همه چیز درباره زلزله و دلایل علمی وقوع زمین لرزه ها

زمانی که صفحات زمین به هم برخورد می‌کنند زمین‌لرزه روی می‌دهد. مکان این برخورد گسل نامیده می‌شود. نقطه‌ای در زیر زمین که زمین‌لرزه ازآنجا آغاز می‌شود کانون زلزله نام دارد. و مکانی که دقیقاً بالای آن و روی زمین قرار دارد رومرکز زمین‌لرزه نام دارد.

گاهی اوقات پیش از یک زلزله بزرگ پیش‌لرزه‌هایی روی می‌دهد. دانشمندان نمی‌توانند پیش‌لرزه را تشخیص دهند، مگر پس از روی دادن یک زلزله بزرگ. زلزله بزرگ‌تر زلزله اصلی نام دارد. همیشه پس از زلزله اصلی پس‌لرزه‌هایی همراه می‌شود. بسته به میزان زلزله اصلی، پس‌لرزه‌ها ممکن است تا هفته‌ها، ماه‌ها و حتی سال‌ها، ادامه داشته باند.

چه چیز باعث زلزله شده و زلزله معمولاً در چه مکان‌هایی روی می‌دهد؟

زمین دارای چهار لایه اصلی است: هسته داخلی، هسته بیرونی، گوشته و پوسته (شکل 2). پوسته و بالای گوشته بر روی زمین لایه باریکی ایجاد می‌کنند. اما این لایه هم یک‌لایه نیست بلکه از چندین لایه درهم تشکیل شده است (شکل 3). این لایه‌ها یا صفحات به‌آرامی باهم برخورد کرده و در زیر هم سر می‌خورند. ما این صفحات را صفحات تکتونیکی نامیده و لبه صفحات سرحد نامیده می‌شود. سرحد صفحات از گسل‌های مختلفی تشکیل شده و بیشتر زمین‌لرزه‌ها روی این گسل‌ها رخ می‌دهد. ازآنجایی‌که لبه این گسل‌ها ناهموار است در حین حرکت گسل‌ها به هم گیر می‌کنند. درنهایت زمانی که گسل‌ها از هم جدا می‌شود زلزله رخ می‌دهد.

چرا در زمان زلزله زمین می‌لرزد؟

زمانی که سرحد گسل‌ها به هم گیر می‌کنند قسمت دیگر آن‌ها در حال حرکت است، درنتیجه انرژی این گسل‌ها که باعث حرکتشان می‌شود ذخیره خواهد شد. زمانی که انرژی گسل‌های متحرک بر نیروی میان سرحدهای گیرکرده در هم غلبه می‌کند، گسل‌ها آزاد شده و تمام آن انرژی در یک آن تخلیه می‌شود. این انرژی در تمام جهات گسل پخش می‌شود و به‌صورت امواج لرزه‌ای جریان دارد. این امواج لرزه‌ای در حین حرکت بر روی زمین آن را لرزانده و زمین که به سطح زمین می‌رسند همه‌چیز ازجمله خانه‌ها و ساختمان‌ها را به لرزه درمی‌آورد.

زمین‌لرزه‌ها چگونه ثبت می‌شوند؟

زلزله توسط دستگاهی به نام لرزه‌نگار ثبت می‌شود. ثبت لرزه‌ها هم لرزه‌نگاری نام دارد. (شکل 4) قسمت زیرین لرزه‌نگار در زمین قرار گرفته و وزنه روی آن به‌صورت آویزان قرار می‌گیرد. این وزنه تمام حرکات را به خود جذب می‌کند. تفاوت میان قسمت لرزان زلزله‌نگار. قسمت بی‌حرکت آن ثبت می‌شود.

دانشمندان چگونه اندازه زمین‌لرزه‌ها را به دست می‌آورند؟

اندازه زمین‌لرزه به اندازه گسل و میزان سرخوردن گسل بستگی دارد، اما ازآنجایی‌که گسل‌ها کیلومترها زیر زمین قرار دارند نمی‌توان آن را اندازه‌گیری کرد. بنابراین زمین‌لرزه چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟ دانشمندان بر اساس گزارش زلزله‌نگارها اندازه زمین‌لرزه را به دست می‌آورند (شکل 5). یک خط لرزان که لرزش چندانی ندارد زمین‌لرزه کوچک محسوب می‌شود. یک خط بزرگ با لرزش‌های بسیار زیاد و بزرگ نشان‌دهنده یک زلزله بسیار بزرگ است. طول لرزش‌ها به اندازه گسل و اندازه لرزش‌ها به میزان برخورد گسل‌ها، بستگی دارد.

