Newsletter No. 459

2 459 • 4.6.2015 中大地球系統科學課程採取系統學習模式，從大氣、土地、 水和生物四個領域了解地球，並探討人類活動對地球的影 響。這個學習模式是基礎，用以探討和解決全球氣候變遷、 空氣與水污染、自然災害、生物多樣性、能源和可持續發展 等問題，而這些問題是該課程結構和研究的重點。 損失大多是由建造草率和保養差劣的基建設施解體引致。 即使地震科學有長足的進步，但預測地震周期的準確度， 往往有幾年甚至幾十年的誤差。但是人們從歷次地震學得 教訓（這些教訓的代價有時候是寶貴的人命），我們知道即 使資源緊絀，還是有不少工作可以控制或減少地震的破壞。 黃教授說：「令這麼多人死的不是地震，而是建築物倒塌。」 地球板塊運動不論是隱沒型還是碰撞型，能量積累至一定 程度就必須釋放。這時候，我們所站立的土地開始搖晃，令 我們驚懼失措。 尼泊爾7.8級地震釋放的能量，相當於五百六十億千克炸藥 的威力。2008年四川8級地震所釋放的能量則再多一倍。 這是因為能量和地震級數呈對數關係，地震震級每增加0.2 級，釋放的能量就高一倍。 log E = 4.8 + 1.5 M s 2011年日本東北 大地震達9級，比 尼泊爾地震高1.2 級，這表示它釋放 的能量是其六十 四倍。在有紀錄的 歷史上，最大規模 的地震是1960年 發生在智利的一 場，強度達9.5級， 釋放能量幾乎等 於這次尼泊爾地 震的四百倍。 無堅不摧的地震在尼泊爾歴史上並不少見。1934年，一場 8.1級地震襲擊加德滿都谷，百分之二十的房屋被夷為平地， 百分之四十受損。事實上，在上月這場地震發生前兩週，一 些世界頂尖的地球科學家就在加德滿都開會，預估下次超 強地震來臨時這個國家的易損性。很不幸，大自然比科學家 搶先一步。 4月25日的尼泊爾地震幾乎是2005年巴基斯坦喀什米爾 7.6級地震的翻版，那次地震有八萬七千人罹難。喀什米爾的 2 011年日本東北發生地震海嘯，倏忽四年，世人對當時的 駭人景象仍歷歷在目之際，另一場災難的影像已然取而 代之。今年4月25日發生的地震令尼泊爾地動山搖，災區傳 來的照片和錄像盡是鋪天蓋地的雪崩、橫飛的亂石、掩埋一 切的瓦礫，歷史遺跡、廣場和高塔全震成一堆堆斷壁殘垣。 地震是怎樣引起的？尼泊爾這場地震與日本東北大地震有何 分別？在地震中造成最大損失的因素是甚麼？尼泊爾地震與 其他地震相比，釋放了多少能量？中文大學地球系統科學課 程主任 黃庭芳 教授一一解答。 黃教授解釋，地球表面是由不同板塊組成，這些板塊是在 不斷移動。相鄰板塊以每年幾厘米至十幾厘米的速度或移 離或靠近（聚合）。兩個板塊聚合在一起，就極可能引發大 地震。 有海水覆蓋的板塊（海洋板塊）與沒有被海水覆蓋的板塊 （大陸板塊）相比，通常較年輕、溫度較低和密度較高。海洋 板塊與大陸板塊聚合時，密度較高和較重的海洋板塊被迫 往下沉，即隱沒到大陸板塊之下，並把大陸板塊某部分陸地 推高，在此過程中在兩個方向都形成潮汐波（海嘯）。這是 2011年日本地震發生的情況。地震通常就是這種板塊碰撞 導致的隱沒作用引起。（ 圖一 ） 但是，如果兩個密度大致相同的大陸板塊互相靠近（碰 撞），由於密度相當，不會造成一方隱沒，因此兩者互相推擠 角力，就會令一部分陸地上升。高海拔的山脈就是這樣形 成。板塊隱沒時會造成一道裂口或縫隙，大陸板塊碰撞造成 的地殼現象則更為複雜和分散，碰撞會形成一道更為廣大 和形態不定的縫線，上面滿布高危地點。尼泊爾處於印度板 塊和歐亞板塊互相擠壓之處，從大約四千至五千萬年前開 始，就以每年約五厘米的速度互相推擠摩擦。在連接兩板塊 的縫合帶上，不同地點均曾錄得大型地震。（ 圖二 ） 不同級別地震的能量 以黎克特制表示的各級地震之間 的能量差異： 相差 0.2 ~ 能量變成兩倍 相差 0.4 ~ 能量變成四倍 相差 0.6 ~ 能量變成八倍 相差 1.0 ~ 能量變成三十二倍 相差 2.0 > 能量變成一千倍 （ 32 x 32 = 1,024 ） 相差 4.0 > 能量變成一百萬倍 （ 32 4 = ~ 1,148,576 ） © Brooks/Cole, Cengage Learning 上帝發怒時：地震的科學 When God’s Wrath Visits: The Science of Earthquakes 洞明集 In Plain View