كيف يتم في محطة الرصد تسجيل الأمواج الزلزالية ؟، يتساءل الكثير من الزوار عن طريقة تسجيل الموجات الزلزالية في محطات رصد الزلازل.
ولذلك سوف نقوم بتوضيح مراحل رصد هذه الموجات باستخدام جهاز قياس الزلازل ، وسوف نوضح بعض المعلومات المتعلقة بالزلازل.
كيف يتم في محطة الرصد تسجيل الأمواج الزلزالية
يقوم المتخصصين برصد وتسجيل الموجات الزلزالية عن طريق استخدام ما يُعرف بجهاز السيزموغراف.
الذي يعرف إنجليزيًا باسم Seismograph، والذي يتكون من كتلة تُعلق على احدى القواعد الثابتة.
وعند وقوع اخر الزلازل تهتز هذه القاعدة مع الاهتزاز الأرضي مع ثبات الكتلة.
ويتم رصد هذا الاهتزاز وتسجيله على احدى المواد المحددة كالأشرطة المُمغنطة أو الأوراق، أو على أي مادة أخرى.
وبالجدير ذكره أن عملية الرصد هذه نسبية للحركة الخاصة بالكتلة المعلقة بالنسبة إلى الأرض.
وحتى يتم الحصول على قياس يتعلق بحركة الأرض المطلقة يتم تحويل القياسات السابقة للحسابات الرياضية.
مكونات أجهزة قياس الزلازل
بنسبة كبيرة يتم الاعتماد على جهاز السيزموغراف بشكل مطابق لاستخدام مقياس السيزموميتر.
ويعد السيزموميتر هو أحد مكونات جهاز السيزموغراف وهو الخاص بتسجيل الموجات الزلزالية.
والذي يتم تثبيته على الكرة الأرضية بمختلف مناطق العالم، وهو بمثابة شبكة الرصد الزلزالية، وتتكون أجهزة السيزموغراف من قطعتين رئيسيتين، وهما:
السيزموميتر
وهي القطعة المعروفة إنجليزيًا باسم Seismometer، وهو من الأجزاء الداخلية الموجودة بالسيزموغراف، وهي كتلة Pendulum يتم تعليقه بالنابض.
السيزموغرام
وهو الجهاز المعروف إنجليزيًا باسم Seismogram، والذي المستخدم في رصد الحركات الأرضية وتسجيلها.
ويتكون من محور أفقي مسئول عن قياس الوقت بوحدة الثانية، ومحور رأسي مسئول عن قياس الإزاحة الأرضية باستخدام وحدة الملي متر.
شاهد أيضًا: ما اسم الجهاز الذي يقيس شدة الزلازل وقوتها
مبدأ عمل جهاز قياس الزلزال
- في الوقت الحالي يتم رصد حركة الأرض إلكترونيًا مع حفظ البيانات الرقمية على الحاسب الآلي.
- لكن قبل ذلك كان يتم تدوين البيانات ورقيًا، فكانوا يقوموا بتثبيت جهاز السيزموغراف على الأسطح الأرضية بالشكل السليم.
- وعندما تهتز الأرض يقوم الجهاز بالاهتزاز مع ثبات الكتلة المعلقة في النابض لا تتحرك بسبب القصور الذاتي لها.
- ثم يقوم جهاز السيزموغرام بتسجيل الحركات النسبية بين الكتلة الغير متحركة وباقي مكونات الجهاز.
- والذي يتم تسجيله هو الحركات الأرضية المعروفة بالزلزال.
- ولكن في حالة عدم وقوع أي من الزلازل فالجهاز لا يقوم يرصد وتسجيل أي من البيانات.
- ويرسم فقط خط مستقيم مع إظهاره للموجات الصغيرة التي تدل على وجود ظواهر أخرى بسيطة كالضوضاء أو الاضطرابات بالمنطقة.
- ولكن عندما تحدث الزلازل فيقوم الجهاز بإظهار البيانات الخاصة بالموجة الزلزالية.
- والتي يعمل السيزموغرام بتسجيلها على هيئة رسومات بيانية.
- وتحدد الرسومات البيانات قوة الاهتزاز الأرضي، ومدة استمرار الاهتزاز، والمسافة الفاصلة بين جهاز الرصد ومكان وقوع الزلزال.
- كما يقوم بتحديد السعة الموجية ورصدها لتحديد حجم الزلازل ومقدارها.
- وفي حالة تسجيل السيزموغرام موجة p-، والموجة السطحية، وعدم تسجيله للموجات S-.
- فهذا يدل على وجود جهاز رصد الزلازل بمسافة بعيدة عن مركز الزلزال، أي على الجانب الأخر للأرض.
- فموجات S- لا يمكنها أن تنتقل خلال لب الأرض السائل.
- في حالة تم تحديد المسافة الفاصلة بين مركز الزلزال Epicenter وجهاز قياس الزلازل.
- ولكن لم يتم تحديد مكانه بشكل محدد ( مكان حدوثه في دولة ما أو بمنطقة ما على الخريطة).
موقع الزلزال
يمكن التعرف على موقع مركز الزلزال وتحديده باتباع الخطوات التالية:
- يتم الاستعانة بثلاث أجهزة سيزموغراف مختلفين في ثلاثة محطات رصد زلازل حتى يتم تحديد المسافة الخاصة بمركز الزلزال عن مكان محدد.
- وإذا كان هناك فرق كبير بين وقت وصول الموجة P- والموجة S-، فإن هذا يدل على أن مركز الزلزال بعيد عن الجهاز.
