2020/12/18 # 18 汪中和談強震(下):科學模式推估台灣有強震風險
盧:大家好。我們今天繼續跟中研院地球科學所的汪中和汪老師來聊台灣可能會有大地震,請大家盡量準備好這件事情。那為什麼會說台灣會有大地震? 這個科學的根據是什麼呢?
汪:我們常常說這個地震有兩種不同的說法,一個叫做地震預測,一個叫做地震風險。地震預測,我們說現在我們科學還做不到,也就是說我們現在沒有辦法告訴說,下一個大地震它會在台灣的什麼地方? 什麼時間? 什麼深度? 用什麼樣的規模來發生? 這件事情我們現在做不到,所以我們沒有辦法做地震預測。如果現在在網路上面你會看到有類似這樣子的情況說,在什麼時間可能會發生什麼樣的大地震,你不要去相信,因為我們現在做不到。可是地震風險不一樣的,地震風險就是說我們台灣它發生大地震的可能性會有多高,就像我們開車一樣,我們開車的話,你一定要買意外險,一定要買保險,為什麼? 因為你不知道你什麼時候會遇到車禍,不管是對方或自己如果受到了這種傷害其實都是很不幸的事情,但是為了避免這個車禍發生以後帶來的損失,所以我們一定要強制大家要買保險,你的保險額度越完善,你將來的傷害就越小,那我們說台灣會有地震,我們真的不能預測地震,但是我們可以估計我們的地震風險有多高。
羅:這個風險是怎麼樣子計算出來的? 因為老師好像就是要告訴我們的確有這個風險,而且確實性很高。
汪:是! 這個風險其實就像苑韶所說的,有高有低,有強有弱,那我們現在台灣正是一個很高風險的時候,什麼時候比較低呢? 像1999年集集地震發生過了以後,那時候的地震風險就很低(能量釋放完了),我們已經經過一個大地震,然後再發生大地震的機率就非常非常的小,我們現在談的是強烈地震,因為一般的地震,其實每一天都會有,一年我們台灣發生有感地震的次數,現在來說的話,大概是在800次左右,一年喔! 所以地震其實是天天都會有的,但是要發生大地震,強烈地震,而且是大規模傷害的這種地震,剛剛苑韶曾經有提到說,規模要很強,規模要七以上,死傷人數要很高,千人以上,這種就是非常可怕的。這種我們都不希望它發生,可是台灣過去發生過,將來還是會發生,目前發生這麼強的這種大規模傷害性的地震的風險,已經開始越來越高了,我們可以從科學上面一些觀察到的現象,我們累積的數據,可以跟大家做一些分享。
盧:所以是看台灣這邊的自己的數據來預測台灣未來的地震風險嗎?
汪:對! 這是專門針對台灣的,每一個國家它的地震風險其實都不一樣,時間不一樣,程度不一樣,它的位置也會不一樣,那我們今天談的就是針對我們自己的家園,我們自己的台灣。那以台灣來說的話,我們的地震風險,現在是非常非常的高。我舉三個面向跟大家做一個分享,這次12月10號發生了這一次宜蘭外海的6.7的地震,因為它的位置很靠近我們的台北都會區,所以有學者,中央大學的李老師,就按照他過去對於這個地區他對於地震的了解,他就說台灣在東北部這個地方剛好是板塊隱沒的一個位置,就是菲律賓板塊隱沒到歐亞大陸板塊的一個比較這個活躍的地帶。那按照日本它這個過去的經驗,像這種隱沒型的板塊地震,它都會很規則的有一個週期會發生,大概就是在100年,100年它在隱沒的過程裡面他就會一直不斷的累進能量,然後到了差不多的時候,也就是100年的時候,能量已經高到一個它承受不住,它就用一個規模7以上的大地震把它釋放出來,所以以台灣這個地方來說,如果說是有這種類似的這種百年週期的話,那我們現在的這個危險性會比較大,為什麼呢?
因為我們往前看,上一次台北盆地因為這種板塊隱沒而產生的大地震,而且是規模7的,是在1909年。那時候的震央在台北盆地裡面,然後震源很深,90公里,所以它帶來的這種地表的震度就很小,也是沒有大,但是它就發生了,然後再往前100年是1815年,那時候是清朝的時候,也是發生了一個這個,那時候估計大概是在宜蘭,也是在宜蘭外海,也是規模應該是7以上,那個就造成了相當的災情,光死亡的人數按照這個歷史的記載,超過了100人,那是一個滿嚴重的一個地震(以人口比例來講,是算很高的死亡率),所以我們就可以看到了,前面兩個一百年都已經發生了,1815年如果100年的話就是1915年,然後再來100年的話就是2015年,我們現在是2020年。
羅:那汪老師請問,科學的研究,不管是板塊啊,還是地球科學方面的佐證,這個風險我們可以知道它是發生在哪個區域嗎? 比如說東邊? 南邊? 西邊? 或者台灣的島內,就是我們可以預測到這種地步嗎?
汪:我們大概可以把它局限,一定是板塊隱沒的附近,所以它只會在我們台灣東北部,那對台灣的中部、南部就沒有什麼影響,所以只是影響我們的宜蘭、台北盆地這個地方。
羅:但是如果地震它可能非常強烈,它也可能影響層面很大,比如說台北盆地可能會影響到,但是我們有中央山脈,或者是在宜蘭發生的地震,西部影響就會大大降低嗎? 是這樣子嗎? 我們可以這樣子看嗎?
汪:宜蘭發生地震的話,新竹以南的地方大概都不會受到很大的影響,但是臺北盆地它真的就會受到很大的這種衝擊,第一個就是因為近,地理位置很近,第二個就是台北是一個沉積型的盆地,那宜蘭那邊發生地震,震波穿過這個的地層,傳到台北盆地以後,臺北盆地像一個碗一樣,震波又會在裡面不住的反射、折射,然後不住的累積,所以帶來的這種搖晃、震度,帶來的破壞就會相對來說會比較大。
羅:這樣子提高了一些想像力,我們是住在一個碗裡面,你住在碗的哪一個方向?
我住在碗的南邊吧! 中研院是在碗的東邊,碗的邊緣。
那是會搖晃得更厲害呢?還是?
汪:是這樣子,邊緣和碗內的差別,是在搖晃的週期,如果是地殼越堅硬、岩盤越強的話,它的週期會比較快一點,如果說是越鬆軟那它的周期會比較長一點,那臺北盆地因為長期都是沉積部累積嘛! 所以我們的週期大概是在一秒到兩秒之間,一秒到二秒之間是什麼概念呢? 也就是說如果你家的房子是在10樓到20樓之間,它搖晃的程度是最厲害的。通常建築物搖晃得越厲害,當然它受力也會比較大,造成的破壞的可能性也會比較高。所以如果說你是住在這個台北盆地,樓層又是在10層到20層之間,那一旦發生了這種地震的話,你感覺上面會比較強烈,那當然建築物本身的搖晃也會比較厲害,所以這個在防震啊,在做預防工作方面也要格外的特別的去注意到它。
盧:先前聊天的時候,老師也有提到我們的地震其實跟日本也是有關連的。
汪:就是我們剛剛講到說有周期性,這是長期的,因為它是100年嘛! 所以如果說,如果你剛好生活在這個兩個週期中間,是碰不到的,你只有在發生的時候才會遇到這麼可怕的地震,但是另外一個,我們說這個從短期的角度來看,就是從能量的觀點,第三個就是你剛剛講到了,我們是跟我們鄰近的環境,它有連帶的這種前後關係。那我們先講能量好了,以能量的觀點來說的話,台灣是因為是板塊正在擠壓的一個上升性的島嶼,所以這個擠壓的能量,和它的應力一直不斷的在我們台灣島上一直不斷的累積,累積到一個地步,它一定要把它釋放出去。那台灣就是因為有這種擠壓,所以它就不斷的釋放它的能量,按照我們台灣中央氣象局它的這個觀測作業來說,從2009年一直到現在,我們平均1年發生差不多將近700個有感地震,就是規模3以上的這種地震。這種有感地震它發生就是把我們擠壓的這種應力所累積的這種能量把它適當的釋放出去。那郭主任,以前中央氣象局的郭主任,就做了一個很有趣的分析,分析說台灣一年這樣的累積的應力,然後藉著地震釋放出去,它的能量就相當於差不多10個廣島型核彈的這種能量,也就是每一年地震擠壓就會釋放這些能量,這些能量就等於10個廣島型核彈,那如果說我們釋放多一點,那接下來我們這個有感地震是不是就少一點? 如果釋放的少一點,那接下來有感地震,是不是就會多一點? 反正它就會達到一個平衡。可是最近就發現有點反常,也就是從大概2018年開始,我們地震的次數就大幅度地減低,不是平常的這種高高低低的上下起伏,它是有一個方向一直在降低,而且長期的在降低,這種降低就代表說它的能量一直沒有好好地釋放,我們剛剛講說1年要釋放10個廣島型核彈,但是現在也許只釋放3個、4個,剩下來的它就累積在那個地方,一年累積了5-6個,兩年就已經累積了10幾個。長期下來的話這種能量就會讓我們發生大地震的風險有越來越高。以集集地震來說好了,它一發生的時候,它瞬間釋放的能量大概是45顆廣島型核彈,所以萬一你累積的能量有那麼多,那一但釋放出去那就是像這個廣島型核彈一樣。所以一個是從長期的趨勢,週期的變動來看,我們台灣剛好是已經接近了這個週期,那從短期的變動來看,我們台灣的能量也沒有好的釋放,所以我們現在發生這種強烈地震的風險就很高,這是第二個。