Learn

การลำดับญาติ คลื่นแผ่นดินไหว

ถ้าจะให้ถูกต้องตามที่คนวงการแผ่นดินไหวเขาเรียกกัน คลื่นที่เกิดจากแผ่นดินไหว เขาเรียกกันว่า คลื่นไหวสะเทือน (seismic wave) แต่พวกเราจะเรียกคลื่นแผ่นดินไหว โดยส่วนตัวก็ไม่คิดว่าจะผิดอะไร ซึ่งโดยความหมาย คลื่นไหวสะเทือนก็คือคลื่นที่วิ่งอยู่ในตัวหรือบนพื้นผิวของโลก อันเป็นผลพวงมาจากพลังงานที่แหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวนั้นปลดปล่อยออกมา

โดยหลังจากที่เครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวถูกพัฒนาขึ้นมาจนเริ่มเข้าที่เข้าทางแล้ว กราฟแผ่นดินไหวที่บันทึกได้ ทำให้เรารู้ว่าคลื่นไหวสะเทือนนั้น มีหน้าตาเป็นเอกลักษณ์ไม่เหมือนใคร เมื่อเกิดแผ่นดินไหวแต่ละครั้ง คลื่นจะไหลมาเทมาเป็นชุดๆ ชุดของคลื่นหลากสไตล์หลายลีลาปะปนกัน ลองมาดูกันครับว่า มีอะไรสอดไส้อยู่ในชุดคลื่นไหวสะเทือน 1 เหตุการณ์

คลื่นภายในโลก

หลังจากนั่งดูกราฟแผ่นดินไหวอยู่นาน นักแผ่นดินไหวก็พอจะไล่เสียงเรียงนาม แยกส่วนประกอบของคลื่นไหวสะเทือนออกมาได้บ้าง โดยเมื่อแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวตัดใจปลดปล่อยพลังงานที่สะสมเอาไว้ออกมาแล้ว ผลิตผลชิ้นแรกที่ได้มาคือคลื่น 2 ชุด กระจายไปทั่วทุกทิศทางจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว เหมือนกับแม่ลูกอ่อนทิ้งลูกฝาแฝดเอาไว้ให้วิ่งพล่านอยู่ภายในโลก เราจึงเรียกรวมคลื่นทั้งสองชุดนี้ว่า คลื่นภายในโลก (body wave) ซึ่งมีศักดิ์และสิทธิ์เป็นลูกในไส้แท้ๆ ที่เบ่งออกมาจากจุดเกิดแผ่นดินไหวโดยตรง

สรุปเส้นทางการเดินทางของคลื่นไหวสะเทือนชนิดต่างๆ

แต่ถ้าได้มองดูดีๆ ก็จะรู้ว่าแฝดคู่นี้น่าจะเป็นแฝดคนละฝา เพราะดูไปดูมา ทั้งนิสัยและหน้าตาไม่ค่อยจะละม้ายคล้ายกันเท่าไหร่นัก นักแผ่นดินไหวจึงตั้งชื่อให้ใหม่คนละชื่ออย่างสมเกียรติสมฐานะว่า…

ลูก 1) คลื่นปฐมภูมิ (Primary wave หรือ Pressure wave หรือ P wave) เป็นคลื่นที่ทำให้ตัวกลางที่คลื่นวิ่งผ่านนั้นถูกอัดเข้า-ขยายออก สลับกัน โดยที่แนวการอัด-ขยายจะอยู่ในแนวเดียวกับทิศทางวิ่งของคลื่น หรือบางคนอาจจะเรียกให้ดูแหวกๆ ว่า คลื่นตามยาว (longitudinal waves) ก็ไม่ว่ากัน

ลูก 2) คลื่นทุติยภูมิ (Secondary wave หรือ Shear wave หรือ S wave) คือคลื่นที่ทำให้ตัวกลางนั้นถูกเฉือน เกิดการเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับทิศทางวิ่งของคลื่น ตัวอย่างง่ายๆ ที่ละม้ายคล้ายกับคลื่นแบบนี้ คือคลื่นที่ได้จากการสะบัดเชือก เชือกจะส่ายขึ้นลงตั้งฉากกับทิศที่คลื่นวิ่ง และแม้จะมีหลายคนเรียกคลื่นแบบนี้ว่า คลื่นตามขวาง (traverse wave)

