สื่อประกอบการสอนวิชาโลก...

สนาม(Tsunami) ภเขาไฟระเบด แผนดนไหว(earthquake)

วชาโลก ดาราศาสตรและอวกาศ ว 30104 นางสาวนตมา รจเรขาสวรรณ

แผนดนไหว (Earthquake) Neptune was the name that ancient Romans gave to the Greek god of the sea and earthquakes, Poseidon. He was the brother of Jupiter (Zeus) and of Pluto (Hades). After the defeat of their father Saturn (Cronos), the three brothers divided the world in three parts to be ruled by one of the three brothers. Jupiter took the sky, Neptune the sea and Pluto the underworld. Neptune had the reputation for having a violent temper. Tempests and earthquakes were a reflection of his furious rage. He was depicted as a bearded men holding a trident and seated in a seashell drawn by sea-horses. One day Neptune saw the water nymph Amphitrite dancing in the island of Naxos and fell in love with her. He promptly asked her to marry him but unfortunately she refused. However, not discouraged by Amphitrite refusal, Neptune sent one of his servant, a dolphin to look for her. The dolphin found her, and pleaded Neptune's cause so persuasively that she changed her mind. As a reward for finding and returning Amphitrite to him, Neptune immortalized the dolphin by placing it in the heavens as the constellation Dolphinus. Neptune and Amphitrite had several children. Among them was Triton whose name was given in 1846 by William Lassell to the principal moon of the planet Neptune.

Poseidon Greek God

แผนดนไหว (Earthquake) Earthquake Japan “Namazu”

แผนดนไหว (Earthquake)

Earthquake in Christchurch, New Zealand

(22 February 2011)

Japan Earthquake 3/11/2011

แผนดนไหว (Earthquake)

แผนดนไหว (Earthquake)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami)

แผนดนไหว (Earthquake)

“แผนดนไหว” เปนภยพบตทางธรรมชาตทเกดจากการสนสะเทอน ของพนดน อนเนองมาจากการปลดปลอยพลงงานออกมาอยางรวดเรวใตผวโลก เพอระบายความเครยดทสะสมไวภายในโลกออกมา

สาเหตของแผนดนไหว 1.การเคลอนทของแผนธรณตามธรรมชาต ในบรเวณรอยตอ ของแผนเปลอกโลก 2.ภเขาไฟระเบด เกดขณะทแมกมาใตผวโลกเคลอนตวสปลองภเขาไฟ 3. การกระท าของมนษย เชน การทดลองระเบดปรมาณ

แผนดนไหว (Earthquake)

แผนดนไหวมกเกดบรเวณรอยเลอน (fault) ตามแนวขอบของเพลต (plate) อธบายไดวา แผนธรณมการเคลอนทอยตลอดเวลา บรเวณทมการเคลอน ทผานกนหรอการมดตวเขาหากน ท าใหเกดแรงเครยดมหาศาลกระท าตอ หนจนเกนก าลงทมวลหนจะรบได เกดการเคลอนตวทนททนใด พรอมกบ ปลดปลอยพลงงานออกมา ท าใหเกดแผนดนไหว

แผนดนไหว (Earthquake) บรเวณทเกดแผนดนไหว

แผนดนไหว (Earthquake) ความเคน(Stress)

ความเครยด(Strain)

แรงตานทานภายในเนอวสดทมตอแรงภายนอกทมากระท าตอหนงหนวยพนท ความเคนแรงดง ความเคนแรงอด ความเคนแรงเฉอน

การเปลยนแปลงรปรางของวสด (Deformation) เมอมแรงภายนอกมากระท า (เกดความเคน) การเปลยนรปของวสดนเปนผลมาจากการเคลอนทภายในเนอวสด

การเปลยนรปแบบอลาสตก การเปลยนรปแบบพลาสตก

การถายโอนพลงงานใหกบชนหนจะอยในรปคลนไหวสะเทอน (seismic wave) คลนจะกระจายไปทกทศทกทาง ผานตวกลางภายใน โลกขนมาผวโลกเรยกต าแหนงนวา ศนยเกดแผนดนไหวหรอโฟกส (hypocenter หรอ focus)

hypocenter หรอ focus

แผนดนไหว (Earthquake)

