921大地震20周年 中研院發現地震週期真實面貌

出版時間 2019/03/27
中研院研究員許雅儒(左)與台大博士生唐啟賢(左二)發表研究成果。唐鎮宇攝
中研院研究員許雅儒(左)與台大博士生唐啟賢(左二)發表研究成果。唐鎮宇攝

今年是921大地震20周年。過去地震預測認為,地殼變形的應力與應變速率是線性關係,但中央研究院地球科學研究所研究員許雅儒、台大博士生唐啟賢等人透過全球衛星定位系統(GPS)觀測20年來台灣地震測站資料與開發新的演算法,證實地殼變形的應力與應變速率是「非線性關係」。許雅儒說,這研究有助於未來地震週期預測能更貼近真實,研究成果上月27日已登上頂尖學術期刊《科學前緣》(Science Advances)

該論文的第一作者、台大博士生唐啟賢說,1999年921大地震後,中研院、氣象局、地調所、國土測繪中心等開始在全台灣布設密集而連續的全球導航衛星觀測網,目前已經超過450個,密度是全世界數一數二,他們的研究是國內首次利用衛星觀測資料分析下部地殼的塑形變形行為。

許雅儒解釋,過去對於岩石強度以及隨時間演化的變動、分裂,只能在實驗室內模擬;但若放到大自然中,斷層帶可長達數百公里,包括岩石組成、結晶粒徑、含水量、溫度等各種物理條件更加複雜。但她的團隊和台灣大學、中央大學、新加坡南洋理工大學、美國南加州大學開發新的演算方法,利用大地測量資料直接計算地震過後的地殼應變分布,剖析台灣造山帶下部地殼的變形特質。

許雅儒說,過去岩石圈內應力與應變速率的關係,常被認為是「線性關係」,但她們利用GPS系統與新演算法,觀察地表的變化直接推算下部地殼的變動,發現岩石應力與應變速率隨時間並非是恆定值、呈現「非線性關係」;這研究結果也和地震學觀測資料不謀而合。

許雅儒說,研究證實的非線性關係,有助於未來地震週期預測更貼近真實,對於地震過後地殼的岩石狀況也能有更好的掌握,能夠精準的找出需要預防的區域。但許也說,在大自然中地震週期可能長達百年、千年,已經超過人類壽命;現有掌握的觀測資料可能僅2、30年,對於未來地震預測仍有很大的不確定性。(唐鎮宇/台北報導)

 Science Advances
台大博士生唐啟賢的研究登上頂尖學術期刊《科學前緣》(Science Advances)。翻攝自科學前緣網站


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