2008年汶川地震仍記憶猶新，中國大陸四川地區地震再起，2013年4月20日四川省雅安市發生芮氏規模7.0的蘆山地震，到4月24日的期間共發生了4,228次的餘震。我們對於大地震後的餘震並不陌生，但你想過「兩個在相鄰時間、距離幾千公里的地震有可能是因果關係」嗎？
 
地震產生的動態應力(dynamic stress)是透過波動的形式改變，表面波是其中威力最強、水平傳播最遠的地震波，它的傳播主要從接近地表的地層傳出去，雖然能量會隨著傳播距離而減少，但是頻率低、振幅大的表面波仍可以傳到幾千公里外的地區。

林正洪博士是中研院地球科學研究所的地震研究學者，他認為「強震有可能觸發強震」，而且不同於科學界傳統上認為僅止於鄰近地區，林博士認為透過動態應力可能觸發相隔千里的另一強震。
 
林博士在2012年1月的研究發表《Remote Triggering of the Mw 6.9 Hokkaido Earthquake as a Result of the Mw 6.6 Indonesian Earthquake on September 11, 2008》提出：「動態應力可能透過表面波來觸發遠距離的另一強震。」這在當時是一種革命性的科學論述。他蒐集到歷史上的各種例子，遠距表面波觸發強震最近1次的案例是在2008年9月11日，印尼發生矩規模(Mw)6.6的強震的21分鐘後，遠在4,750公里外的北海道南岸也發生了另一個矩規模6.9的地震，引起他的好奇：「這兩個地震有什麼關係？」
 
「我用日本的寬頻地震網，查到了印尼傳到日本的寬頻地震波紀錄。」林博士說，他從數據中發現「印尼地震的表面波傳到北海道南岸的時間點」和「北海道南岸發生地震的時間點」幾乎相同！「就算是壓倒駱駝的最後一根稻草，也是有關連的。」林博士對這個現象很感興趣。
 
怎麼證實表面波足以觸發遠距離的強震呢？透過經驗式，可以將振幅隨距離的衰減換算成動態應力的能量大小，應力的物理意義類似壓力，是單位面積上所承受的力，國際單位制(SI)的單位是帕(Pa)，KPa指的是1,000Pa。雖然結果顯示表面波造成的應力很小，只有約0.4～1.05KPa，但是比較過去能夠觸發地震的經驗大約為1～2KPa，算是勉強跨過了最低門檻。
 
除此之外，表面波的物理特性也可以說明遠距表面波如何觸發強震。雷利波(Rayleigh wave)是表面波的一種，又稱為地滾波，它的運動方式就像海浪一樣，如果從側剖面來看，雷利波使粒子依逆時鐘方向運動，造成在不同深度的粒子運動方向相反，且雷利波振幅隨深度減少的特性，上盤的拉力大、下盤的拉力小，也有助於地層的錯動。
 
有了這些科學證據，林博士顛覆了過去科學界對觸發強震的想像，2012年10月《自然》(nature)也有一篇研究〈The 11 April 2012 east Indian Ocean earthquake triggered large aftershocks worldwide〉支持了林博士的論點，這篇研究認為2012年4月11日印度洋的強震與接著世界各地發生的地震有觸發關係。
 
不過也要謹慎的運用這些論述，「地層原來的狀態是否已經到達應力臨界點是很重要的，因此遠距表面波不算是主因，但是可能可以觸發。」所以並不是所有的強震之後都會發生另一強震。

 

（本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣｣執行團隊撰稿）

 
責任編輯：鄭國威｜元智大學資訊社會所

名詞解釋：矩規模(Ｍw) = ( logＭ0 ／1.5 ) －10.73。由於芮氏規模在用來測量大型地震時會有飽和問題，矩規模則較不容易飽和，因此作為現在國際通用、描述大型地震規模的單位，規模過小的地震則不適用。