ต าแหนงทอยบนผวโลกทอยเหนอศนยเกดแผนดนไหว หรอโฟกส เรยกวา จดเหนอศนยเกดแผนดนไหว (epicenter)

epicenter

แผนดนไหว (Earthquake)

แผนดนไหว (Earthquake) สามารถแบงศนยเกดแผนดนไหวตามระดบความลก ได 3 ระดบ

เกดทระดบความลกนอยกวา 70 กโลเมตร จากผวโลก

ศนยกลางแผนดนไหวระดบปานกลาง

ศนยกลางแผนดนไหวระดบลก

ศนยกลางแผนดนไหวระดบตน

เกดทระดบความลกระหวาง 70-300 km จากผวโลก

เกดทระดบความลกมากกวา 300 km จากผวโลก

คลนแผนดนไหวเปนคลนทเดนทางออกจากแหลงก าเนดคลนทกทศทกทาง แบงเปน 2 ชนด คอ 1.คลนในตวกลาง(body wave) ซงเดนทางอยภายในโลก แบงไดเปน 2 ชนด

1.1 คลนปฐมภม (Primary waves,P wave) เกดการเคลอนไหวแบบอดขยายในแนว เดยวกบททศคลน เดนทางดวยความเรวสงมาก เปนคลนประเภทแรกทจะเดนทางขน มาถงผวโลก เมอกระทบวตถจะเกดแรงผลกและแรงดง

แผนดนไหว (Earthquake)

1.2 คลนทตยภม (Secondary waves, S wave) อนภาคของตวกลางเคลอนไหวตงฉาก กบทศทางทคลนผาน เดนทางชากวา P Wave เมอกระทบวตถ จะเกดแรงยกขนและลง

แผนดนไหว (Earthquake)

2.คลนพนผว (surface wave) เดนทางไปตามเปลอกโลกชนนอก แบงออกเปน 2 ชนดคอ 2.1 คลน L (Love wave) เปนคลนทท าใหอนภาคตวกลางสนในแนวราบ โดยมทศทางตงฉากกบทศการเคลอนทของคลน

แผนดนไหว (Earthquake)

2.2 คลน R (Rayleigh wave) เปนคลนทท าใหอนภาคตวกลางสนเปนวงร ในทศทางการเคลอนทของคลนเปนเหตใหพนผวโลกมการสนขนลง

แผนดนไหว (Earthquake)

แผนดนไหว (Earthquake)

แผนดนไหว (Earthquake)

แผนดนไหว (Earthquake) แผนดนไหวระลอกหลง (Aftershocks)

หลงจากแผนดนไหวแลว หนตาง ๆ รอบ ๆ ศนยกลางไหวสะเทอนใตผวโลกจะพยายามปรบตวใหคนสสภาพสมดล ดงนน จงเกดความไหวสะเทอนตามมาเปนระยะ ๆ กวาจะหยดไหวสนท อาจกนเวลานบเปนชวโมง วน หรอเปนเดอน แตมความรนแรงนอยกวาระลอกแรกมาก (พจนานกรมศพทธรณวทยา 2530 หนา 3)

Note : หาก aftershock รนแรงกวา mainshock Aftershock จะถกเปลยนเปน mainshock สวน Mainshock จะถกเปลยนเปน foreshock แทน (From Wikipedia, the free encyclopedia)

แผนดนไหว (Earthquake)

ม 3 แนว ไดแก 1.แนวรอยตอทเกดลอมรอบมหาสมทรแปซฟก เปนบรเวณขอบมหาสมทรแปซฟก ทงหมด จดเปนบรเวณทเกดแผนดนไหวคอนขางรนแรงและมากทสด คดเปนรอยละ 80 ของการเกดแผนดนไหวทวโลก เรยกกนวา วงแหวนแหงไฟ ( Ring of Fire) ไดแก ประเทศญปน ฟลปปนส ตะวนตกเฉยงใตของอเมรกา เปนตน ( รอยละ 80)

แผนดนไหว (Earthquake)

2.แนวรอยตอภเขาแอลปในทวปยโรปและภเขาหมาลยในทวปเอเชย เปนแหลงทเกดแผนดนไหวรอยละ 15 ไดแกบรเวณประเทศพมา อฟกานสถาน อหราน และแถบทะเลเมดเตอรเรเนยนในยโรป

3.บรเวณแนวสนเขากลางมหาสมทรตางๆ ของโลก (รอยละ 5)

