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我們為什麼需要強震即時警報?預警系統真正的用處你知道嗎?

震識:那些你想知道的震事_96
・2017/10/10 ・3567字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

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文/阿樹|震識:那些你想知道的震事副總編輯

這篇文章的發想是來自於今年(2017)四川地震後一篇文章:提前 71 秒為成都發出九寨溝地震預警,這套中國研發的預警系統真的很厲害,這些文章帶出了一些大眾對強震警達的不當相像和迷思,也藉此談談「強震警報」(以下會以「地震預警」來作為代稱)對我們的重要性和實用性。但阿樹在這先說明一下,前述的文章內容並不糟糕,也有提及實用的觀點,但或許為了更吸引讀者,在下標題時卻忽略了地震基本的科學極限,所以才特別需要澄清一下!

二種不同思維的地震預警

修改一下藥廠廣告的台詞,用在地震預警上就會是「平平是地震預警,原理不同,用途效果也不同!」過去像本站介紹過氣象局的地震預警系統,以及日本的緊急地震速報,甚至前文中國大陸使用的 ICL 地震預警系統,大致的原理都是建構在基本的地震定位與決定規模的方式,進一步的利用電腦與程試判斷等手段,盡可能縮短時效,並且以規模計算的結果評估震度,目前上述「區域型地震預警」的技術大約可以縮短在 20 秒之內。

國家級警報(PWS 簡訊截圖)。圖Toppy368 @ Wikimedia commons
另一種則是「現地型地震預警系統」,這種系統就會跳過地震定位的步驟,直接針對先收到的 P 波進行分析,而透過大量分析過去的地震波形資料特徵,便能從最初的 P 波(僅需前 3 秒的波形)分辨出地震的規模是大是小,進而估算後續震波的活動,這樣一來就可以更快得到資料,這種方式在國內包括國家地震工程中心、前些日子接受本站邀稿的吳逸民教授皆有相關的研究與衍生產品。

不過有一好就沒有兩好,現地型的系統時效快,但畢竟僅靠預先設計好的演算方式,準確度就比不上利用較多測站解算完成的區域型地震預警系統,反過來說區域型的技術由於需要花上較多的時間,最嚴重的震央區或斷層沿線一帶,可能都算是「盲區」,就算收得到區域型的預警簡訊,地震也早就過了。除非我們能把這兩種摻在一起…當然,我想得到,你想得到,科學家也想得到!目前上述所提到的開發單位都在嘗試如何把這兩種方式結合搭配運用以達到最佳效益,好在這些研究已經近在咫尺了!

說到「效益」,該怎麼評估?越多秒越好嗎?

因為地震預警是種「提前告警」的警報,習慣上或許看到 71 秒會有「這系統很厲害RRRR」的感覺,但這真的就很厲害嗎?接下來我們用簡單的數學來解析,內文有提到它是對「成都市」的預警,成都市和震央的距離關係有多遠、震度有多大呢?筆者沒有官方資料,先拿 USGS 的報告截圖來看:

震央所在以等震度線分布圖。圖/USGS 網頁。

若將上圖中震央(星星)地區與震央直接拉線,相隔大約 280 公里多,S 波的波速若以 3.5 km/s 來算會是 80 秒、以 3 km/s 則是 93 秒,如果我們取個中間值估個 87 秒好了,減去 71 秒就會是 16 秒,代表的意思就是震後約 16 秒我們就收到地震簡訊了,還記得前面提到區域型預警技術一般解算情況都會壓在 20 秒內嗎?就這次的案例而言,16 秒的時間做好解算及發布到用戶端,的確算是很好的時效,尤其是簡訊端發送的部分!

但是,如果要直接把「我們多了 71 秒可以防災」來作為結論,卻言之過早,因為上圖的成都市旁邊也顯示了當地的震度,以MMI 震度階畫分的話是震度 IV 級,對於到中央氣象局大約是 1~2 級左右的震度,這樣程度的晃動小到幾乎不會造成災害,真要考慮也僅有極精密的儀器之類的會受影響吧?

那麼到底預警可以用在多遠的範圍?

