ประเทศไทยตั้งอยู่ใกล้กับแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญมากมาย ซึ่งจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว บันทึกประวัติศาสตร์ รวมทั้งข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว บ่งชี้ว่าเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่หลายครั้ง ซึ่งจากการประมวลผล ความไหวสะเทือนเท่า (isoseismal map) ที่เคยมีการรายงานไว้ในอดีต Pailoplee (2012) สรุปว่าในช่วงปี ค.ศ. 1912-2012 ประเทศไทยเคยได้รับภัยพิบัติแผ่นดินไหวหลายครั้งในระดับความรุนแรงแผ่นดินไหว II-VII ตาม มาตราเมอร์คัลลีแปลง (MMI)

ดังนั้นนักแผ่นดินไหวจึงพยายามประเมินสถานการณ์ภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศไทยอย่างต่อเนื่อง และนำเสนอ แผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard map) ที่แตกต่างกันตามแต่ข้อมูลที่ถืออยู่ในมือในแต่ละยุค บทความนี้มีวัถตุประสงค์ที่จะรวบรวมงานวิจัยในอดีตที่เคยมี การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (seismic hazard analysis) ในประเทศไทย นับตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน

Hattori (1980)

Hattori (1980) ประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวด้วยวิธีความน่าจะเป็น (Probabilistic Seismic Hazard Analysis, PSHA) (Cornell, 1968) ในประเทศไทย โดยประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวต่างๆ จากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวของหน่วยงาน NOAA และประยุกต์ใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ McGuire (1974) และนำเสนอแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย gal) ที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ดังกล่าว ในทุก 100 ปี ซึ่งผลการประเมินบ่งชี้ว่าภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทยมีโอกาสได้รับค่า PGA = 20-50 gal (0.02-0.05g) ในขณะที่พื้นที่อื่นๆ ของประเทศไทย ประเมินว่าไม่มีภัยพิบัติแผ่นดินไหว

หลังจากนั้น Santoso (1982) ปรับปรุงผลการประเมิน PSHA ของ Hattori (1980) โดยประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวต่างๆ จากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวของหน่วยงาน NOAA ที่เพิ่มขึ้นและฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากหน่วยงานกรมอุตุนิยมวิทยา ประเทศไทย (Thai Meteorological Department, TMD) และนำเสนอแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย gal) ที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ดังกล่าว ในทุก 36 ปี และ 74 ปี

Warnitchai และ Lisantono (1996)

Warnitchai และ Lisantono (1996) ประเมิน PSHA ในประเทศไทย โดยใช้ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่บันทึกไว้ในช่วงเวลา 80 ปี (Nutalaya และคณะ, 1985) เพื่อประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวของเขตกำเนิดแผ่นดินไหวต่างๆ ซึ่งจำแนกโดย Nutalaya และคณะ (1985) โดยประเมินค่า PGA จากแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Esteva และ Villaverde (1973) และนำเสนอแผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย g) ที่มีโอกาส 10% POE ในอีก 50 ปี ผลการประเมินบ่งชี้ว่าภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทยตั้งอยู่ในพื้นที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวปานกลาง โดยมีค่า PGA สูงที่สุดประมาณ 0.27g

Petersen และคณะ (2007)

Petersen และคณะ (2007) ประเมิน PSHA ครอบคลุมพื้นที่ภูมิภาคอาเซียนแผ่นดินใหญ่รวมทั้งประเทศไทย โดยประยุกต์ใช้ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวร่วมกับฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวในการประเมินพฤติกรรมกรรมการเกิดแผ่นดินไหวของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวต่างๆ โดยเฉพาะพื้นที่ประเทศไทย Petersen และคณะ (2007) พิจารณารอยเลื่อนมีพลัง เช่น รอยเลื่อนแม่จันและรอยเลื่อนเจดีย์สามองค์ เป็นต้น และประยุกต์ใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Sadigh และคณะ (1997) และนำเสนอผลการประเมิน PSHA ในรูปแบบของแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย %g) ที่มีโอกาส 2% POE และ 10% POE ในอีก 50 ปี

