一項《Geophysical Research Letters》研究顯示,大型地震的位置並非完全無跡可尋。團隊把堪察加多年 GNSS 速度資料放入概率模型,事前找出長期鎖住、最可能發生大型破裂的隱沒帶斷層區;這片高鎖定區與 2025 年 Mw 8.8 堪察加強震的主要破裂和起裂位置吻合。時間、淺部滑移和海嘯規模,仍要靠更多觀測約束。

文章重點

  • Axel J. Periollat 與 Gareth J. Funning 在 2026 年 7 月 15 日發表研究,使用震前可得的 GNSS 地表移動資料,預測堪察加哪些斷層位置最可能發生大型破裂。
  • 模型找出一片主要高鎖定區;它自 1952 年 Mw 9.0 強震以來累積的滑移虧損,足以解釋 2025 年 Mw 8.8 事件的大部分能量釋放。
  • 2025 年與 1952 年地震都在同一長期鎖定區內起裂,表示多年測地資料可在震前標出高風險破裂位置。
  • 研究支持「預測強震位置」的長期危害評估,但不提供確切發震時間,也不能直接預測海嘯高度或災害後果。
  • 2025 年事件的淺部滑移較少,與 1952 年較大海嘯形成對比;論文指出海底測地資料仍是評估海嘯潛勢的關鍵缺口。

地震何時發生仍難精準預知,但強震會在哪段斷層爆發,可能已能更早看出端倪。堪察加半島外海的 2025 年 Mw 8.8 強震,正好驗證了一種以震前 GNSS 地表移動資料預測大型破裂位置的方法。加州大學河濱分校 Axel J. Periollat 與 Gareth J. Funning 在《Geophysical Research Letters》發表研究,指出模型事前標出的高鎖定斷層區,與後來的主要破裂位置相符。

這裏的「預測」指位置,而不是日期、時間和震度的臨震預報。研究的價值在於,它用地震發生前已可取得的測地資料,指出哪些斷層面更可能儲存足以造成大型地震的能量。換言之,模型把問題從「下一次何時發生」推向「下一次最可能從哪裏破裂」。

GPS 如何看見被鎖住的斷層?

堪察加位於太平洋板塊向西北俯衝到鄂霍次克微板塊之下的邊界,匯聚速率約每年 80 毫米。若板塊交界某些部分被摩擦力鎖住,上方地表會在多年內慢慢變形;GNSS 測站記錄的水平速度,便可反映這種累積應變。

堪察加隱沒帶鎖定概率圖,主高鎖定區與 2025 年地震起裂位置相鄰
主要高鎖定區與 2025 年破裂和起裂位置相鄰;正文圖會把「預測位置」的概率分布、震央與 GNSS 速度關係簡化成可讀的地圖視覺。

Periollat 與 Funning 把 Bürgmann 等人在 2005 年整理的堪察加 GNSS 速度資料,放入基於邊界元素法的斷層模型,再用 Metropolis-Hastings 抽樣尋找可能的鎖定配置。這個做法不先指定鎖定斑塊在哪裏,而是讓大量候選斷層面配置與觀測速度比對,最後得到每個斷層元素被鎖住的概率,也就是未來更可能發生大型破裂的位置圖。

結果顯示一片主要高鎖定區,論文以概率大於 0.45 的相連斷層元素界定出六個高概率群集;其中最大的主群集含 618 個元素,抽樣後的中位鎖定元素數約為 423 個。2025 年與 1952 年兩次堪察加大型逆衝斷層地震的震源,都落在這個中央鎖定區內;較小的高概率子群集亦接近破裂起點。這正是「預測位置」的核心:模型在震前把最值得警覺的斷層段圈了出來。

論文進一步比較累積滑移虧損與地震釋放能量。主鎖定區自 1952 年強震以來累積的力矩虧損,與 2025 年 Mw 8.8 事件釋放的力矩相若,支持長期鎖定斑塊主導大型破裂的位置。不過,部分模型特徵也可能來自測站分布和反演邊界效應;深部與外海淺部的鎖定狀態,仍比陸上附近更難約束。

同一地帶,海嘯卻不一樣

1952 年 Mw 9.0 與 2025 年 Mw 8.8 地震都涉及同一長期高鎖定區,但兩次事件的淺部滑移並不相同。論文指出,1952 年較大的近海溝滑移可解釋當年更強烈的海嘯;2025 年破裂則主要集中在較深位置,淺部滑移較有限,因此海嘯影響較小。

1952 與 2025 年堪察加地震淺部滑移差異示意,1952 年近海溝滑移更強
1952 與 2025 年地震都涉及同一長期鎖定區,但淺部滑移不同;海溝附近滑移量是海嘯影響差異的重要因素。

這個差異提醒人們,知道哪裏累積應變,仍不等於知道破裂會怎樣走完整條斷層。若以每年約 80 毫米的板塊匯聚計算,1952 年至 2025 年之間只累積約 5.8 米相對運動;但 2025 年局部滑移可超過 20 至 30 米。研究者因此提出,1952 年可能沒有釋放全部已累積應變,或震後變形等過程加快了區段重新載入。

對防災而言,這種分別十分重要。鎖定概率可以幫助預測大型地震較可能在哪段隱沒帶釋放,但海嘯大小還取決於破裂是否延伸到海溝附近、淺部斷層有多少滑移,以及海底形變如何傳到海水。這些量在許多外海地震帶都缺少直接長期觀測。

從堪察加到其他斷層

UCR 新聞稿提到,團隊正把類似位置預測方法應用到日本、墨西哥、新西蘭與太平洋西北等主要隱沒帶,也在探索加州斷層能否用相近概念分析。海沃德斷層部分區段緩慢滑移、部分區段鎖住,這種並存狀態令研究者想知道,地表變形資料是否也能指出未來更可能破裂的段落。

最大的瓶頸仍是觀測。陸上 GNSS 站能提供長期速度,但全球許多危險斷層的關鍵部分位於海底;離岸淺部正是控制海嘯潛勢的區域之一。日本已開始使用海底聲學測地儀器量度多年慢變形,其他地區也在討論類似網絡;若資料變密,這類概率鎖定模型才有機會從事後驗證走向更廣泛的長期風險評估。

因此,這項研究最穩健的訊息是:地震時間仍不能精準預測,但強震位置可以比過去更有根據地提前圈定。對社區來說,它可補強長期土地使用、海嘯撤離與基礎設施規劃;真正臨到地震那一刻,防災準備仍不能由任何單一模型取代。