科學人／提前逾20分鐘警告「大地震要來了」！日本科學家找到預警新線索

2011年，東日本大地震引發了高達40公尺的海嘯，重創福島地區，造成近2萬人罹難，當時震央位於「日本海溝」隱沒帶。然而日本的另一條「南海海槽」隱沒帶，是全球最強烈的地震與海嘯來源，在過去75年，「南海海槽」相對沉寂，儲存了大量地殼應變，宛如一條緊繃的彈簧，令人擔憂。

我們很想知道這條緊繃的彈簧什麼時候會突然彈起、引爆大地震？現在，日本的地震學家有了精良的預測工具。

日本打造海底地震偵測神網

根據《科學》（Science）最新發表的研究，日本科學家在南海海槽部署了一套超豪華的海底偵測網絡N-net。這套海底偵測網絡包含200多個海底節點，裡頭裝有地震儀和壓力感測器，還有鑽入地底的鑽孔觀測站，全部連接到日本的即時預警系統，讓核電廠、子彈列車都能在地震來臨前自動停下。這套系統總價高達1.2億美元，即將在數個月內完工！

根據日本地震研究所的所長青井真（Shin Aoi）估計，N-net未來能為大地震多爭取22秒預警時間，若是發生海嘯，甚至可以提前多達20分鐘發出警報。對子彈列車和核電廠來說，可能是保命的關鍵。

一場7.1地震揭露：慢滑可能就是「前奏曲」

2024年8月，日本東南方海域發生規模7.1的日向灘（Hyūga-Nada）地震。這場地震並不算是超大災難，但科學家興奮到不行，因為他們運用N-net部分完工並上線啟用的節點，迅速偵測這起地震，並即時評估海嘯風險，這次規模達7.1的地震，僅造成16人受傷、部分建築受損。

N-net結合另外兩套已建成的海底觀測系統，整個監測網將涵蓋日本兩大隱沒帶。此外，日本亦部署了20多個海底GPS觀測站，進行地殼運動監測。

研究人員透過觀測陸地上的 GPS 監測站的移動，發現南海隱沒帶深處，在日向灘地震發生前的一年間，出現一連串持續升高的慢滑事件——顯示這些慢滑可能已將斷層推向臨界壓力點，成為誘發地震的關鍵因素。在這場地震之前，地底就已經有一連串慢滑事件，彷彿是在預告「大事要來了」。

慢滑是幾乎慢到你完全感覺不到的地震，地殼像毛毛蟲一樣一點一點滑行，但就是這種滑法，可能正在對斷層另一邊「偷偷施壓」，逼出大地震。

但慢滑也不是一定是壞事！另一篇研究用深海壓力感測器發現，2015和2020年曾出現兩次慢滑事件，竟然一路從地底滑到海溝邊緣。研究者形容它像「尺蠖」一樣在解鎖斷層壓力，反而可能釋放能量，減少引發巨大地震的機會。也就是說，慢滑可能是地球自己的「放氣孔」！

美國雖然也在推進卡斯卡迪亞斷層（Cascadia Subduction Zone）的觀測網，但相比之下，日本簡直是開了地震偵測界的凱迪拉克。正如德國海洋研究中心的地球物理學家 華樂斯（Laura Wallace） 說：「其他國家至少也該弄台像樣的Toyota Corolla吧！」

參考資料：

1.Paul Voosen, Japan’s new seafloor monitors could reveal how ‘slow slip’ earthquakes turn into big ones. SCIENCE, 26 JUN 2025.

2.Tatsuya Kubota, Hisahiko Kubo, Tatsuhiko Saito, Reliable Fault Modeling of an Mw 7.1 Earthquake in Hyuganada Sea on 8 August 2024 by Offshore Tsunami Data from New Seafloor Network N-net and Onshore GNSS Data. Geophysical Research Letters, 23 April 2025, DOI: 10.1029/2025GL115391

3.SHINZABURO OZAWA, HIROSHI MUNEKANE, HISASHI SUITO, AND HIROSHI YARAI. Interplate slip before, during, and after the 2024 Mw 7 Hyuga-nada earthquake, southwest Japan. SCIENCE, 26 Jun 2025, DOI: 10.1126/science.adu7076

4.Migrating shallow slow slip on the Nankai Trough megathrust captured by borehole observatories. JOSHUA R. EDGINGTON , DEMIAN M. SAFFER , AND CHARLES A. WILLIAMS, SCIENCE, 26 Jun 2025, DOI: 10.1126/science.ads9715

（本文出自2025.07.01《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）