الزلازل والمجتمع (٥)

يقوم الدرس على دراسة المفاهيم المرتبطة بالزلازل والمجتمع وتأثيراتها المختلفة وفقا لمسرد المصطلحات. يركز على تعريف الألفاظ العلمية المرتبطة بالنشاط الزلزالي مثل بؤرة الزلزال وهي نقطة الكسر في صخور القشرة الأرضية التي تنشأ منها الأمواج الجسمية، والمركز السطحي للزلزال وهي نقطة على سطح الأرض تقع مباشرة فوق بؤرة الزلزال. كما يشمل قياس القوة عبر مقياس ريختر لقياس الطاقة المتحدرة، ومقياس العزم الزلزالي اعتمادا على حجم الكسر وصلابة الصخور ومقدار الحركة على طول الصصدع، بالإضافة إلى مقياس ميركالي المعدل الذي يقيس شدة الزلزال متراوحا بين 1 و12 بناء على الأضرار الناتجة. ومن الظواهر المرتبطة تسيل التربة في المناطق الرملية المشبعة بالماء، وأمواج التسونامي الناتجة عن حركات عمودية لقاع البحر أثناء وقوع الزلزال. مثال ذلك: إذا حدث زلزال في قاع المحيط بحركات عمودية، فإنه يشكل أمواجا ذات سرعة كبيرة وارتفاع يزيد في المياه الساحقة محدثا دمارا.

الفكرة الأساسية

تعتمد دراسة الزلازل والمجتمع على فهم المصطلحات العلمية الدقيقة التي تفسر كيف تحدث الزلازل، وكيف تقاس قوتها وشدتها، وما هي الآثار المدمرة المترتبة عليها مثل أمواج التسونامي وتسیل التربة.

الشرح

عندما يحدث كسر في صخور القشرة الأرضية، فإن النقطة التي تنشأ منها الأمواج الجسمية تسمى بؤرة الزلزال (Focus)، بينما تسمى النقطة الواقعة على سطح الأرض مباشرة فوق البؤرة بالمركز السطحي للزلزال (Epicenter). تنتقل الاهتزازات عبر أمواج زلزالية، وتقاس هذه الأحداث بأدوات ومقاييس مختلفة؛ مقياس ريختر (Richter scale) هو نظام تصنيف عددي يستعمل لقياس مقدار الطاقة المتحررة في أثناء وقوع الزلزال، بينما مقياس العزم الزلزالي (Moment magnitude scale) يعتمد على حجم الكسر في الصدع، وصلابة الصخور، ومقدار الحركة على طول الصدع. أما مقياس ميركالي المعدل (Modified Mercalli scale) فهو يقيس شدة الزلزال ويتراوح بين 1 و12، حيث تزداد الأضرار الناجمة عن الزلزال كلما زاد العدد. من المخاطر المصاحبة للزلازل أمواج (Tsunami)، وهي موجة محيطية ضخمة وقوية تتولد بفعل حركات عمودية لقاع البحر أثناء وقوع زلزال، مشكلة أمواجا ذات سرعة كبيرة وارتفاع يزداد في المياه الضحلة فتحدث دمارا في المناطق الساحلية. وهناك أيضا ظاهرة تسيل التربة (Soil liquefaction) وهي عمليات تصاحب الاهتزازات الزلزالية تحدث في المناطق الرملية المشبعة بالماء، وتؤدي إلى سلوك هذه المناطق سلوك السائل.

مثال محلول خطوة بخطوة

إذا حدث زلزال وبلغت قيمة طاقته المتحررة مقدارا معينا تم قياسه عبر مقياس ريختر، وتحدد أن الكسر في الصدع بلغ حجما معياريا مع صلابة صخور معلومة وحركة على طول الصدع، فكيف نصف هذا الزلزال؟ الخطوة الأولى: نحدد بؤرة الزلزال وهي نقطة الكسر داخل الصخر، ونحدد مركزه السطحي على سطح الأرض. الخطوة الثانية: نقيس مقدار الطاقة عبر مقياس ريختر أو نستخدم مقياس العزم الزلزالي المعتمد على حجم الكسر وصلابة الصخور. الخطوة الثالثة: نقيم الأضرار على المباني والبشر لنحدد شدة الزلزال برقم يتراوح بين 1 و12 باستخدام مقياس ميركالي المعدل.

أخطاء شائعة

الخلط بين بؤرة الزلزال والمركز السطحي للزلزال، حيث يظن البعض أنهما نفس النقطة بينما البؤرة تقع في باطن الصخر والمركز السطحي يقع فوقها مباشرة على سطح الأرض. الاعتقاد بأن مقياس ريختر ومقياس ميركالي يقيسان الشيء نفسه، بينما ريختر يقيس الطاقة المتحررة وميركالي يقيس شدة الأضرار الظاهرة.

سؤالان للتدريب مع الإجابة

السؤال الأول: ما الفرق بين بؤرة الزلزال والمركز السطحي للزلزال؟ الإجابة: بؤرة الزلزال هي نقطة الكسر في صخور القشرة الأرضية التي تنشأ منها الأمواج الجسمية، أما المركز السطحي للزلزال فهي نقطة على سطح الأرض تقع مباشرة فوق بؤرة الزلزال.

السؤال الثاني: ما هي الظاهرة التي تحدث في المناطق الرملية المشبعة بالماء نتيجة الاهتزازات الزلزالية وتؤدي إلى سلوك التربة سلوك السائل؟ الإجابة: ظاهرة تسيل التربة.