花莲M_W7.4地震与台南M_W6.2地震间隔293天，以台南地震发震断层为接受断层，计算花莲地震引起的库伦应力变化。震后293天的库伦应力变化如图3所示。震后库伦应力模拟结果表明，本次地震产生的库伦应力变化呈现四象限模式。应力卸载区域主要集中于震中西北—东南方向，应力卸载程度随着距离迅速减小。震中及东北—西南方向有明显的库伦应力增加，与断层走向一致，其中东北方向库伦应力变化量明显高于西南方向，这与前人的结果相似^[1]。结果显示，花莲M_W7.4地震对该地区具有较强的应力加载作用，在20 km深度最大应力加载量达22.9 bar， 15 km深度与25 km深度分别为19.7 bar与14.3 bar。

台南M_W6.2地震震中处于大尖山—触口断裂带，这条逆冲断层是台湾地区西南部最主要的断层之一，该断裂带南部穿过了应力加载区。花莲地震震中距台南地震震中位置约130 km， 15 km深度下，花莲M_W7.4地震对台南地区产生的应力加载量为0.011 bar，相比地震触发阈值0.1 bar^[20]，该量值相对较小。但有学者认为更小的应力扰动在一定的时间尺度下，也可能触发地震，这微小的应力加载可能成为地震触发的“最后一根稻草”^[21]。此外，先前中强地震在台南地区造成的累计库伦应力变化量已大于0.1 bar^[1]。因此本研究认为，花莲M_W7.4地震对台南M_W6.2地震可能具有一定的触发作用。

图3 2024花莲MW7.4地震震后293天不同深度库伦应力变化模拟结果Fig.3 ∆CFS distributions at different depths 293 days after the 2024 MW7.4 Hualien earthquake

花莲M_W7.4地震与台东M_W5.8地震间隔435天，以台东地震发震断层为接受断层，计算花莲地震引起的库伦应力变化。震后435天的库伦应力变化如图4所示。模拟结果表明，与震后293天库伦应力相比，震中西南方向的应力加载变得更为剧烈，应力加载区域变大。震中附近区域存在应力卸载区域转变为应力加载区域的情况。研究发现，15 km深度库伦应力最大改变量为37.1 bar，20 km与25 km深度库伦应力最大改变量为12.2 bar与25.6 bar。考虑到花莲地震余震产生南移趋势，本研究认为库伦应力的变化可能对震中南向的余震具有触发作用。台东M_W5.8地震震中处于花莲地震产生的应力卸载区，ΔCFS为-0.1 bar，表明花莲M_W7.4地震的破裂对台东M_W5.8地震的发生具有一定的延缓作用。

图4 2024花莲MW7.4地震震后435天不同深度震后库伦应力变化模拟结果Fig.4 ∆CFS distributions at different depths 435 days after the 2024 MW7.4 Hualien earthquake

以台东发震断层为接收断层，台南M_W6.2震后库伦应力变化如图5所示。震后库伦应力模拟结果表明，台南地震应力卸载主要区域呈现西北—东南分布，库伦应力加载主要区域呈现东北—西南分布，整体变化呈现四象限模式，与逆冲地震破裂特征相一致。从深度上看，浅层应力卸载显著大于深部， 15 km深度最大应力卸载达13.4 bar， 20 km深度最大应力卸载为5.1 bar，25 km深度最大应力卸载为2.4 bar。从位置看，震源东部区域应力卸载略高于西部。整体上看，不同深度下，库伦应力卸载远大于应力加载，表明本次地震在大尖山—触口断裂带南部区域主要以应力卸载为主导，降低了该断裂带南部区域在短时间内发生大规模破裂的风险。

花莲M_W7.4地震与台南M_W6.2地震的累计库伦应力变化如图6所示。模拟结果显示，台南M_W6.2地震后，台南地震震中附近及东部地区由应力加载区转变为应力卸载区，表明此次地震有效释放了该地区积累的应力，后续该断裂带南部区域大规模破裂的风险较低。20 km深度，台东M_W5.8地震震中区域的累计库伦应力卸载量为0.16 bar。本研究认为台南M_W6.2地震进一步推迟了台东M_W5.8地震的发生时间。

图5 2025台南MW6.2地震不同深度震后库伦应力变化模拟结果Fig.5 ∆CFS distributions at different depths after the 2025 Tainan MW6.2earthquake

