بررسی امکان پذیری پیش گویی زلزله

دو پژوهشگر ژاپنی مطالعات جالبی در این زمینه منتشر کرده‌اند. آن‌ها انتشار امواج الکترومغناطیسی را چندین ساعت قبل از وقوع زلزله کشف کرده‌اند، ولی بدون شک پیش از اظهار نظر قطعی، کار پژوهشی باید تا مدت‌ها ادامه یابد. تمام پیش بینی‌های زلزله بر وجود علایم پیش از وقوع آن و شناسایی و کشف این علایم متکی است. طی دهه‌ی 70 موفقیت‌هایی در این زمینه به دست آمد، به طوری که چینی‌ها در سال‌های 1975 و 1976 دو پیش بینی عالی انجام دادند و توانستند جان ده‌ها هزار نفر را نجات دهند. این پیش بینی‌ها بر اساس چندین اندازه گیری و مشاهده در روزهای قبل از وقوع زلزله در موارد تغییرات معمول ناشی از زلزله، حوزه‌ی مغناطیسی، جریان‌های زمینی، تغییر شارش (دبی) جریان‌ها و رفتارهای غیر عادی حیوانات انجام شد. ولی خوشحالی دیر نپایید و این پیروزی‌های درخشان ناکامی وحشتناکی را در پی داشت و آن زلزله ماه ژوئیه 1976 در تانگشان بود که حداقل 300 هزار کشته داشت. پس از آن فاجعه‌ی دیگری رخ داد که پیش بینی زلزله‌ای در پرو بود، زلزله‌ای که هرگز به وقوع نپیوست ولی پیش بینی آن وحشتی ناگهانی و واقعی در میان مردم پرو ایجاد کرد. از آن وقت پژوهشگران بر آن شدند که تمام تجربیات پیش بینی زلزله را به گروهی از متخصصان واگذار کنند. این روش به‌ویژه در کالیفرنیا و ژاپن اجرا می‌شود. از سی سال پیش، جهت کارهای پژوهشی تغییر یافته است. نخست آنکه چون اینک پژوهشگران متقاعد شده‌اند علایم پیش آگهی زلزله عمومیت ندارد، بنابراین روش پیش بینی واحدی موجود نیست، و پیش بینی مورد به مورد برای هر ناحیه امجام می‌شود. امروزه، پیش بینی به معنای شروع شناسایی خطر، تخمین زمان وقوع مجدد زمین لرزه و حداکثر ویژگی‌های بخشی معین از زمین است. زلزله شناس‌ها برای این منظور روشی که به آن «فاصله وقوع زلزله‌ها» گفته می‌شود، به کار می‌برند. این روش را شوروی‌ها و ژاپنی‌ها ابداع کرده‌اند و شامل مطالعه‌ی فراوانی و بزرگی زلزله در طول ناحیه‌ای زلزله خیز است. اگر در بخش معینی از زمین، زلزله‌های بسیار شدیدی در گذشته به وقوع پیوسته باشد و طی مدت زمان خیلی طولانی زلزله‌ای رخ نداده باشد، آن بخشی را به عنوان «ناحیه خطرناک» در نظر می‌گیرند. اکنون، این مورد دهکده‌ی پارک فیلد در کالیفرنیاست که بین لوس آنجلس و سانفرانسیسکو واقع شده است. این دهکده‌ی کوچک که بر روی گسل سن آندرا قرار دارد از سال 1857 شاهد شش زمین لرزه بوده است. یعنی تقریباً هر بیست و دو سال یکبار، و بنابراین آخرین زمین لرزه در سال 1964 به وقوع پیوسته است. پژوهشگران امریکایی وقوع شوک زلزله آتی را بین سال‌های 1985 و 1993 تخمین می‌زنند. همین وضع در ژاپن، شبه جزیره‌ی واقع در توکای، در جنوب غربی توکیو و در گسل آناتولی شمالی صادق است. این پیش بینی دراز مدت قابل تحقق است، چون این امکان را می‌دهد که بزرگترین زلزله را برای ناحیه‌ای مشخص پیش بینی کرد. آن گاه معیارهای ساختمانی را می‌توان بر حسب بزرگی زلزله آینده تطبیق داد. سپس، شبکه مراقبتی برای پیش بینی نزدیکتر ایجاد کرد. برای این منظور، زلزله شناس‌ها باید بیشترین پارامترهای ممکن را اندازه‌گیری کنند و با ملاحظه‌ی خطا بدانند که کدامیک از پارامترها مطمئن‌تر است. به طور مثال، می‌دانیم که سطح آب در برخی چاه‌ها قبل از زلزله تغییر می‌کند، ولی خشکی هوا یا باران شدید هم می‌تواند همین اثر را بگذارد. به همین ترتیب، آشکارسازی جریان‌های زمینی می‌تواند در اثر رعد و برق مختل شود و کاملاً بی‌اثر گردد. بنابراین اگر غرض حصول پیش بینی مؤثر است باید چندین مشاهده‌ی مجزا در اختیار داشت. در این