新的一年北台灣的地動山搖

1 月 3 日台灣東部外海規模 6.0 的地震撼動了台北市區，但靠近震央的城市只有感覺到輕微的震動。
 

陳薇安、詹忠翰 (中央大學地震災害鏈風險評估及管理研究中心)
 

Citation: Chen, W., Chan, C., 2022, Northern Taiwan starts the new year with a jolt, Temblor, http://doi.org/10.32858/temblor.234
 

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當大家還沉浸在2022跨年氣氛的時候，台灣東部外海發生規模6.0的地震，顯示台灣地震活動不會因為假期而停歇。這提醒著台灣以及鄰近區域地震活動非常頻繁，但若對地震有多一點認識，就可以降低地震災損。

正常情況下，地震動強度會隨著離震央距離越遠而遞減。然而這次地震表現出乎我們一般預期。例如：擁有260萬人口的台北市距離震央130公里，其最大震度為 4 級（30.6 gal），甚至高過一些距離震央更近的城市（距離震央58公里的花蓮市最大震度為 2 級，7.9gal）。造成台北強震的原因可能是其位於鬆軟的沉積構造的場址特性。當震波傳入疏鬆地層時會來回在地層內震盪並放大該區域的震度，這種現象稱之為「盆地效應」。在 2002 年三月三十一日於花蓮外海發生一次類似的地震（該地震又稱「331地震」），震波傳入台北盆地後明顯放大，造成台北地區數百間房舍倒塌，當時正在興建當中的台北101也因為強烈的震動造成起重機掉落並造成傷亡。
 

 

除了造成台北地區強烈震動的場址效應之外，在距離震央相同半徑之內，北部的震度比南邊強烈（圖一）。這種不均勻分佈可歸因於地震的破裂行為。地震的發生起因於斷層的破裂。當破裂方向與波傳播方向相同時，地震波會被壓縮並放大。這種反應也被稱作為「都卜勒效應」。根據台灣中央研究院地球科學研究所李憲忠博士對震源破裂的分析，這次地震發生在菲律賓海板塊向北隱沒到歐亞板塊的琉球隱沒系統。該地震始發於淺部（震源深度19.4公里），爾後向西北方持續破裂，並造成26公分的最大滑移量。方向效應導致台灣北部震動強烈。在 2016 年台灣的美濃地震中也觀察到了類似的效應（圖二），該次地震向西單向破裂造成西邊較大的震動，並導致人員傷亡。

本次地震發震於歐亞大陸和菲律賓海板塊之間隱沒帶最南端的隱沒介面。沿著這個界面，地震學和大地測量學證據都推斷出其有發生大型地震的可能性。地震目錄證實了其活動性，在過去的 30 年中，該地區發生了超過 10 次 M≥6.0 地震，包括上述 2002年規模7.1的地震。此外，台灣中央研究院地球科學研究所許雅儒博士研究台灣東北海岸的 GPS 數據，認為因為此時摩擦阻力大於剪切應力，所以板塊界面是鎖定的，在應力克服摩擦阻力後，可能導致規模 8.0 以上的地震。如此巨大的地震很可能會帶來嚴重災難甚至引發海嘯。

為了量化隱沒帶的地震災害和風險，國立中央大學、中興工程顧問社、國家減災科技中心和國家地震工程研究中心啟動產、官、學合作計畫。透過數值模擬評估在琉球隱沒帶發生規模8.0地震的可能景況。結果顯示，由於接近隱沒帶，花蓮縣中部可能發生強烈地震動。藉由進一步考慮建築物、人口和基礎設施的分佈，可以評估後續損失，包括：建築物損壞、傷亡、火災、基站損壞、道路以及橋樑中斷、電力中斷和避難場所需求等。這項評估成為2021年台灣國家防災日演練的基礎。

毫無疑問，琉球隱沒系統是台灣面臨的主要震災威脅之一。發生在該系統最南端的錯動可能因為距離關係和盆地效應引發台灣東部沿岸與台北都會區的強烈震動。因此，提高防災意識和相應行動至關重要，例如：增強建築抗震能力。
 

參考文獻

Hsu, Y. J., Ando, M., Yu, S. B., & Simons, M. (2012). The potential for a great earthquake along the southernmost Ryukyu subduction zone. Geophysical research letters, 39(14).
Wu, Y. M., Liang, W. T., Mittal, H., Chao, W. A., Lin, C. H., Huang, B. S., & Lin, C. M. (2016). Performance of a low-cost earthquake early warning system (P-alert) during the 2016 ML 6.4 Meinong (Taiwan) earthquake. Seismological Research Letters, 87(5), 1050-1059.

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