美國科學家讓芮氏規模小於1.0的地震現形!研究發現:加州每3分鐘一地震,10年共搖181萬次

2019-04-19 18:37

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美國研究團隊展示加州洛杉磯的地震波。(AP)

美國研究團隊展示加州洛杉磯的地震波。(AP)

美國科學權威期刊《科學》18日發表加州理工學院地震研究團隊的最新研究,透過精密的運算方式可讓芮氏規模小於1.0的地震現形,從2008-2017年採集的數據中,偵測出南加州地區10年間至少發生181萬次地震,遠比官方地震紀錄的18萬次多上10倍。研究團隊希望以大量數據的基礎、加上超級電腦和新演算法的應用,找出地震發生的規律,發展出預測地震的模型。

地震小百科:  

地震可分為自然地震與人工地震(例如:核爆)。一般所稱之地震為自然地震,依其發生之原因又可分為:(1)構造性地震、(2)火山地震、(3)衝擊性地震(例如:隕石撞擊、原子彈)。其中又以板塊運動所造成的地殼變動(構造性地震)為主。芮氏規模少於2.0的地震屬於微震,一般人無法察覺,僅地震儀可記錄。

計算方式大突破,讓微型地震現形

加州理工學院(California Institute of Technology)的地震學家羅斯(Zachary Ross)一直對15年前發現的一個地震分析方法耿耿於懷。科學家當時就注意到,當數個震度不同的地震源頭相同時,他們在地震儀上顯示的能量波型事實上是一模一樣、獨一無二的,「就像人類的指紋」。因此科學家理應能在偵測出大震度地震的波型之後,用上述原理找出震度較小的地震。當年受限於電腦運算性能不足難以延伸研究,地震學家直到近年才得以實踐此分析方法。

羅斯與同事近年重新檢視南加州自2008-2017年500個地震觀測站蒐集到的數據,找到比原觀測數量多出十倍的地震數量,也終於讓原本人類感覺不到、過去認為屬於微型地震的震動,得以進入資料庫中。加州大學柏克萊分校(University of California, Berkeley)的地質學家柏格曼(Roland Burgmann)稱此為傑出的研究,因為微型地震的發現讓科學家更了解板塊運動的運作。美國地質調查局(US Geological Survey)的地震學家艾爾(Paul Earle)則認為羅斯的研究提供學者一套「深入觀察地球的新方法」。

研究結果有望驗證地震假說 離預測地震更近一步!

研究顯示,南加州平均每174秒(約3分鐘)就有一個微型地震,等於每天有多達480個地震。儘管這些地震多半芮氏規模連1.0都不到,羅斯強調:「在我們對地震連最基礎的了解都沒有的狀況下,任何發現都非常重要。」曾有一派科學主張,人們感受到大地震搖晃之前,板塊交接斷層的摩擦是漸進式的,速度由慢到快,板塊運動由輕微演變到劇烈,因此從前震到主震也應該能觀測出震度逐漸變大的趨勢。羅斯團隊研究發現,2012年短短3天內襲擊加州布勞利(Brawley)的10個超過芮氏規模4.0的地震,確實有微型前震發生於主震之前,等於間接證明此科學假說可能為真。

加州1933年發生高達規模6.4的大地震長堤(Long Beach)。(Nathan Callahan@Flickr CC BY 2.0)
加州1933年發生高達規模6.4的大地震長堤(Long Beach)。(Nathan Callahan@Flickr CC BY 2.0)

儘管在沒有精確的前震數據之前,上述假說的驗證非常困難,羅斯的研究提供學術界驗證假說的切入點,也重新開啟地震預測的可能性。研究報告的共同作者圖魯曼(Daniel Trugman)笑稱:「如果能預測地震的話,研究團隊早就發了!我不敢說研究結果代表我們已經具備預測地震的能力,但正是這樣的研究,讓我們能持續朝向這個目標邁進。」

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