โดยผลการประเมินบ่งชี้ว่าประเทศไทยมีโอกาส 2% POE ในอีก 50 ปี ที่จะได้รับค่า PGA อยู่ในช่วง 5-20%g (0.05-0.20g) โดยพื้นที่ซึ่งมีภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุด ได้แก่ ภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทยซึ่งมีรอยเลื่อนมีพลังวางตัวอยู่ ส่วนในกรณีของโอกาส 10% POE ในอีก 50 ปี พบว่าประเทศไทยมีโอกาสได้รับค่า PGA ประมาณ 1-5%g (0.01-0.05g)

นอกจากนี้ Pailoplee และคณะ (2008) Pailoplee และคณะ (2009a) Pailoplee และคณะ (2010b; c) และ สันติ ภัยหลบลี้ และคณะ (2553) ประเมิน PSHA โดยพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบรอยเลื่อนจำนวน 55 รอยเลื่อน (Pailoplee และคณะ, 2009a) รวมทั้งเขตกำเนิดแผ่นดินไหวจำนวน 21 เขตกำเนิด (กรมทรัพยากรธรณี, 2548) และประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวร่วมกับฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว

ในส่วนของแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว จากการเปรียบเทียบข้อมูลแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่มีอยู่ในขณะนั้นจำนวน 7 ข้อมูล กับแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวจากงานวิจัยในอดีต Pailoplee และคณะ (2009a) และ Pailoplee และคณะ (2010b) ประยุกต์ใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Kobayashi และคณะ (2000) เป็นแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนต่างๆ ภายในแผ่นเปลือกโลก (intraplate earthquake) ส่วนในกรณีของแผ่นดินไหวที่เกิดระหว่างขอบการชนกันของแผ่นเปลือกโลก (interplate earthquake) และบริเวณแผ่นที่มุดลงไปในชั้นเนื้อโลก (intraslab earthquake) Pailoplee และคณะ (2009a) และ Pailoplee และคณะ (2010b) ประยุกต์ใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Petersen และคณะ (2004) เพื่อเป็นแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เกิดตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน และนำเสนอผลการประเมิน PSHA ในรูปแบบของแผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย %g) ที่มีโอกาส 2% POE และ 10% POE ในอีก 50 ปี (Pailoplee และคณะ, 2010b)

ผลการประเมินบ่งชี้ว่า พื้นที่ภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทยเป็นพื้นที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุด โดยหากพิจารณาที่โอกาส 2% POE และ 10% POE ในอีก 50 ปี Pailoplee และคณะ (2010b) ประเมินว่าภาคเหนือและภาคตะวันตกของประเทศไทยมีโอกาสได้รับค่า PGA ประมาณ 0.20-0.30g และ 0.20-0.25g ตามลำดับ ในขณะที่ภาคอื่นๆ ของประเทศไทยมีโอกาสได้รับค่า PGA ประมาณ 0.05-0.10g

Palasri และ Ruangrassamee (2010)

Palasri และ Ruangrassamee (2010) ประเมิน PSHA โดยพิจารณาเขตกำเนิดแผ่นดินไหวซึ่งนำเสนอโดยกรมทรัพยากรธรณี (2548) และพิจารณาพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว นอกจากนี้ Palasri และ Ruangrassamee (2010) นำเสนอว่าแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Sadigh และคณะ (1997) เหมาะสมกับแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนภายในแผ่นเปลือกโลกและแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Petersen และคณะ (2004) เหมาะสมกับเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน

แผนที่ประเทศไทยและพื้นที่ข้างเคียงแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย g) ที่มีโอกาส (ก) 2% POE และ (ข) 10% POE ในอีก 50 ปี (Palasri และ Ruangrassamee, 2010)

