مرکز زلزله: راز آغاز زمین‌لرزه در اعماق زمین
زلزله چگونه آغاز می‌شود؟
پوسته‌ی زمین از صفحات عظیمی به نام صفحات تکتونیکی3 تشکیل شده است که این صفحات به آرامی در حال حرکت هستند. وقتی لبه‌ی این صفحات به هم قفل شوند و نتوانند به راحتی از کنار هم بلغزند، انرژی در آن ناحیه ذخیره می‌شود. این انرژی آنقدر جمع می‌شود تا سرانجام سنگ‌ها تحمل فشار را از دست داده و به طور ناگهانی می‌شکنند. این شکست ناگهانی، انرژی ذخیره شده را به شکل امواج لرزه‌ای آزاد می‌کند. نقطه‌ای دقیق در عمق زمین که این شکست و آزادسازی انرژی آغاز می‌شود، مرکز زلزله نام دارد.
تفاوت مرکز زلزله و مرکز سطحی
این دو مفهوم اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند، اما تفاوت اساسی با هم دارند:
| ویژگی | مرکز زلزله (هایپوسنتر) | مرکز سطحی (اپیسنتر) |
|---|---|---|
| موقعیت | درون زمین و در عمق | روی سطح زمین |
| تعریف | نقطه‌ی شروع شکست سنگ‌ها و آزادسازی انرژی | نقطه‌ای روی سطح زمین که مستقیماً بالای مرکز زلزله قرار دارد |
| اهمیت | برای دانشمندان؛ منشأ اصلی امواج لرزه‌ای | برای مردم و مدیریت بحران؛ معمولاً منطقه‌ای با بیشترین خسارت |
برای درک بهتر، یک لامپ را در نظر بگیرید که در سقف یک اتاق تاریک آویزان است. خود لامپ (منبع نور) مانند مرکز زلزله است. نقطه‌ای از کف اتاق که مستقیماً زیر این لامپ قرار دارد و بیشترین نور را دریافت می‌کند، مانند مرکز سطحی است.
عمق مرکز زلزله و تأثیر آن بر شدت لرزش
عمق مرکز زلزله عامل بسیار مهمی در تعیین میزان لرزش‌ای است که ما روی سطح زمین احساس می‌کنیم. این عمق معمولاً بین 0 تا 700 کیلومتر متغیر است.
| نوع زمین‌لرزه | عمق مرکز زلزله | تأثیر و ویژگی |
|---|---|---|
| کم‌عمق | کمتر از 70 کیلومتر | خطرناک‌ترین نوع. امواج انرژی کمی تضعیف می‌شوند و خسارت در منطقه‌ی کوچکی متمرکز است. |
| میان‌عمق | بین 70 تا 300 کیلومتر | امواج بخشی از انرژی خود را در مسیر از دست می‌دهند و لرزش در سطح گسترده‌تری اما با شدت کمتر احساس می‌شود. |
| عمیق | بیشتر از 300 کیلومتر | به ندرت خسارت‌زا هستند. امواج قبل از رسیدن به سطح، مسیر طولانی را در سنگ‌های داغ و نرم طی می‌کنند و انرژی خود را از دست می‌دهند. |
یک مقایسه‌ی ساده: اگر دو زمین‌لرزه با انرژی یکسان داشته باشیم، یکی با عمق 10 کیلومتر و دیگری با عمق 100 کیلومتر، زمین‌لرزه‌ی کم‌عمق‌تر لرزش بسیار شدیدتری در سطح ایجاد خواهد کرد، درست مانند اینکه یک فشفشه را نزدیک به دست خود نگه دارید در مقایسه با زمانی که آن را دورتر می‌گیرید.
دانشمندان چگونه مرکز زلزله را پیدا می‌کنند؟
تعیین موقعیت دقیق مرکز زلزله (عرض جغرافیایی، طول جغرافیایی و عمق) با استفاده از دستگاهی به نام لرزه‌نگار4 انجام می‌شود. این دستگاه امواج لرزه‌ای را ثبت می‌کند. دانشمندان با مقایسه‌ی زمان رسیدن امواج به ایستگاه‌های لرزه‌نگاری مختلف، محل مرکز زلزله را محاسبه می‌کنند. این فرآیند شبیه به تعیین محل صاعقه با شمارش فاصله‌ی بین دیدن نور و شنیدن صدای رعد و برق است، اما بسیار پیچیده‌تر و دقیق‌تر.
کاربرد عملی: چرا دانستن محل مرکز زلزله مهم است؟
تعیین سریع و دقیق مرکز زلزله و مرکز سطحی آن برای سازمان‌های امداد و نجات حیاتی است. این اطلاعات به آن‌ها کمک می‌کند تا بدانند کدام مناطق بیشترین آسیب را دیده‌اند و منابع خود را به کجا هدایت کنند. همچنین، نقشه‌برداری از محل مرکز زلزلههای گذشته به دانشمندان کمک می‌کند تا گسل‌های5 فعال را شناسایی کرده و خطر زمین‌لرزه‌های آینده را بهتر ارزیابی کنند. این کار برای برنامه‌ریزی شهری و ساخت ساختمان‌های مقاوم ضروری است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
معمولاً بله، اما نه همیشه. نوع خاک و سنگ‌های زیرین یک منطقه می‌تواند شدت لرزش را افزایش یا کاهش دهد. ممکن است منطقه‌ای دورتر از مرکز سطحی که روی خاک نرم قرار دارد، لرزش شدیدتری را نسبت به منطقه‌ای نزدیک که روی سنگ بستر سخت واقع شده، تجربه کند.
شکست سنگ‌ها می‌تواند در طول یک گسل گسترش یابد. بنابراین، اگرچه زمین‌لرزه از یک نقطه شروع می‌شود، اما می‌تواند یک ناحیه‌ی بزرگ را در امتداد گسل درگیر کند. به این ناحیه، صفحه‌ی گسیختگی6 می‌گویند.
خیر. در حال حاضر علم نمی‌تواند زمان و مکان دقیق وقوع یک زمین‌لرزه را پیش‌بینی کند. اما می‌توان مناطق پرخطر (گسل‌های فعال) را شناسایی کرد و برای کاهش خسارات آن آماده شد.
پاورقی
1 مرکز زلزله (Hypocenter)
2 مرکز سطحی (Epicenter)
3 صفحات تکتونیکی (Tectonic Plates)
4 لرزه‌نگار (Seismograph)
5 گسل (Fault): شکستگی در پوسته‌ی زمین که در دو سوی آن، سنگ‌ها نسبت به هم حرکت کرده‌اند.
6 صفحه‌ی گسیختگی (Fault Plane)
