• 從社群地震回饋到古地震溯源
        王昱助理教授 台灣大學地質科學系
        從古至今,尋找地震的源頭一直都是研究活動構造與地震災害的一項重要課題。不論是現代地震學的震波分析與地震定位分析,亦或是古地震學的槽溝挖掘與分析研究等,這些不同的研究手段其最終想要探究的問題之一都是地震發生的空間與時間分佈,以及災害地震與斷層破裂之間空間關係。近年內隨著觀測儀器的快速發展以及觀測資料的普及化,學界對於現今地震的震央與發震構造觀測的精度已有長足之進展。吾輩除了可透過全球地震網快速的測定中大型地震的發震參數外,亦可透過衛星遙感資料的重複測量方式,在短時間中了解與主要斷層活動相關的地表變形現象。
        然而,環顧全世界各地之活動構造與地震發震帶,卻不是所有的地區都能透過上述方式獲得高品質的地表變形與地震觀測數值資料。如地震發生週邊地區因各種原因不具有高密度的區域觀測網存在,亦或是發震構造所造成的地表變形不足為遙測衛星所探知,吾輩對於此類地震之發震構造與特性之瞭解即有如隔紗觀影一般,受制於遠端儀器資料觀測之極限性。對於歷史地震而言,高品質地震觀測資料與高精度地表變形測定的匱乏更屬常態,因此對於此類早期地震的研究,學界多需仰賴震後野外調查之成果,以及地震破壞的現象以了解地震發震構造的空間與時間關係。
        為了彌補觀測儀器在空間分佈的侷限性,並在現今地震研究之成果與過去歷史地震事件中搭起一座溝通的橋樑,在過去多年間,國際間許多研究機構(如美國地質調查所USGS、歐洲-地中海地震中心 EMSC等)借助網際網路與行動網路之便利性,透過網頁與行動app方式構築了可涵蓋全球主要地震事件的群眾地震回報系統。這些系統除了透過線上問卷調查方式收集並統計地震發生當下的震度分佈外,此一線上系統亦能提供使用者一個交流平台,分享地震發生當下之破壞照片與地理位置等觀察資訊。
        受惠於網際網路與地震知識的普及之故,群眾地震回報系統在歐美以及亞洲地區均取得了豐碩的成果,對於世界各地的中大型災害地震皆能提供即時與快速的震度分佈資料。然而,對於地震知識較於匱乏,且普羅大眾非以英文為主要溝通工具的地區(如東南亞地區)來說,這些現有的群眾地震回報系統並無法有效的進入田野與鄉間,發揮其”群眾”的力量。在這種情況下,我們則可借助該地區風行的社群媒體,與傳統的網路新聞媒介,透過間接的方式接觸位於大城市外的網路使用者,並經由統一的震度判讀獲得該地區的震度分佈。此種分析與資料收集方式雖不若自動化的群眾地震回報系統快速與方便,但相較於傳統研究歷史地震的文獻收集方式來說,此種透過行動網路與社群媒體所收集到的地震描述,不但更接近第一手的現象觀察,其資料涵蓋的廣度與深度也較傳統方式為佳,並能有效的與歷史地震的描述相比較,以了解古、今發震構造的位置與特性。


圖九、2016年緬甸兩個隱沒板塊地震。


        以2016年緬甸兩個隱沒板塊地震為例(圖九),雖然該地區的區域地震觀測網覆蓋較低,但受惠於緬甸社群媒體從2014年僅約1百萬使用者快速增加到2016年的1千萬名以上活躍使用者之故,我們在短時間內即透過行動網路上社群網站使用者的回應,收集到來自緬甸超過60-100個不同地區,約500-1000個有效的地震震感回應。再輔以其他網路新聞與個人網站上對於地震震感的描述,以及各地發生的地震破壞現象,吾輩得以完成東南亞至南亞,涵蓋緬甸、孟加拉、印度、不丹對於此二地震的震度分佈圖,並檢驗該地區EMS-98震度與最大地表位移(PGM),以及傳統建物破壞之關聯性。經過檢驗,我們不但發現隱沒帶板間地震(Intra-slab earthquake)在緬甸板塊與印度板塊上具有不同的衰減特性,分別類同於加州與北美東部的衰減律外,同時我們也發現震央附近地區的傳統佛教建物(修道院與佛塔)破壞與震感及最大地表位移間僅存在較不明顯的相關性。
        此類資料不但有助於提高該地區地震震度分佈預測的準確性,另外也能幫助吾輩回溯過往歷史地震的震度分佈,以及判斷可能的規模與發震構造。從南亞到東南亞地區中,有許多國家都具有悠久的歷史紀錄,其中不乏與地震、海嘯有觀的觀察與建物破壞紀錄。過往的研究多直接以文獻上對建物破壞的描述推論該地區可能的MMI或EMS98震度,並以相同的規模與地動衰減公式推論地震的震央與規模。我們發現若單純使用該地區的單一建物破壞作為歷史地震事件中震度分類之依據,在東南亞西部地區將容易高估地震震度與可能的規模,並影響我們對於地震震央的判斷。因此,透過現今地震的社群震度回饋與歷史地震資料的交叉比對,我們已逐步修正了緬甸部分地區過去100多年間的推測地震規模與發震構造關聯,並期望在未來能運用於該地區新一代的地震災害模型之上。
引用:
Lin Thu Aung., Martin, S.S., Wang, Y., Wei, S., Myo, T., Khaing Nyein, H., Hla Myo, A., Tay Zar, K., Soe, M., Kaung, S., Tun, N., Saw Ngwe, K., Kyaw Moe, O., Suresh, G., Chen, W., Phyo Maung, M., Gahalaut, V., 2019. A comprehensive assessment of ground motions from two 2016 intra-slab earthquakes in Myanmar. Tectonophysics 765, 146-160.

Top