ความรนแรงและขนาดของแผนดนไหว เครองมอทใชวดคลนแผนดนไหวในปจจบนเรยกวา seismograph

หลกการงายๆ คอแขวนมวลทมน าหนกไวดวยสปรง ซงยดอยกบกรอบบนพนท แขงแรง ในภาวะปกต มวลจะไมเคลอนทแตเมอเกดแผนดนไหว กรอบของเครองมอ จะเคลอนท แตแรงเฉอยทเกดขนในมวลจะท าใหมวลคงสภาพอยต าแหนงเดมได เพอใชเปนจดเปรยบเทยบกบแผนดน

ความรนแรงและขนาดของแผนดนไหว

ขนาดของแผนดนไหว หมายถง ปรมาณพลงงานทปลดปลอยออกมาจาก ศนยเกดแผนดนไหว

ปจจบน มมาตรา การวดขนาดแผนดนไหวมากมาย เชน ML, Mw, MS, mb,

ค านวณจากสตร ML = log A + D

การวดแผนดนไหวนยมวดอย 2 แบบ ไดแก การวดขนาด (magnitude) และการวดความรนแรง (intensity)

มาตรการวดแผนดนไหวมอยหลายมาตรา นยมใชทวไป 3 มาตรา

1. มาตรารกเตอร, ML (Local Magnitude) A ความสงคลน(mm) D ตวแปรปรบแกระยะทางจาก ศนยเกดแผนดนไหว

2. มาตราขนาดโมเมนต Mw (Moment Magnitude scale ) เปนมาตราวดขนาดแผนดนไหวทวดไดแมนย าทสดโดยไมขนอยกบขอจ ากดใดๆ

ความรนแรงและขนาดของแผนดนไหว ความรนแรงของแผนดนไหว ก าหนดจาก ผลกระทบ หรอความเสยหาย จากแผนดนไหวทเกดบนผวโลก ณ จดสงเกต

มาตราวดความรนแรงของแผนดนไหวทนยมใช ไดแก มาตราเมอรคลล ซงม 12 ระดบ ( ในหนงสอ น.55 )

แนวรอยเลอนทมพลง (active fault) หมายถง แนวรอยเลอนบนเปลอกโลกทยงสามารถเคลอนทได

สวนมากอยทางภาคเหนอและภาคตะวนตกของประเทศ เชน รอยเลอนเชยงแสน รอยเลอนแมทา รอยเลอนเถน รอยเลอนศรสวสด และรอยเลอนเจดยสามองค

ภาคใตไดแก รอยเลอนระนอง และรอยเลอนคลองมะรย

โลกและการเปลยนแปลง รอยเลอนมพลงในประเทศไทย

1. กลมรอยเลอนแมจนและแมอง พาดผานเชยงรายและเชยงใหม 2. กลมรอยเลอนแมฮองสอน พาดผานแมฮองสอนและตาก 3. กลมรอยเลอนเมย พาดผานตากและก าแพงเพชร 4. กลมรอยเลอนแมทา พาดผานเชยงใหม ล าพน และเชยงราย 5. กลมรอยเลอนเถน พาดผานล าปางและแพร 6. กลมรอยเลอนพะเยา พาดผานล าปาง เชยงราย และพะเยา 7. กลมรอยเลอนบว พาดผานนาน 8. กลมรอยเลอนอตรดตถ พาดผานอตรดตถ 9. กลมรอยเลอนเจดยสามองค พาดผานกาญจนบรและราชบร 10. กลมรอยเลอนศรสวสด พาดผานกาญจนบรและอทยธาน 11. กลมรอยเลอนทาแขก พาดผานหนองคายและนครพนม 12. กลมรอยเลอนระนอง พาดผานประจวบครขนธ ชมพร ระนอง และพงงา 13. กลมรอยเลอนคลองมะรย พาดผานสราษฎรธาน กระบ และพงงา

พนททมความเสยงตอการเกดแผนดนไหวคอนขางสง ( 2ข) ม 3 จงหวด ไดแก เชยงราย แมฮองสอน และตาก

พนททมความเสยงนอยลงไป ( 2ก) ไดแก พะเยา เชยงใหม นาน ล าพน ล าปาง แพร อตรดตถ สโขทย ก าแพงเพชร กาญจนบร นครปฐม ปทมธาน กรงเทพฯ นนทบร สมทรปราการ สมทรสาคร สมทรสงคราม ราชบร เพชรบร ประจาบครขนธ ชมพร สราษฎรธาน และจงหวดในชายฝงทะเล อนดามนทงหมด ไดแก ระนอง พงงา ภเกต กระบ ตรง และ สตล

