國際時事

測量地球重力場異常　確知更快更準確的強震規模

游騏言 2017年12月07日 07:00:00

韓國十一月中發生地震，一輛計程車遭屋磚砸毀。（湯森路透）

《英國廣播公司》（BBC）報導，法國地球科學團隊提出利用地球重力訊號的變化來更準確地測知地震規模。

目前普遍採用偵測地震波中速度最快的壓縮波（pressure wave；P-wave）來多角定位震央與規模，但這樣的方式還不能在短時間內確知地震的規模。

更準確的數值要等到各處地震儀收到所有震波傳送後，經計算得知。這種狀況就像2011年日本東北地方地震，日本氣象廳剛開始指出芮氏規模為7.9，在3個小時後修正為8.8，最後又再調高至9.1。

光速傳遞訊號

這份發表於《科學》（Science）期刊的研究利用地層震動造成的重力場異常來更快得知地震能量，而因為這種訊號是以光速傳遞，科學家也能更快得到這些資訊。

Gravity signals could speedily warn of big quakes and save lives https://t.co/CLfhJ1LJ4n pic.twitter.com/OSMR8DD74G
— Scientific American (@sciam) 2017年12月2日

通常重力訊號的偵測容易被其它地表震波干擾，不過這組團隊藉由廣波段地震儀所紀錄的日本東北地方地震資料研究出一組模式。

The 2011 Tohoku-Oki #earthquake and #gravity changes recorded by the Kamioka superconducting gravimeter pic.twitter.com/YZpiTSbDwY
— Sismo EQ (@sismoecuador) 2016年11月26日

主導研究的教授伐李（Martin Vallée）表示：「因為知道震源與地震時間，我們知道地震波到達各個測站的時間。假如你在地震波之前看見重力訊號，假如你看到這個，代表這是很大的地震事件。假如沒看見，表示這次地震是芮氏規模8.5以下。」

該團隊發現利用新模式後，日本官方能在震源能量釋出後3分鐘得知東北地方地震的正確規模。

伐李指出，雖然這對疏散震央民眾沒有什麼顯著的幫助，因為震波在那時刻已經到達地表，但這對於後來預測海嘯則有截然不同的結果，提早預警海嘯能幫助更多民眾逃往正確的地方。

預知地震？

這項新技術並沒辦法「預測」地震，但能提早數秒發出預警，這些時間足以讓大眾逃至更安全的場域、讓手術醫師將器具移開病人、或讓列車減速避免出軌。

"Earthquake Early Warning: Gravity Changes Beat Seismic Signals" - Interesting article! #Earthquakes #EarlyWarning #EarthquakeResearch is #MakingWaves! #YYJ https://t.co/jSgkIEuldS pic.twitter.com/5hYRCngGAW
— Melodie (@DuchessMelodie) 2017年12月4日

不過當前的模式還不以有更普遍的應用價值，按統計每年世界約略只有一場規模8以上的大地震。

伐李認為，若開發出更敏銳的地震儀，該模式有望能使用在更小規模的地震上：「雖然我說『小』，我是指規模7和8，實際上也大到足以造成毀滅很多事物。」

科學地震重力波

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