大地怒吼(BE0036)
Why The Earth Quakes：The Story of earthquakes and volcanoes

類別： 自然‧科普‧數理>科學
叢書系列：NEXT
作者：麥瑟斯．萊維、馬里歐．薩爾瓦多利
       Matthys Levy ; Mario Salvadori
譯者：莊安祺
出版社：時報文化
出版日期：1997年11月18日
定價：220 元
售價：174 元(約79折)
開本：25開／平裝／224頁
ISBN：9571324264

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▼  書摘 2

地震的前兆與預測

我記得幾年前發生地震，搖撼了我們的島嶼。當時有個厚臉皮的江湖郎中向鄉下人販售藥丸，號稱能防震。

　——約瑟夫．艾迪森（Joseph Addison）

在北美地震史約有 1500 年的期間，南加州聖安德魯斯斷層附近每隔 150年就會發生一次大地震。上一次是發生在 1857 年，因此地震學者認為在西元 2000 年前後，當地一定也會發生一次大地震。幸而大地震不會突如其來降臨，在幾年的時間內，規模 5 以上的地震會經常發生，次數日益頻繁，而當地表隆起，如房地產界線等測量的長度可能有所變化，可能會紀錄到磁力或重力的異常現象，應變計（strainmeter，測量地表上兩個鄰近點相對動作的儀器）也會顯示出地表上的額外變化。但唯有我們能夠正確閱讀這些地震前兆時，它們才能提出警告。不幸的是，我們還做不到這一點。

．長期的預測

1992 年，科學家經由年輪分析，證實了因山崩沖入西雅圖華盛頓湖底長久埋藏的道格拉斯樅樹，和因海嘯沖入 22 公里遠之外的普吉特（Puget）灣的一塊木頭，是同年同季死亡的。科學家認為，埋在普吉特灣沙灘下的木頭是因海嘯沖至該地。他們以放射性同位素推斷，樹是在 1000 年到 1100 年前死亡，華盛頓湖樹木的年輪分析也證實了山崩發生在同一時期，由於這兩個事件同時發生，而且很可能是源於約西元 992 年的強烈地震，證實了西雅圖是可能發生地震的地區，也使得科學家有了斷定地震時間的新方法，從而做長期的預測。

聖安德魯斯斷層也許是全球最常有人解讀的斷層，每年都有數千次規模1.5 以上的地震在這個地區發生，地震學者在這個斷層中，配置了七百餘具地震儀，連最微小的地震也逃不過紀錄。地質學者在斷層的斷面鑿探測洞，最近已有成績，因為地震造成的土壤層上不連續的位移，證實了歷史上有紀錄和史前曾發生的地震。大峽谷成層化的面貌，已經清楚顯示土壤橫剖面提供了歷史事件紀錄，由不同深度取出的樣本經放射性同位素測量之後，可以精確地指出地震、火山爆發、旱災，或是洪水等事件發生的日期，因此一種新的學理──古地震學，就能提供地震預測的資訊，藉著插補法（extrapolation）重現過去地震的頻率。過去 20 年，地震學者使用過去和現在的地震資料，終於拼湊出已往地震的面貌，同時也可把這份資料用來預測該區未來的地震活動。

首先，地震學者把 1200 公里長的聖安德魯斯斷層分成許多有相同特色（如地質相同、活動比率相同）的小段，接著依據過去的歷史和活動頻率，派定每一小段未來 30 年發生大地震的可能。在這種情況下，聖伯納汀諾（San Bernardino）未來 30 年內發生大地震的機率是 60 %，舊金山是 67 %，加州西部派克菲德（Parkfield）地區則有 90 % 的機率。地震學者運用這種方法，認定地震發生機率最高的是在洛瑪普瑞達附近的聖塔克魯茲，這也正是 1989 年大地震發生的地點。

派克菲德的地震可能性高，是因為其地震按週期發生，十分獨特。每 22年，就有規模 5.6 的地震侵襲該區（只有一、兩次的地震，間隔 32 年），如今派克菲德儀器處包括了：地震儀、加速計、位移儀、應變計、傾斜計、地質化學感應器以及雷射光儀器。這些儀器紀錄一系列的數據，用來了解前兆的意義，同時也可指出哪些資料可用來預測地震。

所有依據地震再度發生期或應變率（Strain rate）的預測都必須是長程的預測，因為就算它們能夠精確指出發生地震的地點和規模，但資料有效的期限只有 30 年，或是人類的一個世代。然而偶爾大自然也會提供特別的暗示，甚至改變遊戲規則，如 1992 年發生在育卡谷（ Yucca）的那次地震。

．大地震的前兆

加州東方 36 公里、洛杉磯東方 200 公里的育卡谷，是自稱「沙漠之鼠」人們的隱居之所。這些人厭倦了大都市的生活，來到這個多塵又熱的地方，來自各行各業，退休的專業人士、年輕家庭、郵局員工、飛行講師，以及沿著山谷路上商店的店員。他們全都喜愛此地的與世隔絕、晴朗的天空，以及寬廣的空間。

