«ريختر» ليس الوحيد.. مقاييس أكثر دقة لمعرفة شدة الزلازل
نشر
في 07-02-2023 | 18:09
آخر
تحديث 14-02-2023 | 19:05
يعتقد الناس أن الهزات الأرضية محدودة وقد لا تحدث سوى مرات قليلة على مدار العام، ولكن الحقيقة أن الزلازل تحدث طوال الوقت بيد أن غالبيتها تكون ضعيفةً إلى الدرجة التي تجعلنا لا نشعر بها، فهي لا تسبب أي ضرر، وفقاً لمجلة «scientefic American».
ولكن كما حدث مع الزلزال المدمر الذي أصاب مناطق من تركيا وسورية فإن هناك هزات أرضية ضخمة يمكن أن تسبب كوارث هائلة على الصعيد البشري والمادي، وهناك عدة مقاييس لمعرفة شدة الزلازل والهزات الأرضية، ويُعد «ريختر» الأشد شيوعاً واستخداماً على الصعيد الإعلامي.
وعلى الرغم من أن الممارسة العلمية الحديثة استبدلت مقياس ريختر الأصلي بمقاييس أخرى أكثر دقةً، فإن مقياس ريختر لا يزال يذكر في التقارير الإخبارية المتعلقة بخطورة الزلازل، باعتباره الاسم الأكثر انتشاراً.
وفيما يلي أهم المقاييس التي يعتمد عليها العلماء لقياس الزلازل.
ريختر و«الزلازل المتوسطة»
يُعرف مقياس ريختر (Richter scale) بأنه مقياس كمي يستخدم لقياس شدة الزلازل أو مقدار قوتها، وذلك من خلال تحديد مقدار ارتفاع أكبر موجة زلزالية تم رصدها على مسافة محددة من المصدر الزلزالي عند حدوث الزلزال.
وقد جرى تصميم مقياس ريختر في الأصل لقياس شدة الزلازل المتوسطة؛ أي التي تتراوح شدتها بين 3 إلى 7 درجات فقط، إلا أن نشوء عدد من الزلازل الأكثر قوةً من ذلك في جنوب كاليفورنيا، أدى إلى تطوير المقياس ليستطيع قياس شدة الزلال التي تصل تعلو عن 7 درجات، وفقاً لموقع «ميشيغان تك».
ويتدرج مقياس ريختر من 1 إلى 10، بحيث تعني كل زيادة مقدارها 1 ريختر زيادة قوة الزلزال عن الوحدة الأصغر بمقدار 10 أضعاف، فعلى سبيل المثال، الزلزال الذي تبلغ شدته 2 ريختر تكون قوته عشرة أضعاف الزلزال الذي تبلغ شدته 1 ريختر وبالتالي هو أقوى بعشر مرات وليس الضعف.
وفي المجمل فإن شدة الهزات تتراوح بين درجة إلى 3 درجات على مقياس ريختر، فإن لا أحد يشعر بها، وأما إذ كانت درجتها 4 فتسمى بـ«الطفيفة» أي التي يشعر بها البعض ولكنها لا تسبب أي أضرار تذكر.
وفي حالة تراوحت شدة الهزة من 4 إلى 4.9، فعندئذ تسمى «الزلازل الخفيفة» ويشعر بها جميع الناس، وتتسبب بتحطم بعض الأشياء مثل النوافذ الضعيفة.
وإذا تراوحت شدة الهزة الأرضة بين 5 إلى 5.9 درجات فإنها تعتبر عن الزلازل المعتدلة، أي التي تلحق الضرر ببعض المباني والمرافق ذات البنية الضعيفة أو المتهالكة.
وتكون الزلازل قوية إذ تراوحت شدتها بين 6 و 6.9 درجات وقد تتسبب بأضرار بسيطة أو معتدلة للمناطق المأهولة بالسكان، ومن 7 إلى 7.9 تدخل الهزات الأرضية تحت مسمى «الزلازل الكبيرة» أي التي تتسبب بحدوث أضرار كبير على مساحات واسعة من الأرض، وقد تتسبب في موت المئات أو الآلاف.
