جمعه ۱۰ فروردین ۱۴۰۳
۱۲:۱۵ - ۳۱ خرداد ۱۳۹۷ کد خبر: ۹۷۰۳۰۸۰۷۳
طبیعت و محیط زیست

چگونه در آینده نزدیک زلزله‌های بزرگ را پیش‏‎بینی کنیم؟

پیش بینی لزله,اخبار علمی,خبرهای علمی,طبیعت و محیط زیست

زمین‎شناسان گسل‌ها را برای شناخت هرچه بیشتر منشأ زلزله‎های بزرگ در مناطق مختلف پوسته زمین مورد مطالعه قرار می‎دهند تا بتوانند به دانش پیش‎بینی لحظه گسیختگی و لرزش زمین در مقیاس‌های میکروسکوپی تا ماکروسکوپی پی ببرند و اثرات زلزله و گسلش را روی ساختمان و سازه‎های حیاتی مانند بیمارستان‌ها، نیروگاه‌ها، سدها و مدارس به‌صورت ژرف‌بینانه واکاوی کنند. صفحات پوسته قاره‌ای و اقیانوسی کُره زمین به‌طور مداوم در حال حرکت هستند و در نتیجه یا به هم برخورد می‌کنند که به آنها صفحات همگرا می‌گویند یا از هم دور می‌شوند که به آنها صفحات واگرا می‌گویند یا صفحات در کنار هم می‌لغزند که آنها را گسل‌های ترادیسی می‌نامند.

 

یکی از خصوصیات کُره زمین، پویابودن آن است و می‌توان گفت که هیچ‌چیز در جهان هستی ثابت نیست و همه‌چیز در حال حرکت است و زلزله نیز نتیجه برهمکنش قانونمند نیروها در جهان هستی است. به هنگام زمین‌لرزه‌های بزرگ، گسل‌های لرزه‌زا به‌صورت اصطکاکی قفل می‌شوند؛ به‌این‌ترتیب زمانی که دو صفحه پوسته قاره‌ای با یکدیگر برخورد می‌کنند و پوسته اقیانوسی در زیر پوسته قاره‌ای فرورانش می‌کند، در اثر برخورد دو پوسته و فشار تدریجی نیروهای محل برخورد، سنگ‌های اطراف گسل به‌تدریج دگرشکل می‌شوند.

 

در این دگرشکلی در مقیاس نانو و میکروسکوپ الکترونیکی، فاصله اتم‌های شبکه بلوری کانی‌های تشکیل‌دهنده سنگ‌ها کمتر و کمتر می‌شود و مانند فشردن تدریجی فنر، انرژی را به‌صورت بالقوه در خود ذخیره می‌کنند. مجموعه عظیمی از تمام این خُرد- انرژی‌های جمع‌شده، انرژی بالقوه قدرتمند ذخیره‌شده واتنش الاستیک را شکل می‌دهند.

 

در زمانی که نیروی وارده بیش از توان مقاومت کانی‌ها و سنگ‌های دگرشکل‌شده باشد، گسل شروع به لغزش می‌کند و انرژی ذخیره‌شده بالقوه قدرتمند ناگهان به شکل‌های دیگری از انرژی تبدیل می‌شود. به همین ترتیب که لغزش گسل ادامه پیدا می‌کند، مقدار کمی از این انرژی در اثر اصطکاک دو صفحه گسل در حال لغزش به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود و در زلزله‌های بزرگ، سبب ذوب قسمتی از سطح گسل می‌شود. مقدار قابل‌توجهی از این انرژی به صورت امواج لرزه‎ای (انرژی کنیتیک یا انرژی جنبشی) آزاد می‌شود. تعدادی از زمین‎لرزه‎ها بسیار کوچک هستند و مقدار انرژی بالقوه جنبشی آزادشده آنها به ‌اندازه‌ای کم است که امواج به‌‌وجودآمده فقط با دستگاه‌های مخصوص لرزه‌نگاشت قابل تشخیص هستند و به ‌وسیله انسان قابل تشخیص نیستند.

