池上地震的異常前震活動,視為是發生在很近時間點的前一個地震序列來看的話,那麼短時間內連續發生的兩個中大型地震序列,可能也暗示著該區有較複雜的多斷層系統相互觸發影響,或者不同斷層分段間的連動行為。

Q3. 也有輿論討論,這次地震規模超過正常能量釋放的30倍,不屬於正常能量釋放。我們該怎麼判斷是不是正常能量釋放?如果不正常,我們需要擔心嗎?

所謂正常與不正常能量的釋放,通常是基於過去數十年地震觀測的長期統計結果而論。例如,如果過去長時間以來某區的地震是每年發生一次芮氏規模5的地震,突然在今天發生一個規模6以上的地震,那麼就會被稱為不正常能量釋放。而且釋放的能量超過正常能量的30倍(芮氏規模差1級釋放的能量差32倍)。

反之,如果有一區的長期資料顯示每年會發生一次的芮氏規模6的地震,今天突然發生一個規模6的地震(而且是今年之前都還沒發生),則為正常能量釋放。

不過值得注意的是,當我們在討論越大的地震時,斷層的再現週期也越長(即地震後重新累積應力到再次破裂所需的時間)。例如一個規模7以上的地震的再現週期可能就超過百年。而台灣的現代地震網觀測約從1970年代開始,至今只有50年左右,對於很大的地震(超過50年才破一次的斷層)可能都還沒有紀錄到過。當我們用50年的觀測資料當作長期標準,來討論一個突發的地震是不是「正常」時,必須知道這是一個我們現在能做到做好的參考值,而不是一個絕對的答案。

2022年09月20日
交通部中央氣象局地震測報中心課長 廖哲緯

Q1. 有新聞提到這次的地震是在我們較不熟悉的斷層帶,並提到依照近期地震的震央位置來看,有逐漸北移的狀況。這跟之前的921地震狀況相似嗎?科學上是否可能依照921地震的狀況,推測這次地震可能的後續情況或影響?

臺灣地體的構造複雜,不同地區因該環境的應力不同而產生不同的地震型態,921地震序列的斷層破裂很長且觸發大範圍地震,這次臺東地震序列主震為向北破裂,但很快就接近平靜,因此不適合以921地震發生模式來推測這次臺東地震的後續情形及影響。

Q2. 有看到挪威學者提出警告,指有二十分之一的機率,可能會發生比主震規模更大的餘震,根據目前的數據這樣的說法是否正確?我們應該要擔心短時間內會有更大的地震嗎?

挪威學者Steven J. Gibbons博士為全球知名地質及地震專家,其說法應是針對全球地震觀測結果之統計,既然說是機率,表示無法判定下一刻是否會發生,只能說是長期平均的發生率,因此大家平時還是應該要有對地震災害威脅的意識與正確因應的作為。

Q3. 因此次的地震,地震預警的問題也再次受到關心,除了國家地震警報外,也有民眾在討論有些APP可以預測地震規模,並倒數地震抵達的剩餘秒數。這樣的技術是有機會應用在國家警報上的嗎?可以或不可以的原因是什麼?

交通部中央氣象局(下稱氣象局)的地震速報(預警)技術,是以少數地震測站的資料,快速測報強震參數,迅速發報給學校、交通運輸、防救災體系及大眾。氣象局為擴大地震速報服務能量,無償的開放地震資訊與演算技術,如各地區的震波來襲倒數,提供給民間單位開發應用,期望民眾能在生活中透過多元管道,擇其所需即時獲得地震速報或相關減災防護的資訊。

近期民眾討論度很高的民間App,就是與氣象局簽約單位之一。至於手機的災防告警訊息(國家級警報,英文簡稱PWS)增加倒數秒數功能這一點,因PWS警報內容不僅是地震預警,還有大雷雨即時訊息、公路封閉警戒、水庫洩洪警戒、土石流警戒、疫情通知、防空警報等,現階段比較難做到客製化的地震預警,且希望民眾養成聽到警報聲即趕緊進行防護動作,才能有效達到減災目的。

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