Learn

เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหว

อย่างที่รู้ๆ กัน ว่าเมื่อเกิดแผ่นดินไหวแต่ละครั้ง แรงสั่นสะเทือนสามารถเคลื่อนที่ไปได้ทุกทิศทุกทางและไกลหลายพันกิโลเมตร โดยเฉพาะแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ จึงไม่ผิดนักที่จะบอกว่าบนโลกนี้ยังมีอีกหลายที่ ที่ยังไม่เคยเกิดแผ่นดินไหว แต่ไม่มีที่ใดที่ไม่เคยได้รับแรงสั่นสะเทือน แต่เนื่องด้วยข้อจำกัดด้านเทคนิคของ อุปกรณ์ล่าแผ่นดินไหว และข้อจำกัดอื่นๆ เมื่อเกิดแผ่นดินไหวก็ไม่ใช่ว่าทุกสถานีจะสามารถตรวจจับคลื่นได้ ซึ่งถ้าคิดในแง่โอกาสที่จะได้ทำความรู้จักกับแผ่นดินไหว วิธีที่ดีที่สุดคือการจับมือกันเป็นเครือข่าย ฉันวัดได้บ้าง เธอวัดได้บ้างแล้วเอาข้อมูลมาแบ่งปันกันศึกษา ปัจจุบัน เครือข่ายสถานีวัดแผ่นดินไหว (Seismic Network) มีอยู่ทั่วโลก หลายเครือข่าย หลายเจ้าของ หลายผู้ดูแล ซึ่งหากจำแนกตามขนาดของเครือข่าย สามารถจำแนกเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวได้หลายระดับ เช่น เครือข่ายโลก (global seismic network) เครือข่ายประเทศ (regional seismic network) เครือข่ายท้องถิ่น (local seismic network) เครือข่ายชั่วคราว (temporary network) ซึ่งในบทความนี้จะขอยกตัวอย่างสั้นๆ ในบางเครือข่ายที่พอรู้จักมักคุ้นกัน เพราะถ้าจะให้ไล่เรียงกันทั้งหมด ก็คงจะไม่ไหวกันทั้งคนอ่านและคนเขียน

เครือข่าย The Global Seismograph Network

เครือข่าย The Global Seismograph Network หรือ GSN เป็นตัวอย่างของเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลก ที่เกิดจากความร่วมมือกันของ Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS) และ กรมทรัพยากรธรณี ประเทศสหรัฐอเมริกา (U.S. Geological Survey หรือ USGS) โดยปัจจุบันได้ติดตั้งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวระบบดิจิตอลมากกว่า 153 สถานี ซุ่มอยู่ใน 70 ประเทศ ครอบคลุมทุกทวีป ทั้งบนดินและในน้ำ โดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อตรวจวัด บันทึกและจัดเก็บฐานข้อมูลแผ่นดินไหวทั่วโลก ในรายละเอียดของ ตำแหน่ง ขนาด และเวลาของการเกิดแผ่นดินไหว ที่เคยเกิดขึ้น ข้อมูลที่ตรวจวัดได้เปิดให้ใช้ฟรีเป็นของสาธารณะผ่านศูนย์กลางการจัดการข้อมูล IRIS (http://www.iris.edu) ตลอดจนเป็นศูนย์กลางในการเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับการบรรเทาภัยพิบัติแผ่นดินไหวและการเตรียมตัว และการศึกษาวิจัยด้านแผ่นดินไหวในแวดวงวิชาการ ซึ่งปัจจุบัน GSN ซึ่งมีพันธมิตรเครือข่าย ดังนี้

แผนที่โลกแสดงตำแหน่งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวของเครือข่าย GSN (ที่มา : www.iris.edu)
  • The Federation of Digital Broad-Band Seismograph Network Station
  • Modified High Gain Long Period Observatory (ASRO)
  • Australian Seismological Centre (AU)
  • Berkeley Digital Seismic Network (BDSN)
  • China Digital Seismic Network (CDSN)
  • Canadian National Seismic Network (CNSN)
  • Czech Seismic Network (CZ)
  • Danish Seismological Network (DNK)
  • Digital World-Wide Standardized Seismograph Network (DWWSSN)
  • GEOFON – Germany
  • GEOSCOPE – France
  • German Regional Seismic Network (GRSN)
  • Global Telemetered Seismic Network (GTSN)
  • Hawaii-2 Observatory
  • High-Gain Long Period Network (HGLP)
  • IRIS/USGS/CDSN Seismic Network (CHINA)
  • Project IDA University of California (IDA)
  • IRIS/IDA Network
  • IRIS/USGS Network
  • MEDNET
  • Pacific21 (formerly POSEIDON)
  • Regional Seismic Test Network (RSTN)
  • Seismic Research Observatory (SRO)
  • TERRAscope