 

در تعدادی از حرکت گسل‎ها، میزان آزادشدن انرژی آن‌قدر زیاد و پرقدرت است که امواج لرزه‌ای به‌وجودآمده، سبب تخریب و ویرانی گسترده می‌شود. در بعضی از زمین‎لرزه‌ها، حرکت گسل و لغزش گسلی در زیر سطح زمین باقی می‎‎ماند که به آن گسل کور می‌گویند، اما در بعضی از زلزله‎های بزرگ، حرکت گسل و لغزش گسلی به سطح زمین می‎رسد که آن را گسل سربرآورده می‌نامند. این نمونه گسل‌ها به صورت خطی و با رنگ قرمز روی نقشه‌های زمین‌شناسی نشان داده می‌شوند. تعیین زمان و مکان و بزرگی زلزله در اثر لغزش لحظه‌ای گسل برای تدارک به‌حداقل‌رساندن خسارات وارده، دارای اهمیت بسیاری است.

 

برای شناخت هرچه بیشتر زلزله، ما باید بدانیم که گسل در چه قسمتی از کمربند کوه‌زایی قرار گرفته است. باید سوگیری نیروهای عمودی و مماسی وارده به گسل را شناسایی کنیم و توان لرزه‌زایی گسل را مورد ارزیابی قرار دهیم. دانستن دانش دست‌‌نیافتنی‌تر در زمان کنونی، مانند لحظه آزادشدن انرژی ذخیره‌شده واتنش الاستیک و لحظه گسست پیوند بین اتم‎های فشرده‌شده تشکیل‌دهنده کانی‎ها و سنگ‏‎های دگرشکل‌شده در لحظه گسلش در مقیاس نانو و محاسبه مقدار انرژی بالقوه ذخیره‌شده سبب می‌شود تا با توجه به تفسیر این اطلاعات به‌دست‌آمده به شناخت دقیقی برسیم تا در کنار گسل‎های لرزه‏‎زا باشیم، ولی خطری ما را تهدید نکند.

 

تاکنون هیچ‎کدام از دانشمندان علم لرزه‌شناسی، زمین‎شناسی ساختاری و زمین‌شناسی ریزساختاری قادر نبوده‌اند و نیستند با توجه به عدم شناخت معادله چندمجهولی گفته‌‌شده لحظه گسلش وقوع یک زلزله بزرگ را پیش‌بینی کنند. ما نمی‏دانیم چگونه و در چه زمانی در آینده نزدیک زلزله‌ای بزرگ را پیش‏‎بینی کنیم.

 

پیش‏‎بینی زلزله باید سه اصل مهم را مدنظر قرار دهد. این سه اصل مهم عبارت‌اند از تاریخ و زمان، مکان و بزرگی زلزله. تعدادی از افراد ادعا می‌کنند که می‎توانند زلزله‎ها را پیش‌بینی کنند، ولی استدلال آنها به دلایل زیر نادرست است و مبنای علمی ندارد:

 

۱- پیش‎بینی آنها براساس دلایل علمی نیست. زلزله قسمتی از روند سامان‌مند علمی است که باید تمام اجزای مجهول آن را شناخت، زیرا به‌‌وجود آمدن آن ارتباط مستقیمی با هُمرفت حرارتی و حرکت نوردپذیر سُست‌کُره در عمق ۱۵۰-۶۷۰ کیلومتری زمین دارد. این حرکت نوردپذیر سبب می‌شود که پوسته قاره‌ای و یا سنگ‌‌کُره روی آن را به حرکت درآورد. برای مثال، زلزله هیچ ارتباطی با حرکت و تجمع ابرها ندارد، علاوه‌بر‌این زلزله هیچ ارتباطی با درد یا تیرکشیدن بدن انسان ندارد.

 

۲- پیش‎بینی آنها در چارچوب سه اصل گفته‌شده که عبارت‌اند از تاریخ و زمان، مکان و بزرگی زلزله نمی‌گنجد.

 

۳- پیش‎بینی آنها بسیار کلی است و همیشه وقوع یک زلزله در چارچوب ادعای آنها می‌گنجد؛ برای مثال زلزله‌ای با بزرگای چهار در ۳۰ روز آینده در جایی و در فلان کشور اتفاق می‎افتد یا زلزله‎ای با بزرگی دو در قسمت‎های ساحلی، امروز رُخ می‌دهد. اگر زلزله‎ای در منطقه دورافتاده‎ای اتفاق بیفتد، کاملا با پیشگویی آنها سازگار است. آنها ادعای پیروزی می‎کنند. حتی اگر پیش‎بینی آنها با سه اصل تعریف‌شده شدیدا در تضاد باشد. پیش‎بینی‎های غیرعلمی آنها هم‌زمان با مطالبی که در رسانه‎های اجتماعی به‌طور گسترده و به‌شکلی عامیانه از وقوع زلزله در آینده نزدیک خبر می‌دهد، شروع می‎شود.