但就算開著叢叢小花的絲蘭樹下，也不能保證永遠的平靜。1992 年 6 月28 日凌晨 4 時 58 分，發生了芮氏規模 7.5 的地震，是加州 40 年來最大的一次地震，比 1989 年洛瑪普瑞達地震還要強烈 5 倍，使得就在震央東北數公里外的蘭德斯遭到了大破壞，摧毀了 20 間房屋和 10 家商店，燒毀 4 間房屋，1000 間房屋受損，300 人送醫，這次地震持續了 60 秒。

當天上午稍後的 8 時 5 分，蘭德斯西北 26 公里處聖伯納汀諾山區大熊市地區的居民被規模 6.6 的地震嚇得魂不附體。幾個小時內，發生了規模高達 5.4 的 54 次餘震，若是蘭德斯和大熊市地震發生在洛杉磯市，至少會有 1 萬人死亡。幸而只有 1 名幼兒在睡夢中因窒息而死。 雖然這個地區遭到地震破壞，但卻沒有人真的打算離開，原因互異，許多都是宿命論調，他們拿地震和其他天災相提並論：「難道火山爆發、颱風或海嘯會比較好嗎？」「洛杉磯的生活不是時時得帶著手槍嗎？」「我喜歡颱風，至少它事先有警報，但……」「我就是不信我會死於地震。」

我們對大地（義大利人所謂的patria piccola，小小的祖國）的依附有許多層面，拜太空人之賜，有些人把整個地球當成「小小的祖國」，其他人則認定祖國是自己的出生地，還有一些人則把使用相同語言或方言之處視為「小小的祖國」。我們之中有許多人都對自己出生或看著孩子成長之處情感深厚，因此應能體會有些人明知當地非常危險、不宜居住，依然拒絕離開家園。

然而地震學者不以為然，育卡谷的兩次地震，連華盛頓州和猶他州都感受得到，使大地抬高 5.4 公尺，弄破了地殼。更有甚者，他們發現就在地表下 24 公里處，有 2 個從前從未被人料想到的活動斷層。一個在大熊市東南接上聖安德魯斯斷層，另一個則在約書亞樹地區（Joshua Tree，2個月前發生規模 6.3 地震之處），塑造了南加州斷層三角。

在這個三角兩側的一系列地震，並沒有紓解了第三邊──聖安德魯斯斷層的壓力，不過這些地震使得三角向北移了 1 公尺，抵消這塊三角區對聖安德魯斯斷層的壓力，使該區更容易突然滑動。最後的關鍵問題是，什麼時候會發生滑動？斷層切面增加的活動（自 1986 年已經有 7 次地震）和 1906 年之前在舊金山附近活動的情況相仿，使得年輕的古地震學者凱瑞．賽（Kerry E. Sieh）預測：「雖然這只是個感覺，但我想我這輩子看得到聖安德魯斯南端發生大地震。」

．短期的預測

1960 年初期，俄國的地震學者注意到 P 波和 S 波比率隨時間而降低，唯有在地震之前會回到正常值，這可能是預測地震的有效方法。大體而言，P 波行進的速度比 S 波快 1.75 倍，在地震之前有一段時間，P 波會減慢 10 ～ 15 % 的速度，可能是因為石塊在破裂之前隆起之故。科學家分析以往地震的資料，發現 P 波和 S 波行進時間比率異常的時間長短，也和大地震的規模成比例。1973 年，學者由阿迪羅岱克山脈（Adirondack Mountains）、藍山湖（Bule Mountain Lake），和紐約三地，測量兩波行進時間的資料，首次預測了地震的位置、規模，以及時間。後來證明他們在這三方面都很成功，在預測後一天之內，藍山湖發生規模 2.6 的地震。

另一個短期預測，則基於另一種假設：兩塊地殼構造板塊突然的滑動，是因為高壓下的水被推到板塊接觸點而造成的潤滑作用，因此水井中地下水位高漲，代表了地下水的波動，也預示了地震的活動。

我們希望藉著分析派克菲德的實驗紀錄，能夠了解地震前兆的本質，並且讓我們能夠更準確地預測下一次大地震何時來到。然而到目前為止，還沒有任何短期的地震預測法是放諸四海皆準的，除了一種非科學觀察，而是來自民俗傳說的預測法。

．民俗傳說預測法

自古以來，人們就認為動物的異常行為是大地震的前兆。2000 年前就已經有中國史學家紀錄了大地震之前的動物異常行為，而歐洲（希臘）首次有這樣的紀錄，是在西元前 373 年。

雖然世界各地都有這樣的故事，但學者認為這缺乏可信的科學根據，抱持著懷疑的態度。即使如此，世界各地不分古今中外，都有大地震之前奇特現象的傳統故事，重新燃起了中、日，甚至美國地震學者的興趣。

