王乾盈:日本雙主震 全球「震」處高峰期 - 地球科學討論

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By Frederica
at 2011-03-26T12:06

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《星期專訪》中央大學地科院院長王乾盈:日本雙主震 全球「震」處高峰期

2011/03/21 自由時報 記者黃以敬/專訪
http://www.libertytimes.com.tw/2011/new/mar/21/today-fo18.htm


日本三一一大震以九.○的規模寫下歷史紀錄,更引發大海嘯帶走近萬人的生命,甚
至造成核能電廠災變,輻射塵越洋飄到八千公里外的美國加州,造成全球性震撼;中
央大學地球科學院院長王乾盈指出,日本強震是一起罕見的海底「雙主震」,累積出
現破紀錄的地震能量,而若以人類有限的地震資料去看三、四十年的地震週期,現在
可能正處於一個地震的高峰期,因此不只日本,包括台灣、菲律賓、南美在內的環太
平洋地震帶國家,都必須提高防震警覺。


日震打破許多紀錄經驗

Q:日本強震規模九.○,打破了地震既有規則?

A:日本因東有日本海溝、南有琉球海溝,又有太平洋、北美、菲律賓、歐亞等四大
板塊交錯,且交接點位於海洋,因此「海嘯型地震」很常見。但過去大多是規模七至
八的海底地震,因此建築與電廠設計多只以規模八以下地震做耐震設計,這次地震發
生太快且規模太強,打破日本一百四十年地震史,應可說是「千年大震」。

三一一強震前兩天,同一地點就曾發生規模七.三的地震,專家們都以為這就是主震,
沒想到只是「前震」,預告更大地震將來臨。

美國地調所(USGS)有全球最綿密的地震監測網,蒐集數千個測站資料才確認三
一一地震是長達一百七十五秒的規模九超級強震,而震度會如此之大、有如一萬多顆
原子彈爆發,依最新震波資料來看,它應是罕見的「雙主震」,第一爆有一百秒、規
模約七.九,隨即又出現七十多秒的第二震,兩爆的能量累積,所以規模上升到九,
這也是為什麼日本最先發布地震規模七.九,而後不斷上修十幾次。

二○○八年中國汶川地震也是雙主震,但它是陸地地震,過去學界也認為雙主震多在
陸地發生,因陸地地層較硬、較密,一旦地震,較易連動其他地層錯動;但日本震央
是在東北部外海,應是較鬆軟、易滑動地質,卻發生連環主震,也是罕見。

這次海底地震,太平洋板塊擠壓、隱沒到北美板塊之下,海底錯動面最大十七.五公
,遠比九二一地震的十二公尺大很多,重災區牡鹿半島也向東位移近三公尺,代表
板塊錯動面不僅位置淺、面積大,且是水平發生,所以板塊推向陸地的海水更是巨量,
遠勝過去紀錄。


日本怕海嘯台灣怕地震

Q:台灣也會有海嘯型地震?需防範海嘯?

A:依地質條件,「日本比較怕海嘯,台灣則較怕地震」,台灣雖也鄰近歐亞板塊與
菲律賓板塊交錯處,但是較年輕的海島,日本島則較老、岩層較冷較硬,台灣岩層則
較軟、較易錯動,且板塊交錯面是在較深海底,海底地震要造成大規模海嘯的機率較
小。

但依古文獻記載,台灣確曾發生過幾次海嘯,一七八一年的高雄海嘯,文獻記載「巨
湧排空、水漲數十丈,近村人居被淹」,一八六七年則有基隆海嘯,「基隆城全被破
壞。水向上冒高達四十尺…。」日本學者也曾在台東縣成功鎮深層土壤看到海水痕跡,
顯見曾有海水倒灌到比海平面高二十多公尺的成功,淹沒原住民部落。

學者推估,當年高雄海嘯可能是遠地地震牽動,基隆海嘯可能是台灣東北部外海的地
震引起。

台灣可能引發海嘯的海底地震,較常發生在東部海岸,台灣的地震八十%都發生在東
部外海,因有板塊錯動,造成琉球海溝威脅。南部則有馬尼拉海溝,也有海嘯可能;
中大學者最近推估,如果規模九地震發生在馬尼拉海溝,可能引發十至十二公尺海嘯,
估計十三分鐘侵襲墾丁、二十分鐘可能就到屏東。

至於西部,台灣海峽過去雖在澎湖附近曾發生海底地震,但需注意的是陸地地震,一
九○六年梅山地震、一九三五年新竹地震、一九六四年白河地震、一九九九年九二一
地震,幾乎每三十年就有重大災情,相較於海嘯,台灣須更警惕於地震本身的危害。


海嘯核災全球皆受影響

Q:近年日本、紐西蘭、印尼都大震,全球地殼變化、地震變多?

