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2021-03-30地震預測的成功與不成，行動與不動
616 期
Author 作者
陳卉瑄／臺灣師範大學地球科學系教授。
1556年正值隆冬，一個大地震在午夜子時發生，熟睡中的人們逃生不及，其後的災害包含水患、山崩、火災，甚至隔年的瘟疫，釀成超過80萬人死亡的悲劇。這是全世界致死人數最多的地震事件，發生在明朝的嘉靖時期。
此後，單一地震致死人數超過5萬人的案例仍歷歷可數，包含1908年規模7.2義大利地震（7萬多人死亡）、1923年規模7.9關東地震（14萬多人死亡）、1948年規模7.3土庫曼地震（11萬多人死亡）、1976年規模7.5唐山地震（24萬多人死亡）、2004年規模9.3蘇門答臘地震（22萬多人死亡）、2005年規模7.6巴基斯坦地震（8萬多人死亡）、2008年規模7.9汶川地震（8萬多人死亡），以及2010年規模7的海地地震（31萬多人死亡）。由於反應時間僅有數十秒，並常伴隨發生人為和天然災害，例如火災等。自古以來，「地震」對生命財產造成的巨大威脅，並未隨著科技進步而消失。
科學家們苦思「提先預知地震」的可能性，從觀測、實驗、理論分別提出了不同的方法，如何在下一個地震發生之前，知道時間、地點、規模等，這是「地震預測」的範疇；而在地震發生前數年、數月、數天、幾小時，發動「多大的地震即將在哪裡發生」的通報，則是屬於「地震預報」。一個是分析面，一個是執行面，兩者相輔相成。
全世界唯一預報成功的案例，是1975年規模7.3發生在中國的海城地震。在地震前數年、數月、數天，甚至數小時顯著的前兆現象，讓它成功被預報，及時疏散震央區的居民。然而，這個成功經驗卻無法複製在隔年的唐山大地震，當時死亡人數高達24萬多人。科學家們把責
任歸咎於「地底下的孕震條件隨時間而變，而地震前兆因時、因地皆不同」！
這一篇文章中，引用了加拿大地質調查局太平洋地學中心資深研究員王克林等人，在〈預報1975年海城地震〉一文中，經訪談和史料記載所提供的材料，帶大家重回1975年海城地震（王克林等人，2008；Wang et al.,2006）。
重回海城地震
囊括河北省、山西省、內蒙古、北京市、天津市的華北地區，300年來都非常平靜。直到1966年邢臺地區的M6.8、M6.7、M7.2等三個地震，1967年的M6.7河間地震，以及1969年的M7.4渤海地震的震央位置（圖一），三年內竟有五起規模大於6 的地震！這讓當時的中國政府非常緊張，於是開始加強地震前兆的監測工作。當時中國人民普遍相信主震之前的「前震」現象，並盛傳「小震鬧、大震到」的說法，這讓許多比農村更小的行政層級，自行做出臨震預報和疏散的決定。
圖一：1966～1976年間，華北地區的重大地震事件。紅色星號為震央位置，三角形則為預報依據II中的不同觀測地點。地震預報的依據I：跨斷層的水準測量
1973年9月開始，靠近大連市的金州斷層（圖一黃色三角形處），其兩側的塊體的高程變化，從先前每年穩定的0.11毫米（mm），增加至每年2～3毫米，這個和背景值相差超過10倍的異常量，持續了約500天之久。而在1969年，日本地震學者坪川家恒提出了下一個地震的規模（M）和地殼變形異常持續的天數（T）和的關係（Tsubokawa, 1969），為logT=0.79M-1.88，這讓預測的規模約落在5.8左右。
地震預報的依據II：地下水異常
從1974年初起，遼東半島上的西北側（圖一藍色三角形處），冬眠之蛇竟然成群出洞了，附近的地下水也觀察到氡氣（radon, Ru）的異常；幾乎在同一時期，小地震活動也增多了。在東側（圖一綠色三角形）的20幾口井中，發現井水變色、變味、鈣離子（Ca2+）和鎂離子（Mg2+）增多，以及水位的上下波動。……【更多內容請閱讀科學月刊第616期】