มาตราเมร์กัลลี
มาตราความรุนแรงเมร์กัลลีดัดแปลง (อังกฤษ: Modified Mercalli Intensity Scale ย่อว่า MM, MMI, หรือ MCS) ใช้สำหรับวัดผลกระทบของแผ่นดินไหวในตำแหน่งที่กำหนดซึ่งแตกต่างจากมาตราขนาดแผ่นดินไหวหรือแมกนิจูดที่มักถูกใช้รายงานในการเกิดแผ่นดินไหว
มาตราขนาดแผ่นดินไหวใช้วัดพลังงานหรือความรุนแรงโดยรวมของแผ่นดินไหว ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ทั้งในระดับตื้นหรือระดับลึก (มาตราขนาดโมเมนต์ หรือ Moment Magnitude Scale – Mw เป็นมาตราที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย) ขณะที่มาตราความรุนแรงของแผ่นดินไหวเมร์กัลลีดัดแปลงใช้วัดระดับความรุนแรงของแรงสั่นสะเทือนที่พื้นผิว ณ ตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่ง มาตรานี้พัฒนามาจากมาตราความรุนแรงเมร์กัลลี (Mercalli intensity scale) ที่คิดค้นโดยจูเซปเป เมร์กัลลีใน พ.ศ. 2445
แม้ว่าความสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวจะเป็นผลมาจากพลังงานแผ่นดินไหวที่ถูกปลดปล่อยออกมา แต่แผ่นดินไหวแต่ละครั้งอาจแตกต่างกันไปในแง่ของปริมาณพลังงานที่แผ่กระจายออกมาในรูปของคลื่นไหวสะเทือน นอกจากนี้ ความลึกของจุดกำเนิดแผ่นดินไหวยังมีผลต่อระดับความรุนแรงของแรงสั่นสะเทือนที่พื้นผิว แผ่นดินไหวที่เกิดลึกมากมักจะมีปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวน้อยกว่า พลังงานที่ปล่อยออกมาจะแผ่กระจายไปในปริมาณมากขึ้น ทำให้พลังงานที่ไปถึงพื้นผิวกระจายตัวในพื้นที่กว้างขึ้น ส่งผลให้ระดับความสั่นสะเทือนในจุดหนึ่ง ๆ ลดลงนับจากจุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว อย่างไรก็ตาม แรงสั่นสะเทือนอาจถูกขยายให้รุนแรงขึ้นในแอ่งตะกอนหรือในดินที่ไม่แข็งตัว
มาตราความรุนแรงแผ่นดินไหวจัดระดับตามผลกระทบที่สังเกตได้ ซึ่งโดยทั่วไปได้รับการรายงานจากประชาชนที่ไม่ได้รับการฝึกฝนเป็นผู้เชี่ยวชาญ มาตรานี้สามารถปรับให้เข้ากับลักษณะผลกระทบที่อาจพบในแต่ละภูมิภาคได้[1] เนื่องจากมาตราความรุนแรงของแผ่นดินไหวเมร์กัลลีดัดแปลง ไม่จำเป็นต้องอาศัยเครื่องมือวัด จึงมีประโยชน์ในการประมาณค่าขนาดและตำแหน่งของแผ่นดินไหวในอดีต (ก่อนยุคที่มีเครื่องมือวัด) โดยทั่วไป จุดที่มีค่าความรุนแรงสูงสุดมักอยู่ใกล้ศูนย์กลางแผ่นดินไหว และระดับความรุนแรงที่เกิดขึ้นในพื้นที่นั้น ๆ สามารถนำไปเปรียบเทียบกับแผ่นดินไหวอื่น ๆ ในท้องถิ่น (โดยอาจพิจารณาข้อมูลธรณีวิทยาเพิ่มเติม) เพื่อช่วยประมาณค่าขนาดของแผ่นดินไหวได้
