تطور الدراسة العلمية للزلازل وعلم الزلازل

مقدمة

وقد تطورت الدراسة العلمية للزلازل والزلازل من المضاربة القديمة إلى تأديب صارم يقوم على البيانات ويرتكز على تقييم المخاطر والممارسة الهندسية في جميع أنحاء العالم، وهذا التحول الذي يمتد أكثر من ميلين من الزمن، يعكس الخطر الذي تفرضه شيلي على نحو أكثر وضوحا في عصره(22)؛ ويقتصر مفهوم القدرة على رصد وقوف الصدارة العملية التي تشكل كوكبنا.

الملاحظات المبكرة والنظريات القديمة

وقد اضطرت المجتمعات البشرية إلى أن تُحس بالزلازل قبل أن تُسجل الأدوات الأرضية، كما أن النصوص القديمة من الصين واليونان والشرق الأوسط والأمريكتين تصف الدمار الذي تسببه الأحداث الزلزالية، والتي كثيرا ما تُنسب إلى قوى خارقة أو تحركات مخلوقات خرافية، وفي التقاليد الصينية، على سبيل المثال، يعتقد أن الزلازل ناتجة عن اختلال التوازن بين اليوان والزلانج أو عن حدوث آثار ضارة صينية

وقد قدم الفيلسوف اليوناني أرستوتل (التفاهم رقم 38211 و322 BCE) أحد أول تفسيرات طبيعية في عمله [(FLT:0]) داء داء زهري مميّز () واقترح أن تكون الزلازل ناجمة عن الرياح الأرضية القوية أو البخار المحصور داخل الأرض، وأن تكافح من أجل الهروب، عندما تحطمت هذه الظواهر الزلزالية.

وفي القرن الثاني، اخترعت هيئة البوليماث الصينية زانغ هينغ أول جهاز معروف قادر على اكتشاف الزلازل على مسافة، وقد شعرت سلطات الزلازل، وهي سفينة برونزية تحمل ثماني رؤوس تنين بخصيتين برونزية، بأنها ستطلق الكرة في فم مسافات متوازية عندما كان التحرك الأرضي قويا بما فيه الكفاية، وقد أشارت إلى وجود جهاز زلزالي متصاعد.

وخلال العصور الوسطى، حافظت المنح الدراسية الأوروبية إلى حد كبير على أفكار أريستيان، ولكن العلماء المسلمين مثل إيبن سينا (أفيسنا) قدموا مساهماتهم الخاصة، وفي Kitab al-Shifa، وصفت إيبست سينا الزلازل بأنها تحركات للزلزال بسبب أنماط التضليل التي حدثت قبل وقوعها(70).

The Birth of Modern Seismology

وقد شهد القرنان الثامن عشر والتسعون تحولا عميقا من الحسابات الوصفية إلى القياس الكمي، وقد أدى زلزال لشبونة المفجع الذي وقع في 1 تشرين الثاني/نوفمبر 1755، والذي دمر معظم العاصمة البرتغالية وقتل عشرات الآلاف، إلى إجراء مناقشات فلسفية وعلمية مكثفة، كما أن المفكرين الأوروبيين، بمن فيهم إيمانويل كان، قد فسروا الحدث بالطرق الطبيعية.

وقد شهد منتصف القرن ظهور بحوث زلزالية مكرّسة، حيث كان المهندس الأيرلندي روبرت ماللت (1810-8211؛ 1881) يُعتبر في كثير من الأحيان أباً لعلم الزلازل الملاحظة، وبعد دراسة موجة الباسيليكات في إيطاليا، تُنشر مليتا .

غير أن الرقم التحويلي الحقيقي كان الجيولوجي البريطاني وجون ميلين (18] زلزال و1913، والعمل في اليابان، وهو بلد يتردد عليه زلازل، وتعاون ميلين مع الزملاء جيمس إيينغ وتوماس غراي لوضع أول مساهمات عصرية في مجال الزلزال في عام 1880، واستخدمت مقياسها الأفقي كتلة كبيرة مع وقفها عن إطار، حيث سجلت موجة أرضية عن طريق التناوب.

وقد أدى زلزال سان فرانسيسكو لعام 1906 (الحملة 7.9) إلى حفز آخر، كما أن الكارثة التي دمرت أجزاء كبيرة من المدينة وقتلت أكثر من 000 3 شخص، وفي أعقاب ذلك، قام أخصائيو الهندسة في هاري فيلدينغ ريد وآندرو لوسون بدراسة التمزق على طول قبو سان أندرياس، وصاغوا أيضاً " زلزالاً " ().

التقدم التكنولوجي في القرن العشرين

وقد شهد القرن العشرين نمواً في القدرة على المراقبة والتفاهم النظري، ففي عام 1935، قام تشارلز ف. ريكتر من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بإدخال مقياساً أصغر حجماً ، وهو مقياس لوغاريثياً لحجم الزلازل يستند إلى اتساع موجات الزلازل التي سجلتها زلزالات ذات تواتر أكبر من ذي قبل.