وفي حال وصلت شدة الهزة إلى بين 8 و9 درجات فهذا يعني حدوث «الزلزال العظيم» الذي يتسبب بحدوث دمار شديد وخسائر في الأرواح على مساحات واسعة من الأرض، وتجدر الإشارة إلى أنه في 26 ديسمبر من العام 2004 أحدث زلزال بقوة 9.15 درجة قبالة جزيرة سومطرة أمواج مد عاتية «تسونامي» امتدت إلى إندونيسيا وتايلاند والهند وسريلانكا ودول كثيرة أخرى في المنطقة، مما تسبب في تدمير القرى والجزر السياحية وإسقاط قرابة 230 ألف قتيل أو مفقود.
وبحسب وكالة «إيرين» للأنباء الإنسانية، فإن هناك الكثير من وسائل قياس قوة الزلال التي حلت محل مقياس ريختر وصولاً إلى نماذج التنبؤ التي تقوم بقياس الآثار الاقتصادية للزلازل على المجتمع.
مقياس العزم الزلزالي (Mw)
يعتبر مقياس العزم الزلزالي (Mw) المقياس الأكثر شيوعاً اليوم لقياس قوة الزلزال المتمثلة في مقدار الطاقة المنطلقة منه عند مصدره.
وقد تم تطويره من طرف هيرو كاناموري، وهو أستاذ فخري في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في سبعينيات القرن الماضي. وقد تم تصميمه ليحل محل عدة مقاييس لدرجة عزم الزلازل بما فيها مقياس ريختر الذي كان قد ظهر على الساحة في في ثلاثينيات القرن الماضي مستنداً في تصميمه على الخصائص الجيولوجية لولاية كاليفورنيا فقط والتي تكون معظم الزلازل الواقعة فيها غير عميقة.
ويوفر مقياس درجة العزم الزلزالي قياساً أكثر تناسقاً للزلازل مهما كان عمقها عن طريق الأخذ بالاعتبار المنطقة الفعلية لتمزق خط الصدع.
وفي هذا السياق، قال تاكيشي كويزومي، عالم الزلازل في وكالة الأرصاد الجوية اليابانية «لا تزال وسائل الإعلام تتحدث عن مقياس ريختر خلال تغطيتها الإخبارية للزلازل، ولكن العلماء يستخدمون درجة العزم فقط، ويمكن حساب درجة العزم بصيغ مختلفة».
وأضاف أن هذه البيانات تعتبر هامة جداً لعلماء الزلازل عند التنبؤ بحوادث تسونامي وغيرها من المخاطر المرتبطة بالزلازل.
مقياس ميركالي المعدل (MMI)
ويصف مقياس ميركالي المعدل الزلازل من حيث تأثيرها، حيث يتم استخدام الأرقام العادية لقياس القوة بينما تستخدم الأرقام الرومانية للتعبير عن تأثير الزلزال.
ويُشير مصطلح تأثير الزلزال إلى مدى الشعور بالاهتزاز ومستوى الضرر في موقع محدد.
وأوضح مهندس الزلازل في المركز الآسيوي للتأهب للكوارث الواقع مقره في بانكوك، بيرانان تواشيرابورن، أن «كثيراً من الناس يعتقدون أن ارتفاع قوة الزلازل هو ما يؤدي إلى حصول أضرار أكبر، ولكن هذا ليس هو الحال دائماً، فالضرر يتوقف على الموقع، فإذا كنت بعيداً عن مركز الزلزال قد لا تتأثر كثيراً بحجمه ولا تشعر سوى باهتزاز بسيط جداً».
ونبه تواشيرابورن إلى أن الزلزال الذي وقع بالقرب من كرايست تشيرتش في نيوزيلندا في فبراير 2011 والذي بلغت قوته 6.1 دليل على أن الاعتماد على قياس القوة وحده قد يكون مضللاً، موضحاً أنه «يمكن لزلزال معتدل لا تتعدى قوته 6.1 أن يسبب أضراراً كبيرة وخسائر في الأرواح إذا حدث على عمق ضحل وكان قريباً جداً من منطقة مكتظة بالسكان».
مقياس الزلازل لوكالة الأرصاد الجوية اليابانية
يقيس مقياس الزلازل الخاص بوكالة الأرصاد الجوية اليابانية حجم الزلزال باستخدام وحدات «شيندو».
