Lesson 3.1Earthquake

ครูกลุวรรณ สวนแก้ว รร.เชยีงยนืพทิยาคม

• 26 ธนัวาคม 2547 เกิดแผ่นดินไหวท่ีมีศูนยก์ลางอยูท่างทิศตะวนัตกเฉียงเหนือของเกาะสมุาตรา ด้วยขนาด 9.0 รกิเตอร ์เมื่อเวลาประมาณ8.00 น. และเกิดแผ่นดินถล่มใต้น้ำ(าทะเลหลังจากนั(น เกิดคล่ืนขนาดใหญ่ก็ถาโถมเขา้สูช่ายฝ่ังทะเลอันดามนัของไทย• 11 มนีาคม 2554 ญ่ีปุ่นได้เกิดแผ่นดิน

ไหวขนาด 9.0 รกิเตอร ์มจุีดศูนยก์ลางชายฝ่ังตะวนัออกของประเทศญี่ปุ่น และท้ำาใหเ้กิดคล่ืน สนึามสิงูกวา่ 10 เมตร เขา้ถล่มชายฝ่ัง

1. What is an earthquake like?• Foreshocks are small

bursts of shaking that may precede a large earthquake. • Aftershocks are

small tremors that follow an earthquake, lasting for hours or even days after the earthquake.

2.What causes earthquake?• An earthquake is the

movement of Earth’s crust resulting from the release of built-up potential energy between two stuck lithospheric plates.

1. แผ่นดินไหวเกิดขึน้ได้อยา่งไร• แผ่นดินไหว

เป็นปรากฏการณ์การท่ีโลกปลดปล่อยพลังงานเพื่อระบายความเครยีดท่ีสะสมไวอ้อกมาอยา่งฉับพลัน และเป็นการปรบัสมดลุของเปลือกโลกให้เขา้ท่ี ทำาให้แผ่นดินเกิดการสัน่สะเทือน ซึง่อยูใ่นรูปของ คล่ืนไหวสะเทือน (seismic wave) ซึง่จะแผ่กระจายจากจุดกำาเนิดไปทกุทิศทางและเคล่ือนท่ีผ่านตัวกลางภายในโลกขึน้บนผิวโลก

3

• จากสถิติการศึกษาความลึกของคลื่นไหวสะเทือนจาก บรเิวณศูนยเ์กิดแผ่นดินไหว สามารถแบง่ศูนยก์ารเกิดแผ่นดินไหวได้ 3 ระดับ

1. แผ่นดินไหวระดับต้ืน จะเกิดท่ีความลึกน้อยกวา่ 70 กิโลเมตร จากผิวโลก

2. แผ่นดินไหวระดับปานกลาง จะเกิดท่ีความลึกระหวา่ง 70 ถึง 300 กิโลเมตร จากผิวโลก

3. แผ่นดินไหวระดับลึก จะเกิดท่ีความลึกมากกวา่ 300 กิโลเมตร จากผิวโลก

• แผ่นดินไหวนอกจากจะเกิดจากการเคล่ือนท่ีของแผ่นธรณี ยงัอาจเกิดจากสาเหตอ่ืุนๆได้ เชน่

- การระเบดิของภเูขาไฟ ซึ่งการเคล่ือนตัวของแมกมาสูป่ล่องภเูขาไฟ ก่อนระเบดิเป็นลาวา อาจท้ำาใหเ้กิดแผ่นดินไหวได้

- การทดลองปรมาณูใต้ดิน- การระเบดิพื(นท่ีเพื่อส้ำารวจลักษณะ

ของหนิ เพื่อการก่อสรา้งอาคารและเขื่อน

4. Seismic Wave : คลื่นไหวสะเทือน

1.Body wavesคลื่นในตัวกลาง

Primary wave คล่ืนปฐมภมูิ

Secondary waveคล่ืนทติุยภมูิ

Primary Waves (P Waves)

• A type of seismic wave that compresses and expands the ground• The first wave to arrive at an

earthquakehttp://daphne.meccahosting.com/~a0000e89/insideearth2.htm

Secondary Waves (S Waves)

