نگاهی متفاوت به پدیده زمین لرزه!

شناخت سوانح و تهدیدهای زیست محیطی در ارتباط با امواج لرزه:

 

 

مقدمه

  کابوس زلزله و سونامی از دیرباز با بشر همراه بوده است. برای فهم این دو پدیده، روش‌­های مقابله با آن، و پیش‌­بینی احتمالی آن، مطالعات وسیع و سرمایه‌گذاری زیادی انجام شده و در حال انجام است. نظرات کلاسیک مفصلی در رابطه با ماهیت و عوامل بوجود آورنده امواج لرزه مکتوب شده است.  اما آنچه در رابطه با پیشگیری و پیش‌­بینی زلزله و سونامی بدست آمده چیزی بیش از حدس و گمان نیست. امواج لرزه را علت زلزله و سونامی می‌­دانیم. این امواج چگونه به وجود می‌­آیند؟ ماهیت آنها چیست؟

  آیا برخورد صفحات پوسته زمین، یا پلیت تکتونیک باعث زلزله است؟ پس چرا زلزله یک نقطه کانونی دارد نه یک خط کانونی؟ آیا زلزله در کف دریا عامل سونامی است؟ پس چرا افتادن کوه‌­های عظیم یخ یا زمین لغزش‌­های بزرگ در داخل دریا باعث سونامی نمی‌­شود؟ گاهی مسیر مطالعه معکوس شده و جای علت و معلول عوض می­‌گردد. مثلا بجای آنکه خطواره­‌های گسسته در سطح زمین، یا گسل­‌ها را معلول زلزله بدانیم، می‌­گوییم که گسل­‌ها باعث بروز زلزله هستند. امواج لرزه فقط در سطح زمین خرابی به بار می­‌آورند. چرا این امواج در اعماق زمین باعث تخریب نمی‌­شود؟ امواج سونامی فقط در سواحل دیده می­‌شود. چرا این امواج در وسط دریا نه تنها مشکلی بوجود نمی­‌آورد بلکه حتی محسوس هم نیست. در این مقاله، ماهیت امواج لرزه، عوامل بوجود آورنده، نحوه انتشار، و نیروی تخریبی زلزله و سونامی مورد بحث قرار گرفته و روش‌­های پیشگیری و پیش­‌بینی از تخریب­‌های ناخواسته بررسی می‌­گردد.

 

۱-ماهیت امواج لرزه، امواج جرمی، امواج صوتی، امواج گرانشی

  امواج صوتی و امواج گرانشی را اصطلاحا امواج جرمی می­‌نامم. امواج لرزه هم جزء خانواده امواج جرمی هستند. چهار خانواده نیرو در طبیعت وجود دارد که یکی از آنها خانواده امواج جرمی است. این چهار خانواده به ترتیب شدت (Intensity) عبارت است از: نیروی قوی هسته‌­ای، نیروی الکترومغناطیس، نیروی ضعیف هسته‌­ای و نیروی جرمی. جالب توجه است که نیروی جرمی ، یا نیروی گرانش، با وجود اینکه در خیلی از جریان­‌های روزمره موثر است ولی معلوم شده است که فهم آن خیلی مشکل‌­تر است. و در حال حاضر آشنایی فیزیکدانان با نیروی گرانش کمتر از آشنایی آنها با نیروهای هسته‌­ای و الکترومغناطیس است. دلیل این امر به خاطر ضعیف بودن شدت ِ(Intensity)  نیروی گرانش است. شدت نیروی گرانش ۳۵^۱۰ بار ضعیف­‌تر از شدت نیروی الکترومغناطیس است. اگر چه قدرت ِ(Magnitude) نیروی گرانش در طبیعت بسیار بزرگ‌تر از قدرت نیروی الکترومغناطیس است.

