ทำไมแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ไม่ทำให้เกิดคลื่นยักษ์สึนามิ

18 เม.ย. 2555

รองศาสตราจารย์ ดร. ไพบูลย์ ปัญญาคะโป
ภาควิชาวิศวกรรมโยธา  คณะวิศวกรรมศาสตร์  มหาวิทยาลัยศรีปทุม
อนุกรรมการสาขาผลกระทบจากแผ่นดินไหวและแรงลม สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย

           เหตุการณ์แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นบริเวณมหาสมุทรอินเดีย เมื่อวันที่ 11 เมษายน 2555 เมื่อเวลา 15.38 น.วัดขนาดความรุนแรงได้ 8.6 ริคเตอร์ ศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ห่างจากเมืองบันดาอาเจะห์ ประเทศอินโดนีเซีย 435 กิโลเมตร และในเวลาใกล้เคียงกันต่อมา แผ่นดินไหวขนาดใหญ่ 8.2 ริคเตอร์ลูกที่สอง เกิดขึ้นตามมาเมื่อเวลา 17.43 น. โดยอยู่ห่างจากชายฝั่งเมืองเดียวกัน 618 กิโลเมตร เมื่อเปรียบเทียบตำแหน่งของศูนย์กลางแผ่นดินไหวทั้งสองครั้งล่าสุดนี้กับเหตุการณ์เมื่อครั้งเกิดคลื่นยักษ์สึนามิเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2547 เป็นที่น่าสังเกตว่าศูนย์กลางแผ่นดินไหวทั้งสามครั้งอยู่ใกล้เคียงกัน แต่เหตุกาณ์ครั้งหลังกลับไม่เกิดคลื่นสึนามิขึ้น ทำให้เป็นที่น่าประหลาดใจว่า ทำไมจึงไม่เกิดสึนามิขึ้น ทั้งๆที่ขนาดความรุนแรงมีขนาดใหญ่และตำแหน่งศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกัน ทำให้ประชาชนตื่นตระหนกจากการเตือนภัยของศูนย์เตือนภัยพิบัติแห่งชาติ ซึ่งทำให้อาจสงสัยได้ว่า เหตุใดเมื่อเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่แล้ว จึงไม่เกิดคลื่นยักษ์ขึ้นได้ จึงอาจทำให้เกิดความไม่เชื่อถือในประกาศที่ทางการกระจายข่าวออกมา บทความนี้จึงเป็นการนำเสนอความรู้ในการเกิดคลื่นยักษ์จากการเลื่อนตัวของเปลือกโลก เพื่อให้เข้าใจธรรมชาติของแผ่นดินไหวว่าเหตุใดจึงไม่เกิดคลื่นยักษ์ทุกครั้งที่มีแผ่นดินไหวขนาดใหญ่เกิดขึ้นในมหาสมุทร จึงควรทำความรู้จักและเข้าใจลักษณะการเลื่อนตัวของเปลือกโลกก่อน ดังนี้ 

ลักษณะการเลื่อนตัวของแผ่นหินเปลือกโลก

ลักษณะการเคลื่อนตัวของแผ่นหินเปลือกโลกอาจแบ่งรูปแบบใหญ่ๆได้เป็น 3 แบบ ดังแสดงในรูปที่ 1 ดังนี้

1)      การเลื่อนด้านข้าง (Strike-Slip Fault) เป็นลักษณะที่เปลือกแผ่นหินมีการเลื่อนตัวไปทางด้านข้างอย่างเดียว โดยอาจเลื่อนไปทางด้านซ้ายหรือขวาขึ้นอยู่กับการมองจากแผ่นหินด้านใดด้านหนึ่ง

 

รูปที่ 1 ลักษณะการเลื่อนตัวของแผ่นหิน

2)    การเลื่อนแบบปกติ (Normal Fault) เป็นลักษณะที่เปลือกแผ่นหินมีการเลื่อนตัวไปในแนวลาดชันของรอยแตก โดยที่แผ่นบนเลื่อนตัวลงต่ำกว่าแผ่นล่าง ลักษณะนี้เป็นการเลื่อนตัวตามแรงโน้มถ่วงโลกโดยธรรมชาติ

3)    การเลื่อนแบบกลับทิศ (Thrust Fault) เป็นลักษณะที่เปลือกแผ่นหินมีการเลื่อนตัวไปในแนวลาดชันของรอยแตกเช่นกัน แต่เนื่องจากแผ่นล่างมีการมุดตัวลงทำให้เกิดแรงผลักแผ่นบนให้ดันเลื่อนตัวขึ้นสูงกว่าแผ่นล่าง

 

