關於地震，筆者已發過4篇文章。本篇將為各位介紹6月17、18日在中國宜賓和日本新潟發生的兩次地震。
為方便敘述，本文對兩次地震簡稱如下。
6.17宜賓地震，6.18新潟地震(氣象廳命名：山形縣沖地震)
6.17宜賓地震與6.18新潟地震的規模與災情
6月17日晚，中國宜賓市長寧縣發生了6.0級地震，震央強度達8度(相當於日本震度6強)，最大加速度為5.992m/秒2。截止6月19日13人死亡，220餘人受傷，房屋倒塌73棟，12棟嚴重受損，1萬多棟房屋部分受損。地震還造成部分地區的山崩、滾石，交通與電力的中斷，受災人口達14萬之多。
次日6月18日晚，日本的新潟與山形縣交界的近海處也發生了地震，地震規模為6.7級，震央震度達6強，最大加速度為6.53m/秒2。截止6月19日的資訊，0死亡，30餘人受傷，149棟房屋部分受損。
兩次地震僅差1天，規模相當。媒體報導一時吸引了兩國民眾的眼球，部分報導還引起了爭議。宜賓地震和新潟地震的規模與災情如表1所示。
為什麼新潟地震規模比宜賓地震大，震災損失反而小?
地震發生後，有朋友問：「為什麼新潟地震比宜賓地震的地震規模高、震度大，死傷和房屋倒塌卻比宜賓少？」
這問題一句話很難講清楚，非要用一句話說清楚的話，那就是「地震震災損失(生命財產)與地震規模(地震規模，震度)不一定成正比，除地震規模外，與地震搖晃特性、地震動波及範圍、地震搖晃與建築固有頻率的響應程度，以及震央附近人口密度等也有關係。」
宜賓與新潟地震的災害因素有啥不同?
接下來，解釋一下地震災害與那些因素相關，宜賓與新潟地震的災害因素有哪些不同。
（1） 地震破壞力
地震破壞力與地震規模(地震規模、震度、釋放能量、搖晃程度)、地震動特性相關。
① 地震釋放與傳遞能量的差異
新潟地震(Mj6.7)釋放的能量是宜賓地震(Ms6.0)的8倍左右。但新潟地震發生在離陸地6-7km的海床，地震發生後一部分能量在傳遞到陸地前已消耗在海水擾動上了，而宜賓地震傳遞到地表的能量直接作用在建築物上了。
② 地震搖晃程度的差異
地震搖晃程度用加速度來衡量。第二運動定律F=ma(作用力=質量×加速度)都還記得吧？物體的加速度跟作用力成正比。
從兩個地震震央附近觀測點的數據看，新潟地震的合成加速度比宜賓地震大了近10%；而宜賓地震鉛直加速度(上下顛簸作用力)卻是新潟地震的2.5倍左右(圖1)。
合成加速度是水平橫晃與鉛直顛簸的成分合成。對建築物來說，上下顛簸比橫晃更要命，這就是為什麼相同震度時，直下型地震要比一般地震造成災害更大的原因。
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左：宜賓(51GXT觀測點) 右：新潟(YMT005觀測點)
圖1 鉛直方向加速度變化比較【1】
③ 地震動特性的差異
地震動特性以反應譜來表示。
反應普好比廣播電臺發射的電波。各電臺使用波段不同，只有把收音機波段調到電臺波段時我們才能聽到廣播(共振效果)。同理，當地震反應譜與建築物固有頻率重疊時就會造成和加大建築的破壞。
宜賓地震反應普集中於0~0.7秒短週期，而新潟地震反應普則集中於0.7~1.5秒的中長週期(圖2)。
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左：6.17宜賓地震(51GXT觀測點) 右： 6.18新潟地震(YMT005觀測點)
圖2 地震加速度反應普的比較【1】
（２）同等震度(震度)範圍
再來看一下能夠造成房屋倒塌的震度5弱(中國震度6以上)的範圍。日本震度5弱(0.6～1.10m/秒2)略大於中國地震強度Ⅵ的加速度(0.45～0.89m/秒2)。新潟震度5弱以上區域略大於宜賓地震強度Ⅵ以上的區域(圖3)。
圖3地震強度Ⅵ(6)以上波及範圍的比較(四川省地震局, 日本氣象廳)
（３）地震動搖晃與建築結構的差異
建築結構不同，固有周期也不同。一般木結構住宅的固有周期在短週期0-0.5秒之間，超高層建築在長週期2.0-20秒以上，而地震波卓越週期在警戒週期0.5-2.0秒之間(圖4,5)。
圖4 建築物的固有周期
圖５ 建築物固有周期、地震共振週期(日本ハウスHP)
從受災建築照片看，新潟震區多為2層木結構住宅，其固有頻率多在0.5秒以下，躲開了新潟地震反應的譜卓越週期(0.7-1.5秒，表1,圖2)，所以受損不大(圖6(1))；而宜賓震區倒塌的房屋多為農村1~2層磚混結構住宅，其固有頻率在0-1.0秒之間(表1,圖2)，恰好與宜賓地震反應譜的卓越週期0.5-1.0秒有重疊，加上有部分自建房沒采取防震措施，導致房屋倒塌嚴重(圖6(2))。
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6.18新潟地震
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6.17宜賓地震
圖6震央房屋倒塌情況【摘自：共同通信社、視覺中國】
（４）人口分布密度的差異
從人口密度上看，宜賓市長寧縣幾乎是新潟村上市的7倍。即使其他地震因素相同，宜賓地震的災情也會大於新潟地震(表1)。
表1 中國6.17宜賓地震與日本6.18新潟地震概要一覽表
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比較項目/指標 |
6.17宜賓地震 |
6.18新潟地震(山形県沖地震) |
新潟/宜賓 |