นอกจากนี้ GSN ยังร่วมมือกับหน่วยงานที่รับผิดชอบด้านภัยพิบัติสึนามิ เช่น สำนักงานด้านสมุทรศาสตร์และบรรยากาศแห่งชาติ (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA) ศูนย์เตือนภัยสึนามิ (Tsunami Warning Centers, TWC) กรมอุตุนิยมวิทยา ญี่ปุ่น (Japanese Meteorological Agency หรือ JMA) และ หน่วยเตือนภัยสึนามิ ออสเตรเลีย (Australian Tsunami Warning System) เพื่อแบ่งปันข้อมูลและร่วมกันวางแผนเตรียมรับมือภัยพิบัติสึนามิที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต โดยได้มีการติดตั้ง เครื่องวัดแผ่นดินไหวใต้ทะเล (Ocean Bottom Seismometers, OBS) ทั้งนี้เพื่อใช้ตรวจจับเหตุการณ์แผ่นดินไหวใต้มหาสมุทรอย่างใกล้ชิด เพื่อใช้ในการประเมินโอกาสการเกิดสึนามิอย่างทันท่วงที หากเกิดแผ่นดินไหวใต้ทะเล

(ซ้าย-กลาง) รูปร่างน่าตาเครื่องวัดแผ่นดินไหวใต้ทะเล (ที่มา: GFZ Potsdam) (ขวา) วิธีการติดตั้งเครื่องวัดแผ่นดินไหวใต้ทะเล เจาะรู ยัดเครื่องลงไปใต้ดิน

แม้กระทั่งในด้านความมั่นคง GSN ยังทำงานร่วมกับ หน่วยงานระงับการทดลองอาวุธนิวเคลียร์ (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization หรือ CTBTO) เพื่อเฝ้าตรวจสอบกิจกรรมการทดลองระเบิดนิวเคลียร์ทั่วโลก โดยมีสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวจาก GSN ประมาณ 30 สถานีเชื่อมต่อโดยตรงกับ CTBTO

เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวเพื่อความมั่นคง (CTBTO)

เครือข่าย NEPTUNE

โดยปกติ เครือข่ายท้องถิ่น (local seismic network) ส่วนใหญ่มักติดตั้งเฉพาะบริเวณที่เป็นแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวที่สำคัญและมีกิจกรรมด้านแผ่นดินไหวสูง ตัวอย่างเช่น โครงการติดตั้งเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวและสึนามิตามแนวชายฝั่งด้านตะวันตกของสหรัฐอเมริกาและแคนาดา ที่เรียกว่า เครือข่าย NEPTUNE ใช้งบประมาณทั้งสิ้นประมาณ 400,000,000 ดอลล่าห์สหรัฐ

เครือข่าย NEPTUNE มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อตรวจวัดแผ่นดินไหวบริเวณ แผ่นเปลือกโลกฮวนเดฟูกา (Juan de Fuca plate) นอกชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นแผ่นเปลือกโลกที่มีพลังและแสดงกิจกรรมด้านแผ่นดินไหวสูงในปัจจุบัน และสัมพันธ์กัน รอยเลื่อนซานแอนเดรียส (San Andreas Fault) ซึ่งเป็นรอยเลื่อนที่ดุที่สุดในโลกก็ว่าได้ โดยนอกจากเครื่องตรวจวัดแผ่นดินไหว เครือข่าย NEPTUNE ยังมีอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมายที่ใช้ตรวจวัดกิจกรรมด้านธรณีแปรสัณฐานที่สัมพันธ์กับแผ่นดินไหว เช่น เครื่องตรวจวัดแรงโน้มถ่วง (gravity meter) เครื่องตรวจความเอียง (tilt meter) เครื่องตรวจวัดแรงดันน้ำ (gressure gauge) รวมทั้ง บุย (bouy) ที่ใช้ตรวจจับสึนามิ เป็นต้น

