作者: 李柏南 Po-Nan Li

昨天(台灣時間 4/18)晚上十點,台灣發生了兩次(中央氣象局第025、第026號)顯著有感地震。大家搶著發地震文之餘,也不禁又提起這個價值連城程度不輸「颱風是不是都是在週末的時候來」的問題:強震是不是比較常在深夜的時候發生? 為了可以比較有憑有據地回答這個問題,我蒐集了從2016年4月25日起至2021年4月18日止(均台灣時間)將近五年區間,中央氣象局發佈的448筆有感地震報告,研究以下兩個問題:強震是不是比較多發生在深夜,以及在台北感覺到的有感地震,是不是通常都是在深夜?

強震比較常在半夜發生嗎?

首先我們在這裡已經假設各位讀者對「地震規模」以及「震度」這兩個概念熟悉。一次地震事件只會有一個「芮氏規模」,同樣一次地震事件,離震央中心距離不同的測站,會測到不同的「震度」。首先我們先不論所在的地區,純粹只整理這448次地震事件的規模。

上面的圖表,角度是一天中的時間,離圓心越遠的資料點表示地震規模越大。資料點顏色同樣反映地震規模。直觀上看起來,規模大的地震在一天中任何時間都有可能會發生(或這說一天中任何時間都有機會觀測到規模大的地震)。如果我們想要比較「量化」這個圖表所表示的意義,我們可以計算以芮氏規模加權的「平均地震發生時間」,據此推算是否一天之中有哪一個時間點,比較有可能會發生強震?計算結果是早上 11:48 ,非常接近中午,也就是說作為一個時間的函數,強震的發生機率可以說是一個連續均勻分布。

台北市比較常在半夜被震醒?

從另一個觀點來看,假設我是一個台北市的居民,我常常有半夜被地震震醒起來發地震文的經驗,因此覺得台北市在半夜比較容易經歷到有感地震。

上面圖表同樣角度表示一天中的時間,但離圓心的距離則表示台北市測量到的最大震度,顏色表示該地震的芮氏規模。從圖表來看(台北市,共 93 次有感地震),雖然在台北市震度達到三甚至四的地震並不多,所以無法顯著地研判台北市是否在哪個時間點比較常感受到「強震」,不過震度1或2的有感地震,在一天中的任何時間都有發生過,以台北市最大震度加權後得到的平均地震發生時間是下午 1:04,因此不能說在台北市中午過後比較常有有感地震的感覺是錯的。

新北市比較常在半夜被震醒?

我們也可以同樣的方法來研究幅員較台北市遼闊的新北市,是否也有類似的結論。

在我們資料涵蓋到的 5 年間,新北市共有 126 次有感地震紀錄,其中有一次震度達到 5,三次達到 4。以新北市最大震度加權後得到的平均地震發生時間是下午 1:08,比台北市偏離均勻分布的平均更遠離 4 分鐘。

結語

就如同「下雨後比較容易地震說」,從主觀感受(我覺得地震好像比較常在深夜發生),到以資料驗證感受是否與客觀證據相符(也就是本文做的事情),再到深入研討兩事併發,是否確實有因果關係,其實三者是可以完全分開來討論的。以本文為例,我主觀因為地震文比較常在深夜洗板,又或者因為我常常在深夜被地震震醒,因此猜想對一個住在台北的人來說,是不是強震比較有可能在深夜發生;而從我們蒐集到有限的資料來分析,即使把地震發生時間以地震規模或者震度加權後,平均時間依然非常接近中午,也就是貼近均勻分佈模型,因此初步可以結論我(或者一些網友)的感覺是錯的。然而一天是否真的在某個時間點特別容易發生地震,又或者是否有地球科學的理論可以支持這樣的關係(如果真的有的話),那就是值得好幾本博士論文去研究的課題了。