ระดับความรุนแรงตามมาตราเมร์กัลลีเปรียบเทียบกับแมกนิจูดแผ่นดินไหว
แก้| แมกนิจูด | มาตราเมร์กัลลี |
|---|---|
| 1.0 - 3.0 | I |
| 3.0 - 3.9 | II - III |
| 4.0 - 4.9 | IV - V |
| 5.0 - 5.9 | VI - VII |
| 6.0 – 6.9 | VII – X |
| 7.0 และสูงกว่า | VIII หรือสูงกว่า |
ขนาดและความรุนแรงของแผ่นดินไหวเป็นแนวคิดที่เกี่ยวข้องกันแต่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ขนาดของแผ่นดินไหวเป็นค่าที่สะท้อนถึงพลังงานที่ถูกปลดปล่อยออกมา ในขณะที่ความรุนแรงเป็นระดับของแรงสั่นสะเทือนที่รับรู้ได้ ณ จุดใดจุดหนึ่งบนพื้นผิวโลก ซึ่งอาจมีค่าสูงสุดบริเวณใกล้ศูนย์กลางแผ่นดินไหว และลดลงจนเป็นศูนย์เมื่ออยู่ไกลออกไป ความรุนแรงของแผ่นดินไหวขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความลึกของจุดศูนย์กลางแผ่นดินไหว ลักษณะภูมิประเทศ ระยะทางจากศูนย์กลางแผ่นดินไหว คุณสมบัติของชั้นดินและหินรองรับที่อาจเพิ่มแรงสั่นสะเทือน รวมถึงทิศทางของการเคลื่อนตัวของรอยเลื่อน ตัวอย่างเช่น แผ่นดินไหวขนาด 7.0 ในเมืองซัลตา ประเทศอาร์เจนตินา ใน พ.ศ. 2554 ซึ่งมีความลึก 576.8 กิโลเมตร มีระดับความรุนแรงสูงสุดที่รับรู้ได้เพียงระดับ V ตามมาตราเมร์กัลลี[2] ในทางกลับกัน แผ่นดินไหวขนาด 2.2 ที่เมืองแบร์โรว์-อิน-เฟอร์เนส ประเทศอังกฤษใน พ.ศ. 2408 ซึ่งเกิดที่ความลึกประมาณ 1 กิโลเมตร กลับมีระดับความรุนแรงสูงสุดถึงระดับ VIII[3]
ตารางขนาดเล็กนี้เป็นแนวทางโดยสังเขปเกี่ยวกับระดับของมาตราเมร์กัลลี[4][5] โดยสีและชื่อเชิงพรรณนาที่แสดงในที่นี้อาจแตกต่างจากที่ใช้ในแผนที่แสดงแรงสั่นสะเทือนในบทความอื่น ๆ
การประมาณค่าความรุนแรงของแผ่นดินไหวและการประยุกต์ใช้ในการประเมินอันตรายจากแผ่นดินไหว
แก้มีการเผยแพร่สมการพยากรณ์ความรุนแรงของแผ่นดินไหวหลายสิบชุด[6] เพื่อใช้ประมาณค่าความรุนแรงของแผ่นดินไหวในระดับมหภาค (macroseismic intensity) ณ ตำแหน่งหนึ่ง โดยอาศัยปัจจัยต่าง ๆ เช่น ขนาดแผ่นดินไหว ระยะทางจากแหล่งกำเนิดถึงจุดที่ได้รับผลกระทบ และอาจรวมถึงปัจจัยอื่น ๆ เช่น สภาพชั้นดินเฉพาะพื้นที่ สมการเหล่านี้มีลักษณะคล้ายกับสมการพยากรณ์การสั่นไหวของพื้นดิน (ground motion-prediction equations) ซึ่งใช้ในการประมาณค่าพารามิเตอร์ของการสั่นสะเทือนที่วัดได้จากเครื่องมือ เช่น ความเร่งสูงสุดของพื้นดิน มีบทสรุปเกี่ยวกับสมการพยากรณ์ความรุนแรงของแผ่นดินไหวที่สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้[7] สมการเหล่านี้สามารถนำมาใช้ในการประเมินอันตรายจากแผ่นดินไหวในแง่ของความรุนแรงเชิงมหภาค ซึ่งมีข้อได้เปรียบตรงที่สามารถเชื่อมโยงกับความเสี่ยงจากแผ่นดินไหวได้โดยตรงมากกว่าพารามิเตอร์ที่ได้จากการวัดแรงสั่นสะเทือนของพื้นดินเพียงอย่างเดียว[8]
