شنبه ۲۷ام آبان ۱۳۹۶ , Saturday 18th November 2017

مهر ۴ام, ۱۳۹۶

کد خبر : 137173

قدرت زمین لرزه های مهیب تا چه حد میتواند باشد؟

در  این متن نگاهی اجمالی به انواع زلزله ها ، نحوه اندازه گیری مقیاس، تخمین حدود قدرت تخریب و نهایتا بررسی آمار خسارات ناشی از 10 زمین لرزه بزرگی که تاکنون در تاریخ ثبت شده داشته باشیم .

 

به گزارش هم نوا، انسان از زمان آفرینش خود همواره با طبیعت مانوس و مجبور به سازگاری خود با آن بوده است ، لذا اتفاقاتی همچون زمین لرزه ها که نوعی بلای طبیعی محسوب میشوند باعث بروز تلفات جبران ناپذیری ( مالی و جانی ) شده است .

۲۲۵ میلیون سال پیش فقط یک ابرقاره وجود داشت که نام آن  پانجه آ  بود .   پانجه آ  از همان اول در حال حرکت بود و در اثر یک زمین لرزه بزرگ تکه تکه شده و در طی یک زمان طولانی به شکل امروزی درآمد .

 

 

سطح کره زمین از مجموع ۱۲ صفحه تشکیل شده است ، این صفحات بر روی گوشته که حالتی نسبتا مایع مانند دارد در حرکت هستند ،لرزش ناگهانی پوسته‌های جامد زمین ، زلزله یا زمین لرزه نامیده می‌شود.

افزایش فشار بیش از حد داخل سنگها و طبقات درونی زمین به حدی است که در سنگ گسستگی بوجود می‌آید و دو قطعه سنگ در امتداد سطح شکستگی نسبت به یکدیگر حرکت می‌کنند. به سطح شکستگی که توأم با جابجایی است، گسل گفته می‌شود. وقتی که سنگ شکسته می‌شود، مقدار نیرویی که در زمان طولانی در برابر شکستگی سنگ ها به وجود می آید حالتهای مختلفی را برای آزادسازی انر‍ژی نهفته شده بوجود می‌آورد به طوری که در ابتدا فشار و نیروهای درونی ممکن است باعث ایجاد یکسری لرزه‌های خفیف و کوچک در سنگها شود که پیش لرزه نامیده می‌شود. بعد از اینکه فشار درونی بر مقاومت سنگها غلبه کرد انرژی نهفته آزاد می‌گردد و زمین لرزه اصلی رخ می‌دهد، البته نباید از اثر لرزشهای کوچکی که بعد از زمین لرزه اصلی نیز اتفاق می‌افتد و به نام پس لرزه معروف هستند چشم پوشی کرد.

لرزه، پیش لرزه، لرزه اصلی و پس لرزه مجموعا یک زمین لرزه را نشان می‌دهند. باید توجه داشت که تمام زلزله‌ها با پیش لرزه‌ها همراه نیست و همچنین پیش لرزه را نمی‌توان مقدمه وقوع یک زلزله بزرگ دانست، زیرا در بسیاری از موارد یک زلزله مخرب خود یک پیش لرزه فوق العاده مخربی بوده است که در تعقیب آن اتفاق افتاده است. همچنین در بسیاری از زمین لرزه‌ها زلزله اصلی بدون هیچ لرزه قبلی و یکباره اتفاق می‌افتنداما در اثر این تحرکات درونی زمین که همواره درجریان است صوانح ویرانگری در نقاط مستعد حادث میشود .

انواع زمین لرزه :

به درستی مشخص نیست که چرا زلزله بوجود می‌آید، اما تجمع انر‍ژی در درون زمین ، افزایش نیروی زیاد در درون آن و عدم تحمل طبقات برای نگهداری این انرژی موجب شکسته شدن زمین در بعضی نقاط آن شده و انرژی از آن محل آزاد می شود. این شکستگی ها اکثرا با جابجایی زمین اتفاق می‌افتد باعث خطرات و ایجاد لرزش زمین می‌شود که زلزله نامیده می‌شود. اما این انرژی از کجا می آید؟

با توجه به این که سطح زمین از ورقه‌هایی تشکیل شده است و این ورقه‌ها با صفحاتی که در کنار هم قرار دارند به یکدیگر فشار وارد میکنند ، نیروی ناشی از فشار حاصله  باعث می‌شوند ورقه‌هایی که دارای وزن کمتری هستند به داخل زمین فرو روند ( این پدیده در اصطلاح علمی فرو رانش صفحات گفته می‌شود ) .

