يتساءل الكثيرون عن جهاز قياس الزلازل، نظراً لأهميته الكبيرة في مجالات التكنولوجيا والاكتشافات العلمية عبر العصور. هذا الجهاز يعنى بواحدة من أكثر الكوارث الطبيعية خطورة، التي قد تؤثر على الأرض وتؤدي إلى فقدان العديد من الأرواح، بالإضافة إلى التدمير الاقتصادي والبنياني. سنتعرف في هذا المقال على جهاز قياس الزلازل وأهميته.
تعريف جهاز قياس الزلازل
جهاز قياس الزلازل، المعروف باسم السيزموغراف، هو جهاز متخصص في رصد وتسجيل الهزات الأرضية. يتكون هذا الجهاز من كتلة معلقة على قاعدة ثابتة، حيث تتحرك الكتلة مع حركة الأرض عند حدوث الزلزال، بينما تبقى هي ثابتة. وتُسجل هذه الحركة على مواد مثل الورق أو الأشرطة الممغنطة لتحليلها باستخدام معادلات رياضية بهدف الوصول إلى النتائج الأكثر دقة.
أجزاء جهاز قياس الزلازل
بعد أن عرضنا مفهوم السيزموغراف، دعونا نلقي نظرة على الأجزاء الرئيسية لهذا الجهاز والتي تشمل:
- السيزموميتر: الجزء الأساسي داخل السيزموغراف، الذي يتكون من كتلة أو رقاص مُعلق في نابض.
- السيزموغرام: جهاز يُعنى بتسجيل حركة الأرض، ويتكون من محورين؛ المحور الأفقي لقياس الوقت بالثواني، والمحور العمودي الذي يقيس إزاحة الأرض، وعادةً ما يتم قياسها بوحدة المليمتر.
كيفية تحديد مركز الزلزال باستخدام السيزموغراف
تعتبر الأدوات العلمية مثل السيزموغراف معجزات تقنية في مجال رصد الزلازل. ويمكن معرفة مركز الزلزال من خلال عدة خطوات كالآتي:
- استخدام ثلاثة أجهزة سيزموغراف موزعة على ثلاث محطات زلزالية لتحديد مسافة مركز الزلزال عن نقطة معينة. إذا كان هناك فارق كبير بين زمن وصول موجات P وموجات S، فهذا يدل على أن مركز الزلزال بعيد عن جهاز السيزموغراف.
- رسم دائرة يكون نصف قطرها مساوياً للمسافة المعروفة بين مركز الزلزال وموقع السيزموغراف، مما يعني أن مركز الزلزال يمكن أن يقع في أي نقطة على محيط الدائرة.
- باستخدام بيانات جهازين من أجهزة السيزموغراف، يتم رسم دائرتين، حيث يكون نصف قطر كل منها مساوياً للمسافة المعروفة بين مركز الزلزال وموقع السيزموغراف، وبالتالي يُمكن أن يكون مركز الزلزال في أي نقطة على محيط تلك الدائرتين.
- دراسة تقاطع دائرتين حيث نتوقع أن تتقاطعان في نقطتين مختلفتين.
- أخيراً، يتم استخدام بيانات السيزموغراف الثالث، حيث يجب أن تتقاطع الدائرة الناتجة في نقطة واحدة مع كلا الدائرتين السابقتين، ليكون موقع نقطة التقاطع هو مركز الزلزال.
من الجدير بالذكر أنه لتحقيق نتائج دقيقة وعالية الجودة عند استخدام السيزموغراف، ينبغي الالتزام بعدد من الشروط الأساسية، ومن أهمها:
- يجب تثبيت الجهاز في منطقة هادئة قليلة الاهتزازات، وبعيدة عن الأنشطة الحضرية مثل وسائل النقل وأعمال البناء، حيث إن الضوضاء الناتجة عن تلك الأنشطة قد تُخفي الاهتزازات الناجمة عن الزلازل الصغيرة.
- تثبيت الجهاز على صخور الأساس مع توصيل المحابس الخاصة بالجهاز مباشرة بالصخور، ليتمكن من التقاط الاهتزازات المولدة في قشرة الأرض عند حدوث الزلزال. ويفضل أن يكون هناك أقل نسبة ممكنة من التربة حول الجهاز، حيث أن التربة الهشة