ความสัมพันธ์กับปริมาณทางกายภาพ
แก้มาตรา MMI ไม่ได้ถูกกำหนดขึ้นโดยอ้างอิงค่าทางกายภาพที่สามารถวัดได้อย่างเคร่งครัด เช่น แอมพลิจูดของการสั่นสะเทือน ความถี่ของการสั่นสะเทือน ความเร็วสูงสุดของพื้นดิน หรือความเร่งสูงสุดของพื้นดิน อย่างไรก็ตาม ระดับความสั่นสะเทือนที่มนุษย์รับรู้ได้และความเสียหายที่เกิดขึ้นกับสิ่งปลูกสร้างมีความสัมพันธ์ที่ดีที่สุดกับค่าความเร่งสูงสุดของพื้นดินในเหตุการณ์ที่มีความรุนแรงต่ำ และกับค่าความเร็วสูงสุดของพื้นดินในเหตุการณ์ที่มีความรุนแรงสูง[9]
การเปรียบเทียบกับมาตราขนาดโมเมนต์
แก้ผลกระทบของแผ่นดินไหวหนึ่งเหตุการณ์อาจแตกต่างกันไปอย่างมากในแต่ละพื้นที่ ส่งผลให้ค่าความรุนแรงตามมาตรา MMI มีหลายค่าภายในเหตุการณ์เดียวกัน การแสดงผลค่าความรุนแรงเหล่านี้ทำได้ดีที่สุดโดยใช้แผนที่เส้นโครงความรุนแรงที่เท่ากัน หรือที่เรียกว่า แผนที่ไอโซซีสมาล (isoseismal map) ในทางกลับกัน แผ่นดินไหวแต่ละครั้งจะมีค่าขนาดหรือแมกนิจูดเพียงค่าเดียว
ระดับความรุนแรงตามมาตราเมร์กัลลี
แก้ระดับที่ต่ำกว่าของมาตราวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหวแบบ MMI โดยทั่วไปจะอธิบายลักษณะที่ผู้คนรับรู้แรงสั่นสะเทือน ขณะที่ระดับที่สูงกว่าของมาตราดังกล่าวพิจารณาจากความเสียหายที่เกิดขึ้นกับโครงสร้างที่สามารถสังเกตได้
ตารางนี้แสดงค่าความรุนแรงของแผ่นดินไหวตามมาตรา MMI ที่มักถูกบันทึกในบริเวณใกล้ศูนย์กลางแผ่นดินไหว[4]
| ระดับ | ความเร่งสูงสุดของพื้นดิน (ประมาณ)[10] | ลักษณะที่ปรากฏ | ตัวอย่างเหตุการณ์ |
|---|---|---|---|
| I. ไม่รู้สึก | <0.0005 g0 (0.0049 m/s2) | ไม่สามารถรับรู้ได้ ยกเว้นในบางกรณีที่มีเงื่อนไขพิเศษที่เอื้ออำนวย | |
| II. เบามาก | 0.003 g0 (0.029 m/s2) | รับรู้ได้เพียงเล็กน้อยโดยผู้ที่อยู่ในภาวะพักผ่อน โดยเฉพาะในชั้นบนของอาคาร วัตถุที่แขวนอย่างอิสระอาจแกว่งเล็กน้อย | |
| III. เบามาก | รับรู้ได้อย่างชัดเจนโดยผู้ที่อยู่ภายในอาคาร โดยเฉพาะในชั้นบนของอาคาร หลายคนไม่ตระหนักว่าเป็นแผ่นดินไหว ยานพาหนะที่จอดอยู่สามารถโยกได้เล็กน้อย ความสั่นสะเทือนคล้ายกับแรงสั่นสะเทือนจากรถบรรทุกที่แล่นผ่าน โดยสามารถประมาณระยะเวลาได้ | แผ่นดินไหวในประเทศนิการากัว พ.ศ. 2535 | |
