แผ่นดินไหวและสึนามิ

แผน่ ดนิ ไหว Earthquakes สังคมศึกษา ศาสนาและวฒั นธรรม ส33101 ครสู นุ ทร วงษ์ฉลาด ผสู้ อน

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

แผน่ ดนิ ไหวเป็ นภยั ธรรมชาตทิ อ่ี าจกอ่ ใหเ้ กดิ ความเสยี หายตอ่ ชวี ติ และทรัพยส์ นิ อยา่ งใหญห่ ลวงได ้

ภยั ทีเ่ กดิ จากแผ่นดนิ ไหว (EARTHQUAKE HAZARD) Ground Shaking Subside Liquefaction Collapse

ภยั แผ่นดนิ ไหว (EARTHQUAKE HAZARD) Flooding Ground Displacement Fire

แผ่นดนิ ไหว (EARTHQUAKE) แผ่นดินไหว (Earthquake) คือ การส่ันสะเทือนของ พื้นดิน อันเน่ืองมาจากการปลดปล่อยพลังงานเพื่อระบาย ความเครียดที่สะสมไว้ภายในโลกออกมาอย่างฉับพลัน เพ่ือปรับ สมดุลของเปลือกโลกให้คงที่

สาเหตุของการเกดิ แผ่นดนิ ไหว แบ่งเป็ น 2 อย่าง คือ 1. เกดิ จากธรรมชาติ (NATURAL EARTHQUAKE) 2. เกดิ จากการกระทาของมนุษย์ (INDUCED SEISMICITY)

แผ่นดนิ ไหวทเี่ กดิ จากการกระทาของมนุษย์ (INDUCED SEISMICITY) - การเกบ็ กกั นา้ ในเข่ือนขนาดใหญ่ - การทดลองระเบดิ ปรมาณู/ระเบดิ นิวเคลยี ร์ - การระเบดิ จากการทาเหมืองแร่ - การสูบนา้ ใต้ดนิ มาใช้มากเกนิ ไป - การผลติ นา้ มนั และก๊าซธรรมชาติ - การเกบ็ ขยะนิวเคลยี ร์ใต้ดนิ หา้ มได้ - ควบคุมได้ - ป้องกนั ได้

แผ่นดนิ ไหวทเี่ กดิ จากธรรมชาติ มักเกดิ มาก บริเวณขอบของ (NATURAL EARTHQUAKE) plate และตามแนวรอยเล่ือน ห้ามไม่ได้ ควบคุมไม่ได้ แต่ลดความ รุนแรงและความเสียหายได้ ถ้ารู้และมี การเตือนล่วงหน้า

ทฤษฎกี ารเกดิ แผ่นดินไหว 1. ทฤษฎวี ่าด้วยการขยายตวั ของเปลือกโลก (Dilation Source Theory) ทฤษฎีน้ีเช่ือวา่ แผน่ ดินไหวเกิดจากการที่เปลือกโลกเกิดการคด โคง้ โก่งงออยา่ งฉบั พลนั และเมื่อวตั ถุขาดออกจากกนั จึงปลดปล่อย พลงั งานออกมาในรูปคล่ืนแผน่ ดินไหว 2. ทฤษฎวี ่าด้วยการคืนตวั ของวตั ถุ (Elastic Rebound Theory) ทฤษฎีน้ีเชื่อวา่ แผน่ ดินไหวและการสัน่ สะเทือนของพ้ืนดินมี สาเหตุมาจากการเคลื่อนตวั ของรอยเล่ือน (Fault) กล่าวคือ เมื่อรอยเล่ือน เกิดการเคลื่อนที่ถึงจุดหน่ึง วตั ถุจะขาดออกจากกนั และเสียรูปอยา่ งมาก พร้อมกบั การปลดปล่อยพลงั งานออกมาในรูปของคล่ืนแผน่ ดินไหว และ หลงั จากน้นั วตั ถุกค็ ืนตวั กลบั สู่รูปเดิม