- نقوم برسم دائرة على أن يكون طول نصف القطر لها مساويًا للمسافة التي تم تحديدها بين مركز الزلزال والموقع الخاص بالجهاز.
- ويكون الموقع الخاص بمركز الزلزال بأي نقطة على خط الدائرة.
- نقوم اختيار عدد 2 جهاز من الثلاث أجهزة للاستعانة بالبيانات المستخرجة منهما.
- لرسم 2 دائرة يكون نصف قطرهما مساويًا للمسافة المحددة بين المركز الخاص بالزلزال.
- وموقع السيزموغراف، على أن يتم تحديد الموقع الخاص بمركز الزلزال بأي نقطة على خط الدائرة.
- نلاحظ بعد ذلك أن الدائرتين يتقاطعان بنقطتين مختلفتين.
- نقوم باستخدام البيانات الصادرة عن الثلاث أجهزة، فيجب تقاطع الدائرة.
- التي تنتج عنها بنقطة واحدة مع الدوائر الأخرى، وتُعرف هذه النقطة بمركز الزلزال.
- وقد تم الاستعانة بهذه الخطوات في تحديد مركز الزلزال وموقعه لقرون عديدة.
- وحتى نتمكن من رصد وتسجيل بيانات عن الموجات الزلزالية بشكل جيد وبجودة عالية لمعرفة مقدار وحجم الهزات الأرضية.
- يجب أن تتوفر الشروط التالية عندما نقوم بتثبيت أجهزة قياس الزلازل بموقع محدد، وتتمثل هذه الشروط في النقاط التالية:
يمكنك قراءة: كم عدد محطات الرصد التي احتاجها لأحدد بعد السطحي للزلزال
اختيار مكان التثبيت الهادئ
يجب اختيار أحدى الأماكن الهادئة قليلة التحركات والاهتزازات وبعيدة عن مجالات العنصر البشري المختلفة.
التي تسبب الإزعاج كحركة وسائل النقل سواء كانت بريًا أو جويًا، بالإضافة لأعمال البناء.
لأن كل هذه الأنشطة تعمل على حجب أي اهتزاز ناتج عن الزلازل البسيطة والغير قريبة.
التثبيت على الصخور
يجب عندما يتم وضع جهاز قياس الزلزال وتثبيته بمنطقة محددة يتم وضع ما يُعرف بمجسات الجهاز مباشرةً مع هذه الصخور.
فتلتقط هذه المجسات أي تحركات أرضية متولدة بالقشرة الأرضية عندما تحدث الزلازل.
وحتى يتم تقليل نسبة الضوضاء التي تصل للجهاز يتم الاستعانة بطبقة واحدة رقيقة من التربة، والتي تساعد أيضًا على تركيب جهاز القياس وصيانته فيما بعد.
وفي حالة وضعه على احد الأساسات الهشة مثل الترب فإن الضوضاء الخارجية سوف تنتقل عن طريقها مع موجات الزلزال مما يصعب من تفسيرها.
باب علم الزلزال الحديث
العالم جون ميلن John Milne يعرف بأب علم الزلزال الحديث، وذلك لاهتمامه الكبير بدراسة الزلازل وكيفية رصدها وقياسها.
وقام بإنشاء مرصد الزلازل بجزيرة وايت بالمملكة المتحدة عام 1895 ميلاديًا.
وقام مسئونشر العديد من الأخبار المتعلقة بالزلازل وأنشطتها، كما كان مسؤولًا عن إدارة إحدى الشبكات العالمية الخاصة بمقاييس الزلزال.
وبعد وفاة هذا العالم تحول مرصده الزلزالي الذي قام بإنشائه إلى المركز الدولي المسئول عن رصد الزلازل.
والذي يعرف إنجليزيًا باسم International Seismological Centre، والمستمر في نشاطه حتى الآن.
وفي هذا الوقت كانت المقاييس الزلزالية معتمدة على الرقاصات البسيطة في تسجيل الاهتزازات الأرضية النسبية.
بالإضافة إلى تمكنها من تسجيل التواريخ الزمنية الخاصة بها على أسطوانات بالورقة والقلم.
تتطور عملية رصد الزلازل وقياسها لتستخدم الأشعة الضوئية على أوراق التصوير فوتوغرافيًا.
فيتم رصد الإشارات الضعيفة وتسجيلها لأي من الزلازل الكبيرة التي تحدث حتى وإن كانت تقع بمسافات متباعدة جدًا بمختلف الأماكن حول العالم.
اخترنا لك: أنواع الموجات الزلزالية تسبب معظم الدمار
أنواع الموجات الزلزالية
توجد ثلاث أنواع رئيسية من موجات الزلازل، وهي:
موجة P-
وهي موجة أولية تُعرف إنجليزيًا باسم Primary Wave.
موجة S-
وهي موجة ثانوية تُعرف إنجليزيًا باسم Secondary Waves، ومن أهم مميزاتها أنها لا تتمكن من السير من خلال المياه والهواء.
وفي حالة حدوثها تكون مدمرة جدًا بعكس موجات p-.
الموجة السطحية
وهي الموجة المعروفة إنجليزيًا باسم Surface Waves، والتي تنشأ عندما يكون مركز الزلزال قريب جدًا من سطح الكرة الأرضية.
وتقوم بالانتقال بشكل مباشر تحت السطح، وتوجد لها توعان وهي ( الموجة ريليه – الموجة لوف ).
