科學人/提前逾20分鐘警告「大地震要來了」!日本科學家找到預警新線索

圖/FREEPIK

2011年,東日本大地震引發了高達40公尺的海嘯,重創福島地區,造成近2萬人罹難,當時震央位於「日本海溝」隱沒帶。然而日本的另一條「南海海槽」隱沒帶,是全球最強烈的地震與海嘯來源,在過去75年,「南海海槽」相對沉寂,儲存了大量地殼應變,宛如一條緊繃的彈簧,令人擔憂。

我們很想知道這條緊繃的彈簧什麼時候會突然彈起、引爆大地震?現在,日本的地震學家有了精良的預測工具。

日本打造海底地震偵測神網

根據《科學》(Science)最新發表的研究,日本科學家在南海海槽部署了一套超豪華的海底偵測網絡N-net。這套海底偵測網絡包含200多個海底節點,裡頭裝有地震儀和壓力感測器,還有鑽入地底的鑽孔觀測站,全部連接到日本的即時預警系統,讓核電廠、子彈列車都能在地震來臨前自動停下。這套系統總價高達1.2億美元,即將在數個月內完工!

根據日本地震研究所的所長青井真(Shin Aoi)估計,N-net未來能爲大地震多爭取22秒預警時間,若是發生海嘯,甚至可以提前多達20分鐘發出警報。對子彈列車和核電廠來說,可能是保命的關鍵。

一場7.1地震揭露:慢滑可能就是「前奏曲」

2024年8月,日本東南方海域發生規模7.1的日向灘(Hyūga-Nada)地震。這場地震並不算是超大災難,但科學家興奮到不行,因爲他們運用N-net部分完工並上線啓用的節點,迅速偵測這起地震,並即時評估海嘯風險,這次規模達7.1的地震,僅造成16人受傷、部分建築受損。

N-net結合另外兩套已建成的海底觀測系統,整個監測網將涵蓋日本兩大隱沒帶。此外,日本亦部署了20多個海底GPS觀測站,進行地殼運動監測。

研究人員透過觀測陸地上的 GPS 監測站的移動,發現南海隱沒帶深處,在日向灘地震發生前的一年間,出現一連串持續升高的慢滑事件——顯示這些慢滑可能已將斷層推向臨界壓力點,成爲誘發地震的關鍵因素。在這場地震之前,地底就已經有一連串慢滑事件,彷彿是在預告「大事要來了」。

慢滑是幾乎慢到你完全感覺不到的地震,地殼像毛毛蟲一樣一點一點滑行,但就是這種滑法,可能正在對斷層另一邊「偷偷施壓」,逼出大地震。

但慢滑也不是一定是壞事!另一篇研究用深海壓力感測器發現,2015和2020年曾出現兩次慢滑事件,竟然一路從地底滑到海溝邊緣。研究者形容它像「尺蠖」一樣在解鎖斷層壓力,反而可能釋放能量,減少引發巨大地震的機會。也就是說,慢滑可能是地球自己的「放氣孔」!

美國雖然也在推進卡斯卡迪亞斷層(Cascadia Subduction Zone)的觀測網,但相比之下,日本簡直是開了地震偵測界的凱迪拉克。正如德國海洋研究中心的地球物理學家 華樂斯(Laura Wallace) 說:「其他國家至少也該弄臺像樣的Toyota Corolla吧!」

(本文出自2025.07.01《科學人》網站,未經同意禁止轉載。)

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