當地震發生時，我們直接感覺到的是劇烈的搖晃和地震波瞬間對周遭環境造成的破壞。但在地球的深處發生著無人知曉的地震活動，其名為「慢地震 (slow earthquake)」，由於其釋放能量的過程相比於有感地震而言，超級緩慢且偵測儀器更是難以量測，於儀器紀錄訊號幾乎與環境背景值雷同，更是讓人難以辦認。那麼慢地震與一般地震的差異何在，本篇電子報綜整陳卉瑄教授與其團隊的研究及中央氣象署資料，介紹慢地震之現象及其影響。依據前人研究慢地震與一般地震顯著不同，其持續時間可達數週甚至數月，沒有顯著的震波或瞬間的破壞力。那麼透過研究慢地震的成因與其所反應於地殼變形上，是否能幫助地震領域科學家預測地震發生時間與對應規模，並依此開發更精確的預警發布系統，以供人們提前採取防範措施。那麼，慢地震到底是什麼? 它是如何發生? 為什麼會發生？ 它發生在哪裡？有什麼特徵？接下來，我們將一探究竟。
依據中央氣象署資料，地殼深處正進行著一種更隱秘的活動----慢地震(slow earthquake)，也被稱為「I型地震」(圖一)。這些地震發生時就只能用「靜稍稍」來形容，其在地底釋放能量的過程，對處於地表的我們幾乎無法感覺。這些看不見、感覺不到的地震現象，經由地震儀器紀錄常伴隨著類似雜訊（noise-like）的震動源，目前研究稱之為「慢地震」。儘管我們感受不到這些「靜默的震動」，但其震動默默地釋放能量，有時甚至能對應到規模高達7的地震，因此它們實際上對斷層應力產生重大影響，可能牽動鄰近地區的地震發生，對於區域地震潛能的評估至關重要。

地震學上，我們通常熟悉的一般地震，其能量會在數十秒至數百秒內迅速釋放，並伴隨著斷層面上數公分到數十公尺的錯動。然而，慢地震因震動波不明顯，其能量釋放速度極為緩慢，可能需要數小時甚至數週才能完成，反應出其錯動位移有限、破裂時間長、輻射出的地震波非常微弱，因此於地震儀的紀錄上更像是雜訊，常難與背景噪訊分離。此外，依據Ide et al. (2007)研究成果，慢地震是由多種類型組成的慢地震家族，其中包括LFE（低頻地震）、VLF（超低頻地震）、SSE（慢滑移事件）、ETS（間歇性長微震與慢滑移事件）、以及無震滑移 (Silent EQ)等如圖二所示。這些現象各有其對應的特徵時間(單位由小時至年不同)，但共同點是它們都以較慢的方式釋放能量，且多發生於更深的地殼結構中。

依據中央氣象署資料，一般地震發生在地殼較淺、深度約30公里以內的脆性變形區域。這些區域就像繃緊的橡皮筋，外力施加後不會馬上釋放能量，而是持續累積，直到最終破裂，釋放出巨大的能量。而慢地震則發生在更深層，約50公里深的過渡區域，介於脆性和塑性變形之間。在這裡，外力施加後材料會像黏土般立刻變形，無法累積到足以引發破裂的程度，因此能量釋放更為緩慢且持續時間更長。

在本篇電子報主要敘述慢地震家族之一「長微震(Tremor)」的觀測，其特徵為(1)振幅微弱，無明顯體波波相、(2)主頻落在2至8Hz、(3)能量持續時間從數分鐘到數天不等、(4)在相距數十公里的測站可以接收到相似到時的特殊地震訊號。詳細的長微震說明可以參考電子報第114期，依據Chen等人(2018)研究表明，長微震的發生最常見的環境就是隱沒帶，其特徵是高溫、富含水分和高孔隙壓力，這些條件使得岩石更容易達到破裂的應力門檻，是醞釀慢地震的理想場所。然而，根據Chao等人(2017)和Chen等人(2018)的研究表示，台灣的長微震主要集中出現在中央山脈南段的下方（圖三、圖四），這裡是歐亞板塊停止隱沒並與呂宋島弧發生碰撞的過渡區域。

這個歐亞板塊停止隱沒並與呂宋島弧發生碰撞的過渡區域，既沒有一般地震發生，也沒有成熟的斷層面，但長微震特別發生在一般地震的空白區（圖五右灰色圓圈以外的部分），這個無震區表面上看起來平靜無波，實際上隱含著不容忽視的地殼活動。Chen等人在2007至2012年的研究資料顯示，與世界其他區域的慢地震相比，台灣的慢地震持續時間更短、更微弱，圖五左邊是2011/04/15的地震波訊號經過濾波，頻率在2-8Hz、無明顯震波，長微震訊號持續時間只有大約30分鐘，這使得長微震在偵測上更加困難。但正因為如此，若能逐步深入解析長微震的存在與其所引發生應力應變關係，將有助於理解地殼深處的變形行為。

