美國科學家鑽井裝設應力計觀測研究地震前兆，我國則透過ＧＰＳ測站（全球衛星定位系統）觀測地表變形、研究地震前兆。兩者方法不同，但最後目標殊途同歸。中研院研究發現，蘭嶼和澎湖以每年八．二公分的速率接近。
利用ＧＰＳ測站接收全球衛星定位系統衛星信號，可計算出衛星到測站的距離。台灣位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊擠壓帶，受到板塊壓縮影響，每個ＧＰＳ測站與衛星之間的距離也會隨時間變化。
科學家依此計算出台灣地表因板塊擠壓發生的變形速率，精確偵測斷層活動、大區域地殼變形與板塊運動。若有大地震發生，更可透過ＧＰＳ測站，觀測地震前後的變形，更了解震源機制、地殼應力的累積與能量釋放過程。
中央研究院地球科學研究所研究員余水倍根據台灣地區建置的ＧＰＳ測站，在一九九二年到九八年連續觀測，發現位於菲律賓海板塊的綠島和蘭嶼，以每年八．二公分的速率，向位於歐亞大陸板塊的澎湖靠近。他同時分析台灣本島不同區域受板塊擠壓的變形速率。
中央氣象局副局長辛在勤表示，地殼到受應力擠壓會變形，美國在聖安地列斯斷層鑽井裝設應力計，是直接測量地殼的應力變化；我國透過ＧＰＳ測站觀測地表變形速率變化後，也可以推計算應力變化，兩者科學原理非常相似。
但是鑽井裝設應力計，必須先清楚掌握斷層位置，應力計裝設地點越接近斷層、觀測準確率越高，這是美國科學團隊要進一步將鑽井深度從地底下一公里延伸到十公里的主因。
日本曾預報奏效? 只提前了幾秒鐘
今年五月日本發生東北地震時，氣象廳的地震預報系統奏效，被日本媒體大大誇讚。但實際上，日本氣象廳所謂的預報，只不過是地震來襲前的幾秒鐘，讓民眾能提前「幾秒鐘」的避難時間。
這不是第一次，去年三月廿五日石川縣能登半島發生芮氏規模七的地震時，在大地搖晃的前五秒，ＮＨＫ播出緊急地震速報，民眾利用這幾秒鐘避難，因而沒有造成太大災害。
日本氣象廳的地震預測，是預測地震發生的時間、地點和強度，目前除了能預測到以靜岡縣駿河灣附近外海為震源、芮氏規模八的東海地震之外，仍無法預測到其他即將發生的地震。
氣象廳、國土地理院、海上保安廳、防災科學技術研究所、產業技術綜合研究所及東京、名古屋等大學在東海地區及其周邊都設有各種地震觀測儀器，以備隨時監控地震情報，提供各種數據給氣象廳。
氣象廳主要在東海地區設置稱為「歪計」的觀測儀器，掌握地層滑動的前兆。歪計也是發布東海地震消息的主要基準。將歪計埋進一個直徑十五公分的深洞，便可高感度觀測到地下岩盤的伸縮等地殼變動情形，掌握到地盤微弱滑動等變化的地震前兆。
地震前兆是指地震發生前，震源附近的一部分開始剝落，隨後地層慢慢滑動。若前兆滑動的規模過小、發生在外海、發生速度過快，觀測網很難掌握到前兆，就無法預測地震的發生。氣象廳指出，東海地區的地震觀測網雖然可捕捉到一些地震前兆現象，但目前尚無法完全精準。
地震發生時先有微弱的振動Ｐ波，以秒速七公里的速度到達，接著才有大地搖晃的Ｓ波以秒速四公里的秒速到達，氣象廳是在探知到Ｐ波的四秒後發出地震速報。
五月發生的東北地震是離震源一百公里的仙台市，氣象廳發出緊急地震速報的十秒後，Ｓ波才到達。這十秒即是關鍵的避難黃金時間，當時地下鐵立即緊急煞車，醫院等公共場所也在接獲速報後，隨即透過廣播，要求民眾不要乘坐電梯。
氣象局：研究與實際應用仍有距離
 ▲這是1994年南加州北嶺大地震，洛杉磯地區一條高架道路斷裂的慘況。（美聯社） |
美國科學家在聖安地列斯斷層鑽井觀測研究地震前兆，傳出突破性發展。中央氣象局副局長辛在勤以「單純的學術研究成果」形容美國學者的發現，認為要實際應用到地震預測，仍有相當的距離；我國目前對地震前兆的觀測，以監控地震活動是否有異常變化為第一優先。
辛在勤表示，美國科學家在聖安地列斯斷層鑽井、安裝應力計，量測地殼應力變化，觀測研究地震前兆的技術，地球科學界已討論很久，並不是很新的創意，這次能有突破性發展，「我只能說他們很幸運。」聖安地列斯斷層從舊金山延伸到洛杉磯，在西雅圖出海，綿延數百公里，這次剛好在鑽井的地方觀測到地震前的應力變化，真的很幸運。
這項研究成果是否能夠應用在地震預測上，辛在勤認為言之過早。「我好奇的是，美國研究團隊到底觀測到多少次應力變化，其中又有幾次事後證明確有地震發生。」辛在勤指出，我國也曾在花蓮縣猴子山裝設應力計觀測研究地震前兆，但學者專家評估認為效益有限，未再進一步推動。
氣象局認為，要監控地震，透過追蹤分析地殼活動的時空變化，最有機會提早預測大地震發生。辛在勤指出，不同地區的地震活動都有其自然背景值，地震活動突然快速增加或明顯減少，就有可能是大地震的前兆。
氣象局目前在各地布建超過六百個地震觀測儀，除了發揮地震速報的功能，最主要目的也是監控全台地震活動是否有異常，作為預測地震的參考依據。此外，利用全台一五○座ＧＰＳ（全球定位系統）站觀察地殼變形，氣象局評估認為，是第二種最有機會提早預測可能有大地震發生的方法。辛在勤表示，利用ＧＰＳ研究地震前兆，跟鑽井裝設應力計的原理非常類似，地殼受到應力壓迫，就會發生變形，當變形速率突然變快或變慢，有可能是大地震發生前兆。
國科會也與氣象局合作，協助地震學界利用地下水位變化和太空電離層濃度變化，觀測研究地震前兆。中央大學研究團隊經過長期觀測研究，發現台灣地區有七成四的規模五以上地震，在發生前五天出現太空電離層濃度異常降低。但反推回去卻發現，當電離層濃度出現異常變化，僅五成三會有地震發生，意味並不是電離層濃度異常降低，就一定有地震發生。
辛在勤表示，目前各種有關地震前兆的研究，仍停留在學術研究階段，要實際應用在地震預測，仍有相當距離。關鍵在於地震發生的原理雖然很簡單，就是地殼應力增加到一定程度後承不了、發生破裂，把能量釋放出來。但難在地殼應力要增加到什麼程度才會破裂，變數非常複雜，不同的地殼構造、地質，引發地震的機制不一樣，科學家至今仍無法完全掌握。
震前10小時 美團隊成功預警
科學家研究地震預報取得了重大進展。美國一個研究團隊在加州著名的聖安地列斯斷層，利用深入地底的感應器，在兩起小規模地震發生之前，偵測到岩石中的應力變化。其中一次在震前兩小時，另一次更是在地震發生之前十小時就被偵測到。
未來進一步研究若顯示地震發生之前普遍存在這種變化，有朝一日人類將可以像天氣預報般，進行地震預報。
這個名為「聖安地列斯斷層深處觀測」（ＳＡＦＯＤ）的團隊，是在加州帕克菲爾德鎮的進行相關研究。該小鎮位於舊金山至洛杉磯半途，座落在貫穿整個加州的聖安地列斯斷層上。
偵測斷層岩石中的應力變化
由於太平洋和北美板塊沿著這一斷層互相擠壓，當地經常發生小至中度（稍顯著）規模的地震。ＳＡＦＯＤ科學家挖了一個較淺的導向孔，另又挖了一個深入岩石內部的鑽探孔，這樣做一方面是為取得地表下的岩石供研究之用，再方面是要把儀器放進孔內，以觀察岩石變化。
震波傳遞速度長久以來被用來研究不同岩層的厚薄與密度，但現在科學家希望找出同一岩層的岩石內部應力變化以及地震波速率變化之間的相應關係。領導這項研究的萊斯大學華裔地震學家鈕鳳林說，受應力變化影響，岩石內部的微破裂會張開或閉合，從而導致地震波傳播速度發生微小變化。
過去地震學家試圖測量這種變化，但無法得到精確的結果。而今隨著新科技的出現，科學家已能重覆測量到地震波速度的極微小變化。
由萊斯大學和勞倫斯柏克萊國家實驗室地震學家組成的ＳＡＦＯＤ團隊，在兩起小規模地震發生前，偵測到岩石內部應力出現顯著改變。其中一次，這種改變在地震前兩小時出現，另一次更在地震前十小時出現。ＳＡＦＯＤ團隊在科學周刊《自然》發表這項研究結果。他們表示，要做到例行性地震預報還有長路要走，但這項新發現卻為實現這一目標帶來希望。
地震若能預報 防災大突破
報告作者之一保羅．席爾弗表示，從實際觀點來看，地震前十小時接獲警告，可以將人員撤離，也可以讓人們離開建築物，並讓消防隊待命。這跟颶風警告一樣，可以做的事很多。
鈕鳳林說，這些地震前出現的訊號令他們深受鼓舞，他們計畫進行更多實驗。鈕鳳林特別提到今年五月十二日四川大地震，他說，那場地震造成許多學童被壓死在學校教室裡，如果能預先知道地震來襲，哪怕只有幾分鐘，便能夠將他們疏散到安全的地方。
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