Research

การเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดแผ่นดินไหวตามแนวหมู่เกาะประเทศอินโดนีเซีย : นัยสำคัญถึงพื้นที่เสี่ยงแผ่นดินไหวในอนาคต

เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย (Indonesian Island Chain) วางตัวในแนวตะวันตก-ตะวันออกขนานไปกับแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย เกิดจากการชนกันในแนวเหนือ-ใต้ของแผ่นเปลือกโลกอินโด-ออสเตรเลียและแผ่นเปลือกโลกยูเรเซีย (Krabbenhoeft และคณะ, 2010) ทำให้แนวหมู่เกาะอินโดนีเซียยังคงมีภูเขาไฟมีพลังและกิจกรรมแผ่นดินไหวและสึนามิเกิดขึ้นตลอดแนวอย่างต่อเนื่องในปัจจุบัน

ในเรื่องของแผ่นดินไหว เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซียมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวโดยรวมต่ำกว่าเขตมุดตัวของเปลือกโลกสุมาตรา-อันดามัน ในแถบบ้านเรา ซึ่งจากสถิติการเกิดแผ่นดินไหวในพื้นที่ดังกล่าว บ่งชี้ว่าไม่เคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด > 8.6 นับตั้งแต่ปี ค.ศ. 1950 (Newcomb และ McCann, 1987) อย่างไรก็ตาม Ammon และคณะ (2006) ศึกษาและสรุปว่าแผ่นดินไหวส่วนใหญ่ที่เกิดจากเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซียมักจะก่อให้เกิดสึนามิ โดยหน่วยงาน NOAA รายงานว่าในช่วงปี ค.ศ. 1629-2010 (380 ปี) มีแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ > 150 เหตุการณ์ ที่ทำให้เกิดสึนามิ สร้างความเสียหายต่อประเทศอินโดนีเซีย

ด้วยเหตุนี้เพื่อที่จะประเมินพื้นที่เสี่ยงที่มีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวตามแนวหมู่เกาะประเทศอินโดนีเซีย และทำให้เกิดสึนามิในอนาคต Chenphanut (2015) ได้วิเคราะห์ภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ในบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย โดยคัดเลือกแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ในช่วงปี ค.ศ. 2000-2010 (รูปด้านล่าง) เป็นกรณีศึกษาในการ วิเคราะห์ค่า Z ทั้งในเชิงเวลาและเชิงพื้นที่ เพื่อคัดเลือกตัวแปรอิสระ N และ Tw ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการวิเคราะห์ค่า Z โดยผลการทดสอบย้อนกลับบ่งชี้ว่าตัวแปรอิสระ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2.5 ปี พบค่า Z ที่มีนัยสำคัญก่อนเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw จากทุก 13 กรณีศึกษา (รูปด้านล่าง)

ลำดับ ลองจิจูด ละติจูด ความลึก (กิโลเมตร) วัน/เดือน/ปี ขนาด (Mw) Zmax TZ (ค.ศ.) DZ (ปี)
1. 101.94 -4.73 44 04/06/2000 7.9 1.9 1989.94 10.5
2. 102.36 -5.40 21 13/02/2001 7.4 4.4 1997.92 3.2
3. 124.11 -4.31 19 19/10/2001 7.5 4.6 1989.67 12.1
4. 128.67 -3.56 10 10/102002 7.0 1.7 1998.15 4.6
5. 127.28 -3.00 16 26/052003 7.0 4.9 1989.29 14.1
6. 125.12 -7.87 17 11/11/2004 7.5 5.1 1988.25 16.6
7. 97.05 0.09 12 16/05/2006 7.0 4.9 2003.06 3.3
8. 106.00 -9.23 33 17/07/2006 7.2 4.9 1998.76 7.8
9. 100.13 -2.46 43 12/09/2007 7.9 4.9 1990.82 16.9
10. 100.99 -3.78 24 12/09/2007 8.5 4.9 1995.89 11.8
11. 132.43 -2.77 33 03/01/2009 7.6 4.9 1988.33 20.7
12. 133.78 -4.92 18 29/09/2010 7.0 5.1 1992.74 18.0
13. 99.32 -3.71 12 25/10/2010 7.8 4.6 2005.28 5.5
กรณีศึกษาแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่เกิดจากเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซียในช่วงปี ค.ศ. 2000-2010 และผลการวิเคราะห์ค่า Z (Chenphanut, 2015) หมายเหตุ: 1) Zmax คือ ค่า Z สูงที่สุด ที่ตรวจพบในการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา 2) TZ คือ เวลาที่ตรวจพบค่า Zmax และ 3) DZ คือ ช่วงเวลาระหว่าง TZ ถึงเวลาเกิดแผ่นดินไหวที่พิจารณา