真要用科學的角度來看,實在很難給個門檻範圍,因為呢,地震大小不同,衰減的程度不同,當然我們會得到的預警時間也都不同。這樣講很難懂對吧?我們舉出一種情境,看看地表震度分布和 S 波從發震之後到達不同地方的時間關係示意圖:

情境 1:僅考慮震度衰減的效應,S 波的行進波速以 3.5 km/s 來估計。黃色為震央位置示意,實際上震度分布會因斷層破裂型態而有所變化。圖/作者繪製提供。

從上圖的情境來看,大於六級震度的地方幾乎都在預警盲區內,五震震度區或許可以仰賴現地型預警技術,而四級震度區或許可以藉由區域型地震預警得到更多的預警時間。

為什麼上圖的 S 波到達時間只畫到四級震度區?因為三級以下的震度對於多數建物並不會造成太大危害,而現在台灣收到的地震簡訊大致也是以所在地震度四級為標準。(不過,曾聽過朋友有在震度三級的情況收到簡訊,個人猜想或許是考量正負一級的誤差吧?)

至於更小的震度區呢?當然因為離的更遠,理所當然的就有更多的預警時間,只是它並不能達到真正減災的效果,大概是減少恐慌吧?

接下來,如果我們把地震規模改變一下,將上面那張不同震度區的邊緣和 S 波到時的關係表格化,做成不同規模情境時的情況如下圖:

將不同規模、地表加速度範圍與 S 波到時所繪的圖,地表加速度 25、80、250 gal 分別是 4、5、6 級震度的最低門檻值。不同顏色長條圖代表規模不同時,最遠可測得的加速度值,並用白色長條圖顯示其對應的 S 波(波速以 3.5 km/s 推估)從發震到達該位置時的時間。本圖為模擬所得之圖,不代表實際地震時的情況。圖/洪瑞峻繪製提供。

所以我們可以大略估出不同距離、震度與可預警的時間差異,可以發現當規模越大時,震災範圍將會較大,當然,需要預警的地方(震度 4 級、25 gal 以上區域)就會變大,此時再來談「得到多少預警時間」才有實質意義。預警技術所考量的地方應該是搖晃較大的地方,若是針對震度極小的地方,看起來就只是一個倒數計時展示器的概念而已。

不過,離震央較遠的地方也不一定安全

看了前面的圖表資料,或許有人會得到「遠的地方比較安全,所以也用不著預警」的結論,不過我必須說這是個迷思觀念。因為震度的分布不會等距均勻分布,還會受到斷層本身和地質的影響,我們從 921 集集地震的等震度圖,就能略窺一二:

921 集集地震的等震度分布圖,星號為震央所在,圖/中央氣象局地震百問

先看震度 6 以上的部分,可以發現圖上的震度分布是長形的,向北延伸到新竹,向南延伸到嘉義,絕大部分因素在於南北向的斷層型貌,以及斷層錯動的情況。斷層向南可延伸到南投和雲林交界,而向北則可到苗栗南端,而錯動的初始點雖在震央區,但斷層錯動量最大的地方要再更偏北方一點(見在動與不動之處,那些斷層面上的複雜事(下)--《震識》一文)。所以雖然有些 7 級的震度區離震央稍遠,但震度一樣很大、很危險。

接著看 5 級震度的地區,最明顯的就是在北部地區有一塊淺綠色,雖然搖晃不若 6 級強烈,但也足以造成一些損害,此時預警系統就可發揮用處,如下圖所呈現的概念:

情境 2:在情境 1 的基礎上,多了一塊震度因地質情況而產生放大效應的部分(橘色橢圓範圍),提前預警將對此區域發揮更好的效果!圖/作者繪製提供。

預警系統「真正的用處」

在此舉出兩例近代歷史地震案例,分別是 1986 年與 2002 年在花蓮外海發生的地震,前者震毀了當時台北縣(現新北市)中和的華陽市場,而後者則造成施工中的台北 101 大樓起重機吊臂震落的傷亡。

預警系統並不能改變震毀的市場或震落的吊臂,尤其是當時的華陽市場經改建後耐震能力已較差(這也是事後調查才知道),讓我們的建物更加堅固耐震,一直都是抗震的重要做為,與預警系統本身是不同的事,然而像是施工中的吊臂,或是當年在市場一樓的人們,若是多了十秒至二十秒的時間應對,是否能再降低傷亡人數呢?

哪怕是在搖晃之前能盡可能的避開危險,都能多爭取一些生存機會,當然,這都得建置在我們知道怎麼運用科學、科技來幫助自己。歷史無法重來,但未來可以改變,看似消極作為的各項地震研究或防震建議,實質上也是一種積極求生之道。

延伸閱讀

註解

  • 集集地震的車籠埔斷層,請見下圖中央地調所之台灣活動斷層分布圖:

 

本文轉載自震識:那些你想知道的震事,原文為《我們為什麼需要「強震即時警報」?警報時間越長就越有效嗎?》,也歡迎追蹤粉絲頁震識:那些你想知道的震事了解更多地震事。

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震識:那些你想知道的震事_96
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《震識:那些你想知道的震事》由中央大學馬國鳳教授與科普作家潘昌志(阿樹)共同成立的地震知識部落格。我們希望透過淺顯易懂的文字,讓地震知識走入日常生活中,同時也會藉由分享各種地震的歷史或生活故事,讓地震知識也充滿人文的溫度。

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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地震預警比你想得更複雜!ft. 氣象局地震測報中心主任陳國昌【科科聊聊 EP.56】
PanSci_96
・2021/09/14 ・764字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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地震來時,除了收「國家級警報」簡訊外,更該遵守趴下、掩護、穩住這三項避難原則!不過,你知道隱藏在地震背後的「地震預警系統」是什麼嗎?就讓我們說給你聽!

  • 00:37 臺灣一年的地震有幾個?
  • 03:34 地震測報中心平時的工作內容是什麼?
  • 07:50 即時站是什麼?
  • 14:29 會透過觀察動物行為來研究地震嗎?
  • 16:48 氣象局在地震預警系統上做了許多努力
  • 23:56 透過人工電腦可以比較好達到預測嗎?
  • 25:10 日本與中國的研究
  • 29:30 臺灣選用建材的改變
  • 32:21 地震預警時間有可能再提前嗎?
  • 40:49 新計畫的效果如何
  • 41:25 理想中的地震預警秒數
  • 50:57 小地震準大地震不準?
  • 53:57 地震測報中心的願景是什麼?
  • 58:36 地震來時該做什麼?

*2021 年「國家防災日」將在 9 月 17 日舉辦,藉由災防告警訊息服務(PWS),於當天早上 9:21 進行「地震速報」測試;9:25 進行「海嘯警報」測試,科夥伴們收到簡訊請不要驚慌,記得遵照「趴下、掩護、穩住」的基本原則,配合演練進行唷!

延伸閱讀:叫醒他的不是鬧鐘,是地震,還有讓預警系統更好的夢想

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叫醒他的不是鬧鐘,是地震,還有讓預警系統更好的夢想——專訪氣象局地震測報中心陳國昌
鄭國威 Portnoy_96
・2021/08/23 ・6850字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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氣象局地震測報中心大部分同仁得 24 小時待命,主任陳國昌對此指出,「壓力比較大啦!」圖/劉志恒攝

「我不是花蓮人,但我也是每天被地震叫醒。」氣象局地震測報中心主任陳國昌在接受我們遠距採訪時笑著說。

這不是開玩笑,而是職業需要!包括陳國昌在內,地震測報中心大部分同仁手機 24 小時不能關,要隨時待命。不過說到緊盯老天爺臉色這件事,整個氣象局不都是如此?他說,如颱風等劇烈氣象變化,在來臨時的確需要動員整備,持續報告與預測,但地震卻沒有時間可以準備,因此相較於其他氣象局同仁,地震測報中心就得隨時在線。

「壓力比較大啦!」他一樣微笑著說,中心平時要有三組人負責核心作業,分別是「餘震監測作業」、「發布作業」、「預警作業」,要是發生規模 6.0 以上的大地震,十多位同仁會立即回到崗位,回應來自媒體與民眾的大量資訊需求。

對陳國昌來說,氣象與地震測報就是他整個人生。地球科學系畢業後,研究所也接著念地球物理,在大學教了兩年書,之後他就進入氣象局從基層做起,每個職位都歷練過。「我們也不敢講說自己多重要。一個工作既然接了,就想辦法做好。」他說。

陳國昌在接受遠距採訪時表示:「我不是花蓮人,但我也是每天被地震叫醒。」圖/劉志恒攝

地震預警,還能更快?

