發表文章

目前顯示的是 5月, 2008的文章

地震預測的研究

日本 有地震國之稱的日本,對於地震預測的研究不遺餘力,1962年即由地震研究學者、專家約90人組成地震預知研究小組,規劃研究計畫的藍圖,內容包含下列項目:(1).應用測地的結果,調查地殼變動;(2).整頓各驗潮站,以檢出地殼變動;(3).辦理地殼變動連續觀測;(4).調查地震活動;(5).應用人造地震,觀測地震波速度;(6).調查地磁及地電流;(7).調查活動斷層和褶曲;(8).辦理岩石破壞實驗;(9).設置地震預測中心。 地震預測研究計畫,於1965年開始執行,網羅東京、京都、名古屋、東北及北海道等各大學以及氣象廳、國家地理院等各單位專家、學者,從事研究工作。雖已經歷了30年,但由於還沒有完成地震預測理論,目前日本還沒有發布地震預報。 美國 美國自1964年阿拉斯加大地震發生之後,對於地震預測的研究亦推動甚力,阿拉斯加大學、加州理工學院、哥倫比亞大學,以及地震情報中心等單位,亦不斷有人從事這方面的研究,並曾於1964年在東京與日本聯合舉行地震預測會議,嗣後每兩年舉辦一次,討論有關地震預測的問題。 前蘇聯 前蘇聯在中亞細亞及堪察加半島等地區從事地震預測的研究多年,1972年7月26日 前蘇聯塔斯社報導,蘇維埃研究學院(Soviet ResearchInstitute)的科學家們預測,自1973年至1976年間,將發生3至4次大的海嘯,襲擊沿西伯利亞北部至臺灣間的4,000公里海岸線,海嘯時速達400至800公里,海岸浪高可達30公尺。 因為海嘯多半由於海底發生地震所引起,能夠預測海嘯,當然能夠預測地震。但前蘇聯官方並未公布震央的精確位置,及其預測規模與大海嘯發生的月日,所以此項預測令人懷疑。當時臺灣各大報章雜誌亦大幅刊載此項消息,上下驚動,本局亦全力查證,認為前蘇聯研究地震預報確在全力推動,惟迄無一次完全成功,特去函美國夏威夷國際海嘯資料中心查證,該中心負責人米勒博士(Gaylord R.Miller)於1972年11月21日函復要點如下:經向蘇俄庫頁島的遠東科學中心(ILGG)海嘯委員會主席索羅維夫(S. L.Solviev)查證說:「蘇俄科學家們對於海嘯問題發表過許多有關論文,由於新聞記者的熱心、誇大渲染、曲解事實而引起...」。可見世界各國對於地震預測,還無法辦到。

地震的前兆

圖片
地震的前兆 ...談地震預測的可能性 長久以來,地震帶給人們的威脅就如同夏天午後的雷陣雨般威力強大且令人走避不及。遺憾的是,氣象預報有能力告訴我們雷陣雨即將發生,但是對於地震,人們至今仍束手無策。究竟地震能不能預測?從70年代初期開始,日本、美國、俄國的科學家們都急於尋找這個問題的答案。在研究的過程中,各種探測技術,例如觀測地殼變動、地磁及地電流的變化、地下水位及水質的變化等方法紛紛被提出。 在彼岸的中國大陸對於地震預測亦有一套獨特的做法。除了精密的地震測量儀器外,由農民、學生、士兵及地震學家 所組成的研究網路也針對各種動植物的異常現象(稱為宏觀異常現象)進行觀察,並曾在1975年2月4日成功的預測了遼寧省東部一個規模7.3的地震。儘管並非所有學者都能接受利用所謂異常現象來進行地震預測工作,但是由地震後民間流傳的種種傳言,卻不得不讓人抱持著姑且一試的心理。 為了尋求利用地震前兆進行地震預測的可能性,首先必須進行廣泛的資料收集工作。日本岡山理科大學的弘原海清教授在1985年1月17日阪神大地震後,即利用新聞媒體的強力宣傳進行問卷調查,並得到了1519封寶貴的回應。諸如井水、月亮、狗、貓、老鼠、烏鴉在地震發生前都有異常現象發生,並可分為三個階段: · 第一階段(12/30 ~ 1/10)只接到十份動物異常報告。 · 第二階段(1/10 ~ 1/16中午)五種動物有異常現象,尤以烏鴉、狗及貓特別明顯,人亦有所感應。 · 第三階段(16日下午至17日)居民們有強烈的感覺,烏鴉、老鼠有逃離震源地的現象。 除此之外,弘原海清教授將地震可能的前兆整理如下: 1. 天空出現光芒(異常的雲彩)。 2. 地底傳來各種異聲,河川、湧泉的突然減少或大量增多、水溫升高等。 3. 地震來襲前,人體會產生恐怖、不安、惡夢的減少。 4. 動物會有異常的行為,諸如恐懼、突然變得兇惡、沒有食慾或拒絕行動的情形。 5. 魚類會有集體跳脫魚缸、水槽,或者停止產卵的現象。 6. 烏鴉通常寄居於住宅區或垃圾場,在地震來襲前會發出異樣的叫聲,甚至集體飛離距離震災地數十公里之處。 7. 家中的蟑螂、螞蟻會大量出現。 8. 花朵綻放的時間不合時令。 9. 氣候變得既乾又熱。 10. 岩石破壞產生的超高電磁波,會造成電視、收音機及無線電話的干擾。 日本專家表示,集集震災前日本本島西方曾出現紅光雲彩,原本以為日本即將發...