การเลื่อนตัวของแผ่นหินที่ทำให้เกิดคลื่นยักษ์

            ในกรณีที่แผ่นหินอยู่ใต้ท้องมหาสมุทรเกิดการเลื่อนตัวทำให้เกิดแผ่นดินไหวขึ้นในระดับตื้น โดยที่จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวอยู่ลึกไม่เกิน60 กิโลเมตรจากผิวพื้นโลก  ซึ่งแผ่นหินใต้ท้องน้ำเกิดดันตัวขึ้นในลักษณะการเลื่อนตัวแบบกลับทิศ (Thrust Fault) หรือในกรณีที่แผ่นหินใต้ท้องน้ำมีการเลื่อนตัวลงแบบปกติ (Normal Fault) จะทำให้มวลน้ำมหาศาลเกิดการยกตัวหรือยุบตัวลงอย่างรวดเร็วและจะกระจายตัวออกไปเพื่อรักษาสมดุลของพลังงานน้ำ ลักษณะนี้จะก่อให้เกิดขบวนคลื่นน้ำที่ผิวทะเลเรียกว่าคลื่นน้ำทะเลจากแผ่นดินไหว (seismic sea wave) หรือสึนามินั่นเอง ลักษณะการเกิดคลื่นยักษ์สึนามิ สำหรับการเลื่อนตัวแบบกลับทิศ (Thrust Fault) แสดงในรูปที่ 2 ส่วนในกรณีที่แผ่นหินใต้ท้องน้ำมีการเลื่อนตัวลงแบบปกติ (Normal Fault) แสดงในรูปที่ 3

           สำหรับแผ่นดินไหวที่เกิดเหตุการณ์คลื่นยักษ์สึนามิ เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2547 ขนาด 9.0 ริคเตอร์ และที่ประเทศญี่ปุ่นวันที่ 11 มีนาคม 2554 ขนาด 9.0 ริคเตอร์ เป็นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่เกิดจากการมุดตัวของแผ่นหินส่วนล่าง (subduction) ผลักดันแผ่นหินส่วนบนขึ้นไปในลักษณะการเลื่อนแบบกลับทิศ (แบบที่ 3, Thrust Fault)

           สำหรับเหตุการณ์แผ่นดินไหวครั้งล่าสุดที่เกิดขึ้นเมื่อที่ 11 เมษายน พ.ศ. 2555 นั้นเป็นรอยเลื่อนแบบการเลื่อนด้านข้าง เกิดขึ้นบริเวณรอยต่อระหว่างแผ่นหินพม่าและแผ่นหินอินเดีย ใกล้กับร่องหินซุนดา ดังแสดงในรูปที่ 4 ซึ่งแตกต่างจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 26 ธันวาคม พ.ศ. 2547 ซึ่งเป็นลักษณะการเลื่อนตัวแบบกลับทิศ โดยแผ่นหินซุนดาซึ่งซ้อนเกยกับแผ่นหินพม่าเกิดการมุดตัวเข้าไปข้างใต้และดันแผ่นหินพม่าให้ยกตัวขึ้นหลายเมตร ทำให้เกิดรอยเลื่อนเป็นแนวยาวจากเกาะสุมาตราขึ้นไปทางทิศเหนือเป็นระยะทางยาวถึง1,200 กิโลเมตรดังนั้นรอยเลื่อนจากเหตุการณ์ทั้งสองนี้จึงแตกต่างกัน และส่งผลให้เกิดคลื่นน้ำที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน โดยมีการตรวจพบคลื่นน้ำเพียงเล็กน้อยประมาณ 80 เซ็นติเมตร ในเหตุการณ์ครั้งหลังสุด เนื่องจากรอยเลื่อนทางด้านข้างไม่ก่อให้เกิดการดันตัวหรือยุบตัวของมวลน้ำในปริมาณมาก

 รูปที่ 4 การเลื่อนตัวของแผ่นหินเปรียบเทียบเหตุการณ์ล่าสุดกับเมื่อครั้งเกิดสึนามิ

           ดังนั้นการได้รับข่าวว่าเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ในมหาสมุทรมีขนาดตั้งแต่ 7 ริคเตอร์ขึ้นไป ไม่ได้เป็นตัวชี้วัดว่า จะเกิดคลื่นยักษ์ตามมาหรือไม่ หากแต่เป็นลักษณะรอยเลื่อนที่เกิดขึ้นว่ามีการยุบตัวหรือการยกตัวของแผ่นหินหรือไม่ โดยที่การรายงานขนาดการยุบตัวหรือการยกตัวของท้องน้ำมหาสมุทรอย่างผิดปกติเป็นอย่างมาก จะเป็นตัวบ่งบอกได้ว่า จะมีคลื่นสึนามิติดตามมากระทบฝั่ง และขนาดความสูงของคลื่นจะขึ้นอยู่กับระดับท้องน้ำที่มีการยุบตัวลงหรือยกตัวขึ้นมากน้อยแค่ไหน ซึ่งควรจะมีการติดตาม เพื่อการเตรียมพร้อมอพยพอย่างเข้าใจต่อไป