ในแต่ละพื้นที่ย่อยของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวเฉพาะตัว ซึ่งสามารถประเมินได้จากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่มีความสมบูรณ์และสื่อถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐานอย่างแท้จริง โดยผลการประเมินแสดงอยู่ในรูปแบบของ 1) แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุด 2) คาบอบุติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหว และ 3) โอกาสเกิดแผ่นดินไหว

ขอให้เมามันส์ไปกับแรงสั่นของแผ่นดินไหวนะครับ ?

1) สร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ FMD จากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่กำหนดให้ในตาราง และตอบคำถามต่อไปนี้

จำนวนแผ่นดินไหวสะสมของแผ่นดินไหวขนาด ≥ M บันทึกในช่วงปี 100 ปี	กราฟแสดงความสัมพันธ์ FMD
ขนาดแผ่นดินไหว (Mw) จำนวนแผ่นดินไหว (N) 1.0 1584,893 2.0 1584,893 3.0 630,957 4.0 79,433 5.0 10,000 6.0 1,259 7.0 158 8.0 20

1.1) ค่า a ค่า b และค่า Mc มีค่าเท่าใด

1.2) แผ่นดินไหวขนาด 9.0 M_w มีโอกาสเกิดขึ้นหรือไม่ และมีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวเท่าใด

2) อธิบายข้อจำกัดของการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวโดยใช้สมการความสัมพันธ์ FMD (ศึกษาเพิ่มเติมจาก Youngs และ Coppersmith (1985))

คำสำคัญ: ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่-ขนาดแผ่นดินไหวไม่เป็นเส้นตรง; มีโอกาสประเมินขนาดแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นได้เกิน 10.0 ; ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว

3) กราฟแสดงโอกาส (หน่วย %) เกิดแผ่นดินไหวขนาดต่างๆ ในอีก 25 ปี 50 ปี และ 100 ปี ในจังหวัดลำปางและจังหวัดแพร่ ภาคเหนือของประเทศไทย (Pailoplee และ Charusiri, 2015a) ตอบคำถามต่อไปนี้

(ก) จังหวัดลำปาง	(ข) จังหวัดแพร่

3.1) ขนาดแผ่นดินไหวที่มีโอกาสเกิด 40% ในอีก 25 ปี 50 ปี และ 100 ปี ของจังหวัดลำปาง

3.2) โอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 M_w และ 6.0 M_w ในอีก 50 ปี ของจังหวัดแพร่

3.3) จากกราฟแสดงโอกาสเกิดแผ่นดินไหวของทั้ง 2 จังหวัดดังกล่าว จังหวัดใดมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวสูงกว่า

แนวทางการตอบคำถาม

1) สร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ FMD จากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่กำหนดให้ในตาราง และตอบคำถามต่อไปนี้

จำนวนแผ่นดินไหวสะสมของแผ่นดินไหวขนาด ≥ M บันทึกในช่วงปี 100 ปี	กราฟแสดงความสัมพันธ์ FMD
ขนาดแผ่นดินไหว (Mw) จำนวนแผ่นดินไหว (N) 1.0 1584,893 2.0 1584,893 3.0 630,957 4.0 79,433 5.0 10,000 6.0 1,259 7.0 158 8.0 20

1.1) ค่า a ค่า b และค่า Mc มีค่าเท่าใด

a = 8.5 ค่า b = 0.90 และค่า Mc = 3.0

1.2) แผ่นดินไหวขนาด 9.0 M_w มีโอกาสเกิดขึ้นหรือไม่ และมีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวเท่าใด

แผ่นดินไหวขนาด 9.0 M_w มีโอกาสเกิดขึ้นด้วยคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหว 33 ปี

2) อธิบายข้อจำกัดของการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวโดยใช้สมการความสัมพันธ์ FMD (ศึกษาเพิ่มเติมจาก Youngs และ Coppersmith (1985))

ในทางปฏิบัติการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวจากการวิเคราะห์สมการความสัมพันธ์ FMD ใช้ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวเป็นหลัก แต่เนื่องจากในปัจจุบันมีการศึกษาด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหวมากขึ้น และจากผลการศึกษาบ่งชี้ว่าข้อมูลแผ่นดินไหวที่ได้จากการตรวจวัดด้วยเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวไม่แสดงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวของแหล่งกำเนิดแผ่นดินไหวทั้งหมดอย่างแท้จริง เนื่องจาก

