原創文章版權歸微信公眾號
「把科學帶回家」所有
撰文 | 河邊的卡西莫多
在2023年2月，土耳其及敘利亞邊境發生了連續的 地震 ，最高的震級高達了黎克特制7.8級，無數的房屋損毀，受災人數超過千萬，數千人因此死亡。
作為一種天災，人類對於地震的認知水平其實還相當 淺薄 。在突如其來的天崩地裂面前，人類顯得格外脆弱。
地震之後，滿目瘡痍，無數人因此無家可歸（圖片來源：wikipedia）
而同樣是發生在土耳其的另外一次「地震」，似乎能帶給科學家更多的啟示，去掌握預測地震的規律。
在2016年，科學家們監測到在土耳其西北部地方，也發生了「地震」。但這次地震卻非常不一樣，當地人沒有絲毫的覺察，更加沒有對當地環境造成任何的影響。
與一般地震不同的是，這場地震發生的時間 非常長 ，足足長達50多天。
根據科學家們的研究，這是一次很特殊的地震。不同於短暫且劇烈的搖晃，這次地震雖然也發生了斷層的移動，但由於發生的時間很慢，也沒有釋放具有破壞性的地震波，所以不被人感知非常正常。這樣的地震，目前被科學家們稱為 慢地震 （Slow Earthquake）或者「慢滑事件」(slow slip event)，也有科學家稱之為「幽靈地震」。
美洲卡斯卡迪亞古陸地區是人類最早目擊的慢地震事件之一，也是目前被研究最深入的慢地震區域（圖片來源：物理雜誌）
人類對於慢地震的了解幾乎一無所知。直到大約在20年前，隨著全球定位系統（GPS）開始普及，科學家們才註意到地球表面不容易被察覺的位移。
普通地震 是地下斷層發生了脆性形變並快速釋放能量的過程。與之相反，雖然 慢地震 也在發生斷層位移的變化，但這個過程持續的時間要比普通地震長得多。從幾分鐘到一周，甚至數月乃至幾年。
普通地震與慢地震的區別（圖片來源：⽇本⽂部科學省）
根據目前的記錄，持續最久的一次慢地震發生在美國的阿拉斯加，它釋放的能量相當於一場黎克特制7.8級的大地震，但是這次慢地震足足持續了9年才落幕。由於持續的時間過久，不僅原本就人煙稀少的當地無人發現地震，甚至連研究人員都誤認為這次斷層移動是當地的正常現象。
除了 「慢」 這個特點外，慢地震還有一個特點就是 「廣」 。普通地震一般是對較小區域產生影響，但是慢地震影響的面積會大得多，影響範圍可以達到數千平方千米。
也正是由於慢地震的這兩個特點，所以讓它釋放能量的水平很 「弱」 。雖然一次慢地震事件所釋放的能量總量可以很大，但是分散在比較長的時間和比較廣的區域內，就讓地震產生的影響相當有限。
慢地震雖然「緩慢」，但與正常的板塊移動還是有所區別的（圖片來源：⽇本⽂部科學省）
不過同樣是這個原因，也讓監測慢地震變得更加困難了，現在的科學家們不能用傳統地震學技術去研究慢地震，因為它發出的訊號實在太微弱了。很容易就淹沒在人類活動和海浪、潮汐或者風產生的 背景噪音 之中。
從近二十年的數據搜集來看，慢地震發生的區域並不少，在包括中國台灣在內的西太平洋地區、日本、墨西哥與紐西蘭都能發現慢地震的身影。原本一些不知道原因的地質事件，也可以用慢地震來解釋了。
世界各地已觀測到的慢地震事件（圖片來源：⽇本⽂部科學省）
對於我們普通人來說，這種不會對生活造成任何影響的地震，自然是無關輕重，我們也沒必要刻意關註它的存在。但對於科學家來說，慢地震有可能成為人類預測普通地震的一把 鑰匙 。
雖然人類的科技水平發展得很快，但是對於我們腳下這塊大地的了解著實很有限，尤其是對於地震的起因及其預測了。
而地震產生的本質，就是由於板塊運動造成的巖石受力。我們可以把地下的巖石想象成彈簧，在不斷擠壓的過程中積蓄著能量。而一旦「彈簧」儲存的能量超過 臨界值 ，就會發生巖石斷裂。由於斷裂是突然發生的，存在著一定的隨機性，也讓預測地震變得異常困難。
地震的隨機性，在一定程度上類似於現在非常著名的氣象上的所謂蝴蝶效應（圖片來源：Triad National Security）
根據最新的研究，在很多次大地震之前，其實在當地就已經出現過了慢地震，這也是科學家們對於慢地震格外關註的原因。就比如2011年日本東北地震之前，當地就曾發生過持續了很多年的慢地震事件；而在2014年智利伊基克8.1級地震前幾周，當地也有慢地震的訊號。也因如此，有一些地質學家懷疑幾年前的這次慢地震，或許正是土耳其大地震前的 征兆 。
慢地震就如同暴風雨前的 寧靜 ，或特許以幫助我們更早了解地下的異常。慢地震同樣也是地震，無論是發生機理和過程其實與普通地震並無二致，唯一的區別就是它是緩慢進行的，而這可能正是地下發生劇變的征兆。
板塊運動原理示意圖（圖片來源：USGS）
不過正由於慢地震引發的變化實在太弱了，所以監測慢地震本身也不是一件容易的事。並且關於慢地震本身，還有很多的謎團，就比如為什麽慢地震持續的時間可以如此之久，它究竟是如何使地下的巖石發生變形……很多關於慢地震的基本問題還 懸而未決 。
雖然慢地震的研究才剛剛起步，但這畢竟是一個好的開始。如果對慢地震進行仔細的研究，了解各地慢地震產生的波形特點及其歷史特征，或許終於有一天，預測地震就可以像今天預測天氣預報一樣了。
安裝海底壓力表，可以幫助我們預測到微弱的慢地震訊號（圖片來源：物理雜誌）
也希望這樣的一天可以早日到來，讓人類可以逃避來自地下的 無妄之災 。
參考資料：
[1] Jolivet, R., Rouet-Leduc, B., Jara, J., Dalaison, M., Hulbert, C., Michel, S., Johnson, P. A., Çakir, Z., Ergintav, S., Özdemir, A., and Dogan, U.: Slow slip events along the North Anatolian Fault, EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21-4494, https://doi.org/10.5194/egusphere-egu21-4494, 2021.
[2] P. Martínez‐Garzón, G. C. Beroza, G. M. Bocchini, M. Bohnhoff, Sea Level Changes Affect Seismicity Rates in a Hydrothermal System Near Istanbul, Geophysical Research Letters, 10.1029/2022GL101258, 50, 3, (2023)
[3] 一場持續了50天的地震，為何眾人一無所悉？─國家地理
https://www.natgeomedia.com/envi.../article/content-833.html
[4] 尹海權.慢地震幕式震顫與慢滑移:特征、成因與新進展[J].中國地質, 2017, 44(6):2.DOI:CNKI:SUN:DIZI.0.2017-06-022.
[5] 尹鳳玲,來貴娟,Sophia,等."慢滑移"與地震[J].物理, 2017, 46(7):2.DOI:CNKI:SUN:WLZZ.0.2017-07-010.
[6] 張因,厚美瑛.慢滑移:一種新型地震[J].物理, 2012, 41(1):2.DOI:CNKI:SUN:WLZZ.0.2012-01-009.
