當年震央明明在美濃,為何台南災情最慘重?專家一語道破災害真相,所有台灣人都該懂!

2018-02-26 10:32

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1935 年發生新竹─台中地震,造成的傷亡比 921 集集大地震更加慘重。現在的觀光景點魚藤坪斷橋,就是那次地震所造成的結果。

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魚藤坪斷橋,於 1935 年新竹─臺中地震被震毀,造就此一斷橋之景象, 1999 年之 921 大地震又造成第四號橋墩上半部被震毀崩落。 (圖/臺灣寫真帖 第一集、王崎,研之有物提供)
魚藤坪斷橋,於 1935 年新竹─臺中地震被震毀,造就此一斷橋之景象, 1999 年之 921 大地震又造成第四號橋墩上半部被震毀崩落。 (圖/臺灣寫真帖 第一集、王崎,研之有物提供)

由於當時還沒有進入數位時代,因此地震資料不易取得,主要是日本氣象廳的紀錄。當時的地震紀錄是類比式的,用一隻紀錄筆在煙燻紙上描繪出振動的過程。而震度的紀錄,大都是藉由當地人的口述,以人的感受或房屋傾倒毀損的情況判斷,因此可能存在很大的落差。

現在有了數值地震模型,可以模擬重建當時的情形,對於了解歷史地震有很大的幫助。

1935 年發生新竹─台中地震,由震央往南北兩方向破裂,往北是獅潭斷層,往南是屯子腳斷層。(圖/李憲忠,研之有物提供)
1935 年發生新竹─台中地震,由震央往南北兩方向破裂,往北是獅潭斷層,往南是屯子腳斷層。(圖/李憲忠,研之有物提供)

1935 年的地震,由震央往南北兩方向破裂出去,北段是獅潭斷層,南段是屯子腳斷層。臺灣西部為逆衝褶皺構造,有許多南北向的斷層排列著。此次地震就是一條斷層破裂後,觸發其他的斷層,就像骨牌效應,因而破裂範圍拉很長。

這次地震的破裂方向性可以從模擬結果中清楚看到,北邊的震度比南邊大,強烈振動的範圍也比較廣泛。確實,1935 年的災情,震央北邊新竹─苗栗一帶比南台灣嚴重,模擬結果大抵與當時的記載一致。(圖/李憲忠,研之有物提供)
這次地震的破裂方向性可以從模擬結果中清楚看到,北邊的震度比南邊大,強烈振動的範圍也比較廣泛。確實,1935 年的災情,震央北邊新竹─苗栗一帶比南台灣嚴重,模擬結果大抵與當時的記載一致。(圖/李憲忠,研之有物提供)

未來可能發生的情境地震

李憲忠說,身為地震學家,常被身邊的親朋好友問到:「到底地震能不能預測啊?」坊間也有很多能人異士,號稱能夠預測地震。李憲忠說明,要能真正稱為「地震預測」,「時間、位置、規模」三者都要能明確講出來。然而,這樣的地震預測,現在的科學還無法做到。

雖然無法預測地震,數值模擬能夠分析不同的情境,也就是在某種形式的地震發生之前,就知道可能的災情分布。如此,也能達到防災的目的。

假想的琉球海溝發生規模 M8 以上的大型逆衝地震之模擬結果,包括「地震波的地表速度波長」與「海嘯的波高」二者的模擬。(圖/李憲忠,研之有物提供)
假想的琉球海溝發生規模 M8 以上的大型逆衝地震之模擬結果,包括「地震波的地表速度波長」與「海嘯的波高」二者的模擬。(圖/李憲忠,研之有物提供)

上圖是李憲忠模擬最危險的情境地震。臺灣東部外海有個「琉球海溝」,是菲律賓海板塊向北隱沒到歐亞板塊的界線,這個構造一路延伸到日本。在這種隱沒帶深處發生的大型逆衝地震,規模通常都非常大,可能超過 M8 。他說:

日本地震防災已經做得很好,然而 311 東日本大震災他們當時推估那邊只有規模八點多的地震,沒想到自然界就是出乎意料來個九點多的,讓他們措手不及。所以我們要料敵從嚴,用電腦去模擬這種極端的情境。

若在琉球海溝發生大型隱沒帶的地震,災害來源不只是地震波,還有海嘯。海嘯的模擬相當重要,因為海嘯傳播速度比地震波慢得多。地震波波速每秒 6 至 8 公里,海嘯只有每秒 0.2 到 0.3 公里。地震發生後三、四分鐘地震波就已經傳遍臺灣島,但是海嘯則需要兩、三小時。因此,海嘯確實可以預警,在地震發生後應可以有較足夠撤離人員的時間。

數值模擬如何提供防災準則?

地震的數值模擬,可以提供不少防災的資訊。在地震發生前,就可以分析,一旦這樣的地震情境發生,會有怎樣的災情,這對於災害防制的評估很有幫助。針對特定孕震地區,可以研究活動斷層以及地底下的盲斷層走向、容易產生的破裂方向性、以及場址效應等。這些結果,都可以應用到基礎建設的耐震設計,以及落實到建築法規上。

另外,地震發生當下,則可以透過即時地震監測系統,迅速釐清地震的各種參數。就震源而言,可以很快得到震源機制,推估該地震可能與哪條斷層有關,評估是否會影響到鄰近的斷層。如果斷層的能量可能還沒釋放完畢,就必須特別關注是否有餘震或更大地震的發生。

此外,即時線上地震模擬可以迅速計算出地震波的傳播與震度分佈,推知那些地方災情會比較嚴重,據此來調度救災人力。

臺灣數值地震模型得到的結果,是有物理基礎存在的數值模擬,可以比較接近「未來自然界可能發生的真實情況」。

現在防災單位亦有一套完整的地震應變流程,目前的系統主要是從「統計」的角度出發,利用「規模、震度、人口稠密度」等,建立邏輯樹,來評估災情。待後續臺灣數值地震模型開發得更完整,將能補足強化現行的地震災害評估與應用。

本圖/文經授權轉載自研之有物(原標題:震央在美濃,為什麼台南災情最嚴重?超級電腦找出原因)
責任編輯/鐘敏瑜

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