وحدة قياس الزلازل
تتأثّر مساحاتٍ كبيرة للغاية عند حدوث الكوارث الطبيعية كالزلازل، ولذلك يُعدّ قياس الزلزال أمراً في غاية الصعوبة، سواء كان ذلك من خلال تحديد ارتفاعه أو وزن الصفائح التكتونية التي تسبّبه نتيجة تحرّكها، وعليه فقد لجأ علماء الزلازل إلى حساب الطاقة الناتجة عن الزلزال من أجل قياسه، ومن الجدير بالذكر أنّ أفضل الطرق المعروفة لقياس الزلزال هي عن طريق حساب قوّته (حجمه) أو شدّته.
وحدة قياس حجم الزلزال
شكّل قياس حجم الزلزال تحدّياً للعلماء نظرًا لصعوبة تحديد أبعاده، ولذلك كانت الطريقة الأكثر شيوعًا لوصف حجمه هي معرفة مقدار قوّته (Magnitude)، فكلّما كان حجم الزلزال أكبر ازدادت الطاقة المنبعثة منه، وعليه زادت قوّته، ويجدر بالذكر أنّ مدى الشعور باهتزازات الزلزال يختلف من شخص لآخر، وذلك وفقًا لبعد كلّ منهم عن النقطة التي نشأ منها الزلزال، ولكنّ ذلك لا يعني أنّ قوّة الزلزال الواحد تتغيّر، وإنّما هي مقدار ثابت، ويستخدم علماء الجيولوجيا جهازاً يُسمّى مقياس الزلازل أو السيسموغراف (Seismometers) لحساب قوّة الزلازل، إذ تقيس هذه الأجهزة الاهتزازات الناجمة عن الموجات الزلزالية، ثمّ ترسم الموجات على شكل رسم بياني يُعرف باسم المخطّطات الزلزالية (Seismogram) التي قد تكون رقمية أو ورقية.
يستخدم الجيولوجيون مقاييس لحساب قوّة الزلازل المختلفة والمقارنة بينها، ويعدّ العالم تشارلز ريختر (Charles Richter) أول من ابتكر مقياسًا لحساب قوّة الزلازل، وذلك في عام 1935م، إذ استخدم مقياسًا لوغاريتميًّا بهدف استيعاب النطاق الواسع للحركات الأرضية التي قد تتسبّب الزلازل في حدوثها، ومن الجدير بالذكر أنّ علماء الجيولوجيا لا يزالون يستخدمون تلك المقاييس حتى الوقت الحاضر، مع مراعاة التركيز على جوانب مختلفة من المخطّطات الزلزالية، مثل: حجم الموجات الداخلية والسطحية، وطول الموجة، ودرجة العزم، إذ يُستخدَم كلّ من مقياس درجة العزم، وطول الموجة في حساب قوّة الزلزال.
مقياس ريختر
يبيّن الجدول الآتي تصنيف الزلازل، والآثار الناتجة عنها، بالاعتماد على الدرجات المختلفة وفقاً لمقياس ريختر :
| درجة مقياس ريختر | التأثيرات الناجمة عن الزلزال |
|---|
| أقلّ من 3.5 | تستطيع الأجهزة رصده، على الرغم من أنّ البشر لا يشعرون به عمومًا. |
| 3.5 - 5.4 | يشعر به البشر في بعض الأحيان، ولكنّه نادرًا ما يسبّب أيّ ضرر. |
| أقلّ من 6 | غالبًا لا يُسبّب إلّا أضرارًا طفيفة للمباني ذات التصميم الجيد، ولكنّه قد يتسبّب بأضرارٍ هائلة للمباني ذات البنية الضعيفة، وذلك على مدى مسافاتٍ صغيرة من نقطة حدوثه. |
| 6.1 - 6.9 | يمكن أن تكون آثاره مدمّرة في المناطق التي يعيش فيها الناس حتى مسافة تصل إلى حوالي 100كم. |
| 7.0 - 7.9 | يُعدّ زلزالًا كبيرًا، إذ يمكن أن يُسبّب العديد من الأضرار الجسيمة، وضمن مساحاتٍ أكبر من السابق. |
| 8 أو أكبر | يمكن وصفه على أنّه زلزال عظيم، إذ يمكن أن يتسبّب بأضرارٍ هائلة قد تصل إلى مسافاتٍ تبعد عن نقطة حدوثه مئات الكيلومترات. |
مقياس درجة العزم
يٌعرّف مقياس درجة العزم (Moment Magnitude Scale) بأنّه المقياس الكمّي لحساب قوّة الزلزال، وقد قدّمه كلّ من العالم الياباني هيرو كاناموري (Hiroo Kanamori) والعالم الأمريكي توماس هانكس (Thomas Hanks) في سبعينيات القرن العشرين، وبناءّ عليه فقد صُنّفَت قوة الزلازل كما يأتي:
- يبيّن الجدول الآتي مقدار قوة الزّلزال، والآثار الناتجة عنه، وعدد مرّات حدوثه سنوياً وفقاً لمقياس درجة العزم:
| مقدار قوّة الزلزال | الآثار الناجمة عن الزلزال | العدد التقديري لحدوث الزلزال سنوياً |
|---|
| 2.5 أو أقلّ | عادةً لا يُشعر به البشر، على الرغم من تمكّن السيزموغراف من رصده. | 900,000 |
| 2.5 - 5.4 | يمكن الشعور به عادةً، إلّا أنّ الأضرار التي يتسبّب بها بسيطة. | 30,000 |
| 5.5 - 6.0 | يتسبّب بحدوث أضرار طفيفة للمباني والمنشآت الآخرى. | 500 |
