中研院跨國研究成果:颱風可引發慢地震

更新日期:2009/06/12 06:06 韓啟賢

颱風與地震是台灣的兩大天災,中研院與美國學者組成的國際研究團隊,針對台灣東部地震進行研究,結果發現颱風可以引發慢地震。這項學術研究成果已引起國際重視,並刊登於11日出版的國際頂尖專業期刊「自然(Nature)」上。

一般地震是在數秒或數分鐘之間產生劇烈震動、地層撕裂的現象,而「慢地震」是指一種以數小時到一、兩天時間,用溫和的斷層滑動方式,釋放地底的能量。

這篇「颱風可以引發慢地震」論文的作者之一,中研院地球科學研究所副研究員劉啟清博士指出,研究團隊在台灣東部海岸山脈的3個監測站、地表下200多公尺處,埋設高精密度的井下應變儀(BSM)。在2003年到2007年間,共偵測到20個慢地震,其中有11個慢地震是和颱風同時發生。

根據所蒐集到的氣壓與地震資料,明確導出創新結論,就是颱風可以引發慢地震。研究團隊指出,這是根據利用單一斷層面的3次間歇錯動,可以模擬3個不同位置測站的不同時間記錄所推論的結果,而且20個慢地震會與11個颱風湊巧同時發生的概率,大約只有1億分之1的機會。

至於颱風的低氣壓為何會引發慢地震?研究團隊表示,颱風的低氣壓降低了陸地底下的岩石壓力,但是海洋底下的岩石所受的壓力卻因引入較遠處高壓區的海水而沒有降低,在斷層的額外壓力梯度引發了逆斷層的滑動。台灣東部位於擠壓板塊的邊界,此地區的斷層都有穩定的變形,當在接近斷層面破裂的臨界應力時,颱風所帶來的氣壓微小變動,有可能會將斷層面應力突破當地岩層所能承受的極限,而引發慢地震。劉啟清說:『(原音)一般的情況就是說,斷層如果能量累積到某一個程度,他會破裂、產生地震,就是我們觀測到的地方有一些能量是用慢地震去釋放,然後我們看到最大的慢地震,相當於一半地震規模5的地震。假如這種地震多的話,就會把一些能量釋放掉。』

研究團隊認為,或許台灣地區每年頻繁的颱風,正扮演著適時紓解台灣東部地層壓力的作用,減少這個地區大地震的可能。目前研究團隊已經將井下應變儀的觀測網向南、北延伸,期望提供更完整的研究數據,供未來學術與實際應用。

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