• A type of seismic wave that moves the ground up and down or side to side

http://daphne.meccahosting.com/~a0000e89/insideearth2.htm

คลื่นในตัวกลาง เป็นคล่ืนท่ีเคล่ือนท่ีแผ่กระจายไปทกุทิศทาง และเคล่ือนท่ีในตัวกลาง• คลื่นปฐมภมู ิหรอื คล่ืน P เป็นคล่ืนตามยาว

อนุภาคของตัวกลางจะเคล่ือนที่ในทิศทางเดียวกับทิศทางการเคล่ือนที่ของคล่ืน คล่ืน P จะมคีวามเรว็มากกวา่คล่ืนชนิดอ่ืน และเคล่ือนที่ผ่านได้ทกุตัวกลาง

• คลื่นทติุยภมู ิหรอื คลื่น S เป็นคล่ืนตามขวาง อนุภาคของตัวกลางจะเคล่ือนที่ในแนวตั(งฉากกับทิศทางการเคล่ือนที่ของคล่ืน คล่ืน S จะเคล่ือนที่ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแขง็เท่านั (น และมีความเรว็น้อยกวา่คล่ืน P

คลื่นพื้นผิว เป็นคล่ืนท่ีเคล่ือนท่ีบนผิวโลกหรอืใต้ผิวโลกเล็กน้อย และเคล่ือนท่ีด้วยอัตราเรว็ท่ีชา้กวา่คล่ืนใน

ตัวกลาง

• คลื่นเลิฟ (Love wave) หรอื คลื่น L เป็นคล่ืนท่ีท้ำาใหอ้นุภาคตัวกลางสัน่ในแนวราบ ซึ่งเป็นคล่ืนท่ีสรา้งความเสยีหายใหกั้บรากฐานของอาคารและสิง่ปลกูสรา้งต่างๆ

• คลื่นเรยล์ี (Rayleigh wave) หรอื คลื่น R เป็นคล่ืนที่ท้ำาใหอ้นุภาคของตัวกลางเคล่ือนท่ีในแนวด่ิงเป็นวงรใีนทิศทางเดียวกับการเคล่ือนท่ีของคล่ืน ท้ำาใหผิ้วโลกมกีารสัน่ขึ(นลง

5. How to recorded Seismic waves ? • Seismic waves are recorded

and measured by an instrument called a seismograph.• Seismic waves inside Earth

are called body waves. • The two main types of body

waves are P-waves and S-waves.

• After an earthquake occurs, the first seismic waves recorded will be

P-waves. • S-waves are

recorded next, followed by the surface waves.

Typical Seismogram

http://isu.indstate.edu/jspeer/Earth&Sky/EarthCh11.ppt

• เครื่องไซสโมกราฟท่ีบนัทึกการเคลื่อนท่ีในแนวด่ิง

ขอ้มูลแผ่นดินไหว สามารถบนัทึกด้วยการติดตั้งเครอืขา่ยของเครื่อง “ไซสโมกราฟ ” (Seismograph) ท่ีติดตั(งอยูต่ามแหล่งต่างๆ โดยเครื่องมอืนี(จะประกอบด้วยเครื่องรบัความสัน่สะเทือน ซึง่แปลงสญัญาณความสัน่สะเทือนเป็นสญัญาณไฟฟา้ จากนั(นจะถกูขยายด้วยระบบสญัญาณแล้วแปลงกลับเป็นการสัน่ไหวอีกครั(งเพื่อบนัทึกลงกระดาษเป็นกราฟขึน้ลง

6. Where Do Earthquakes Occur and How Often?1. 80% of all earthquakes occur

in the circum-Pacific beltmost of these result from convergent margin activity

called “ring of Fire”2. 15% occur in the

Mediterranean-Asiatic belt3. remaining 5% occur in the

interiors of plates and on spreading ridge centers

more than 150,000 quakes strong enough to be felt are recorded each year

• การขอ้มูลในอดีตพบวา่ ศูนยเ์กิดแผ่นดินไหว สมัพนัธกั์บแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาค โดยแนวรอยต่อท่ีส้ำาคัญท่ีท้ำาใหเ้กิดแผ่นดินไหว มดีังนี(

