文與圖／陳慧慈

今年二月六日凌晨三點五十七分，發生規模六點四地震，震央在高雄美濃地區，卻在台南市造成了嚴重的災害。不知道大家是否還記得，當天的新聞報導中有一段內容這樣說：「氣象局指出，這與地震波的傳播方向和場址效應有關。」但何謂「地震波」與「場址效應」呢？今天就讓我們就來談一下，這兩個地震防災上非常重要的專有名詞。

圖一A、B、C三點代表左右開裂的斷層上的三個點。假設在每一點有兩個人，其中L和R分別代表往左邊和往右邊傳播的波面，且開裂速度和地震波的速度相同（實際的開裂速度，約為剪力波速的零點八倍左右）。

從圖中的說明可知，當A、B、C三個點分別開裂後，在甲處的三個人會同時到達；但是在乙處的三個人則是一個一個的到。從地震波的傳播觀點而言，這表示在甲處於很短的時間內有很大的地震動，然後就靜止了；而在乙處的地震動強度不大，但震動時間會很長。當然，實際的斷層開裂是連續的，從斷層向外傳播的地震波在每個方向上都會不同（方向效應），再加上開裂速度的影響，彼此會產生複雜的波干擾現象，因而造成一些區域有較大的地震動，這就是氣象局所指的地震波傳播方向的影響。

假想你遇到地震時，分別站在一個硬土層上面和一個軟土層上面時，相同的地震波傳入這兩個土層，請問感受到的地震動會一樣嗎？當然不會！這就是場址效應。

談到場址效應的實例，一定會提到一九八五年的墨西哥地震。當時在震央地區並沒有很大的災情，可是在震央距離約四百公里的墨西哥市，卻因為場址效應，在某一個區域造成約八千棟的五樓到二十層樓的建築物倒塌或嚴重受損，還造成九千五百人死亡。然而實際的土層是很複雜的，要評估場址效應，必須透過理論分析和現地實驗，這個做法在地震工程稱為土層受震反應分析。

接著我們看圖二，這說明了當斷層發生錯動後，地震波傳播到地表面A點的過程。圖中的箭頭線表示地震波的傳播方向。從這張示意圖中可以知道，場址效應是發生在整個地震波傳播過程的最後階段，因此對於地表的地震動會有很大的影響。然而幸運的是，造成場址效應的土層區域靠近地表，因此我們可以透過土層受震反應分析，找到合適的工程方法來降低場址效應，以確保座落在該土層上的建築物安全。