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台灣地震與天氣關係研究

十年數據實證分析(2016-2026)| M5.0 以上共 206 次地震 | 2026-04-05
USGS 地震資料庫 Open-Meteo 天氣 API Claude Opus 4.6 分析

台灣十年間發生 206 次規模 5.0 以上地震。
我們逐一比對了每次大地震前 15 天的天氣資料,看看天氣和地震之間到底有沒有關係。
目錄
  1. 研究方法
  2. 地震全貌:十年 206 次 M5.0+
  3. M6.0+ 重大地震清單
  4. 地震前 15 天天氣數據
  5. 實驗組 vs 對照組比較
  6. 五大觀察發現
  7. 值得注意的極端個案
  8. 結論與未來研究方向

一、研究方法

資料來源

  • 地震資料:USGS Earthquake Catalog API
  • 天氣資料:Open-Meteo Historical Weather API
  • 範圍:2016/01/01 — 2026/04/05
  • 地理範圍:北緯 21.5°-25.5°,東經 119.5°-122.5°

分析方法

  • 實驗組:18 次 M6.0+ 大地震,取震前 15 天天氣
  • 對照組:18 個隨機選取的「無大地震」日期,取同樣 15 天天氣
  • 天氣站:依地震地點選取最近氣象站(花蓮/宜蘭/台南/台東)
  • 比較指標:氣壓、溫度、降雨量、雨天數、濕度、氣壓變幅

限制說明:本研究為探索性數據分析,非嚴格的學術論文。樣本數有限(M6.0+ 僅 18 次),結論僅供參考,不構成預測依據。

二、地震全貌:十年 206 次 M5.0+

206
M5.0+ 地震總數
19
M6.0+ 重大地震
7.4
最大規模
(2024/04/02 花蓮)

逐年分布

2016
9
2017
4
2018
15
2019
14
2020
8
2021
23
2022
42
2023
4
2024
67
2025
18
2026
2*

*2026 年截至 4 月 5 日。2024 年數據暴增主要來自 0403 花蓮大地震及其大量餘震。

月份分布(全部 206 次)

1月
15
2月
22
3月
14
4月
71
5月
14
6月
15
7月
6
8月
8
9月
16
10月
7
11月
8
12月
10

四月數據暴增(71 次)主要來自 2024 年 0403 花蓮地震序列。扣除 2024 年四月後,月份分布較為均勻,但冬春(12-4月)仍略多於夏秋。

三、M6.0+ 重大地震清單

日期規模深度地點備註
2024-04-027.440 km花蓮十年最大震,0403 花蓮地震
2022-09-186.910 km台東918 池上地震
2022-03-226.724 km花蓮
2025-12-276.663 km宜蘭
2022-09-176.510 km台東918 前震
2016-02-056.423 km台南0206 美濃地震
2018-02-066.417 km花蓮0206 花蓮地震
2024-04-036.414 km花蓮0403 餘震
2021-10-246.269 km宜蘭深層地震
2022-01-036.219 km花蓮
2022-05-096.221 km花蓮海域
2018-02-046.112 km花蓮0206 前震
2019-04-186.120 km花蓮
2020-12-106.171 km宜蘭深層地震
2024-04-226.110 km花蓮0403 餘震序列
2024-04-226.19 km花蓮同日雙震
2024-08-156.114 km花蓮
2025-01-206.016 km台南
2025-12-246.08 km台東

四、M6.0+ 地震前 15 天天氣數據

以下為每次 M6.0+ 地震前 15 天(第 -15 天到第 -1 天)的天氣統計:

地震日期規模地點均溫
°C
總雨量
mm
雨天
大雨
均壓
hPa
壓差
hPa
均濕
%
2016-02-056.4台南15.1125.41021022.212.291.1
2018-02-046.1花蓮18.6120.11501018.910.284.7
2018-02-066.4花蓮17.5138.71501020.010.783.5
2019-04-186.1花蓮24.674.11301014.17.085.3
2020-12-106.1宜蘭20.6254.91551022.05.885.2
2021-10-246.2宜蘭25.8319.81251014.415.684.9
2022-01-036.2花蓮20.129.3501022.313.780.7
2022-03-226.7花蓮23.133.0501014.510.780.3
2022-05-096.2花蓮26.875.0811012.78.484.9
2022-09-176.5台東22.9155.91321009.017.891.5
2022-09-186.9台東22.8142.91221009.517.891.3
2024-04-027.4花蓮23.316.7701017.013.682.2
2024-04-036.4花蓮23.814.2601016.613.681.4
2024-04-226.1花蓮26.927.1601013.08.682.3
2024-08-156.1花蓮31.128.6701007.15.979.5
2025-01-206.0台南15.913.1501020.79.579.3
2025-12-246.0台東19.311.3301019.13.079.8
2025-12-276.6宜蘭20.968.6901020.39.281.9

