แผ่นดินไหว

แบบฝึกหัด 2 ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวและความสมบูรณ์

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

  • เพื่อรู้จักบันทึกแผ่นดินไหวรูปแบบต่างๆ ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวและแหล่งสืบค้นข้อมูลแผ่นดินไหว
  • เพื่อเข้าใจข้อดี-ข้อจำกัดของฐานข้อมูลแผ่นดินไหว และตระหนักถึงความจำเป็นในการปรับปรุง
  • เพื่อทราบกระบวนการปรับปรุงฐานข้อมูลแผ่นดินไหว

เนื้อหา

  • บันทึกแผ่นดินไหว (Earthquake Record)
  • การปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหว (Magnitude Conversion)
  • การจัดกลุ่มแผ่นดินไหว (Earthquake Clustering)
  • แผ่นดินไหวจากกิจกรรมมนุษย์ (Man-made Earthquake)
  • การเปลี่ยนแปลงระบบตรวจวัด (Detection System Change)

ฐานข้อมูลแผ่นดินไหว (earthquake catalogue) คือ ข้อมูลแสดงรายละเอียดการเกิดแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ที่เรียบง่ายที่สุด แต่มีประสิทธิภาพอย่างมากต่อการศึกษาวิจัยพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว อย่างไรก็ตาม ความถูกต้องแม่นยำของการศึกษาวิจัยดังกล่าว ขึ้นอยู่กับความสมบูรณ์ของฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่สื่อถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวที่สัมพันธ์กับกระบวนการทางธรณีแปรสัณฐานอย่างแท้จริง

ขอให้เมามันส์ไปกับแรงสั่นของแผ่นดินไหวนะครับ ?

คำอธิบาย: ตอบคำถามต่อไปนี้โดยใช้ คำสำคัญ เป็นแนวทางประกอบในการตอบคำถาม

1) บันทึกแผ่นดินไหว (earthquake record) มีกี่ประเภท ในแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อจำกัดแตกต่างกันอย่างไร

คำสำคัญ: ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว; บันทึกประวัติศาสตร์; บันทึกจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว; ช่วงเวลาการบันทึกข้อมูลแผ่นดินไหวสั้น-ยาว; การตรวจพบพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวอย่างแท้จริง

2) ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลก เช่น ฐานข้อมูลแผ่นดินไหว International Seismological Centre (ISC) มีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับท้องถิ่น เช่น ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวของ Thai Meteorological Department (TMD) อย่างไร

คำสำคัญ: เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลก; เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับท้องถิ่น; ช่วงเวลาการตรวจวัดและบันทึกข้อมูลแผ่นดินไหว; ขนาดแผ่นดินไหวเล็กที่สุดที่เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวสามารถตรวจวัดได้อย่างสมบูรณ์

3) อธิบายหลักการในการปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหวจากกราฟแสดงความสัมพันธ์ซึ่งวิเคราะห์ได้ในแต่ละพื้นที่

คำสำคัญ: มาตราขนาดแผ่นดินไหว; Mw mb Ms และ ML; การอิ่มตัวของขนาดแผ่นดินไหว; การปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหว

4) อธิบายกลไปการเกิดแผ่นดินไหวนำ (foreshock) แผ่นดินไหวหลัก (mainshock) และแผ่นดินไหวตาม (aftershock) ซึ่งประยุกต์ใช้ในการสร้างแบบจำลองการจัดกลุ่มแผ่นดินไหว

คำสำคัญ: แผ่นดินไหวนำ; แผ่นดินไหวหลัก; แผ่นดินไหวตาม; การเปลี่ยนแปลงความเค้นทางธรณีแปรสัณฐาน; แบบจำลองการจัดกลุ่มแผ่นดินไหว

แนวทางการตอบคำถาม

1) บันทึกแผ่นดินไหว (earthquake record) มีกี่ประเภท ในแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อจำกัดแตกต่างกันอย่างไร

บันทึกเหตุการณ์แผ่นดินไหวจำแนกตามช่วงเวลาการบันทึกและความสมบูรณ์ของข้อมูลแผ่นดินไหวได้ 3 ประเภท คือ 1) บันทึกทางธรณีวิทยา (geological record) หรือ ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว 2) บันทึกประวัติศาสตร์ (historical record) และ 3) บันทึกจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว (instrumental record) โดยเมื่อเปรียบเทียบกันระหว่างบันทึกดังกล่าว บันทึกในแต่ละประเภทจะมีข้อดีและข้อจำกัดแตกต่างกัน เช่น ในกรณีของบันทึกประวัติศาสตร์และข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว เป็นบันทึกที่เก็บข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวย้อนหลังไปได้ถึง 10,000-100,000 ปี การสำรวจธรณีวิทยาแผ่นดินไหวหรือประมวลผลบันทึกประวัติศาสตร์จึงช่วยให้นักแผ่นดินไหวทราบถึงพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ที่มักจะมีคาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวยาวนาน แต่ข้อจำกัดของบันทึกดังกล่าว คือ รูปแบบการบันทึกมักจะเป็นไปในเชิงบรรยาย ซึ่งต้องอาศัยการตีความจากวิจารณญาณของผู้เชี่ยวชาญ เพื่อวิเคราะห์จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว เวลาเกิดรวมทั้งขนาดแผ่นดินไหว ทำให้ผลการศึกษาที่ได้จากบันทึกดังกล่าว มีข้อจำกัดด้านความน่าเชื่อถือหรือความแม่นยำ