| IV. เบา | 0.028 g0 (0.27 m/s2) | รับรู้ได้โดยคนส่วนใหญ่ที่อยู่ภายในอาคาร และมีเพียงบางคนที่อยู่ภายนอกที่สามารถรับรู้ได้ในเวลากลางวัน ในเวลากลางคืนอาจทำให้บางคนตื่นขึ้น วัตถุ เช่น จาน กระจก และประตูได้รับผลกระทบ ผนังอาจส่งเสียงแตกร้าว ความรู้สึกคล้ายกับการถูกกระแทกโดยรถบรรทุกขนาดใหญ่ ยานพาหนะที่จอดอยู่โยกไหวได้อย่างชัดเจน | แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิที่ปันงันดารัน พ.ศ. 2549 |
| V. ปานกลาง | 0.062 g0 (0.61 m/s2) | รับรู้ได้เกือบทุกคน หลายคนตื่นจากการนอน วัตถุที่เปราะบาง เช่น จานและกระจกอาจแตก วัตถุที่ไม่มั่นคงอาจพลิกคว่ำ นาฬิกาลูกตุ้มอาจหยุดทำงาน | แผ่นดินไหวและสึนามิในเมนตาไว พ.ศ. 2553 |
| VI. รุนแรง | 0.12 g0 (1.2 m/s2) | รับรู้ได้โดยทุกคน และหลายคนเกิดความตื่นตระหนก เฟอร์นิเจอร์ที่มีน้ำหนักมากบางชิ้นอาจเคลื่อนที่ มีบางกรณีที่ปูนฉาบผนังหลุดร่วง ความเสียหายอยู่ในระดับเล็กน้อย | แผ่นดินไหวในเกาะซูลาเวซี พ.ศ. 2564 และแผ่นดินไหวในเองกาโน พ.ศ. 2543 |
| VII. รุนแรงมาก | 0.22 g0 (2.2 m/s2) | ความเสียหายแทบไม่มีในอาคารที่ออกแบบและก่อสร้างอย่างดี แต่มีความเสียหายเล็กน้อยถึงปานกลางในอาคารที่มีโครงสร้างปกติที่สร้างอย่างมั่นคง ส่วนอาคารที่สร้างอย่างไม่ดีหรือมีการออกแบบที่ไม่มีประสิทธิภาพอาจได้รับความเสียหายอย่างมาก ปล่องไฟบางส่วนอาจพังลง ผู้ขับขี่รถยนต์สามารถรับรู้ถึงแรงสั่นสะเทือนได้ | แผ่นดินไหวในประเทศอาฟกานิสถาน พฤษภาคม พ.ศ. 2541 และแผ่นดินไหวในฮินดูคุช พ.ศ. 2545 และแผ่นดินไหวในเกาะสุมาตรา พ.ศ. 2552 |
| VIII. รุนแรงที่สุด | 0.40 g0 (3.9 m/s2) | ความเสียหายเล็กน้อยในอาคารที่ออกแบบเป็นพิเศษ ขณะที่อาคารทั่วไปที่มีโครงสร้างแข็งแรงอาจได้รับความเสียหายอย่างมากและอาจมีการพังถล่มบางส่วน อาคารที่สร้างอย่างไม่มั่นคงได้รับความเสียหายรุนแรง ปล่องไฟ โรงงานเสาอาคาร อนุสรณ์สถาน และกำแพงอาจพังลง เฟอร์นิเจอร์ขนาดใหญ่อาจล้มคว่ำ ทรายและโคลนอาจพ่นขึ้นมาเล็กน้อย ระดับน้ำในบ่อน้ำอาจมีการเปลี่ยนแปลง ผู้ขับขี่รถยนต์รู้สึกถึงแรงสั่นสะเทือนได้อย่างชัดเจน | แผ่นดินไหวในนีอัส-ซีเมอูลูเอ พ.ศ. 2548, แผ่นดินไหวในประเทศเฮติ พ.ศ. 2564, และแผ่นดินไหวในเฮรัต พ.ศ. 2566 |
