تويت
تعد الزلازل واحدة من الكوارث الطبيعية الأكثر تدميراً، حيث أنها من الممكن أن تدمر المباني وتخرب الحياة بأكملها، كما من الممكن أن تحدث تحت البحار متسببة بموجات تسونامي المدمرة.
لكن الزلازل ليست جميعها متشابهة، فهي تحدث في أماكن أكثر من سواها، كما تتفاوت بالشدة وأحياناً الاسباب. تعرف معنا على الزلازل وأنواعها وأسبابها والأماكن الأكثر احتمالاً للإصابة بها.
ما هو الزلزال؟
الزلزال هو ما يحدث عندما تنزلق كتلتان من الأرض تحت بعضهما البعض. السطح حيث يحدث الانزلاق ويسمى الصدع أو مستوى الصدع، والمكان تحت سطح الأرض حيث يبدأ الزلزال يُدعى المركز السفلي للزلزال، ويسمى الموقع أعلاه مباشرةً على سطح الأرض مركز الزلزال.
تشهد بعض الزلازل صدمات سابقة، وهي عبارة عن زلازل أصغر تحدث في نفس مكان الزلزال الأكبر الذي يسبقه. فلا يستطيع العلماء أن يحددوا إذا كانت تلك صدمات سابقة أم زلازل حتى حدوث الزلزال الأكبر الذي يلحقها. الزلزال الرئيسي وهو الأكبر يطلق عليه الصدمة الرئيسية.
كما تشهد الصدمات الرئيسية أيضًا صدمات لاحقة، وهي زلازل صغيرة تحدث لاحقًا في نفس مكان حدوث الصدمات الرئيسة، وتتوقف هذه الصدمات على حجم الصدمة الرئيسية. من الممكن أن تستمر الصدمات اللاحقة لأسابيع، وأشهر، وحتى سنوات بعد الصدمة الرئيسية.
أسباب الزلازل وأماكن حدوثها
تمتلك الأرض أربع طبقات رئيسية: النواة الداخلية، والنواة الخارجية، والوشاح والقشرة
ليس هذا فحسب، ولكن قطع الأحجية هذه في تحرك بطيء ومستمر، منزلقة أسفل بعضها ومصطدمة ببعضها البعض. وتُدعى قطع الأحجية هذه «بالصفائح التكتونية»، وحواف هذه الصفيحة تُدعى حدود الصفيحة. تتكون حدود الصفيحة من الكثير من التصدعات.
غالبية الزلازل حول العالم تحدث في هذه الصدوع؛ لأن حدود الصفيحة دائمًا ما تكون خشنة، فتعلق بينما تتحرك بقية الصفيحة. أخيرًا، عندما تتحرك الصفيحة مسافة كافية، تتحرر الحواف في أحد الصدوع ويحصل الزلزال.
لماذا تهتز الأرض عندما تحدث الزلازل؟
لماذا تهتز الأرض عندما تحدث الزلازل
بينما تكون حواف الصدوع ملتصقة ببعضها البعض وبقية الصفيحة تتحرك، تُخزّن الطاقة التي تُسبب عادةً انزلاق إحدى الصفائح تحت الأخرى. عندما تزيد هذه القوة عن قوة احتكاك الحواف الخشنة وتنفصل هذه الحواف عن الصدع، تتحرر كل هذه الطاقة المختزنة.
تشع الطاقة إلى الخارج من الصدع إلى كافة الجهات على هيئة «أمواج زلزالية» تشبه الأمواج التي نراها على بركة الماء. تهز الأمواج الزلزالية تلك الأرض حينما تمر خلالها، وعندما تصل إلى سطح الأرض، تهز الأرض وكل ما عليها، كمنازلنا ونحن أنفسنا!
كيف تُسجل الزلازل ؟
كيف تُسجل الزلازل
تُسجل الزلازل عن طريق أدوات تُدعى «راسمات الزلازل». وتُسمى التسجيلات التي تصنعها التسجيلات الزلزالية. إن راسمات الزلازل تملك قاعدة تُثبّت بشدة في الأرض، ووزن ثقيل حر معلق. عندما يسبب زلزال اهتزاز الأرض، تهتز أيضًا قاعدة الراسم، لكن الوزن المعلق لا يهتز. بدلًا من ذلك يمتص النابض أو الوتر الذي يتدلى منه كل الحركة. الاختلاف في الموقع بين القسم المهتز من راسم الزلازل والقسم الثابت هو ما يسجل.
