ما هو الزلزال: تعريف وشرح بسيط
ترتبط الزلازل بتكتونية الصفائح في الطبقة الخارجية للأرض. وفي العمق، نجد كتلًا صخرية تتحرك ببطء: الصفائح التكتونية. إنها تشكل الصدوع، أي المناطق التي تلتقي فيها صفيحتان تحت ضغط ميكانيكي. يؤدي هذا إلى خلق توتر يمكن أن ينكسر فجأة: الصدمة الناتجة عن الحركة السريعة المفاجئة للصفائح تطلق فجأة الطاقة المتراكمة بسبب هذا التوتر. يتم التعبير عن التمزق على شكل موجات زلزالية. تحدث هذه الموجات هزات ترتفع إلى السطح، مما يتسبب في اهتزاز الأرض بقوة.
تتواجد منطقة الكوكب الأكثر تضررا من الزلازل في "حزام النار" في المحيط الهادئ. هناك 40 ألف كيلومتر من البراكين المتاخمة للمحيط، ولكن هناك أيضًا صفائح تكتونية رئيسية تشكل صدوعًا كبيرة. ما لا يقل عن 80٪ من أكبر الزلازل تحدث في المحيط الهادئ.
يعد حزام جبال الألب ثاني أكثر المناطق الزلزالية نشاطًا في العالم. وتسمى أيضًا "سلسلة جبال الألب - الهيمالايا"، وتبدأ في جنوب غرب أوروبا، وتبدأ حول شبه الجزيرة الأيبيرية، ثم تعبر جبال البيرينيه، وجبال الألب، والبلقان، وتستمر هكذا إلى جبال الهيمالايا، لتنتهي رحلتها في سلسلة جبال كونلون. . تم العثور على 17٪ من أكبر الزلازل في العالم هناك.
تحتل سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي المرتبة الثالثة من حيث أقوى الزلازل. وهي مغمورة في المحيط الأطلسي (في المنتصف) وفي المحيط المتجمد الشمالي. تتحرك الصفائح التكتونية التي تلتقي هناك بشكل مستمر بعيدًا عن بعضها البعض، مما يخلق نشاطًا زلزاليًا ويؤدي أيضًا إلى تباعدها (ينمو المحيط الأطلسي بمقدار 2 إلى 3 سنتيمترات سنويًا لهذا السبب). معظم زلازل سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي لا تؤثر على المناطق المأهولة بالسكان، لكنها تستطيع ذلك.
ما هو حجم ومقياس ريختر؟
في حالة وقوع زلزال، غالبًا ما نتحدث عن زلزال بقوة 5 أو 7 درجات وما إلى ذلك لتحديد شدته. هذا الرقم يقيس الطاقة الصادرة عن الزلزال. وللقيام بذلك، يقوم علماء الزلازل بقياس سعة الموجات الزلزالية باستخدام أجهزة قياس الزلازل. هناك عدة أنواع من المقادير.
كان مقياس ريختر أول محاولة تاريخية لقياس الطاقة المنبعثة من الزلزال. لقد أصبح مهجورا ولم يعد يستخدم من قبل علماء الزلازل، وتم استبداله بمقاييس مختلفة (الحجم المحلي، حجم الموجة السطحية، حجم المدة، وما إلى ذلك). لكن التعبير لا يزال يستخدم على نطاق واسع في الاتصالات الإعلامية للتبسيط.
ويتوافق مقياس ريختر مع ما يسمى بـ "القدر المحلي" (تحت وحدة القياس ML)، الذي تستخدمه الزلازل الصغيرة والموضعية نسبياً. بالنسبة للزلازل الكبيرة جدًا، يفضل علماء الزلازل استخدام "الحجم اللحظي" (MW). غالبًا ما يتواصل علماء الزلازل عبر وسائل الإعلام.
