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【專家預測】加州還會有大震 北加需小心7級 南加要預防8級

10月14日、15日加州灣區附近接連發生兩次超過4.5級的地震,引發大震關注。(圖片:網絡圖片)

【專家預測】加州還會有大震 北加需小心7級 南加要預防8級

【希望之聲2019年10月17日】(本臺記者馨恬採訪報道)10月14日晚間10點33分左右,灣區發生4.5級地震,震中在東灣Contra Costa縣的Pleasanton,不過從東灣到南灣和舊金山都有震感,而且據美國地震局USGS)說,2點幾級的餘震有至少20多次。而10月15日中午12:43左右,聖荷西以南大約50英里外的Holister又發生了4.7級地震。這兩次地震發生在距舊金山Loma Prieta大地震30週年紀念日的前兩三天。1989年10月17日的Loma Prieta地震爲6.9級,當時造成北加州63人喪生。

加州可以說是坐落在地震帶上,其中有一條主要的斷裂帶 San Andreas Fault約750英里(1300公里)長,它是位於太平洋板塊和北美洲板塊交界處的錯動性板塊,幾乎跨越南北加州,是地球上地層活動最活躍的斷層之一。近年來地震學家一直在警告,北加州面臨7級或以上的大地震機率很高。

那麼最近這兩次的地震發生在哪條地震帶上?

接連發生的小地震會不會是更大地震的預兆?而之後20多次的小余震說明什麼問題?

南北加州發生7級甚至8級地震的機率有多大?

本臺《新聞看點》主持人馨恬採訪了加州地震研究中心、南加州大學地球科學系的酈永剛教授,請他爲我們進行分析。

 加州地震研究中心、南加州大學地球科學系教授酈永剛 (圖片來自南加州大學)
加州地震研究中心、南加州大學地球科學系教授酈永剛 (圖片來自南加州大學)

主持人:請問10月14日晚上4.5級地震是發生在哪一個地震帶上?

 10月14日加州灣區發生的4.5級地震發生在Calaveras斷裂帶上。(網絡圖片)
10月14日加州灣區發生的4.5級地震發生在Calaveras斷裂帶上。(網絡圖片)

酈永剛:那個斷裂帶叫Calaveras,這條斷裂帶實際上是什麼呢?它是San Andreas往北走的時候,分了兩條主的斷裂: 一條是從西邊過硅谷(Silicon Valley)和Santa Cruz那個交界的地方,譁一下就到海底下去了,那個就是1989年Loma Prieta大地震震過的,6.9級,這條線應該是近期不大會再震了。東邊那一條分支就是Hayward斷裂帶了。

San Andreas斷裂帶主段地帶大概就在Holister這個地方就分成兩支了,一支就是從Holister往北走,這條叫做Hayward 斷裂帶。往北走就是2014年的South Napa地震,實際上就是這條Hayward 斷裂帶。它往北走過了Norma Bay往北的話,就象掃把一樣,它分成了好幾個分支,Napa那個地方是一個分支;它往東另外一條就是這一次地震的叫做Calaveras斷裂帶,也是比較活躍的。Calaveras它是從Holister那個地方差不多就錯開來了,真正的Holister市中心,它就在14號晚上和15號這兩個地震帶上面。它往北過去的話,就到了2014年Napa那個地方發生的地震。Napa就正好夾在San Andreas的Hayward 跟Calaveras 斷裂帶中間。這條就是Napa。Napa往東10公里就是Calaveras斷裂帶,也是比較活躍的,過去幾十年裏也有6點幾級地震發生過。

我們比較擔心的就是,因爲Napa 2014年發生過地震,它這條斷裂帶是一條小的分支,就是Holister往北走,到了Napa那個地方,兩條中間就是我們叫做West Napa的斷裂帶, 就是2014年來的那個6級地震的地方。它的東邊14公里就是Calaveras斷裂帶,它的西邊11公里就是Hayward 斷裂帶,它是夾在兩個斷裂帶中間的。