這次採訪陳主任,是想了解「地震預警」的下一階段發展。臺灣的地震預警發展始自 1990 年,如今已足以出口技術到世界各國,可說是臺灣驕傲。然而對大多數民眾來說,最有感也最好奇的,還是偶爾傳來(或就是不傳來)的「國家級警報」。

國家級警報屬於災防告警系統的一環,預設開啟且無法關閉,因此多數人初次收到演練訊息時都會非常驚訝。

延伸閱讀:可看公視P#新聞實驗室的介紹國家災害防救科技中心針對災防告警細胞廣播訊息的說明

有不少朋友可能收過地震以外的告警訊息,例如交通部公路總局會針對道路崩塌等因素,發布「公路封閉警戒」、經濟部水利署在水庫要洩洪時會發布「放水警戒」、農委會水土保持局也會在土石流警戒區發布警戒。不過在各類告警訊息中,只有氣象局的地震速報,以及內政部警政署與國防部負責的飛彈空襲警報屬於「國家級警報」。由於目前沒有防空警報,因此會收到國家級警報就只有在大地震發生的時候了。

預警跟預測有什麼不同?簡單來說,「預測」是地震還沒發生,就能夠告知民眾地震要來了,包括在哪個位置、有多大、發生在什麼時間點?目前科學只能針對地震可能的前兆,提供一個範圍內的機率,例如某個地區在 10 年內可能會有規模多大的地震,這無法讓民眾馬上根據資訊來避災,只能種下防災觀念的種子。

預警是在地震發生後,利用密集的測站、快速的計算,得到地震可能影響的範圍,然後在範圍內用「跑得比地震波快」的電訊號,針對有可能發生災損的地區發出警報。能夠爭取的時間並不多,短至 2-3 秒,長至 10 秒以上,但只要能爭取到多一些時間,生命財產就可以增加多一分保障。陳國昌坦言,與其寄望於不知何時有成果的「預測」,「預警」就顯得更重要。

陳國昌坦言,與其寄望於不知何時有成果的地震「預測」,「預警」就顯得更重要。圖/劉志恒攝

預警爭取到的逃生時間彌足珍貴,但能否順利逃生也受其他因素影響。陳國昌表示,針對地震發生當下的行為,國際上有很多研究,重點結論是:在民眾有接受逃生訓練的前提下,在地震來臨前接獲預警可有效降低人命損失。以日本來說,只要有兩秒鐘的時間讓民眾提前預警,就能減少 25% 的死亡人數;而能有如此成效,是因為「防災大國」日本不只演習頻繁,民眾的防災意識也高。東京大學的研究更顯示,若有超過 10 秒的時間,超過 8 成以上原本可能死去的人可以活下來。當然,保住一命並不代表完全沒事,或許仍負輕重傷,但總是留得青山在。

一份中國的研究則顯示,如果有五秒預警,可以減少 17% 的死亡人數。可見除了逃生秒數的長短外,不同國家的地震逃生率不但與人民的防災教育有關,也與普遍的房屋結構有關。例如日本住家多半是木質構造,因此相對耐震,但火災及颱風豪雨的抗性就較低。反之,臺灣的住家多半是鋼筋水泥打造,大地震一來損害會相對嚴重,因此營建署也不斷提高耐震標準

精進都會區的強震預警、並將現有的地震防災預警服務智慧化,被列為 109 年通過的「前瞻基礎建設計畫」(前瞻 2.0)重點項目。然而預警也不只是偵測到 P 波然後發個訊號到手機那麼單純。首先,測站得要夠密集,不然收到 P 波也來不及傳播;再來,偵測到的訊號得夠清晰,不能受到太多環境變數影響,那麼就得要多個測站收到後再來演算,才比較能掌握地震的規模、位置及可能影響的區域。接下來還得立即傳到正確的基地台、再傳到我們的手機上——以上動作都需要在區區幾秒內完成,而且正確率還要高,才不會產生「狼來了」效應。

要突破目前的極限,陳國昌表示突破口就在於整合「區域型」跟「現地型」系統。(我:是合體技啊!)