ผลการประเมินสรุปว่าค่า PGA ที่มีโอกาส 2% POE ในอีก 50 ปี มีค่าสูงในภาคตะวันตกของประเทศไทย โดยเฉพาะบริเวณจังหวัดกาญจนบุรีและจังหวัดตาก (PGA = 0.30g) ส่วนภาคเหนือของประเทศไทยมีโอกาสได้รับค่า PGA ประมาณ 0.40g และในขณะที่กรุงเทพมหานครมีค่า PGA ประมาณ 0.02g ในกรณีของโอกาส 10% POE ในอีก 50 ปี มีการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของภัยพิบัติใกล้เคียงกับในกรณีของโอกาส 2% POE ในอีก 50 ปี แต่ค่า PGA ต่ำกว่าประมาณ 0.5 เท่า ในทุกพื้นที่ของประเทศไทย (Palasri และ Ruangrassamee, 2010)

นับตั้งแต่งานวิจัยในอดีตของ Hattori (1980) จนกระทั่ง Palasri และ Ruangrassamee (2010) บ่งชี้ว่าการตั้งสมมุติฐานของแหล่งแผ่นดินไหว พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว รวมทั้งการเลือกใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวมีความแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม จากการศึกษางานวิจัยในอดีตในช่วงปี ค.ศ. 2011-2016 พบว่าสมมุติฐานและแบบจำลองที่จำเป็นต่อการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศไทยมีการเปลี่ยนแปลง เนื่องจากมีข้อมูลที่แสดงถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวเพิ่มขึ้น เช่น เขตกำเนิดแผ่นดินไหวของภูมิภาคอาเซียนแผ่นดินใหญ่มีการปรับปรุงเพิ่มเติม (รูป 4ข; Pailoplee และ Choowong, 2013) ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวมีการตรวจวัดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง (Pailoplee, 2014c) ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวที่มีการสำรวจเพิ่มเติมอย่างต่อเนื่อง (Pailoplee และ Charusiri, 2015b; 2016) รวมทั้งแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เปลี่ยนแปลงและประเมินว่ามีความแม่นยำมากขึ้น (Chintanapakdee และคณะ, 2008) ดังนั้น Pailoplee และ Charusiri (2016) จึงประเมิน PSHA จากสมมุติฐาน แบบจำลองและข้อมูลที่แสดงถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวดังกล่าว

วิวัฒนาการการประยุกต์ใช้สมมุติฐาน แบบจำลองและข้อมูลพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวในการประเมิน PSHA ในประเทศไทย (Pailoplee และ Charusiri, 2015b; 2016)

หมายเหตุ: 1) SSZ คือ เขตกำเนิดแผ่นดินไหว 2) AF คือ รอยเลื่อน 3) EQ¹ คือ ข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว เช่น ค่า a และค่า b จากสมการความสัมพันธ์ FMD และ 4) EQ² คือ ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว เช่น MCE และอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน

2) แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวและพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว (earthquake source and activity) สืบเนื่องจากข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวที่มีอยู่อย่างจำกัด การประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศไทยในอดีตส่วนใหญ่จึงพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบเขตกำเนิดแผ่นดินไหวเป็นหลัก เช่น Shrestha (1987) Warnitchai และ Lisantono (1996) Pailoplee และคณะ (2010b; c) Palasri และ Ruangrassamee (2010) และ สันติ ภัยหลบลี้ และคณะ (2553) เป็นต้น ถึงแม้ว่า Petersen และคณะ (2007) และ Pailoplee และคณะ (2009a) จะพิจารณาทั้งแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบรอยเลื่อนและเขตกำเนิดแผ่นดินไหว และประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวร่วมกับฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว แต่พฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวดังกล่าว ประเมินจากตัวแปรด้านแผ่นดินไหวโดยรวม (MCE และอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน) เช่น รอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย Pailoplee และคณะ (2009a) ประเมินว่ามีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนโดยรวม 0.10 และ 1.00 มิลลิเมตร/ปี ตามลำดับ อย่างไรก็ตามจากการศึกษางานวิจัยในอดีต Pailoplee และ Charusiri (2016) พบว่าปัจจุบันมีการศึกษาธรณีวิทยาแผ่นดินไหวตามแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวสำคัญในประเทศไทย ≥ 55 พื้นที่ จาก 13 โครงการ (Pailoplee และ Charusiri, 2016) ได้แก่