達成預測地震的研究目標

為達成預測地震的研究目標,並配合地震及相關科技學者之專長,我們認為至少必須在八個課題上下功夫。這八個課題為:(1)地震地體構造(孕震帶的造構及構造、地震活動)、(2)地震地球物理(地殼變形、重力、震波速度、地磁、地電、地熱等)、(3)地震地質、(4)地震地球化學、(5)地震水文學、(6)地震太空科學、(7)地震生物學、及(8)地震物理。地震地體構造的研究,有助於了解孕震、地震破裂、及地震活動之原動力。不同的孕震帶構造及地質條件,可能造成不同的地震破裂方式、地震活動、及地殼變形。地震活動的研究有助於了解長期地震的時、空分佈特性,並且可直接應用於防災。地殼變形的研究提供地體之應變率,並為反演地震源破裂過程之地表控制條件。其他的地球物理參數,也有助於了解地震之孕育及發展過程。利用地震地質的研究,可以瞭解斷層的幾何構造特性,及推斷古地震活動。地震化學及地震水文學的研究,提供孕震及發震過程的化學及水作用。我們更需要引進太空科技,以能大範圍及長時間地觀測,地表變形及與地震相關之電離層變化。此外,地震發生前之生物活動訊息,也應加以注意。這前七項的研究課題,已進行幾十年,且得到不少寶貴資料。資料必須通過可測試性的檢驗,這種檢驗,可分為統計學的和物理學的方式。統計學的方式是要檢驗資料的可靠性,但較無預測的能力。資料本身是不會預測地震,必須根據這些資料,建立合理可靠的物理模型,然後,再利用模型來檢驗資料,更可進一步預測地震。換言之,在過去數十年的歲月中,地震科學家主要致力於,以收集資料為主導之歸納法的工作;而未來除了繼續歸納法的工作外,並需從事建立模型之演繹法的工作。簡而言之,就是需要加強地震物理的研究。地震是十分複雜的現象,可說是複雜物理學或統計物理學中,十分有意義的課題。地震現象的觀測,可提供這些學科十分有價值的研究資料;當然,地震學也需要引進這些學科的知識,來幫助了解地震現象。在地震物理的研究,透過地震波反演地震斷層的破裂模式,並利用物理學的知識,探討地震斷層的幾何形狀、應力分佈、摩擦力、地震誘發、斷層破裂、地震活動性。未來,若能確實建立完整的地震斷層之物理模型,則有可能預測地震。