เครือข่ายใยแก้วนำแสงเพื่อส่งไฟฟ้าและข้อมูลไปตามจุดต่างๆ ที่ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดกิจกรรมด้านแผ่นดินไหวต่างๆ บนแผ่นเปลือกโลก ฮวนเดฟูกา (Juan de Fuca plate) (www.neptune.washington.edu)

เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหว กรมอุตุนิยมวิทยา ประเทศไทย

ประเทศไทยเริ่มมีการตรวจแผ่นดินไหวเมื่อปี พ.ศ. 2506 โดยได้ติดตั้งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวแห่งแรกที่ จังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งเชื่อมโยงกับเครือข่ายระบบมาตรฐานโลก WWSSN ซึ่งต่อมาปรับเปลี่ยนเป็นระบบเครือข่าย IRIS ปัจจุบันเครือข่ายการตรวจวัดแผ่นดินไหวของกรมอุตุนิยมวิทยา ประเทศไทย ได้มีการพัฒนาระบบอยู่ตลอดเวลา รวมถึงปรับปรุงเพิ่มเติมระบบการตรวจวัดจากเดิมระบบอนาล็อกเป็นระบบดิจิตอล และเพิ่มจำนวนสถานีตรวจวัดเพื่อให้ครอบคลุมการเฝ้าติดตามรอยเลื่อนต่างๆ ที่อยู่ในประเทศไทยและรอยเลื่อนในประเทศเพื่อนบ้านที่อาจส่งผลด้านแรงสั่นสะเทือนต่อประเทศไทย ซึ่งปัจจุบันมีสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวที่อยู่ในความรับผิดชอบดูแลของกรมอุตุนิยมวิทยาทั้งสิ้น 152 สถานี แบ่งเป็น 3 ประเภท คือ

  • เครื่องวัดแผ่นดินไหวคาบสั้น (short-period seismometer) จำนวน 60 สถานี
  • เครื่องวัดแผ่นดินไหวคาบกว้าง (broadband seismometer) จำนวน 37 สถานี
  • เครื่องวัดอัตราเร่ง (accelerometer) จำนวน 55 สถานี

โดยเมื่อมีเหตุการณ์แผ่นดินไหวเกิดขึ้น สถานีที่ตรวจวัดคลื่นไหวสะเทือนได้จะส่งข้อมูลตรวจวัดผ่านระบบดาวเทียมเข้าสู่ศูนย์กลาง คือ กรมอุตุนิยมวิทยา เขตบางนา กรุงเทพมหานคร เพื่อให้ส่วนกลางวิเคราะห์ตำแหน่ง ขนาดและเวลาการเกิดแผ่นดินไหวได้ทันท่วงทีอย่างเป็นระบบ ซึ่งปัจจุบัน ฐานข้อมูลแผ่นดินไหว สำนักเฝ้าระวังแผ่นดินไหว กรมอุตุนิยมวิทยา สามารถเปิดเผยให้ประชาชนได้ใช้และถือเป็นสาธารณประโยชน์ในการศึกษาและโหลดข้อมูลได้โดยไม่เสียค่าใช้จ่ายใดๆ

แผนที่ประเทศไทยแสดงตำแหน่งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหว ที่อยู่ในความรับผิดชอบดูแลของกรมอุตุนิยมวิทยา

นอกจากนี้ ยังมีอีกหลายหน่วยงานในประเทศไทยที่มีสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวอยู่ในความดูแลรับผิดชอบ ซึ่งจำเป็นต้องใช้ข้อมูลการตรวจวัดแผ่นดินไหวเพื่อวัตถุประสงค์เชิงประยุกต์ที่แตกต่างกัน เช่น

  • กรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ ต้องมีสถานีตรวจวัดเพื่อตรวจจับการทดลองระเบิดนิวเคลียร์และตำแหน่งแผ่นดินไหวระยะใกล้
  • การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัดแผ่นดินไหวเพื่อเฝ้าระวังเขื่อนต่างๆ ที่อยู่ในความดูแล
  • กรมชลประทาน ติดตั้งเครือข่ายตรวจแผ่นดินไหว เพื่อศึกษาลักษณะการเกิดแผ่นดินไหวก่อนการสร้างเขื่อน
  • กรมโยธาธิการและผังเมือง และ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวเพื่อศึกษาวิจัยเรื่องการตอบสนองของอาคารกับแรงสั่นสะเทือน เป็นต้น
Share: