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發現地震前兆 專家:可提前2小時預警

地震等自然災害示意圖。(Shutterstock)
地震等自然災害示意圖。(Shutterstock)

編譯/林達
地質活動靜悄悄在人類腳下進行。地震可能瞬間迸發,無論白天或黑夜、下雨或天晴,地震何時發生、強度如何很難預測。不過,科學家最近發現,地震具有前兆性的斷層滑移階段(fault slip phase),地震預警可從幾分鐘增加到幾小時。

科學家們已經磨練出對幾類災害的預測能力,例如:衛星可以輕鬆追蹤颶風登陸路徑,美國國家海洋暨大氣總署風暴預測中心(NOAA Storm Prediction Center)也可以密切關注嚴重的風暴,但地震則完全不同。

50多年來,科學家們一直在尋找能夠檢測這些自然災害的方法,日前發表在《科學》(Science)雜誌上的研究邁出了重要一步。

蔚藍海岸大學和法國國家可持續發展研究所(IRD)研究人員昆汀·布萊特里(Quentin Bletery)、讓-馬蒂厄·諾凱 (Jean-Mathieu Nocquet)所著論文稱,分析過去90次、規模7.0以上地震的GPS時間序列數據,他們發現這些地震的特點是,「震前2小時出現斷層滑移的前兆階段」。換句話說,這些地震是帶著警報訊號而來的。

以往對地震的回顧性研究顯示,可以觀察到地震主震前的前兆階段,但這些階段與實際發生地震之間的相關性很弱。而這些前兆階段可能會頻繁的出現,但最終不一定發生地震。

為了找到更可靠的數據,兩人收集了全球3,026個地震測站的數據,並蒐集了90個規模7.0以上地震前2小時的斷層位移。統計分析顯示,地震中心附近斷層滑移呈指數加速的時期發生在主震前大約2個小時,主震是由被稱為「地震成核」(earthquake nucleation)的過程所啟動的。這一結果表明,許多大地震確實有一個前兆階段,這種「指數加速」可以幫助地震多發社區在大地震發生之前得到預警。

加州大學柏克萊分校地質學家羅蘭·布爾格曼(Roland Bürgmann)寫道,「如果能夠證實地震成核通常涉及長達數小時的前兆階段,並且可以開發出可靠測量它的方法,那麼就可以發出前兆警報。」布爾格曼沒有參與這項研究,但寫了一篇有關該研究的文章。他補充說,幾個小時對於減輕損害來說並不算多,但可將其融入當前的地震預警系統中,該系統目前只能在地震發生前幾分鐘甚至幾秒鐘發出預警。

儘管這個斷層滑移的前兆階段與大地震有關,但目前尚不清楚類似的滑移是否也導致錯誤預警。另外,這項研究也有可能只是揭示了一個更長的震前階段的末端。

目前,地震仍是最撲朔迷離的自然災害,但隨著地質學家揭開地球許多斷層線上那些撼動世界的巨震背後的祕密,針對地震的預言正在得到改善。◇