كيف يقيس العلماء حجم الزلزال ؟
كيف يقيس العلماء حجم الزلزال
يعتمد حجم الزلزال على حجم الصدع ومدى الانزلاق على الصدع. إذًا كيف يقيسونها ؟ تُستخدم التسجيلات الزلزالية المُسجلة على المقاييس الزلزالية على سطح الأرض ليحددوا كم كان الزلزال شديدًا. إن خطًا ذا تذبذب صغير يعني زلزالًا صغيرًا، وخطًا ذا تذبذب كبير يُعني زلزالًا كبيرًا. فطول التذبذب يعتمد على حجم الصدع، وحجم التذبذب يعتمد على كمية الانزلاق.
يطلق العلماء على حجم الزلزال مصطلح شدة الزالزال، وبالطبع هناك شدة واحدة لكل زلزال. ويتحدث أيضًا العلماء عن كثافة الإهتزاز الحاصل من الزلزال، وهذا يختلف اعتمادًا على مكان تواجدك وقت حدوث الزلزال.
كيف يستطيع العلماء تحديد مكان حدوث الزلزال؟
تستخدم راسمات الزلازل لتحديد موقع الزلازل، وقدرتها على تمييز الأمواج الأولية والثانوية. تهز الأمواج الثانوية والأولية الأرض بشكل مختلف بينما تعبران خلالها. وكما نعرف أن الأمواج الأولية أسرع من الأمواج الثانوية، وهذه الحقيقة التي سمحت لنا بمعرفة مكان الزلزال.
ولفهم آلية العمل هذه، دعنا نقارن الأمواج الأولية والثانوية بالرعد والبرق؛ يسافر الضوء بسرعة أكبر من الصوت، لذا خلال عاصفة رعدية سترى البرق أولًا ثم ستسمع الرعد. إن كنت قريبًا من البرق، سيدوي الرعد فورًا بعد البرق، لكن إن كنت بعيدًا عن البرق، تستطيع أن تعد عدة ثواني قبل سماع الرعد. كلما كنت أبعد عن العاصفة، كلما كان الفاصل الزمني بين الرعد والبرق أكبر. الأمواج الأولية كالبرق، والأمواج الثانوية كالرعد!
تنتقل الأمواج الأولية بشكل أسرع وتهز الأرض في مكان تواجدك أولًا، ومن بعدها تأتي الأمواج الثانوية وتهز الأرض أيضًا. إن كنت قريبًا من الزلزال، ستأتي الأمواج الأولية والثانوية بعد بعضهما مباشرة، ولكن إن كنت بعيدًا سيكون هناك المزيد من الوقت بين الاثنتين.
عن طريق النظر لكمية الوقت بين الأمواج الأولية والثانوية على السجلات الزلزالية على راسم الزلازل، يستطيع العلماء أن يعرفوا كم يبعد الزلزال من ذلك الموقع. ومع ذلك، لا يستطيعون أن يعرفوا بأي اتجاه كان الزلزال، فقط كم كان يبعد الزلزال.
إذا رسموا دائرة على خريطة حول الموقع حيث يكون نصف القطر لتلك الدائرة المسافة المحددة للزلزال، يعلمون أن الزلزال يقع في مكان ما في الدائرة، ولكن أين؟
يستخدم العلماء بعد ذلك نموذجًا يُدعى التثليث ليحددوا بدقة أين كان الزلزال (الصورة 6). إنها تُسمى التثليث لأنها تحتاج ثلاث راسمات زلازل لتحديد موقع الزلزال. إذا رسمت مثلثًا حول ثلاثة رواسم اهتزاز مختلفة حيث نصف القطر لكل منها هو بُعد المحطة عن الزلزال، تكون نقطة تقاطع الدوائر الثلاث هذه هي مركز الزلزال!
هل يستطيع العلماء توقع الزلازل؟
لا، ودعنا نتفق بدايةً أنه من غير المحتمل أنهم سيستطيعون فعل ذلك أبدًا. جرّب العلماء العديد من الطرق المختلفة لتوقع الزلازل، ولكن لم تكن أي منها ناجحة. يعرف العلماء أنه سيكون على صدعٍ ما هناك زلزال آخر أحد الأيام في المستقبل، ولكن لا يستطيعون وبأية طريقة معرفة وقت حدوثه.
هل هناك ما يشبه الطقس المناسب لحدوث الزلازل؟ هل تستطيع بعض الحيوانات أو البشر معرفة متى سيضرب الزلزال؟ حقيقةً، إنهما سؤالان لا يمتلكان إجابات محددة إلى الآن. إن كان الطقس يؤثر على حصول الزلازل، أو إذا كانت بعض الحيوانات أو الناس قادرين على معرفة الوقت الذي سيحدث به الزلزال، لا نفهم بعد كيف يعمل ذلك.
