زلزله چیست، چرا رخ میدهد و چگونه در برابر آن ایمن بمانیم

زلزله چیست، چرا رخ میدهد و چگونه در برابر آن ایمن بمانیم؟ راهنمای کامل, زلزله یکی از هولناکترین و مرگبارترین بلایای طبیعی است که هر ساله در نقاط مختلف کره زمین رخ میدهد و گاهی جان انسان را تهدید میکند. در این مقاله به بررسی علل، مکانیزم رخداد، روشهای اندازهگیری و راههای ایمنسازی در برابر این پدیده پرداخته شده است. زمینلرزه چیست؟

زمینلرزه یا زلزله، لرزش ناگهانی پوسته زمین در اثر آزادسازی انرژی در لایهای به نام لیتوسفر است. شدت این لرزشها متغیر است؛ از حرکات ضعیف که حس نمیشوند تا لرزههای تخریبکننده که میتوانند یک شهر را به خاک و خون تبدیل کنند. بر اساس آمار سازمان زمینشناسی ایالات متحده (USGS)، سالانه حدود بیست هزار زمینلرزه روی زمین ثبت میشود که معادل ۵۵ زلزله در هر روز است.

خوشبختانه اکثریت این لرزهها آنقدر ضعیف هستند که نه خسارتی وارد میآورند و نه توسط انسان احساس میشوند. مکانیزم رخداد زلزله چگونه است؟ زلزله زمانی رخ میدهد که انرژی انباشته در باطن زمین به صورت امواج لرزهای در پوسته آزاد میشود. این امواج از کانونی به نام هیپوسنتر به سمت لایههای بیرونی حرکت کرده و باعث ارتعاش سطح زمین میشوند. منبع اصلی این انرژی چیست؟

علل اصلی زلزله فرایندهای مختلفی میتوانند باعث زمینلرزه شوند؛ از جمله فعالیتهای آتشفشانی، رانش زمین و برخورد شهابسنگها. با این حال، رایجترین عامل، برخورد و تعامل صفحات تکتونیک با یکدیگر است. زمین از لایههای هسته، گوشته و پوسته تشکیل شده است. در مرز گوشته و پوسته، لایه استنوسفر (آخرین لایه گوشته) و لیتوسفر (بیرونیترین لایه پوسته) قرار دارند. روی استنوسفر، صفحات تکتونیک مانند تکههای پازل در حرکت مداوم هستند.

حرارت هسته باعث جریان در استنوسفر شده و این صفحات را به حرکت در میآورد. وقتی دو صفحه سعی میکنند از کنار هم عبور کنند، اصطکاک مانع حرکت میشود و تنش انباشته میشود. در نهایت صفحات حرکت خود را ادامه میدهند و انرژی رها شده به صورت امواج به سطح زمین میرسد و زلزله ایجاد میکند. نقطه روی سطح زمین که مستقیماً بالای کانون لرزه قرار دارد، اپیسنتر نام دارد. بر اساس گزارش USGS، زلزلهها میتوانند در عمق تا ۷۰۰ کیلومتری رخ دهند.

بیش از ۸۰ درصد آنها در حلقه آتش حاشیه اقیانوس آرام اتفاق میافتند. برخی زلزلهها نیز در میانه صفحات تکتونیک رخ میدهند که زلزلههای درونصفحهای نامیده میشوند و احتمالاً ناشی از فعالشدن گسلهای قدیمی هستند. روشهای اندازهگیری زلزله علمی که به مطالعه زلزله میپردازد زلزلهشناسی نام دارد. ابزار اصلی اندازهگیری، لرزهنگار است که حرکات زمین را ثبت میکند.

لرزهنگارهای پیشرفته حرکات را در سه بعد (بالا-پایین، شرق-غرب، شمال-جنوب) ثبت میکنند تا بزرگی زلزله محاسبه شود. مقیاس ریشتر مقیاس ریشتر، مقیاس لگاریتمی است که در سال ۱۹۳۵ توسط چارلز ریشتر ابداع شد. در این مقیاس، افزایش یک واحد برابر با دهگانه شدن دامنه امواج است. اما این مقیاس تحت تأثیر فاصله از مرکز زلزله و نوع سنگهای عبور شده قرار دارد.

مقیاس مومنت (قدر لحظه) با پیشرفت تکنولوژی و نصب لرزهنگارهای بیشتر، دانشمندان مقیاس مومنت را ارائه دادند که بر اساس کل انرژی رها شده در گسل محاسبه میشود و دقیقتر و قابل اعتمادترین روش برای اندازهگیری بزرگی زلزله در سراسر جهان محسوب میشود. مقیاس مرکالی اصلاحشده (MM) این مقیاس شدت زلزله را بر اساس اثرات قابل مشاهده بر سطح زمین و سازهها ارزیابی میکند و نه بر اساس اعداد محاسبه شده.

