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前震

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前震（Foreshock）是指在一個地震序列中，發生在主震之前的地震[1]。前震可以發生在主震前幾分鐘、幾天甚至數年。例如，2002年蘇門答臘地震被認為是2004年印度洋大地震的前震，兩者之間時間相隔超過2年[2]。前震及前震序列的判定研究時至今日仍是世界上地震預報中的難題，迄今為止仍然沒有找到在主震前就能判斷前震或前震序列的方法，甚至對前震及前震序列的具體定義也各不相同[3]。但值得注意的是，即使地震震級很大，也並不一定會發生前震[4]。

分類及定義

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前震分為直接前震和廣義前震兩種。廣義前震和直接前震的特徵與識別及其在強震中短期預測方面的應用研究，一直是國際測震學方法中短臨預測研究的主攻目標。在日常地震跟蹤分析中，對其是否為廣義前震或直接前震作出判斷。如果能在強震發生前，對廣義和直接前震做出早期判斷和識別，則可將難度較高的地震三要素（時間、空間和強度）預測基本轉化為單個要素的預測[註 1]，尤其是直接前震的判斷對於短臨預測更為重要和關鍵[5]。

直接前震

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事實上，直接前震的定義時至今日仍有爭議，每位學者對前震及前震序列的具體定義各不相同[3]。如1979年，Jones和Molnar認為，前40天中發生距離主震100公里內的4.0級以上的地震為前震[6]。1985年，陸遠忠對前震曾做出過這樣的描述：「序列中主震前發生的地震叫做前震，主震後發生的地震為餘震。前震一般在主震前幾分鐘或幾天發生。前震、主震和餘震均處於主震震源區內，是震源區同一失穩過程的結果」。而梅世榮和馮德益於1993年，將前震的定義為：「前震是指主震前發生在震源區內，與主震有關的一些地震。前40天中發生在距離主震100km內的地震被認為是有意義的前震，或稱為直接前震」。中國地球物理學家陳運泰等人於2000年在專門論述破裂起始現象時指出：「瞬時前震，指的是在較大地震發生之前非常短的時間內[註 2]發生的、距離較大地震很近的小地震」。上述定義主要針對的是直接前震。不過，根據這些前震的定義，基本將直接前震限定在強震孕育區內或邊緣，與未來強震的孕育區關係密切。顯然，這些前震的發生部位與一般同等量級地震的介質性質和應力背景有所不同。而王林瑛等人於2005年發表論文認為，將直接前震定義在主震前30天和50公里範圍內比較符合客觀實際[5]。甚至中國地震局地震預測研究所的周少輝和中國地震台網中心的蔣海昆於2016年認為，直接前震主要集中分佈在距離主震10－75公里範圍內，但其時間分佈形勢複雜，大多數僅發生在主震前1－2天[7]。

廣義前震

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而廣義前震，則是在直接前震定義上的拓延。陸遠忠等人於1985年對廣義前震同時做出過這樣的論述：「廣義前震是發生在一個地震序列之前較長時間[註 3]，較遠距離[註 4]，與該序列孕育有關的單個地震，或地震群[註 5]以及它們的組合」。廣義前震的定義在時間上做出了較為明確的界定，在空間上限定的也比較寬鬆和籠統，這對於進一步給出前震較為客觀的定量判定標誌是有益的[5]。而針對某個地震帶而言，其廣義前震的定義也略有不同。如2006年，楊立明和劉小鳳在研究祁連山地震帶地震短期綜合預報方案中指出，在青藏高原東北緣地區中強以上地震前，常發生Ms 3.6－4.5級的地震事件，將其稱之為廣義前震[6]。

地震預測

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由前震活動預報主震是很早之前就被人們注意到的一種現象。但從實用預報地震的觀點來看，還有許多仍需解決的問題。這其中最大的問題，就是在主震發生之前如何識別前震活動。然而很遺憾，時至今日也沒有確立有效的識別方法。因此，現在用定論的手法由前震活動預測主震可以說是相當困難的，更現實的做法是通過計算，得出某個地震活動發生後發生主震的概率有多大。但不可忽略的一點是，有前震現象的地震分佈有很大的區域性。如日本地震學家吉田（Yoshida）於1990年結合數據得出結論，從1961－1988年在日本附近發生的5.0級及以上的地震中，平均有37%的地震有前震現象。這其中還包括前震較多的伊豆地區[註 6]。如果除去伊豆地區和九州地方，則只有26%的地震有前震現象，這對於通過前震預測主震帶來了更多的不便[8]。

著名例子

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前震發生時間[註 7] 前震震級 國家 地點 主震發生時間 主震震源深度 主震震級 參見 死亡人數 海嘯 參考來源
1960年5月21日－22日（1日以內） Mw 8.1/7.1/7.8（3次） 智利 瓦爾迪維亞 1960年5月22日 35 km Mw 9.4－9.6 1960年康塞普西翁地震（英語：1960 Concepción earthquakes）
1960年智利大地震 		1,000－7,000 有 [9][10]
2002年11月2日（2年） M 7.3 印尼 蘇門答臘西北外海 2004年12月26日 30 km Mw 9.1 2002年蘇門答臘地震
2004年印度洋大地震 		283,106 有 [2]
2010年4月14日（2小時） Ms 4.7 中華人民共和國 青海省玉樹縣 2010年4月14日 14 km Ms 7.1 2010年玉樹地震 2,698 無 [11]
2011年3月9日（2日） Mj 7.3 日本 宮城縣外海 2011年3月11日 24 km Mw 9.0－9.1 2011年東北地方太平洋近海地震 15,893 有 [12]
2016年4月14日（1日） Mj 6.5 日本 熊本縣熊本市 2016年4月15日 12 km Mw 7.3 2016年熊本地震 57 無[註 8] [14]
2016年4月16日（11分鐘） Mb 4.8 厄瓜多爾 穆伊斯內南 2016年4月16日 19.2 km Mw 7.8 2016年厄瓜多爾地震 659 無 [15]
2017年4月22－23日（2日以內） Mw 6.0/5.0/5.6（3次） 智利 瓦爾帕萊索大區近海 2017年4月24日 24.8 km Mw 6.9 2017年瓦爾帕萊索地震（西班牙語：Terremoto de Valparaíso de 2017） 0 有 [16][17][18]