ในส่วนของบันทึกจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว (instrumental record) เป็นการตรวจวัดในเชิงตัวเลขซึ่งวิเคราะห์มาได้จากกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยรายงานทั้งจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว (ลองจิจูด ละติจูด และความลึก) เวลาเกิดแผ่นดินไหว (ปี เดือน วัน ชั่วโมง และนาที) และขนาดแผ่นดินไหว ทำให้บันทึกจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวมีความน่าเชื่อถือกว่าบันทึกอื่นๆ ดังที่อธิบายในข้างต้น แต่เนื่องจากบันทึกแผ่นดินไหวจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหวมีช่วงเวลาการบันทึกที่สั้นเมื่อเปรียบเทียบกับบันทึกประวัติศาสตร์และข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว ทำให้ในบางกรณีไม่สามารถตรวจพบพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้ (เช่น คาบอุบัติซ้ำการเกิดแผ่นดินไหวและแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สุดที่สามารถเกิดขึ้นได้)

คำสำคัญ: ข้อมูลธรณีวิทยาแผ่นดินไหว; บันทึกประวัติศาสตร์; บันทึกจากเครื่องมือตรวจวัดแผ่นดินไหว; ช่วงเวลาการบันทึกข้อมูลแผ่นดินไหวสั้น-ยาว; การตรวจพบพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวอย่างแท้จริง

2) ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลก เช่น ฐานข้อมูลแผ่นดินไหว International Seismological Centre (ISC) มีข้อดีและข้อจำกัดที่แตกต่างจากฐานข้อมูลแผ่นดินไหวจากเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับท้องถิ่น เช่น ฐานข้อมูลแผ่นดินไหวของ Thai Meteorological Department (TMD) อย่างไร

เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวจากเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลกมีระบบการจัดการฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่ดี และมีความต่อเนื่องในการตรวจวัดแผ่นดินไหวยาวนาน แต่เนื่องจากมีเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวกระจายตัวอยู่ห่างไกลกัน เพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ทั่วโลก ทำให้สามารถตรวจวัดได้เฉพาะแผ่นดินไหวขนาดกลางเป็นต้นไป (> 3.0 ) ส่วนแผ่นดินไหวขนาดเล็กสามารถตรวจวัดได้ในบางกรณีเฉพาะแผ่นดินไหวที่เกิดใกล้กับเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหว

ในกรณีของเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับท้องถิ่นอย่างหน่วยงาน TMD ถึงแม้ว่าจะมีช่วงเวลาการบันทึกข้อมูลแผ่นดินไหวที่สั้นกว่า แต่เนื่องจากมีการติดตั้งเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวหนาแน่นกว่าในประเทศไทย เมื่อเปรียบเทียบกับเครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลก ทำให้เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวของหน่วยงาน TMD มีประสิทธิภาพในการตรวจวัดแผ่นดินไหวขนาดเล็กได้อย่างสมบูรณ์โดยเฉพาะพื้นที่ประเทศไทย ซึ่งมีความสำคัญอย่างมากในการศึกษาพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหว

คำสำคัญ: เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับโลก; เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหวระดับท้องถิ่น; ช่วงเวลาการตรวจวัดและบันทึกข้อมูลแผ่นดินไหว; ขนาดแผ่นดินไหวเล็กที่สุดที่สามารถตรวจวัดได้อย่างสมบูรณ์ในทุกเหตุการณ์

3) อธิบายหลักการในการปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหวจากกราฟแสดงความสัมพันธ์ซึ่งวิเคราะห์ได้ในแต่ละพื้นที่

แผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์มีการรายงานขนาดแผ่นดินไหวด้วยมาตราขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมของการตรวจวัด เช่น Mw mb Ms และ ML และ แม้จะประเมินขนาดแผ่นดินไหวเหตุการณ์เดียวกัน หากพิจารณาจากมาตราขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกัน อาจได้ค่าขนาดแผ่นดินไหวที่แตกต่างกัน ดังนั้นในการวิเคราะห์ด้านวิทยาคลื่นไหวสะเทือนเชิงสถิติ จึงจำเป็นต้องปรับเทียบความสัมพันธ์ระหว่างมาตราขนาดแผ่นดินไหวต่างๆ ซึ่งแตกต่างกันในแต่ละพื้นที่ โดยนำข้อมูลแผ่นดินไหวในพื้นที่ศึกษา ที่มีการรายงานขนาดแผ่นดินไหว > 1 มาตราขนาดแผ่นดินไหวในแต่ละเหตุการณ์ มาสร้างกราฟแสดงความสัมพันธ์ ซึ่งกราฟแสดงความสัมพันธ์ที่ได้สามารถนำมาปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหวที่เกิดในพื้นที่ศึกษาเดียวกันกับผลที่ได้จากการปรับเทียบ

ในการเลือกใช้มาตราขนาดแผ่นดินไหว มีหลักการในการเลือกใช้ 2 แนวทาง คือ 1) ปรับเทียบมาตราอื่นๆ ให้เป็นมาตราที่เดิมมีการรายงานมากที่สุดในฐานข้อมูลแผ่นดินไหวที่มีอยู่ เนื่องจากไม่ต้องการเปลี่ยนแปลงหรือสร้างผลกระทบต่อข้อมูลแผ่นดินไหวเดิม หรือ 2) ปรับเทียบมาตราอื่นๆ ให้อยู่ในมาตราขนาดแผ่นดินไหว Mw ซึ่งในทางทฤษฏีและที่มาของการประเมิน Mw เป็นหน่วยการประเมินขนาดแผ่นดินไหวเพียงหน่วยเดียวซึ่งประเมินจากตัวแปรซึ่งแสดงถึงความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่รอยเลื่อนปลดปล่อยออกมาอย่างแท้จริง (Hank และ Kanamori, 1979)

คำสำคัญ: มาตราขนาดแผ่นดินไหว; Mw mb Ms และ ML; การอิ่มตัวของขนาดแผ่นดินไหว; การปรับเทียบมาตราขนาดแผ่นดินไหว

4) อธิบายกลไปการเกิดแผ่นดินไหวนำ (foreshock) แผ่นดินไหวหลัก (mainshock) และแผ่นดินไหวตาม (aftershock) ซึ่งประยุกต์ใช้ในการสร้างแบบจำลองการจัดกลุ่มแผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวจำแนกตามสาเหตุการณ์เกิดออกเป็น 3 ประเภท คือ 1) แผ่นดินไหวนำ 2) แผ่นดินไหวหลัก และ 3) แผ่นดินไหวตาม โดยแผ่นดินไหวหลักเกิดจากความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานโดยตรง ในขณะที่แผ่นดินไหวนำเกิดจากการเตรียมตัวก่อนเกิดแผ่นดินไหวหลัก ส่วนแผ่นดินไหวตามเกิดจากความเค้นทางธรณีแปรสัณฐานที่ถ่ายเทมาจากการเลื่อนตัวของรอยเลื่อนเมื่อเกิดแผ่นดินไหวหลักในแต่ละเหตุการณ์

ในทางวิทยาคลื่นไหวสะเทือน หลักการจำแนกแผ่นดินไหวหลักออกจากกลุ่มแผ่นดินไหวนิยมใช้เงื่อนไขความสัมพันธ์ในการจัดกลุ่ม 3 เงื่อนไข คือ 1) ขนาด 2) ระยะทาง และ 3) ช่วงเวลาเกิดระหว่างเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่พิจารณา เช่นหากเกิดแผ่นดินไหวหลักขนาดเล็ก โอกาสการกระจายตัวของแผ่นดินไหวนำหรือแผ่นดินไหวตามจะครอบคลุมพื้นที่ขนาดเล็ก และช่วงเวลาเกิดแผ่นดินไหวตามหลังจากเกิดแผ่นดินไหวหลักจะมีช่วงเวลาสั้น ในขณะที่แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ โอกาสการกระจายตัวของแผ่นดินไหวนำและแผ่นดินไหวตามที่เกิดขึ้นจะกินพื้นที่ขยายวงกว้างมากขึ้น และช่วงเวลาเกิดแผ่นดินไหวตามหลังจากเกิดแผ่นดินไหวหลักจะยาวนานขึ้น

คำสำคัญ: แผ่นดินไหวนำ; แผ่นดินไหวหลัก; แผ่นดินไหวตาม; การเปลี่ยนแปลงความเค้นทางธรณีแปรสัณฐาน; แบบจำลองการจัดกลุ่มแผ่นดินไหว

ค้นคว้าเพิ่มเติม

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

Share: