最近台灣北部地區降下大豪雨，造成不少地方淹水的災情。但無獨有偶，在較少發生地震的新竹縣尖石鄉地區，從6月11日起，就開始發生一些小規模的微震，震源深度多半在地面下10公里以內，屬於非常淺層的地震。到了6月13日，更發生兩次地震規模4.9及4.4的有感地震，震源深度只有6.7公里。直到6月15日，同一區域還發生一次小規模的淺層微震。當然，有人就聯想到與北部地區的豪大雨有關係。當然，我們先看看相關性吧~下面是兩個最接近尖石地區的氣象局雨量站的紀錄:先來看新竹站: 6/10累積降雨0毫米，6/11日累積降雨121.5毫米，6/12日累積降雨
140毫米，桃園站: 6/10累積降雨0毫米，6/11日累積降雨160毫米，6/12日累積降雨350毫米。而本地區地震就從6/11日開始密集發生，所以與地震的相關性是相當的高的。
圖一 新竹地震的電視新聞快報(http://www.ctitv.com.tw/Media/VideoImage/2012/06/14/052b1300-755d-49a0-a906-01f431cae7d7.jpg)
圖二 摘自電視台的北部地區大雨災情(http://sharpdaily.com.tw/m/article/issueid/20120613/artid/34296284/secid/2959717/audio/1/)
其實，淺層的地震，根據最近的研究，往往是和暴雨，甚至是旱澇的頻率是有高度相關性的。先來看看歷史上的紀錄，舉個例子來說，清朝蒲松齡所著的聊齋誌異，曾經提到了康熙年間(西元1668年)的山東郯城大地震，史料記載，郯城地震前四年，即1664年秋冬，在包括山東的西部，河南，河北，江蘇和安徽等省的部分省出現大面積乾旱。次年旱情持續發展，遍及整個山東省。但是在大震發生時，山東、郯城、莒縣、諸城；江蘇泗陽，漣水，淮陽等地，卻是受到梅雨洪水的侵襲。郯城縣誌的馮可參地震詩有這樣的記載：“更苦罐雨洪不停休，滿陌秋田漲流”。客舍偶聞莒縣：“二十七露雨不止，平地水深三尺，天千淹沒”，江蘇漣水：“城內大水行舟天雨五十日，地震之後又雨五十日”。 近年來也有幾篇科學期刊的文章在探討暴雨事件與地震的關聯性，最有名的例如2006年Hainzl在Geophysical
Research Letters(GRL)的文章，用觀察德國、奧地利、瑞士等地山區降雨與地震發生之相關性及模式的模擬提出降雨事件與地震發生的高度相關之結論。去年(2011)的美國地球物理秋季年會，美國邁阿密大學的Wdowinski以及佛羅里達大學的Tsukanov等人，利用台灣在過去50年的地震與氣候紀錄，提出地震與颱風/暴雨高度相關之看法(http://www.msnbc.msn.com/id/45605013/ns/technology_and_science-science/#.TuGPO1ZZq5I)。
圖三、Hainzl在他的文章中的模擬結果與觀測結果比較
那，科學上又如何解釋暴雨引起地震的機制呢?事實上也很簡單，構造地質學上有個很簡單的Byerlee’s
law，也就是在淺層的地殼中，若已有既存的破裂存在則沿破裂面滑動的正應力(s)與剪應力(t)會有以下關係: t=0.85(s-Pf)，若圍壓超過 200 MPa;
則可以修正為: t=50+0.6(s-Pf)。這公式裡面關鍵就是液壓Pf，如果液壓增高，就會造成公式右邊的有效正應力快速降低，低於沿破裂面移動之累積剪應力，自然就造成滑動而產生地震。所以，現在大家都在懷疑是不是有”活動斷層”，但是，費雪要說的是，不見得要有”活動斷層”存在，只要岩層中有節理破裂，在液壓升高時都有可能引起剪力位移而產生地震。但是，多數此類型的地震由於液壓升高的很快，但卻集中在少數的雨水可以滲入之開口連通裂隙，因此滑動的距離及位移量都較小，因此產生的多半為規模較小的地震。但是更要注意的是長期累積的液壓，因為深度大範圍廣，就有可能較大的地震。但是目前還沒有技術，觀察此種大深度廣範圍的地下極深處液壓變化，值得將來努力。
參考文獻
S. Hainzl, T. Kraft, J.
Wassermann, H. Igel, E. Schmedes,2006, Evidence for
rainfall-triggered earthquake activity, GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS,
VOL. 33, L19303, 5 PP.
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