所以我們還是擔心,因爲能量。美國地震局USGS)在1989年以後,他們做了預測是在25年到30年裏邊,應該有一個6.5級以上的地震。但是2014年,它纔來了個6級的,所以能量還沒有完全釋放過。所以這一帶是比較吃緊的,就是說,後面這幾天裏面,如果來一個6.5級以上地震的話也不奇怪,因爲確實2014年的能量沒有釋放完。

主持人:這幾年來很多的地震專家包括酈教授都講過這個Hayward斷裂帶,是大家非常關切的重點。

 Hayward斷裂帶近年來被地震專家們認爲是能量集中的斷裂帶,引起專家們和民衆的關切。(網絡圖片)
Hayward斷裂帶近年來被地震專家們認爲是能量集中的斷裂帶,引起專家們和民衆的關切。(網絡圖片)

酈永剛:Hayward斷裂帶更吃緊,相對來說,因爲它每年的走速比Calaveras要快,就是相對它的板塊移動,沿着Hayward斷裂帶的移動,每年差不多10公分,比Calaveras要快好幾倍了。所以能量應該是在集中在Hayward斷裂帶。

你說的那個10月15日Holister地震,這個很難說是在哪個斷裂帶上,因爲這個地方正好是Y型的分支的地方,兩個斷裂帶也分不清楚(哪個是哪個),因爲在10公里以下嘛,到底兩個是相交呢?還是沒相交?很難說。實際上就是從構造上來說,的確要小心,因爲4.5級也可能是前震,也有可能的。

 主持人:這兩次4.5級、4.7級的地震,會不會是更大地震的一個前兆呢?還是說主要的地震已經震過了?

酈永剛:最近的兩三天裏邊就看它的了,這種可能性現在還是蠻高的,現在它的數據沒公佈,但是肯定他們(USGS)在計算那個ETAS (The epidemic-type aftershock sequence) model,就是根據現在的證據推算今後72小時或48小時裏邊發生比現在4.7級還要大的可能性是多少,可能性有百分之幾。現在具體數字我沒看到,還不好說。一般情況下,平時ETAS model算的話,就是說,發生這種4.7級以上地震,在這個區域可能只有千分之零點幾,千分之一好了。但是現在一個4.5,一個4.7發生以後,在東灣這一區塊裏邊(East Bay),就是這一帶的話,發生比4.7還要大的可能性可能是2%、3%,比平時要高得多了。隨着時間的推移就看72小時裏面它的一些餘震的規律有沒有異常,48小時裏面有沒有異常。如果最終的數字是增高的,那風險就大;如果它恢復到從2%、3%降到小於1%,降到千分之幾的話,那就比較放心了,那4.7級就是主震了,不是前震了。

主持人:這個ETAS model是怎麼計算的?

酈永剛:它是根據過去在這個區域裏幾十年發生過的地震的目錄(Catalog)裏邊用統計的辦法計算,就相當於雲計算一樣,就象那個氣象預報一樣的,就是它有一種模式(pattern), 一種規律性。比如說過去發生4.7級以後,比4.7級還要大的這種情況,用過去記錄下來的幾十萬個地震做統計的數據來計算,找到它的規律,這叫ETAS model,美國地震局USGS)專門有人做這個,現在這種方法也還在用。4.7級以後它不是也要有餘震嘛,或是沒有餘震,或是有餘震,餘震的時間、大小的規律……這樣推算,就是這樣的。

 主持人:10月14日晚上4.5級以後,有26個小余震,這種餘震多是不是表明大震的機會更大?