วธการ 1.จ าแนกชนดของคลน p และ s จากกราฟ (ขอมลการไหวสะเทอน)

P S

2.วดความแตกตางของเวลาระหวางคลน p และ s ทมาถงสถาน น าขอมลไปก าหนดจด บนสเกลหมายเลข 1

24 sec

1

3. วดความสง(amplitude) ของคลนทตยภม น าขอมลทไดไปก าหนดจด บนแทงสเกลหมายเลข 3

1 3

S 23 mm

4. ลากเสนตรงจากจดบนสเกลหมายเลข 1 ถง จดบนสเกลหมายเลข 3

1 3

5. จดตดบนสเกลของหมายเลข 2 คอขนาดของแผนดนไหว ตามมาตรารกเตอร

5 รกเตอร

โฟกสเปนต าแหนงทอยในโลกทเกดแผนดนไหว สวนต าแหนงทอยบนผวโลกทอยเหนอโฟกส เรยกวา epicenter

เราสามารถหาต าแหนงของ epicenter ได โดยอาศยความแตกตางของเวลาทใชในการเดนทาง จากโฟกสมาถงเครองบนทกของคลนแผนดนไหว ระหวางคลนปฐมภม(p wave) และทตยภม ( s wave)

35 วนาท

35 sec

300 km

กราฟเวลาทใชในการเดนทางของคลนแผนดนไหว

35 วนาท

อตราสวน 1 cm : 100 km

จะไดวา ระยะหางจากสถาน จงหวดลพบร ถง epicenter เทากบรศม 3 cm . 3 cm

. .

epicenter ของการเกดแผนดนไหว อยทบรเวณจงหวดเพชรบรณ ( 16.2 N 101.3 E)

.ก .ข .ค

สนาม(Tsunami)

สนาม(Tsunami) เปนปรากฏการณธรรมชาต ในลกษณะระลอกคลน ทเกดจากน าปรมาณมาก เคลอนตวจากทหนงไปทหนง คลนสนามจะถาโถมเขาสชายฝงอยางรวดเรว และรนแรง

1. การขยบตวของเปลอกโลกเมอเกดแผนดนไหว 2. ภเขาไฟระเบด 3. แผนดนถลม อกาบาตตกสพนทะเลหรอมหาสมทร

"สนาม" มาจากภาษาญปน ส ( 津 ) = "ทาเรอ” นะม (波/浪) = "คลน" คลนสนามทมขนาดใหญทสด มขนาดสงถง 35 เมตร ทเกาะสมาตรา เกดขนจากแรงสนสะเทอนจากการระเบดของภเขาไฟกรากาตว เมอวนท 27 สงหาคม พ.ศ.2426

สาเหตการเกดสนาม

สนาม(Tsunami)

Earthquake Tsunami 1

Earthquake Tsunami 2

Landslide Tsunami

สนาม(Tsunami) ลกษณะคลน

คลนสนามเปนคลนในน า จะเดนทางไดชากวาการสนสะเทอนของแผนดนไหวทเปนคลนทเดนทางในพนดน

คลนสนามมคาบทนานมาก เรมจากไมกนาทจนถงชวโมง และมความยาวคลน มาก อาจยาวถงหลายรอยกโลเมตร ขณะทคลนทวไปมคาบประมาณ 10 วนาท และมความยาวคลนประมาณ 150 เมตรเทานน

ความสงของคลนในทะเลจะนอย มความเรวตงแต 500 ถง 1,000 km/hr เมอเขาสชายฝงทมความลกลดลง คลนจะม ความเรวลดลงและเรมกอตวเปนคลนสง

เกดเมอวนท 26 ธนวาคม พ.ศ. 2547 เนองจากการเกดแผนดนไหวบรเวณเหว มหาสมทรซนดรา (Sundra trench) ซงมการยบตวของพนมหาสมทรตามรอยตอของ เพลตอนเดย-ออสเตรเลย และเพลตพมา ท าใหเกดแรงสนสะเทอน 9.0 รกเตอร โดยมศนยกลางอยทางทศตะวนตกเฉยงเหนอของเกาะสมาตรา