1) ในบางกรณีหลักฐานทางธรณีวิทยาแผ่นดินไหวบ่งชี้ว่าเคยเกิดแผ่นดินไหวขนาด ≥ 7.0 M_w โดยประมาณ แต่ไม่มีการบันทึกไว้จากทั้งบันทึกประวัติศาสตร์หรือจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว ทั้งนี้เนื่องจากโดยธรรมชาติแผ่นดินไหวขนาดใหญ่มักจะมีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวยาวนาน เช่น 1,000-10,000 ปี ซึ่งช่วงเวลาของข้อมูลแผ่นดินไหวที่บันทึกไว้ทางประวัติศาสตร์หรือข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว ไม่ครอบคลุมคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ดังกล่าว ทำให้การประเมินแผ่นดินไหวขนาดใหญ่เป็นการพยากรณ์ไปข้างหน้า (extrapolation) ของข้อมูลแผ่นดินไหวเท่าที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว ทำให้ในบางกรณีประเมินว่ามีโอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาด 10.0-15.0 ได้ (รูป ก) ซึ่งเป็นการประเมินสูงกว่าความเป็นจริงของพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐาน และ

2) จากการศึกษาด้านธรณีวิทยาแผ่นดินไหวในรายละเอียดพบว่าความถี่หรือคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ (≥ 7.0 M_w โดยประมาณ) ไม่สอดคล้องกับสมการความสัมพันธ์ FMD (Gutenberg และ Richter, 1944) ดังนั้นการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวโดยใช้สมการความสัมพันธ์ FMD เพียงอย่างเดียวจึงมีโอกาสคลาดเคลื่อนโดยเฉพาะในกรณีของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ดังนั้น Youngs และ Coppersmith (1985) จึงนำเสนอแบบจำลองและสมการความสัมพันธ์ในการประเมินพฤติกรรมหรือโอกาสเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละขนาด โดยใช้ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวและบันทึกประวัติศาสตร์ร่วมกับข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว เช่น ข้อมูลอัตราเลื่อนตัวของรอยเลื่อนและพื้นที่ปริแตกของรอยเลื่อน เรียกว่า แบบจำลองแผ่นดินไหวลักษณะเฉพาะ (characteristic earthquake model) ดังแสดงในรูป ข ซึ่งมีความถูกต้องแม่นยำสูงเมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลแผ่นดินไหวที่ได้บันทึกไว้

แบบจำลองการประเมินพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว (ก) แบบจำลองจากสมการความสัมพันธ์ FMD (ข) แบบจำลองแผ่นดินไหวลักษณะเฉพาะ โดยใช้ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ตรวจวัดได้จากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวและข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว

คำสำคัญ: ความสัมพันธ์ระหว่างความถี่-ขนาดแผ่นดินไหวไม่เป็นเส้นตรง; มีโอกาสประเมินขนาดแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นได้เกิน 10.0 ; ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว

3) กราฟแสดงโอกาส (หน่วย %) เกิดแผ่นดินไหวขนาดต่างๆ ในอีก 25 ปี 50 ปี และ 100 ปี ในจังหวัดลำปางและจังหวัดแพร่ ภาคเหนือของประเทศไทย (Pailoplee และ Charusiri, 2015a) ตอบคำถามต่อไปนี้

(ก) จังหวัดลำปาง	(ข) จังหวัดแพร่

3.1) ขนาดแผ่นดินไหวที่มีโอกาส 40% ในอีก 25 ปี 50 ปี และ 100 ปี ของจังหวัดลำปาง

จังหวัดลำปางมีโอกาส 40% ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุด 5.2 M_w 5.8 M_w และ 6.4 M_w ในอีก 25 ปี 50 ปี และ 100 ปี ตามลำดับ

3.2) โอกาสเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 M_w และ 6.0 M_w ในอีก 50 ปี ของจังหวัดแพร่

ในอีก 50 ปี จังหวัดลำปางมีโอกาส 70% และ 16% ที่จะเกิดแผ่นดินไหวขนาด 5.0 M_w และ 6.0 M_w

3.3) จากกราฟแสดงโอกาสเกิดแผ่นดินไหวของทั้ง 2 จังหวัดดังกล่าว จังหวัดใดมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวสูงกว่า

จังหวัดลำปางมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวสูงกว่าจังหวัดแพร่

ค้นคว้าเพิ่มเติม

. . .
บทความล่าสุด : www.mitrearth.org
เยี่ยมชม facebook : มิตรเอิร์ธ – mitrearth