การทดสอบย้อนกลับเชิงเวลา

 ในส่วนของการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา Chenphanut (2015) วิเคราะห์ค่า Z ในช่วงปี ค.ศ. 1980 จนถึงเวลาเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละกรณีศึกษา  แสดงผลการวิเคราะห์จำนวนแผ่นดินไหวสะสมและค่า Z ในแต่ละกรณีศึกษา พบค่า Zmax อยู่ในช่วง 1.7-5.1 เช่น ในรูป ก-ข พบภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวอย่างชัดเจนในปี ค.ศ. 1989.94 (Zmax = 1.9) และ ค.ศ. 1997.92 (Zmax = 4.4) และหลังจากนั้น 10.5 ปี และ 3.2 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.9 Mw และ 7.4 Mw ในเดือนมิถุนายน ค.ศ. 2000 และเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2001 ตามลำดับ (รูป ก-ข) (Chenphanut, 2015)

กราฟแสดงจำนวนแผ่นดินไหวสะสม (เส้นสีดำ) และการเปลี่ยนแปลงเชิงเวลาของค่า Z (เส้นสีเทา) วิเคราะห์ที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่เกิดขึ้นตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย (Chenphanut, 2015) แถบสีเทา คือ ช่วงเวลาเกิดภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว ดาวสีเทา คือ เวลาเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่พิจารณา

อย่างไรก็ตามในบางกรณีศึกษาตรวจพบค่า Zmax หลายช่วงเวลา เช่น ในรูป ฉ พบค่า Zmax = 5.1 ในปี ค.ศ. 1982.50 และ ค.ศ. 1988.25 ซึ่ง Chenphanut (2015) คัดเลือกค่า Zmax ที่ตรวจพบครั้งสุดท้าย (ค.ศ. 1988.25) เป็นตัวแทนของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหว ซึ่งหลังจากนั้น 16.6 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.5 Mw เมื่อวันที่ 11 เดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 2004 นอกจากนี้จากรูป ง พบค่า Zmax = 1.7 ทั้งหมด 4 ช่วงเวลา คือ ปี ค.ศ. 1982.85 ค.ศ. 1986.07 ค.ศ. 1993.93 และ ค.ศ. 1998.15 ตามลำดับ โดยหากพิจารณาค่า Zmax ที่ตรวจพบครั้งสุดท้ายในปี ค.ศ. 1998.15 จะพบว่าหลังจากนั้น 4.6 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.0 Mw เมื่อวันที่ 10 เดือนตุลาคม ค.ศ. 2002 ในกรณีของรูป ซ ตรวจพบค่า Zmax ทั้งหมด 5 ช่วงเวลา โดยค่า Zmax ครั้งสุดท้ายเกิดขึ้นในปี ค.ศ. 1998.76 และหลังจากนั้น 7.8 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw ในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2006 เป็นต้น

จากผลการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลา ดังที่อธิบายในข้างต้น Chenphanut (2015) สรุปว่าตัวแปรอิสระ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2.5 ปี ซึ่งเป็นตัวแปรอิสระสำหรับการวิเคราะห์แผ่นดินไหวโดยใช้ค่า Z มีประสิทธิภาพสำหรับการวิเคราะห์ค่า Z อย่างมีนัยสำคัญ ในบริเวณเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย

การทดสอบย้อนกลับเชิงพื้นที่

และเพื่อที่จะวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z และจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่เกิดตามมา Chenphanut (2015) วิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z จากกรณีศึกษาทั้งหมด 13 กรณีศึกษา โดยผลการวิเคราะห์ดังแสดงในรูปด้านล่าง พบค่า Z แปรผันอยู่ในช่วง -4.0 ถึง 5.5 เช่น รูป ข เป็นแผนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ที่วิเคราะห์ในช่วงเวลา TZ = ค.ศ. 1997.92 พบพื้นที่แสดงค่า Z สูงอย่างผิดปกติ (Z = 4.5) 2 พื้นที่ คือ 1) ตอนใต้ของเมืองปาเล็มบัง และ 2) ทางตะวันตกของเมืองยอร์กจาการ์ตา รวมทั้งพื้นที่ขนาดเล็กที่มีค่า Z = 2.0 กระจายตัวอยู่ตามเขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย (รูป ข) ซึ่งหลังจากนั้นประมาณ 3 ปี จึงเกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.4 Mw เมื่อวันที่ 13 เดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 2001 โดยมีจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ในบริเวณที่แสดงค่า Z สูงที่สุดทางตอนใต้ของเมืองปาเล็มบัง (รูป ข) เช่นเดียวกับแผ่นดินไหวขนาด 7.2 Mw เมื่อวันที่ 17 เดือนกรกฎาคม ค.ศ. 2006 (รูป ซ) ที่เกิดในบริเวณที่แสดงค่า Z สูงที่สุด จากการวิเคราะห์การกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ในช่วงเวลา TZ = ค.ศ. 1998.76