พื้นที่ภาคเหนือของประเทศไทย พบการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหว 31 พื้นที่ (กรมชลประทาน, 2549; กรมทรัพยากรธรณี, 2552a; กรมทรัพยากรธรณี, 2552b; กรมทรัพยากรธรณี, 2554; ปัญญา จารุศิริ และคณะ, 2554) ซึ่งรายงานอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนแตกต่างกัน เช่น รอยเลื่อนแพร่ (Phrae Fault; Udchachon และคณะ, 2003) มีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน 0.03 มิลลิเมตร/ปี (หมายเลข 26) ในขณะที่รอยเลื่อนลำปาง-เถิน มีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน 1.00 มิลลิเมตร/ปี (หมายเลข 29) และพบว่าบางรอยเลื่อนมีการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวหลายพื้นที่ เช่น รอยเลื่อนแม่จันพบการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวและประเมินอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนจำนวน 4 พื้นที่ (หมายเลข 1-4; กรมทรัพยากรธรณี, 2552a) โดยมีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนอยู่ในช่วง 0.29-0.16 มิลลิเมตร/ปี

ในกรณีของภาคตะวันตกของประเทศไทย พบจำนวน 13 พื้นที่ (หมายเลข 32-44 ในข) โดยมีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนสูงที่สุดประมาณ 2.87 มิลลิเมตร/ปี จากรอยเลื่อนย่อยบ้านแก่งแคบ (หมายเลข 43; Nuttee และคณะ, 2005) และรอยเลื่อนย่อยบ้านกาเลียมีอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน 0.22 มิลลิเมตร/ปี (หมายเลข 32; ปัญญา จารุศิริ และคณะ, 2547)

นอกจากนี้จากการสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวโดยกรมทรัพยากรธรณี (2550) และกรมชลประทาน (2552) พบการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวจำนวน 11 พื้นที่ (หมายเลข 45-55) ในพื้นที่ภาคใต้ของประเทศไทย โดยในกรณีของรอยเลื่อนระนอง ผลการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวจำนวน 3 พื้นที่ (หมายเลข 45-47) แสดงอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนประมาณ 0.18-0.70 มิลลิเมตร/ปี ในขณะที่รอยเลื่อนคลองมะรุ่ยมีจำนวน 8 พื้นที่ (หมายเลข 48-55) แสดงอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนแตกต่างกันอยู่ในช่วง 0.01-0.50 มิลลิเมตร/ปี (กรมทรัพยากรธรณี, 2550; กรมชลประทาน, 2552)

แผนที่ภูมิภาคต่างๆของประเทศไทยตำแหน่งร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวที่มีการศึกษาในอดีต (ก) ภาคเหนือ (ข) ภาคตะวันตก และ (ค) ภาคใต้ของประเทศไทย (Pailoplee และ Charusiri, 2015b; 2016) ตัวเลขในกรอบสี่เหลี่ยม คือ ลำดับร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวดังแสดงใน

ตำแหน่งร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวตามแนวรอยเลื่อนต่างๆ ในประเทศไทย และผลการประเมินอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน (SR) (หน่วย มิลลิเมตร/ปี) (Pailoplee และ Charusiri, 2016)

ดังที่อธิบายในข้างต้น ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวมีความสำคัญในการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (Andreou และคณะ, 2001) Pailoplee และ Charusiri (2016) จึงประเมิน PSHA โดยพิจารณาแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบรอยเลื่อนจำนวน 55 รอยเลื่อน (Pailoplee และคณะ, 2009a) และประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหวร่วมกับฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว โดยในกรณีของตัวแปรด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหว (MCE และอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อน) Pailoplee และ Charusiri (2016) ประมวลผลจากข้อมูลการขุดร่องสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวทั้งหมด 55 ตำแหน่ง ดังแสดงใน และ

