【阮嗣宗特稿】日本致命地震背後的科學

本週，日本西海岸發生了一系列強烈地震，造成數十人死亡，許多建築物化為廢墟。一場引發海嘯、火災和多次餘震的大地震是日本西海岸一個多世紀以來最嚴重的地震。傑瑪·康羅伊 Gemma Conroy發表在最新一期《自然》(Nature)的<日本地震：致命地震背後的科學>( Japan earthquakes: the science behind the deadly tremors)指出，預計未來幾天餘震的頻率將會減少，但該地區可能還會發生更多餘震。他補充說，再次發生六級或七級地震並非不可能。“我們需要做好準備。”
地震發生的原因是什麼？
1 月 1 日，該國主島本州島的石川縣發生了 7.6 級地震。這是該地區一個多世紀以來發生的最強烈的地震。「這可能是日本西岸最大的地震之一，」日本京都大學地震科學家西村卓也說。
這次大地震引發了海嘯警報，海岸線部分地區海浪達1公尺多高。到第二天早上，日本氣象廳 (JMA) 又記錄到石川縣能登半島發生了 147 次小地震，其中包括 6.2 級地震。地震已造成 60 多人死亡，救援隊在廢墟中搜尋，預計將有數十人死亡。
日本是世界上地震最頻繁的國家之一，因為它坐落在四個不斷相互擠壓的板塊之上。該國每年大約發生 1,500 次地震，但大多數地震強度太小，無法感覺到。日本大多數大地震都是由東海岸附近的太平洋板塊滑入北美板塊下方引起的。日本金澤大學地震學家 Yoshihiro Hiramatsu 表示，這次俯衝是日本有史以來最大的地震（2011 年襲擊東北地區並引發大規模海嘯的 9.1 級地震）背後的驅動力。
人工智慧預測將發生多少次地震餘震及其強度
石川本身對地震並不陌生，自 2020 年以來發生了 500 多起地震。2023 年 5 月，一場 6.3 級地震震撼了該地區，摧毀了數十座建築物。但澳洲墨爾本地震研究中心的地震學家亞當‧帕斯卡爾表示，這些事件的支撐機制與日本東部發生的地震不同。石川縣的地震不是沿著構造板塊的邊界發生，而是由板塊本身的斷層引發，當構造板塊相互擠壓時，斷層就會受到壓力。「壓力在板上積聚，並且會以某種方式滑動，」帕斯卡爾說。
為什麼會發生這麼多的餘震？
京都大學地震學家加藤相太郎表示，這​​次 7.6 級地震可能源自於能登半島下方綿延 150 公里的斷層。「來源區域非常廣泛，」他說。這種巨大的裂縫屬於一種稱為逆斷層的類型，當一塊岩石板移動到另一塊岩石板之上時就會發生這種情況。但他懷疑板塊內部的多個斷層破裂可能引發了更大地震後的餘震。
研究還表明，地殼深處的流體也可能引發石川縣的地震。平松說，當這些流體湧入地殼時，它們會削弱斷層帶並導致其滑動，導致主地震後發生一系列餘震。
國家是如何應對的？
加藤說，自 2011 年東北地震以來，日本改進了地震預警系統。石川縣發生7.6級地震後不久，日本氣象廳發布了重大海嘯警報，並呼籲居民撤離到地勢較高的地方。但帕斯卡爾說，餘震使救援隊很難營救被困在倒塌建築物廢墟下的人員，而且可能會對已經脆弱的建築物造成進一步的損害。「這是目前最大的危險之一，」他說。
西村說，預計未來幾天餘震的頻率將會減少，但該地區可能還會發生更多餘震。他補充說，再次發生六級或七級地震並非不可能。“我們需要做好準備。”