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防震不只是预警：面对下一个大地震前，我们准备到哪了？

●震识：那些你想知道的震事／由中央大学马国凤教授与科普作家潘昌志（阿树）共同成立的地震知识部落格，希望透过浅显易懂的方式，让地震知识走入日常生活中。

地震可以说是「一瞬间的事」，那一阵强烈的摇晃不过数十秒，却总带来令人措手不及的恐慌。位于菲律宾海板块与欧亚板块边界上的台湾岛，板块运动在你我的脚下地壳不断累积「能量」，当累积到承受不住时，就会寻找机会释放出来，于是就发生了地震。

上述概念是地震学者或工作者常用来对大众说明「地震是什么」的说法，然而许多人遇到地震学家时，反而更常会问：「那么何时能预报地震？」只是现在问这个问题似乎还太早了点，虽然预测地震是地震学家的终极目标，但能回答这个问题科学还在发展中，尚未问世。所以我们只能再退回一步的思考：地震是怎么发生的？又是如何造成灾害？

从研究九二一集集地震谈起

▲地震防灾搜救工作需要各领域专家共同努力及合作，期许当地震来临时，能有更完善的准备。（图／台中市政府提供）

民国八十八年的九月二十一日，在接近台湾岛的正中间处，发生了规模7.6的强震。对多数的台湾人来说，这天是近代地震对人们最深刻烙印，是灾民们难以抹灭的伤通，而对一般大众而言，那一瞬间虽已逐渐尘封到回忆深处，但地震当下的惊恐和对灾情的震憾并不会比较少，而对地震研究者而言，地震仪留下的纪录更成为份外沉重的研究课题。

逝者已矣，重点是活着的人还能做些什么？以科学角度来看九二一，稍微令人感念的是，台湾的地震学前辈们的真知灼见，在1990年代推动各种地震观测站的建设（参见台湾发展地震预警的过往云烟一文），全台各地设置了多达九百多部的地震仪，因而留下非常大量又完整的科学资料，这在当时的世界上也是罕见的珍贵资料。

接着，在后续的研究中，也让科学家见识到超凡的大自然力量：地震造成车笼埔断层地表破裂，短短四秒之间，断层北段滑移了十五公尺之多，也就是说几乎在一瞬间，地表就抬升了相当于五层楼的高度，可见地震的「力量」之大。再试想一下「摩擦生热」的基本道理：这样快速的滑动，断层面上的摩擦作用将让温度瞬间上升到上百至千度，如此的瞬间高温，让断层带的物质产生物理及化学变化，进而「润滑」了断层面，更加大了滑移量和滑移范围，断层在地表破裂的长度也长达85公里。这些研究除了来自于地震波纪录，还包括了地质与钻井，在震后数年间我们从这世纪末的地震更进一步推进了地震科学。

还不能预测地震，不代表科学家对地震完全无能为力，我们还有些事能做，像是前述我们对车笼埔断层破裂过程的了解，就结合了地震科学、地质科学、地球物理学的基础资料收集与研究，科学家才能了解断层的力学机制、发震机制进一步推估断层错动的模式（详见断层上的短暂瞬间：动与不动之处），并以了解地下速度构造、场址效应的特质，了解地震波传递时的行为；我们也才会知道地震波至地表后的振动情况。

防震不只是「预警」而已

如果只有研究预测地震这条路，那我们就太「浪费」大自然给我们的讯息了。光是从地震波的资讯，我们就足以发展出地震「预警」的系统（详见我们为什么需要「强震即时警报」？警报时间越长就越有效吗？），不过，这只能用在地震发生当下的争取逃生，我们还有更多的事情可做，譬如「地震情境模拟」。

所谓的模拟，当然也需基于科学的根据，现今的研究已知断层面积、滑移量与地震的规模，有一定的尺度关系（详见断层「动静之间」的学问—关于「潜移断层」）。所以，以断层的几何资讯，就能估算其可能产生的地震规模，接着再代入许多科学数据与假设（包括从力学条件得到断层在不同区段的错动量差异，还有用来模拟地震波传递过程的地下速度构造等等），便可得到地震发生时可能摇晃情形与情境。

▲若能知道「地震来的最糟情况」，就能预先做好准备，减少大地震带来冲击。（示意图／公路第四区养工处提供）

「地震预警」目的在于提前告警争取数秒，而「地震情境模拟」并不是在探讨地震会在「何时何地」来袭，而是在地震必然发生的前提下，模拟地震情境以判断不同地点的危险程度。而知道「地震来的最糟情况」去预先做好准备，对一般大众而言，其实与平常会做的各种保险机制无异，像是远离风险较高的断层带、选择耐震建物、准备地震包和逃生计划等等，在日常即有此思维并做好评估补强做起；多了几秒预警时间的准备，减少大地震带来冲击。

如果把预防准备的层级向上提高，就是企业和政府层级。政府可根据情境模拟的结果推估受损和灾防抢救方针，也可协助大众检视与提升建物的耐震强度。一般企业也可以分析了解其未来面临地震时，可能蒙受的损失成本（包含因工厂产能停摆而需承担的经济损失），使地震危害及风险得以量化，纳入其企业决策之中。

九二一地震后的十余载至今

台湾近百年伤亡最惨重的地震是1935年的新竹—台中强震，其次就是九二一集集地震，所幸九二一地震的发生时间在凌晨，倒塌最为惨重的中小学校舍并未酿成更重大的伤亡。而我们可以发现，虽然随着科技和建筑技术改进，倒塌的情况会逐渐改善，但随着社会经济的发展，人口的密度已与百年前不可同日而语，暴露于地震危害中的生命与财产成倍数般成长。当人们开始淡忘大地震的威胁时，风险正不断提高中，至此不禁想提问：面对下一个大地震前，我们准备到哪了？

▲九二一地震至今仍是许多台湾人挥之不去的噩梦。（示意图／慈济基金会提供）

要精准预测地震发生的时间位置，目前还不可能，然而由前段所述的地震预警与情境预估，已有些突破发展和技术整合，接下来我们再谈深入一点。台湾地震模型组织利用地震及地质资料，以机率式地震危害度分析技术，量化未来强地动发生之可能性，提供政府主管机关对重要场址（如：核电厂及学校校舍等）之安全评估。此外，借由震源参数拆解分析，科学家可标定造成地震危害的主要震源。根据该震源特性，利用前项所说的地震波模拟技术，考量地震波传递过程的物理特性，估算该震源可能造成邻近或目标地区的震度。政府机关则可根据该地建筑物以及人口分布，拟定出因应此地震危害情境之措施，评估各地区之防灾设施是否完善（如避难地点、医院等）。

我们期许当地震来临时，我们有更完善的准备，正视面对地震可能造成的危害及风险。地震防灾工作需要各领域专家共同努力及合作，在科学上挑战世界性的问题、提出新的理论，同时和世界上其他优秀的地震学家对话，以各国的经验及资料，一起贡献人类的地震知识。九二一地震后的十余载至今，台湾地震学界与世界持续对话，分享经验及一起面临挑战。科研成果与大众的距离看似遥远，然而地震灾害本身并无差别待遇，地震研究需要扎实的基础科学发展，以成就理论知识，有了知识才有更好的防灾科技，譬如前述的「情境分析」。后续将与工程及资通科技专业合作，使其能有更有效的防灾运用，得以服务人群。

地震离我们很近、地震科学当然也离我们不远，我们期许发挥这些知识，将其带入科技、走入产业、也走入公部门及企业部门的政策，让知识发挥更为入世的价值。

防震不只是预警：面对下一个大地震前，我们准备到哪了？

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