لكن الزلازل ليست جميعها متشابهة، فهي تحدث في أماكن أكثر من سواها، كما تتفاوت بالشدة وأحياناً الاسباب. تعرف معنا على الزلازل وأنواعها وأسبابها والأماكن الأكثر احتمالاً للإصابة بها.
ما هو الزلزال؟
الزلزال هو ما يحدث عندما تنزلق كتلتان من الأرض تحت بعضهما البعض. السطح حيث يحدث الانزلاق ويسمى الصدع أو مستوى الصدع، والمكان تحت سطح الأرض حيث يبدأ الزلزال يُدعى المركز السفلي للزلزال، ويسمى الموقع أعلاه مباشرةً على سطح الأرض مركز الزلزال.
تشهد بعض الزلازل صدمات سابقة، وهي عبارة عن زلازل أصغر تحدث في نفس مكان الزلزال الأكبر الذي يسبقه. فلا يستطيع العلماء أن يحددوا إذا كانت تلك صدمات سابقة أم زلازل حتى حدوث الزلزال الأكبر الذي يلحقها. الزلزال الرئيسي وهو الأكبر يطلق عليه الصدمة الرئيسية.
كما تشهد الصدمات الرئيسية أيضًا صدمات لاحقة، وهي زلازل صغيرة تحدث لاحقًا في نفس مكان حدوث الصدمات الرئيسة، وتتوقف هذه الصدمات على حجم الصدمة الرئيسية. من الممكن أن تستمر الصدمات اللاحقة لأسابيع، وأشهر، وحتى سنوات بعد الصدمة الرئيسية.
أسباب الزلازل وأماكن حدوثها
تمتلك الأرض أربع طبقات رئيسية: النواة الداخلية، والنواة الخارجية، والوشاح والقشرة
ليس هذا فحسب، ولكن قطع الأحجية هذه في تحرك بطيء ومستمر، منزلقة أسفل بعضها ومصطدمة ببعضها البعض. وتُدعى قطع الأحجية هذه «بالصفائح التكتونية»، وحواف هذه الصفيحة تُدعى حدود الصفيحة. تتكون حدود الصفيحة من الكثير من التصدعات.
غالبية الزلازل حول العالم تحدث في هذه الصدوع؛ لأن حدود الصفيحة دائمًا ما تكون خشنة، فتعلق بينما تتحرك بقية الصفيحة. أخيرًا، عندما تتحرك الصفيحة مسافة كافية، تتحرر الحواف في أحد الصدوع ويحصل الزلزال.
لماذا تهتز الأرض عندما تحدث الزلازل؟
لماذا تهتز الأرض عندما تحدث الزلازل
بينما تكون حواف الصدوع ملتصقة ببعضها البعض وبقية الصفيحة تتحرك، تُخزّن الطاقة التي تُسبب عادةً انزلاق إحدى الصفائح تحت الأخرى. عندما تزيد هذه القوة عن قوة احتكاك الحواف الخشنة وتنفصل هذه الحواف عن الصدع، تتحرر كل هذه الطاقة المختزنة.
تشع الطاقة إلى الخارج من الصدع إلى كافة الجهات على هيئة «أمواج زلزالية» تشبه الأمواج التي نراها على بركة الماء. تهز الأمواج الزلزالية تلك الأرض حينما تمر خلالها، وعندما تصل إلى سطح الأرض، تهز الأرض وكل ما عليها، كمنازلنا ونحن أنفسنا!
كيف تُسجل الزلازل ؟
كيف تُسجل الزلازل
تُسجل الزلازل عن طريق أدوات تُدعى «راسمات الزلازل». وتُسمى التسجيلات التي تصنعها التسجيلات الزلزالية. إن راسمات الزلازل تملك قاعدة تُثبّت بشدة في الأرض، ووزن ثقيل حر معلق. عندما يسبب زلزال اهتزاز الأرض، تهتز أيضًا قاعدة الراسم، لكن الوزن المعلق لا يهتز. بدلًا من ذلك يمتص النابض أو الوتر الذي يتدلى منه كل الحركة. الاختلاف في الموقع بين القسم المهتز من راسم الزلازل والقسم الثابت هو ما يسجل.