氣象局主要做的是區域型地震預警,例如花蓮外海若發生大地震,靠近震央的幾個測站就會快速解算地震參數,趁著地震波侵襲遠方之前,發送警報到位於臺中的我的手機上,這就是「區域型」系統。去年氣象局已經將 10 秒地震預警系統上線,就是說,如果地震發生在陸地(本島或沿海),氣象局在地震發生後 10 秒內就可以把預警資訊傳到臺灣各地。

你肯定發現了問題:這對震央附近的當地人來說不就沒用?由於破壞力比較大的 S 波每秒約走3.5-3.6 公里,10 秒就是 35-36 公里,因此產生了「盲區」。所以就需要「現地型」地震預警來幫忙囉!當現地的地震儀偵測到 P 波後,便立即判斷會不會有強烈震波跟著來襲,3-4 秒就可以快速反應。如果在盲區內有很多重要單位,像是學校、醫院,車站等人口密集的地方,現地型預警就能補位,讓盲區盡量縮小,但也容易受到環境的雜訊影響(蓋房子做工程啊、大卡車經過啊之類的),造成假警報。

陳國昌表示,在地震預警科學中沒有十全十美的東西,要準就得容忍時間花得多、要快就得容忍誤差比較大。兩種預警各有優缺點,也因此可以互補。氣象局的現階段目標是要在北部都會區把 10 秒減少到 7 秒,並且不增加誤差,就得靠這兩型合體。

但要怎麼做到呢?陳國昌娓娓道來:首先要在都會地區及鄰近地區擴建 32 座井下地震儀觀測站(也稱「深井站」)、更新現有深井站的儀器設備、升級都會區周邊的 96 處強震站。由於從深井站收到的訊號品質較好,原本需要鄰近 6 個強震站回傳參數,可以減少為 4 個站或更少,一個個小作業平台化便能夠更快完成精準度夠的預估,實際上就是現地型+區域型的複合型。對雙北大都會來說,會造成影響的地震多半從宜蘭或花蓮外海來,像 921 這樣從臺中來的也有。

陳國昌透露,把反應時間壓縮到 7 秒內是目標,甚至 6 秒內也是有可能。不過這需要未來多年的努力。「今年都在鑽井,程式的開發也平行在做。原則上會先以大臺北地區來測試,接著逐年在不同的都會區展開。」

地震中心與學界的合作也正在進行中,目標是未來能做到 5 秒內發出預警。目前兵分二路,一組與中研院馬國鳳特聘研究員團隊合作,另一組是臺科大金台齡教授團隊合作。馬國鳳是國際一流的地震研究專家,而金台齡是 AI 與機器學習的專家,兩個團隊分別從地球科學與電腦科學的角度切入地震預警,光是想像我就興奮了起來。

但陳國昌強調:地震預警雖爭取到寶貴的逃生時間,但更重要的是大家平常要提高防災敏感度。「有事沒事在心裡想一下」。他也知道,絕大部分的人遇到地震的當下會愣個幾秒等著搖,因此防災意識跟防災動作需要深植人心,思慮要鎮靜、行為要確實,爭取來的時間才不會浪費掉。

陳國昌強調,比地震預警更重要的是提高防災敏感度,「有事沒事在心裡想一下」。圖/劉志恒攝

國家級邊緣人的成因:為何搖很大卻沒收到預警?

國家級警報作為全臺最強簡訊發送機,難免招惹民怨。有時民眾抱怨沒收到訊息、有時則抱怨收到很多訊息,陳國昌坦言,今年 2 月初,很多民眾收到多重警報,的確是個該避免的錯誤,程式已經立刻修改,不會再發生。更常被問的是:明明地震,怎麼沒有收到?