واليوم، تتم مراقبة كل زلزال بواسطة شبكة عالمية من أجهزة قياس الزلازل (العديد من الشبكات الوطنية والإقليمية التي تتبادل معلوماتها). بالنسبة لكل زلزال، يمكننا بالتالي الحصول على مخططات زلزالية كلاسيكية، أي إظهار تتابع موجات P ثم موجات S وأخيرًا موجات سطحية ذات سعات ليست عالية جدًا (قريبة جدًا من مركز الزلزال)، ولا ضعيفة جدًا (بعيدة جدًا عن مركز الزلزال).
وفي جميع الحالات، يتم تقييم مستوى شدة الزلزال من خلال رقم القوة:
أقوى زلزال تم تسجيله على الإطلاق كان بقوة 9.5 درجة في تشيلي في عام 1960. وعلى أية حال، تجاوزت أربعة زلازل معروفة فقط الرقم 9. وآخرها كان في عام 2011 في اليابان.
على أساس مخطط الزلازل (أو مجموعة من مخططات الزلازل، أو مخطط الزلازل المعاد بناؤه في اتجاه الأشعة الزلزالية)، يمكن للمرء، على سبيل المثال، تقدير المسافة المركزية وقياس السعة القصوى للموجات السطحية. باستخدام المعداد أو الصيغة التجريبية، يمكننا التعبير عن هذه البيانات المستخرجة بحجم يسمح بمقارنة الزلازل المختلفة. بعد دقائق قليلة من وقوع زلزال كبير، تتمكن المراصد الزلزالية من إعطاء قوة (أو مدى قوة)، قبل أن يكون لديها أدنى فكرة عما حدث على الأرض. إن معرفة طاقة الزلزال في أقرب وقت ممكن أمر ضروري، على سبيل المثال، إذا أردنا إخلاء المناطق التي من المحتمل أن تتأثر بالتسونامي بشكل وقائي.
من وجهة النظر الفيزيائية، يعتبر الزلزال أيضًا تعبيرًا عن تشتت الطاقة عبر الموجات الزلزالية، ويمكن أيضًا اعتبار الزلزال نتيجة لتطبيق لحظة زلزالية لا ينتشر فيها سوى جزء منها، أي الطاقة الزلزالية. على شكل موجات زلزالية. أما بقية الطاقة فتتسبب في حدوث الكسور والإزاحات وحرارة الاحتكاك.
يتم تعريف اللحظة الزلزالية (بالنيوتن متر) على أنها المنتج M0 = μ.S.d؛ مع "μ" صلابة الصخرة (في N.m-2)، "S" تمزق سطح مستوى الصدع (في m2) و "d" الإزاحة على طول هذا المستوى (في m). ومن ثم، يمكن الحصول على تقدير محتمل عبر البيانات الميدانية وأيضًا عن طريق معالجة بيانات مخطط الزلازل. لاحظ أن الاستخدام يستخدم N.m للتعبير عن اللحظة التي تمثل شغلًا وبالتالي طاقة (1 N.m = 1 J).
يمكن تحديد الطاقة الزلزالية والعزم وفقا لأجهزة قياس الزلازل المتاحة. اقترح ريختر أيضًا تقديرًا للطاقة الزلزالية من حيث الحجم، بناءً على علاقة تجريبية.
لماذا تحدث هزات ارتدادية بعد الهزة الرئيسية؟
عندما يتم تحرير التوتر عن طريق التمزق الأول في الصدع، فإن الصدمة تخلق الصدمة الرئيسية. لكن هذا الحدث يمكن أن يسبب أيضًا - وهذا هو الحال غالبًا - تمزقات أخرى أصغر. وهذه بدورها تخلق موجات زلزالية مفاجئة. هذه هي النسخ المتماثلة. يمكن أن يكون هناك العديد منها، وأحيانًا تكون قريبة جدًا من الحجم الأول. تحدث في نفس المنطقة ويمكن أن تؤدي إلى تفاقم الضرر على السطح.