اندازه زمین‌لرزه بزرگی نامیده می‌شود. هر زمین‌لرزه یک بزرگی دارد. دانشمندان همچنین درباره شدت زمین‌لرزه صحبت می‌کنند، و این شدت به مکان موردنظر بستگی دارد.

دانشمندان چگونه می‌توانند مکان وقوع زمین‌لرزه را پیش‌بینی کنند؟

زلزله‌نگارها می‌توانند مکان وقوع زمین‌لرزه را نیز پیش‌بینی کنند، برای این کار باید موج S و P را نیز ببینید. این امواج در مسیرهای مختلف حرکت می‌کنند. امواج P از امواج S سریع‌تر هستند، همین حقیقت باعث پیش‌بینی مکان زلزله می‌شود. برای درک بهتر این مسئله بیابید امواج P و S را با رعدوبرق و طوفان مقایسه کنیم. نور از صدا سریع‌تر حرکت می‌کند، بنابراین طی رعدوبرق اول نور را دیده و بعد صدا را می‌شنویم. اگر به رعدوبرق نزدیک باشیم، بلافاصله پس از دیدن نور صدای رعد را می‌شنویم، اما اگر از آن دور باشیم چند ثانیه پس از دیدن نور، صدای رعد را می‌شنویم.

امواج P همانند برق و امواج S همانند رعد یا طوفان هستند. امواج P سریع‌تر حرکت کرده و زمین را می‌لرزاند. سپس امواج S زمین را دوباره می‌لرزاند. اگر به مرکز زمین‌لرزه نزدیک باشید این امواج به دنبال هم می‌آیند، اما اگر دور باشید این امواج با فاصله رخ خواهند داد. دانشمندان با بررسی فاصله این دو امواج در زلزله‌نگار می‌توانند پیش‌بینی کنند که امواج تا چه مکانی ادامه خواهند داشت. اما نمی‌توان مکان مشخص امواج را پیش‌بینی کرد، تنها می‌توان مسیر ان ها را حدس زد. آن‌ها می‌توانند تنها مسیر امواج را به شکل یک دایره نشان دهند و بگویند این امواج تا کجا ادامه خواهند داشت.

دانشمندان برای اعلام مکان وقوع زمین‌لرزه از مثلث سازی استفاده می‌کنند (شکل 6). زیرا مثلث سه زاویه داشته و برای ثبت زمین‌لرزه هم از سه زلزله‌نگار استفاده می‌شود. اگر در اطراف هر زلزله‌نگار یک دایره رسم کنید، به صورتی که شعاع آن با فاصله زلزله‌نگار و زلزله برابر باشد، نقاط تقابل این سه دایره رومرکز نام دارد.

آیا دانشمندان می‌توانند زمین‌لرزه را پیش‌بینی کنند؟

نه نمی‌توانند و احتمالاً هرگز هم نخواهند توانست. دانشمندان برای پیش‌بینی زمین‌لرزه از راه‌های مختلف استفاده کردند که هیچ‌کدام موفق نبوده است. دانشمندان می‌توانند حدس بزنند که در کدام گسل زمین‌لرزه روی می‌دهد اما نمی‌توانند زمان آن را پیش‌بینی کنند.

آیا آب‌وهوا بر زمین‌لرزه تأثیر می‌گذارد؟ آیا حیوانات یا برخی افراد می‌توانند زمان وقوع آن را پیش‌بینی کنند؟

این دو سؤال پاسخ دقیقی ندارند. اگر آب‌وهوا بتواند بر وقوع زمین‌لرزه تأثیر می‌گذارد و یا حیوانات یا برخی افراد بتوانند وقوع آن را پیش‌بینی کند، دلیل مشخصی برای آن وجود ندارد.