地震的因素

圖片
造成地震的因素有很多,有自然的,也有人為的。 自然地震中,以構造地震最為普遍;其餘的成因,有火山活動、地下空洞塌陷、大型山崩、大塊隕石墜落等。人為地震亦可稱為誘發地震(induced earthquake),指因人類活動而導致發生的地震。現已發現由於水庫蓄水、油井注水、地下核試驗等影響,可以導致一系列較小規模的地震連續發生;如1962年廣東新豐江水庫發生的6.5級地震。 地震的分佈有線性排列的特點,大致上可分為幾個地帶。 其一為環太平洋地震帶:在太平洋東岸開始,沿著綿長高峻的安第斯山脈和洛磯山脈,經過阿拉斯加和阿留申群島,再在太平洋西岸,從堪察加半島開始,向南經千島群島、日本群島、硫球群島、台灣、菲律賓群島直至印度尼西亞所構成的大島弧,然後由新畿內亞往東連接南太平洋中的諸島嶼,這就構成了環太平洋地震帶。全世界約80%的地震集中於這個地帶。(更有約60%的活火山分佈在此。) 其二為喜瑪拉雅—地中海地震帶:從青藏高原向西,經帕米爾高原、伊朗高原、小亞細亞和高加索山,到歐洲南部阿爾卑斯山系和地中海沿岸。其東面分支從青藏高原東部的橫斷山脈向南,經緬甸、印尼的蘇門答臘成弧形分佈,在新畿內亞與環太平洋帶交匯在一起。 此外,東非大裂谷附近和大西洋的大洋中脊,也是地震較多的地帶。 地震帶的空間分佈,和板塊邊界非常吻合。這是因為大部分的地震,是由於板塊邊界斷裂帶的板塊相互作用所導致的。 正因為板塊邊界的不穩定性,導致大量的構造地震出現;幸而不少是發生在海底,否則,地震災害的次數會大幅上升。 例如1985年墨西哥城8.1級大地震,便是板塊移動的結果。 沿中美洲西岸的海底,是兩個小板塊相接之地,東面為加勒比板塊,西面為科科斯板塊。受東太平洋海脊的岩漿外推的影響,科科斯板塊向著南美洲海岸擠去,在板塊接合處俯衝,使加勒比板塊水平堆疊在上。當兩板塊互相抗衡的力量失去平衡時,相對靜止期所積聚的熱能及壓力便突然釋放出來,造成巨大的災害。 其實,是次地震影響的範圍很大,以墨西哥城代表災區,主要因為該處人口最多,死傷和財物損失較為嚴重;這是看地震新聞時需要注意的。

地震成因

彈性反跳理論  人類知道地震成因是相當近的事。從前人類因感於地震的恐怖而將它想像為是由地下神怪動物所引起,日本人相信是因地下鯰魚搖動而造成,本省民間也有傳說是因為地牛翻身所致。到了十九世紀中葉人類雖然己經發覺地震災害往往集中於狹長地帶並推測地震應有一定發源地。推當時仍不知地震的真正原因。一直到1906年舊金山大地震後,美國約輸霍普金斯大學哈利瑞德教授提出彈性反跳理論,地震成因才有定論。   根據該理論,岩石被當作彈性體,因此可像被壓縮的彈簧一般的儲蓄機械能。當斷層兩側的岩體發生與斷層摩擦力時,斷層上最脆弱的部份便開始崩潰而裂滑動。斷層最先開始斷裂的地方稱為震源。位置可能接近地表,也可能在地下深處。將震源垂直向上投影到地表面的一點,稱為震央。   斷層斷裂滑動一旦開始以後,便自震源沿斷層面急速擴張,斷層面兩側岩體因而產生相對運動。此時原已積於斷層上的摩擦應力就突然被全部或部份的解除,於是接近斷層面的岩石便在很短的時間內(通常是數秒鐘)彈跳到新的平衡位置。長期蓄積下之彈性能也在這一瞬間轉變成摩擦熱和地震波而被釋放出來。地震波隨著由震源向四八方傳播出去,所經之處引起地盤震動,這就是我們通常所感覺到的地震動。自彈性反跳理論提出來已獲得許多直接和間接證據的支持,因此現在我們可以肯定的說,地震是因為地下斷層突然錯動直接的成因。   隨著斷層兩側在斷裂滑動前所受到的應力作用方向不同,斷層斷裂滑動的型態也不一樣。斷層錯動可分為:正斷層、逆斷層、和走向斷層或平移斷層。 圖一 彈性反跳理論 發生地震的原因  發生地震的原因不外乎下列數種:(1)斷層錯動(90%),(2)火山活動(7%),(3)岩溶塌陷,(4)隕石撞擊, (5)地函物質相變化,(6)地下核爆及其它人為因素等。  按目前的瞭解,斷層錯動是發生地震最主要的原因;其發生次數最為頻繁,造成災害的機會也最大。火山活動引致的地震一般規模較小,影響 範圍有限。岩溶塌陷一般限於卡斯特地形發育的石灰岩區,其引致的地震規模亦小。大的隕石撞擊 可能會引起很大的地震,地球上雖留有隕石撞擊的痕跡,例如:美國亞利桑那州的梅提歐隕石坑( 直徑約一公里),但自有近代地震儀的百年以來,尚未有這一類地震的記錄。發生在地下數百公里 深處的地震目前有一種說法,認為是地函物質因結晶構造突然轉變發生體積變化而產生地震。地下 核爆產生的能量甚大(相當於一個中高規模的...