 

این به اصطلاح هشدار، معمولا عبارت است از افزایش تعداد زیادی از زلزله‎های با قدرت کم، افزایش مقادیر گاز رادون در آب‎های محلی، رفتار غیرعادی حیوانات مانند پارس‌کردن غیرطبیعی سگ‌ها، بی‌قراری اسب‌ها و قاطرها در اصطبل‌ها، فرار دسته‌جمعی موش‌ها از لانه، بیرون‌آمدن دسته‌جمعی مارها در زمستان و افزایش تدریجی بزرگای زلزله‎های متوسط که به‌نظر می‌رسد نماینده پیش‎لرزه باشد. متأسفانه بیشتر پیش‎لرزه‌ها غالبا بدون همراهی با یک زلزله بزرگ شروع شده و در نتیجه پیش‎بینی واقعی را ناممکن می‌‌کند.

 

چندین دهه پیش، در ۱۹۷۵ دانشمندان چینی زلزله‌ای با بزرگای ۷.۳ را پیش‌بینی کردند. گرچه این پیش‌بینی به‌صورت تصادفی موفقیت‌آمیز بود و سبب نجات جان ‌هزاران نفر شد، اما دانشمندان چینی در پیش‌بینی زلزله‌های بعدی موفق نبودند و درنتیجه نتوانستند زلزله‌های بزرگ دیگر را پیش‌بینی کنند. در زلزله پیش‌بینی‌شده، اگرچه حدود نیمی از ساختمان‌های هایچنگ در چین ویران شد، اما با تخلیه موفق تعداد زیادی از خانه‌های ناامن، حدود ۹ هزار نفر از مردم آن منطقه از مرگ نجات پیدا کردند.

 

پیش‌بینی دانشمندان چینی براساس مجموعه‌ای از پیش‌لرزه‌ها بود که به‌صورت پیش‌رونده‌ای قدرت آنها بزرگ‌تر می‌شد. این پیش‌لرزه‌ها در حدود چهار روز قبل از زلزله اصلی ویرانگر اتفاق افتادند. متأسفانه در زلزله‌های بزرگ دیگر در چین، پیش‌لرزه‌ای اتفاق نیفتاد و روشی نیز برای تشخیص پیش‌لرزه از زلزله‌های دیگر وجود نداشت. در سال ۱۹۷۶، یکی از مرگبارترین زلزله‌های تاریخ با بزرگی ۷.۵ در شهر معدنی تانک‌شان چین به وقوع پیوست و سبب مرگ حدود ۲۴۰ هزار نفر شد.

 

یکی از دلایل اصلی که زلزله سبب تخریب گسترده و گرفتن جان انسان‌ها می‌شود، ضربه‌زدن بدون اخطار است.به‌همین‌دلیل تحقیقات گسترده‌ای در زمینه پیش‌بینی زلزله ازسوی محققان کشورهای مختلف در حال انجام است. تنها چیزی که ما می‎توانیم درحال‌حاضر برای پیش‎بینی زلزله انجام دهیم، آن است که بر پایه روش‎های آمار و احتمالات میزان خطرپذیری را در یک منطقه تعیین کنیم. پیش‎‏بینی با استفاده از روش‎های آمار و احتمالات می‎گوید که زلزله‌ای با بزرگی و شدت معین، به احتمال زیاد در یک منطقه مشخص یا قطعه‎ای از یک یا چند گسل فعال در محدوده زمانی چندین سال یا چندین دهه اتفاق می‎افتد.

 

همین روش‎های آمار و احتمالات نیز ممکن است درست جواب ندهد؛ برای مثال در ایران، دو شهر بم و منجیل با استفاده از روش‎های آماری در نقشه ارائه‌‌شده با عنوان «خطر لرزه‌ای ایران» در رابطه با خطرپذیری مناطق مختلف ایران، جز مناطق با خطر لرزه‎ای پایین و متوسط برآورده شده‌اند. اما دیدیم که زلزله بم با بزرگای ۶.۵ و زلزله منجیل با بزرگای ۷.۵ باعث خرابی این مناطق و کشته‌شدن تعداد زیادی از هم‌وطنا‌نمان شدند. به‌هرحال، پیش‎بینی‎‏های درازمدت کمکی به ساکنان یک منطقه فعال لرزه‏زا به‌منظور پیش‎‏بینی و تدارک برای یک زلزله مشخص را نمی‌کند. یک پیش‎بینی واقعی با مشخص‌کردن مکان و بزرگی زلزله، گرچه مفید است، ولی قادر به اعلام تاریخ و زمان وقوع زلزله نیست.

 

جدیدترین نوآوری دانشمندان در پیش‌بینی خطر زلزله، طراحی دستگاه «سامانه هشدار اولیه زلزله» است که در کشورهای مکزیک، ژاپن، ترکیه، رومانی و چین نصب شده و به‌ صورت سریع وقوع زلزله را اطلاع می‌دهد. هشدار این دستگاه از نظر زمانی بسیار کوتاه است. می‌توان گفت با توجه به فاصله ژرف مرکز زلزله نسبت به حسگرهای دریافت‌کننده، در حد چند ثانیه و چند دقیقه است. به عبارتی دیگر، این فاصله زمانی اختلاف زمانی بین رسیدن موج –P و موج –S به حسگرهای دریافت‌کننده این امواج است.

 

روش کار این دستگاه هشداردهنده به این صورت است که در زمان گسلش و زلزله، بر اثر آزادشدن انرژی ذخیره‌شده واتنش الاستیک از ژرف مرکز زلزله، امواج مختلفی به تمام جهات کره زمین ‌فرستاده می‌شود. موج –P اولین موج و سریع‌ترین موجی است که با سرعت شش کیلومتر در ثانیه از طریق حسگرهایی که با فاصله ۱۰ تا ۲۰ کیلومتری در اطراف شهر مدنظر نصب شده‌اند، دریافت می‌شود.

 

موج –S و موج –سطحی که دارای سرعت کمتری هستند و در واقع تخریب را انجام می‌دهند، در فاصله زمانی طولانی‌تری به حسگرها می‌رسند. حسگرها اطلاعات را بلافاصله به «سامانه هشدار اولیه زلزله» انتقال می‌دهند و سامانه نیز بزرگی و مکان زلزله را محاسبه می‌کند. پیام، بلافاصله به‌روز شده و شدت و زمان لرزش مکانی را از طریق کامپیوتر شخصی و تلفن همراه به مردم اطلاع و هشدار می‌دهد تا در زمانی بسیار کوتاه، به حفظ جان و دارایی‌های خود اقدام کنند.

 

گرچه نوآوری دستگاه «سامانه هشدار اولیه زلزله» بسیار ارزشمند است، ولی نمی‌تواند جای «برنامه کاهش خطر زلزله» را بگیرد. سازمان زمین‎شناسی آمریکا، دانشگاه‎ها و دانشمندان، برنامه‌ای را تحت عنوان «برنامه کاهش خطر زلزله» تدوین کرده‌اند که همه کشورها با استفاده بهینه از این برنامه و اجرای آن می‌توانند امیدوار باشند که میزان خطر زمین‌لرزه را به حداقل برسانند. هدف‎های عمده این برنامه عبارت‌اند از:

 

توسعه فهم منشأ زلزله: برای رسیدن به این هدف، نیاز است اطلاعاتی درباره خصوصیات فیزیکی و رفتار مکانیکی گسل به همراه توسعه مدل‎های کمی روندهای فیزیکی کره زمین به دست‌ آید.

 

مشخص‌کردن خطر بالقوه زلزله: برای این منظور باید مناطق فعال لرزه‏زا و میزان بیشینه زمین‎لرزه‎خیزی این مناطق مشخص شود. علاوه بر این، باید گسل‎های فعال و میزان دگرشکلی پوسته زمین در این مناطق نیز مشخص شود. گردآوری این اطلاعات برای محاسبه آماری و توسعه روش‎های بهینه پیش‎بینی زلزله‎های کوتاه‌مدت و متوسط ضروری است.

 

پیش‌بینی اثرات زمین‎لرزه: برای رسیدن به این هدف، پیش‎بینی گسیختگی و لرزش زمین و اثرات زلزله بر روی ساختمان و سازه‎های دیگر مورد نیاز است. این اطلاعات برای ارزیابی ضایعات و تلفات وابسته به خطر زلزله مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 

به‌کار‌بستن تحقیقات: این برنامه عموم افراد و ملت را درباره خطرات زلزله تعلیم می‌دهد. این هدف به برنامه‎ریزی‎های بهتر برای مواجهه با زلزله و راه‎های کم‌‎کردن تلفات انسانی و جلوگیری از تخریب ساختمان نیاز ‌دارد.

 

خلیل سرکاری‌نژاد

 

sharghdaily.ir
  • 18
  • 5
۵۰%
همه چیز درباره
نظر شما چیست؟
انتشار یافته: ۰
در انتظار بررسی:۰
غیر قابل انتشار: ۰
جدیدترین
قدیمی ترین
مشاهده کامنت های بیشتر
علی نصیریان بیوگرافی علی نصیریان؛ پیشکسوت صنعت بازیگری ایران

تاریخ تولد: ۱۵ بهمن ۱۳۱۳

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر، نویسنده و کارگردان

آغاز فعالیت: ۱۳۲۹ تاکنون

تحصیلات: دانش آموخته مدرسه تئاتر در رشته هنرپیشگی

ادامه
پاوان افسر بیوگرافی پاوان افسر بازیگر تازه کار سینما و تلویزیون ایران

تاریخ تولد: ۲۷ تیر ۱۳۶۳ 

محل تولد: تهران

حرفه: بازیگر 

آغاز فعالیت: ۱۳۹۲ تاکنون

تحصیلات: لیسانس رشته ی مدیریت بازرگانی

ادامه
امین پیل علی بیوگرافی امین پیل علی بازیکن تازه نفس فوتبال ایران

تاریخ تولد: ۱۷ دی ۱۳۸۱

محل تولد: گیلان

حرفه: فوتبالیست

پست: هافبک

تیم: تیم ملی فوتبال ایران

شماره پیراهن: ۱۵

ادامه
ابوطالب بن عبدالمطلب زندگینامه ابوطالب بن عبدالمطلب پدر امام علی (ع)

تاریخ تولد: ۳۵ پیش از عام‌الفیل

محل تولد: مکه

دیگر نام ها: عبدالمطلب، عبدالمناف، عمران

دلیل شهرت: رئیس قبیله بنی هاشم، پدر امام علی (ع)، عمو و حامی حضرت محمد (ص)

درگذشت: سال دهم بعثت

آرامگاه: مکه در گورستان ابوطالب

ادامه
رودریگو هرناندز بیوگرافی «رودریگو هرناندز»؛ ستاره ای فراتر از یک فوتبالیست | هوش و تفکر رمز موفقیت رودری

تاریخ تولد: ۲۲ ژوئن ۱۹۹۶

محل تولد: مادرید، اسپانیا

حرفه: فوتبالیست 

پست: هافبک دفاعی

باشگاه: منچسترسیتی

قد: ۱ متر ۹۱ سانتی متر

ادامه
موسی التماری بیوگرافی موسی التماری بازیکن فوتبال اردنی

تاریخ تولد: ۱۰ ژوئن ۱۹۹۷

محل تولد: امان، اردن

حرفه: فوتبالیست

باشگاه کنونی: باشگاه فوتبال مون‌پلیه فرانسه

پست: مهاجم

قد: ۱ متر ۷۶ سانتی متر

ادامه
اوسمار ویرا بیوگرافی اوسمار ویرا سرمربی تیم پرسپولیس

تاریخ تولد: ۳ ژوئیه ۱۹۷۵

محل تولد: ریو گرانده دو سول ، برزیل

حرفه: سرمربی تیم فوتبال

باشگاه کنونی: پرسپولیس

آغاز فعالیت: سال ۱۹۹۴

ادامه
اوستون ارونوف بیوگرافی اوستون ارونوف بازیکن فوتبال ازبکی در تیم های ایرانی

چکیده بیوگرافی اوستون ارونوف

نام کامل: اوستون رستم اوگلی اورونوف

تاریخ تولد: ۱۹ دسامبر ۲۰۰۰

محل تولد: نوایی، ازبکستان

حرفه: فوتبالیست

پست: هافبک تهاجمی

باشگاه کنونی: پرسپولیس

ادامه
اکرم عفیف بیوگرافی اکرم عفیف بازیکن برتر تیم ملی قطر

تاریخ تولد: ۱۸ نوامبر ۱۹۹۶

محل تولد: دوحه، قطر

حرفه: فوتبالیست

پست: وینگر

باشگاه کنونی: السد قطر

قد: ۱ متر ۷۶ سانتی متر

ادامه
ویژه سرپوش