قراءة التسجيل الزلزالي ثانية إعدادي

علوم الحياة والأرض · الثانية إعدادي · مهارة مكملة لدرس الزلازل

قراءة التسجيل الزلزالي تساعد على استخراج أزمنة وصول الموجات وفهم بعض المعطيات التي يستعملها المختصون لدراسة الزلازل. في هذا الدرس نتدرب على قراءة المحور الزمني وحساب الفرق بين وصول P وS، دون الخلط بين السعة والمقدار والشدة.

1. ماذا يسجل الجهاز؟

يرصد جهاز قياس الزلازل حركة الأرض، وتعرض الإشارة في تسجيل يسمى السيسموغرام. يمثل المحور الأفقي في رسمنا الزمن، ويمثل الانحراف الرأسي إشارة مرتبطة بحركة الأرض. تختلف وحدة هذه الإشارة بحسب الجهاز ونوع المعالجة، لذلك نقرأ مفتاح الوثيقة قبل تفسيرها.

قد تظهر في التسجيل اهتزازات غير زلزالية وضجيج. لا تعني كل ذبذبة منفردة وقوع زلزال؛ تحديد الوصول الحقيقي يحتاج قراءة الإشارة والسياق.

2. كيف نميز وصول P وS؟

الموجات Pأسرع الموجات الجسمية وتصل عادة أولًا إلى المحطة. نحدد بداية الإشارة المعينة في الوثيقة.

الموجات Sتصل بعد P في الحالة المدروسة. لا نعتمد على ارتفاع القمم وحده للتعرف عليها.

رسم تعليمي أصلي، وليس تسجيلًا لزلزال حقيقي. السعة بوحدات اعتباطية؛ لا يستعمل الرسم لحساب مقدار زلزال.

في الرسم يبدأ وصول P عند 10 s، ويحدد وصول S عند 25 s. نقرأ اللحظة على محور الزمن، لا على موضع نهاية مجموعة الاهتزازات. في الوثائق الحقيقية قد يكون التمييز أصعب من هذا المثال المبسط.

3. حساب فرق الوصول

Δt = tS − tP

في المثال: Δt = 25 − 10 = 15 s. يجب توحيد الوحدة ومراعاة الانتقال بين الدقائق والثواني. هذا الفرق ليس وقت حدوث الزلزال عند البؤرة، ولا مدة استمرار اهتزاز الأرض كاملة.

4. ماذا نستنتج من الفرق؟

يستعمل فرق الوصول مع منحنيات أزمنة الانتقال أو جدول معايرة مناسب لتقدير المسافة. في نموذج انتشار متماثل، يزداد فرق الوصول عادة مع البعد عن المصدر. لا نحول الثواني إلى كيلومترات بمعامل عشوائي أو ثابت غير معطى في التمرين.

في نموذج مدرسي لتحديد المركز السطحي، ترسم حول كل محطة دائرة بنصف قطر يمثل المسافة المقدرة، وتساعد مقارنة دوائر عدة محطات على تحديد المنطقة المحتملة. أما التحديد الفعلي للبؤرة وعمقها فيحتاج حسابات وقياسات إضافية ونموذج انتشار مناسب.

5. خطاطة القراءة الصحيحة

1. أفحص الوثيقةأقرأ العنوان والمحاور والوحدات وتوقيت التسجيل.

2. أحدد الوصولأستخرج tP وtS من العلامات أو المعطيات المقدمة.

3. أحسب وأفسرأحسب الفرق وأستعمل جدول التمرين مع ذكر حدود الاستنتاج.

6. أخطاء شائعة

اعتبار أعلى قمة بداية وصول الموجة.
الخلط بين فرق الوصول ومدة الزلزال.
استنتاج شدة الأضرار من رسم لا يقدم بيانات عن المباني والآثار.
اعتبار مسافة محطة واحدة كافية لمعرفة اتجاه المركز.

7. تمارين مصححة

التمرين 1 — ترتيب الوصول

لماذا تصل الموجات P قبل S إلى محطة الرصد نفسها في الحالة المبسطة؟

إظهار التصحيح 1

لأن سرعة انتشار P أكبر من سرعة S في الأوساط التي تنتقلان عبرها. نقرأ بداية الوصول، ولا نختار أعلى قمة في التسجيل.

التمرين 2 — فرق الزمن

وصلت P عند الثانية 10 وS عند الثانية 25 من بداية الوثيقة. احسب الفرق.

إظهار التصحيح 2

Δt = 25 − 10 = 15 s. هذا فرق بين وقتي وصول الموجتين إلى المحطة، وليس بالضرورة مدة الزلزال.

التمرين 3 — عبور الدقيقة

وصلت P عند 10:05:50 وS عند 10:06:15. احسب فرق الوصول.

إظهار التصحيح 3

من 10:05:50 إلى 10:06:00 تمر 10 ثوان، ثم 15 ثانية إضافية، فيكون المجموع 25 ثانية.

التمرين 4 — قراءة جدول معايرة

جدول تعليمي افتراضي يعطي: 5 s ↔ 40 km، و10 s ↔ 80 km، و15 s ↔ 120 km. ما المسافة الموافقة لفرق 10 s؟

إظهار التصحيح 4

80 km وفق الجدول المعطى فقط. هذه القيم افتراضية وليست علاقة عامة صالحة لجميع الزلازل والأوساط.

التمرين 5 — حدود المحطة الواحدة

إذا عرفت المسافة بين محطة ومصدر زلزالي، فهل تعرف الاتجاه مباشرة؟

إظهار التصحيح 5

لا. المسافة وحدها لا تحدد الاتجاه. تجمع قياسات عدة محطات مع نموذج مناسب لتحديد الموقع، وتعرض الدائرة على الخريطة حلًا مدرسيًا مبسطًا للمسافة إلى المركز السطحي.

التمرين 6 — السعة والمقدار

سجل جهاز اهتزازًا بسعة أكبر من جهاز آخر. هل تكفي هذه الملاحظة لإعلان أن الزلزال الأول أكبر؟

إظهار التصحيح 6

لا؛ تؤثر المسافة وخصائص الموقع واستجابة الجهاز وإعداداته. تقدير المقدار يحتاج طريقة معايرة ومعطيات مناسبة، ولا يساوي مجرد ارتفاع الرسم.

خلاصة: نقرأ الزمن، ونحدد وصول الموجتين، ونحسب الفرق، ثم نفسره باستعمال معطيات معايرة مناسبة. تبقى المسافة والمقدار والشدة مفاهيم مختلفة.

مراجعة درس الزلازل وتكتونية الصفائح

جميع دروس علوم الحياة والأرض للثانية إعدادي

قراءة التسجيل الزلزالي وحساب فرق وصول الموجات للثانية إعدادي