همچنین ممکن است که ورقه‌ها در کنار یکدیگر به هم فشرده شوند . در اثر فرو رانش و پایین رفتن صفحه به درون زمین و به دلیل افزایش فشار و دمای طبقات درونی ، ورقه شروع به ذوب شدن می‌کند و مواد مذاب حاصله سبک شده مجددا به سمت بالا حرکت کرده و فشاری را به طبقات مجاور وارد می‌کند . ترکیب این نیروها در درون زمین باعث ایجاد یک حالت عدم تعادل انرژی می‌شود ، این وضعیت تا زمانی که طبقات فوقانی و سطحی زمین تحمل مقاومت در برابر آن را داشته باشند حفظ می‌گردد. اما زمانی که سنگها دیگر تحمل این فشارها را نداشته باشند، انرژی به یکباره آزاد می‌گردد و زلزله بوجود می‌آید. البته این بدان مفهوم نیست که تمامی زلزله‌ها بدین طریق ایجاد می‌شوند، بلکه می‌توان گفت بخش اصلی زمین لرزه‌ها ، با این فرضیه قابل توجیه است.

البته نباید از این مساله غافل ماند که شکل لرزه ها نیز با هم متفاوت است و نحوه حرکت امواج لرزه ای در حالت های مختلف نسبت به هم متفاوت است ، ممکن است امواج حالت طولی ( p ) ، عرضی ( s ) ، لاو ( L )  و یا ریلی ( R ) را داشته باشند که در شکل زیر نحوه حرکت آنها نشان داده شده است .

 

 

 

  • گسل نرمال یا معمولی : که در اثر حرکت دو صفحه به شکل عمودی نسبت به هم صورت گیرد ، اصولا این گسل ها زمین لرزه هایی با ۵ الی ۶ درجه در مقیاس ریشتر را به همراه دارد .

 

 

 

  • گسل امتداد لغز : حاصل از حرکت دو صفحه در امتداد هم به صورت افقی میباشد، این گسل ها زمین لرزه هایی به بزرگی ۷ تا ۸ درجه را ایجاد میکنند .

 

 

 

 

  • گسل فرورانشی : زمانی که یک صفحه به زیر صفحه دیگر حرکت کند این گسل ها به وجود می آیند ، انرژی آزاد شده از این گسل ها زلزله هایی به بزرگی ۸ تا ۱۰ درجه را میتواند ایجاد کند .

این اتفاقات در اثر حرکت دو صفحه به طور ناگهانی با سرعتی در حدود ۱۱۲۰۰ کیلومتر در ساعت که چیزی حدود ۱۳ برابر سرعت یک هواپیمای مسافربری است حادث میشود .

 

 

 

 

 

  • لرزه های ابربرشی : نظریه جدید دیگری که توسط دکتر اَرَس روساکیس از موسسه فناوری کالیفرنیا ارائه گردیده منجر به کشف نگران کننده ای شده است که لرزه های ابربرشی نام دارد . وی به این نتیجه رسید که برخی از زمین لرزه ها میتوانند امواج شوک داری را تولید کنند که در اثر حرکت صفحات در کنار هم با سرعتی بالغ بر ۱۶۰۰۰ کیلومتر در ساعت میباشد  ( این سرعت برابر سرعت هواپیماهایی است که دیواره صوتی را میشکنند )  این امواج قبل از انرژی حاصله زلزله   به سطح زمین میرسد و تخریباتی را به همراه دارند ، در پی این امواج  انرژی حاصله به سطح زمین رسیده و زمین لرزه اصلی رخ میدهد که تخریب بیشتری را حاصل میکند . این زمین لرزه ها میتواند اثر تخریبی بیشتری را نسبت به سه نوع قبلی  داشته باشد .

 

 

 

 

 

 

 

اندازه گیری مقیاس :

در دهه ۱۹۳۰ دکتر چارلز ریشتر روشی را برای اندازه گیری زمین لرزه ها ابداع کرد . طبق محاسبات او و  نمودار مربوطه ، برای اندازه گیری مقدار یک زمین لرزه از واحد درجه بین ۱ تا ۱۰ استفاده می شود .