ทฤษฎวี ่าด้วยการคืนตัวของวัตถุ (Elastic Rebound Theory) สนบั สนุนแนวความคิดท่ีเช่ือ วา่ แผน่ ดินไหวมีกลไกการกาเนิด เกี่ยวขอ้ งโดยตรง และใกลช้ ิดกบั แนว รอยเลื่อนมีพลงั (Active Fault)ท่ีเกิดข้ึน จากกระบวนการแปรสัณฐาน ของ เปลือก โลก (Plate Tectonic) เปลือกโลก (Crust) ประกอบดว้ ยแผน่ ทวปี (Continental Plate) และ แผน่ มหาสมุทร (Ocean Plate) หลายแผน่ ตอ่ กนั ซ่ึงมีการเคล่ือนทตี่ ลอดเวลา ทาใหบ้ างแผน่ เคล่ือนออกจากกนั (Divergent Plate Boundary)บางแผน่ เคล่ือน เขา้ หาและมุดซอ้ นกนั (Convergent Plate Boundary) บางแผน่ เคลื่อนผา่ นกนั (Transform Plate Boundary) จึงทาใหเ้ กิดแรงเครียดสะสมไวภ้ ายในเปลือก โลก

กลไกการขบั เคลื่อนแผ่นเปลือกโลก ส่ วนประกอบภายในโลก - Crust - Mantle - Core

ลกั ษณะการเคลื่อนทข่ี องแผ่นเปลือกโลกบริเวณรอยต่อระหว่างแผ่น เคลื่อนทอ่ี อกจากกนั เคลื่อนทเี่ ข้าหากนั เคลื่อนทีผ่ ่านกนั

ชนิดของรอยเล่ือน (Along Fault) รอยเลื่อนตามแนวระนาบ (STRIKE-SLIP FAULT) รอยเล่ือนปกติ (NORMAL FAULT) รอยเลื่อนย้อน (REVERSE FAULT)

แนวทม่ี กี ารเกดิ แผน่ ดนิ ไหวอยา่ งตอ่ เนอ่ื ง คอื แนวขอบ หรอื บรเิ วณ รอยตอ่ ของเพลต (plate) ตา่ งๆ ตามทฤษฏกี ารเคลอ่ื นตวั ของ เปลอื กโลก (Plate Tectonic Theory)



แผน่ ดนิ ไหวไมไ่ ดเ้ กดิ ขน้ึ ท่ัวๆ ไปบนโลก แตจ่ ะมแี นวของการเกดิ ท่ี คอ่ นขา้ งเป็ นรปู แบบทแ่ี น่นอน

Ring of Fire บริเวณทเี่ กดิ แผ่นดนิ ไหวมาก ทสี่ ุด

ความลกึ ของแผ่นดนิ ไหว (Depth of Earthquake) ความลกึ ของแผ่นดินไหว โซน จากผวิ ดนิ (กม.) ตื้น 0 - 70 ปานกลาง 70 - 300 ลกึ 300 - 700 (http://neic.usgs.gov/neis/general/depth.html)

เคร่ืองตรวจวดั แผ่นดนิ ไหว เคร่ืองตรวจวดั แผ่นดนิ ไหวเครื่องแรก หลกั การพืน้ ฐานของเครื่องตรวจวดั ประดษิ ฐ์โดย ชาวจนี ชื่อ Chang Heng แผ่นดนิ ไหวในปัจจุบนั ทราบทศิ ทาง ทราบ ทราบเฉพาะทศิ ทาง ไม่ทราบขนาด ตาแหน่ง และทราบขนาด

ขนาด (Magnitude)ของแผ่นดนิ ไหว เป็ นค่าท่ีได้จากการ คานวณ จากการตรวจวดั ความสูงของคล่ืนแผ่นดินไหว มาตราทน่ี ิยมใช้ ได้แก่ (1) Local Magnitude , ML นิยมใช้มากทส่ี ุดในประเทศไทย ใช้สาหรับ วดั แผ่นดนิ ไหวท้องถิ่นหรือแผ่นดนิ ไหวระยะใกล้ มหี น่วยเป็ น “ริคเตอร์” (2) Surface-Wave Magnitude , Ms (3) Body-Wave Magnitude , Mb (4) Moment Magnitude , Mw อาศัยหลกั การและพืน้ ฐานของ Seismic Moment จึงมีความเหมาะสมใช้ได้กว้างขวางกว่า (1)-(3) โดยเฉพาะ แผ่นดนิ ไหวระยะไกล (Teleseismic) และมขี นาดใหญ่ๆ