  

  بزرگ بودن شدت یک نیرو به معنی بزرگ بودن قدرت آن نیرو نیست بلکه نشان‌­دهنده بزرگی اثر نقطه‌­ای آن نیرو و سهولت اندازه­‌گیری آن نیروست. به عنوان مثال: یک سلول فتوالکتریک در اثر یک تابش ضعیف اشعه فرابنفش (شدت فرابنفش زیاد است) تحریک می‌­شود. همین سلول فتوالکتریک با تابش قوی اشعه مادون قرمز (شدت مادون قرمز کم است) تحریک نمی‌­شود. یک سلول شبکیه چشم انسان، طول موج­‌های مختلف اشعه الکترومغناطیسی از بنفش تا قرمز را می‌­بیند. در حالی که برای شنیدن طول موج‌­های صوتی در گوش انسان، همکاری میلیاردها سلول بصورت تشدید کنندها (لاله گوش، پرده گوش، استخوان­‌های گوش میانی) لازم است تا صوت شنیده شود. همچنین حتی یک سلول پوست انسان گرمای اشعه مادون قرمز را حس می­‌کند. در حالی که برای لمس کردن لرزه، همکاری میلیون‌­ها سلول پوست ضرورت دارد. با توجه به این نمونه­‌ها روشن می­‌گردد که چرا ابزارهای ارسال و دریافت نور و سایر امواج الکترومغناطیسی، ظریف­تر، قوی‌­تر، دقیق­‌­تر، و ارزان­‌­تر از ابزارهای ارسال و دریافت صوت هست. ظرافت چشم در برابر زمختی گوش، دقت چشم در برابر گنگی گوش، قدرت پروژکتور در برابر قدرت بلندگوی نیز، می‌­توان یا هم­‌قیمت، دقت نورسنج در برابر دقت صدا سنج هم­‌توان یا هم‌­قیمت.

  برای ثبت طیف­‌های مختلف نیروی الکترومغناطیس (از پرتو ایکس گرفته تا امواج رادیویی) گیرنده‌­های متنوعی ساخته شده است (بجز امواج تراهرتز). این ابزارها بدلیل سادگی و ارزان بودن، در دسترس عموم قرار دارد و همه می­‌توانند امواج الکترومغناطیس را توسط گیرنده‌­های خود دریافت کنند و یا آنها را مورد مطالعه قرار دهند. درحالی­‌که برای ثبت امواج گرانش، یا امواج جرمی، در طول موج­‌های خیلی بلند هیچ وسیله‌­ای وجود ندارد. امواج جرمی در طول موج‌­های کوتاه به نام فراصوت، با فرکانس بیش از ۱۵۰۰۰ بار در ثانیه توسط سنسور فراصوت سنجیده می­‌شود. در طول موج­‌های متوسط به نام امواج صوتی، با فرکانس ۱۵۰۰۰ تا ۲۰ مرتبه در ثانیه توسط گوش انسان شنیده می‌­شود. و در طول موج‌­های بلند به­‌نام امواج زلزله، با فرکانس ۲۰ تا ۲ بار در ثانیه توسط لرزه نگار قابل ثبت است. اما برای ثبت امواج خیلی بلند گرانشی با فرکانس کم، نیاز به تشدید کننده‌­های بزرگ از نوع “تشدید کننده وبر” یا تداخل سنج لیزری از نوع ویرگو است که ابزارهایی بسیار گران‌­قیمت، کم دقت و با نتایج مبهم است.

انواع امواج جرمی و حدود فرکانس آنها بر حسب بار در ثانیه یا هرتز
امواج فراصوت امواج صوتی (گوش انسان) امواج زلزله امواج گرانشی
امواج اولیه امواج ثانویه امواج سطحی
بیش از ۱۵۰۰۰ ۱۵۰۰۰ تا ۲۰ ۲۰ تا ۱۲ ۱۲ تا ۶ ۶ تا ۲ کمتر از ۲

 

 

۲-عوامل بوجود آورنده امواج لرزه

  در این مقاله به بررسی مطالعات انجام شده و بررسی پاسخ­‌های داده شده در رابطه با دو پدیده طبیعی زلزله و سونامی می‌­پردازیم. مقایسه بین دیدگاه‌­های رایج اهل فن و واقعیت‌­های موجود را با زبان مناظره ارائه می‌­کنیم تا باب گفتگو باز باشد. و موضوع برای همگان روشن گردد. همه و هیچ­‌کس در این نوشتار اشاره به اهل فن دارد. مثلا ۵۰ سال پیش همه زمین شناسان، ژئوسنکلینال را می­‌دانستند. اما هیچ­کس از پلیت تکتونیک آگاه نبود. بجز آلفرد وگنر که هواشناس بود،  “همه” و “هیچ‌کس” در این نوشتار، دو طرف مناظره هستند. هر طرف دیدگاه خود را بیان می‌­نماید. دو دیدگاه، مشترکاتی هم دارند. دیدگاه “همه”، بیشتر بر نظرات کلاسیک منطبق است. اما دیدگاه “هیچ‌کس” در مواردی با نظرات کلاسیک تفاوت دارد.‌­

 

همه می­‌دانند: انرژی برخورد صفحات پوسته زمین، در کانون‌­هایی از جبهه برخورد، ذخیره شده و در یک کانون و در یک لحظه بصورت ناگهانی آزاد می­‌شود. یعنی تبدیل به امواج لرزه می­‌شود. آزاد شدن یکباره و ناگهانی انرژی ذخیره شده در پوسته زمین، آن­‌هم در یک کانون را عامل زلزله می­‌دانیم.

هیچ‌­کس نمی‌­داند: پوسته زمین چنین انرژی عظیمی را آن‌هم بصورت مکانیکی و در یک کانون نمی‌­تواند ذخیره کند. و اگر هم بتواند، آزاد شدن این انرژی به صورت یکباره و در یک کانون غیرممکن بنظر می‌­آید.

همه می­‌دانند: کانون­‌های زلزله در محل خطوط تماس سپرهای زمین، یا محل تماس صفحات زمین ساختی، و در اثر حرکت و برخورد سپرهای زمین نسبت به یکدیگر بوجود می‌­آید.

هیچ‌کس نمی‌­داند: کانون زمین­‌لرزه‌­های طبس، بم، و بسیاری زلزله­‌های دیگر که درامتداد خطوط تماس سپرهای زمین نیست بلکه در داخل سپرهای زمین قرار دارد ربطی به پلیت تکتونیک و ربطی به آزاد شدن انرژی برخورد صفحات زمین ندارد.

همه می‌­­دانند: صفحات زمین، یا سپرهای زمین در خط تماس فشرده نمی‌­شود بلکه لبه یکی از دو سپر پایین رفته و لبه سپر دیگر بالا آمده و دو سپر بر روی هم سوار می­‌گردد.

 

 

 

 

 

 

 

هیچ‌­­کس نمی­‌­داند: سنگ­‌­های زود گداز بر روی سپری که پایین می‌­­رود، بین دو سپر که بر هم سوار شده، گیر افتاده و در اثر اصطکاک بین دو سپر و گرمای اعماق زمین، داغ و تبخیر شده و مواد فرار آن بصورت گازهای داغ در مخزنی بین دو سپر فشرده می­‌­شود.

همه می‌­­دانند: اگر آب در زیر زمین گیر افتاده و گرم شود، می‌­­تواند در حرارت بحرانی ۲۵۰ درجه منفجر شده، همه انرژی خود را آزاد کرده و یک دهانه، کراتر، شبیه دهانه آتشفشان در سطح زمین بوجود آورد.

هیچ­‌­کس نمی‌­­داند: رفتار مواد فرار دیگر با آب متفاوت است. وقوع زلزله به دلیل انفجار مواد فرار نیست، برعکس، عامل زلزله ضربه ناشی از ریزش سقف و دیواره‌­های مخزن زیرزمینی است. که به دلیل کاهش فشار مواد فرار داخل مخزن رخ می‌­­دهد؛ در حالی که خود مخزن در یک دوره طولانی توسط فشار مواد فرار در اعماق زمین بوجود آمده. انرژی پتانسیل مخزن با کاهش فشار مخزن و فروریختن مخزن، در یک لحظه، بصورت ناگهانی آزاد شده و به امواج لرزه تبدیل می­‌­گردد. پس اگرچه امواج لرزه مربوط به انرژی پتانسیل ذخیره شده در دیواره های مخزن است. اما خود این انرژی پتانسیل، حاصل فشار انرژی گرمایی مواد فرار ذخیره شده در یک کانون در اعماق پوسته زمین در یک دوره طولانیست. فشار مواد فرار، عامل اصلی در شکل گیری مخزن در یک دوره طولانی است. سپس کاهش فشار مواد فرار، عامل اصلی در فروپاشی مخزن در یک لحظه است. برعکس آب که پس از انفجار حجیم شده و از مجرایی به سطح زمین راه می‌­­یابد، مواد فرار قبل از زلزله راه نفوذ خود را باز کرده، سرد شده، حجم و فشار خود را از دست می‌­­دهد. سپس کاهش فشار داخل مخزن باعث نشست و فروریختن مخزن بوجود آمده در اعماق زمین می­‌­شود. ضربه ناشی از نشست مخزن، به مانند یک چکش عمل کرده و امواج لرزه را بوجود می­‌­آورد.