酈永剛:這種可能性是有的。假如說4.5級是主震,後面餘震的話,ETAS model跟蹤的就是這個。一般的是根據什麼呢?它有algorithm(算法)叫做 Gutenberg-Richter Law定律,還有一種叫法叫“大森-宇津”公式(Omori Law定律)。Omori是個日本人的名字Omori-Utsu。Omori Law就是主震以後後邊的餘震序列,即隨着時間的(推移),它的震級和數量成對數級減少,低下來了。如果符合這個對數曲線低下來的話,是正常的,而如果超過那個對數指數的話,就是不正常了。不正常,就是餘震太多了。現在應該說,就是餘震序列的話,就比如4.5級以後應該有3級到3.5級地震,甚至大的可能有接近4級的餘震。如果有的話,就是比較正常的。但是它如果沒有這些餘震的話,那麼反而不正常了,因爲可能還有能量沒釋放完。

所以這是有一套分析的,我們這有個叫CCEP( Coordinating Committee for Earthquake Prediction),就是做地震預報、預測的團隊,他們是專門做這個的。今天的話,4.7級以後如果它還是有比如4級以上地震,還不少話,那就要小心了。因爲它這個曲線不是低下來,它基本上是平着走的,那就風險比較高了。就是兩個狀況都不好,因爲一般地震,是兩個板塊,我們叫斷層,兩個面有摩擦,摩擦就頂住,我們叫patch,就是補丁,打的這個補丁,Holister這個地方就是一個補丁,還有一個補丁就是在Hayward上去靠近奧克蘭(Oakland)有一個大的體育場Coliseum那邊,是斷帶經過的,那個地方也是一個patch。Patch其實上等於一個補丁,兩個斷層鎖塊(lock block)在這個地方摩擦係數比較高,就是頂住,就是粘在那邊。但是它隨時可能如果粘不住了,譁一下不是就滑移下去了嘛。一滑的話,就產生比較大的地震了。

現在4.7級的話,它是一個小的patch,或者在一個patch裏面的一部分它是錯位挫了一下。那麼大的patch如果給它帶動的話,那就是6級地震,現在可能性還是有的。現在就是觀測餘震,看它餘震的分佈,餘震的位置是不是有migration,我們叫偏移。就是說,它的餘震如果固定在某一個小范圍裏邊不動,那還好。如果它沿着這個斷裂帶的patch,在幾公里裏邊它的分佈它在遊移,現在那個餘震的分佈、位置現在定位很準嘛,再根據它們之間的變化,定位到它的幾公里到幾百公里的話,就可以看它位置是不是偏移,偏到主斷帶,那風險就高一點了。所以我們搞地震工作,就是搞預報的那個團隊還在做,現在還在追蹤,我們叫tracing,就是跟蹤了。

主持人:加州地震研究中心、南加州大學地球科學系的酈永剛教授分析說,北加州發生6、7級地震的機率是非常之大,那是因爲這個大地震的25-30年的週期已經過了,但是在2014年北加州Napa發生的地震只有6級,美國地震局USGS)預測的是6.5級,所以那次地震的能量釋放沒有足夠。

酈永剛:連接地層一般是有30公里,30公里這個斷層是錯位的,但是它往南的那一段就是Holister跟Calaveras,這兩條在當時沒有錯位,但是斷裂帶是一個系統,所以能量沒有完全釋放完。所以北加州的民衆是要小心點。因爲從週期來說一般是25年到30年的話,89年Loma Prieta震過以後,現在也是到時間了,應該要震一下了。

我們南加州因爲剛剛震過了,在7月4號、7月5號兩個在裏奇克雷斯特市(Ridgecrest),一個6.5級,後面來一個7級,相對來說,在6.5到7.1級左右這個地震的預測裏邊的話,我們南加州比北加州可能稍微能樂觀一點,因爲兩個地震剛好震過,還好,它離我們市中心比較遠啦。但是它畢竟還是跟我們南加州的幾條主要的斷裂帶,它在那個East Shore中,也是我們經常發生地震的地方。就整個這一塊區域來說,一個6.5級一個7.1級剛剛震過嘛,相對來說,南加州稍微鬆了一口氣。北加州因爲6級地震不夠,所以還得要小心7左右的地震。

主持人:那麼加州8級地震的可能性有多大?