ขนาด มาตรารคิ เตอร์ 1 - 2.9 3 - 3.9 ความสน่ั สะเทอื น 4 - 4.9 สนั่ ไหวเล็กนอ้ ย ผคู ้ นในอาคารรสู ้ กึ เหมอื นรถไฟวง่ิ ผา่ น 5 - 5.9 สน่ั ไหวปานกลาง ผคู ้ นทงั้ ในและนอก 6 - 6.9 อาคารรสู ้ กึ วตั ถหุ อ้ ยแขวนแกวง่ ไกว 7.0 ขน้ึ ไป สนั่ ไหวรนุ แรง เครอ่ื งเรอื น วตั ถมุ กี ารเคลอื่ นท่ี สนั่ ไหวรนุ แรงมาก อาคารเรม่ิ พังเสยี หาย สนั่ ไหวรา้ ยแรง อาคารพังเสยี หายมาก แผน่ ดนิ แยก วตั ถถุ กู เหวยี่ งกระเด็น

ความรุนแรงของแผ่นดนิ ไหว (Intensity) เป็ นการวดั ความรุนแรงจากปรากฏการณ์ทเี่ กดิ ขนึ้ ท้งั ขณะเกดิ และหลงั การเกดิ แผ่นดนิ ไหว ทมี่ ตี ่อความรู้สึกของผู้คน ลกั ษณะทส่ี ั่นไหว หรือความ เสียหายของส่ิงก่อสร้าง มาตราที่นิยมใช้ ได้แก่ มาตราโมดฟิ ายด์เมอร์แคลลี่ (Modified Mercalli Intensity Scale)

มาตราโมดฟิ ายด์เมอร์แคลล่ี (Modified Mercalli Intensity Scale)

Magnitude and Intensity Comparison Magnitude Typical Maximum Modified Mercalli Intensity 1.0 – 3.0 3.0 – 3.9 I 4.0 – 4.9 II - III 5.0 – 5.9 IV - V 6.0 – 6.9 VI - VII 7.0 and higher VII - IX VIII or higher (http://earthquake.usgs.gov)

วธิ ีการอ่าน SEISMOGRAM ทไ่ี ด้จาก เคร่ือง SEISMOGRAPH เพื่อใช้สาหรับคานวณหา ตาแหน่งจุดศูนย์กลาง เป็ นการอ่านคลื่นแผ่นดนิ ไหว (Seismic แผ่นดนิ ไหว และขนาดของแผ่นดนิ ไหว Wave) ท่ีได้จากการบนั ทึกด้วยเคร่ือง Seismograph โดยคลื่นทีใ่ ช้ในการอ่าน เพื่อการคานวณ คือ คล่ืน Body wave ทป่ี ระกอบด้วย คลื่น P & S Wave หลกั การพจิ ารณา : P Wave หรือ Primary Wave จะเป็ นคลื่นทมี่ าถงึ เคร่ืองเป็ นอนั ดบั แรก เน่ืองจากเคล่ือนท่ี ได้เร็วทีส่ ุด คล่ืน S Wave หรือ Secondary Wave จะมาถงึ เป็ นอนั ดบั ท่ี สอง และคล่ืน Surface Wave จะ มาถงึ เป็ นอนั ดบั สุดท้าย

คลน่ื แผน่ ดนิ ไหว (Seismic wave) แบง่ เป็ น 3 ประเภท (1.) P-waves หรอื Primary waves (คลนื่ ปฐมภมู )ิ (2.) S-waves หรอื Secondary waves (คลน่ื ทตุ ยิ ภมู )ิ (3.) Surface waves (คลนื่ พนื้ ผวิ )