既然是針對大地震的警報,必然有門檻。目前設定是當預警系統預估發生規模 5.0 以上地震,會對預估震度可能達 4 級以上的地區發送。

接著來說說細節:所謂「預估」震度達 4 級,如果預估該地區會遭遇 4 級震度,那麼該地區就會收到警報,由於是「預估」,因此就算該地區的某些地方規模不到 4 級,也還是會收到警報。反之,有時候該地區「預估」震度不到 4 級,因此整個地區都會收部到警報,但該地區可能有較靠近震央的地方震度達 4 級以上,民眾就會覺得「明明搖晃得很厲害,為什麼沒有收到?」加上民眾後續看到地震報告,發現自己所在位置的確是 4 級,「國家邊緣人」的感覺就會油然而生。

第二種狀況跟電信公司有關。陳國昌說,地震預警系統會把所有該發預警的地區送到 NCDR 國家災害科技研究中心的平台,再發送給不同的電信業者,轉給該發訊息的基地台。有一些基地台並不穩定,可能故障或當機,或是剛好停運。基地台如果發生問題,附近的民眾就收不到訊息,一樣會納悶怎麼沒有收到。

第三種狀況是訊息發送的時候,民眾剛好在講電話,訊息進來雖然有聲音,但是因為他正在講電話所以沒注意。而且國家級訊息跟一般簡訊不一樣,過一段時間會消失,所以等電話講完才納悶怎麼沒收到警報。

還有一些原因跟手機有關。有一些手機並沒有保留災防警報頻道,例如舊型的手機或是水貨。之所以能定義出上述這些狀況,有時也要感謝沒收到訊息的民眾抱怨,才能查出背後原因。「我們能做的盡量做,也會反映給主管的單位來解決。以縣市政府為參考點的方式,的確有缺點,畢竟有的縣市比較狹長,因此我們已經開始多找幾個參考點來加入預估,總之得持續改進。」陳國昌說。

所以我說,那個地震預測呢?

既然「地震預警」可以隨著研究跟技術改進而提升,「地震預測」難道只能是空中樓閣嗎?說到關於地震前兆的預測研究,陳國昌說世界各國都在做,中國做得最多、也做得很早,但做了幾十年發現太艱難,近年也換軌改走預警研究。

據他所知,中國歷來觀測的前兆項目有 30-40 種,包括從衛星透過紅外線監測地表溫度,到觀測鸚鵡的行為,需要龐大的人力、物力、財力。臺灣則把焦點放在地震活動本身,一來是本就該觀測,二來這也是重要的前兆。

以 921 大地震來說,在 921 發生之前完全沒有跡象,但是地震頻率降低了兩三年,然後突然發生大地震。2018 年 2 月 6 日發生在花蓮的米崙斷層錯動就完全不同,2 月 4 日先有規模 5.89 的前震,爾後一直有密集餘震,衰減慢而且規模都在 4 以上,持續一天多之後,然後發生規模 6.26 的主震。

「我們以為前面規模 5.89 的是主震,後來發生規模 6.26 的地震,表示 2 月 4 日的地震是前震,這個規模 6.26 的才是真的主震,之後又有一個多月的餘震。花蓮 0206 地震 相當複雜,到現在還有學者專家在研究當時的狀況。」雖然地表上看到的是米崙斷層錯動,陳國昌說實際上非常多構造在那段時間都發生了活動,影響範圍非常廣。

日本 311 地震時也有類似狀況。前震規模 7.3 已經非常大,大家便以為是主震,過兩天竟然發生 9.0 的主震,中間也有密集餘震。

相較中國投入大量資源研究地震預測,陳國昌指出,臺灣把焦點放在地震活動本身,一來是本就該觀測,二來這也是重要的前兆。圖/劉志恒攝

就那麼巧,訪問當天是 7 月 16 日,正好遇到花蓮一連串的群震跟餘震。陳國昌表示 7 月 7 日到 8 日 的群震過了之後,「我們覺得應該沒事了」,而且接下來一週只有四次規模 3 點多的餘震;但到了 14 日早上突然爆發一個規模 5.2 的餘震,接著更是一波一波,到採訪當下已經 70 多起。

「因此前幾天我們非常注意,餘震非常密集,超過 40 個,我們就想說後面可能會有更大的地震,所以非常嚴密地監測,同仁都加班一直在看⋯⋯但今天早上這波又更密集,50 分鐘內有 15 個,其中有兩個規模 4.7 的,因此一早我們也非常緊張,想說後面是不是還會有。」陳國昌謹慎地說:「但我們看餘震都在規模 4 以下,我們就比較放心了。」