  لازم به یادآوریست که عامل تحریک در تعیین زمان تخلیه انرژی پتانسیل موثر است. می‌­­دانیم که در جاده‌­های بهمن‌­­گیر، تابلوی بوق زدن ممنوع نصب می­‌­نمایند؛ بوق عامل تحریک است و فقط زمان ریزش بهمن را دقایقی یا ساعاتی جلو می­‌­اندازد. بدون بوق هم ریزش بهمن اتفاق خواهد افتاد. مشابه این تحریک برای پتانسیل زلزله نیز صادق است. این مطلب که عامه مردم، زلزله را به عوامل طبیعی دیگر همچون خسوف و کسوف و یا به عوامل مصنوعی همچون سلاح هارپ نسبت می­‌­دهند، در واقع پذیرش عامل تحریک در وقوع زلزله است. تحریک فقط زمان زلزله را دقایقی یا ساعاتی جلو می‌­­اندازد. بدون تحریک نیز زلزله حادث خواهد شد.

همه می‌­­دانند: تغییرات شیمیایی و حرارتی آب و خاک مدت­ها قبل از وقوع زلزله قابل اندازه­‌­گیری است.

هیچ­‌­کس نمی­‌­داند: تغییرات شیمیایی و حرارتی آب و خاک قبل از وقوع زلزله به علت نفوذ مواد فرار انباشته شده در کانون زلزله به محیط اطراف است. انباشت مواد فرار عموما در کانون­‌­هایی بر روی خطوط برخورد صفحات زمین، یا سپرهای زمین، و در مناطقی که صفحات زمین بر روی هم سوار می‌­­شود، رخ می‌­دهد. اما انباشت مواد فرار در داخل سپرهای زمین و دور از خطوط برخورد سپرها هم می‌­­تواند اتفاق بی­افتد. زمین‌­­لرزه‌­­های طبس و بم، نمونه‌­­هایی از آن است.

همه می‌­­دانند: کاهش جرم و تبدیل این کاهش جرم به انرژی که آنرا انرژی هسته‌­­ای می­­نامیم، با توان دوم سرعت نور متناسب است. یعنی عدد ۱۶^۱۰*۹ مترمربع بر مجذور ثانیه

هیچ‌­­کس نمی‌­­داند: نوسان کاهش جرم و تبدیل آن به انرژی امواج لرزه که در کانون زلزله در اعماق زمین رخ می­‌­دهد و عکس آن، تبدیل انرژی امواج لرزه به نیروی تخریبی که در محل وقوع زلزله در سطح زمین اتفاق می‌­­افتد و باعث تخریب می­‌­شود، با عدد خیلی بزرگ­‌­تری متناسب است. یعنی عدد ۶۴^۱۰ متر مربع بر مجذور ثانیه؛ و همین عدد بزرگ است که انرژی عظیم تخریبی زلزله را قوی‌­­تر از انفجارات اتمی زیرزمینی ظاهر می­‌­سازد.