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地震概要
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發生日期時刻 |
2019/06/17 22:55 |
2019/06/18 22:22 |
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地震規模 |
Mj6.0(Mw5.8) |
Ms6.7(Mw6.4) |
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深度 |
16km |
14km |
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最近觀測點 |
51GXT(21.9km) |
YMT004(115km) |
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最大震度/震度 |
震度8度(CENC ),6度(USGS) |
震度6強≒8度(CSIS) |
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合成最大加速度 |
5.992m/sec2(？) |
6.53m/sec2 |
1.09倍 |
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鉛直最大加速度 |
5.992m/sec2 |
2.14m/sec2 |
0.36倍 |
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反應譜卓越週期 |
短週期0~0.7s |
中長週期0.7~1.5s |
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地震類型 |
走滑型 |
逆斷層型 |
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震區面積 |
3,058km2(震度6度以上) |
－ |
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建築特性 |
倒塌、破損房屋結構特性 |
多為磚混結構(1~3層) 固有周期(0-1.0秒) |
多為木結構(2-3層) 固有周期(0-0.5秒) |
參考值
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建築結構響應例 (6層混凝土框架) |
層間最大位移角0.28%(2層) |
0.93%(6層) |
2~3倍 |
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災情 |
人口密度 |
長寧縣347.2人/km2(2010) |
村上市50.4人/km2(2018數據) |
6.9倍 |
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死亡人數 |
13人 |
0人 |
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受傷人數 |
220人 |
35人(重傷9、輕傷25人) |
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受災人數 |
14萬人以上 |
－ |
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房屋倒塌 |
73棟 |
0棟 |
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嚴重損壞 |
12棟 |
0棟 |
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部分損壞 |
10,657棟 |
149棟 |
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直接經濟損失 |
1,080萬元人民幣 |
－ |
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※ CENC：中國地震臺網中心；USGS：美國地質調查所；CSIS：中國地震強度。數據來源：中國地震局、中新社報導；日本氣象廳、NHK報導等。
（５）防災意識的差異
日本是地震大國，世界上6級以上的地震佔了兩成。從政府到民眾都有很強的防災意識，防災教育從幼兒時就開始了。近十年日本的防災已是常態。
中國地震災害相對不是很多。汶川大地震後，政府和民眾的防災意識雖有了很大的提高，但仍然還有很長的路要走。比如這次宜賓地震，雖然預警成功，但仍有部分民眾在收到預警後不知所措；反觀新潟地震，大部分民眾在收到預警後都能自主避險或採取相應的措施。
該如何應對地震災害？
請參照筆者之前發過的相關文章「日本的災害及其對策 –地震(1-4)」。
更多請關注「日本的災害及其對策」系列
供稿 李鷗(日中防災環保研究會 副會長)
編輯修改 JST客觀日本編輯部
參考資料
【1】RED-ACT：四川省宜賓市長寧縣6.0級地震帶域破壞力分析。
【2】RED-ACT：日本6.8級地震破壞力分析。