图6 2024 MW7.4花莲地震和2025 MW6.2台南地震震后不同深度累计库伦应力变化模拟结果Fig.6 The cumulative∆CFS distribution at different depths after the 2024 MW7.4 Hualien earthquake and the 2025 MW6.2 Tainan earthquake

2025年台南M_W5.8地震的同震库伦应力变化如图7所示。由表可知，台南M_W5.8地震对于台湾东部地区地震触发作用较为有限。台南地震同震库伦应力变化与台东地震震后库伦应力结果整体上应力分布相似，但其应力加载区域存在区别。整体上看，不同深度下，库伦应力卸载大于应力加载，表明本次地震主要以应力卸载为主。值得注意的是，在台南M_W5.8地震震中西北方向产生了一块应力卸载区域，该区域正处于前人研究所划定的地震空区中^[1]。台南M_W5.8地震可能部分释放该区域所积累的应力，但仍需关注该地区后续的动态演化。

图7 2025 MW5.8台东地震不同深度同震库伦应力变化模拟结果Fig.7 ∆CFS distribution at different depths after the 2025 MW5.8 Taitung earthquake

三次地震的累计库伦应力变化如图8所示。整体来看，沿花莲震中东北—西南方向出现显著应力加载区，表明花莲M_W7.4地震在破裂方向的延长线上，极大地增加了断层面上的库伦应力。台南附近及其西南方向，出现了显著的应力加载区，表明这一区域发生地震后一段时间后有较强的应力积累。这些区域在未来再次发生地震的风险显著升高。在花莲地震震中西侧，台南地震震中附近和部分外围区域，库伦应力变化为负值，分布可能随深度有细微差异。总体来说，应力卸载的主要区域在空间上较为稳定。模拟结果表明三场地震释放了这些区域累积的应力，使得这些区域在一段时间内相对“安全”，地震活动可能会受到抑制。震后10年，花莲破裂带区域所承受的应力持续累积，已达到相当显著的程度，而台南附近区域的应力水平相对较低。震后50年，花莲破裂带区域的应力积累大幅攀升，同时台南附近的应力值也呈现出快速上升的趋势。从深度来看，20 km深度不仅是应力加载最大的深度，同时也是增长速度最快的深度，15 km深度与25 km也存在明显的应力加载区域。值得关注的是，台南地区25 km深度在50年后应力由正值转变为负值，表明存在应力卸载情况,其他深度虽有一定程度的应力加载，但明显低于花莲，。

图8 三次地震10年和50年不同深度累计震后库伦应力变化模拟结果Fig.8 Cumulative∆CFS distributions at different depths for 10 and 50 years after the three earthquakes

纵谷断裂带与台湾东海岸平行，被认为是菲律宾海和欧亚板块之间的碰撞边界，是一个极其活跃的高角度逆冲断层^[5]。不同深度纵谷断裂带震后库伦应力变化模拟如图9所示。从时间上看，震后50年的库伦应力值均显著高于震后10年。从空间分布来看，应力加卸载强烈的区域主要集中在AB段，即23.5°~23.9°N区间，加载的高值区集中在23.6°~23.8°N的区间，并向深部延伸更为显著。从深度看，随着时间的推移，震后库伦应力深部积累更为显著。模拟结果显示，25 km深度纵谷断裂带应力10年最大应力加载量为32.3 bar，50年最大应力加载量已达到134.7 bar，远大于触发阈值0.1 bar。15、20 km深度虽有应力积累，但幅度均不及25 km深度。这可能与纵谷断裂带深部闭锁程度较高、地震后恢复过程较慢有关，使得应力在深部更容易持续聚集^[22]。

库伦应力模拟结果受多种参数影响，包括黏弹性松弛、摩擦系数等。摩擦系数决定了断层面抵抗滑动的能力。较低的摩擦系数通常意味着断层处于弱状态，更容易在较小的剪切应力作用下失稳，从而增加地震发生的概率。较高的摩擦系数则可能抑制断层滑动，导致应力长期积累，延迟或改变破裂时机。摩擦系数的微小变化可能显著改变库伦应力增量的计算结果，进而影响对地震触发可能性、断层稳定性及应力传递范围的判断。

本研究摩擦系数分别采用0.2、0.4、0.6，在20 km深度下进行测试，模拟结果如图 10所示。研究发现μ´的变化并不会显著改变研究区域内库伦应力加卸载的模式与幅度。因此，有效摩擦系数对研究结果的影响可以忽略不计，前人的研究也发现了这一点^[23]。由此本文选用0.4作为研究使用的有效摩擦系数，与前人对台湾地区的研究保持一致^{[1, 24]}。

图9 三次地震引起纵谷断裂带不同深度累计∆CFS Fig.9 Cumulative∆CFS at different depths along the Longitudinal Valley Fault induced by three earthquakes

图 10 不同摩擦系数下震后10年和50年库伦应力变化模拟结果Fig.10 Simulation results of post-earthquake Coulomb stress changes under different friction coefficients

在大型活动断裂带上，前序地震通过同震及震后应力场调整，对邻近断层段落产生显著的应力触发效应，有效促进了后续地震的孕育进程^{[14, 24-27]}。在台湾西部，1906年梅山地震和1935年新竹地震对1999年集集地震的成核和破裂传播具有明显的触发作用^[26]。台湾中部，2013年3月发生的南投地震对2013年6月发生的南投地震有明显的促进作用^[24]。且2013年7月15日至2015年1月27日期间，台湾中部发生的大部分M_L>3地震发生在南投两次地震产生的应力加载区域内^[25]。台湾东部地区， 2009年M_W6.8、 2010年M_W6.0、2014年M_W5.8、 2021年M_W6.2和2022年M_W7.0地震等对2024年花莲M_W7.4地震具有推动作用^[1,27]。2024年花莲M_W7.4地震后，主震对周围断层产生的应力影响以加载为主，尤其是在该地区的逆冲断层上，应力加载促进了断层附近的地震活动^[14]。因此，台湾地区呈现出类似的应力传递特征，即前期地震引起的库仑应力加载对后续地震的发生具有显著的促进作用。

研究同时根据USGS提供的地震目录，选取部分中强地震计算了花莲地震震源附近的库伦应力变化，结果如图 11所示。模拟结果显示此前的中强地震已经释放了部分累积的应力，在花莲地震震中区域形成了应力卸载区。但对于台南和台东地震而言，中强地震在两场地震的震中区域形成了应力加载区，其中台东地震震中区域库伦应力加载量最大达2.03 bar，超过了0.1 bar的触发阈值。

图 11 部分中强地震在花莲地震震中处引发的库伦应力变化模拟结果Fig.11 Simulation results of Coulomb stress changes triggered by moderate and strong earthquakes at the epicenter of the Hualien earthquake.

库伦应力变化被广泛应用于地震危险性分析^[2,14]，研究结果显示：

以花莲地震震中为起始点，沿破裂带方向东北的延伸区域，是未来发生破坏性地震的最高风险区，这一方向可能与台湾东部纵谷断裂带的走向密切相关。无论是余震活动还是新的地震事件，该区域都需要重点关注和加强监测。台南位于研究区西侧边缘，存在局部正应力加载，对邻近断层具有触发倾向，局部震源的连锁响应不能忽视。台东位于菲律宾海板块与欧亚板块的交界处，受持续挤压与位错影响，应力呈现局部正负交错分布。其中部分区域在未来10至50年内显示正的ΔCFS增载，显示断层受触发的可能性增加；虽然浅层局部区域存在应力卸载现象，但长期板块推挤与粘弹性回弹仍可能使风险累积。

本研究使用纵谷断裂带作为接受断层，分析了花莲M_W7.4地震、台南M_W6.2地震以及台东M_W5.8地震对纵谷断裂带的10年及50年震后库伦应力影响。研究发现相较纵谷断裂带北段，南段应力加卸载量值较小。这种现象可能是由于纵谷断裂带南部虽移动速率低于所需的长期滑动速率，但大部分地区地表仍发生滑动，相比之下，纵谷断裂带北部则未检测到地表滑动，为强闭锁状态，有利于断层的应力积累^{[22, 28]}。同时纵谷断裂带北部区域深部断层滑动亏损速率大于浅部^[22]，这可能是纵谷断裂带北部深层库伦应力加载量远大于浅层的原因之一。值得注意的是，之前的地震与花莲地震产生的库仑应力变化意味着应力向南转移至前人划定的地震空区中^[1]。考虑到纵谷断裂带库伦应力加载区主要位于23.6°~23.8°N区间，与该地震空区存在重合，该地区未来的地震活动需重点关注。