大地震過後，餘震為什麼會持續好幾天？
― 還沒裂開的岩盤，正一點一點找回平衡
大搖晃平息之後，小搖晃有時會持續好幾天，甚至好幾個月。這並不是因為地面「還在裂開的路上」，而是因為一次沒裂完的岩盤，正在一點一點釋放被壓住的力量。而且，這種次數遞減的方式，有著出乎意料的明確規律。
雙手慢慢地把一片硬巧克力板凹彎。在某個瞬間，「啪」一聲，發出很大的聲響裂開了。
但事情還沒結束。裂開之後，手裡可能還會傳來一連串小小的「啪、啪」聲。因為在大裂縫周圍，還留著沒裂完的部分。
這些聲音一開始接連響起，然後間隔會越拉越長。地底下發生的事，其實和這個很像。
餘震持續的理由，只有兩個
在主震中滑動的地方會釋放力量，但這股力量會被推向還沒滑動的兩端。周圍的岩盤因此變得比之前承受更大的推力。
被推壓的地方何時會裂開，取決於當地岩石的堅固程度。脆弱的地方很快就裂，堅韌的地方要等上好幾天才裂。所以搖晃會拖得很長。
主震不是「結束」，對周圍的岩盤來說反而是「開始」。接下來依序說明。
主震並沒有消滅力量
地底下的岩盤，因板塊運動，經過數十年、數百年的漫長時間被慢慢凹彎。當累積的應變超過極限，岩盤就會沿著一個叫做斷層的面產生滑動，這就是地震。
這時候，滑動面上原本累積的力量會一口氣釋放。但力量本身並不會就此消失。已經滑動的部分，與還沒滑動的部分之間的交界處，會形成類似大段差的構造。這個交界處，會承受比之前更強的力量。
用巧克力板來比喻，就是裂縫的前端。裂縫前端最容易聚集力量。地震也一樣，主震滑動範圍的外側及其延伸方向，會被施加更大的推力。請看圖1左側。
為什麼不會一次裂完？
既然被施加了力量，感覺一次裂完不是比較好嗎？但岩石並不是這樣破裂的。
岩盤內部，堅固的地方和脆弱的地方是混雜分布的。即使承受相同的力量，裂開所需的時間也各不相同。脆弱的地方幾秒後就裂，堅韌的地方要等好幾天，最堅韌的地方甚至要等好幾個月。這種「裂開前等待時間的差異」，正是餘震持續很久的真正原因。
還有一個延長時間的機制。岩石裂縫的縫隙中滲有水，水壓會左右岩石的動態。主震讓岩石鬆動之後，水會從壓力高處緩緩流向壓力低處。水流到的地方會變得比較容易破裂，這也被認為是延遲的原因之一。
而且，每一次餘震又會引發新一輪的力量轉移。也就是餘震會招來餘震。所以次數的減少不是戛然而止，而是拖著長長的尾巴。
餘震指的是比主震小的搖晃。但如果之後來的搖晃反而更大，那麼先前的搖晃就會改稱為「前震」。也就是說，最初的搖晃是不是主震，在當下沒有人能夠判斷。據說，這正是日本氣象廳避免使用「餘震」這個說法，改稱為「地震活動」的原因。
經驗上常說，最大餘震的規模通常比主震小約1個地震規模單位。不過這終究只是平均趨勢，也有案例出現和主震差不多規模的搖晃連續發生。這個數字並不是用來讓人放心「不會再有更大的了」。
那麼，該怎麼做才好？
- 一有搖晃，先護住頭部躲進桌子底下，或用背包、抱枕護住頭部，壓低姿勢。等搖晃停止後再行動。
- 大搖晃之後，要有還會再搖的心理準備遠離可能傾倒的家具或有破碎玻璃的地方。選擇不會有東西掉落的位置。
- 不要靠近有裂縫的建築物或圍牆第一次搖晃已經削弱的建築物，可能在下一次搖晃時倒塌。即使沒有事，也盡量不要從旁邊經過。
大搖晃之後，請當作還有可能再次發生同等規模的搖晃來行動。如果建築物出現裂縫、傾斜、或門打不開，請不要勉強留在裡面，應轉移到避難所等安全場所。如果人在海邊，感覺到搖晃就要立刻前往高處。如果有人受傷或發生火災，請撥打119通報。要救出被倒塌家具壓住的人時，請先確認周圍安全，若感到危險就等待消防或警察到場。避難與是否可以進入建築物的判斷，請依市町村與氣象廳發布的資訊為準。
