انواع الموجات الزلزالية الاكثر تدميرا
ما هو الزلزال
الزلزال أو كما يعرف بالهزة الأرضية هذه الظاهرة هي من الظواهر الطبيعية التي تنتج عدة اهتزازات أرضية بعضها يكون قوته قوية جدا و يمكن إن تدمر مدينة بأكملها أو بعضها يحدث بشكل خفيفة لثواني معدودة ، و في كل سنة يحدث مايقارب 50000 زلزال ، و من أكثر الدول عرضة لمخاطر الزلازل هي اليابان و من ثم تأتي بعدها دولة إيران و من الدول العربية الأكثر عرضة للزلازل هي دولة المغرب .
يحدث الزلزال نتيجة لحدوث هزة في الأرض بشكل مفاجئ بسبب مرور موجات زلزالية عبر الأرض، وتنشأ هذه الموجات الزلزالية عندما يتم تحرير شكل من أشكال الطاقة المخزنة في قشرة الأرض بشكل مفاجئ. وفي بعض الأحيان، عندما تتصدع كتل الصخور وتنزلق فوق بعضها، يحدث الزلزال. وتحدث معظم الزلازل على طول خط الصدع، أي في المناطق الضيقة، حيث تتحرك كتل الصخور فوق بعضها في هذه المناطق، ويوجد خط الصدع الرئيسي عند طرفي الصفائح التكتونية التي شكلت قشرة الأرض.
في العصور القديمة، كان الكثيرون لا يعرفون ما هو الزلزال وكيف يحدث، ولكن في القرن العشرين بدأ علم الزلازل بالاستكشاف، حيث بحث العديد من العلماء لفترة طويلة عن الزلازل. وفي عام 132 م، تم اكتشاف علم الزلازل لأول مرة من قبل العالم الصيني تشانغ هونغ من أسرة هان، حيث صمم أول جهاز معروف لقياس الزلازل. وهناك ثلاثة أنواع من الزلازل، الأول يسمى الزلازل الضحلة، والثاني يسمى الزلازل المتوسطة، والثالث يسمى الزلازل العميقة، وتختلف هذه الأنواع حسب عمق بؤرة الزلزال .
ما هي الموجات الزلزالية
هناك موجات تسمى موجات الصدمة و تنجم هذه الموجات بسبب الطاقة المنبعثة التي تهز الأرض و تحول الرواسب اللينة( طين أو غالباً تشبه طين) على شكل التميع ، هذه العملية تسمي الموجات الزلزالية . و في بعض الأحيان تنتج هذه الموجات الزلزالية بسبب تحرك الصفائح التكتونية للأرض ، و غالبا ما قد تنتج براكين و انفجارات أو انهيارات أرضية .
في هذه الحالات يستخدم علماء الزلازل أجهزة لقياس ورصد الزلازل لتسجيل مدى الزمن الذي يستغرقه انتقال الموجات الزلزالية بين طبقات مختلفة من الأرض، وقد تصل إلى طبقات كثيفة وصلبة جدا مما يجعلها تنكسر وتنعكس، ومن خلال تفاعل الموجات الزلزالية المختلفة مع هذه المواد، يمكن لعلماء الزلازل استكشاف المواد التي تنتقل عبرها الموجات الزلزالية، واستكشاف باطن الأرض.
تحتوي هذه الموجات على نوعين مختلفين من الموجات الزلزالية وهما موجات الجسم وموجات السطح، وتنتقل هذه الموجات عبر الأرض مثلما ينتقل التسونامي عبر المحيط وكما ينتقل الصوت عبر الهواء .
اخطر الموجات الزلزالية المدمرة
هناك العديد من أنواع موجات الزلازل، ولكن هناك نوعان أساسيان وهما موجات الجسم وموجات السطح، وكل نوع له تأثيره وطريقة انتقاله المختلفة عن الآخر. على سبيل المثال، تنتقل موجات الجسم عبر الطبقات الداخلية للأرض، أما موجات السطح فتنتقل على سطح الكوكب مثل تموجات المياه .
النوع الأول : موجات الجسم P و S
P هو رمز لموجات الجسم التي تشمل نوعين، النوع الأول هو موجات الضغط الأولية، والنوع الثاني هو موجات القص الثانوية، وترمز لهذه الموجات بحروف P و S. يطلق على هذا النوع من الموجات اسم موجات الجسم لأنها تنتقل عبر طبقات داخلية في الأرض من مصدر الزلزال إلى أبعد نقطة على السطح، ولا يمكن نقل النواة المنصهرة إلا عن طريق الموجات الضغطية .
تنتقل الموجات الأولية أو موجات الضغط (P) بسرعة أعلى، حيث يمكن أن تتراوح سرعتها من 4 إلى 8 كم/ثانية ومن 14,000 إلى 28,000 كم/ساعة. بينما تنتقل موجات القص أو الموجات الثانوية (S) بسرعة أبطأ من الموجات (P)، حيث يمكن أن تتراوح سرعتها من 2.5 إلى 4 كم/ثانية ومن 9,000 إلى 14,000 كم/ساعة .
و في بعض الاحيان تسمى موجات P بالموجات الصوتية يمكن سماعها لكن لا يمكن الشعور بها نهائياً إلا إذا كان زلزال قوي و لكن في الغالب لا تسبب ضرراً كبير ، و تنتشر موجات P في نفس اتجاه الأرض ، أما موجات S فهي تنتشر بشكل عمودي أو بأي شكل لكن عكس الاتجاه في طريقة انتشارها لكي تزيح جميع المواد القائمة في مسارها .
عند أنطلاق الموجات اول موجة تصل هي موجة P أو موجة الضغط لأنها أسرع و تضغط على المادة الماره بها لتوسعها و تصل بشكل أسرع من باقي الموجات ، و موجة S أو موجة المقص عند انتقالها تسبب في تأرجح الجسيمات و يمكن إن تنتقل موجة S في مختلف المواد الصلبة لكن لا يمكنها نهائيا الانتقال في مواد سائلة او غازية .
النوع الثاني : الموجات السطحية
إن الموجات السطحية تختلف اختلافاً باتاً عن موجات الجسم ، و تتحرك هذه الموجات فقط على سطح الأرض . و تصل هذه الموجات بعد موجات P و S و تقتصر فقط على الطبقات الخارجية للأرض ، و يمكن لهذه الموجات إن تتسب في ضرر لسطح الأرض. و تشمل الموجات السطحية نوعين رئيسين و هي موجات لوف و موجات رايلي .
موجات لوف
النوع الأول من الموجات السطحية هي موجات لوف و التي سميت بهذا الأسم على أسم عالم الرياضيات البريطاني AEH LOVE الذي اكتشف موجات لوف لأول مرة في عام 1911 . تعتبر موجات لوف من أسرع الموجات السطحية حيث يمكنها إن تحرك جوانب الارض من جانب إلى اخر. و يمكن لهذه الموجات المحصورة في قشرة الأرض إن تنتج حركات أفقية .
موجات رايلي
النوع الثاني من الموجات السطحية هي موجات رايلي و التي سميت بهذا الاسم على اسم جون ويليام ستورت ، اللورد رايلي و الذي يعد أول من استكشف و تنبأ بهذه الموجات في عام 1885 . و يمكن لهذه الموجات إن تتدحرج على طول الأرض أو تتدحرج عبر بحر أو محيط . و كلما تحركت هذه الموجات تحركت الأرض للأعلى و للأسفل ، أو في بعض الاحيان تتحرك الأرض في نفس اتجاه تحرك الموجة . إن اغلبية الاهتزازات الناجمة من الزلازل سببها موجات رايلي ، و صنفت هذه الموجات من أقوى أنواع الموجات .
الفرق بين موجات الجسم و الموجات السطحية
- تنتقل الموجات الجسمية عبر الطبقات الداخلية للأرض، وتتحرك الموجات السطحية فوق سطح الأرض وتنتقل أيضًا عبر الأسطح الوسيطة، مثل الانتقال بين الأرض والغلاف الجوي.
- تنتقل موجات الجسم أو موجات الضغط عن طريق الضغط على المواد التي يمكنها تعييق مسارها وتوسيعها لتنتقل، بينما تنتقل الموجات السطحية على عكس المواد التي يستند عليها مسارها .