قياس قوة الزلازل بمقياس ريختر

الزلازل

الزلزال (بالإنجليزية: Earthquake): هو اهتزاز مُفاجِئ لسطح الأرض، يحدث بسبب مرور الموجات الزلزالية عبر صخور القشرة الأرضية، حيث تتكوّن هذه الموجات بفعل إطلاق شكل من أشكال الطاقة المختزنة في القشرة الأرضية بشكل مفاجئ، وغالباً ما تحدث الزلازل على طول الصدوع الجيولوجية وأطراف الصفائح التكتونية الضخمة التي تشكل قشرة الأرض، وقد واجه الناس قديماً صعوبةً في فهم الزلازل وسبب حدوثها، إلى أن ظهر علم الزلازل في القرن العشرين؛ حيث قدّم دراسات علمية لجميع جوانب الزلازل.^[١]

قوة الزلازل

تختلف الزلازل عن بعضها البعض من حيث القوة التي تولّدها، حيث ينتج عن حدوث الزلازل الأرضية الكبيرة عن إنتاج سعات موجية تكون أكبر بآلاف المرات عن القوة التي تنتج عن الزلازل الضعيفة، ونظراً لهذا الاختلاف الكبير بين قوة الزلازل، قام العالم الأمريكي تشارلز ريختر في عام 1935م بتطوير أول مقياس قوة زلازل باستعمال السجلات الزلزالية وقد أطلق عليه اسم (مقياس ريختر)، ويعتمد هذا المقياس على أساس سعة أكبر موجة زلزالية (موجة p أو موجة s أو الموجة السطحية) ليتم تسجيلها على مقياس الزلازل، وتضعف قوة الأمواج الزلزالية تدريجياً مع الابتعاد عن بؤرة ومقياس الزلزال، لذا قام ريختر بتطوير طريقة تحسب مقدار التناقص في سعة الموجة مع زيادة المسافة عن مركز الزلزال.^[٢]

مقياس ريختر

مقياس ريختر (بالإنجليزية: Richter Scale): هو مقياس لوغاريتمي يُستخدم لقياس قوة الزلازل، ابتكره العالم الأميركي تشارليز فرانسيس ريختر في عام 1935م وأُجرى عليه عدة تطويرات وتحديثات فيما بعد، ويعتمد على قياس اتساع الموجات الزلزالية المسجلة بواسطة جهاز قياس الزلازل، والجهاز مدرج بين 1-10 درجات نظرياً لكن من الممكن أن تصل قوة الزلزال إلى أكثر من 10 درجات فعلياً، حيث تزداد قوة الزلزال عشرة مرات بين كل درجة والأخرى التي تليها، على سبيل المثال الزلزال الذي قوته 6 درجات على مقياس ريختر تزيد قوته بمقدار عشرة أضعاف عن زلزال بقوة 5.0 درجات، كما أن الزيادة بمقدار واحد في الدرجات تعني أن الزلزال أطلق طاقة أكثر بمعدل 31 ضعفاً عن الدرجة السابقة. وتتناسب قوة تأثير الزلزال طردياً مع قيمة الدرجات على مقياس ريختر، بحيث تمثل القيم التي أقل من 2 درجة على مقياس ريختر الزلازل غير الخطرة والتي لا يمكن الشعور بها، أما الزلازل التي تسجل قوتها بالقرب من 5 درجات على مقياس ريختر فإنها تعد زلازل خطيرة قد تسبب العديد من الأضرار، وتمثل الزلازل التي تسجل أكثر من 7 درجات زلازل مدمرة وخطيرة للغاية. وعلى الرغم من ذلك، لا يمكن لمقياس ريختر أو مقاييس زلازل أخرى من التنبؤ بحجم الآثار التدميرية للزلازل؛ لأن هناك العديد من العوامل التي تتحكم بحجم الدمار الناتج عن الزلزال، مثل: كفاءة البنية التحتية للمباني، ونوع الزلزال، ومدى عمق الزلزال، حيث إن الزلزال الذي قوته 5 درجات في منطقة مكتظة بالسكان وتعاني من سوء البنية التحتية قد تكون آثاره مدمرة أكثر من زلزال بقوة 7 درجات في منطقة قليلة السكان والأبنية.^[٣][٤]

عيوب مقياس ريختر

على الرغم من الأهمية الكبيرة لمقياس ريختر في قياس قوة الزلازل، إلا أنه لا يستطيع قياس قوة الزلازل التي تزيد قوتها عن 8.0 درجات تقريباً بدقة كبيرة، حيث يقوم بقياس الموجات الكبيرة الناتجة حدوث الزلازل الضخمة، ويتجاهل الموجات الأصغر التي تسبب أضراراً هيكلية أثناء حدوث زلزال لأنها تستمر في الحدوث لفترات زمنية أطول، وتصعب ملاحظة الفارق بوضوح بين الزلازل المتقاربة بالقوة؛ لأن مقياس ريختر يُظهر تفاوتاً كبيراً في قوّة الدرجات، حيث يبدو الفرق كبيراً جداً بين الدرجة والتي تليها بالنسبة للطاقة التي يحرّرها الزلزال، وعلى الرغم من ذلك يبقى مقياس ريختر من أكثر أجهزة قياس الزلازل دقةً وكفاءةً وانتشاراً حول العالم.^[٣][٤]

أسباب حدوث الزلازل

تؤدّي بعض العوامل الطبيعية والأنشطة البشرية إلى حدوث الزلازل، التي بدورها تُحدث ضرراً كبيراً بالبنية التحتية، والموارد البشرية للمنطقة المحيطة، وفيما يأتي شرح تأثير القوى الطبيعية والأنشطة البرية على حدوث الزلازل:^[١][٥]

• القوى الطبيعية: تؤدّي القوى الطبيعية إلى حدوث الزلازل عن طريق إطلاق الطاقة بشكل مفاجئ من منطقة محصورة في باطن الأرض، ويحدث إطلاق الطاقة عن طريق السلالة المرنة، أو الجاذبية، أو التفاعلات الكيميائية، أو حتى حركة الأجسام الضخمة. وتعد السلاسل المرنة من أهم عوامل إطلاق الطاقة المفاجئ، حيث تتراكم الصخور في منطقة معرضة لضغط كبير ناتج عن قوة الصخور، مما يؤدي إلى حدوث تكسير مفاجئ للمنطقة الصخرية، وانتشار سريع للكسر الصخري عبر الصخور في الاتجاه نفسه أو باتجاهات مختلفة في منطقة الضغط وبالتالي حدوث زلزال يعرف باسم (الزلزال التكتوني)، كما تنتج الزلازل بسبب حركة الصخور الجانبية أو العمودية على طول سطح التصدع، حيث تتحرك الصفائح التكتونية باستمرار وببطء، نتيجةً لتحرك الصخور في باطن الأرض، مما يؤدي إلى احتكاكها ببعضها، ويمكن أن تنزل أحدها تحت الأخرى، أو قد تنفصل بعيداً عن بعضها البعض، وتتسبب هذه الحركات في انثناء الصخور العالقة على الأطراف، ويزيد هذا الانثناء نتيجةً لاستمرار حركة الصفائح، حتى يصل إلى مرحلة لا تستطيع فيها الصخور احتمال أي انحناء آخر، فتنكسر الصخور، ويتحرك جزئيها، مؤدياً إلى نشأة الزلزال، الذي يولّد اهتزازاً يمر عبر الصخور المتكسرة. كما أن للبراكين دوراً مهماً في تشكل الزلازل والتي تعرف باسم (الزلازل البركانية)، حيث تعمل الطاقة المختزنة والناتجة عن الحرارة التي توفرها الصهارة إلى إطلاق غازات تحت ضغط عالٍ تؤدي إلى اهتزاز في الصفائح الصخرية.
• الأنشطة البشرية: تحدث الزلازل أحياناً بسبب الأنشطة البشرية، والتي تمثل الانفجارات النووية الجوفية الكبيرة، وحفر الألغام، وملء الخزانات الكبيرة، كما ينتج عن إزالة الصخور تغيرات في الضغط حول الأنفاق عند القيام بالتعدين، ويعد ملء الخزانات الكبيرة من بين أهم الأسباب البشرية في حدوث الزلازل.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} “Earthquake GEOLOGY”, www.britannica.com, Retrieved 28-5-2018. Edited.
2. ↑ إدوارد جي تاربوك، فريدريك كي لوتجينس، دينيس تازا، الأرض: مقدمة في الجيولوجيا الفيزيائية، السعودية: العبيكان، صفحة 314. بتصرّف.
3. ^ ^{أ ب} “Richter scale”, www.britannica.com, Retrieved 30-5-2018. Edited.
4. ^ ^{أ ب} “مقياس ريختر”، www.aljazeera.net، اطّلع عليه بتاريخ 30-5-2018. بتصرّف.
5. ↑ “Earthquake”, www.britannica.com, Retrieved 28-5-2018. Edited.