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天文台於報章刊登的文章 Newspaper Articles by Hong Kong Observatory


地震可測

梁延剛

在人類面對的眾多自然災害中,例如風災、水浸、山泥傾瀉、地震、海嘯、火山爆發等,地震可算是最具破壞力的一個。每年全球發生超過五千萬個儀器可量度的地震。其中約千分之一,即約五萬個為人類可感覺得到的地震。大地震出現的頻數雖然不多,但其釋放的能量相當巨大,可造成嚴重的傷亡。以一九七六年唐山的7.6級地震為例,死亡人數估計高達二十四萬。

地震主要是由地殼移動所引致。雖然現時科技突飛猛進及對地球物理及化學的認識增加,但對地震及其成因的了解仍然處於初步階段。各國政府及科學家們正積極減低由地震造成的影響。一般來說,防震減災的工作可分為數個項目:地震監測預報、震災預防、地震應急以及地震救災與重建。地震預報不單是科學問題而亦是防震減災的一項重要環節。

一個有效的預測應具備「時、空、強」三個要素,即能同時預測地震發生的時間、地點及強度。預測的背後亦應有科學理據支持。預測中的三個要素缺一都會失去價值。舉例來說:「明天日本有地震」,這句預測對地震的大小不明確。由地震儀錄得發生在日本的微小地震每天都很多。預測可算是說對了,但在防震減災上毫無意義。

若講地震的歷史記載資料,最豐富的首推我國。在超過三千年前的文獻中,我國已有地震的紀錄。早在東漢時代張衡便發明了候風地動儀 (見圖),而其他國家製造地震儀,只不過是近百年的事。在各種地方誌和史籍中,都記載了許多有關預測地震的經驗。例如,「銀川小志」記載:「每歲小動,民習為常,大約春冬居多,如井水忽渾濁,炮聲散長,羣犬圍吠,即防此患。秋多雨水,冬時未有不震者」。但較科學化及有計劃地作地震預報的歷史在世界上都比較短。中國第一次作出成功的預報是一九七五年發生在遼寧海城的7.3級地震,這次也獲聯合國有關組織及科學界普遍承認為人類歷史上第一次成功預報到一個七級以上的地震。事件中,在地震前兩個半小時及時將超過一百萬的居民疏散。其實在這次大震發生前,也有很多先兆可尋:在斷層附近地面異常升高、傾斜的改變速率急劇增加、井水與潮汐站的水位上升以及當地微震增加等。然而不是所有強震在發生前都如海城地震般有明顯的前兆。一九七六年的唐山大地震,就是其中一例。

候風地動儀

候風地動儀

地震預測以現世界科技水平來說,所知還是有限的。現時世界普遍採用的短期預報方法主要是探討地震發生前的特徵,稱為前兆。這些方法括監測某地區地殼的重力、電場、磁場等變化,地下水的水位及所含氡氣量的改變,動物的異常等。監察前兆的方法雖多,但很可惜到目前為止還未能可靠地同時預報「時、空、强」這三個要素。

地震預測困難之處在於其非線性及混沌性的本質。地震是一個三維空間問題,但現時的觀測局限於地面或接近地面的範圍。除此之外,大地震的復發週期大,概率小,令預測方法難作檢驗。雖然很多科學家正不斷進行研究,務求找出可靠的預測方法,但近年亦有幾位美國和日本的科學家在科學文獻上提出地震是不能準確預測的觀點。值得一提的是一個虛報所付出的代價可以很高。若一個經濟發達的地區預測有大地震而需要疏散,虛報除會引公眾不必要的恐慌外,工商業受影響或停頓所帶來的經濟損失亦會相當巨大。現時很多國家都將部份的資源轉移投放在防震減災的其它環節上,例如抗震結構方面的研究,希望可做到「小震不壞、中震可修、大震不倒」,以減低地震造成的破壞。在可見的將來,地震預報的發展還需經歷一段漫長且艱辛的道路!

﹝文匯報 2000年4月14日﹞


※ 多謝文匯報之允許,轉載以上的文章。

最近修訂日期: <2014年4月1日>