總結
主震並非消滅了累積的力量，而是把力量推向還沒裂開的地方。被推壓的地方，會依各自的堅固程度，花費長短不一的時間陸續破裂。所以搖晃會拖得很長，而且這種遞減方式有規律可循。
餘震，不是地面還在破裂的聲音。
而是還沒滑動完的岩盤，依序找回平衡的聲音。
地面搖晃時感覺到的「喀喀」和「搖搖晃晃」有什麼不同，請參考「地震的「喀喀」，為什麼會比「搖搖晃晃」先出現？」。搖晃過後地面變軟的現象，請看「土壤液化，為什麼地面會變得像「水」一樣？」；地底下板塊持續運動的故事，請看「山上的貝殼化石，是怎麼跑到那裡去的？」。
- 把一片乾燥的巧克力板，用雙手慢慢凹彎。持續施力，直到「啪」一聲裂開為止。
- 裂開之後，手上的力道不要放鬆，繼續拿著。可能會斷斷續續傳來小小的聲響。
- 每次發出聲音時，用手指數一數。應該會發現一開始接連發生，之後間隔會越拉越長。
用餅乾也會出現同樣的現象。實際地底下的情況遠比這複雜得多，但「大裂縫之後拖著一連串小裂縫」這一點是共通的。
想知道更多 ― 用語、公式，與教科書的連結從國中理化到大學專業科目，明確標示各段落屬於哪個程度
- 國中國中理化課程範圍
- 高中高中「地球科學基礎」課程範圍
- 高中＋高中進階內容，或教科書專欄性質的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（地震學、岩石力學）的內容
- 研究中連大學課堂也不會當作「定論」教授、研究人員仍在調查中的內容
國中用語：這個現象是有名字的
- 主震：一連串地震活動中，規模最大的一次搖晃。要事後才能確定。
- 前震：發生在主震之前、規模比主震小的搖晃。據說在事件進行當下很難分辨出來。
- 應力：岩盤內部推擠或拉扯某個面的力的強度，以單位面積所承受的力來表示。
- 大森公式：餘震次數會隨著距主震的時間呈反比遞減的經驗法則。由大森房吉於1894年提出。
國中高中用算式確認：餘震以什麼速度遞減
大森公式最單純的形式是：「每日餘震次數，與距主震的天數成反比」。這裡以第1天發生100次餘震為例來思考，只會用到除法和減法。
| 用符號寫 | n ＝ K ÷ t （改良後的形式為 n ＝ K ÷ ( t ＋ c )^p） |
| 用文字寫 | 每日餘震次數 ＝ 各地震特定的常數 ÷ 距主震經過的天數 |
| 公式的由來 | 1894年，大森房吉從濃尾地震的餘震紀錄中發現的經驗法則（大森公式）。之後宇津德治加入指數 p 與微小時間偏移 c，整理成改良大森公式 |
| 第1天的餘震次數 | 100 次（本例中的假設值） |
| 遞減規則 | 次數被認為與天數成反比 |
| 計算單位 | 每 1 天 |
| 符號 | 意義與單位 |
| 次數 | 當天1天內發生的餘震數［次］ |
| 天數 | 距主震發生後經過的天數［天］ |
| 反比 | 天數變為2倍時次數減半的關係［無單位］ |
| 第2天的大約次數 | 100 ÷ 2 ＝ 50 |
| 第10天的大約次數 | 100 ÷ 10 ＝ 10 |
| 第100天的大約次數 | 100 ÷ 100 ＝ 1 |
| 從第1天到第10天的減少量 | 100 － 10 ＝ 90 |
第1天就用掉了整體大部分的勢頭，到第10天時，每日次數已降為十分之一。但要再降為十分之一，還需要再等90天。減少得很快，卻遲遲不會歸零，這就是「拖著長尾巴」的意思。圖1右側的折線圖，正呈現這樣的形狀。