كيف يقيس العلماء حجم الزلزال ؟
كيف يقيس العلماء حجم الزلزال
يعتمد حجم الزلزال على حجم الصدع ومدى الانزلاق على الصدع. إذًا كيف يقيسونها ؟ تُستخدم التسجيلات الزلزالية المُسجلة على المقاييس الزلزالية على سطح الأرض ليحددوا كم كان الزلزال شديدًا. إن خطًا ذا تذبذب صغير يعني زلزالًا صغيرًا، وخطًا ذا تذبذب كبير يُعني زلزالًا كبيرًا. فطول التذبذب يعتمد على حجم الصدع، وحجم التذبذب يعتمد على كمية الانزلاق.
يطلق العلماء على حجم الزلزال مصطلح شدة الزالزال، وبالطبع هناك شدة واحدة لكل زلزال. ويتحدث أيضًا العلماء عن كثافة الإهتزاز الحاصل من الزلزال، وهذا يختلف اعتمادًا على مكان تواجدك وقت حدوث الزلزال.
كيف يستطيع العلماء تحديد مكان حدوث الزلزال؟
تستخدم راسمات الزلازل لتحديد موقع الزلازل، وقدرتها على تمييز الأمواج الأولية والثانوية. تهز الأمواج الثانوية والأولية الأرض بشكل مختلف بينما تعبران خلالها. وكما نعرف أن الأمواج الأولية أسرع من الأمواج الثانوية، وهذه الحقيقة التي سمحت لنا بمعرفة مكان الزلزال.
ولفهم آلية العمل هذه، دعنا نقارن الأمواج الأولية والثانوية بالرعد والبرق؛ يسافر الضوء بسرعة أكبر من الصوت، لذا خلال عاصفة رعدية سترى البرق أولًا ثم ستسمع الرعد. إن كنت قريبًا من البرق، سيدوي الرعد فورًا بعد البرق، لكن إن كنت بعيدًا عن البرق، تستطيع أن تعد عدة ثواني قبل سماع الرعد. كلما كنت أبعد عن العاصفة، كلما كان الفاصل الزمني بين الرعد والبرق أكبر. الأمواج الأولية كالبرق، والأمواج الثانوية كالرعد!
تنتقل الأمواج الأولية بشكل أسرع وتهز الأرض في مكان تواجدك أولًا، ومن بعدها تأتي الأمواج الثانوية وتهز الأرض أيضًا. إن كنت قريبًا من الزلزال، ستأتي الأمواج الأولية والثانوية بعد بعضهما مباشرة، ولكن إن كنت بعيدًا سيكون هناك المزيد من الوقت بين الاثنتين.
عن طريق النظر لكمية الوقت بين الأمواج الأولية والثانوية على السجلات الزلزالية على راسم الزلازل، يستطيع العلماء أن يعرفوا كم يبعد الزلزال من ذلك الموقع. ومع ذلك، لا يستطيعون أن يعرفوا بأي اتجاه كان الزلزال، فقط كم كان يبعد الزلزال.
إذا رسموا دائرة على خريطة حول الموقع حيث يكون نصف القطر لتلك الدائرة المسافة المحددة للزلزال، يعلمون أن الزلزال يقع في مكان ما في الدائرة، ولكن أين؟
يستخدم العلماء بعد ذلك نموذجًا يُدعى التثليث ليحددوا بدقة أين كان الزلزال (الصورة 6). إنها تُسمى التثليث لأنها تحتاج ثلاث راسمات زلازل لتحديد موقع الزلزال. إذا رسمت مثلثًا حول ثلاثة رواسم اهتزاز مختلفة حيث نصف القطر لكل منها هو بُعد المحطة عن الزلزال، تكون نقطة تقاطع الدوائر الثلاث هذه هي مركز الزلزال!
هل يستطيع العلماء توقع الزلازل؟
لا، ودعنا نتفق بدايةً أنه من غير المحتمل أنهم سيستطيعون فعل ذلك أبدًا. جرّب العلماء العديد من الطرق المختلفة لتوقع الزلازل، ولكن لم تكن أي منها ناجحة. يعرف العلماء أنه سيكون على صدعٍ ما هناك زلزال آخر أحد الأيام في المستقبل، ولكن لا يستطيعون وبأية طريقة معرفة وقت حدوثه.
هل هناك ما يشبه الطقس المناسب لحدوث الزلازل؟ هل تستطيع بعض الحيوانات أو البشر معرفة متى سيضرب الزلزال؟ حقيقةً، إنهما سؤالان لا يمتلكان إجابات محددة إلى الآن. إن كان الطقس يؤثر على حصول الزلازل، أو إذا كانت بعض الحيوانات أو الناس قادرين على معرفة الوقت الذي سيحدث به الزلزال، لا نفهم بعد كيف يعمل ذلك.