حمیده احمدیان راد

مقالات مرتبط:

مقدمه ای درباره این که زمین لرزه ها چگونه کار می کنند –   واقعیاتی ترس آور درباره زمین لرزه ها –  گسل چیست؟ –  چگونه حرکات صفحات زمین موجب زمین لرزه می شود؟ –  امواج زلزله چه هستند؟ –   پرسش و پاسخ هایی درباره زلزله

زلزله چیست؟

زلزله موقعی رخ می دهد که سنگ ها می شکنند و در امتداد یک گسل -گسل شکستگی در سنگ هایی است که پوسته زمین را تشکیل می دهند و سنگ ها از هر طرف آن به موازاتش حرکت می کنند- می لغزند. در طول زلزله انرژی به چندین شکل آزاد می شود. به عنوان مثال به صورت حرکت در امتداد گسل، به صورت گرم شدن و همچنین به صورت امواج زلزله ای که از منبع و در همه مسیرها خارج می شود و موجب می شود که زمین بلرزد. گاهی این امواج صدها کیلومتر امتداد می یابند.

چه چیزی موجب زلزله می شود؟

زلزله ها بر اثر تغییر شکل آهسته بخش های شکننده و بی دوام قسمت بیرونی تر صفحات تکتونیک (که خارجی ترین لایه پوسته و منتل بالاتر است) ایجاد می شوند. نتیجه گرم شدن و سرد شدن سنگی که زیر این صفحات است، انتقال گرما است که باعث می شود صفحاتی که مجاور هم قرار دارند حرکت کنند و زیر این فشار عظیم کج و معوج شوند. میزان حرکت صفحات از دو تا 12 سانتی متر در سال است. بعضی اوقات ممکن است انرژی وحشتناکی داخل یک صفحه یا بین صفحات همجوار به وجود آید. اگر فشار جمع شود و از حد توان سنگ هایی که این مناطق شکننده را تشکیل می دهند بالا بزند، این سنگ ها ممکن است ناگهان بشکنند و انرژی ذخیره شده را به صورت زلزله آزاد کنند.

زلزله ها چگونه موجب وارد آمدن خسارت می شوند؟

بیشتر خسارات ناشی از زلزله ها در اثر لرزش زمین است. بزرگی یا اندازه (انرژی ذخیره شده) یک زلزله، میزان فاصله تا کانون زلزله یا منبع، عمق کانونی، نوع گسل و نوع مصالح، عوامل مهم و تعیین کننده ای در میزان لرزش زمین که ممکن است در یک مکان ویژه به وجود آید، هستند. همه اینها را غالباً می توان تخمین زد. معمولاً زمین لرزه های بزرگ، حرکاتی با دامنه های بزرگ و با زمانی طولانی تر در زمین تولید می کنند. همچنین زمین لرزه های بزرگ نسبت به زمین لرزه های کوچک تر لرزش هایی قوی تر و در مناطقی وسیع تر ایجاد می کنند. به علاوه میزان حرکت زمین با افزایش فاصله از مرکز یک زلزله کاهش می یابد. همچنین حجم فرکانس لرزش با افزایش فاصله از مرکز تغییر می کند. نزدیک به مرکز زلزله هم حرکات فرکانس پایین (آهسته) و هم بالا (سریع) وجود دارد. در فاصله دورتر حرکت های فرکانس پایین چیره و مسلط است که نتیجه طبیعی مرگ موج در سنگ است. فرکانس حرکت زمین عاملی مهم در تعیین تضعیف موج در سنگ است. فرکانس حرکت زمین یک عامل مهم در تعیین شدت خسارت به ساختمان ها و این که ساختمان ها چگونه تحت تأثیر قرار می گیرند است.

آیا زمین در زمان زلزله از هم باز می شود؟

نه! یک برداشت اشتباه این است که در زمان زلزله یک سوراخ در زمین باز می شود تا قربانیان بی گناه را ببلعد. این به هیچ وجه واقعیت ندارد اما یکی از تصاویری است که هالیوود درباره زلزله ارایه می دهد. فقط بعد از یک زلزله قوی، ممکن است تعدادی شکاف روی زمین یا زیر زمین به وجود آید. اینها نه گسل هستند و نه شکاف عمیقی هستند که آماده نزدیک شدن به هم باشند و تنها شکاف هایی هستند که که ممکن است در اثر فرونشستن خاک بر اثر لرزش زمین ایجاد می شوند.

زلزله ها در کجا رخ می دهند؟

زلزله ها در سراسر جهان رخ می دهند. اما بیشتر در گسل های فعالی رخ می دهند که صفحات تکتونیک اصلی زمین آنها را معین می کنند. 90 درصد زلزله های جهان در امتداد مرزهای این صفحه ها (که حدود ده درصد سطح زمین هستند) رخ می دهند.

چه ارتباطی بین آتش فشان ها و زلزله ها وجود دارد؟

به طور کلی اکثر آتش فشان ها و زلزله ها در یک ناحیه واقع شده اند. این ارتباط از طریق یک مدل زمین شناسی به نام صفحات تکتونیک توضیح داده می شود.

فعالیت زلزله ای آتش فشان های بی شماری از نزدیک بررسی شده که این فعالیت های زلزله ای علایم هشدار دهنده یک فوران قریب الوقوع بوده اند. فوران های آتش فشانی به خصوص نوع انفجاری آن می تواند مقادیر عظیمی انرژی آزاد کند که به وسیله لرزه نگارها حتی در دور از منبع هم ثبت می شود.

اما همیشه زلزله های به فعالیت های آتشفشانی ربطی ندارند. حتی اگر سنگ های آتشفشانی در همه جای یک منطقه وجود داشته باشند. چرا که بعضی از آنها بسیار قدیمی هستند و نمی توانند با وقایع زلزله ای ارتباطی داشته باشند.

آیا بعد از یک زلزله قوی تکان های بیشتری احساس می شود؟

کاملاً ممکن است که چند ساعت و حتی چند روز بعد از این که یک زلزله قوی احساس می شود، مردم احساس لرزش های بیشتری کنند. این امکان همیشه وجود دارد. اما این چهار واقعیت را به خاطر داشته باشید:

-در بیشتر موارد این تکان ها که پس لرزه نامیده می شوند کوچک تر از زلزله اصلی هستند. بنابراین پس لرزه ها ضعیف تر هستند.

-پس لرزه ها این معنی را ندارند که زلزله قوی تری می آید.

-پس لرزه ها طبیعی هستند. آنها نشان می دهند که پوسته زمین بعد از زلزله اصلی دوباره اصلاح می شود.

-تعداد پس لرزه هایی که احساس می شود کاملاً متفاوت است و بنابراین نمی توان آنها را پیش بینی کرد. ممکن است چند پس لرزه در یک روز بیاید یا تنها چند تا در هفته باشد.

آیا می توان زلزله ها را پیش بینی کرد؟

با دانش علمی حاضر ممکن نیست که زلزله را پیش بینی کنیم و بخصوص ممکن نیست تاریخ دقیق و زمان و مکانشان را مشخص کنیم. به هر صورت یک بحث بزرگ تحقیقاتی جریان دارد تا روش های پیش بینی قابل اعتمادی پیدا شود. بسیاری از کشورها روی این موضوع کار می کنند تا تلفات و خسارات را با به وجود آوردن استانداردهای مدرن مقاومت در برابر زلزله کم کنند. به طوری که مردم در هر زمان و هر جا که زلزله رخ دهد از اثرات آن در امان باشند.

آیا تعداد زلزله ها در آب و هواهای سرد افزایش می یابد؟

اگرچه دماهای سرد به میزان زیادی سطح زمین را تحت تأثیر قرار می دهند، اما در عمق های بیشتر زمین تأثیری ندارند. در نزدیک سطح، یخ زدگی و چرخه های آب شدن و گرم شدن می تواند سنگ ها را ضعیف کند و همچنان که فشار آب بالا می رود، سنگ ها را بشکند. به هر صورت این پدیده ای است که به سطح خاک محدود می شود. یک معدن را در نظر بگیرید. دمای سطح زمین تنها حدود 50 متر اول معدن را تحت تأثیر قرار می دهد و در بخش های عمیق تر معدن، دما از گرمای داخل زمین تأثیر می گیرد. و دمای داخل زمین هم  در سراسر سال نسبتاً ثابت است. مرکز یا کانون یک زلزله (مکانی که جابجایی در امتداد محل شکستگی یک سنگ رخ می دهد) هم معمولاً چند کیلومتر زیر سطح واقع شده که در آن دمای سطح هیچ تأثیری ندارد.

علاوه بر آن دلایلی موجب زلزله می شود (مثل حرکات تکتونیک، آتش فشان ها و غیره) که پدیده هایی با مقیاس بزرگ هستند و به دمای سطح وابسته نیستند.

اما در نزدیک دریاچه ها و رودخانه ها، موقعی که دما به حدود زیر 20- درجه سانتی گراد سقوط می کند، ممکن است که بسیاری از زلزله های کوچک احساس شوند. این زمین لرزه های کوچک، زلزله هایی مثل آنهایی که در اثر ترک خوردن یخ و حرکت توده های یخ مقابل هم رخ می دهند نیستند. آنها به عنوان زلزله های سرما شناخته می شوند و می توانند تنها نزدیک به بدنه آب، از جایی که از آن منشأ گرفته اند احساس شوند. چنین ترک های یخی ای بعضی وقت ها به وسیله لرزه نگار-اگر نزدیک به بدنه آب واقع شده باشد- نمایش داده می شود.

آیا در ماه های مشخصی از سال زمین لرزه ها فعال ترند؟

نه. هیچ ماهی از سال نیست که نسبت به ماه های دیگر زلزله های بیشتری در آن رخ دهد. توضیح این مسئله این است که سازوکارهایی که موجب زلزله می شوند مستقل از تغییرات دمای فصلی و مستقل از تغییرات در موقعیت زمین در منظومه شمسی در زمان های مختلف سال هستند. این نیروهای زمین شناسی داخلی هستند که مهم ترین نقش را در به وجود آوردن زلزله ایفا می کنند.

بزرگ ترین زلزله ها نتیجه حرکت صفحات پهناور قاره ای که صفحات تکتونیک نامیده می شوند و نسبت به هم حرکت می کنند، هستند. نیروی رانش برای حرکت صفحات تکتونیک، در منتل زمین به شکل جریانات هدایت کننده عمل می کند. این جریانات صفحات تکتونیک را در سراسر زمین حرکت می دهند و زلزله ها و انفجارات آتشفشانی را تولید می کنند. حرکات صفحات کششی ایجاد می کند که در مناطق گسل جمع می شود و باعث زلزله می شود. حرکت صفحات و کشش در امتداد گسل ها، فرایندهای مداومی هستند که در طول سال رخ می دهند.

البته با توجه به تغییرات فاصله بین زمین و خورشید در سراسر سال و در امتداد با خط سیر بیضی شکل حرکت زمین به دور خورشید، ممکن است به نظر برسد که نیروهای جاذبه ای بین خورشید و زمین هم باعث ایجاد کشش اضافی ای در پوسته زمین می شود. اما به هر صورت مدل های کشش نشان داده اند که این نیروی اضافی در مقایسه با نیروی تکتونیک صفحات بسیار ناچیز است.

از آنجایی که دما و نیروهای جاذبه ای تنها نیروهایی هستند که با فصل ها تغییر می کنند، می توان اثرات فصلی را هم به عنوان یک عامل در تحت تأثیر قرار دادن فرکانس زلزله ها حذف کرد.