وقد أدت إجراءات التدرج في تصميم الزلزال إلى تحسين الحساسية والاستجابة للتواتر، حيث تم تطوير وضد الأندرسون في مقياس الارتداد (Wood-Anderson) في عام 1920، وأثبتت شبكة " الأشعة المضبوطة " العالمية " () أن هذه الشبكة هي " " ، التي تُعدّت في عام 1960، والتي تضمّت، والتي تُعدّتّ شبكات من خلالها شبكة " مُّت من خلال شبكة " مُعُسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْسْرَرَسْسْسْسْسْسْسْسْسْس

The plate tectonics revolution of the 1960s and 1970s transformed seismology. The confirmation that Earthski#8217;s divided into plates that move and interact at their boundaries provided a unifying framework for understanding where and why ters occur. Seismologists realized most terssteps along the platetional bicewing subcduction zones, mid-ocean ridges, and man transformreas

وقد أدت هذه النظم إلى إحداث ثورة في جمع البيانات وتحليلها ابتداء من السبعينات، كما أتاحت أجهزة التحليل السيزمي للتصوير الرقمي، وتجهيز البيانات ذات الطابع الرقمي بواسطة أجهزة الاستطلاع الذاتي، وإتاحة إمكانية الوصول إلى مواقع ثابتة في العالم، وإتاحة إمكانية الكشف عن الإشارات التي تتراوح بين المضاعفات الأرضية المحلية وموجات الزلازلية.

The Rise of powerful-Motion Instrumentation

وخلافاً للحركة الهندسيّة التقليدية المصممة لحساسية عالية، فإن أدوات الحركة القوية التي تستخدمها الولايات في مجال التصرّف على نطاق واسع خلال أكبر الزلازل، وتسجيل تعجيلات يمكن أن تتجاوز 1 غراماً (تسريع الجاذبية) وقد تم تركيب أول صفيفة ذات قدرة قوية في كاليفورنيا في زلزال 1930.

علم الزلازل الحديثة وتنبؤات الأرض

وفي الوقت الحاضر، تدمج علم الزلازل متعدد تقنيات المراقبة خارج نطاق الظواهر السيزمية التقليدية. النظام العالمي لتحديد المواقع الجغرافية ، وتُحدّد هذه الصور من التحلل الحراريي في المناطق المدارية الرئيسية التي تُستخدم فيها سواتل متعددة المقاييس، وتكشف عن مدى تراكم الإجهاد وتُطلق أثناء الزلازل.

وقد تقدمت نماذج الحاسوب في محاكاة نظم الأخطاء المعقدة وبث موجات، حيث قام أخصائيو النزعات السيزمية باستخدام ] [التحليل النهائي وطرق الرسوبية] في عام 2011 لنموذج كيفية انتقال الموجات السيزمية من خلال هياكل أرضية متجانسة، وتساعد هذه النماذج على التنبؤ بالهزات الأرضية في المستقبل، وتُبلغ بذلك رموز البناء والتخطيط للطوارئ().

وقد تم تطبيق نظام الاستخبارات والتعلم الآلي بصورة متزايدة على المشاكل السيزمية، حيث يمكن للشبكات العصبية أن تكتشف وتصنف تلقائيا المراحل السيزمية، وتحدد تسلسلات الطراز، وتميز الزلازل عن الانفجارات أو الضوضاء، وقد استخدمت بعض الدراسات التعلم العميق للاعتراف بأنماط فرعية قد تسبق حدوث زلزال كبير، رغم أن التنبؤ القوي لا يزال بعيد المنال.

التقنيات المتقدمة في مجال التصوير المصدر

كما استحدثت نظماً متطورة لتصوير عملية تمزق الزلازل نفسها. Back-projection imaging، باستخدام صفائف زلزالية كثيفة مثل الأشعة الأمريكية القابلة للنقل، يمكن أن تتابع نشر واجهة تمزقية عبر طائرة في وقت قريب من الزمن الحقيقي.

تحدي الكائنات الحية المُستحثة

وكان هناك تطور هام في علم الزلازل الذي كان يسببه القرن الحادي والعشرون هو الاعتراف بأن الأنشطة البشرية يمكن أن تحفز الزلازل، وقد أدى حقن المياه المستعملة من عمليات النفط والغاز، ولا سيما في الولايات المتحدة الوسطى، إلى زيادة كبيرة في معدلات الاضطرابات في المناطق التي كانت في السابق متطرفة، حيث أصبح الإجهاد الناجم عن الزلزال 582 متصلاً بالزلزال الوطني.

خاتمة

وقد تطورت الدراسة العلمية للزلازل من سرد الأساطير إلى مشروع متطور متعدد التخصصات يسخر التكنولوجيا المتقدمة والأساليب الحاسوبية، وقد وضع علماء الطبيعة المبكرون مثل أرسطو وزانغ هينغ الأسس المفاهيمية والمراقبة، بينما قام رواد مثل مالت وميلن بإجراء قياس كمي وصقل كمي، وقد جلب القرن العشرين نطاق الإثراء وتاريخ التهابات الأرضية والشبكات الرقمية وتقنيات الرؤية الجيولوجية.

ومع ذلك، فإن فيزياء الترميز بالزلازل لا تزال مفهومة بشكل غير كامل، وما زالت الأرض تحد من التنبؤات الرادعة، والتحدي الذي يواجهه في تعميق فهمنا للسلوك الخاطئ، مع ترجمة المعارف العلمية إلى تدابير عملية تحمي الأرواح والهياكل الأساسية، وتطور علم الزلازل هو دليل على الفضول البشري والإبداع، ومع ذلك فهو بمثابة تذكير مذل بالزلازل الذي يُعمد به الكوكب.