高中高中＋力量是如何轉移的
高中斷層滑動時，原本沿著該面累積的力量會被釋放，但在滑動範圍的邊緣，岩盤會像被撕裂般產生變形。變形越大的地方，力量集中得越強。據說主震滑動範圍外側之所以餘震較多，正是因為這種力量集中的緣故。
高中＋這種力量的變化，在地震學中以庫倫應力變化這個量來表示。它是從讓某個面滑動的力，減去把該面壓緊、使其不易滑動的力所得到的效果。在這個量增加的區域，餘震會增多；在減少的區域，地震活動會趨於平靜，這種例子在許多地震中都有報告。
大學從岩石力學看「延遲破裂」
岩石並不是一達到破壞極限的瞬間就一定會裂開。即使力量比極限稍小，只要花時間，仍然會裂開。這稱為亞臨界裂縫擴展，是因為裂縫前端的鍵結一個一個斷裂的速度，強烈依賴於力量、溫度與是否有水分而產生的現象。由於這個速度對力量的變化非常敏感，力量只要有一點點不同，裂開所需的時間就會相差好幾個數量級。把這種性質套用到整個岩盤上，就可以推導出接近大森公式（餘震次數與時間成反比遞減）的結果。從以滑動速度與接觸歷史來表示斷層摩擦的速度狀態相依摩擦定律，也能推導出類似的遞減方式。
📖 公式推導與更深入的內容：大森公式（維基百科，日文） ／ 餘震（維基百科，日文）
研究中目前還不清楚的事
- 前震與餘震的分辨。 在事件進行當下判斷「這是不是主震的前兆」的方法，至今仍未確立。
- 造成延遲的主要原因。 岩石本身的性質、縫隙中水分的移動、餘震之間的連鎖反應，各自的影響程度有多大，在不同地區仍有持續討論。
- 會持續到什麼時候。 有些案例顯示，大地震之後餘震可能持續數十年，究竟該把多長的時間算作同一連串活動，目前尚無定論。
- 在遠方被誘發的搖晃。 有報告指出，在數百公里外的地方，因地震波通過而觸發活動變得活躍的例子，其機制仍在調查中。
也就是說，本文的內容也只是「目前已知範圍內的說明」。正因如此，大搖晃之後盡早前往安全場所的判斷才顯得有意義。
與教科書的連結（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文段落 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化・大地的變化／正比與反比 | 斷層與滑動、次數遞減的計算 |
| 高中 | 地球科學基礎（地震與斷層、板塊） | 力量累積、釋放、轉移的過程 |
| 高中＋ | 進階・專欄（應力變化） | 庫倫應力變化與餘震分布 |
| 大學 | 地震學・岩石力學（亞臨界裂縫擴展、摩擦定律） | 延遲破裂的機制、大森公式的推導 |
| 研究中 | 統計地震學・地震預測（進行中） | 前震的判別、被誘發的活動 |
| ― | 與生活的連結 | 大搖晃過後的應對方式、判斷不靠近受損建築物 |
- 日本氣象廳「關於地震」以及大地震過後地震活動相關解說資料。
- 宇津德治《地震學》（共立出版），其中討論餘震統計與大森公式的章節。
- 高中「地球科學基礎」教科書中，關於地震與斷層的部分。
- Scholz, C. H., "The Mechanics of Earthquakes and Faulting", Cambridge University Press.（探討斷層摩擦與餘震的標準教科書）
※本文為一般大眾取向的科學解說。文中數值為幫助理解原理的參考概算值。實際的避難與建築物安全判斷，請依市町村的指示，以及消防、地方政府與氣象廳發布的資訊為準。