註釋

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  1. ^ 如時間年尺度或月尺度。
  2. ^ 一般為一天內或幾天內。
  3. ^ 幾個月、幾年甚至更長。
  4. ^ 距離震源數十公里甚至數百公里。
  5. ^ 即前兆地震和前兆震群。
  6. ^ 根據吉田的數據，伊豆地區中有67%的地震伴隨有前震。
  7. ^ 括號內是距離主震發生的時間差。
  8. ^ 日本氣象廳對有明・八代海發佈了海嘯注意警報，但未觀測到海嘯[13]。

外部連結

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參考資料

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  1. ^ 《地质大辞典·普通地质、构造地质分册（上册）》 (M) 1. 北京: 地質出版社. 2005: 204. ISBN 7-116-05867-2. 
  2. ^ 2.0 2.1 Vallée, M. Rupture Properties of the Giant Sumatra Earthquake Imaged by Empirical Green’s Function Analysis (PDF). Bulletin of the Seismological Society of America. 2007, 97 (1A): S103–S114 [2010-10-29]. Bibcode:2007BuSSA..97S.103V. doi:10.1785/0120050616. （原始內容 (PDF)存檔於2011-07-23） （英語）. 
  3. ^ 3.0 3.1 林邦慧; 李大鵬. 前震和前震序列的研究. 《地震學報》. 1994, A00: 24–38 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-11-02）. 
  4. ^ Kayal, J.R. Microearthquake seismology and seismotectonics of South Asia. Springer. 2008: 15 [2017-10-28]. ISBN 978-1-4020-8179-8. （原始內容存檔於2020-12-16） （英語）. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 王林瑛; 陳佩燕; 吳忠良; 白彤霞. 前震特征及其识别研究 (PDF). 《地震學報》. 2005, 2: 171–177 [2017-10-28]. （原始內容 (PDF)存檔於2017-10-28）. 
  6. ^ 6.0 6.1 李培; 秦四清; 薛雷; 吳曉媧; 楊百存; 張珂. 前震事件判识方法. 《地球物理學進展》. 2016, 4 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-08-10）. 
  7. ^ 周少輝; 蔣海昆. 前震研究进展综述. 《地震》. 2016, 3: 1–13 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-08-10）. 
  8. ^ 王明臻. 用前震预报主震的经验. 《防災博覽》. 1992, 12 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-11-02）. 
  9. ^ Barrientos S.E.  ; Ward S.N. The 1960 Chile earthquake: inversion for slip distribution from surface deformation (PDF). Geophysical Journal International. 1990, 103 (3): 589–598 [2017-10-28]. doi:10.1111/j.1365-246X.1990.tb05673.x （英語）. 
  10. ^ Kenji Satake; Brian Atwater, Long-Term Perspectives on Giant Earthquakes and Tsunamis at Subduction Zones (PDF), Annual Review of Earth and Planetary Sciences (Annual Reviews), 2007, 35: 355 [2017-10-28], doi:10.1146/annurev.earth.35.031306.140302, （原始內容存檔 (PDF)於2016-01-09） （英語） 
  11. ^ 馬輝青; 馬建新; 姚家駿; 陳玉華. 2010年玉树地震M_S4.7前震特征研究. 《地震研究》. 2014, S1: 16–21 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-08-10）. 
  12. ^ Earthquake and Tsunami near Sendai, Japan. the Earth Observatory. 2011-03-11 [2011-03-14]. （原始內容存檔於2017-02-27） （英語）. 
  13. ^ 平成28年４月16日の熊本県熊本地方の地震で発表した津波注意報について. 気象庁. [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-12-07） （日語）. 
  14. ^ 平成２８年４月１４日２１時２６分頃の熊本県熊本地方の地震について [About the earthquake in the Kumamoto area of Kumamoto Prefecture, around 21:26, April 14, 2016]. 気象庁. 2016-04-14 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2016-04-17） （日語）. 
  15. ^ M4.8 - 21km N of Pedernales, Ecuador. United States Geological Survey. April 17, 2016 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2016-04-18） （英語）. 
  16. ^ M 6.0 - OFFSHORE VALPARAISO, CHILE - 2017-04-23 02:36:07 UTC. 歐洲地中海地震中心（英語：European-Mediterranean Seismological Centre）. 2017-04-23 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2022-02-24） （英語）. 
  17. ^ M 5.0 - OFFSHORE VALPARAISO, CHILE - 2017-04-23 02:43:18 UTC. 歐洲地中海地震中心（英語：European-Mediterranean Seismological Centre）. 2017-04-23 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2022-02-24） （英語）. 
  18. ^ M 5.6 - 48km W of Valparaiso, Chile. United States Geological Survey. 2017-04-23 [2017-10-28]. （原始內容存檔於2020-12-07） （英語）. 
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