ในกรณีของรูป ค (TZ = ค.ศ. 1989.67) และรูป จ (TZ = ค.ศ. 1989.29) พบค่า Z = 4.6-4.9 ในพื้นที่เมืองปาเล็มบัง ทางตอนใต้และตอนเหนือของเมืองพรายา นอกชายฝั่งทางตะวันออกของเมืองดิลี และพื้นที่ทางตะวันออกของเมืองมากัสซาร์ (Makassar) ซึ่งหลังจากนั้นประมาณ 12-14 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.5 Mw ในช่วงปลายปี ค.ศ. 2001 ในพื้นที่แสดงค่า Z สูงที่สุดทางตะวันออกของเมืองมากัสซาร์ และในช่วงกลางปี ค.ศ. ​​ 2003 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.0 Mw ทางตอนเหนือของเมืองอัมบน

แผนที่เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซียแสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z ที่เวลา TZ ซึ่งประเมินจากการวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงค่า Z เชิงเวลาใน (Chenphanut, 2015) ดาวสีดำ คือ แผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่พิจารณา

ถึงแม้ว่าในรูป ญ (TZ = ค.ศ. 1995.89) แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวไม่ชัดเจน แต่ในเวลาต่อมาประมาณ 11 ปี เมื่อวันที่ 12 เดือนกันยายน ค.ศ. 2007 เกิดแผ่นดินไหวขนาด 8.5 Mw ในพื้นที่แสดงค่า Z สูงที่สุดทางตอนตะวันตกของเมืองปาเล็มบัง (รูป ญ) (Chenphanut, 2015)

นอกจากนี้ในรูป ฎ และรูป ฏ ถึงแม้ว่าค่า Z สูงอย่างผิดปกติที่ตรวจพบทางตอนเหนือของเมืองดิลีจะมีขนาดเล็กกว่าพื้นที่ข้างเคียง เช่น ตอนใต้ของเมืองจาการ์ตาและพื้นที่โดยรอบเมืองปาดัง (Padang) แต่หลังจากนั้นประมาณ 17 ปี เกิดแผ่นดินไหวขนาด 7.5 Mw ทางตอนเหนือของเมืองดิลีซึ่งแสดงค่า Z = 5.1 รวมทั้งกรณีศึกษาทั้งหมด ก็แสดงความสัมพันธ์ระหว่างการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z สูงอย่างผิดปกติและจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่เกิดตามมา Chenphanut (2015) จึงสรุปว่าตัวแปรอิสระ N = 25 เหตุการณ์ และ Tw = 2.5 ปี มีประสิทธิภาพในการวิเคราะห์ค่า Z ที่มีนัยสำคัญต่อภาวะเงียบสงบแผ่นดินไหวที่เป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต โดยเฉพาะพื้นที่เขตมุดตัวของเปลือกโลกตามแนวหมู่เกาะอินโดนีเซีย

พื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต

นอกจากการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z สูงอย่างผิดปกติที่สัมพันธ์กับตำแหน่งการเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw ที่เกิดตามมา จากรูปด้านบนที่แสดงการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของค่า Z บ่งชี้ว่าในบางพื้นที่สามารถพบค่า Z สูงอย่างผิดปกติเช่นกัน ได้แก่ 1) ตอนเหนือของเมืองพรายา 2) ตอนใต้ของเมืองพรายา และ 3) ทางตะวันออกของเมืองดี ซึ่งจากการทดสอบย้อนกลับทั้งในเชิงเวลาและเชิงพื้นที่พบค่า Z = 4.5 แสดงอยู่ในหลายช่วงเวลาในช่วงปี ค.ศ. 1988.33-1990.82 (รูป ก-ฎ) 4) ตอนเหนือของเมืองบาจาวา พบค่า Z สูงอย่างผิดปกติในช่วงปี ค.ศ. 1989.67-1989.94 (รูป ก-ค) 5) ทางตอนใต้ของเมืองบาจาวา พบค่า Z = 4.5 (รูป ก-ฌ) 6) ทางตะวันออกเฉียงใต้ของเมืองปาลู และ 7) ตอนใต้ของเมืองอัมบน ซึ่งตรวจพบค่า Z สูงที่สุดในปี ค.ศ. 1990.82 (รูป ฌ)

แต่เนื่องจากพื้นที่ดังกล่าวยังไม่มีแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 Mw เกิดขึ้น Chenphanut (2015) จึงสรุปว่าทั้ง 7 พื้นที่ดังกล่าว อาจเป็นพื้นที่เสี่ยงต่อการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในอนาคต

Share: