เข้าใจ “แผ่นดินไหว” กับนักธรณีมหิดล

เป็นอีกครั้งที่เหตุแผ่นดินไหว ได้รับความสนใจ เนื่องจากจุดเกิดเหตุอยู่ใกล้เคียงบริเวณที่ทำให้เกิดสึนามิคร่าชีวิตผู้คนไปกว่า 140,000 คน เมื่อปี ’47 แต่โชคดีว่าเหตุการณ์ล่าสุดเมื่อวันที่ 11 เม.ย.ที่ผ่านมาไม่ก่อให้เกิดเหตุการณ์วิปโยคอีกครั้ง แต่ท่ามกลางข่าวสารมากมายที่กระเพื่อมมาตามแรงไหวของพสุธา นักธรณีวิทยาจากมหิดลได้เผยข้อมูลวิชาการเพื่อทำความเข้าใจกันชัดๆ

รศ.ดร.วีระชัย สิริพันธ์วราภรณ์ นักธรณีฟิสิกส์และหัวหน้าภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล กล่าวถึงเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่ชายฝั่งตะวันตกทางตอนเหนือของเกาะสุมาตรา อินโดนีเซียเมื่อวันที่ 11 เม.ย.55 ที่ผ่านมาว่า เกิดเหตุแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ 8.6 ริกเตอร์ และ 8.2 ริกเตอร์ ซึ่งเป็นแผ่นดินไหวแบบเลื่อนตามแนวระนาบ ต่างจากแผน่ดินไหวเมื่อปี 2547 ที่เป็นการเลื่อนแบบย้อนขึ้น และจุดเกิดแผ่นดินไหวในครั้งนี้อยู่คนละจุดกับครั้งก่อน

ดร.วีระชัยกล่าวว่าทั่วโลกให้ความสำคัญต่อเหตุแผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 11 เม.ย.รวมถึงมีการแจ้งเตือนเนื่องจากเป็นแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในตำแหน่งใกล้เคียงที่เกิดเหตุแผ่นดินไหวเมื่อปี 2547 และยังมีความรุนแรงเกิน 8 ริกเตอร์ ซึ่งโดยปกติเมื่อแผ่นดินไหวเกินกว่า 7 ริกเตอร์ในทะเล ก็จะมีการแจ้งเตือนและเฝ้าระวังสึนามิอยู่แล้ว แต่ครั้งนี้ก็ไม่สามารถบอกได้ว่าจะส่งผลกระทบทันทีใน 1-2 วัน โดยต้องจับตาดูเรื่อยๆ ว่าครั้งนี้จะส่งผลกระทบให้เกิดการเลื่อนครั้งใหญ่ที่อื่นหรือไม่

สำหรับแผ่นดินไหวเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นปกติเนื่องจากเปลือกโลกมีการเลื่อนอยู่ตลอดเวลา เช่น เฉลี่ยปีละ 2 มิลลิเมตร หรือปีละ 2 เซนติเมตร เป็นต้น ซึ่งหากมีการเลื่อนอยู่เรื่อยๆ ไม่เป็นปัญหา แต่ถ้าเมื่อไรที่มีการกักเก็บพลังงานแล้วเลื่อนฉับพลันจะเกิดการปลดปล่อยพลังงานออกมาในรูปของ “คลื่อนแผ่นดินไหว” ที่ปลดปล่อยออกมาในทุกทิศทาง ซึ่งเราก็เครื่องและสถานีตรวจวัดคลื่นเหล่านี้อยู่ทั่วโลก

จากเหตุแผ่นดินไหวที่ผ่านองค์การสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐฯ (US Geological Survey) หรือยูเอสจีเอส (USGS) สามารถแจ้งเตือนทั่วโลกได้ภายในไม่กี่นาที ซึ่ง ดร.วีระชัยอธิบายว่า เพราะในเวลาเพียง 1-5 วินาทีคลื่นแผ่นดินไหวสามารถเดินทางไปทั่วโลก และยูเอสจีเอสก็มีสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหวอยู่ทั่วโลก ซึ่งภายในเวลาไม่เกิน 10 นาทีก็สามารถประมวลผลได้ว่าเกิดแผ่นดินไหวที่จุดใด ความรุนแรงเท่าไร และเป็นแผ่นดินไหวจากการเลื่อนแบบใดของเปลือกโลก โดยอาศัยการวิเคราะห์กราฟแสดงคลื่นแผ่นดินไหว

คลื่นแผ่นดินไหวนั้นมี 2 ชนิดคือ คลื่นภายในและคลื่นพื้นผิว สำหรับคลื่นภายในนั้นจะเคลื่อนที่เฉพาะภายในโลก และทุกส่วนของโลกนั้นถึงกันหมด จึงเป็นเหตุผลว่าเมื่อเกิดแผ่นดินไหวแล้ว สหรัฐฯ ญี่ปุ่นหรือพื้นที่ที่อยู่ห่างจากจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวจึงทราบได้ โดยคลื่นชนิดนี้จะใช้เวลาเดินทางไม่กี่วินาที และเมื่อเกิดแล้วก็สามารถรายงานได้ทันที ส่วนใหญ่ไม่อันตราย และคลื่นภายในยังแบ่งเป็น 2 แบบคือ คลื่นปฐมภูมิ (Primary Wave) ที่เคลื่อนตัวแบบอัด-ขยาย หรือคลื่น P และคลื่นทุติยภูมิ (Secondary Wave) หรือคลื่น ซึ่งทำให้ตัวกลางเคลื่อนตัวในแนวตั้งฉากกับทิศการเคลื่อนที่ของคลื่น

สำหรับคลื่นที่สร้างความเสียหายคือคลื่นพื้นผิว ซึ่งจะทำลายสิ่งก่อสร้างต่างๆ ที่ไม่แข็งแรงเพียงพอ และใช้เวลาในการเคลื่อนที่นานกว่า โดยปกติคลื่นแบบนี้จะค่อยๆ ลดความรุนแรงไปตามเวลา แต่ในบางครั้งสภาพทางธรณีก็ขยายความรุนแรงขึ้นได้ ซึ่งเป็นสิ่งที่กำลังศึกษากันอยู่ และคลื่นแบบนี้เองทำให้ตึกสูงต่างๆ รู้สึกสั่นไหวไปด้วย แต่จะเกิดขึ้นเฉพาะบางตึกที่มีความสูงพอเหมาะกับความถี่ของคลื่นเท่านั้น และคลื่นพื้นผิวนี้ก็มีขนาดหลายร้อยเมตรจึงสามารถทำลายสิ่งก่อสร้างใต้ดินที่ไม่แข็งแรงได้

ดร.วีระชัยอธิบายว่าโดยธรรมชาติแล้วสิ่งของต่างๆ หรือแม้แต่ตัวเรานั้นล้วนมี “ความถี่ธรรมชาติ” เป็นค่าเฉพาะตัวค่าหนึ่ง และเมื่อมีความถี่ค่าเดียวกันมากระทบจะทำให้เกิดการขยายความถี่และเกิดการสั่นที่รุนแรง เรียกว่าเป็นสั่นพ้องหรือการกำทอน โดยในกรณีแผ่นดินไหวนั้นหากความถี่ของคลื่นแผ่นดินไหวตรงกับความถี่ธรรมชาติของตึกหรืออาคารใดก็จะทำเกิดการสั่นที่รุนแรง ซึ่งจากศึกษาของต่างประเทศพบว่าอาคารในพื้นที่ศึกษานั้นที่มีคามสุงระหว่าง 16-40 ชั้นมีความถี่ธรรมชาติตรงกับความถี่ของคลื่นแผ่นดินไหว หากแต่ในเมืองไทยหรือกรุงเทพฯ นั้นยังต้องศึกษาเพิ่มเพราะสภาพพื้นดินไม่เหมือนกับพื้นที่ศึกษาของต่างประเทศ

การเกิดแผ่นดินไหวนั้นจะเป็นแนวไม่ใช่เกิดแค่จุดใดจุดหนึ่ง แต่ ดร.วีระชัยกล่าวว่าตามรายงานมักแสดงการเกิดแผ่นดินไหวเป็นจุด เนื่องจากเป็นจุดที่เกิดแผ่นดินไหวรุนแรงที่สุด โดยแผ่นดินไหวนั้นจะเกิดแผ่นดินไหวใหญ่ (Main Shock) ที่รุนแรงที่สุด จากนั้นจะเกิดการปรับตัวเข้าสู่สมดุลที่เรียกกันว่าอาฟเตอร์ช็อก (Aftershock) โดยเกิดการสั่นไหว ณ จุดเดิม ซึ่งอาจเกิดความรุนแรงมากกว่าแผ่นดินไหวใหญ่ก็ได้ แต่ยังไม่พบว่ามีครั้งไหนที่อาฟเตอร์ช็อกรุนแรงกว่าแผ่นดินไหวใหญ่

“ไม่มีใครทราบว่าจะเกิดอาฟเตอร์ช็อกไปอีกนานแค่ไหน โดยเหตุการณ์เมื่อปี 2547 ก็ยังคงตรวจพบอาฟเตอร์ช็อกมาจนถึงทุกวันนี้ นอกจากนี้ยังแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นก่อนเมนช็อกโดยเกิดแผ่นดินไหวเล็กๆ หลายครั้งก่อนแผ่นดินไหวใหญ่ เรียกว่า ฟอร์ช็อก (Foreshock) แต่เกิดขึ้นน้อย ส่วนมากจะ “ตูม!” ไหวครั้งใหญ่เลย” ดร.วีระชัยกล่าว

ปัจจุบันเครื่องวัดแผ่นดินไหวเป็นแบบดิจิทัลที่ฝังลงดิน โดยมีอุปกรณ์จีพีเอสระบุพิกัด มีแบตเตอรี เมื่อเกิดแผ่นดินไหวอุปกรณ์เหล่านี้จะส่งสัญญาณออกไป ซึ่ง ดร.วีระชัยแจงว่านักแผ่นดินไหวจะวิเคราะห์ได้ว่ากราฟข้อมูลแผ่นดินไหวที่ได้รับนั้นเป็นลักษณะของแผ่นดินไหวที่รุนแรงแค่ไหน เกิดขึ้นจากการเลื่อนแบบใด และเกิดขึ้นที่จุดใด ซึ่งการระบุตำแหน่งนั้นต้องอาศัยข้อมูลจากสถานีวัดตั้งแต่ 3 สถานีขึ้นไป แต่ทางยูเอสจีเอสจะใช้ข้อมุลจากสถานีวัดแผ่นดินไหวทั่วโลกเพื่อวิเคราะห์แผ่นดินไหวให้แม่นยำที่สุด

การเตือนแผ่นดินไหวนั้นต้องอาศัยเครือข่ายและความร่วมมือทั่วโลก เพราะแม้ไทยจะติดตั้งอุปกรณ์วัดแผ่นดินไหวทั่วประเทศก็ไม่ช่วยอะไรนัก แต่ทั้งนี้ทางคณะวิทยาศาสตร์ มหิดลได้ติดตั้งสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหว 2 แห่งที่ อ.ทองผาภูมิ และ อ.ไทรโยค จ.กาญจนบุรี เพื่อการศึกษาทางด้านธรณีฟิสิกส์ ศึกษาโครงสร้างของแผ่นเปลือกโลก รวมถึงศึกษาแผ่นดินไหวในระดับท้องถิ่น

“สำหรับเมืองไทยยังไม่มีนักแผ่นดินไหวจริงๆ ที่มีอยู่ก็ใกล้เคียง ซึ่งข้อมูลที่ผมนำมาถ่ายทอดนี้ก็เป็นเพียงข้อมูลพื้นฐานที่นักธรณีวิทยาทั่วไปทราบอยู่แล้ว ประเทศไทยนั้นโชคดีที่ไม่มีแผ่นดินไหวใหญ่ แต่ก็มีโอกาสเกิดขึ้นได้ อาจจะ 1 ใน 1,000 หรือ 1 ใน 10,000 แต่ก็เกิดขึ้นได้ ไม่มีใครตอบได้ว่าจะเกิดเมื่อไร และในมีร่องรอยที่บอกว่าในอดีตเมืองไทยเคยแผ่นดินไหวรุนแรงถึง 8 ริกเตอร์” ดร.วีระชัยกล่าว

จากการเปิดข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแผ่นดินไหวของ ดร.วีระชัยได้ชี้ว่าเราไม่อาจหนีเหตุการณ์แผ่นดินไหวได้ เพราะเราอาศัยอยู่บนแผ่นเปลือกโลกที่เคลื่อนไหวตลอดเวลา เหมือนเราอยู่บนตัวต่อจิ๊กซอว์ เมื่อแผ่นหนึ่งขยับย่อมไปชนเข้ากับแผ่นอื่นๆ แต่เราต้องอยู่กับแผ่นดินไหวให้ได้ เพราะเป็นสิ่งที่เราทราบแน่ชัดว่าเกิดขึ้นแน่ และสิ่งที่คร่าชีวิตผู้คนไม่ใช่แผ่นดินไหวโดยตรง หากแต่เป็นสิ่งที่มนุษย์สร้างขึ้นที่คร่าชีวิตเรา โดยประเทศไทยนั้นมีโอกาสได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวรุนแรงถึง 8 ริกเตอร์ได้จากแนวรอยเลื่อนสะแกงในพม่า รวมถึงรอยเลื่อด่านเจดีย์สามองค์ และรอยเลื่อนศรีสวัสดิ์




แผ่นที่แสดงการเกิดแผ่นดินไหวตามจุดต่างๆ ทั่วโลก เมื่อวันที่ 12 เม.ย.55 จากเว็บไซต์องค์การสำรวจทางธรณีวิทยาสหรัฐฯ (USGS)