آیا انسان ها می توانند موجب زلزله شوند؟

بله. در اثر فعالیت های انسانی مثل استخراج معدن (انفجار سنگ ها و ریزش گودال)، ذخیره کردن آب پشت سدهای بزرگ و تزریق مایعات به داخل چاله ها برای به دست آوردن نفت و … زلزله های کوچک به وجود می آیند. سدهای بزرگ مقدار زیادی آب نگه می دارند. بعضی از این آب ها ممکن است به داخل صخره ها و در سنگ لایه زیر نفوذ کنند و بعضی وقت ها این امر ممکن است ماشه زمین لرزه های کوچک را در زیر، خیلی نزدیک به محل ذخیره آب شلیک کند. همچنین به دنبال انفجارهای هسته ای زیر زمینی هم اغلب زلزله های کوچکی نزدیک به مکان آزمایش ثبت شده. این زمین لرزه ها به دنبال ریزش گودالی که در نتیجه انفجار ایجاد شده به وجود می آیند. زمین لرزه های ساخته بشر همیشه نزدیک به مکان فعالیت انسان رخ می دهند. بنابراین رابطه ای بین فعالیت های انسان نظیر آن چیزهایی که ذکر شد و زلزله هایی که صدها یا هزاران کیلومتر برد دارند وجود ندارد.

آیا وقوع یک زلزله کوچک معنیش این است که زلزله های بزرگ تری می آید؟

نه. به جز استثنائات نادری چنین چیزی نیست. به عبارتی تنها میزان خیلی اندکی از زلزله های بزرگ ممکن است به دنبال یک لرزش قبلی به وجود آیند. رخ دادن یک زلزله کوچک به خودی خود علامت یک زلزله بزرگ نیست. یک دلیل دیگر برای این حرف این است که هر سال صدها زلزله کوچک رخ می دهد. اما در یک قرن تنها چند زلزله اصلی رخ می دهد.

بزرگی زلزله چیست؟

بزرگی اندازه مقدار انرژی ای است که در طول زلزله آزاد می شود و با استفاده از مقیاس ریشتر توصیف می شود. برای محاسبه بزرگی، نوسان امواج روی یک زلزله نگار اندازه گیری می شود و با احتساب فاصله بین ابزار ثبت و مرکز زلزله تصحیح لازم انجام می شود.

بزرگی زلزله یک عدد است. اما اثر (یا شدت) در مکان های مختلف متفاوت است. مقیاس بزرگی لگاریتمی است. یعنی در یک مسافت مساوی (از مرکز زلزله) زلزله ای با بزرگی شش لرزش هایی با بزرگی ده برابر بیشتر از یک زلزله با بزرگی پنج و صد برابر بیشتر از یک زلزله با بزرگی چهار تولید می کند. از نظر انرژی، زلزله ای با بزرگی شش حدود 30 برابر انرژی بیشتری نسبت به یک زلزله با بزرگی پنج و حدود 1000 برابر انرژی بیشتری نسبت به یک زلزله با بزرگی چهار تولید می کند. خیلی غیر محتمل است که یک زلزله با بزرگی کمتر از پنج ریشتر بتواند موجب خسارت شود.

تفاوت بین بزرگی و شدت یک زلزله چیست؟

مقیاس شدت برای توصیف اثرات زلزله بر روی چهره طبیعت، تأسیسات صنعتی و روی انسان ها در یک مکان است. به این ترتیب شدت با بزرگی -بزرگی به انرژی ای که به وسیله یک زلزله آزاد می شود گفته می شود- متفاوت است.

آیا برای زلزله ها حداکثر بزرگی وجود دارد؟

اگرچه  از نظر تئوری هیچ محدودیت ریاضی برای محاسبه بزرگی وجود ندارد، اما از نظر فیزیکی برای بزرگی زلزله ها محدودیت وجود دارد. بزرگی به سطح توده های سنگی که با هم اصطکاک پیدا می کنند بستگی دارد و به هر حال صفحات تکتونیک هم ابعاد محدودی دارند. این باور وجود دارد که بزرگ ترین زلزله ها می توانند به 9.5 ریشتر برسند.

سرزمین های قطبی شمالی – قاره قطب جنوب –  بیابان –  تندرا –  غار –  شهر –  منطقه ساحلی –  تایگا (جنگل با درختانی با میوه مخروطی) – جنگل های برگریز معتدل – علفزار – علفزار گرمسیری استوایی – مرغزار – جنگل های بارانی استوایی – باتلاق با آب تازه – تالاب – مرداب – اقیانوس – منطقه درون جزرومدی – صخره های مرجانی – منطقه نور خورشید اقیانوس

بیابان ها بیش از یک پنجم خشکی های زمین را پوشانده اند و خیلی گرم و خشک و یا خیلی سرد و خشک هستند. بیابان ها شرایط آب و هوایی ناملایمی با بارندگی خیلی کم و دماهای به شدت متغیر دارند. زندگی گیاهی و جانوری در بیابان زیاد نیست. بیابان ها مناطق خیلی خشکی با زندگی گیاهی و جانوری محدود هستند.

بیابان ها با شرایط آب و هوایی خشک تعریف می شوند (معمولاً کمتر از 25 سانتی متر یا 254 میلی متر در سال بارندگی دارند) و دمای بسیار متغیری نیز دارند. بعضی از بیابان ها هم خیلی گرم (در طول روز) و هم خیلی سرد (در طول شب، موقعی که دماها به زیر نقطه انجماد می رسد) هستند. هوای خشک باعث تغییرات وسیع دما در طول روز می شود. چنان که دمای منجمد کننده در شب می تواند به بیش از 120 درجه در روز برسد.

بعضی از بیابان ها مثل بیابان گوبی در آسیا و بیابانی در قاره قطب جنوب همیشه سردند.

بیابان های گرم و خشک: بیشتر بیابان های گرم و خشک نزدیک مدار رأس السرطان یا مدار رأس الجدی (مناطق گرمسیری و نزدیک مناطق استوایی) قرار دارند.

بیابان های سرد: بیابان های سرد هم مثل بیابان های گرم وجود دارند. مانند گرینلند و بیابان قطب جنوب. بیابان های سرد نزدیک قطب زمین هستند. یک بیابان سرد بیابانی است که در زمستان برف دارد. تغییرات دمای بیابان سرد در زمستان از 2- تا چهار درجه سانتی گراد و در تابستان از 21 تا 26 درجه سانتی گراد است.

جانوران: جانوران مختلفی در انواع مختلف در بیابان زندگی می کنند. جانورانی که در بیابان زندگی می کنند چنان با محیط تطبیق پیدا کرده اند که از عهده نبود آب، تغییرات دمایی شدید و کمبود غذا برآیند. برای دوری از گرمای طول روز، بسیاری از جانوران بیابان مثل افعی شاخ دار در شب پیدایشان می شود. آنها در طول روز در سوراخ های زیر سطح زمین یا در سایه قایم می شوند و در شب برای خوردن ظاهر می شوند. بسیاری از جانوران بیابان هیچ وقت نباید آب بخورند. آنها همه آبی را که نیاز دارند از غذایشان به دست می آورند. حشرات ، خزندگان ، پرندگان و عنکبوتیان در بیابان ها زندگی می کنند. بیشتر جانوران بیابان کوچک هستند.

ترین های بیابان ها: بزرگ ترین بیابان، صحرای آفریقا در شمال این قاره است. این بیابان تقریباً 9065000 کیلومتر مربع را می پوشاند. خشک ترین بیابان ها بیابان آتاکاما در شمال شیلی در آمریکای جنوبی و کویر لوت در شرق ایران است. این بیابان ها کمتر از حدود یک سانتی متر بارش در هر سال دارند و آن را هم از مه متراکم به دست می آورند، نه از باران.