فیلم زلزله چگونه بوجود می آید
در کشور زلزلهخیزی مانند ایران کمتر فردی را میتوان پیدا کرد که حداقل یک بار تجربه احساس لرزشهای حاصل از زلزله را نداشتهباشد. با این وجود کمتر کسی را نیز میتوان یافت که به طور دقیق بداند عامل رخداد این پدیده طبیعی چیست. اگر بخواهیم به صورت مؤثری در مقابل زلزله آمادگی کسب کنیم و از خسارات احتمالی آن در امان باشیم یا آنها را به حداقل برسانیم در اولین گام باید شناختی کامل نسبت به این پدیده پیدا کنیم.
میدانیم که زلزله از آزاد شدن انرژی زیاد حاصل میشود. میدانیم که این انرژی تولید امواج لرزهای میکند که بستر زمین زیرپای ما را میلرزاند و باعث تخریب ساختمانها، شکاف ایجاد کردن در جادهها و بعضاً نابودی منابع طبیعی میشود. اما این انرژی از کجا حاصل میشود و این امواج چگونه تولید میگردند. در این مقاله به این سؤالات به طور کامل پاسخ میدهیم.
ساختار زمین
لایههای زمین
برای این که بیشتر زلزله را درک کنیم نگاهی به ساختار زمین میاندازیم. زمین از چند لایه تشکیل شدهاست. درونیترین لایه زمین هسته درونی (Inner Core) نام دارد. بیرون این لایه، هسته بیرونی (Outer Core) قرار دارد. لایه بعد لایه منتل (Mantle) یا گوشته است و آخرین لایه پوسته (Crust) نام دارد. هسته درونی همان طور که از نام آن مشخص است درونیترین لایه زمین میباشد. هسته درونی مانند یک توپ کروی است که شعاعی به طول 1250 کیلومتر دارد. دمای هسته درونی بین 4500 تا 5500 درجه سانتیگراد است و دارای فشاری بین 300 تا 360 گیگا پاسکال میباشد. لایه بعدی هسته بیرونی است که ضخامتی حدود 2200 کیلومتر دارد. دمای این لایه مانند هسته درونی بین 4500 تا 5500 درجه سانتیگراد است. بعد از این لایه، لایه منتل یا گوشته قرار دارد که حالت نیمه جامد دارد. ضخامت این لایه حدود 2900 کیلومتر است. این لایه 84 درصد کل حجم زمین را اشغال کردهاست. لایه آخر پوسته زمین است که در مقایسه با لایههای دیگر شبیه پوست یک سیب میباشد. ضخامت پوسته 0 تا 70 کیلومتر است. این لایه از 8 کیلومتر در زیر دریاها تا 32 کیلومتر در زیر قارهها گسترش دارد. پوسته تنها یک درصد حجم جرم کل زمین را شامل میشود.
اندازهگیری زلزله
زمینشناسان دستگاهی را به کار میبرند که میتواند امواج ایجاد شده در اثر حرکت صفحات تکتونیک را حس کرده و ثبت کند. این موجها به موجهای زمینلرزهای یا سایزمیک ویوس (Seismic Waves) معروفاند. این دستگاه لرزهنگار یا سایزموگراف (Seismograph) نام دارد. زلزلهها بر اساس قدرت و شدت لرزهای که ایجاد میکنند در مقیاسی به نام ریشتر ردهبندی میشوند. ردهبندی این مقیاس بر اساس انرژی آزادشده در حین زلزله است. مقیاس ریشتر قدرت زلزله را با عددی بین 0 تا 10 بیان میکند. 0 کمترین مقدار و 10 بیشترین مقدار قدرت زلزله است. قدرت یک زلزله میتواند بسیار متفاوت باشد. لرزش با شدت 0 تا 2 ریشتر به ندرت قابل احساس است. در شدت 2 تا 4 ریشتر لرزشهای کوچک احساس میشود. لرزشهای از 4 تا 4.9 ریشتر را زلزله خفیف میگویند. زلزلههای بین 5 تا 5.9 ریشتر زلزله متوسط نامیده میشود. به زلزلههای بین 6 تا 6.9 ریشتر زلزله قدرتمند میگویند و هر زلزله بالاتر از 7 ریشتر، زلزله شدید و ویرانگر در نظر گرفته میشود که میتواند شهرها را کاملاً نابود کند.
وحشتناکترین زلزله ثبتشده در تاریخ تا این لحظه دارای قدرت 9.5 از 10 در مقیاس ریشتر داشتهاست. این زلزله در منطقهای به نام ولدیویا (Valdivia) در جنوب شیلی در سال 1960 رخ دادهاست. زلزله وحشتناک دیگر در ژاپن در منطقه توهوکو (Tohoku) در تاریخ 11 مارچ 2011 رخ داد که بزرگی 9 در مقیاس ریشتر داشت. این زلزله باعث تخریب و نابودی عظیمی شد و جان حدود 16000 نفر را گرفت.
زمین لرزه چگونه به وجود می آید؟
پیشبینی زلزله
سایزموگراف شدت هر لرزهای را ثبت میکند. اما پیشبینی یک زلزله بر اساس امواج ثبتشده بر روی سایزموگراف بسیار مشکل است. اما ثبت لرزههای ایجادشده در نقاط مختلف زمین میتواند کمک کند تا شاید بتوان به اهالی یک منطقه قبل از وقوع زلزله خبر داد. حتی اکثر گوشیهای همراه نیز میتوانند لرزشهای ایجادشده در زمین را حس کنند (گوشیهای همراهی که دارای سنسور شتاب هستند. شایان ذکر است که در حال حاضر تقریباً تمام گوشیهای هوشمند دارای این سنسور میباشند) و این اطلاعات را به مراکز ثبت دادههای لرزهای انتقال دهند. دانشمندان از این اطلاعات ثبتشده میتوانند استفادهکنند. ناسا برنامهای به نام Quakesim را طراحی کردهاست که توسط آن میتواند اطلاعات جمعآوریشده از لرزههای ایجاد شده در نقاط مختلف دنیا را تحلیل کند تا الگوی لرزهای هر منطقه را به دست آورد. امید است این اقدامات در آینده بتواند به پیشبینی زلزله در عمل منجر شود و از آسیبهای جانی و مالی فراوان جلوگیری شود.
تحقیقات دیگری که اخیراً انجام شدهاست نشان دادهاست که در مناطق زلزلهزده قبل از وقوع زلزله غلظت بالایی از مواد رادیواکتیو رادون (Radon) و تورون (Thoron) ثبتشدهاست. این مسأله به این خاطر است که قبل از وقوع زلزله این گازها از شکافهای کوچک از سطح زمین آزاد میشوند. اگر بتوان این گازها را شناسایی کرد میتوانیم زلزله را حداقل 7 روز قبل از وقوع آن پیشبینی کنیم که دستاوردی بسیار چشمگیر خواهدبود.
به واسطه صدمات عظیمی که زلزلهها میتوانند به بار آوردند کشورهای دنیا مخصوصاً کشورهای زلزلهخیر با قدرت تحقیقات مختلف در زمینه پیشبینی زلزله را دنبال میکنند. اما تا زمان رسیدن به راهحلی قابلاعتماد برای پیشبینی زلزله اقدامات فراوانی مانند ایجاد بستر قانونی و فنی برای ساخت سازههای با کیفیت، مقاومسازی سازههای ساختهشده در گذشته و آموزش به افراد جامعه در برخورد با زلزله میتواند انجام پذیرد که نقش چشمگیری در کاهش خسارات جانی و مالی ایفا خواهندکرد.