A:西起阿留申群島,經日本、台灣、菲律賓、印尼、到紐西蘭,東岸則經北美、中
美及南美,全長四萬公里的「環太平洋帶」,有連串海溝、列島和火山,板塊移動劇
烈,原就地震頻率高,全球地震超過八成都發生在此。近期印尼、智利、紐西蘭、日
本接連強震,甚至日本火山沖出四千公尺火山灰,其實是可理解、預期。

以過去百年統計來看,強震頻率其實未明顯增加。不過,日本三一一地震是史上第五
大,第一是一九六○年智利規模九.五地震,第二是阿拉斯加強震在一九六四年,以
發生超大地震的時間來看,一九六○年左右是一高峰期,二○一○年又是另一高峰期,
二○○四年南亞地震、智利另一起八.八強震、加上日本強震,這次高峰期,強震次
數多、規模也大。

只是,相較於地質變化動輒是數十萬年週期,人類地震紀錄史太短,到底這次地震小
週期要開始降低?還是攀向更高峰?學界都不敢斷言,只能提醒地震帶國家需保持警
戒。

值得注意的是,每一國家的天災,影響是全球性的,這次日本強震,關島、台灣、菲
律賓、印尼、夏威夷等地都發出海嘯警報,尤其日本與南美洲大陸間海底沒任何阻礙,
日本強震二十多小時後,太平洋對岸的南美洲也出現海水升高。此次台灣也預警可能
會有海嘯,所幸琉球群島減弱日本南移的海流,虛驚一場。

事實上,一九六○年智利大震,海嘯越洋到日本造成兩百人死亡,也曾造成基隆一.
一公尺海嘯。而南亞地震在印尼引發海嘯,澳紐也出現一公尺高浪,海嘯波動甚至分
別東、西向環繞地球到另一端再相遇產生「共振效應」,地球另一端的墨西哥因此出
現二.六公尺高浪。

又如這次日本核能電廠的輻射塵,一週後也被吹向太平洋對岸、距離八千公里外的美
國西岸加州,造成美國人驚慌。


防災預警監測須普及化

Q:面對天災,台灣可加強預警?提升防災?

A:所謂地震預警系統,台灣算是先進的,一九九○到一九九六年間,花很多錢鋪設
近千台地震監測儀,日本還是向台灣學的。九二一大震後,日本學者到台灣考察,回
國後將數百個地震儀增設到上千個。

這次日本預警系統其實有發揮作用,地震發生,核電廠就立即停機,主要災害是來自
海嘯,海水損壞了供電系統等周邊設備,導致反應爐及燃料池的冷卻功能停擺。日本
調查也發現,九成罹難者其實是溺斃,顯示在逃災途中遭遇海嘯。

「地震難預警、但海嘯是可預警的」。類似日本震央在海底三千公尺,海嘯時速可達
七百五十公里的噴射機速度,到陸地則降到七十公里以下,但堆高的水牆推力反而更
強,房舍都難抵擋。所幸海嘯常是在地震後十幾分鐘發生,有較多時間警報,民眾可
往屋頂或山上等高處逃。只是台灣從沒這種防災經驗與演練,須儘速建立。

地震預警要提升,監測須普及化,台灣地震儀已達上千台,可在十秒內找到地震P波,
並將警訊傳到遠方,但重要的是啟動「自動化控制設備」,讓核電廠停機、股市備存
資料等,但這些多還付之闕如。

「防災不可能做到沒傷亡,而是盡力降低傷害」,防震要到何種程度?是最難的議題。

日本發生核災,國內朝野都希望提升核電廠防震與防洪,台電已邀集學者,要對核電
廠附近斷層再做調查,核一廠較新隱憂是山腳斷層延伸,核三廠則有恆春斷層威脅,
耐震、防水補強確有必要。

但這更涉及「經濟效益」問題,核電廠當然可提升防震係數到九級,但要花上千億,
值得嗎?核電廠須蓋在海邊以利冷卻系統運作,人類也愛臨海而居,但海嘯動輒十幾
公尺,防波堤又要蓋多高?這才是政府的最大挑戰,國土運用及海岸開發都需做整體
考量。


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All Comments

Ophelia avatar
By Ophelia
at 2011-03-30T04:09
借轉個人板?
Bennie avatar
By Bennie
at 2011-04-02T20:13
用大規模濕地面 對不確定的海嘯
Callum avatar
By Callum
at 2011-04-06T12:16
面對大自然驚人的能量,人類能做的真的很渺小
Daniel avatar
By Daniel
at 2011-04-10T04:19
怎麼區分單一地震還是雙主震?定義有何不同?
Daniel avatar
By Daniel
at 2011-04-13T20:22
這次震源不是在太平洋與歐亞板塊邊界上??
Genevieve avatar
By Genevieve
at 2011-04-17T12:25
李憲忠學長的網頁:http://0rz.tw/KynQh,請看Figure 5.
Irma avatar
By Irma
at 2011-04-21T04:28
王老師所謂的雙主震,應該是指震源時間函數前兩個peak
Kumar avatar
By Kumar
at 2011-04-24T20:31
謝樓上
Victoria avatar
By Victoria
at 2011-04-28T12:34
1960前後十幾年間全球強烈地震特多的......
Michael avatar
By Michael
at 2011-05-02T04:37
不是喔~仔細看日本北部有北美板塊伸下來一塊~
Brianna avatar
By Brianna
at 2011-05-05T20:40
板塊我有發文寫到,歐亞和北美板塊的界定有些小爭議…
Barb Cronin avatar
By Barb Cronin
at 2011-05-09T12:44
原來如此@@

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By Genevieve
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By Genevieve
at 2011-03-24T23:40
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