แผ่นดินไหว 1 ครอบครัว (มีอยู่ 4 ตัว ลูก 2 หลาน 2) และผลกระทบต่อวัตถุบนพื้นผิวโลก

ถ้าจะให้พูดถึงเรื่องนิสัย พี่ปฐมดูจะห้าวเป้งกว่าน้องทุติยอยู่เยอะ เพราะลุยไปได้ทุกสถานะทั้งของแข็ง ของเหลวหรือแม้แต่ก๊าซ ส่วนน้องทุติยนั้นจะออกแนวคุณหนู เพราะไม่ชอบลุยน้ำหรือแหวกอากาศ หรือจะวัดกันเรื่องความเร็ว พี่ปฐมก็วิ่งฉิวเฉลี่ย 6 กิโลเมตร/วินาที ในขณะที่น้องทุติยนั้นอ้อยสร้อย ทำเข็มไมล์ได้ถึง 3.5 กิโลเมตร/วินาที ก็ถือว่าเก่ง แต่ทั้งนี้ทั้งนั้น สองพี่น้องก็อาจจะปรับเปลี่ยนสปีดได้บ้าง ถ้าต้องวิ่งในตัวกลางต่างชนิดกัน และนี่คือความต่าง ของสองพี่น้องที่คลานตามกันมาภายในโลก

บางส่วนของระดับความเร็วคลื่นภายในโลก (หน่วย กิโลเมตร/วินาที) เมื่อต้องวิ่งผ่านตัวกลางต่างชนิดกัน (Clark, 1966)

ตัวกลาง คลื่น P คลื่น S
โคลน 1.5-2.5
ทราย 2.0-4.5
ปูน 6.0 2.9
แกรนิต 5.6 2.9
บะซอลท์ 6.4 3.2

คลื่นผิวโลก

ยังไม่จบครับ คลื่นไหวสะเทือนไม่ได้สูญพันธุ์อยู่แค่นี้ เพราะถ้าคลื่นรุ่นลูกอย่างคลื่นภายในโลกวิ่งมาแตะผิวโลกเมื่อไหร่ มันจะเกิดอาการสปาร์ค ขยายพันธ์คลื่น ออกมาอีก 2 ชุด วิ่งไปตามผิวโลก ซึ่งเราจะเรียกคลื่นรุ่นหลานนี้ว่า คลื่นผิวโลก (surface wave) ซึ่งรายละเอียดก็มีดังนี้

หลาน 1) คลื่นเลิฟ (Love wave หรือ Q wave) เป็นคลื่นชื่อไพเราะที่บังเอิญเจอโดยคุณเลิฟ (Love A.E.H.) ในปี พ.ศ. 2454 มีศักดิ์เป็นรุ่นหลานเหมือนกับคลื่นเรลีย์ แต่โดยนิสัยใจคอ จะชอบเลื้อยเหมือนงู ปลาไหล อะไรประมาณนั้น โดยคลื่นเลิฟเคลื่อนที่เร็วเป็นลำดับที่ 3 รองจากคลื่นภายในโลกทั้ง 2 ชนิด และในเชิงภัยพิบัติ คลื่นเลิฟสามารถสร้างความเสียหายให้กับอาคารได้มาก เนื่องจากเป็นคลื่นที่มีความรุนแรง และสั่นในแนวราบแบบปั่นป่วน

หลาน 2) คลื่นเรลีย์ (Rayleigh หรือ R wave) พบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2428 โดย ลอร์ด เรลีย์ (Rayleigh L.) นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เป็นคลื่นที่ทำให้ผิวโลกสั่นเหมือนคลื่นผิวน้ำทะเล เป็นคลื่นที่เดินทางช้าที่สุดแต่สร้างความเสียหายได้มากที่สุด

Share: