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- 562期－地震新情報（10月號）
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2016-10-01如何評估地震危害與風險？
562 期
Author 作者
詹忠翰。王郁如。李雅渟。馬國鳳。
位處於板塊交界的臺灣，地震成了無可避免的宿命。但除了消極地恐慌地震可能造成的災難，藉由跨領域的合作，或可積極地將地震造成的損失以及衝擊最小化。本文以地震危害與風險評估的角度，探討不同領域針對地震減災所做的努力。
根據聯合國「政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）」的研究報告，「風險」的明確定義為災害、脆弱性，以及暴露性等3項因素的函數（「災害」為造成社會負面影響的自然或人為因子。以地震災害為例，表示地震所造成的震度；「風險」則意指災害造成的生命與財產損失）。
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受到車籠埔斷層影響而隆起的校園操場。（Bob Yeats, Oregon State University, https://goo.gl/YhWL0N）地震災害評估
評估未來可能發生的地震災害，必須通盤瞭解地震的特性，進而評估地震分布、未來發震機率與可能的震度分布。
大地震的發生多肇因於活動斷層的錯動，如1999年集集地震發生於車籠埔斷層；1935年新竹–臺中地震肇因於獅潭與屯子腳二斷層的破裂。有 鑑於此，地震災害評估首重活動斷層的辨識，如經濟部中央地質調查所在 2010年公佈的活動斷層分布圖，標示全臺灣33條活動斷層地表出露位 置。另外，臺灣地震模型（Taiwan Earthquake Model, TEM）團隊則提出38條孕震構造（未來可能發生地震的構造）並彙整各孕震構造之活動特性（如回歸週期、未來發震機率等）。值得注意的是，各資料庫中活動斷層的位置以及特性並非恆久不變，隨著科學研究的精進，當有更新的證據或模型提出時，資料庫數據也將隨之更動。
雖然科學家儘可能地發掘潛藏在我們生活周遭的活動斷層，然而許多地震並不發生在已知的斷層上，造成的災害亦不容忽視。以發生於2016年初的美濃地震為例，該地震造成臺南地區重大的生命與財產的損失。而地震的發生肇因於埋藏於地底的「盲斷層」的錯動――而非過去已知的活動斷層，無法藉由出露於地表的證據評估地震活動性。因此，記錄著過去地震資訊的地震目錄便扮演著「古為今鑰」的角色。藉由過去地震的頻率，推估未來地震發生的可能性。
除了辨別地震源以及分析發震頻率，地震震度的計算也是地震危害度評估的另一個重點。地震發生後，地震波能量向四周擴散並隨著距離衰減，稱作「路徑效應」。路徑效應與傳遞震波的介質特性有關。一般而言，相較於活動塊體（如美國加州地區），震波在穩定陸塊（美國東部）衰減較少，因此更容易在遠離震源的區域發生災害。 2011年，美國維吉尼亞地震，其規模僅5.8，在美國東部與中西部等大範圍區域的居民皆感受到地震的威力；相對地，發生於2004年加州中部地震，其規模為6.0，僅加州局部區域造成有感搖晃。上述震度分布的評估方式，目前主要有2種方法：衰減公式以及震波模擬。 前者藉由過去地震觀測經驗，以數學公式表現強地動與地震規模、地震距離、場址放大效應（鬆軟土層上具有較大震度）之間的關係式。因此，我們可以藉由此關係式，估算某一位置的可能震度。後者則以地震物理的概念，考量地震波在構造介質中傳遞的特性，利用有限差分法等數值分析概念，模擬地震波能量傳遞到目標地點時的特性。
透過上述對斷層或地震源特性的瞭解以及地震波傳遞的特性，即可評估地震危害度。地震危害度的表現方法不一而足，最常見的方法為振動強度的分佈圖，呈現未來特定時間與機率條件下的振動強度分布。該結果通常顯示，在發震較為頻繁的活動斷層周遭，具有較大的地震危害度。……【更多內容請閱讀科學月刊第562期】