นอกจากนี้ในกรณีของพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่ไม่สัมพันธ์กับรอยเลื่อน Pailoplee และ Charusiri (2016) พิจารณาเป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวแบบพื้นที่หรือเขตกำเนิดแผ่นดินไหว ซึ่งจากการศึกษางานวิจัยในอดีตพบการจำแนกและนำเสนอเขตกำเนิดแผ่นดินไหวในภูมิภาคอาเซียนแผ่นดินใหญ่ 3 รูปแบบ ที่แตกต่างกัน ได้แก่ 1) Nutalaya และคณะ (1985) 2) ปัญญา จารุศิริ และคณะ (2548) และ 3) Pailoplee และ Choowong (2013) ซึ่งเป็นเขตกำเนิดแผ่นดินไหวที่ถูกพัฒนามาจากเขตกำเนิดแผ่นดินไหวของ Nutalaya และคณะ (1985) และ ปัญญา จารุศิริ และคณะ (2548) ตามลำดับ ดังนั้น Pailoplee และ Charusiri (2016) จึงเลือกใช้เขตกำเนิดแผ่นดินไหวของ Pailoplee และ Choowong (2013) ซึ่งมีทั้งหมด 13 เขตกำเนิด (รูป 4ข) และประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากค่า a และค่า b ในแต่ละเขตกำเนิดแผ่นดินไหวที่วิเคราะห์โดย Pailoplee และ Choowong (2014)

3) แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (strong-ground motion attenuation model) สืบเนื่องจากลักษณะทางธรณีวิทยาใต้พื้นโลกที่มีความซับซ้อนในรายละเอียด ทั้งชนิด รูปร่างและการวางตัวของหิน ทำให้คลื่นไหวสะเทือนที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างๆ มีการลดทอนแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ซึ่งนักแผ่นดินไหวในปัจจุบันไม่สามารถวิเคราะห์ลักษณะการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวดังกล่าวได้อย่างถูกต้องแม่นยำจากตัวแปรที่ซับซ้อนของชนิด รูปร่างและการวางตัวของหิน ดังที่อธิบายในข้างต้น ดังนั้นเมื่อเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ นักแผ่นดินไหวจึงประยุกต์ใช้ข้อมูลแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้ซึ่งประกอบด้วยขนาดแผ่นดินไหว ระยะห่างระหว่างสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวและจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว และแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้ เพื่อปรับเทียบและสร้างแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ซึ่งเป็นแบบจำลองแสดงลักษณะการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวตามระยะห่างจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวของแผ่นดินไหวขนาดต่างๆ

จากการศึกษางานวิจัยในอดีต ประกอบกับพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน บ่งชี้ว่าการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวมีความแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ ขึ้นอยู่กับลักษณะเฉพาะทางธรณีวิทยาใต้พื้นโลกที่คลื่นไหวสะเทือนเดินทางผ่านและสภาพแวดล้อมทางธรณีแปรสัณฐานของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหว ได้แก่ 1) แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดในบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลก เช่น Atkinson และ Boore (1997) Youngs และคณะ (1997) และ Crouse และคณะ (1991) เป็นต้น และ 2) แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวสำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดจากรอยเลื่อนภายในแผ่นเปลือกโลก เช่น Esteva และ Villaverde (1973) Idriss (1993) Abrahamson และ Silva (1997) และ Sadigh และคณะ (1997) เป็นต้น

ดังที่อธิบายในข้างต้น แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่อาจส่งผลกระทบต่อประเทศไทยและพื้นที่ข้างเคียงประกอบด้วย 2 ประเภท คือ 1) เขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน และ 2) รอยเลื่อนต่างๆ ที่กระจายตัวอยู่ภายในแผ่นเปลือกโลก โดยในกรณีของเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน Petersen และคณะ (2004) นำเสนอแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวซึ่งปรับปรุงมาจาก Youngs และคณะ (1997) อย่างไรก็ตามจากข้อมูลแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้เพิ่มขึ้น Chintanapakdee และคณะ (2008) พบว่าแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Crouse (1991) สอดคล้องมากที่สุดกับลักษณะการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน

ในกรณีของรอยเลื่อนที่กระจายตัวอยู่ภายในแผ่นเปลือกโลก ในอดีตมีการประยุกต์ใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวแตกต่างกัน เช่น McGuire (1974) Esteva และ Villaverde (1973) Sadigh และคณะ (1997) และ Kobayashi และคณะ (2000) เป็นต้น ซึ่งจากการปรับเทียบกับข้อมูลแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้ ดังที่อธิบายในข้างต้น Chintanapakdee และคณะ (2008) พบว่าแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Idriss (1993) (รูป 1ข) มีความเหมาะสมมากที่สุด สอดคล้องกับผลการปรับเทียบของ Pailoplee และคณะ (2010c) โดยใช้ข้อมูลแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวจากหน่วยงาน TMD

ดังนั้นในการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหวในประเทศไทย Pailoplee และ Charusiri (2016) จึงประยุกต์ใช้แบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวของ Crouse (1991) สำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดในบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน และแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ของ Idriss (1993) สำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดตามแนวรอยเลื่อนต่างๆ ภายในแผ่นเปลือกโลก

หลังจากจัดเตรียมข้อมูลนำเข้าต่างๆ ทั้งแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวและแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว Pailoplee และ Charusiri (2016) แบ่งพื้นที่ประเทศไทยออกเป็นพื้นที่ย่อยขนาด 10×10 ตารางกิโลเมตร และประเมิน PSHA ในแต่ละพื้นที่ย่อย ในรูปแบบของกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหวดังแสดงตัวอย่างของจังหวัดต่างๆ ใน และนำเสนอผลการประเมิน PSHA ในรูปแบบของแผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหว 2 รูปแบบ คือ 1) แผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว และ 2) แผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของโอกาส

4) แผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (ground shaking map) จากกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหวที่ได้จากการประเมิน PSHA ในทุกพื้นที่ย่อยครอบคลุมพื้นที่ประเทศไทย Pailoplee และ Charusiri (2016) วิเคราะห์กราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหวร่วมกับสมการ (7.4) และนำเสนอผลการประเมิน PSHA ในรูปแบบของแผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า PGA (หน่วย g) ที่มีโอกาส 2% POE และ 10% POE ในอีก 50 ปี ( และ) โดยผลการประเมินบ่งชี้ว่าภาคตะวันตก ภาคตะวันตกเฉียงเหนือและภาคใต้ของประเทศไทยมีภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุด ในขณะที่ภาคกลาง ภาคตะวันออกและภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย ไม่แสดงภัยพิบัติแผ่นดินไหว

หากพิจารณาที่โอกาส 2% POE ในอีก 50 ปี พบว่ามีภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูง (0.36-0.40g) ในบริเวณภาคตะวันตกของประเทศไทยรวมทั้งจังหวัดกาญจนบุรี ในขณะที่พื้นที่ภาคใต้ของประเทศไทยซึ่งมีรอยเลื่อนสำคัญ 2 รอยเลื่อน คือ ในบริเวณใกล้กับรอยเลื่อนระนองแสดงค่า PGA = 0.30g

ในขณะที่พื้นที่ใกล้เคียงรอยเลื่อนคลองมะรุ่ยพบค่า PGA = 0.35g ตามลำดับ สอดคล้องกับ Sutiwanich และคณะ (2012) ซึ่งประเมิน PSHA เฉพาะในพื้นที่ภาคใต้ของประเทศไทยที่แสดงค่า PGA = 0.20-0.30g และ 0.30-0.35g ในพื้นที่รอยเลื่อนระนองและรอยเลื่อนคลองมะรุ่ย ตามลำดับ ส่วนในกรณีของพื้นที่ภาคเหนือของประเทศไทยพบว่ามีค่า PGA อยู่ในช่วง 0.10-0.20g ซึ่งค่า PGA ดังกล่าว ครอบคลุมหลายจังหวัด เช่น จังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย น่านและจังหวัดตาก เป็นต้น