| 6.1 - 6.9 | يمكن أن يؤدّي إلى حدوث أضرار كثيرة إن حدث في أماكن مكتظّة بالسكان. | 100 |
| 7.0 - 7.9 | يعدّ زلزالًا كبيراً، ويتسبّب في حدوث أضرار هائلة. | 20 |
| 8.0 أو أكبر | يصنّف كزلزال عظيم، وقد يؤدّي إلى تدمير المجتمعات السكنية القريبة من بؤرته الزلزالية . | مرّة واحدة كلّ 5-10 سنوات تقريباً |
- يبيّن الجدول الآتي تصنيف الزلازل بحسب مقياس درجة العزم إلى فئات تترواح بين الزلازل الصغيرة والكبيرة، وذلك بالاعتماد على مقدار قوّتها:
| تصنيف الزلزال | قوّة الزلزال |
|---|
| زلزال صغير جداً | 3 - 3.9 |
| زلزال خفيف | 4 - 4.9 |
| زلزال مُعتدل | 5 - 5.9 |
| زلزال قوي | 6 - 6.9 |
| زلزال كبير | 7 - 7.9 |
| زلزال عظيم | 8 أو أكبر |
وحدة قياس شدة الزلزال
يمكن قياس وتصنيف الزلازل وفقًا لشدّتها (Intensity) أيضًا، ويشير مصطلح الشِّدة إلى مقدار الاهتزاز أو الآثار الناجمة عن الزلزال، والتي يمكن رصدها ضمن منطقة جغرافية محدّدة، وتُصنّف مستويات الشِّدة إلى 12 مستوى، وتمثّل النقاط الآتية شرحًا مختصرًا لكلّ من هذه المستويات وفقًا لمقياس العالم ميركالي (Mercalli):
- المستوى الأول (I): لا يمكن الشعور بها إلا نادرًا في ظروفٍ خاصّة.
- المستوى الثاني (II): يشعر به بعض الناس أثناء حالة سكونهم، وخاصّةً في الطوابق العلوية من المباني.
- المستوى الثالث (III): يشعر به العديد من الناس، وخاصّةً في الطوابق العلوية من المباني، ولكن يصعب على الكثير من الأشخاص إدراك أنّ سبب الهزّة قد يعود لزلزال، إذ يقتصر على اهتزاز السيارات الواقفة بشكل بسيط يشبه مرور شاحنةٍ بجانبها، ويمكن قياس مدّة الزلزال عند هذه الدرجة.
- المستوى الرابع (IV): خلال النهار؛ يمكن أن يشعر به العديد من الأشخاص داخل المباني، بينما لا يشعر به إلّا قلّة من الأشخاص الموجودين في الخارج، أمّا أثناء الليل؛ فيمكن أن يتسبّب في إيقاظ بعض الناس من نومهم نتيجةً لاهتزاز النوافذ والأبواب، إذ يشبه الضجيج الناتج عنه اصطدام شاحنة كبيرة في المبنى، كما تتأرجح السيارات الواقفة بشكل ملحوظ.
- المستوى الخامس (V): يشعر به جميع الناس تقريبًا، وقد يتسبّب في إيقاظ العديد من نومهم، بالإضافة إلى تحطّم بعض النوافذ والأواني الزجاجية، وانقلاب الأشياء غير الثابتة.
- المستوى السادس (VI): يشعر به جميع الناس، ويسبّب الذعر للعديد منهم، إذ يمكن أن يؤدّي إلى تحريك بعض الأثاث الثقيل الوزن من مكانه، كما قد يتسبّب أحيانًا بتساقط قصارة الجدران، وأضرار أخرى طفيفة في المنشآت.
- المستوى السابع (VII): يتسبّب في حدوث أضرار هائلة في المباني ذات البناء أو التصميم الضعيف، أمّا المباني العادية فيتراوح الضرر فيها من خفيف إلى معتدل، بينما تكون أضرار المباني ذات البناء والتصميم الجيد غير ملحوظة.
- المستوى الثامن (VIII): يتسبّب بحدوث أضرار طفيفة للمباني المصمّمة خصيصًا لتحمّل الزلازل، أمّا المباني الكبيرة العادية فتكون أضرارها ملحوظة أكثر ويرافقها انهيارات جزئية، بينما يكون الضرر كبيراً جدًا في المباني ذات البنية الضعيفة، إذ تنهار الأعمدة والجدران، كما ينقلب الآثاث الثقيل.
- المستوى التاسع (IX): يتسبّب في حدوث أضرار كبيرة للمباني المصمّمة جيدًا، كما يكون الضرر كبيرًا جدًا في المباني الكبيرة مع انهيار جزئي فيها، وقد تنفصل بعض المباني عن أساساتها.
- المستوى العاشر (X): تتدمّر بعض البيوت الخشبية جيدة البناء، وتنهار أساسات معظم هياكل الأبنية الحجرية والمنشآت، كما تنثني قضبان السكك الحديدية.
- المستوى الحادي عشر (XI): بعد هذا النوع من الزلازل لا يمكن أن تصمد إلّا قلّة قليلة من المباني دون أن تسقط، كما تنهار الجسور، وتنثني قضبان السكك الحديدية بشكلٍ كبير جدًا.
- المستوى الثاني عشر (XII): يتسبّب في حدوث دمارٍ شامل، إذ يتغيّر كل شيء في مجال الرؤية، وتتناثر الأجسام المحطّمة في الهواء.