این رتبهبندی میتواند گمراهکننده باشد زیرا دو منطقه با شدت یکسان ممکن است آسیبهای متفاوتی ببینند، بسته به مقاومت ساختمانها و آمادگی. آیا پیشبینی زلزله امکانپذیر است؟ پیشبینی زلزله (تعیین زمان، مکان و بزرگی) یکی از چالشهای زلزلهشناسی است. در دهه ۱۹۷۰ دانشمندان امیدوار بودند تکنولوژی این کار را ممکن سازد، اما ناکامیهای دهه ۱۹۸۰ نشان داد که پیشبینی دقیق و مطمئن زلزله با دانش فعلی غیرممکن است.

چگونه در برابر زلزله ایمن بمانیم؟ آمارها نشان میدهد سالانه حدود ۱۶ زلزله بزرگ (بیش از ۷ ریشتر) رخ میدهد. قوانین ساختوساز در مناطق لرزهخیز بسیار سختگیرانه شده تا سازهها مقاوم باشند.

تکنولوژیهای نوین شامل استفاده از ایزولاتورهای لاستیکی در پایهها برای جذب انرژی لرزه قابهای فولادی مخصوص برای حفظ یکپارچگی ساختمان دمپرهای بزرگ (مانند آونگهای غولپیکر) در آسمانخراشها که انرژی لرزه و باد را تخلیه میکنند بزرگترین زلزله ثبتشده در تاریخ بزرگترین زلزله ثبتشده در ۲۲ مه ۱۹۶۰ در شیلی با بزرگی ۹.۶ ریشتر رخ داد. مرکز آن نزدیکی والدیویا بود و باعث تخریب خانه دو میلیون نفر، ۳ هزار زخمی و ۱۶۵۵ جانباخته شد.

این زلزله نزدیک به ده دقیقه طول کشید و سونامیهای ۲۵ متری سواحل را نابود کرد. شیلی به دلیل قرار گرفتن در حلقه آتش، یکی از فعالترین کشورهای جهان از نظر لرزهای است. آیا زلزله مزایایی هم دارد؟ شاید عجیب باشد، اما زلزلهها اطلاعات ارزشمندی درباره ساختار درونی زمین، لایهها و مواد تشکیلدهنده به دانشمندان میدهند.

تحلیل امواج لرزهای ثبتشده در سراسر جهان به درک ترکیب، دما و سختی لایههای باطن زمین کمک میکند و دانش تکتونیک را پیش میبرد. آیا زلزله در سیارات دیگر هم رخ میدهد؟ تا کنون سیارهای با لیتوسفر صفحهبندی شده و تکتونیک صفحاتی مثل زمین کشف نشده، اما این به معنی عدم وجود لرزه در دیگر سیارات نیست. ماهلرزه و مریخلرزه هر دو شناسایی شدهاند.

ماهلرزهها ناشی از برخورد شهابسنگها، کشش گرانشی زمین، تغییرات دمایی شدید و گرمایش خورشیدی هستند. اولین لرزهنگار در مأموریت آپولو ۱۱ توسط باز آلدرین روی ماه نصب شد و تا ۱۹۷۷ فعال بود. دانشمندان امیدوارند در مأموریتهای آرتمیس، لرزهنگارهای پیشرفتهتری مستقر کنند. اولین مریخلرزه در ۶ آوریل ۲۰۱۹ توسط کاوشگر ناسا و ابزار SEIS ثبت شد.

تا کنون بیش از ۱۳۰۰ مریخلرزه شناسایی شده که بزرگترین آن (۵ ریشتر) در ۴ مه ۲۰۲۲ رخ داده و بزرگترین زلزله ثبتشده در سیارهای غیر از زمین است. نکات جالب درباره زلزله طویلترین زلزله تاریخ در ۱۸۶۱ در اندونزی حدود ۱۰ دقیقه طول کشید (۸.۵ ریشتر). زلزله متوسط (۴ تا ۶ ریشتر) حدود یک دقیقه طول میکشد. حداقل ۵۰۰ هزار زلزله سالانه روی زمین رخ میدهد. زلزلههای اقیانوسی میتوانند سونامی ایجاد کنند.

حداقل یک زلزله ۸ ریشتر یا بیشتر سالانه رخ میدهد. اکثریت زلزلهها در عمق حدود ۸۰ کیلومتری اتفاق میافتند. خلاصه زلزله چیست؟ (به زبان ساده) زلزله لرزش پوسته زمین ناشی از آزادسازی ناگهانی انرژی در لیتوسفر است. سالانه حدود ۲۰ هزار زلزله رخ میدهد (۵۵ در روز) که اکثراً ضعیفاند. رایجترین علت، برخورد صفحات تکتونیک است. پیشبینی دقیق امکانپذیر نیست، اما با ساختوساز مقاوم و آموزش میتوان خسارات را کاهش داد.

سوالات متداول امنترین مکان در زمان زلزله چیست؟ در زمان زلزله زیر یک میز چوبی محکم پناه بگیرید. از دیوارهای بیرون، پنجرهها، شیشهها، شومینه و اشیای تیز دوری کنید. اگر نمیتوانید حرکت کنید، بالش، پتو یا بالشت را روی سر بگذارید. آیا میتوان از زلزله جلوگیری کرد؟ خیر، از وقوع زلزله نمیتوان جلوگیری کرد، اما با ساخت سازههای ایمن و آموزشهای صحیح، اثرات آن را به میزان قابلتوجهی کاهش داد.