นอกจากนี้จากการประเมิน PSHA ในพื้นที่ 19 เขื่อน ที่ตั้งอยู่ตามแม่น้ำโขง Pailoplee (2014e) พบว่าในกรณีของโอกาส 2% POE และ 10% POE ในอีก 50 ปี เขื่อนต่างๆ มีโอกาสได้รับค่า PGA อยู่ในช่วง 0.66-0.68g และ 0.39-0.42g ตามลำดับ โดยเขื่อนที่มีภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูงที่สุด ได้แก่ เขื่อนจิงหง (Jinghong) กันลันบา (Ganlanba) และเขื่อนเมืองสอง (Mengsong) ในประเทศจีน รวมทั้งเขื่อนปากเบงในประเทศลาว ในขณะที่เขื่อนที่มีความปลอดภัยที่สุดจากภัยพิบัติแผ่นดินไหว คือเขื่อนส่วนใหญ่ที่ตั้งอยู่ทางตอนใต้ของประเทศลาว ได้แก่ เขื่อนบ้านกุ่ม ลาดสัว ดอนสะโฮง สตรึงเตรงและเขื่อนสมโบร์ เป็นต้น

ผลการประเมิน PSHA (หน่วย g และ %) ที่ตำแหน่งบางจังหวัดของประเทศไทย (Pailoplee และ Charusiri, 2016)

หมายเหตุ: 1) POE คือ โอกาสที่แรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ≥ PGA ดังกล่าว และ 2) MMI คือ ความรุนแรงแผ่นดินไหวตามมาตราเมอร์คัลลีแปลง

อย่างไรก็ตาม หากพิจารณาเปรียบเทียบกันระหว่างผลการประเมิน DSHA และ PSHA ในพื้นที่เขื่อนที่ตั้งอยู่ตามแม่น้ำโขง พบว่าภัยพิบัติจากการประเมิน PSHA สูงกว่าการประเมิน DSHA ซึ่งไม่สอดคล้องในทางทฤษฏีของการประเมินภัยพิบัติแผ่นดินไหว (Kramer, 1996) ดังที่อธิบายในข้างต้น โดย Pailoplee (2014e) นำเสนอว่าอาจมีสาเหตุจากการประเมิน DSHA พิจารณาค่า PGA จากค่าเฉลี่ยหรือค่ากลางของแบบจำลองการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว ในขณะที่การประเมิน PSHA พิจารณาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานจากความไม่แน่นอนของการลดทอนแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหวในการประเมินค่า PGA (Pailoplee, 2014e)

5) แผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของโอกาส (Probability map) ถึงแม้ว่าแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของแรงสั่นสะเทือนแผ่นดินไหว (หน่วย g) ดังที่อธิบายในข้างต้น จะแสดงผลอย่างชัดเจนในเชิงตัวเลขและมีประโยชน์อย่างมากต่องานด้านวิศวกรรม แต่ในทางปฏิบัติ แผนที่ดังกล่าวยากต่อการทำความเข้าใจถึงระดับภัยพิบัติแผ่นดินไหวโดยเฉพาะการใช้แผนที่สำหรับสื่อสารกับประชาชนทั่วไป Pailoplee และ Charusiri (2016) จึงวิเคราะห์กราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหวร่วมกับสมการ (7.5) และประเมินโอกาส (หน่วย %) ที่ความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI ที่พิจารณา ในอีก 50 ปี (ดูตาราง 1.1 ประกอบ) โดยปรับเทียบระดับ MMI ที่พิจารณาเป็นค่า PGA จากสมการความสัมพันธ์ระหว่างระดับ MMI และค่า PGA สำหรับประเทศพม่าและพื้นที่ข้างเคียง ซึ่งนำเสนอโดย Pailoplee (2012) ดังแสดงในสมการ (7.6)

