經過隱沒板塊的震波具有複雜的波傳特性。
當震波在隱沒帶內傳播夠長的距離時，常會產生具有低頻前兆的高頻導波（high frequency guided wave）：低頻的P波初達（稱作低頻前兆波相，low frequency forerunner），尾隨以高振幅、持續時間長的高頻訊號，簡圖如圖一所示。而全世界已發表的隱沒帶導波特性不一，對應著不同的板塊厚度、年紀、速度梯度和非均質特性（表一）。
圖一、深(~100 km) 、淺(<10 km)兩個地震傳到地表測站波形示意圖。較深地震經過隱沒板塊(虛線）對應著較高振幅和持續較久的尾波。
表一、全世界隱沒帶導波效應一覽
在日本，此種隱沒帶導波造成了弧前盆地的異常高震度，即使震央在100公里之外、深度大於300 km。這種導波（guided wave）被視作是評估強地動特性及理解隱沒板塊細部構造的一個重要觀測。台灣位處兩個隱沒板塊交互作用之碰撞縫合帶，東北方有隱沒的菲律賓海板塊，南方外海有隱沒的歐亞板塊。典型的高頻隱沒帶導波可能出現、影響著台灣的強地動特性。
利用1991至2009年規模介於2-5的隱沒帶地震，我們系統性釐清(1) 緊鄰台灣的琉球隱沒帶和馬尼拉隱沒帶隻導波特徵與 (2) 這些特徵和台灣全區震度異常的關係。
利用1996-2009規模大於等於5的地震事件（圖二），我們發現兩個隱沒系統的導波特性並不同。傳經東北方琉球隱沒帶的中源地震(>60 km深)，導波特性以>3 Hz為主（圖三），和淺震相比，行經隱沒板塊的中源地震其>3 Hz的能量約被放大了100倍。而隨深度增加，初達波< 1Hz的低頻訊號更加明顯。
圖二、(a-b) 1996-2009規模大於等於5的地震事件與寬頻測站分佈圖。(c) A-A'剖面的地震分佈，本研究選用事件由紅色表示。(d) B-B'剖面的地震分佈。
圖三、圖二中A-A'剖面規模大於5地震其波形(a)和頻譜(b)隨深度的變化。可發現和淺震相比，震源深度大於60 km時，具有更多>3 Hz的高頻能量。
傳經東南方馬尼拉隱沒帶的中源地震(>90 km深)，則以>4 Hz的能量為主頻，而低頻前兆訊號難以辨識，說明兩個隱沒板塊的特性不同。和東北方的隱沒菲律賓海板塊相比，馬尼拉-台灣隱沒板塊導波特性較不顯著，導波現象發生的震源深度在90 km以下，和淺震相比，4-10 Hz的能量僅被放大了10倍左右。
圖四、垂直馬尼拉隱沒帶的B-B'深度剖面，標示了規模大於等於5的事件（紅色）(a)，這些事件隨不同深度在TPU和TWG測站的波形展示，表現了深、淺地震的頻率內涵，在深度90 km有著明顯的差異(c-d)。
在強地動的空間分布上我們亦觀察到相似的集中趨勢。北方的菲律賓海板塊之導波效應，在強地動的空間分佈與淺震有極大差異，顯現斜向波傳經過琉球隱沒帶上陸後，在花東縱谷一帶的線性傳遞。而南方的歐亞板塊之導波效應，在強地動的表現，亦呈現隨事件深度越深，強地動集中區由東南部往西南部延伸的趨勢（圖五）。由於隱沒帶導波的高頻成分受板塊本身的速度梯度和非均向性控制，我們推測隱沒的菲律賓海板塊具有更高的非均質特性，對應著更顯著的高頻能量之散射效應。
圖五、琉球隱沒帶（上圖）和馬尼拉隱沒帶（下圖）的導波效應，可由不同深度的PGA的空間分佈表現。紅色圓圈對應到被寬頻測站觀測到明顯的導波震波之位置。
這種地表加速度被異常放大的現象起因於：當震波穿越隱沒板塊傳遞到弧前地區時，板塊的高速、低震波衰減（high Q）、及非均向特性，促成了低頻訊號無障礙地通過，而高頻訊號和板塊內的非均向性散射體相互作用、干擾，使其較慢到達、並且振幅被放大。隱沒帶導波的存在除了提供隱沒板塊之空間連續性資訊，並蘊含板塊物理特性的重要訊息，例如：板塊厚度、板塊內非均質特性、速度梯度、與低速層的特性（礦物脫水或是相變造成），若能深入探討，將有助於理解台灣下方隱沒帶的構造形貌。除此之外，釐清隱沒大陸和海洋地殼波傳特性的差異，將可在全世界的隱沒帶導波研究上提供關鍵性的證據。
本文為和澳洲國立大學Brian Kennett及東京大學Takashi Furumura的合作「首部曲」。Chen, K. H., Kennett, B., Furumura, T. (2013), High frequency waves guided by subducted plates underneath Taiwan and their association with seismic intensity anomalies, J. Geophys. Res., 118, 665-680, doi:10.1029/2012JB009691.
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