الموجات الزلزالية المسؤولة عن أكبر نسبة من الدمار
تعتبر الموجات السطحية من أكثر الأنواع الزلزالية تدميرًا، حيث تتشكل عادةً عندما يكون مصدر الزلزال قريبًا جدًا من سطح الأرض. تنتشر هذه الموجات من بؤرة الزلزال نحو الخارج ولكن بسرعة أقل من الأنواع الأخرى، حيث تصل سرعتها إلى حوالي 2.5 كم/ثانية، على الرغم من أنها قد تتمثل بسعة أكبر.
تؤدي الموجات السطحية إلى تأرجح الأجسام عند سطح الأرض وارتفاعها وسقوطها، مما يعرض المنشآت والمباني للأضرار. وتقسم هذه الموجات إلى نوعين رئيسيين: موجات لوف (Love Waves) وموجات رايلي (Rayleigh Waves).
الموجات الأوليّة
الموجات الأوليّة (P Waves) هي موجات زلزالية تنتقل بسرعة الصوت، مشكّلةً أشبه بموجات صوتية عبر الهواء. نظرًا لسرعتها العالية، فإنها تُكتشف أولاً بواسطة أجهزة قياس الزلازل قبل حدوث الزلزال.
تتميز هذه الموجات بقدرتها على الانتقال عبر المواد الغازية والسائلة والصلبة، على عكس بعض الأنواع الأخرى التي تقتصر على المواد الصلبة كالصخور.
تُعرف الموجات الأوليّة أيضًا بموجات الضغط، حيث تنتشر عبر المادة بواسطة ضغطها وتمديدها بشكل متعاقب، مما يؤدي إلى تذبذب جزيئات المادة، فتتحرك هذه الجزيئات في نفس اتجاه انتشار الموجات.
الموجات الثانوية
الموجات الثانوية (S Waves) هي نوع من الموجات الزلزالية التي تنتشر بشكل عرضي وتكون سرعتها أقل من سرعة الموجات الأولية، ولكن سعتها أكبر، مما يؤدي إلى تدمير كبير. من الجدير بالذكر أن هذا النوع من الموجات لا ينتقل عبر الهواء أو الماء.
تُعرف الموجات الثانوية بموجات الاهتزاز، حيث تتحرك جسيمات المادة عموديًا على اتجاه انتشار الموجة.
الموجات السطحية
الموجات السطحية (Surface Waves) تحدث عندما يكون مصدر الزلزال قريبًا من سطح الأرض، حيث تنتشر تحت سطح الأرض مباشرةً. بينما سرعتها أقل من سرعة الموجات الأولية، إلا أن لديها سعة أكبر من الأنواع الزلزالية الأخرى، مما يجعلها واحدة من أكثر الأنواع تدميرًا.
تقسم الموجات السطحية إلى نوعين رئيسيين:
موجات لوف
سُميت موجات لوف بهذا الاسم تيمنًا بعالم الرياضيات البريطاني أغوستوس لوف (A.E.H. Love) الذي قام بإنشاء النموذج الرياضي لهذا النوع في عام 1911. تُعتبر هذه الموجات الأسرع بين الموجات السطحية، حيث تتحرك بشكل عرضي على سطح القشرة الأرضية محدثةً حركة أفقية، مما يتسبب في اهتزاز الأرض في اتجاه عمودي على اتجاه انتشارها.
تُنتج موجات لوف من تفاعل موجات (S) مع سطح الأرض، وتختلف سعتها بناءً على موقعها، إذ تكون أكبر عند السطح وتقل كلما زادت العمق. تُعد موجات لوف موجات تشتّتية، حيث تعتمد سرعتها وعمق انتشارها على التردد، حيث تنتشر الموجات بسرعة أعلى وعمق أكبر عند الترددات المنخفضة.
موجات رايلي
سُمّيت موجات رايلي نسبةً للعالم جون رايلي (John Rayleigh) الذي تنبأ بوجود هذا النوع رياضيًا في عام 1885. تُعَد معظم الاهتزازات التي يشعر بها الناس نتيجة زلازل من نوع موجات رايلي، ويمكن أن تكون أقوى بكثير من الأنواع الأخرى.
تأخذ موجات رايلي عند انتشارها على الأرض شكل الموجات في الماء، حيث ترفع وتحرك سطح الأرض بشكل عمودي وأفقي، مما يتسبب في حركة إهليلجية وتدريجية.
تُعتبر موجات رايلي أيضًا موجات تشتّتية، إذ تتناقص سعتها مع زيادة العمق، بينما يزداد عمقها مع انخفاض التردد.
أسرع الموجات الزلزالية
تُعتبر الموجات الأوليّة الأسرع من جميع الموجات الزلزالية، حيث تصل سرعتها عند انتقالها عبر سطح الأرض إلى 5 – 8 كم/ث، وتصل في باطن الأرض إلى حوالي 13 كم/ث نظرًا لزيادة الكثافة والضغط.
تأتي الموجات الثانوية في المرتبة التالية من حيث السرعة، حيث تتراوح سرعتها بين 3-4.8 كم/ث، وهو ما يعادل 60% فقط من سرعة الموجات الأولية.
الأنواع الرئيسية للموجات الزلزالية
الموجات الزلزالية (Seismic Waves) هي موجات الطاقة التي تنتقل عبر الأرض نتيجة الانكسارات المفاجئة للصخور داخلها، وتُسجل بواسطة أجهزة قياس الزلازل (Seismographs).
تنقسم الموجات الزلزالية إلى نوعين رئيسيين، لكل منهما طريقة حركة مختلفة، على النحو التالي:
- الموجات الجسمية (Body Waves): تنتقل عبر الطبقات الداخلية للأرض، وهي ذات تردد أعلى من الموجات السطحية، وتجدر الإشارة إلى أن الموجات الجسمية المنبعثة من الزلزال تصل قبل الموجات السطحية.
- الموجات السطحية (Surface Waves): تتحرك قرب سطح الأرض عبر القشرة، مشابهة لموجات الماء، وهي ذات تردد أقل مقارنة بالموجات الجسمية، مما يسهل تمييزها في مخططات الزلازل.