地震的傳說一致把地震原因指向某種動物，至於是哪種動物，則視各國的傳說而定。智利南部把地震歸因於兩條大蛇互相纏鬥的結果，一條是水神的情人凱給，另一條則是崔垂格，後者把凱給挖來貯水的洞填起來。古希臘羅馬和中古時期的義大利，也把地震歸咎於蛇。古中國認為是龍震撼大地，而印度則認為大象是地震的罪魁禍首。高加索地區認為地震是因大牛在地上搖撼牠的犄角之故，希伯萊人和諾薩斯（Knossos，克里特島北岸城市）也都認為是牛造成地震。在西伯利亞海岸的堪察加半島，人們認為地震是因地底下的狗造成的，而墨西哥人則認為是美洲豹造成。中亞地區認為地震的起因是地下的蛙或魚，而巴比倫則認為是地下的女神造成。

德國學者海默特．崔伯許（Helmut Tributsch）博士收集了相當完整地這些傳說和故事，他原是義大利北部夫里阿利省（Friuli）人，由於 1976 年5 月 6 日上午 9 時發生在當地規模 6.5 的地震，而引發他收集地震傳說的興趣。有 1000 人在這次地震中死亡，10 萬棟房屋（包括祖先傳給他父母的房子）在地震中震毀。這使得他奉獻一生的時間，致力研究地震倖存者敘述，和地震前民俗傳說的．異常現象。

崔伯許博士總共收集了 178 則歐洲、中國、日本、美國和其他地方的異常動物行為故事，他提出在地震發生之前的自然現象和人類心理狀態的科學解釋。根據倖存者的敘述，下列的動物、人類行為和自然現象，早在地震之前一個半月就已經出現，雖然也許只有持續數秒。


四足動物顯得緊張，逃出畜舍，或是正好相反，不願走動；
鳥群突然繞圈飛行，或是以極快的速度飛走；
社區內所有的狗都嚎叫數天數夜；
公雞飛上樹梢，不肯離開；
老虎等野生動物表現溫馴；
蚊蠅突然由出沒之處消失；
冬眠的蛇爬出來，在雪地裡凍死；
過冬的熊爬出洞窟；
全村的貓都逃走；
深海的魚在淺海出現，死在沙灘上；
淺海的魚大量躍出水面，有些落在沙灘上；
老鼠因恐懼而動彈不得，甚至連小孩也很容易就捕捉到手；
泉水和湖水突然混濁；
水平面突然有了變化；
地底傳來各種異聲；
天空出現光芒（有些攝影紀錄下來是彩色的）；
花朵綻放的時間不合時令；
人們身體覺得虛弱；
氣候變得又熱又乾，是所謂的「地震天氣」。


以科學方法解釋傳統的地震預兆之說後，就可以及早預測地震，拯救生靈。雖然並非所有的地震學者都接受此種解釋，但過去數十年來，中國大陸已經組織了許多農民、學生、教師、士兵和地震學者（總計多達 10萬人），形成網路，以研究這種地震前兆。他們的發現立即傳送至大陸各地的地震中心，由學者分析，而學者在適當的時機，也會向可能有危險的地區發出警報。在海城（Haicheng，譯音）地區地震活動增加之後的數個月，當地的通報網路知道不久可能會發生大地震。專家基於此而發出警告，幾天之後，也就是 1975 年 2 月 4 日，發生了規模 7.3 的大地震，許多人就因為事前聽從了警告離家，因而逃過一劫。但 1976 年 7 月28 日唐山大地震之前，卻並沒有地震活動增加的前兆，因此通報網路並未提高警覺，也並未發出警報，結果有 30 萬人喪生，是有史以來地震死亡人數最多的一次。使得學者對地震前兆的傳統說法依然持懷疑態度。

不過，到了 1994 年，日本和美國都有學者對地震前兆的傳統說法有興趣，因此組成小小的通報網路，讓觀察者傳送資料到地震中心，以供科學研究，同時也提供作為警告。

不論我們接不接受崔伯許博士的結論，都不能否定人們或動物在地震之前的異常現象的古代傳統。我們也不能忘記，許多動物的知覺比我們敏銳。如果鳥類甚至蝴蝶因為對地球磁場或陽光偏光的敏感，而能夠在遷徙長距離之後回到出生地；如果燕子每一年都能夠準時回到同一個地點（除非他們感覺到地震）；如果狗利用敏銳的嗅覺能夠追蹤人類；如果蝙蝠能夠依據他們的雷達能力（收發高頻超音波）在黑暗中飛行；如果鮭魚在海中巡游之後，還能依賴敏銳的嗅覺，回到出生的河流上游繁殖、死亡──那麼我們就不得不相信，動物對磁場或地心引力、對次聲（音頻低於聽覺範圍的聲音）和超音波，對伴隨地震而來或在地震之前發生的種種現象，知覺比人類更加敏銳。