從歷史看地震：「地大震」的描述大概是幾級地震？

文：阿樹（《震識：那些你想知道的震事》副總編輯）

歷史地震既然是歷史，那麼應該是歷史學家的事啊，為什麼地震學者要關心這個？

科學家的出發點還是科學，人們一直到19世紀末才發明地震儀，而1935年才開始使用地震規模來量化地震。就算是拿稍早地震波形來回推地震規模，也才不過一百多年的資料，若是能藉由歷史找到更多的地震，也算是能充實了一點地震分析的資料庫吧？

歷史地震研究的難處

但是，代誌絕對沒有前面講的如此輕鬆。在研究歷史地震的時候，光是推估地震的震央就相當不易，因為當時並沒有震央的概念，歷史記錄中的地震只會描述大略的地點，和描述受災的區域與情況，甚至連時間都不會太精準。

不過這也不太令人意外，畢竟當時鐘錶尚未普及，加上有些資料並非官方，記載上有偏差、疏漏也在所難免，有時也需要綜合很多資料進行修正。譬如1862年的臺南地震，多數資料的日期雖然同為同治元年，但有些資料僅記載夏5月、有的寫5月初9，不過大多數則為11日，故現今認為是5月11日，而在早期徐弘（1983）的研究中提出的時刻為「戍刻」（19－21時），不過在蔡義本（1986）則更正為亥刻（21－23時）（黃清淵的《茅港尾記略》也是記載亥刻），但即使如此，也不能現現在知道是幾點幾分。

除此之外，由於文字記載是較為主觀的紀錄，而且還會因當時的政治、經濟情勢所影響，這些因素都得需要考量進去，所以，用科學解讀歷史地震時，有幾個重要的觀念：

• 盡可能的收集各種資料，才有可能更知道全貌
• 結果可能會因為資料量的增加而有所不同
• 有人居住的地方，才會有災害紀錄，不能因為紀錄少就推估其規模小
• 歷史資料還是可能有缺失遺漏之處。
• 解讀資料的過程還是有可能還是會有些爭議，需要更多論證等等

至於這些可用的歷史資料，大概會有以下幾個種類或來源：

1. 第一手的實體文獻，可能收藏在某些機構或個人（包括國內外）。
2. 第二手的資訊，可能是有學者研究的、也可能是早期有人訪問耆老整理的，如日治時期的某些資料也彙整了過去清領時期的地震。
3. 廟誌石碑，如果廟宇有毀壞重建，通常都會有些資訊。

圖片來源：臺灣地區歷史地震文獻資料庫

從歷史資訊推估災情，估算震度

歷史地震資料中，最重要的科學用途就是幫助我們推估震度。雖然古代沒有強震儀，但震度除了科學資料外，還會附帶一個情境描述，如果將當時所載的資訊，套用到地震分級的情境描述中，我們就能知道大略的震度分布。當然，因為建築型式的差異，也需依不同的年代、建築方式來調整評估震度值，而如果描述地震情況的客觀資料越明確，就能有更好的震度分布，反之則就越加困難。

譬如「地大震」這類的描述，我們只能知道可能至少有4級，但到底是4級、5級還是6級就不能百分百確定；而樓房倒塌的數量、搖晃大略的時間、是否一直持續有餘震等等，都是比較明確的資訊。

甚至在1862年臺南地震的資料還有土壤液化的資訊，如下所示：

八甲溪灣告示（石碑，位於今台南歸仁區）：

同治元年五月間地震，該園地高者崩裂，低者湧出瘠鹵黑沙，崩陷不堪耕種，無力墾複

所以這些歷史地震紀綠實際上能提供的科學資料雖有限，但有時還是有很大的助益。

進階研究：推估震央與規模

當資料量夠充足時，除了能畫出較精確的等震度圖，還能推估出震央。而多數的情況會將震央定在震度區最大的地方，但震央的位置就會隨著更多資料的補足而換位置。像1845年台中地震就一下子跑了幾十公里，因為這個地震在早期研究中較被忽略，一開始的受災資料多集中於彰化，自然會認為震央在彰化。而後來學者找多更多在台中的災情，進而將震央位置一口氣修正到台中，當然後續的分析也就差很多了，等等我們會繼續以這個地震來談研究方式。

圖片來源：截圖自塵封的裂痕 - 歷史地震第六講：1845年台中地震1848年彰化地震投影片

利用震度的分布除了可以推估震央，也可大致評估規模的規模的範圍，但是單只有這樣的評估是會有些誤差的，那是因為我們不知道斷層的位置、錯動方式，而震源的深度只能粗略的推估，譬如是超過100公里，抑或是少於30公里的範圍。

這時如果我們可以利用震央鄰近的斷層研究成果作為模擬的基準，我們就能進一步縮小這些參數的誤差範圍。

圖片來源：作者提供

在1845年台中地震的例子，因為推估的震央最近的斷層為車籠埔斷層，而等震度圖又呈南北向延伸，又大致以車籠埔斷層為中心線分布，因此鄭世楠教授在研究時，便以部分車籠埔斷層錯動發生地震的情境來進行模擬，並藉此得到等震度圖。因為像地震規模、斷層位態、震央位置、震源深度等資訊都有某程度的假設，因此算出來的等震度圖和利用歷史分析的資料一定也會有些誤差。

以此地震為例，可以發現斷層西側的模擬與歷史資料結果相近，但東側則相差甚遠，但實際上科學上所能做的，就是盡可能找尋合理的數值模擬，並找尋最適當的結果。

圖片來源：作者提供

到底要怎麼找到對應的斷層？

接著來看1848年的彰化地震，和1845年台中地震類似，它的資料也不算多，不過或許是地震較大、災情較為嚴重，細究後發現資料稍多一些，比較特別的還有詩詞創作（如林占梅的地震歌），因此仍可簡單的做出等震度分布圖。

不過，這回的震度分布情況比較特殊，雖然最大震度區亦大致呈南北走向，但在南段卻往東方延伸，因此斷層的對應可能性就包括了彰化斷層和大甲斷層，而在考量上就有3個可能性：只有大甲斷層錯動、只有彰化斷層動或是大甲斷層和彰化斷層同時錯動。

不過3者中模擬結果對應的較好的，只有兩斷層同時連動的狀況，但這同時也意味著斷層帶的錯動範圍會更大（兩斷層長度加起來達66公里）、產生的地震規模也就更大了（超過7.0）。

圖片來源：作者提供

要怎麼看待這樣的歷史地震研究？

在看完這些地震的分析，可以發現好像有許多無法對應的很好的情況，也有或多或少的誤差存在，既然不確定的事很多，那我們要怎麼看待這樣的研究結果？

百分之百重現當年的情境大概是不可能了，因為我們沒有精準的量測數據，但透過嘗試評估當時各地的震度並求得大略的地震規模，並連結到現今對斷層的研究與認識，有助於我們了解這種主要活動斷層或構造的地震再現週期統計，進而調整我們對未來地震潛勢、地震動機率的評估。就算有誤差，在理解誤差或假設的前提下合理的運用資料，歷史資料仍有一定的科學價值。所以「以史為鏡」，不僅僅是可以知興替，還能知災厄，助你我趨吉避凶。