ترتیبات، زمین پیمایی (ژئودزی) با اندازه‌گیری جابهجایی خاک جایگاه مهمی را در اختیار دارد. زمان درازی عقیده بر آن بود که در حقیقت ناحیه‌ی گسل در فاصله‌ی دو زلزله دارای لرزش نیست و یا مقدار لرزش آن ناچیز است. در حالی که برعکس، جنبش هرگز متوقف نمی‌شود، ولی خطای اندازه‌گیری چنان است که غیر ممکن است بدانیم آیا جنبش در زمان نزدیک شدن به وقوع زلزله‌ی تسریع می‌شود یا کند می‌گردد. امریکایی‌ها در پارک فیلدلیزری را که پرتو آن بر آینه‌ای در فاصله چند کیلومتری هدایت می‌شود، در مجاورت گسل قرار دارند. تغییرات فاصله لیزر و هدف آن به تغییر زمان خط سیر موج رفت و برگشت تبدیل می‌شود. این عامل، محاسبه‌ی جابهجایی نسبی دو بلوک مجزا شده توسط گسل را ممکن می‌سازد. بر همین اساس می‌توان با به کارگیری ماهواره‌های مکانیابی، جابه‌جایی‌ها را در اشل بزرگتر کشف کرد. بدین ترتیب امکان اندازه‌گیری جابه‌جایی چند سانتی‌متری در هزار یا 2 هزار کیلومتر وجود دارد. زلزله شناس‌ها هزاران زلزله کوچک را پیگیری می‌کنند که انسان نمی‌تواند متوجه آن شود ولی به وسیله‌ی زلزله نگارهایی که در نواحی حساس پیوسته در حال کارند، ثبت می‌شود. هدف آن است که تغییرات میزان زلزله را به وقوع زلزله‌ای بزرگ ارتباط دهند. ولی امور پیوسته به ترتیب یکسان تکرار نمی‌شود. زلزله‌های بزرگی مشاهده شده است که بدون وقوع علایم پیش آگهی رخ داده است. از سوی دیگر افزایش شدید لرزش زمین طی 15 روز زلزله بزرگی را در پی داشته است. تغییرات حوزه‌ی جاذبه‌ی زمین، حوزه‌ی الکترومغناطیسی و زمین‌شیمیایی (ژئوشیمی) آبهای زیرزمینی نیز ثبت می‌شود. تمام اندازه گیری‌ها باید به طور همزمان انجام گیرد که کاری بسیار حساس است. این روش کلی که شامل شناسایی نواحی دارای خطر و هماهنگ کردن آن‌هاست، متأسفانه کاربرد جهانی ندارد. این روش تنها در اطراف اقیانوس آرام مؤثر است که در آنجا محدوده‌های صفحات قاره‌ای و اقیانوسی مشخص است. در نواحی قاره‌ای، از نواحی مدیترانه‌ای تا چین، تشخیص محدوده‌ها مشکل است. نواحی گسل گسترده‌اند و زمین لرزه‌های بزرگ کمتر به وقوع می‌پیوندند. از آن‌جا به بعد بسیار مشکل است که بتوان فاصله وقوع زلزله‌ها را بررسی کرد. در ایتالیا، زمان‌های آرامش بین دو شوک در حدود 300 تا 400 سال است. در الجزایر این زمان حتی به 1000 سال و در چین به بیش از زمان می‌رسد. تحت این شرایط پیش بینی طولانی بسیار دشوارتر است. با وجود این موفق شده‌اند یک ناحیه‌ی خطر را در مرکز ایتالیا مشخص کنند و زمین‌فیزیکدانان (ژئوفیزیسین‌ها) برنامه‌ی وسیعی را برای مراقبت در این ناحیه تدوین کرده‌اند. در فرانسه با آنکه زلزله‌های بزرگی روی داده است، ولی هرگز دو بار در یک منطقه نبوده است. و با آنکه به علت وقوع زلزله‌های کوچک، آسان است که وقوع زلزله بزرگی را در کت دازور، پیش بینی کنیم، مشکل بتوان بزرگی آن را پیش بینی کرد. امروزه، آنچه را که در لحظه گسیختگی و در زمان وقوع زلزله رخ می‌دهد، مطالعه می‌کنند. ولی از آنچه پیش از وقوع زلزله گذشته است هیچ کسی چیزی نمی‌داند. البته صحیح است که در اثر جمع شدن عوامل فیزیکی که شرایط بی ثباتی مهمی را به وجود می‌آورند، زلزله رخ می‌دهد، و اینکه پس از چند سال یا چند قرن، عدم تعادل و جمع شدن فشارها تغییری بی اهمیت چون « برهم خوردن بال‌های یک پروانه» ایجاد می‌کند که می‌تواند تنشهای متراکم شده را آزاد سازد. در سطح اروپا، توجه زلزله شناس‌ها باید بر کشورهای جنوب اروپا متمرکز شود که بیشترین صدمه را از زمین لرزه دیده‌اند. ایتالیا که در اثر زمین لرزه جنوب ناپل در نوامبر 1981 به‌سختی تکان خورد این را به‌خوبی درک کرده است.