ธรณีวิทยาเบื้องต้น บทที่ 7 แผ่นดินไหว (Earthquakes)
สนใจดูเรื่องราวธรณีวิทยาคลิกที่นี่
ธรณีวิทยาเบื้องต้น (Introduction to Geology)
บทที่ 7 แผ่นดินไหว (Earthquakes)
แผ่นดินไหว เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดจากการปลดปล่อยพลังงานอย่างกะทันหันในเปลือกโลก พลังงานนี้ถูกสะสมอยู่ในหินใต้ดินที่เกิดการเคลื่อนตัวหรือการบิดงอ เนื่องจากแรงดันจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก เมื่อแรงดันนี้เกินขีดจำกัดที่หินจะสามารถรับได้ หินจะเกิดการแตกหักหรือเคลื่อนที่อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดแผ่นดินไหว แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของพื้นดิน อันเนื่องมาจากการปลดปล่อยพลังงานอย่างฉับพลันจากภายในโลก การสั่นสะเทือนนี้อาจก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อชีวิตและทรัพย์สิน การทำความเข้าใจเกี่ยวกับสาเหตุ กลไก และวิธีการรับมือกับแผ่นดินไหวจึงเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง สาเหตุหลักๆ ของแผ่นดินไหวมีดังนี้
7.1 สาเหตุและกลไกของแผ่นดินไหว (Causes and Mechanisms of Earthquakes) สาเหตุของแผ่นดินไหว แผ่นดินไหวส่วนใหญ่เกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก (Plate Tectonics) เมื่อแผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ผ่านกัน เกิดการเสียดสีและสะสมพลังงานไว้ เมื่อพลังงานสะสมถึงจุดวิกฤต จะเกิดการปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ทำให้เกิดแผ่นดินไหว นอกจากนี้ แผ่นดินไหวยังอาจเกิดจากสาเหตุอื่นๆ เช่น ภูเขาไฟระเบิด การยุบตัวของโพรงใต้ดิน และกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การทดลองระเบิดนิวเคลียร์
กลไกของแผ่นดินไหว เมื่อเกิดแผ่นดินไหว จุดที่เกิดการปลดปล่อยพลังงานภายในโลกเรียกว่า "จุดโฟกัส" หรือ "ไฮโปเซ็นเตอร์" (Hypocenter) ส่วนจุดบนพื้นผิวโลกที่อยู่เหนือจุดโฟกัสในแนวดิ่ง เรียกว่า "จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว" หรือ "เอพิเซ็นเตอร์" (Epicenter) พลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจะแพร่กระจายออกไปในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งมี 2 ประเภทหลัก
- คลื่นในตัวกลาง (Body Waves) เดินทางผ่านภายในโลก ประกอบด้วยคลื่นปฐมภูมิ (P-waves) และคลื่นทุติยภูมิ (S-waves)
- คลื่นพื้นผิว (Surface Waves) เดินทางไปตามพื้นผิวโลก ประกอบด้วยคลื่นเลิฟ (Love waves) และคลื่นเรลีย์ (Rayleigh waves)
- การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก (Tectonic Plate Movements) การเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลกที่เกิดขึ้นที่ขอบแผ่นเปลือกโลก ทั้งการมุดตัว (Subduction) การชนกัน (Collision) และการแยกตัว (Divergence) เป็นสาเหตุหลักของการเกิดแผ่นดินไหว ตัวอย่างเช่น การเกิดแผ่นดินไหวที่แนวรอยเลื่อนแซนแอนเดรียส (San Andreas Fault) ในแคลิฟอร์เนีย เป็นผลมาจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกและอเมริกาเหนือ
- การเปลี่ยนแปลงของความดันในเปลือกโลก (Changes in Crustal Pressure) การสะสมของความดันในเปลือกโลกจากการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก การสะสมตัวของตะกอน หรือการก่อตัวของภูเขาไฟสามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้
- แผ่นดินไหวจากการระเบิดของภูเขาไฟ (Volcanic Earthquakes) การเคลื่อนที่ของแมกมาใต้พื้นผิวโลกสามารถทำให้เกิดแรงดันที่สะสมอยู่ในหินและทำให้เกิดแผ่นดินไหว การระเบิดของภูเขาไฟที่รุนแรงมักมาพร้อมกับแผ่นดินไหวหลายครั้ง
- แผ่นดินไหวจากกิจกรรมของมนุษย์ (Human-Induced Earthquakes) กิจกรรมของมนุษย์ เช่น การระเบิดใต้น้ำ การทำเหมือง หรือการอัดของเหลวเข้าไปในใต้ดินเพื่อการขุดเจาะน้ำมัน สามารถทำให้เกิดแผ่นดินไหวได้ ตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นจากการขุดเจาะเพื่อหาน้ำมันและก๊าซธรรมชาติในบางพื้นที่ของสหรัฐอเมริกา
7.2 การวัดและประเมินความรุนแรงของแผ่นดินไหว (Measurement and Assessment of Earthquake Magnitude)
ขนาดของแผ่นดินไหว (Magnitude) คือ การวัดปริมาณพลังงานที่ปลดปล่อยออกมาจากแผ่นดินไหว โดยทั่วไปใช้มาตราวัดขนาดโมเมนต์ (Moment Magnitude Scale - Mw) ซึ่งเป็นมาตราที่แม่นยำที่สุดในการวัดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่
ความรุนแรงของแผ่นดินไหว (Intensity) คือ การวัดผลกระทบของแผ่นดินไหวต่อสิ่งก่อสร้างและมนุษย์ โดยทั่วไปใช้มาตราเมอร์แคลลีดัดแปลง (Modified Mercalli Intensity Scale - MMI) ซึ่งแบ่งความรุนแรงออกเป็น 12 ระดับ การวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหวสามารถทำได้ด้วยเครื่องมือและวิธีการต่าง ๆ ดังนี้
- มาตราริกเตอร์ (Richter Scale) เป็นมาตราที่ใช้วัดขนาดของแผ่นดินไหว โดยวัดจากพลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมาจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว (Epicenter) ค่าขนาดที่วัดได้บนมาตราริกเตอร์มีลักษณะเป็นลอการิทึม นั่นหมายความว่าแผ่นดินไหวขนาด 5.0 จะมีความรุนแรงมากกว่าแผ่นดินไหวขนาด 4.0 ถึง 10 เท่า
- มาตราเมอร์คัลลีดัดแปลง (Modified Mercalli Intensity Scale) เป็นมาตราที่ใช้ประเมินความรุนแรงของแผ่นดินไหวโดยพิจารณาจากผลกระทบที่เกิดขึ้นต่อมนุษย์ สิ่งปลูกสร้าง และธรรมชาติ มาตรานี้แบ่งความรุนแรงออกเป็น 12 ระดับ ตั้งแต่ I (รู้สึกเพียงเล็กน้อย) ไปจนถึง XII (ความเสียหายอย่างรุนแรง)
- การวัดการเคลื่อนที่ของพื้นดิน (Ground Motion Measurement) การใช้เครื่องมือวัดการสั่นสะเทือน (Seismometer) และการตรวจวัดการเคลื่อนที่ของพื้นดินโดยตรงเพื่อตรวจสอบความรุนแรงของแผ่นดินไหว ข้อมูลที่ได้จากการวัดเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการสร้างแผนที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหวและการประเมินความเสี่ยงในพื้นที่ต่างๆ
7.3 การเตรียมพร้อมและการป้องกันภัยจากแผ่นดินไหว (Earthquake Preparedness and Hazard Mitigation)
การเตรียมพร้อมและการป้องกันภัยจากแผ่นดินไหวเป็นสิ่งสำคัญในการลดความเสี่ยงจากภัยธรรมชาตินี้ การเตรียมพร้อมที่ดีสามารถช่วยปกป้องชีวิตและทรัพย์สินได้อย่างมีประสิทธิภาพ วิธีการที่สำคัญในการเตรียมพร้อมและการป้องกันภัยจากแผ่นดินไหว มีดังนี้