وهو وإن كان يماثل مقياس ميركالي المعدل إلا أن الفرق بينهما يتمثل في كون مقياس وكالة الأرصاد الجوية اليابانية يقيس الحجم من 0 إلى 7، بينما يتدرج مقياس ميركالي المعدل من 1 إلى 12.
ويستخدم مقياس وكالة الأرصاد الجوية اليابانية في اليابان وتايوان فقط حيث يرى القائمون عليه أنه يعطي أسرع معلومات في العالم عن حجم الزلازل، كما أنه قد جرى تركيب عدادات لقياس حجم الزلازل في جميع أنحاء البلاد، مما يجعل العملية الحسابية أسرع بكثير وإصدار تحذيرات للناس.
التقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة (PAGER)
على خلفية الجدل المستمر منذ عقود عمّا إذا كان مقياس القوة أو مقياس الحجم هو ما يوفر أفضل قياس للزلازل، قامت مصلحة المساحة الجيولوجية في الولايات المتحدة عام 2010 بتطوير تكنولوجيا جديدة للتقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة (PAGER).
وتقوم هذه التكنولوجيا بتقييم مدى توزيع الهزات وعدد الأشخاص والمجتمعات المتضررة والوفيات والخسائر الاقتصادية المحتمل التعرض لها وذلك عبر الأخذ بعين الاعتبار التركيبة السكانية وأنواع البنايات وبيانات الحالة الاقتصادية والخسائر البشرية التي تم جمعها من الزلازل السابقة.
ولا يزال نظام التقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة جديداً بالنسبة لمعظم الناس، ولكن المعلومات التي يقدمها مفيدة للحكومات ووكالات المعونة.
وبالإضافة إلى تقديم بيانات خاصة بتخفيف الآثار بعد وقوع الكارثة، يتفوق نظام التقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة على أنظمة القياس الأخرى عن طريق توفير المعلومات التي تساعد على الاستعداد للزلازل.
حيث أن ذلك النظام يسلط الضوء على أضعف الهياكل التي تحتاج إلى تحسين، وهذا أمر مهم خصوصاً بالنسبة للبلدان النامية التي لا يتبع فيها الناس دائماً قوانين البناء بشكل سليم.
ولكن بحسب خبراء فإن هذا النظام لا يزال يحتاج إلى المزيد من الوعي من قبل الحكومات والأوساط العلمية ووسائل الإعلام لأن قياس القوة والكثافة وحدهما لا يكفي للتعبير عن خطورة الزلازل.
ولكن كما حدث مع الزلزال المدمر الذي أصاب مناطق من تركيا وسورية فإن هناك هزات أرضية ضخمة يمكن أن تسبب كوارث هائلة على الصعيد البشري والمادي، وهناك عدة مقاييس لمعرفة شدة الزلازل والهزات الأرضية، ويُعد «ريختر» الأشد شيوعاً واستخداماً على الصعيد الإعلامي.
وعلى الرغم من أن الممارسة العلمية الحديثة استبدلت مقياس ريختر الأصلي بمقاييس أخرى أكثر دقةً، فإن مقياس ريختر لا يزال يذكر في التقارير الإخبارية المتعلقة بخطورة الزلازل، باعتباره الاسم الأكثر انتشاراً.
وفيما يلي أهم المقاييس التي يعتمد عليها العلماء لقياس الزلازل.
ريختر و«الزلازل المتوسطة»
يُعرف مقياس ريختر (Richter scale) بأنه مقياس كمي يستخدم لقياس شدة الزلازل أو مقدار قوتها، وذلك من خلال تحديد مقدار ارتفاع أكبر موجة زلزالية تم رصدها على مسافة محددة من المصدر الزلزالي عند حدوث الزلزال.
وقد جرى تصميم مقياس ريختر في الأصل لقياس شدة الزلازل المتوسطة؛ أي التي تتراوح شدتها بين 3 إلى 7 درجات فقط، إلا أن نشوء عدد من الزلازل الأكثر قوةً من ذلك في جنوب كاليفورنيا، أدى إلى تطوير المقياس ليستطيع قياس شدة الزلال التي تصل تعلو عن 7 درجات، وفقاً لموقع «ميشيغان تك».