ISOSEISMAL MAP

จานวนของแผ่นดนิ ไหวทั่วโลก ต้งั แต่ ปี 2000-2005 Magnitude 2000 2001 2002 2003 2004 2005 8.0 to 9.9 1 1 0 7.0 to 7.9 14 15 13 1 21 6.0 to 6.9 5.0 to 5.9 158 126 130 14 13 7 4.0 to 4.9 1345 1243 1218 3.0 to 3.9 8045 8084 8584 140 140 112 2.0 to 2.9 4784 6151 6151 1.0 to 1.9 3758 4162 4162 1203 1488 1199 0.1 to 0.9 1026 944 944 No Magnitude 8462 10917 9282 5 1 1 Total 3120 2938 2938 7624 7935 5154 Estimated 22256 23534 27454 231 21357 1685 7727 6317 2838 2506 1344 16 134 103 0 3608 2940 586 31419 31199 19195 33819 284010 1952 (http://earthquake.usgs.gov/faq/hist.html)

เปลอื กโลกแตกออกเป็ น เพลตตา่ งๆ ใหญบ่ า้ ง เล็กบา้ ง ทางดา้ นตะวนั ตกของ ประเทศไทย เป็ นบรเิ วณ ทเ่ี พลต 2 เพลต คอื อนิ เดยี -ออสเตรเลยี เพลต (India-Australian Plate) มดุ ตวั ลงไปใต ้ ยเู รเซยี เพลต (Eurasia Plate) ทาใหเ้ ปลอื กโลก บรเิ วณนม้ี พี ลงั มกี าร เคลอ่ื นตวั มกี ารเกดิ แผน่ ดนิ ไหวมาอยา่ ง ตอ่ เนอื่ งยาวนาน

ภาพจาลองการเกดิ แผน่ ดนิ ไหว ขนาด 9 รคิ เตอร์ และสนึ ามิ เมอื่ 26 ธนั วาคม 2547 มผี เู ้ สยี ชวี ติ มากกวา่ 280,000 คน

การทเ่ี ปลอื กโลกแตกออกเป็ นเพลตตา่ งๆ และเคลอื่ นทผี่ า่ นซงึ่ กนั และกนั ตลอดเวลา ทาใหห้ นิ บรเิ วณเปลอื กโลกอยใู่ นภาวะกดดัน ถกู กระทาโดยแรงเคน้ (Stress) อยา่ งตอ่ เนอื่ ง เมอื่ ถงึ จดุ วกิ ฤต มวลหนิ จะแตกและเคลอ่ื นทแ่ี ยกออกจากกันอยา่ ง ฉับพลนั พรอ้ มกบั ปลอ่ ยพลงั งานออกมาในรปู คลนื่ แผน่ ดนิ ไหว

ความรนุ แรงขน้ึ อยกู่ บั ปัจจัย หลายอยา่ ง ทสี่ าคญั คอื ระยะหา่ งจากผสู ้ งั เกต และ ตาแหน่ง Epicenter ยง่ิ อยู่ หา่ งออกไป ความรนุ แรงจะ นอ้ ยลง หลงั เกดิ แผน่ ดนิ ไหวแตล่ ะครัง้ เจา้ หนา้ ทจี่ ะสารวจความ เสยี หายและความรสู ้ กึ ของผคู ้ น และ ทาเป็ นแผนทแี่ สดงความ รนุ แรงทต่ี าแหน่งตา่ งๆ แผนทแี่ สดงความรนุ แรงของ แผน่ ดนิ ไหว Isoseismical Map

สถานวี ดั แผน่ ดนิ ไหวในประเทศไทย คลนื่ แผน่ ดนิ ไหวสามารถเดนิ ทางผา่ นเปลอื กโลกไปไดไ้ กลเป็ น พันกโิ ลเมตร ขน้ึ อยกู่ บั ขนาดของแผน่ ดนิ ไหว การตรวจวดั แผน่ ดนิ ไหวจงึ ทาเป็ นเครอื ขา่ ย ทงั้ ในระดบั ประเทศ และระดับโลก

เครอื่ งมอื ตรวจวดั แผน่ ดนิ ไหว สามารถตรวจหา • เวลาทแี่ ผน่ ดนิ ไหวเกดิ • ศนู ยก์ ลางแผน่ ดนิ ไหว (Epicenter) • ความลกึ ของจดุ ศนู ยก์ ลางแผน่ ดนิ ไหว (Focal depth) • ขนาดของพลงั งานทป่ี ลดปลอ่ ยออกมา (Magnitude)