• 1. แนวรอยต่อท่ีเกิดล้อมรอบมหาสมุทรแปซฟิกิ เกิดแผ่นดินไหวท่ีค่อนขา้งรุนแรง คิดเป็น 80 % เรยีกบรเิวณนี(วา่ วงแหวนแห่งไฟ (Ring of Fire)

• 2. แนวรอยต่อภเูขาแอลปใ์นทวปียุโรปและภเูขาหิมาลัยในทวปีเอเชยี เกิดแผ่นดินไหว ประมาณ 15 %

6. แนวแผ่นดินไหว

• 3. แนวรอยต่ออ่ืนๆ อีกประมาณ 5 % เกิดในแนวสนักลางมหาสมุทรแอตแลนติก แนวสนัเขาใต้มหาสมุทรอินเดียและอารก์ติก

7. Measuring seismic waves• The Richter scale ranks earthquakes

according to their magnitude of the seismic waves recorded on a seismograph.

Measuring earthquake damage• The Modified Mercalli scale has 12 descriptive categories. • Each category is a rating of the damage experienced by buildings, the ground, and people.

ขนาดของแผ่นดินไหว ก้ำาหนดจากปรมิาณพลังงานท่ีปลดปล่อยออกมาจากศูนย์เกิดแผ่นดินไหว โดย ชารล์ เอฟ รกิ เตอร ์เป็นคนแรกท่ีคิดค้นสตูรการวดัขนาดของแผ่นดินไหว

โดยแผ่นดินไหวท่ีค้ำานวณได้ต้องมีศูนยเ์กิดแผ่นดินไหวระดับตื(นและต้องเป็นสถานีท่ีอยูใ่นระยะ 200- 300 กิโลเมตร นอกจากนี( ยงัวดัเฉพาะคล่ืนไหวสะเทือนท่ีมีความสงูท่ีสดุเท่านั(น ไมไ่ด้บอกขนาดของแผ่นดินไหวท่ีแท้จรงิ จงึท้ำาใหม้ขีอ้จ้ำากัดในการใช้มาตรารกิเตอร์

7. ขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหว

8. Tsunami

http://www.uwgb.edu/dutchs/EarthSC-102VisualsIndex.HTM

29

A

DC

B

Formation of a tsunami

http://isu.indstate.edu/jspeer/Earth&Sky/EarthCh11.ppt

ในประเทศไทยเคยเกิดแผ่นดินไหวหรอืไม ่??

และมผีลกระทบอยา่งไรบา้ง ??

9. ประเทศไทยกับปรากฏการณ์แผ่นดินไหว

รอยเลื่อนมพีลัง (active fault)

แผ่นดินไหวสว่นใหญ่ในประเทศไทย มกัเกิดจากรอยเล่ือนในชั(นหนิท่ีมพีลัง สว่นใหญ่อยูใ่นภาคเหนือและภาคตะวนัตก เชน่ รอยเล่ือนเชยีงแสน รอยเล่ือนแมท่า รอยเล่ือนเถิน รอยเล่ือนศรสีวสัดิ์ และรอยเล่ือนเจดีย์สามองค์ สว่นภาคใต้ เชน่ รอยเล่ือนระนอง และรอยเล่ือนคลองมะรุย่

คาบอุบติัซำ้าหมายถึง ระยะเวลาครบรอบของแผ่น

ดินไหวท่ีเคยเกิดขึ(น ณ ท่ีนั (นแล้วกลับมาเกิดซ้ำ(าในท่ีเดิมอีก อาจเป็นรอ้ยหรอืพนัปี หรอืน้อยกวา่นั(น

การศึกษารอยเล่ือนมพีลัง จะท้ำาให้ทราบศูนยก์ลางการเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งสามารถน้ำามาค้ำานวณหาคาบอุบติัซ้ำ(าได้