 ในกรณีของการประเมินโอกาส (หน่วย %) ที่ความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI V ในอีก 50 ปี ในพื้นที่จังหวัดกาญจนบุรี ซึ่งหมายถึงระดับที่เกือบทุกคนรู้สึก ถ้วยชามตกแตก ของในบ้านแกว่ง หน้าต่างพัง ของที่ตั้งไม่มั่นคงล้ม นาฬิกาลูกตุ้มหยุดเดิน Pailoplee และ Charusiri (2016) ปรับเทียบความรุนแรงแผ่นดินไหวระดับ V เป็นค่า PGA = 10^{((0.25×5)-3.10)} = 0.01g หลังจากนั้นปรับเทียบค่า PGA ดังกล่าวกับกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว พบว่ามีโอกาสของกราฟภัยพิบัติแผ่นดินไหว (P_HC) = 0.07 ดังนั้นจากสมการ (7.5) โอกาสที่จังหวัดกาญจนบุรีจะได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI V (0.01g) ในอีก 50 ปี (P) = (1-e^-(0.07×50))x100 = 96% เป็นต้น

จากผลการประเมิน PSHA ในทุกพื้นที่ย่อยขนาด 10×10 ตารางกิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่ประเทศไทย Pailoplee และ Charusiri (2016) นำเสนอแผนที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของโอกาส (หน่วย %) ที่ความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI IV-VII ในอีก 50 ปี และผลการประเมินเฉพาะบางจังหวัดประเทศไทยแสดงใน โดยผลการประเมินบ่งชี้ว่าภาคตะวันตก ภาคตะวันตกเฉียงเหนือรวมทั้งภาคใต้ของประเทศไทยเป็นพื้นที่ภัยพิบัติแผ่นดินไหวสูง โดยมีโอกาส 60-80% ที่ได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI VI ในอีก 50 ปี ซึ่งหมายถึงระดับที่รู้สึกทุกคน บางคนตกใจวิ่งออกจากบ้าน ของหนักในบ้านบางชิ้นเคลื่อนไหว ปูนฉาบผนังร่วงหล่นเล็กน้อย และมีโอกาส < 30% ที่ความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI VI จะส่งผลกระทบต่อภาคเหนือของประเทศไทย ในขณะที่ภาคกลางและภาคตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศไทย พบว่าไม่มีโอกาสได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI IV ซึ่งหมายถึงระดับที่คนส่วนใหญ่รู้สึกได้ ถ้วยชามเคลื่อน หน้าต่างประตูสั่น ผนังมีเสียงลั่น รถยนต์ที่จอดอยู่สั่นไหวชัดเจน

ในกรณีของจังหวัดต่างๆ พบว่าจังหวัดกาญจนบุรีและจังหวัดตาก มีโอกาสได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหวสูงที่สุด โดยมีโอกาสประมาณ 99-37% ที่จะได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI IV-VII ในขณะที่จังหวัดแม่ฮ่องสอนและจังหวัดระนองมีโอกาสประมาณ 22% ที่จะได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI VII ในอีก 50 ปี ซึ่งหมายถึงระดับที่ซึ่งหมายถึงระดับที่คนส่วนใหญ่รู้สึกได้ ถ้วยชามเคลื่อน หน้าต่างประตูสั่น ผนังมีเสียงลั่น อย่างไรก็ตามในกรณีของกรุงเทพมหานครซึ่งตั้งอยู่ใกล้เคียงกับรอยเลื่อนจำนวนมากในภาคตะวันตกของประเทศไทย ผลการประเมินพบว่ามีโอกาส 7% ที่จะได้รับความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI IV ในอีก 50 ปี

แผนที่ประเทศไทยแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของโอกาส (หน่วย %) ในอีก 50 ปี ที่ความรุนแรงแผ่นดินไหว ≥ MMI (ก) IV (ข) V (ค) VI และ (ง) VII ตามมาตราเมอร์คัลลีแปลง (Pailoplee และ Charusiri, 2016)