那第三個就說,我們跟日本之間有一個這個歷史的淵源,也就是日本它跟我們一樣,都是板塊擠壓的島嶼,它比我們還要複雜,它是四個板塊擠壓的,我們只有兩個板塊,所以它的地震比我們多又比我們強,當然災害也比我們慘重。可是它跟我們,它的大地震跟我們的這種強烈的地震其實有一個先後的關係,台灣地震真正做比較有好的觀測是日本人據台以後開始建立的氣象站,然後有了地震觀測儀,所以我們才會有比較好的數據。就拿這個20世紀以後,有了地震觀測的這些記錄來看:台灣如果要發生規模7以上,然後死傷超過千人以上的大地震,在20世紀發生過三次。第一次就是1906年的梅山地震,第二次是在1935年的新竹台中大地震,第三個就是我們最熟悉的集集大地震,在1999年發生的。這三個地震,我們去跟日本發生的地震做一個對比的話,就會發現它跟日本的大地震非常的有關聯。日本的這個1896年曾經發生過一個三陸地震,這個三陸地震規模很強哦,在東北外海,規模超過8,然後死亡人數超過20000人。這個地震發生了以後,我們接著就有梅山地震,所以這兩個地震其實它有一個十年的滯後期。那接下來在1935年日本發生了一個關東大地震,這個大地震規模也很強。更重要的是當年,因為這個大地震,日本死傷的人數是超過14萬人,在東京那個地區,因為發生了大火,很多人沒有辦法逃生,所以這是日本最慘烈的一個關東大地震,死亡人數是最多的。可是我們接下來在1935年就發生了新竹台中大地震,這也是我們這個上一個世紀死亡人數最慘烈的一個地震,我們死亡人數超過3500人。第三個,在1995年的時候,日本發生了阪神大地震,規模也是7.6,規模也是非常強,死亡的人數比前兩個要少很多,但是也差不多將近7000人,我們就在1999年發生了集集大地震。所以你會看到我們跟日本其實在這個強烈地震的發生,它有規則的循環,也就是它發生過以後,隔了一段時間,我們台灣接著就發生。那阪神地震跟集集地震,它的間隔更短,只有5年,那我們還不很清楚為什麼這個地震它會來的那麼快。不過先有日本再有台灣,在過去已經連續發生了三次了。接下來在2011年的時候日本又發生了一個東北外海大地震,這個是日本有史以來最強的,規模有9,然後造成的傷亡當然也是很慘烈,超過20000人的死傷。對日本的這個整個、全國都造成了很大的衝擊。可是它一旦發生了以後,按照前面我們這種經驗,我們就想說台灣會不會接著又來一個像梅山、像新竹台中、像集集這種可怕的規模強、死傷慘重的大地震?
羅:這個模型就是日本發生超級大地震的大概5年到10年之間,接著就是在台灣發生,100年來是這個樣子,(是) 所以2011年日本311地震,+10就是 2021。在那之前我們都還沒有發生大的地震,所以2021我們就有點驚心膽顫。
汪:更重要的就是剛剛有說過,從2018年以來,台灣的地震都太少了,我們現在累積的能量已經很多了。
羅:老師在講的時候,我就一直有個圖像,就是那個我們地殼下的野獸越養越大了這樣子。
盧:而且那個就是第12集的時候汪老師講說,現在的地球的熱能,每秒鐘熱能的累積的能量,每秒鐘相當於5顆廣島型原子核彈,其實那個能量也是有一部分是地殼在吸收,(差不多2%),所以也會影響到地震的風險,
汪:會! 那是長期的啦! 因為它是一直不斷的在慢慢的累積,所以對全球來說,長期的趨勢是我們的地震還是會一直不斷的抬升。以美國地質調查所它的這個全球地震網的觀測數據來看,它是從1973年就有這個全球規模超過7以上大地震這個目錄。然後我們就看,在1990年以前,它平均1年這種規模7的大地震的大概是11次,現在已經到了17次,最近這幾年還有幾年超過20次。
羅:那老師這個紀錄是美國,還是全球?
汪:全球。它是全球地震網,所以這個趨勢就是很清楚的。雖然說,就我們地球科學來說,你只有這個三十幾年的這種數據還是很短。可是很清楚。而且它跟我們這個能量累積的這個方向其實是一致的。所以很多的學者,他其實也預測了,隨著我們氣候的暖化,隨著地表熱能不斷地累積,未來全球發生規模非常強烈的地震,是越來越頻繁,也越來越容易發生。
羅:地震變成我們每一天的夥伴,壞夥伴嗎?