تا دهه ۱۹۷۰ این روش برای محاسبه شدت زمین لرزه ها مورد استفاده قرار میگرفت تا اینکه دانشمند دیگری  به نام دکتر هیرو کاناموری در سال ۱۹۶۹ که در حال بررسی و تجزیه و تحلیل بازخوان زمین لرزه ۹.۵ ریشتری سال ۱۹۶۰ شیلی بود ، عملا دریافت که علامت گذاری های انجام شده توسط دستگاه لرزه نگار از نمودار خارج میشود و در حقیقت این محاسبات برای اندازه گیری زلزله هایی در مقیاس بالا مناسب نیست ، او با تصحیح این محاسبات یکای اندازه گیری دیگری را ابداع کرد که به آن  بزرگای گشتاوری میگویند . طبق این محاسبات قدرت هر زمین لرزه ۳۰ برابر بیشتر از زمین لرزه ای با یک واحد کمتر از آن است ،

با مراجعه به جدول زیرمیتوان  درک بهتری از مفهوم  مطلب فوق ،  که نشانگر نسبت قدرت هر زمین لرزه به یک زلزله یک ریشتری به دست آورد :

 

بزرگی زلزله مقایسه قدرت آن بزرگی زلزله مقایسه قدرت آن
۱ ریشتر ۱ ۶ ریشتر ۲۴۳۰۰۰۰ برابر
۲ ریشتر ۳۰ برابر ۷ ریشتر ۶۲۹۰۰۰۰۰۰ برابر
۳ ریشتر ۹۰۰ برابر ۸ ریشتر ۲۱۸۷۰۰۰۰۰۰۰ برابر
۴ ریشتر ۲۷۰۰۰ برابر ۹ ریشتر ۶۵۶۱۰۰۰۰۰۰۰۰ برابر
۵ ریشتر ۸۱۰۰۰۰ برابر ۱۰ ریشتر ۱۹۶۸۳۰۰۰۰۰۰۰۰۰ برابر

 

اگر بخواهیم این ارقام و قدرت آن را بهتر لمس کنیم به جنگ جهانی دوم باز میگردیم ، بمب اتمی هیروشیما قدرت تخریبی برابر یک زلزله ۶ ریشتری و بمب اتمی ۵۰ مگا تنی آزمایشی روسیه قدرتی معادل ۸.۳ ریشتر را داشت و نهایتا اگر ۳۰۰ بمب اتمی ۵۰ مگا تنی آزمایشی روسیه  همزمان منفجر شوند انرژی برابر با یک زلزله  ۱۰ ریشتری حاصل میشود !

 

میزان تلفات ناشی از یک زمین لرزه فقط به بزرگی آن بستگی ندارد ، بلکه مواردی همچون محل زلزله ، زمان زلزله ، نوع سازه های محل و تراکم جمعیت نیز نقش مهمی در این مهم ایفا می کنند . البته در این میان نوع گسل و قدرت آن نیز نقش عمده ای را ایفا میکند ، برای بررسی یک گسل  به سه عامل مهم که نشانگر میزان استعداد قدرت تخریب آن است میپردازیم که عمق ، طول و مسافتی که در حین زلزله  میتواند طی کند را شامل میشود ، این مساله اصطلاحا حد سرعت یک گسل نامیده میشود .

حد سرعت یک گسل کم عمق مانند گسل ایالت تنسی غربی و یوتا میتواند زمین لرزه ای به بزرگی ۵ ریشتر را به همراه داشته باشد ولی حد سرعت گسل عمیقی مثل گسل کالیفرنیا و ساحل شیلی میتواند زلزله هایی تا ۹.۵ ریشتر را هم در بر گیرد . مساله دیگری که نگرانی بسیاری از محققان در مورد خسارات ناشی از این امر طبیعی را برانگیخته است تراکم جمعیت جهان از سال ۱۹۶۰ تاکنون میباشد که از ۳ میلیارد نفر به ۶ میلیارد نفر افزایش یافت ، این آمار در مکان های مستعد جهان  در هر ۲.۵ کیلومتر مربع تقریبا به شرح زیر است :

  • لس آنجلس           ۶۲۰۰    نفر
  • توکیو           ۱۰۵۰۰    نفر
  • پکن         ۱۰۸۰۰    نفر
  • مکسیکوسیتی   ۱۸۹۰۰    نفر
  • استانبول     ۲۶۴۰۰    نفر
  • بمبئی       ۶۴۴۰۰    نفر

در این مکان ها حتما نیازی به یک زلزله ۱۰ ریشتری برای خسارت وجود ندارد بلکه یک زمین لرزه ۶ یا ۷ ریشتری هم میتواند زیان های جبران ناپذیری به بار بیاورد .

زمین لرزه همیشه به تنهایی عامل تخریب و زیان نمیباشد و عواقبی از قبیل لرزاندن و گسیختگی زمین ، رانش زمین و بهمن ، آتش ، روانگرایی خاک ، سونامی  و سیل را در پی دارد که خود آنها نیز خسارات دیگری را  خواهند داشت .

اکنون به بررسی مختصرآمار خسارات وارده از ۱۰ زمین لرزه بزرگ ثبت شده در تاریخ میپردازیم تا بدانیم که خشم صفحات زمین تا چه حد میتواند وحشتناک باشد !

 

۱۰ زلزله بزرگ تاریخ

 

۱-  زلزله شهر والدویدا در شیلی با شدت ۹.۵ ریشتر در ۲۲ می ۱۹۶۰

بزرگترین زلزله ای که در تاریخ  اتفاق افتاده، زلزله ی ۹.۵ ریشتری در شیلی است که ۱۶۵۵ کشته، ۳ هزار مجروح و ۲ ميليون آواره برجاي گذاشت. براساس گزارش کورييره دلا سرا، سونامي که اين زلزله توليد کرد در هاوايي ۶۱ قرباني گرفت. در آن زمان سيستمهاي هشدار دهنده وجود نداشتند و هنوز کسي نمي دانست که دريا لرزه مي تواند از سراسر اقيانوس عبور کند. اين سونامي در ژاپن ۱۳۸ نفر و در فيليپين ۳۲ کشته برجاي گذاشت.

 

۲- زلزله بخش پرنس ویلیامز سوید در آلاسکا با شدت ۹.۲ ریشتر در ۲۷ مارس ۱۹۶۴

دومين زمين لرزه شديدي که تاکنون ثبت شده است در ۲۸ مارس ۱۹۶۴ در آلاسکا اتفاق افتاد. کانون زمين لرزه در منطقه “پرنس ويليام ساوند” به بزرگاي ۹.۲ ريشتر بود. ۱۱۳ نفر در اثر سونامي و ۱۵ نفر در اثر زلزله جان باختند. در نزديکي جزيره “مونتاگو”، زمين ۱۳ تا ۱۵ متر از جا برخاست. در خليج “والدز”، موج دريا لرزه به ارتفاع ۶۷ متر رسيد و  ۱۵نفر در سواحل کاليفرنيا و اورگان کشته شدند و در کوبا و پرتوريکو نيز امواج بلند غيرعادي مشاهده شد . ( جالب است بدانید که لرزش این زلزله در حدود ۳ دقیقه به طول انجامید )

 

۳-  زلزله سوماترا در اندونزی با شدت ۹.۱ ریشتر در ۲۶ دسامبر ۲۰۰۴

۲ دقيقه پيش از ساعت ۸ بامداد به وقت محلي زلزله اي به شدت ۱/۹ تا ۳/۹  ريشتر سوماترا را لرزاند . منطقه شمال غربي اين جزيره کاملا ويران شد.  سونامي حاصل از اين زلزله تا به تايلند ، سواحل سريلانکا ، هند و سومالي نيز رسيد . این فاجعه در ۱۲ کشور جهان در مجموع ۲۶۶ هزار نفر کشته برجاي گذاشت. هر چند برخي آمارها حکايت از ۳۰۰ هزار قرباني دارند. در اندونزی ۱۶۵۷۰۰ نفر  و در سریلانکا ۳۵۴۰۰ نفر جان خود را از دست دادند.

۴- زلزله ای در نزدیکی سواحل شرقی هفوشو در ژاپن با شدت ۹ ریشتر در ۱۱ مارس ۲۰۱۱

این زلزله در شهر سندای در سواحل شرقی ژاپن رخ داد که بیش از هزاران کشته به جای گذاشت. این زلزله بزرگترین زلزله ثبت شده در تاریخ ژاپن است که به راه های ارتباطی و شبکه های حمل ونقل به اندازه ای خسارت وارد کرده است که ارزیابی کامل تلفات بسیار دشوار است. بعد از آن که سیستم خنک کننده تاسیسات هسته ای فوکوشیما داییچی از کار افتاد، مقامات دستور ترک سریع این منطقه را دادند اما با این وجود آمار کشته شدگان و خسارت ناشی از آن بسیار زیاد بود.

 

۵-  زلزله شهر کامتچاکا در روسیه با شدت ۹ ریشتر در ۴ نوامبر ۱۹۵۲

شهر کامتچاکا در گذشته به فوران آتشفشان بسیار معروف بوده ، در ساحل جنوب شرقي جزيره “کامتچاکا” زلزله اي به شدت ۹ درجه ريشتر رخ داد. این زمین لرزه باعث بوجود آمدن سونامی بزرگی در اقیانوس آرام شد که امواج مخربی به بزرگي ۳۰ متر ايجاد کرد ، این امواج  به شمال ژاپن و جزیره هاوایی و سواحل غربی آمریکا نیز رسید . هيچ خبري از تعداد قربانيان اين زلزله منتشر نشده است !

