درجات مقياس ريختر وأثرها

عدد درجات مقياس ريختر: دراسة شاملة حول قياس قوة الزلازل وأهميتها

يُعد مقياس ريختر من أكثر الطرق شهرة وانتشارًا في قياس قوة الزلازل التي تحدث على سطح الأرض. ويعتبر هذا المقياس حجر الأساس في فهم قوة الزلازل وتأثيراتها على البيئة والبنية التحتية والمجتمعات البشرية. يهدف هذا المقال إلى تقديم شرح تفصيلي وموسع عن مقياس ريختر، عدد درجاته، كيف يعمل، وأهمية كل درجة في تقييم قوة الزلزال.

1. نشأة مقياس ريختر وتعريفه

تم تطوير مقياس ريختر في عام 1935 بواسطة العالم تشارلز إف. ريختر، وهو مقياس لوغاريتمي يقيس شدة الزلازل بناءً على مقدار الطاقة التي تُطلقها الهزات الأرضية عند مصدرها. يعتمد المقياس على قياس سعة الموجات الزلزالية المسجلة على أجهزة تسمى مقاييس الزلازل (سيسموجراف).

مقياس ريختر يعبّر عن قوة الزلزال بعدد واحد يمثل كمية الطاقة المنبعثة، حيث أن كل زيادة واحدة في الرقم تعني زيادة في الطاقة بمقدار حوالي 31.6 مرة. وهذا يجعل المقياس حساسًا للغاية لفروقات الطاقة الزلزالية.

2. طبيعة مقياس ريختر وعدد درجاته

مقياس ريختر ليس محدودًا بعدد معين من الدرجات كما هو الحال في بعض المقاييس الأخرى. هو مقياس مستمر يبدأ من الصفر تقريبًا، ولا يوجد حد أعلى محدد له، رغم أن القيم التي تزيد عن 9 نادرة جدًا ونادرًا ما تُسجل في الطبيعة.

يمكن توضيح مدى درجات مقياس ريختر على النحو التالي:

• صفر إلى 2.0: زلازل صغيرة جداً لا يشعر بها الإنسان وعادة ما تُسجل فقط على أجهزة قياس الزلازل.

• 2.0 إلى 3.9: زلازل خفيفة قد يشعر بها البعض لكنها عادة لا تسبب أضرارًا.

• 4.0 إلى 4.9: زلازل متوسطة القوة تسبب اهتزازًا محسوسًا، قد تؤدي لأضرار بسيطة.

• 5.0 إلى 5.9: زلازل قوية يمكن أن تسبب أضرارًا في المباني الضعيفة.

• 6.0 إلى 6.9: زلازل شديدة تؤدي إلى أضرار كبيرة في المناطق القريبة.

• 7.0 إلى 7.9: زلازل كبيرة جدًا تسبب دمارًا واسع النطاق.

• 8.0 فما فوق: زلازل مدمرة تسبب دمارًا هائلًا وخسائر بشرية ومادية جسيمة.

هذه الدرجات توضح أن مقياس ريختر يتسم بمرونة في قياس طيف واسع من شدة الزلازل، لكنه لا يقيد نفسه بعدد محدد من درجات.

3. الفرق بين مقياس ريختر ومقاييس الزلازل الأخرى

رغم أن مقياس ريختر هو أشهر مقياس لقياس قوة الزلازل، هناك مقاييس أخرى تستخدم لأغراض محددة، مثل:

• مقياس اللحظة الزلزالية (Moment Magnitude Scale – Mw): يعتبر مقياس أكثر دقة وحديثًا يستخدم الطاقة الإجمالية المنبعثة من الزلزال ويعطي نتائج متسقة للزلازل الكبيرة جدًا.

• مقياس ميركالي المكثف (Modified Mercalli Intensity Scale): يقيس تأثير الزلزال على البيئة والبشر من حيث الإحساس والأضرار، وليس الطاقة الزلزالية.

مقياس ريختر يظل الأكثر استخدامًا من حيث قياس “القوة” العددية للزلزال، لكن مقياس اللحظة الزلزالية بدأ يحل مكانه في الدراسات العلمية الحديثة نظرًا لدقته.

4. كيفية حساب درجات مقياس ريختر

تعتمد طريقة حساب درجة مقياس ريختر على العلاقة اللوغاريتمية بين سعة الموجات الزلزالية والمسافة إلى مركز الزلزال. الصيغة العامة للمقياس هي:

$$M_L = \log_{10} A – \log_{10} A_0(\delta)$$

حيث:

• $M_L$: درجة مقياس ريختر.

• $A$: سعة الموجات المسجلة (بالميكرومتر أو وحدة قياس أخرى).

• $A_0(\delta)$: عامل تصحيح يعتمد على المسافة $\delta$ بين موقع السيسموجراف ومركز الزلزال.

كلما زادت السعة المسجلة، زادت قيمة المقياس، مع تصحيح يعتمد على البعد عن مركز الزلزال.

5. تأثير ارتفاع درجات مقياس ريختر

زيادة درجة مقياس ريختر تعني زيادة هائلة في الطاقة المنبعثة، مما يضاعف قوة الزلزال وتأثيره المدمر. على سبيل المثال:

هذا الجدول يوضح بجلاء كيف أن الفرق في درجة المقياس يترافق مع تغييرات هائلة في كمية الطاقة، وهذا يؤكد أهمية المقياس في التحذير المبكر وتقدير حجم الأضرار.

6. حدود مقياس ريختر واستخداماته المعاصرة

مع أن مقياس ريختر استخدم لعقود، إلا أن له بعض القيود التي دفعت العلماء لتطوير مقاييس أكثر دقة. أهم هذه القيود:

• محدودية في قياس الزلازل الكبيرة جدًا (فوق 7.0) بدقة.

• يعتمد بشكل أساسي على تسجيلات أجهزة سيسموجراف محلية.

• لا يعكس الضرر الفعلي على الأرض أو المباني.

رغم ذلك، يظل مقياس ريختر أداةً أساسية في الدراسات الزلزالية والبلاغات الإعلامية، حيث يعبر بطريقة مباشرة وواضحة عن شدة الزلزال مقارنة بالمقاييس الأخرى.

7. الخلاصة

مقياس ريختر ليس مقياسًا ذا درجات محدودة، بل هو مقياس لوغاريتمي مستمر يمكنه قياس قوة الزلازل من القريبة من الصفر إلى أكثر من 9 درجات. تمثل كل درجة على المقياس قفزة هائلة في الطاقة المنبعثة، مما يجعل المقياس أداة حيوية في تقييم الخطر الزلزالي. ومع تطور علم الزلازل، برزت مقاييس إضافية تكمل دور ريختر وتوفر بيانات أكثر دقة، إلا أن مقياس ريختر يبقى الأكثر شهرة وفهمًا لدى الجمهور والباحثين على حد سواء.

المراجع

1. Kanamori, H. (2004). “The Energy Release in Great Earthquakes”. Journal of Geophysical Research.

2. USGS (United States Geological Survey). “Earthquake Magnitude, Intensity, and Energy”. Available at: https://earthquake.usgs.gov/learn/topics/mag_vs_int.php

بهذا المقال تم توضيح عدد درجات مقياس ريختر بشكل علمي وتفصيلي، مع شرح وظيفة المقياس وأهميته، وتأثير ارتفاع الدرجات على طاقة الزلزال ومدى أضراره.