【國語日報專區】地震知識番外篇：科學的極限

本篇文章是2015年5月刊登，文中尼泊爾的地震指的是2015年4/25的地震，當時刊登此文用意為說明地震事件的背景地質條件，與給小學生聽的地震相關科學知識。

大約七千萬年前，印度和歐亞大陸之間還隔著一片汪洋，但是隨著板塊運動，兩大陸塊逐漸靠近，最後印度板塊和歐亞板塊在五千五百萬年左右碰撞在一起，並且逐漸隆起成高山（就是所謂的「造山作用」）。

同樣的現象，也發生在臺灣，臺灣主要的山脈，就是受歐亞板塊和菲律賓海板塊相互碰撞而拱起的。

地震之前：板塊擠壓累積能量

板塊碰撞除了會形成高山，在這樣強烈的擠壓下也可能發生地震。因為碰撞處的地下岩層，在受到外力擠壓時，會不斷累積能量。

當岩層承受外力到達極限就會破裂，並且產生地震波，釋放出累積的能量。就像我們對折竹筷，竹筷會先彎曲，到了一定程度才斷掉一樣。

地震發生後，如果岩層還持續受到外力，就會重新累積能量，直到下次再度破裂。地震的重覆發生，就如同桌上有一堆粗細不同的竹筷，每次拿一根起來折斷，就代表發生一次地震，接著換下一根，代表又一次發生地震。
 

喜馬拉雅山附近的地質背景與板塊構造(上圖)，斷層錯動與竹筷的類比(下圖)，柯欽耀繪，2015年5月4日刊於國語日報之附圖。

地震之後：岩層性質、周遭環境改變

粗細不同的竹筷，代表了每次地震後岩層的性質、周遭的環境都會稍稍改變，所以每次折斷需要花費的時間、力道都不同。換另一個人來折，也會有不同的結果。

這也是為什麼有些地方三天兩頭就有地震，而同一地區即使經常發生地震，科學家還是無法精準預測下一次地震時發生的時間。而且不同地區的地質特性、板塊運動方式都不一樣，也無法拿來直接比較研究。 

科學家分析紀錄 估算地震規模 

但科學家也並非束手無策，他們從地震的紀錄、板塊運動與斷層的特性、地質探勘等方式，找到了一些規律性。

譬如從長時間來看，可能固定過個幾十年至數百年就會發生一次大地震，甚至可以估算某地區可能會發生的最大地震規模。

以喜馬拉雅山為例，自二00一年開始，就有科學家分析過去的地震紀錄，發現有些地方自一八00年以來就沒發生過大地震，有孕育強震的機會。因此，有更多地震學家注意到世界上可能會發生大地震的地方。

但是目前科學仍有極限，只能推論哪些地區未來的地震可能有多大，而無法精確估算出地震發生的時間、地點。甚至有些地區，即使地震發生頻率似乎有點規律，但仍無法真正預測。

而且就算知道有些地方有機會發生大地震，要加以預防讓災情減輕，還需要搭配國土規畫、都市更新等長期計畫，有時可能要花上數十年才看得到成效。

積極防災  才能降低災害

尼泊爾首都加德滿都由於人口密集，且仍有許多無法承受大地震的老舊建築，如舊城區，災情才會這麼嚴重。而世上仍有許多可能發生大地震的地區，政府當局並沒有任何行動。希望藉著這次慘痛教訓，在有限的科學能力下，大家可以積極防災，譬如增強建築的耐震程度、地震防災教育、防災科技的研發，才有可能讓災害減輕至最低。