รับมือแผ่นดินไหว ! โมเดลไดนามิก 3 มิติแบบใหม่ คาดการณ์ผลกระทบแม่นยำขึ้น
ปัจจุบันยังไม่มีเครื่องมือไหนในโลกที่สามารถทำนายการเกิดแผ่นดินไหวล่วงหน้าได้ แต่มนุษย์เรายังคงทำการศึกษาเพื่อให้เข้าใจแผ่นดินไหว และลดผลกระทบจากแผ่นดินไหวให้ได้มากที่สุด
เช่นเดียวกับการศึกษาของนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีกษัตริย์อับดุลลาห์ (KAUST) ในประเทศซาอุดีอาระเบีย ที่พัฒนาแบบจำลองการเกิดแผ่นดินไหวแบบไดนามิก 3 มิติใหม่ขึ้นมา เพื่อให้สามารถคาดการณ์กระบวนการแตกของแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ได้ดีขึ้น ทำให้เรามีข้อมูลสำหรับการประเมินความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวในอนาคต
นักวิจัยได้ใช้ข้อมูลแผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นในประเทศตุรกีเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2023 มาสร้างแบบจำลองไดนามิก 3 มิติ โดยแผ่นดินไหวดังกล่าวนี้เป็นแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่ทำให้มีผู้เสียชีวิตประมาณ 55,000 คน ที่สำคัญคือเป็น “ดับเบิลเล็ต เอิร์ธเคว้ก (Doublet Earthquake)” หรือการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ 2 ครั้งในระยะเวลาใกล้ ๆ กัน
โดยแผ่นดินไหวครั้งแรกได้ฉีกแนวรอยเลื่อนแตกออกเป็นระยะทางประมาณ 350 กิโลเมตร หลังจากนั้นไม่กี่ชั่วโมง ก็เกิดแผ่นดินไหวและการแตกร้าวครั้งใหญ่เป็นครั้งที่ 2 ส่งผลให้การทำลายล้างจากแผ่นดินไหวรุนแรงขึ้น นอกจากนี้ Doublet Earthquake ยังมีพฤติกรรมการเกิดแผ่นดินไหวตาม (Aftershock หรือการเกิดแผ่นดินไหวขนาดเล็ก ๆ ตามหลังแผ่นดินไหวขนาดใหญ่) แตกต่างจากแผ่นดินไหวทั่วไป ทำให้การจำลองหรืออธิบายด้วยคณิตศาสตร์ทั่วไปทำได้ยากมาก
ศาสตราจารย์มาร์ติน ไม (Martin Mai) หนึ่งในทีมวิจัยกล่าวว่าการศึกษานี้ ได้ผสมผสานรูปทรงเรขาคณิตของรอยเลื่อยแบบ 3 มิติ เข้ากับแบบจำลองโครงสร้างโลกแบบ 3 มิติ ทำให้สามารถจำลองได้สมจริงมากยิ่งขึ้น และทำให้สามารถอธิบายการสังเกตการณ์กระบวนการแตกของแผ่นดินไหวได้ดีมาก
นักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษากระบวนการแตกของแผ่นดินไหวผ่านแบบจำลองนี้ พบว่าในการเกิดแผ่นดินไหวที่ประเทศตุรกี พื้นดินไม่ได้สั่นไหวในลักษณะเรียบง่ายหรือสม่ำเสมอเหมือนแผ่นดินไหวทั่วไป แต่มีความสั่นไหว มีความรุนแรง และทิศทางที่ซับซ้อน ทำให้สร้างความเสียหายได้มหาศาล
นอกจากนี้ แบบจำลองยังได้ให้ข้อมูลอื่น ๆ เพิ่มเติมเกี่ยวกับแผ่นดินไหว เช่น วิธีการแตกของแผ่นดิน และความล่าช้า (Delay) ของการแตกของรอยเลื่อน เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตของรอยเลื่อนที่ซับซ้อนและความเครียดที่สะสมในเปลือกโลกบริเวณดังกล่าวไม่สม่ำเสมอ อันเป็นผลมาจากการบิดหรือหมุนของแผ่นดินในบริเวณนั้น
แบบจำลองยังแสดงให้เห็นว่าความเร็วในการแตกของแผ่นดินนั้นเปลี่ยนแปลงอย่างไร โดยเป็นปรากฏการณ์แบบซูเปอร์เชียร์ (Supershear) คือโดยปกติรอยเลื่อนจะเคลื่อนตัวด้วยความเร็วต่ำกว่าคลื่นเฉือน (shear wave คลื่นแผ่นดินไหวชนิดหนึ่ง สั่นขวางแนวการเคลื่อนที่) แต่ในบางกรณี พลังงานในรอยเลื่อนสูงมาก ทำให้การแตกของรอยเลื่อนเร็วผิดปกติจนแซงหน้าคลื่นเฉือนได้ เรียกว่า ซูเปอร์เชียร์ ซึ่งทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของพื้นดินที่รุนแรงและไปได้ไกลกว่าแผ่นดินไหวปกติ
ทั้งนี้แผ่นดินไหวที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อนสะกาย ในประเทศเมียนมาร์เมื่อวันที่ 28 มีนาคม 2025 ที่ผ่านมา ก็เป็นปรากฏการณ์แบบซูเปอร์เชียร์ ทำให้เกิดความเสียหายรุนแรง รวมถึงเคลื่อนที่ไปได้ไกล จนทำให้สามารถรับรู้แรงสั่นสะเทือนได้ถึงกรุงเทพมหานครนั่นเอง
แบบจำลองที่พัฒนาขึ้นมาใหม่นี้ นับว่ามีประโยชน์อย่างมาก เนื่องจากจะทำให้มนุษย์เราเข้าใจพฤติกรรมของแผ่นดินไหวมากขึ้น นำไปสู่การวางแผนและจัดสรรทรัพยากรที่ดีขึ้น ทำให้ปกป้องโครงสร้างพื้นฐานและชีวิตมนุษย์ได้มากขึ้นนั่นเอง
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ในวารสาร Communications Earth & Environment ฉบับวันที่ 25 มีนาคม 2025