เราจะอ่านกราฟแผ่นดินไหวได้อย่างไร?

Seismogram คือเส้นกราฟที่เกิดขึ้นโดยการบันทึกการสะบัดไปมาของปากกาที่เหวี่ยงจากแรงสั่นไหวของพื้นดินของเครื่อง Seismograph  โดยเครื่องจะบันทึกการสั่นสะเทือนทุกชนิดโดยไม่สนใจแหล่งที่มา บางครั้ง ความสั่นไหวก็มาจากรถบรรทุกหนัก จากคลื่นทะเลลูกโตๆที่กระทบฝั่ง หรือแม้จากแรงลม จุดหรือเส้นเล็กๆบนกราฟก็จะโผล่ขึ้นมา แต่เราจะอ่านค่าและแยกแยะมันได้จากแผ่นดินไหวจริงโดยอาศัยความเข้าใจดังจะกล่าวต่อไปนี้

จากกราฟในรูปที่ 1 จะเห็นเส้นเล็กๆซ้ายมือ นั่นคือเครืองหมายขั้นเวลา ปกติจะเป็น “นาที” โดยจะปรากฏขึ้นบนกราฟทุก 1 นาที

ถัดไป คือคลื่นที่จับได้จาก  P wave หรือคลื่นแผ่นดินไหวปฐมภูมิ   คลื่นนี้สามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง และของเหลว โดยมีความเร็วประมาณ 6 – 8 กิโลเมตร/วินาที ซึ่งจะเป็นคลื่นแรกสุด ที่มาถึงเครื่องวัด

จากนั้นก็เป็น  คลื่นทุติยภูมิ (S wave) คลื่นชนิดนี้ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็งเท่านั้น ไม่สามารถเดินทางผ่านของเหลว คลื่นทุติยภูมิมีความเร็วประมาณ 3 – 4 กิโลเมตร/วินาที ทำให้มาถึงเครื่องมือวัดแผ่นดินไหวช้ากว่าเป็นอันดับ 2

ภาพที่ 2 การเดินทางของ P wave และ S wave ขณะเกิดแผ่นดินไหว

          ขณะที่เกิดแผ่นดินไหว  จะเกิดแรงสั่นสะเทือนขยายแผ่จากศูนย์เกิดแผ่นดินไหวออกไปโดยรอบทุกทิศทุกทาง เนื่องจากวัสดุภายในของโลกมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน และมีสถานะต่างกัน คลื่นทั้งสองจึงมีความเร็วและทิศทางที่เปลี่ยนแปลงไปดังภาพที่ 2 คลื่นปฐมภูมิหรือ P wave สามารถเดินทางผ่านศูนย์กลางของโลกไปยังซีกโลกตรงข้ามโดยมีเขตอับ (Shadow zone) อยู่ระหว่างมุม 100 – 140 องศา แต่คลื่นทุติยภูมิ หรือ S wave ไม่สามารถเดินทางผ่านชั้นของเหลวได้ จึงปรากฏแต่บนซีกโลกเดียวกับจุดเกิดแผ่นดินไหว โดยมีเขตอับอยู่ที่มุม 120 องศาเป็นต้นไป

คลื่นกลุ่มที่ 3 คือคลื่น surface wave ปะรกอบด้วยคลื่น Love และ Rayleigh จะต่างออกไป คลื่นสองตัวนี้จะมีขนาดใหญ่กว่าคลื่น P และ S แต่มีความถี่ต่ำกว่า อีกทั้งยังเคลื่อนที่ได้ช้าที่สุด คลื่นกลุ่มนี้ คือกลุ่มหลักที่ก่อให้เกิดการทำลายล้างนั่นเอง

เครื่องมือวัด  Seismograph นั้น จะมีกราฟออกมาอย่างน้อย 3 ชุด คือกราฟที่วัดตามแนวแกน X หรือตะวันออกตะวันตก ตามแนวแกน Y หนือเหนือใต้ สองแกนนี้เพื่อหาตำแหน่งทิศทางในแนวราบ และกราฟตามแนวแกน Z หรือแนวตั้ง เพื่อหาทิศทางตามส่วนโค้งของโลกและเพื่อกำหนดหาความแรงของการสั่นสะเทือนในแนวนี้ การอ่านกราฟต้องเอาค่าทั้ง 3 แกนมาตีความรวมกันอีกทั้งคำนวนจากระยะเวลา ก็จะได้ตำแหน่งที่เกิดแผ่นดินไหวและขนาดความแรงโดยประมาณเบื้องต้นได้