  عوامل ایجاد امواج لرزه همانند ضربه چکش در یک لحظه عمل می­‌­نماید. انرژی چکش، انرژی جنبشی است که البته از انرژی پتانسیل هم می­‌­تواند کمک بگیرد. انرژی امواج لرزه جز در مواردی کوچک و محدود، نمی­‌­تواند انرژی جنبشی باشد. انرژی امواج لرزه عموما انرژی پتانسیل است. که در یک دوره زمانی طولانی ذخیره شده است. خواص الاستیک (کش‌­سانی) پوسته زمین قابلیت ذخیره مقادیر بزرگ انرژی در یک کانون را ندارد. اما مواد فرار گیر افتاده در یک کانون، قابلیت ذخیره مقادیر عظیم انرژی را دارا می­‌­باشد. مواد فرار با جذب تدریجی انرژی اصطکاک و سایر انرژی­‌­های حرارتی اعماق زمین، انبساط یافته، فضاهای خالی بزرگی را در اعماق زمین بوجود میآورد. با گذشت یک دوره طولانی، فشار مواد فرار از تحمل نفوذ سنگ‌­ها بیشتر شده و مواد فرار از درزه­‌­های تنشی سنگ نفوذ کرده، از مخزن خارج شده، و فشار مخزن کاهش می‌­­یابد. پس از کاهش فشار مخزن، فضاهای خالی توان پایداری نداشته، فرو ریخته، و کانون امواج لرزه را بوجود می‌­آورد. فرو ریختن فضاهای خالی مثل ضربه چکش عمل کرده و کل انرژی پتانسیل ذخیره شده در یک دوره طولانی در مخزن را به یکباره تبدیل به امواج لرزه می‌­­کند. امواجی قوی که توان حمل انرژی توسط آنها، بسیار بیشتر از توان حمل انرژی توسط سایر امواج مثلا امواج الکترومغناطیس است. امواج لرزه به نسبت فرکانس خود و به تبعیت از جنس سنگ و مواد اطراف، با سرعت‌­­های متفاوت در همه جهت‌­ها حرکت کرده و بعضی از این امواج به سطح زمین می‌­­رسد.

 

۳-انتشار، انکسار و انعکاس لرزه

  امواج لرزه پس از تولید در کانون زلزله، در همه جهات حرکت می‌­­کند. فرکانس امواج لرزه از دو بار در ثانیه تا بیست بار در ثانیه است. سرعت امواج لرزه متناسب با فرکانس موج و متناسب با دانسیته سنگ و آب تغییر می‌­­کند. فرکانس بیشتر در امواج و دانسیته بیشتر در محیط انتشار معادل است با سرعت و نفوذ بیشتر در امواج لرزه و بالطبع تخریب کمتر امواج لرزه. مقداری از انرژی امواج در طی مسیر مستهلک می‌­­شود. در مرز لایه های سنگی با فشردگی متفاوت، همچنین در مرز سنگ  با آب، راستای حرکت امواج لرزه شکسته می­‌­شود. قوانین شکست راستای حرکت امواج لرزه بسیار شبیه به قوانین اپتیک نور است. فرمول­‌­بندی انتشار، انکسار، و انعکاس امواج لرزه و تحلیل آن بخوبی مدون شده و در کتب کلاسیک در دسترس همگان است.

 

۴-زلزله، سونامی، و روش­‌­های پیشگیری و پیش­‌­بینی

استهلاک امواج لرزه در طی مسیر از کانون تا محل زلزله، خیلی جزئی و پراکنده است. بنابراین آثار تخریبی ندارد. آثار تخریبی امواج لرزه عموما در سطح زمین ظاهر می­‌­شود که به آن زلزله می‌­­گوییم. آثار تخریبی امواج لرزه در جایی نمایان می‌­­گردد که کل انرژی موج مستهلک گردد.

 

همه می­‌­دانند: امواج لرزه به چند دسته تقسیم می­‌­شود: امواج تراکمی یا اولیه، امواج برشی یا ثانویه، امواج سطحی مثل امواج لاو و رایلی.

 

هیچ‌­کس نمی­‌­داند: امواج لرزه پس از رسیدن به سطح زمین، تبدیل به امواج دیگری نمی­‌­شود بلکه در اثر انعکاس‌­­های متوالی و تداخل­‌­های متوالی مستهلک می­‌­شوند. تغییرات ثبت شده توسط دستگاه­‌­های لرزه نگار، نتیجه انعکاس متوالی و تداخل­‌­های پی­درپی امواج لرزه در یکدیگر است. که حاصل آن تبدیل انرژی امواج لرزه به نیروی تخریب است. به عبارت دیگر، امواج سطحی لاو و رایلی عامل زلزله نیستند بلکه معلول زلزله‌­اند.

همه می­‌­دانند: در کف دریا و کف اقیانوس هم زلزله می­‌­آید.

هیچ‌­کس نمی­‌­داند: فرکانس امواج لرزه­ای که در کف دریا و کف اقیانوس باعث زلزله می‌­­شود با فرکانس امواج لرزه­ایی که در سطح زمین باعث زلزله م‌­یشود متفاوت است. کلیه امواج لرزه­ای که به سطح زمین می­‌­رسد قادر است باعث زلزله شود. اما در کف دریا فقط امواج لرزه­ای که در مرز سنگ با آب نمی‌­­تواند انکسار یابد، باعث زلزله می‌­شود. امواج لرزه­ای که فرکانس آنها متوسط باشد، بیشتر از چند بار درثانیه، در مرز سنگ با آب شکسته شده، یا منکسر شده و به مسیر خود در آب ادامه می‌­­دهد. این امواج لرزه، باعث تخریب و زلزله در زیر آب نمی­‌­شود.

همه می­‌­دانند: بعضی از زمین­‌­لرزه‌­­ها، آب اقیانوس‌­­ها را مواج کرده و سونامی ایجاد کند.

هیچ­‌­کس نمی­‌­داند: مواج شدن سطح اقیانوس‌­­ها هیچ ربطی به سونامی ندارد. سونامی باعث مواج شدن سطح اقیانوس‌­­ها نمی‌­شود. کشتی‌­­هایی که دور از ساحل هستند، سونامی را احساس هم نمی­‌­کنند. سنسورهای پیشرفت‌­ه­ای که ژاپنی­‌­ها در سطح و کف اقیانوس نصب کرده‌­­اند، قادر به ثبت سونامی اخیر نبود. سونامی موج بندر است و فقط در ساحل ظاهر می­‌­گردد.

  همه فرکانس‌­­های امواج لرزه در همه محیط­‌­ها قادر به طی مسیر نیستند. امواج با فرکانس زیاد، قابلیت عبور بیشتری دارند و ممکن است مستقیما وارد هوا شده و هیچ اثر تخریبی بجز تولید صدا نداشته باشد. امواج با فرکانس متوسط، از مرز سنگ با آب عبور کرده و در آب طی مسیر می­‌­کند تا به ساحل برسد و در ساحل باعث سونامی گردد. امواج با فرکانس کم، در مرز سنگ با آب، در مرز سنگ با هوا، و حتی در مرز سنگ فشرده با سنگ متخلخل، متوقف شده و همه انرژی امواج لرزه با انعکاس متوالی تبدیل به نیروی تخریب شده و باعث خرابی می­‌­شود. تبدیل انرژی امواج لرزه به نیروی تخریب، در هر نقطه‌­­ای که رخ دهد، باعث خرابی در همان نقطه می‌­­شود. تبدیل انرژی امواج لرزه به نیروی تخریب تابع تغییر ناگهانی جنس مواد به ویژه در مرز خاک، آب، و هواست. عمل تبدیل انرژی امواج لرزه به نیروی تخریب ربطی به کانون امواج لرزه ندارد. و تنها ارتباط آن، مسافت طی شده است. امواج لرزه هرچه از کانون لرزه بیشتر فاصله بگیرد، با انرژی کمتری به محل تبدیل انرژی و محل تخریب می­‌­رسد. تبدیل انرژی امواج لرزه به نیروی تخریب در مرز سنگ با هوا را به نام زمین‌­­لرزه، در مرز سنگ با آب را به نام زمین­‌­لرزه زیر آبی، در ساحل یا مرز سه‌­­گانه سنگ، آب، و هوا را به نام سونامی، یا موج بندر می­‌­شناسیم.

 

 

همه می­‌­دانند: امواج لرزه باعث زلزله می­‌­شود.

هیچ­‌­کس نمی‌­­داند: امواج لرزه تا زمانی که در حرکت هست باعث زلزله نمی­‌­شوند. امواج لرزه فقط وقتی که با مقاومت غیرقابل عبور، غیرقابل انکسار، و غیرقابل انعکاس روبرو می‌­­شود، باعث زلزله می‌­­گردد.

همه می‌­­دانند: منشاء زمین­‌­لرزه و سونامی یکی است.

هیچ‌­­کس نمی‌­­داند: فرکانس امواج لرزه‌­­ای که باعث سونامی می­‌­شود با فرکانس امواج لرزه‌­­ای که باعث زلزله می­‌­شود متفاوت است. هر دو دسته موج می‌­­تواند دارای یک کانون باشد اما فرکانس دسته موج‌­­ها و مسیری که دسته موج‌­­های سونامی طی می­‌­کنند با فرکانس و مسیر دسته موج‌­­های زلزله متفاوت است.

همه می‌­­دانند: پیشگیری و پیش‌­بینی زمین­‌­لرزه و سونامی غیرممکن است.

هیچ‌­­کس نمی‌­­داند: با شناخت بهتری که این نوشتار از ماهیت امواج لرزه ارائه می‌­­دهد، دوره زمانی زلزله و سونامی را می­‌­توان کوتاه کرد. و بالطبع نیروی تخریبی آنها را کاهش داد. بعلاوه با شناخت ماهیت امواج لرزه، با اندازه گیری مواد فرار در طبقات مختلف آب و خاک، و با بررسی تغییرات شیمیایی و حرارتی خاک و آب، محل کانون احتمالی امواج لرزه و پتانسیل آنرا می­‌­توان شناسایی کرد. پس، اگرچه پیش­‌­بینی دقیق زمان و مکان زلزله و سونامی ممکن نباشد، اما با اقدام برای کوتاه کردن دوره زمانی کانون لرزه، قدرت تخریبی آنها کاهش می‌­­یابد. به عبارت دیگر، پیشگیری از ویرانگری زلزله و سونامی امکان پذیر است.

  با چنین استدلالی، راهی برای پیشگیری از زلزله نمایان می­‌­شود. ایجاد تنش زود هنگام و به طبع آن ایجاد درزه و شکاف در سنگ‌­­های اطراف مخزن فشار، قبل از طی دوره طولانی مدت ذخیره انرژی در پوسته زمین و در مخزن، می­‌­تواند از تمرکز مواد فرار در یک کانون جلوگیری کند. حال چگونه ممکن است تنش زود هنگام در پوسته زمین ایجاد کرد؟ شاید یک راه برای استفاده مفید از بمب‌­­های اتمی انبار شده توسط دولت­‌­های هسته‌­­ای، استفاده از این بمب­‌­ها و انفجار آنها طبق یک برنامه در اعماق پوسته زمین باشد. چنین انفجارهایی چنانچه در اعماق مناسب و در دوره­‌­های زمانی مناسب انجام شود، قادر خواهد بود با ایجاد تنش و درزه در سنگ‌­­ها، باعث افزایش نفوذ مواد فرار شده و از ایجاد نقاط پرفشار، یعنی از ایجاد کانون­های زلزله، جلوگیری و قدرت تخریبی زلزله‌­­های دوره­ای را کاهش دهد. همان کاری که زمین­‌­لرزه‌­­های بزرگ انجام می­‌­دهد. زلزله‌­­های بزرگ با ایجاد تنش در کانون­‌­های بالقوه مجاور خود، باعث خروج مواد فرار ذخیره شده در مخازن اطراف و کاهش فشار آنها می‌­­گردند. مخازن اطراف پس از آن یعنی پس از کاهش فشار فرو می­‌­ریزند. و زلزله‌­­هایی به نام “پس‌­لرزه” نتیجه آن است. “پس‌­لرزه‌­­ها” می­‌­توانست زلزله‌­­های بزرگ آینده باشد که به این ترتیب خنثی شده است. البته باید توجه داشت که پس‌­لرزه‌­­های مصنوعی هم می­‌­تواند ویرانگر باشد. شاید بعضی از زلزله‌­­های دهه­‌­های اخیر از جمله زلزله ویرانگر ژاپن در واقع پس لرزه‌­­های مصنوعی باشد که توسط فعالیت­‌­های صنعتی تنش زا فعال شده. آزمایشات هسته‌­­ای زیرزمینی قابلیت ایجاد تنش در وسعت زیاد را دارا می‌­­باشد. تنش وسیع در پوسته زمین باعث تبدیل کانون‌­­های فشار بالقوه به کانون زلزله خواهد شد. البته دخالت در نیروهای طبیعی اگر هوشمندانه نباشد، مصیبت بار خواهد بود.

 

همه می­‌­دانند: حرکت امواج سونامی در سطح اقیانوس، عمدتا در راستای شرقی-غربی است. امواج سونامی و احتمالا امواج زلزله عمدتا جهت شرقی-غربی را انتخاب می‌­­کند و از حرکت در جهت شمالی-جنوبی اکراه دارد.

هیچ‌­­کس نمی­‌­داند: مقاومت الکتریکی آب اقیانوس‌­­ها و مقاومت الکتریکی سطح زمین در جهت شرقی-غربی کمتر از جهت شمالی-جنوبی است. رابطه امواج سونامی و امواج زلزله با مقاومت الکتریکی محیط، نشان­دهنده وحدت نیروهای امواج لرزه، با نیروهای الکترومغناطیس است.

 

۵-نتیجه

  در این نوشتار، بخشی از وحدت نیروهای طبیعی آشکارتر می­‌­گردد. وحدتی که دسترسی کامل به آن آرزوی همه فیزیکدان‌­ها است. دیدیم که با وحدت امواج در بند ۳، راجع به انتشار امواج لرزه و شباهت آن به انتشار نور، توانستیم از شباهت امواج لرزه به امواج الکترومغناطیس استفاده کرده و مبحث بند ۳ را به راحتی و اختصار خاتمه دهیم. هرچه شناخت انسان از ماهیت پدیده‌­­های طبیعی بیشتر شود، وحدت ماهوی پدیده‌­­ها آشکارتر شده و علوم مربوطه ساده‌­­تر و دقیق‌­­تر می‌­­شود. تفکیک دقیق و روشن علت و معلول در مبحث علوم زمین بسیار مهم است. مثلا گفتیم که امواج سطحی معلول زلزله است نه عامل آن همان‌­طوری که گسل معلول زلزله است. امید است که با این تفکیک، شفافیت بیشتری به موضوع بدهیم. تلاش شد که کلیات مقاومت محیط انتشار امواج لرزه یعنی مقاومت سنگ، خاک، و آب در برابر انتشار موج، به ویژه در مرز بین مواد مختلف آشکار شود. و چگونگی رفتار موج برای تطبیق با محیط بیان گردد. با دیدگاه وحدت نیروها امیدوار می‌­­شویم که با شناخت مقاومت محیط انتشار امواج لرزه و مقایسه آن با مقاومت محیط انتشار نور و الکتریسیته، امکان ساخت ابزارهای پیش­بینی و ابداع روش‌­های پیشگیری از بلایای طبیعی فراهم گردد.

منبع تصاویر:

www.wikipedia.com  , www.geology.com

 

گروه پیشتازان علم/ به قلم علی واثقی

درباره علی واثقی

علی واثقی، فوق لیسانس مهندسی معدن از دانشگاه تهران (۱۳۵۸) با سی و چهار سال فعالیت در مهندسی معدن و مهندسی آب، فعال در پژوهش و مدل سازی علمی است و مقالات و سخنرانی هایی در جهان بینی علمی، اصلاح معادلات ماکسول، اصلاح مدل اتمی عناصر، اصلاح تئوری موسیقی، اصلاح مدل گرمایش زمین و... دارد.

این مطالب را نیز ببینید!

چرا در مریخ آب مایع نمی تواند جاری باشد؟

  در دهه‌های اخیر، محققان دانسته‌اند که در دو قطب مریخ به خصوص قطب شمال …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

5 + شانزده =

رفتن به نوار ابزار