ما هو الزلزال؟
الزلزال هو ما يحدث عندما تنزلق كتلتان من الأرض فجأة فوق بعضها البعض. يُطلق على السطح الذي تنزلق منه بإسم الصدع أو مستوى الخطأ. ويُطلق على الموقع الموجود أسفل سطح الأرض حيث يبدأ الزلزال بإسم المركز السفلي ، ويطلق على الموقع الموجود فوقه مباشرة على سطح الأرض بمركز الزلزال.
في بعض الأحيان يكون للزلزال هزات أرضية. وهي الزلازل الصغيرة التي تحدث في نفس مكان الزلزال الأكبر الذي يليه. لا يمكن للعلماء معرفة أن الزلزال هو نذير شؤم حتى يحدث الزلزال الأكبر. أكبر زلزال رئيسي يسمى بالصدمة الرئيسية. تتبع الصدمات الرئيسية توابع الزلزال دائمًا. هذه هي الزلازل الصغيرة التي تحدث بعد ذلك في نفس مكان الصدمة الرئيسية. اعتمادًا على حجم الصدمة الرئيسية ، يمكن أن تستمر الهزات الارتدادية لأسابيع وشهور وحتى سنوات بعد الصدمة الرئيسية!
ما الذي يسبب الزلازل وأين تحدث؟
للأرض أربع طبقات رئيسية: اللب الداخلي ، واللب الخارجي ، والعباءة والقشرة. تشكل القشرة والجزء العلوي من الوشاح قشرة رقيقة على سطح كوكبنا.
لكن هذا الجلد ليس قطعة واحدة فحسب - فهو مكون من عدة قطع مثل أحجية تغطي سطح الأرض. ليس ذلك كل شيء ، بل تستمر قطع الألغاز هذه في التحرك ببطء ، وتنزلق فوق بعضها البعض وتصطدم ببعضها البعض. نسمي قطع الألغاز هذه بالصفائح التكتونية ، وتسمى حواف الصفائح بحدود الصفائح. تتكون حدود الصفائح من العديد من الصدوع ، وتحدث معظم الزلازل حول العالم بسبب هذه الصدوع. نظرًا لأن حواف الألواح خشنة ، فإنها تتعطل بينما تستمر بقية اللوحة في الحركة. أخيرًا ، عندما تتحرك اللوحة بعيدًا بدرجة كافية ، تنفصل الحواف عن أحد العيوب ويحدث زلزال.
لماذا تهتز الأرض عند حدوث الزلزال؟
في حين أن حواف العيوب ملتصقة معًا ، وبقية الكتلة تتحرك ، يتم تخزين الطاقة التي من شأنها أن تتسبب عادةً في انزلاق الكتل فوق بعضها البعض. عندما تتغلب قوة الكتل المتحركة أخيرًا على احتكاك الحواف الخشنة للخطأ وتتفكك ، يتم تحرير كل الطاقة المخزنة. تشع الطاقة إلى الخارج من الصدع في جميع الاتجاهات على شكل موجات زلزالية مثل التموجات على بركة ماء. الموجات الزلزالية تهز الأرض وهي تتحرك من خلالها ، وعندما تصل الأمواج إلى سطح الأرض فإنها تهز الأرض وأي شيء عليها مثل بيوتنا!
كيف يتم تسجيل الزلازل؟
يتم تسجيل الزلازل بواسطة أدوات تسمى أجهزة قياس الزلازل. يُطلق على التسجيل الذي يقومون به اسم مخطط الزلازل. يحتوي جهاز قياس الزلازل على قاعدة تثبت بثبات في الأرض ، ووزن ثقيل يتدلى حرا غير مقيد. عندما يتسبب الزلزال في اهتزاز الأرض ، تهتز قاعدة جهاز قياس الزلازل أيضًا ، لكن الوزن المعلق لا يحدث. بدلاً من ذلك ، فإن الزنبرك أو الخيط الذي يتدلى منه يمتص كل الحركة. الفرق في الموضع بين الجزء المهتز من جهاز قياس الزلازل والجزء الثابت هو ما يتم تسجيله.
 |
| يوضح الرسم الكرتوني لجهاز قياس الزلازل كيف تهتز الأداة مع الأرض تحتها ، لكن جهاز التسجيل يظل ثابتًا (بدلاً من العكس). إقرأ أيضا: |
كيف يقيس العلماء حجم الزلازل؟
يعتمد حجم الزلزال على حجم الصدع ومقدار الانزلاق على الصدع ، ولكن هذا ليس شيئًا يمكن للعلماء قياسه ببساطة باستخدام شريط قياس لأن الأعطال بعمق عدة كيلومترات تحت سطح الأرض. فكيف يقيسون الزلزال؟ يستخدمون تسجيلات الزلازل التي تم إجراؤها على أجهزة قياس الزلازل على سطح الأرض لتحديد حجم الزلزال انظر للشكل في الأسفل. يعني الخط المتعرج القصير الذي لا يتذبذب كثيرًا حدوث زلزال صغير ، ويعني الخط الطويل المتعرج الذي يهتز كثيرًا حدوث زلزال كبير. يعتمد طول التذبذب على حجم الخطأ ، ويعتمد حجم التذبذب على مقدار الانزلاق.
 |
| مثال على موجة زلزالية مع تسمية الموجة P و S. (المجال العام.) |
حجم الزلزال يسمى حجمه. هناك مقدار واحد لكل زلزال. يتحدث العلماء أيضًا عن شدة الاهتزاز من الزلزال ، وهذا يختلف باختلاف مكان وجودك أثناء الزلزال.
كيف يمكن للعلماء معرفة مكان وقوع الزلزال؟
تعد مخططات الزلازل مفيدة لتحديد موقع الزلازل أيضًا ، كما أن القدرة على رؤية الموجة P والموجة S. لقد تعلمت كيف تهز موجات P & S الأرض بطرق مختلفة أثناء انتقالها عبرها. موجات P هي أيضًا أسرع من موجات S ، وهذه الحقيقة هي ما يسمح لنا بمعرفة مكان وقوع الزلزال. لفهم كيفية عمل ذلك ، دعنا نقارن موجات P و S مع البرق والرعد. ينتقل الضوء بشكل أسرع من الصوت ، لذلك خلال العاصفة الرعدية سترى البرق أولاً ثم تسمع صوت الرعد. إذا كنت قريبًا من البرق ، فسوف يرتد الرعد مباشرة بعد البرق ، ولكن إذا كنت بعيدًا عن البرق ، فيمكنك العد لبعض الثوانٍ قبل سماع الرعد. كلما ابتعدت عن العاصفة ، كلما طال الوقت بين البرق والرعد.
موجات P مثل البرق ، وموجات S مثل الرعد. تنتقل موجات P بشكل أسرع وتهز الأرض حيث أنت أولاً. ثم تتبع موجات S وتهز الأرض أيضًا. إذا كنت قريبًا من الزلزال ، فستأتي الموجتان P و S واحدة تلو الأخرى مباشرة ، ولكن إذا كنت بعيدًا ، فسيكون هناك المزيد من الوقت بين الاثنين.
من خلال النظر إلى مقدار الوقت بين الموجة P و S على مخطط الزلازل المسجل على جهاز قياس الزلازل ، يمكن للعلماء معرفة مدى بعد الزلزال عن هذا الموقع. ومع ذلك ، لا يمكنهم تحديد اتجاه الزلزال من جهاز قياس الزلازل ، فقط إلى أي مدى كان بعيدًا. إذا رسموا دائرة على خريطة حول المحطة حيث يكون نصف قطر الدائرة هو المسافة المحددة للزلزال ، فإنهم يعرفون أن الزلزال يقع في مكان ما على الدائرة. لكن أين؟
يستخدم العلماء بذلك طريقة تسمى التثليث لتحديد مكان الزلزال بالضبط (انظر الصورة أدناه). يطلق عليه التثليث لأن للمثلث ثلاثة جوانب ، ويستغرق تحديد موقع الزلزال ثلاثة أجهزة قياس الزلازل. إذا قمت برسم دائرة على خريطة حول ثلاثة أجهزة قياس زلازل مختلفة حيث يكون نصف قطر كل منها هو المسافة من تلك المحطة إلى الزلزال ، فإن تقاطع هذه الدوائر الثلاث هو مركز الزلزال!
هل يستطيع العلماء توقع الزلازل؟
لا ، ومن غير المحتمل أن يكونوا قادرين على التنبؤ بها. لقد جرب العلماء العديد من الطرق المختلفة للتنبؤ بالزلازل ، لكن لم ينجح أي منها. يعلم العلماء أنه سيكون هناك زلزال آخر في وقت ما في المستقبل بسبب أي خطأ معين ، لكن ليس لديهم طريقة لمعرفة متى سيحدث.
هل هناك شيء مثل طقس الزلزال؟ هل يمكن لبعض الحيوانات أو الأشخاص معرفة وقت وقوع الزلزال؟
هذان السؤالان ليس لهما إجابات محددة بعد. إذا كان الطقس يؤثر على حدوث الزلازل ، أو إذا كان بإمكان بعض الحيوانات أو الناس معرفة وقت وقوع الزلزال ، فإننا لا نفهم بعد كيف تعمل هذه النظرية
أهم المصادر