สนาม(Tsunami) คลนสนามในประเทศไทย

ม link

นตมา รจเรขาสวรรณ

เปนภเขาทมลกษณะพเศษ สามารถพนสารละลายรอนและเถาถาน ตลอดจน เศษหนจากภายในโลกออกสพนผวโลกไดทางปลอง( vent หรอ pipe) กอใหเกดเปนเนนเตยๆ เมอมการประทขนหลายครง เนนเหลานจะมความสงเพมมากขน การประทของภเขาไฟเปนหลกฐานทท าใหทราบวา ภายในโลกยงมความรอนอย

(volcano) 3.2 ภเขาไฟ

3.2.1 แนวภเขาไฟ

ภเขาไฟสวนใหญเกดบรเวณแผนธรณชนกน ภเขาไฟททรงพลงสวนมากอยในบรเวณรอบมหาสมทรแปซฟก ทเรยกวา วงแหวนแหงไฟ (ring of fire)

เปนมวลสารใตโลกทมอณหภมและแรงดนสงมาก จงแทรกดนตวขนสผวโลกตามรอยแตกของชนธรณภาค เรยกวา ลาวา (700 -1,250 ◦C) เมออณหภมลดลง จะตกผลกเปนของแขง ทเรยกวา หนชนภเขาไฟ ( pyroclastic rock ) แบงตามขนาดและลกษณะของ สวนทพนออกมา ( หนทฟฟ, บลอก, บอมบ กรวดเหลยมภเขาไฟ, พมมช)

ความรนแรงของการระเบดของภเขาไฟ ขนกบความหนดของแมกมา (หนดมากรนแรงมาก) สวนประกอบทส าคญทมผลตอความหนดของแมกมาคอ ซลกา( SiO2)

แมกมา (magma)

3.2.2 การระเบดของภเขาไฟ (valcanic eruption) เกดจากการปะทของแมกมา แกสและเถาจากใตเปลอกโลก

3.2.3 ผลของภเขาไฟระเบดทมตอลกษณะภมประเทศ หลงการระเบดของภเขาไฟ จะสงผลใหลกษณะภมประเทศบรเวณ ภเขาไฟเปลยนไป เชน

- เกดเกาะใหมภายหลงทเกดการปะทใตทะเล

- เกดทราบสงบะซอลต และเนนเขา

- พนทภเขาไฟหายไป หรอเปลยนไป เชน ภเขาไฟฟจ(เดมเปนภเขาไฟ 3 ลก) ภเขาไฟ เซนเฮเลน และภเขาไฟซนเซต ในอเมรกา

เมอภเขาไฟระเบดจะมเขมาควนและแกสบางชนดซงอาจ เปนอนตรายตอสงมชวตได

3.2.5 โทษและประโยชนของภเขาไฟ

ท าใหลาวา เศษหน ผลกแร เถาภเขาไฟ แกส ถกดนออกมาจากใตโลกเมอแขงตวลงจะเปน ทรพยากรทมนษยน าไปใชประโยชนได เชน อญมณ

3.2.4 ภเขาไฟในประเทศไทย

โทษ

ประโยชน

การปะทของภเขาไฟท าใหเกดแผนดนไหว ชวตและทรพยสนทอยใกลเคยงเปนอนตราย

แบงภเขาไฟ ตามรปรางและสวนประกอบ ไดเปน 3 ชนด

1.ภเขาไฟรปโล ( shield volcano) เปนภเขาไฟขนาดใหญ ความสงไมมากนก มฐานกวางมากกวา 100 กโลเมตร ลกษณะคลายโล การประทไมรนแรง เชนภเขาไฟมวนาลว(Mounalao) ในหมเกาะฮาวาย

2.ภเขาไฟกรวดภเขาไฟ ( cinder volcano) เปนภเขาไฟทรงสง สงประมาณ 500 เมตร รปรางสมมาตร เสนผานศนยกลางประมาณ 2 กโลเมตร

3. ภเขาไฟสลบชน ( composite volcano) เปนภเขาไฟทรงสง บรเวณยอดเขาอาจมความชนประมาณ 40 องศา ประกอบดวยชนสลบกนระหวาง กรวดภเขาไฟและลาวา เชน ภเขาไฟฟจ ในญปน, ภเขาไฟเซนต เฮเลนส ใน USA