陳卉瑄教授的研究團隊在長期的觀測中，建立了台灣的慢地震目錄（2007-2016），發現慢地震與鄰近淺層群震在時間和空間上有相關性(圖六)，圖六(d)下方直條圖為每小時累積持續時間對應左側軸，其顏色標示為 2007 至 2012、2013、2014 至 2015 以及 2016 年之地震目錄；上方趨勢線為長微震活動度，分別以藍色與紅色實線表示 2007 至 2012 與 2013 至 2016 年活動度。
當慢地震越活躍，淺層的群震活動也會隨之增加，然而，這樣的互動並非總是呈現一對一的對應關係。陳等人針對2010年甲仙地震、2012年霧台地震、2016年美濃地震等活動特性指出，雖然2010年的甲仙地震和2016年的美濃地震後長微震活動度略有增加(圖六紅框)，但在2012年霧台地震及其餘規模5以上的地震前後，長微震活動度則未見明顯變化，甚至有所下降(圖六綠框)。
Peng等人在2019年的研究中進一步分析了2007至2012年及2016年期間規模5以上地震與長微震活動度的關聯，結果發現長微震與2008年和2010年的主震有較為明顯的觸發關係(圖六橘框)，顯示出中央山脈南段的長微震與地震活動之間確實存在觸發現象，然而這樣的關聯性仍需要更深入的時空分析來確認。此外，研究還比較了2007至2016年中央山脈南段的降雨量與長微震活動度，結果顯示，僅在2008、2009及2015年的降雨量與長微震活動度峰值相對應，暗示降雨量與長微震活動度之間並無直接對應關係。
這些研究結果強調了一般地震與慢地震之間複雜的互動模式，並指出需要長期的分析與監測來深入了解這些現象，尤其是在像中央山脈南段這樣的地區，慢地震和其他環境因素共同影響著地震活動的變化。

依據載心如(2016)研究資料，長微震的活動顯示出近似年週期的活躍期，亦即長微震在某些特定時間點比較活躍，這種週期性行為也同樣出現在海洋潮位、氣壓、雨量和地下水位中，暗示它們之間可能有相似的發生機制。因為地球繞太陽公轉和地軸傾斜所產生的引潮力或是熱力的週期性變化，這種週期變化引發了微弱的應力波動，可能是造成長微震「似年週期」活躍趨勢的原因。簡單的來說長徵震是一種極微弱具有週期性規律的微震，對應力變化非常敏感，極小的壓力變化可能引發長微震發生。
然而，當進一步比較潮位與其他環境因素的絕對時間時，發現高潮位通常伴隨著高降雨量、高地下水位和低氣壓，但這些因素與長微震的活躍時期並沒有直接對應。實際上，長微震活動加速期往往出現在潮汐峰值之前，這種延遲的應力觸發關係目前尚未得到充分解釋，還需要更多研究來探討其背後的機制(圖七)。

目前科學家發現慢地震和一般地震之間有許多差異性，透過對慢地震家族--長微震與一般地震之間的時空相關性分析，我們逐漸發現兩者的互動模式極其複雜，並非簡單的一對一觸發關係，但慢地震研究揭示了地殼深處隱藏的活動，主要在於它們對斷層應力和區域地震潛能具有重要影響。此外，慢地震可能受到天氣的影響，如潮汐、氣壓、降雨等環境因素有潛在聯繫，也顯示出它們的發生機制可能與外界的微小應力變化密切相關。這些研究告訴我們地球內部的活動遠比我們想像的還要複雜，透過研究慢地震有助於我們更好地理解地殼深部的動態變化，雖然還不能達到精確的地震發生預測，但也為未來的地震預測和災害防範提供了寶貴的線索，冀望透過長期的觀測和深入分析將是解開這些現象的關鍵。

慢地震解密：中央山脈的呢喃
慢地震是什麼？累積能量大不易察覺、可能加速大地震發生
什麼是長微震？從長微震中能找尋大地震的前兆？

Chao, K., Z. Peng, Y.-J. Hsu, K. Obara, C. Wu, K.-E. Ching, S. van der Lee, H.-C. Pu, P.-L. Leu, and A. Wech (2017), Temporal variation of tectonic tremor activity in southern Taiwan around the 2010 ML6.4 Jiashian earthquake, J. Geophys. Res. Solid Earth, 122, 5417–5434, doi:10.1002/2016JB013925.

Chen, K.H., Tai, H.-J., Ide, S., Byrne, T.B. and Johnson, C.W., 2018. Tidal Modulation and Tectonic Implications of Tremors in Taiwan. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123(7): 5945-5964.

Chuang, L. Y., Chen, K. H., Wech, A., & Peng, W. (2014). Ambient tremors in a collisional orogenic belt. Geophysical Research Letters, 41, 1485–1491. https://doi.org/10.1002/2014GL059476

Ide, S., Beroza, G.C., Shelly, D.R. and Uchide, T., 2007. A Scaling Law for Slow Earthquakes. Nature, 447(7140): 76.

Peng, W., Chen, K.H. and Toda, S., 2019. Evaluating the Association between Tectonic Tremors and Earthquakes in Taiwan from 7 Years Catalogs. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124(4): 3950-3965.

吳郁柔(2020)，利用中央山脈中段地震網尋找新的長微震震源

戴心如(2016)，台灣非火山長微震之活動特徵及可能之孕震構造和機制