2506 เรม่ิ สถานตี รวจวดั แผน่ ดนิ ไหวสถานแี รกท่ี เชยี งใหม่ โดยกรม อตุ นุ ยิ มวทิ ยา ปัจจบุ นั ระบบอนาล็อก 13 แหง่ ท่ี เชยี งราย เชยี งใหม่ น่าน เขอื่ น ภมู พิ ล จ.ตาก เลย อบุ ลราชธานี นครราชสมี า นครสวรรค์ เขอื่ นเขาแหลม และอาเภอเมอื ง จ. กาญจนบรุ ี จันทบรุ ี ประจวบครี ขี นั ธ์ สงขลา และภเู กต็ ระบบดจิ ติ อล 11 แหง่ ท่ี เชยี งราย แมฮ่ อ่ งสอน แพร่ เขอ่ื นภมู พิ ล จ. ตาก ขอนแกน่ เลย ปาก ชอ่ ง จ. นครราชสมี า สรุ าษฎร์ ธานี และสงขลา

สถานตี รวจวดั ตามวตั ถปุ ระสงคเ์ ฉพาะ • กรมอทุ กศาสตร์ กองทพั เรอื ตรวจจบั การทดลองระเบดิ นวิ เคลยี ร์ • การไฟฟ้ าฯ ตรวจแผน่ ดนิ ไหวขนาดเล็ก เครอื ขา่ ยบรเิ วณ เขอ่ื นทางภาคตะวนั ตก • กรมชลประทาน บรเิ วณจงั หวดั แพร่ เพอื่ ศกึ ษาลกั ษณะ การเกดิ แผน่ ดนิ ไหวกอ่ นการสรา้ งเขอ่ื น • กรมโยธาธกิ าร และจฬุ าฯ วจิ ยั การตอบสนองของอาคาร จากแผน่ ดนิ ไหว

แผน่ ดนิ ไหว ในประเทศไทย ประเทศไทยไมม่ แี นวการไหว สะเทอื นพาดผา่ นเหมอื นกบั ประเทศอนิ โดนเี ซยี และพมา่ ซงึ่ มแี นวเลอ่ื นขนาดใหญพ่ าด ผา่ นตามแนวขอบเพลต อยา่ งไรก็ตาม ไมไ่ ด ้ หมายความวา่ จะไมม่ โี อกาส เกดิ แผน่ ดนิ ไหวขนาดใหญข่ น้ึ ได ้ เนอื่ งจากมรี อยเลอื่ นทย่ี งั มี พลงั (Active fault) ทยี่ งั มี การเคลอ่ื นตวั อยตู่ ลอดเวลา

ภาพรวมของการเกดิ แผน่ ดนิ ไหวในประเทศไทย

Active Fault รอยเลอ่ื นมพี ลงั

รอยเลอื่ นแมจ่ ัน • ยาวประมาณ 130 กม. • ตงั้ แตป่ ี 2521 ขนาด >3 รคิ เตอร์ เกดิ ตาม แนวรอยเลอื่ นนี้ 10 ครัง้ 3 ครัง้ มขี นาด >4.5 รคิ เตอร์ โดยเฉพาะวนั ท่ี 1 กนั ยายน 2521 มขี นาด >4.9 รคิ เตอร์

รอยเลอ่ื นแพร่ • ยาวประมาณ 115 กม. • รอบ 10 ปีทผี่ า่ นมา ขนาด 3.4 รคิ เตอร์ มากกวา่ 20 ครัง้ ลา่ สดุ ขนาด 3 รคิ เตอร์ เมอื่ 10 กนั ยายน 2533

รอยเลอ่ื นแมท่ า • ยาวประมาณ 55 กม. • การศกึ ษาอยา่ งละเอยี ดเฉพาะ ในปี 2521 • มแี ผน่ ดนิ ไหวขนาดเล็ก อยหู่ ลายครัง้

รอยเลอ่ื นเถนิ • ยาวประมาณ 90 กม. • 23 ธนั วาคม 2521 เกดิ แผน่ ดนิ ไหวขนาด 3.7 รคิ เตอร์

รอยเลอื่ นเมย-อทุ ยั ธานี • ยาวประมาณ 250 กม. • 23 กนั ยายน 2476 ไมท่ ราบขนาด • 23 กมุ ภาพันธ์ 2518 ขนาด 5.6 รคิ เตอร์