การเตรียมพร้อม
- การสร้างอาคารที่ทนต่อแผ่นดินไหว ออกแบบและก่อสร้างอาคารให้สามารถทนต่อแรงสั่นสะเทือนจากแผ่นดินไหวได้
- การจัดเตรียมชุดอุปกรณ์ฉุกเฉิน เตรียมพร้อมชุดอุปกรณ์ฉุกเฉิน เช่น น้ำ อาหาร ยา ไฟฉาย และวิทยุ
- การฝึกซ้อมแผนอพยพ ฝึกซ้อมแผนอพยพเพื่อให้รู้ว่าต้องปฏิบัติอย่างไรเมื่อเกิดแผ่นดินไหว
การป้องกันภัย
- การตรวจสอบและเสริมความแข็งแรงของอาคารเก่า ตรวจสอบและเสริมความแข็งแรงของอาคารเก่าเพื่อให้สามารถทนต่อแผ่นดินไหวได้
- การจัดทำแผนที่แสดงพื้นที่เสี่ยงภัยแผ่นดินไหว เพื่อให้ประชาชนทราบถึงพื้นที่ที่อาจได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหว
- การให้ความรู้แก่ประชาชน ให้ความรู้เกี่ยวกับแผ่นดินไหวและวิธีปฏิบัติตนเมื่อเกิดแผ่นดินไหว
- การสร้างโครงสร้างที่ต้านทานแผ่นดินไหว (Earthquake-Resistant Structures) การออกแบบและก่อสร้างอาคาร โครงสร้างพื้นฐาน และสิ่งปลูกสร้างอื่น ๆ ให้สามารถต้านทานการสั่นสะเทือนได้เป็นสิ่งสำคัญ การใช้วัสดุก่อสร้างที่แข็งแรงและการออกแบบโครงสร้างที่ยืดหยุ่นสามารถลดความเสียหายจากแผ่นดินไหวได้
- การวางแผนฉุกเฉินและการฝึกซ้อม (Emergency Planning and Drills) การวางแผนฉุกเฉินสำหรับกรณีเกิดแผ่นดินไหว เช่น การกำหนดเส้นทางอพยพ การจัดเตรียมชุดปฐมพยาบาล และการฝึกซ้อมการอพยพในกรณีฉุกเฉิน สามารถช่วยลดความเสี่ยงในการเสียชีวิตและการบาดเจ็บ
- การศึกษาความเสี่ยงและการสร้างแผนที่เสี่ยงภัย (Risk Assessment and Hazard Mapping) การศึกษาความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวในพื้นที่ต่าง ๆ โดยการวิเคราะห์ข้อมูลแผ่นดินไหวในอดีต การสร้างแผนที่เสี่ยงภัย และการประเมินความเสี่ยงสามารถช่วยในการวางแผนและการจัดการพื้นที่เสี่ยงภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- การให้ความรู้และการสร้างความตระหนัก (Public Education and Awareness) การให้ความรู้แก่ประชาชนเกี่ยวกับวิธีการเตรียมพร้อมและป้องกันภัยจากแผ่นดินไหว เช่น การสอนวิธีการหลบภัยที่ปลอดภัย การติดตั้งระบบเตือนภัยแผ่นดินไหว และการให้คำแนะนำเกี่ยวกับการสร้างบ้านและอาคารที่ต้านทานแผ่นดินไหว
แผ่นดินไหวเป็นภัยธรรมชาติที่ไม่อาจหลีกเลี่ยงได้ แต่เราสามารถลดความสูญเสียจากแผ่นดินไหวได้โดยการเตรียมพร้อมและป้องกันภัยอย่างเหมาะสม การศึกษาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับแผ่นดินไหว การสร้างอาคารที่ทนต่อแผ่นดินไหว การจัดเตรียมชุดอุปกรณ์ฉุกเฉิน และการฝึกซ้อมแผนอพยพ ล้วนเป็นสิ่งสำคัญในการรับมือกับแผ่นดินไหว บทนี้ได้อธิบายถึงสาเหตุและกลไกของแผ่นดินไหว การวัดและประเมินความรุนแรงของแผ่นดินไหว รวมถึงการเตรียมพร้อมและการป้องกันภัยจากแผ่นดินไหว ความเข้าใจในแง่มุมต่าง ๆ ของแผ่นดินไหวมีความสำคัญในการลดความเสี่ยงและการรับมือกับภัยธรรมชาตินี้อย่างมีประสิทธิภาพ การเตรียมพร้อมอย่างเพียงพอสามารถช่วยลดความสูญเสียที่เกิดขึ้นจากแผ่นดินไหวได้อย่างมีนัยสำคัญ
---------------------------------------------------
ที่มาข้อมูล
- ....
ภาพและรวบรวมโดย
ธรณีวิทยาเบื้องต้น (Introduction to Geology)
รวมข้อมูลและเรื่องราว ธรณีวิทยา