ويتدرج مقياس ريختر من 1 إلى 10، بحيث تعني كل زيادة مقدارها 1 ريختر زيادة قوة الزلزال عن الوحدة الأصغر بمقدار 10 أضعاف، فعلى سبيل المثال، الزلزال الذي تبلغ شدته 2 ريختر تكون قوته عشرة أضعاف الزلزال الذي تبلغ شدته 1 ريختر وبالتالي هو أقوى بعشر مرات وليس الضعف.
وفي المجمل فإن شدة الهزات تتراوح بين درجة إلى 3 درجات على مقياس ريختر، فإن لا أحد يشعر بها، وأما إذ كانت درجتها 4 فتسمى بـ«الطفيفة» أي التي يشعر بها البعض ولكنها لا تسبب أي أضرار تذكر.
وفي حالة تراوحت شدة الهزة من 4 إلى 4.9، فعندئذ تسمى «الزلازل الخفيفة» ويشعر بها جميع الناس، وتتسبب بتحطم بعض الأشياء مثل النوافذ الضعيفة.
وإذا تراوحت شدة الهزة الأرضة بين 5 إلى 5.9 درجات فإنها تعتبر عن الزلازل المعتدلة، أي التي تلحق الضرر ببعض المباني والمرافق ذات البنية الضعيفة أو المتهالكة.
وتكون الزلازل قوية إذ تراوحت شدتها بين 6 و 6.9 درجات وقد تتسبب بأضرار بسيطة أو معتدلة للمناطق المأهولة بالسكان، ومن 7 إلى 7.9 تدخل الهزات الأرضية تحت مسمى «الزلازل الكبيرة» أي التي تتسبب بحدوث أضرار كبير على مساحات واسعة من الأرض، وقد تتسبب في موت المئات أو الآلاف.
وفي حال وصلت شدة الهزة إلى بين 8 و9 درجات فهذا يعني حدوث «الزلزال العظيم» الذي يتسبب بحدوث دمار شديد وخسائر في الأرواح على مساحات واسعة من الأرض، وتجدر الإشارة إلى أنه في 26 ديسمبر من العام 2004 أحدث زلزال بقوة 9.15 درجة قبالة جزيرة سومطرة أمواج مد عاتية «تسونامي» امتدت إلى إندونيسيا وتايلاند والهند وسريلانكا ودول كثيرة أخرى في المنطقة، مما تسبب في تدمير القرى والجزر السياحية وإسقاط قرابة 230 ألف قتيل أو مفقود.
وبحسب وكالة «إيرين» للأنباء الإنسانية، فإن هناك الكثير من وسائل قياس قوة الزلال التي حلت محل مقياس ريختر وصولاً إلى نماذج التنبؤ التي تقوم بقياس الآثار الاقتصادية للزلازل على المجتمع.
مقياس العزم الزلزالي (Mw)
يعتبر مقياس العزم الزلزالي (Mw) المقياس الأكثر شيوعاً اليوم لقياس قوة الزلزال المتمثلة في مقدار الطاقة المنطلقة منه عند مصدره.
وقد تم تطويره من طرف هيرو كاناموري، وهو أستاذ فخري في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في سبعينيات القرن الماضي. وقد تم تصميمه ليحل محل عدة مقاييس لدرجة عزم الزلازل بما فيها مقياس ريختر الذي كان قد ظهر على الساحة في في ثلاثينيات القرن الماضي مستنداً في تصميمه على الخصائص الجيولوجية لولاية كاليفورنيا فقط والتي تكون معظم الزلازل الواقعة فيها غير عميقة.
ويوفر مقياس درجة العزم الزلزالي قياساً أكثر تناسقاً للزلازل مهما كان عمقها عن طريق الأخذ بالاعتبار المنطقة الفعلية لتمزق خط الصدع.
وفي هذا السياق، قال تاكيشي كويزومي، عالم الزلازل في وكالة الأرصاد الجوية اليابانية «لا تزال وسائل الإعلام تتحدث عن مقياس ريختر خلال تغطيتها الإخبارية للزلازل، ولكن العلماء يستخدمون درجة العزم فقط، ويمكن حساب درجة العزم بصيغ مختلفة».
وأضاف أن هذه البيانات تعتبر هامة جداً لعلماء الزلازل عند التنبؤ بحوادث تسونامي وغيرها من المخاطر المرتبطة بالزلازل.