也就是說,規模大的餘震是一個重要的指標,如果大規模餘震越多,後面有更大地震的機率就越大,但陳國昌表示這還不算是預測,只能說是經驗。

除了地震活動本身,歸納而言,研究預測者在想的,不外乎「地震若發生,應該會怎樣?」的方向去觀測。例如,地震可能會影響地下水,那麼地下水位的變化或水質中稀有元素的變化,就是一個可觀測的指標。同樣的,若大地震要發生,科學家也猜測應該會先有小的破裂產生,破裂就可能產生一些電子、離子,不就可能量測到電流跟電壓的變化?而電在動,就會產生磁,於是也要監測磁場變化。

「我們在理論上想『應該可能會產生的現象』,就去觀測。但那麼多的地震前兆,我們一直找不到一個必要的、大地震發生前一定會發生的現象。」陳國昌說,如果在每次大地震發生前,皆能確認有特定物理現象存在,那預測就可行了,但那麼多前兆觀測的結果還是找不到這樣的關係。

不過也不用灰心,失敗本來就是科學研究結果的絕大部分。長期觀測對地震前兆研究來說是必要的,先把資料記錄下來,以後若找到關係也可以回溯驗證。就像是現在熱門的物聯網或工廠 4.0,得完整記錄數據,再搭配人工智慧,之後就能預測機械運作的情況,例如多久之後哪顆螺絲會鬆、哪根皮帶會斷裂。

地震前兆研究難以突破,對此陳國昌樂觀表示,「先把資料記錄下來,以後若找到關係也可以回溯驗證。」圖/劉志恒攝

但麻煩的是,不少「地震奇人」不講科學,抓著一些虛無飄渺的證據就聲稱可以預測地震,為了要駁斥這些人,氣象局也需要準備好科學證據。

「早期有很多『預測達人』,這些達人說自己聽到叫聲,然後沒多久就會有地震;或是身體哪裡會痛,接著就會有地震。」陳國昌苦笑著說,這之間關聯沒有科學性,久了大家也不信了。但江山代有奇人出,有些民間預測者學聰明了,明白自己的說法得跟科學有點關係,加點科學感,人們才會相信,於是開始拿低頻地磁的分佈圖,說哪些地方異常,或用各種專有名詞替自己的故事加料。這樣的「一番道理」對一些人來說夠有說服力了,許多達人賺得一票虔誠的追隨者。

「這些都是牛頭對馬嘴,我們觀測跟公開這些數據目的不是為了地震預測,但是他們卻拿來做錯誤的解讀,話術也很先進,通常講得模模糊糊,範圍很大,如果錯了,就說『能量轉移了』。」陳國昌說,因為臺灣地震很多包含無感地震在內,每年有 2 萬到 4 萬多起地震),如果「達人」本來預測說地震會發生在花蓮,但後來發生在宜蘭、屏東,甚至是菲律賓、印尼,他們也都可以給出一番頭頭是道的解釋。

這樣的胡說八道沒事就算了,要是出事或有人從中斂財詐騙,不就糟糕了嗎?陳國昌說氣象法雖然可以開罰,但門檻很高,更不是過了門檻就可以罰。除了符合所有要素,還要先規勸、警告、糾正,最後才能開罰。通常這些達人會在臉書上說一句「之前可能太武斷了」之類的,就算是反省抵銷了;然而接下來他又可以再次如法炮製,讓氣象局不勝其擾,只能說這些達人的確很懂得如何轉移處罰的能量。

「這些預測達人對於科學觀測的解釋都是錯誤的,希望他們的粉絲不要再誤信了。」陳國昌說畢竟人是聰明的,他期望大家都會學到教訓。

只是我想就算這些奇人大師錯再多次,信者大概還是只注意說中的那一次。不管信不信,手機收到警報,請大家還是趕緊「趴下」、「掩護」、「穩住」!而我也要對自己說:地震來的時候別總想著發地震文了,留給地震測報中心專業的「報地震」粉絲專頁發吧!

針對訪間「地震達人」頻頻「預測」地震,陳國昌表示,希望他們的粉絲不要再誤信了。圖/劉志恒攝
鄭國威 Portnoy_96
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是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。