۶- زلزله شهر مائول شیلی با شدت ۸.۸ ریشتر در ۲۷ فوریه ۲۰۱۰

زمین لرزه ۸.۸ ریشتری مائول شیلی، دست کم ۷۰۰ کشته برجای گذاشت.مرکز این زلزله در ۳۲۵ کیلومتری سانتیاگو، پایخت شیلی بود، بعد از این زمین لرزه در ۵۳ کشور اعلام خطر سونامی شد.

۷- زلزله شهر اکوادور در کلمبیا با شدت ۸.۸ ریشتر در ۳۱ ژانویه ۱۹۰۶

در پی این زلزله ۸.۸ ریشتری که در حدود ۱۰۷ سال پیش در مرز کلمبیا و اکوادور اتفاق افتاد، حدود ۱۵۰۰ نفر کشته و حدود ۵۰۰۰ نفر زخمی شدند و سونامی بزرگی سراسر اقیانوس آرام را در نوردید.

۸- زلزله جزیره رت آیلند آلاسکا با شدت ۸.۸ ریشتر در ۴ فوریه ۱۹۶۵

این زلزله عمق زیادی داشت و به دلیل اینسکه در مکانی غیر مسکونی رخ داد خسارت جانی در پی نداشت و تنها به تاسیسات محلی در آلاسکا آسیب زد.

۹- زلزله شهر سوماترای اندونزی با شدت ۸.۸ ریشتر در ۲۵ نوامبر ۱۸۳۳

در اثر این زلزله نزدیک به ۱۰۰۰ نفر کشته و در واقع بسیاری از ساکنین شهر سوماترا از بین رفتند و چندین روستا به صورت کامل زیر خاک دفن شدند.

۱۰- زلزله کاسداکیای اقیانوس آرام با شدت ۸.۷ ریشتر در ۲۶ ژانویه ۱۷۰۰

این زلزله در اقیانوس آرام و نزدیکی سواحل غربی مشترک آمریکا و کانادا رخ داد. در ارتباط با آمار خسارت جانی و مالی این فاجعه آمار دقیقی نیست اما گزارش هایی در این مورد وجود دارد که دهکده های ژاپن و مناطق مسکونی در غرب آمریکا کاملا زیر آب رفتند.

با وجود تمامی این مسائل نکته مهم اینجاست که آیا انسان تدبیری برای مقابله با افزایش تلفات این بلای طبیعی اندیشیده است ؟

در سراسر جهان لرزه شناسان با استفاده از روشهای گسترده ای مثل اسکن لیزری هوایی، ایستگاه های GPS  زمینی و حسگرهای رباتیک زیر آبی  نقاط بحرانی را که امکان زلزله و خطر مرگ وجود دارد را تعیین میکنند. البته تاکنون روش خاص و قاطعانه ای برای مقابله کامل با این مساله وجود نداشته است ولی امروزه دانشمندان جهان در مجهز ترین آزمایشگاه ها روشهایی را برای تسهیل در قدرت تخریب و تلفات زلزله آزمایش میکنند، سازه های پیش تنیده بتنی یا فولادی و مرکب، استفاده از سیمان هایی با مصارف مختلف در مکان هایی خاص نسبت به نیاز مکان ها، سد های بتنی مستحکم، ساختمان هایی با هسته های بیرونی، تعبیه جداگر های لرزه ای بین طبقات برای تسهیل قدرت تخریب امواج لرزه ای در سازه، آزمایش بر روی سازه هایی در اندازه واقعی برای مقاوم سازی لرزه ای و همچنین تغییر فرمول ساخت مصالح ساختمانی برای مقاومت بالا در ساخت یک سازه که هر کدام تخصصی بالا در طراحی و مهارتی خاص در اجرا و تجربه لازم را میخواهد از جمله فعالیت های بشر در این امر می باشد، این فعالیت ها و همچنین آگاه سازی های عمومی مردم ، ایجاد امکانات لازم برای مواقع بحرانی، ارائه آموزش های لازم برای آمادگی مقابله  با این رخداد ها و همچنین تشکیل ستاد های بحران و مدیریت صحیح آنها در مواقع صانحه در جهان از آینده ای امن تر خبر میدهد .

گردآوری از سعید پورشاهی

برگرفته از مستند مهیب ترین زمین لرزه ها

برچسب‌ها

اخبار مرتبط :



دیدگاهها (۰)



آخرین اخبار