盧:我覺得重點是我們真的要有防災意識耶,我聽後我覺得我的防災意識..真的! 趕快回家準備避難包。
汪:因為現在地震不可預測,所以我不知道它是明天、下個月、明年? 什麼時候來。但是我剛剛講了,我們雖然不能預測,但是我們可以看它的風險。那過去,譬如說2002年2004年都可以說我們的風險還很低,所以如果說你沒做什麼樣的這個預防,就算地震來了它規模也不會太大,你也許受的傷害就不會太嚴重。可是現在不是了,現在已經經過了一段時間,我們跟集集大地震已經經過了20年了。那以台灣的這種地質環境來說好了,我們從這個清朝我們就有了很多的這個歷史記載,我們看這種大規模的地震發生,以前我們當然不能很準確地知道說地震它的規模有多大,但是我們可以從它的死傷人數可以知道這個地震嚴不嚴重。那我們看這些嚴重的地震,大概都是30年就會有一次,也就是說,以台灣的地質這種背景來說,我們一直不斷的擠壓,每一年也不斷的釋放,大概用10個廣島型核彈的能量,但是可能都沒有辦法完全釋放,所以他還是會持續的累積。按照過去的經驗呢,大概都是在30年的時候就是累積到一個可以產生規模7大地震的這種程度,所以它就釋放一下。所以一個人如果說他以前的壽命沒那麼長,他大概就是60年,一輩子可能就會碰到一次或二次。但現在不是了,現在地殼能量越來越多,然後它發生的次數越來越頻繁,然後規模也會越來越大。所以在我們一輩子的時間,再加上我們的生命期也比較長,我們可能會碰到兩次到三次。那這種可怕的地震,如果說我們不做好準備的話,那給我們帶來的傷害就很大。那如果說是在兩個大地震中間,那還好。那偏偏我們現在正在接近於這個要發生的關鍵點,所以這時候我們就不能夠輕忽了,我們一定要毫不懈怠,常常做好準備。
盧:大家趕快查你家是不是在活斷層,然後要買房子一定不要買在活斷層,然後防災包一定要準備好。
羅:那我覺得應該有更多的人要提高這方面的討論,因為我們應該督促政府的層級,他們應該有一些預防性的措施,不管是老房子的加固、演習啦! 演習不是只有小學生做個樣子而已,就是真正的,不管是..尤其是像醫院這種機構,像埔里基督教醫院那個例子就太神奇了! 太神奇了! 真正事情來了之後,大家能夠有條不紊,然後井井有序地逃難、救災,把傷害降到最低。地震科學專家還有什麼提議呢…我覺得這個問題,個人層級畢竟能做的有限,我們能做的就是保護自己的生命安全而已,但是地區啊、房子、街區,或是像醫院、養老院等機構,可能真的我們個人沒有辦法幫到這麼多。
汪:是,對個人來說,不管在什麼時候碰到這種可怕的大地震第一件事情就是,讓自己活下來。我記得以前有部電影就是,最後的摩希根人,大地英豪,它裡面一句對白,我聽了以後就一直沒忘掉,女主角被擄掉了,她男朋友逃掉了,逃掉之前,就跟她講說,Keep alive!不管發生的任何的災變,我們的第一件事情,一定要先活下去,你活下去你才有未來,妳的房子可以沒有,妳的財產可以一時之間丟掉,但是你如果沒有了生命,其他通通都沒有,有了生命,我們還可以重新再起。所以第一個就是一定要保護自己可以活下來,第二個我們要保護我們的家園,讓我們的房子盡量堅固一點,剛剛提到說不要住在斷層帶上面,那我們到老舊房子這麼多,需要更新,需要加固、需要把它強化,這個靠個人真的是很難,一定要政府介入,一定要政府輔導,加強推動。那更重要的一點呢,就是如果我們現在要買房子,你就不要買集集地震以前蓋的房子,因為那時候我們的建築規範都是比較薄弱的,對抗震能力的要求是比較差的。那自從集集地震過了以後,建築規範我們的要求都會比較強,所以一定建議大家。集集地震是1999年,那規範是隔年就提出來了,那提出來了以後建築界要去實施還要隔兩年。所以你就可以算,大概2003年以後的房子,如果你要買新房子,或者是要更新,就不要買2003年以前的。但是如果你已經住的是這種老房子了,好像我自己也是一樣,那就想辦法讓它堅固一點,至少地震來的時候不會成為一個很可怕的地方。
羅:我發現兩位老師不論任何的議題都能夠講到買房子,好! 那今天先在此打住了,非常謝謝汪老師給我們非常多的雖然有點可怕,但非常實用的知識。謝謝汪老師! 掰掰~下次見!