五、實驗組 vs 對照組比較

對照組為隨機選取的 18 個「無大地震」日期(均勻分布在 2016-2025 年各季節),取同樣前 15 天天氣。

平均氣壓
vs
1016.3 hPa ← 地震前 | 對照 → 1013.5 hPa
氣壓變幅
vs
10.7 hPa ← 地震前 | 對照 → 9.3 hPa
15 天總降雨
vs
91.6 mm ← 地震前 | 對照 → 59.3 mm (+54%)
雨天數
vs
9.2 天 ← 地震前 | 對照 → 7.4 天 (+24%)
平均濕度
vs
83.9% ← 地震前 | 對照 → 80.1% (+3.8%)
平均溫度
vs
22.2°C ← 地震前 | 對照 → 26.5°C (-4.3°C)
高濕度比率
(>80%)
vs
83%(15/18)← 地震前 | 對照 → 56%(10/18)

六、五大觀察發現

發現一:大地震偏好冬春季

18 次 M6.0+ 地震中,冬季 8 次(44%)、春季 6 次(33%),合計佔 78%。夏季僅 1 次(6%)。

這意味著氣溫、氣壓、降雨等差異可能只是季節效應的反映,而非獨立的天氣因素。

不過,全球地震學界對「地震是否有季節性」仍有爭議。部分研究認為地殼受潮汐力和大氣壓力載荷影響,冬季高壓系統可能對淺層斷層施加額外應力。

發現二:地震前降雨量偏高(+54%)

地震前 15 天平均降雨 91.6mm,比對照組 59.3mm 高出 54%。這是最顯著的差異。

即使考慮季節因素,部分案例的降雨量仍然異常:2020/12 宜蘭 M6.1 前降 254.9mm、2021/10 宜蘭 M6.2 前降 319.8mm。

學術背景:「降雨誘發地震」(Rainfall-induced seismicity)是已知的地球物理現象。大量降水滲入地層,增加孔隙水壓,可能降低斷層的有效正應力,使原本接近臨界狀態的斷層更容易滑動。此效應對淺層地震(<20km)較為明顯。

發現三:地震前濕度偏高(83.9% vs 80.1%)

83%(15/18)的大地震前 15 天平均濕度超過 80%,對照組只有 56%。

但台灣本身就是高濕度環境,加上冬春季東北季風帶來水氣,這個差異需要更大樣本才能確認是否顯著。

發現四:氣壓變幅可能是更有趣的指標

地震前 15 天的氣壓變幅(最高-最低)平均 10.7 hPa,對照組 9.3 hPa。差距不大,但幾次特大地震前的氣壓變幅特別明顯:

學術背景:大氣壓力變化作為地震觸發因子的假說由來已久。快速的氣壓變化(如颱風低壓系統經過)理論上可對地殼施加微小但可測量的力。2022 年 918 台東地震前恰好有颱風接近台灣。

發現五:0% 的大地震發生在「乾旱期」

18 次 M6.0+ 地震中,沒有任何一次的前 15 天總降雨量低於 10mm。對照組也沒有(台灣很少連續 15 天無雨),但最低降雨的幾次地震仍有 11-16mm。

換個角度看:台灣的大地震從不發生在完全乾燥的時期。這個「不存在」本身也是一個值得注意的模式。

七、值得注意的極端個案

案例一:2021/10/24 宜蘭 M6.2 — 暴雨後大震

前 15 天降雨 319.8mm(18 次中最高),其中 5 天大雨(>20mm/日)。氣壓變幅 15.6 hPa。這是最符合「降雨誘發地震」假說的案例。

然而此次地震深度 69km(深層),降雨滲透理論上難以影響如此深度。

案例二:2022/09/17-18 台東 M6.5+M6.9 — 颱風季連震

前 15 天降雨 155.9mm,氣壓變幅 17.8 hPa(最大),濕度 91.5%(最高)。這段期間颱風系統接近台灣,造成劇烈的氣壓和天氣變化。兩天內連續兩次 M6+ 地震。

案例三:2024/04/02 花蓮 M7.4 — 十年最大震,天氣平淡

前 15 天降雨僅 16.7mm,天氣相對平穩。氣壓變幅 13.6 hPa 稍高但不極端。這是天氣與地震「無關」的最佳反例——十年最大的地震發生在天氣最平淡的時期。

八、結論與未來研究方向

結論:目前無法建立天氣→地震的因果關係

觀察到的差異(降雨多 54%、濕度高 3.8%、溫度低 4.3°C)很可能主要來自季節偏差——台灣大地震在統計上偏好發生在冬春季,而冬春季本來就是低溫、高濕、多雨的天氣型態。

最有力的反證是 2024 年花蓮 M7.4(十年最強)發生在天氣極為平淡的時期,顯示天氣並非大地震的必要條件。

但有兩個方向值得進一步研究

  1. 極端降雨與淺層地震的關聯
    「降雨誘發地震」在學術界是已知機制(孔隙水壓效應)。本研究中 2020/12 和 2021/10 的案例確實出現異常高降雨+地震的組合。建議:分離出深度 < 20km 的淺層地震,單獨分析其與前期降雨的相關性。
  2. 氣壓急變與地震的時間序列
    幾次大震前都有較高的氣壓變幅(尤其是颱風季)。建議:不只看 15 天平均,而是建立逐日氣壓變化曲線,觀察是否在震前 1-3 天出現異常氣壓波動。

本研究的局限性

資料來源: USGS Earthquake Catalog APIOpen-Meteo Historical Weather API中央氣象署地震測報中心