زلزله به لرزش شدید زمین گفته میشود که در پی آزاد شدن ناگهانی انرژی صورت میگیرد؛ این انرژی بر اثر اصطکاک صفحات تکتونیک زمین آزاد شده و موجب زمینلرزه میشود.
نسخه اولیه این مقاله در تاریخ ۱۳۹۶/۰۸/۲۲ منتشر شده و در تاریخ ۱۴۰۰/۰۸/۲۴ بهروزرسانی شده است.
همه انسانها زمانی تصور میکردند که زمین غیرقابتغییر است تا اینکه با لرزشهای مهیب زلزله آشنا شدند. هر از گاهی در گوشهای از جهان، زمینلرزهها با تخریب ساختمانها، ایجاد ترکهایی روی سطح زمین و لرزشهای بیامانشان قدرت خود را به رخ بشر میکشند.
این رخدادهای طبیعی ویرانگر، حوادثی تصادفی نیستند؛ بلکه هزاران سال است که در حال رشد و قدرتمند شدن هستند. با فهم چگونگی کار کردن سیاره زمین، میتوانیم به چیستی و نحوه وقوع زلزلهها پی ببریم.
چه چیزی موجب وقوع زلزله میشود؟
عکس از وبسایت worldatlas
لرزش زمین در پی آزاد شدن ناگهانی انرژی در لا به لای سنگها و صخرههای پوسته زمین رخ میدهد. سنگها داخل زمین ترک خورده و در کنار هم سر میخورند که موجب بروز لرزشهایی میشوند که زمین را میلرزاند. هنگامی که صفحات تکتونیک زمین جدا شده و به یکدیگر ساییده میشوند، این تغییر ناگهانی موجب آزاد شدن انرژی بسیار زیادی میشود که با عنوان زلزله شناخته میشود.
عکس از وبسایت Vepub
صفحات تکتونیک با تغییر مکان، ممکن است در یکدیگر قفل شوند. سنگبستر سفتوسخت زیر خاک، انرژی خود را بر سنگبستر دیگر صفحه زمین وارد میکند که در این شرایط، هیچیک به دیگری اجازه عبور نمیدهد. تغییرات مداوم صفحات زمین، موجب انباشت انرژی بین آنها در سطح زمین میشود.
در نهایت، سنگبستر مابین صفحات زمین در هم شکسته و به آنها اجازه میدهد از یکدیگر عبور کنند. در این لحظه انرژی بسیار زیادی که در میان صفحات زمین انباشته شده بود، بهیکباره آزاد میشود؛ دقیقا چیزی شبیه به رهاسازی تیر از کمان؛ اینجا است که زلزله به وقوع میپیوندد. نقطهای که این شکستگی در اعماق زمین رخ میدهد، مرکز زلزله نام دارد. نقطهای از سطح زمین که دقیقا روی مرکز زلزله قرار میگیرد، کانون زمینلرزه نام دارد.
عکس از وبسایت worldatlas
انباشت شدن انرژی و نیز آزادسازی ناگهانی آن، موجب بروز حوادث غیرقابل کنترلی میشود که ممکن است به هر سمت و سویی کشیده شود. امواج به وجود آمده در پی زمینلرزه، صداها و لرزشهایی در سطح زمین ایجاد میکند. این حادثه، همان بخش مخرب زلزله است که بیشتر ساختمانها نیز در مقابل آن مصون نیستند.
چرا زلزله رخ میدهد؟
عکس از وبسایت worldatlas
شاید زمین ثابت و غیرقابل تغییر به نظر رسد، اما حقیقت این است که سطح سیاره ما مانند لایهای نازک متشکل از تکههای سنگ است که روی یک توپ داغ و مواد مذاب شناور است. صفحات تکتونیک زمین در پی جریانهای موجود در لایههای پایینی گوشته زمین، دائما در حال تغییر مکان و ساییده شدن هستند.
مرکز کره زمین بهدلیل دما و نیز فشار بسیار بالا، همواره بهطور مذاب است. مرکز زمین بسیار به هم فشرده است که خود موجب گرمای شدید آن یعنی حدودا ۶۰۰۰ درجه سانتیگراد میشود. همچنین، مواد مذاب موجود در مرکز زمین نیز بسیار بیشتر از لایههای نزدیک به سطح زمین است.
عکس از وبسایت worldatlas
همین تفاوت دما موجب ایجاد جریانهای همرفتی و نیز آزاد شدن انرژی از قسمتهای زیرین زمین بهسمت بالا میشود. این حرکت نابرابر بهسمت بالا، باعث تغییر و حرکت کردن صفحات تکتونیک زمین میشود. تغییر مکان صفحات تکتونیکی موجب ساییده شدن و شکسته شدن آنها میشود. سپس روی یکدیگر قرار گرفته و به هم فشار وارد میکنند.
برخورد صفحات تکتونیک به یکدیگر و نیز جابهجایی آنها، موجب شکلگیری گسلهای اقیانوسی، کوهستانها، آتشفشانها، جزیرههای جدید و دیگر پدیدههای زمینشناختی میشود. همین برخورد و ساییده شدن صفحات زمین است که منجر به زلزله نیز میشود.
اندازهگیری زلزلهها به چه صورت است؟
عکس از وبسایت worldatlas
معمولا زلزلهها را با دستگاهی به نام «لرزهنگار» اندازه میگیرند. در لرزهسنجهای قدیمیتر که آنها را لرزهنگار مینامند و شامل یک قلم و کاغذ متحرک است، کار اندازهگیری و ثبت لرزهها همزمان و در یکجا انجام میگرفت. در دستگاههای نوین این کارها در بخشهایی جدا از هم صورت میگیرد. در لرزهسنجهای امروزی، دادههای مربوط به شتاب یا تغییر مکان زمین در بازههای زمانی معین به رایانه ارسال و در آن بهصورت سری اعداد ذخیره میشود.
عکس از وبسایت worldatlas
هنگامی که زمین شروع به لرزیدن میکند، ابزار نوشتن لرزهنگار مانند یک پاندول حرکت میکند که بستگی به نوع لرزش زمین دارد. هرچه زمینلرزه شدیدتر باشد، پاندول لرزهنگار نیز محکمتر تکان میخورد.
اطلاعات ثبت شده پس از انجام یک سری الگوریتمها و محاسبات پیچیده، تبدیل به اعدادی میشوند که آن را با عنوان «مقیاس ریشتر» میشناسیم. در واقع، مقیاس ریشتر نشاندهنده قدرت زلزله است؛ هرچه ریشتر بالاتر باشد، با زلزله بزرگتری مواجه هستیم. در ادامه با وضعیت مقیاس ریشتر زمینلرزهها بهطور خلاصه آشنا خواهیم شد:
- ۰ تا ۱ ریشتر: غیرقابل شناسایی
- ۲ ریشتر: بیشتر انسانها قادر به احساسش نیستند.
- ۳ ریشتر: در نواحی نزدیک کانون زمینلرزه قابل احساس است.
- ۴ ریشتر: موجب لرزش ساختمانها و نیز صدمات کمی میشود.
- ۵ ریشتر: میتواند خساراتی بر ساختمانهایی که ضعیف هستند، وارد کند. همچنین میتواند خسارات اندکی نیز بر ساختمانهای مستحکم وارد آورد.
- ۶ ریشتر: موجب لرزشهای شدید در نواحی کانون زمینلرزه میشود. حتی صدمات و خساراتی بر ساختمانهای ضد زلزله نیز وارد میشود.
- ۷ ریشتر: صدماتی بر ساختمانهای مستحکم وارد میشود. صدمات جزئی به بیشتر ساختمانها وارد میشود و بهطور کلی، ناحیه و منطقه مورد نظر دچار خساراتی میشود.
- ۸ ریشتر: صدماتی بر نواحی بزرگ یا حتی کشور وارد میشود. خسارات بسیار زیاد بر پیکره تمامی ساختمانها وارد میشود.
- ۹ ریشتر: خسارات و صدمات بسیار شدید بر تمامی بناها و ساختمانها وارد میشود. امواج زلزله روی زمین قابلمشاهده میشود. وضعیت زمین در این نقطه برای همیشه عوض میشود.
دیدگاه