慢地震是什麼?台灣有嗎?慢地震落中央山脈是什麼意思?慢地震跟颱風有關?

慢地震是什麼,你聽過嗎?中央氣象署在臉書專頁透露,地震有快慢之分,而慢地震相對不易被察覺。更有研究指出,慢地震可能加速大地震的發生時間,引發外界關注。究竟慢地震是什麼?慢地震台灣有嗎?慢地震落中央山脈是什麼意思?慢地震跟颱風有關嗎?慢地震對台灣有什麼影響?Yahoo奇摩新聞編輯室帶你一次了解。

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慢地震的發生可從數小時到數周不等,錯動速度極其緩慢而微弱,故而得名。(示意圖/Getty Images)

慢地震是什麼?

2002年,東京大學首次發現慢地震,因而開啟了全球對於慢地震的觀測;而台灣則是在2008年開始出現相關研究。你一定很好奇,地震竟然有快慢之分嗎?台灣科技媒體中心解釋,地震的發生對應到斷層活動,通常會用「動多少」、「動多快」來描述。動多少就是指斷層面上的錯動量(例如幾公分、幾公尺);而斷層面的變形總共發生了多久(例如幾秒、幾分鐘),則可計算出錯動的速度。上述數值均可精準地描述地震與斷層的關係。

我們一般熟知的地震,大多屬於快地震。舉例來說,2004年規模9.3的南亞大地震,三分鐘內斷層破裂延伸至400公里外,一秒約2公里的破裂速度,甚至比高鐵還快!有快地震,想當然爾就有所謂的慢地震,也就是斷層面上的慢速滑移。兩者的主要差異在於,快地震一秒可錯動數公分至數公里,而慢地震需耗費數小時至數日不等。

由於慢地震的位移量是在長時間內發生,且僅有微弱的地震波輻射,難以從地震波分辨,地表亦不會感受到搖晃,故必須透過「長期地殼變形測量(例如GPS)」或「多測站同時觀測之地震連續紀錄」來觀測。

慢地震為何可以這麼慢?

那麼,為何慢地震能這麼緩慢地進行?「報地震 - 中央氣象署」指出,慢地震之所以能如鬼魅般存在,主因是它們發生的區域,比一般地震更深。台師大地球科學系教授陳卉瑄研究團隊補充,一般地震發生在比30公里更淺的「脆性」變形區域(可把地層想像成餅乾,受到壓力會累積能量,直到破裂發生);而慢地震發生在多數地震不會發生的50公里深,介於「脆性與塑性」變形區域(此時的地層比較像黏土,受到壓力不會破碎,而是直接變形,難以累積應力)。這就是慢地震能不動聲色地釋放等同於規模4到7地震的能量,也不易被察覺的緣故。

慢地震台灣有嗎?慢地震落中央山脈是什麼意思?

台師大地球科學系教授陳卉瑄提及,過去有研究指出,慢地震只在特定的物理環境生存,其發生並非偶然,像隱沒帶高溫、富含水、高孔隙壓的環境,因為達到岩石破裂的應力門檻很低,就是適合醞釀慢地震的絕佳環境。

不少讀者朋友關心,那麼台灣有慢地震嗎?答案是有哦!「報地震 - 中央氣象署」指出,台灣的慢地震座落在中央山脈南段的下方,發生在最高峰玉山的南方,是世界上少數在「非火山區域」造山帶觀測到的慢地震。

由於中央山脈南段下方正是歐亞大陸板塊停止隱沒、開始和呂宋島弧碰撞的過渡帶,這裡不會發生一般地震、也沒有成熟斷層面發育,因此慢地震的存在,恰好是了解地殼深處變形行為的絕佳利器。

慢地震跟颱風有關嗎?

你是否聽過颱風能引發地震的說法?這確實是有可能的!科技大觀園資料科學人雜誌均提及,颱風來臨時,大氣壓力會降低,此時陸地下的岩石壓力也會降低。不過,低氣壓時的海平面會稍高,這是因為水壓的準靜平衡(相同的深度水壓一定要相等,否則水就會由高壓處往低壓處流動,直到壓力達成平衡)。

當颱風來襲,台灣的氣壓降低時,海水會從颱風範圍外的遠處,流向台灣海岸,以維持海面下各點壓力的平衡,海底地殼的壓力維持不變;但此時陸地岩層所受的壓力降低,卻沒有海水可以補充,因而引發此處的逆斷層活動。舉例來說,台灣東部瑞穗、奇美地區,位於擠壓板塊的邊界,該處斷層均有穩定的變形。一旦接近斷層面破裂的臨界應力時,颱風所帶來的微小氣壓變動,都可能使得斷層面應力突破該處岩層所能承受的極限,進而引發慢地震。

值得注意的是,台灣科技媒體中心提及,2009年的慢地震研究,利用敏感的井下應變儀偵測出11個慢地震事件,將其與大氣壓力驟變進行相關性分析。結果顯示,颱風與慢地震並非一對一的關係;不過,利用連續地震資料建置的1893個慢地震事件中,可以發現慢地震確實具有季節性的變異與降雨、潮汐皆可能有關

慢地震對台灣有什麼影響?

由於慢地震不容易被察覺,對社會經濟的衝擊相對較小。不過,千萬不能小看慢地震的威力,「報地震 - 中央氣象署」表示,慢地震累積的能量釋放,換算成規模4至7的地震都不成問題。​

值得注意的是,慢地震還與鄰近的大地震,存在著微妙的互動關係,可能牽一髮而動全身。陳卉瑄教授的研究團隊長期建置了慢地震目錄(2007-2016),發現台灣的慢地震與鄰近的群震有顯著的時空相關性,慢地震越活躍,淺層的群震也越活躍,快地震與慢地震兩者間的連動不容忽視。

此外,過去十年間,不同隱沒帶的研究也分別指出,慢地震可能加速大地震的發生時間。氣象署前地震測報中心主任郭鎧紋解釋,許多人誤以為慢地震有助於釋放能量,然而事實並非如此。長期發生慢地震,會導致地殼型變,進而造成板塊或斷層的「固著區(即海側板塊潛入陸側板塊,兩塊板塊緊貼的部分)」壓力增加,進而導致大地震發生。因此,慢地震逐漸被視為地震的前兆之一,或許未來,看似沒有殺傷力的慢地震,可以成為用來預測地震的利器呢!

撰稿記者:陳昭容

核稿編輯:羅芋宙

參考資料

地震成因相關謠言之專家回應(台灣科技媒體中心)
我們家這個地震比較內向(報地震 - 中央氣象署)
慢地震解密:中央山脈的呢喃(台師大研究亮點網,地球科學系陳卉瑄教授研究團隊)
【探索26-8】AI解鎖慢地震(CASE報科學,台灣師大地球科學系教授陳卉瑄)
什麼是「慢地震」?(科技大觀園)
颱風引發慢地震(科學人雜誌,中央研究院地球科學研究所副研究員劉啟清)