مقياس ميركالي المعدل (MMI)
ويصف مقياس ميركالي المعدل الزلازل من حيث تأثيرها، حيث يتم استخدام الأرقام العادية لقياس القوة بينما تستخدم الأرقام الرومانية للتعبير عن تأثير الزلزال.
ويُشير مصطلح تأثير الزلزال إلى مدى الشعور بالاهتزاز ومستوى الضرر في موقع محدد.
وأوضح مهندس الزلازل في المركز الآسيوي للتأهب للكوارث الواقع مقره في بانكوك، بيرانان تواشيرابورن، أن «كثيراً من الناس يعتقدون أن ارتفاع قوة الزلازل هو ما يؤدي إلى حصول أضرار أكبر، ولكن هذا ليس هو الحال دائماً، فالضرر يتوقف على الموقع، فإذا كنت بعيداً عن مركز الزلزال قد لا تتأثر كثيراً بحجمه ولا تشعر سوى باهتزاز بسيط جداً».
ونبه تواشيرابورن إلى أن الزلزال الذي وقع بالقرب من كرايست تشيرتش في نيوزيلندا في فبراير 2011 والذي بلغت قوته 6.1 دليل على أن الاعتماد على قياس القوة وحده قد يكون مضللاً، موضحاً أنه «يمكن لزلزال معتدل لا تتعدى قوته 6.1 أن يسبب أضراراً كبيرة وخسائر في الأرواح إذا حدث على عمق ضحل وكان قريباً جداً من منطقة مكتظة بالسكان».
مقياس الزلازل لوكالة الأرصاد الجوية اليابانية
يقيس مقياس الزلازل الخاص بوكالة الأرصاد الجوية اليابانية حجم الزلزال باستخدام وحدات «شيندو».
وهو وإن كان يماثل مقياس ميركالي المعدل إلا أن الفرق بينهما يتمثل في كون مقياس وكالة الأرصاد الجوية اليابانية يقيس الحجم من 0 إلى 7، بينما يتدرج مقياس ميركالي المعدل من 1 إلى 12.
ويستخدم مقياس وكالة الأرصاد الجوية اليابانية في اليابان وتايوان فقط حيث يرى القائمون عليه أنه يعطي أسرع معلومات في العالم عن حجم الزلازل، كما أنه قد جرى تركيب عدادات لقياس حجم الزلازل في جميع أنحاء البلاد، مما يجعل العملية الحسابية أسرع بكثير وإصدار تحذيرات للناس.
التقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة (PAGER)
على خلفية الجدل المستمر منذ عقود عمّا إذا كان مقياس القوة أو مقياس الحجم هو ما يوفر أفضل قياس للزلازل، قامت مصلحة المساحة الجيولوجية في الولايات المتحدة عام 2010 بتطوير تكنولوجيا جديدة للتقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة (PAGER).
وتقوم هذه التكنولوجيا بتقييم مدى توزيع الهزات وعدد الأشخاص والمجتمعات المتضررة والوفيات والخسائر الاقتصادية المحتمل التعرض لها وذلك عبر الأخذ بعين الاعتبار التركيبة السكانية وأنواع البنايات وبيانات الحالة الاقتصادية والخسائر البشرية التي تم جمعها من الزلازل السابقة.
ولا يزال نظام التقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة جديداً بالنسبة لمعظم الناس، ولكن المعلومات التي يقدمها مفيدة للحكومات ووكالات المعونة.
وبالإضافة إلى تقديم بيانات خاصة بتخفيف الآثار بعد وقوع الكارثة، يتفوق نظام التقييم الفوري للزلازل العالمية من أجل الاستجابة على أنظمة القياس الأخرى عن طريق توفير المعلومات التي تساعد على الاستعداد للزلازل.
حيث أن ذلك النظام يسلط الضوء على أضعف الهياكل التي تحتاج إلى تحسين، وهذا أمر مهم خصوصاً بالنسبة للبلدان النامية التي لا يتبع فيها الناس دائماً قوانين البناء بشكل سليم.
ولكن بحسب خبراء فإن هذا النظام لا يزال يحتاج إلى المزيد من الوعي من قبل الحكومات والأوساط العلمية ووسائل الإعلام لأن قياس القوة والكثافة وحدهما لا يكفي للتعبير عن خطورة الزلازل.