酈永剛:至於8級地震倒是我們南加州比北加州吃緊,因爲北加州畢竟1905年震過以後,它再要8級地震沒有這麼快,它也要幾十年上百年了。但是南加州就不行了,所以我們7級地震震過,那個風險是過了一下,但是它跟8級地震沒關係,因爲8級地震是在San Andreas南端的主斷層上發生的,所以7級地震的能量跟8級的比只是釋放了三十二分之一,沒有放完,所以8級地震也是已經30年沒震過了,已經“超期服役”了。

所以隨時我們南加州還是準備有8級地震,當然這種概率的話,不是太高,現在還是7%,百分之幾了,但是這個風險還是在的。相當於一把劍懸在頭上,現在這把劍本來是250年、300年要掉下來一次的,現在已經330年還沒掉下來。所以南加州的居民應該要注意這個8級地震的。

但是北加州的話,8級地震1905年發生過,這把劍它要等100年才能落下來。但是7級地震週期就不是250年了,就象Loma Prieta地震的話,一般的情況就是30年一次。北加州是30年了,所以來個Napa地震6級,只是釋放了一點能量,稍微推遲一下,可能是30年,32年,35年也有可能,但是它總是要來的,因爲週期的話,能量積累,30年積累應該是有這樣一個區間,6級不夠,沒釋放完。所以現在4級是不是後面的前震,也很難說,這兩天要看了。

我們南加州因爲從1994年Northridge洛杉磯北嶺區6.7級地震,震過也一樣的,25年現在過去了嘛,所以這次來了兩個,6.5跟7.1嘛。重大週期預測,USGS還是蠻準的。但8級地震是另外的週期,因爲它的主斷裂帶長度要400-500公里長,所以這個週期是250年到300年。那麼我們南加州要比北加州吃緊,就是剛纔我講的,我們已經超期了,所以這把劍隨時可能掉下來。

北加州的8級地震這把劍還有一段時間了,不是我們這一代人的事。但是7級地震就很難說了,因爲它週期已經是到了。所以這次USGS說,他們的斷裂帶目標是Hayward,但是也可能在Calaveras。也有另外一個團隊,他們研究認爲Calaveras的可能性也不小。就是這樣的。這兩個都一樣,都是在東灣(East Bay)那個地方。民衆自己要小心,準備好那個急救包啊。不過現在我看到北加州那邊的預警系統(Early Warning System)現在也在增加站臺了。

主持人:增加「地震預警系統」站臺有什麼好處呢?

 加州預警系統App:ShakeAlertLA & ShakeAlert (圖片來源:shakealert.org)
加州預警系統App:ShakeAlertLA & ShakeAlert (圖片來源:shakealert.org)

酈永剛:預警系統站臺越密,計算機處理的時間可以更短,更靠近可能發生的震中的位置。上次Napa地震,北加州的伯克利在5.4秒裏面就已經計算完成了。如果站臺再密的話,它可能4秒鐘就能夠算出來了,那就搶出了2秒鐘,很好啊。現在定的標準就是說:桌面上的玻璃杯掉下來,就是4度,如果當地有4度震中的話,它就要發警報給民衆了,那麼相當於震級一般是5.5級。

主持人:不過酈永剛教授也告訴我們,在2014年Napa酒莊地震的時候,這個地震預警系統(Early Warning System)是有在內部進行使用,在5.4秒內計算出來了。但是到目前,北加州的這個預警系統還沒有投入使用,而在南加州這個地震預警系統已經投入使用了,在手機App上就可以下載,這個App的名字就叫ShakeAlertLA。那我們在北加州怎麼辦呢?酈教授說,他預計北加州的預警系統可能會在不久的將來就會投入使用的。

【記者更新】以上訪談節目是在10月15日播出的。10月17日,即舊金山Loma Prieta大地震30週年紀念日的當天,加州宣佈啓用州級範圍內的地震預警系統MyShake,可以在手機應用下載。

責任編輯:辛吉

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