| IX. ร้ายแรง | 0.75 g0 (7.4 m/s2) | ความเสียหายเกิดขึ้นอย่างมากแม้ในอาคารที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ โครงสร้างไม้ที่ออกแบบมาอย่างดีอาจได้รับความเสียหายและเอียงออกจากแนวเดิม อาคารที่มีโครงสร้างแข็งแรงอาจได้รับความเสียหายรุนแรงถึงขั้นพังถล่มบางส่วน อาคารบางหลังอาจเคลื่อนออกจากฐานราก เกิดแผ่นดินเหลว ท่อใต้ดินแตกร้าว | แผ่นดินไหวในยกยาการ์ตา พ.ศ. 2549, แผ่นดินไหวในอัลฮาอุซ พ.ศ. 2566 และแผ่นดินไหวในประเทศพม่า พ.ศ. 2568 |
| X. หายนะ | >1.39 g0 (13.6 m/s2) | อาคารไม้ที่ก่อสร้างอย่างมั่นคงบางหลังถูกทำลาย ขณะที่อาคารก่ออิฐและโครงสร้างส่วนใหญ่พังถล่มจนถึงฐานราก รางรถไฟโค้งงอ เกิดดินถล่มจำนวนมากตามตลิ่งแม่น้ำและเนินเขาสูง มีการเคลื่อนตัวของทรายและโคลน น้ำกระฉอกออกจากฝั่ง | แผ่นดินไหวในประเทศเฮติ พ.ศ. 2553, แผ่นดินไหวในประเทศเนปาล เมษายน พ.ศ. 2558 และแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในเกาะซูลาเวซี พ.ศ. 2561 |
| XI. หายนะ | แทบไม่มีโครงสร้างก่ออิฐใด ๆ ยังคงอยู่ในสภาพสมบูรณ์ สะพานพังทลาย เกิดรอยแยกขนาดใหญ่บนพื้นดิน ท่อส่งใต้ดินทั้งหมดไม่สามารถใช้งานได้ พื้นดินยุบตัวและเกิดการเลื่อนของดินในพื้นที่ที่มีดินอ่อน รางรถไฟโค้งงออย่างรุนแรง | แผ่นดินไหวในแคชเมียร์ พ.ศ. 2548, แผ่นดินไหวในมณฑลเสฉวน พ.ศ. 2551, และแผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในโทโฮกุ พ.ศ. 2554 | |
| XII. หายนะ | ความเสียหายเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ พื้นดินเกิดคลื่นที่สามารถมองเห็นได้ เส้นระดับและแนวสายตาบิดเบี้ยว วัตถุต่าง ๆ ถูกโยนขึ้นไปในอากาศ | แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิในบัลดิเบีย ค.ศ. 1960, แผ่นดินไหวในคุชราต พ.ศ. 2544, และแผ่นดินไหวในประเทศตุรกีและประเทศซีเรีย พ.ศ. 2566 |
ดูเพิ่ม
แก้อ้างอิง
แก้- "Mercalli scale (modified)", พจนานุกรมศัพท์ภูมิศาสตร์ ฉบับราชบัณฑิตยสถาน, พิมพ์ครั้งที่ 4, กรุงเทพ : ราชบัณฑิตยสถาน, 2549, หน้า 378
- นพนันท์ อนุรัตน์, แผ่นดินไหว มหันตภัยใต้พิภพ, รู้รอบตัว, มกราคม 2534, หน้า 47
- The Modified Mercalli Intensity Scale เก็บถาวร 2007-03-03 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน - U.S. Geological Survey (อังกฤษ)
- ↑ "The Severity of an Earthquake". United States Geological Survey. November 5, 2021.
- ↑ "M 7.0 – 26 km NNE of El Hoyo, Argentina – Impact". ANSS Comprehensive Earthquake Catalog. United States Geological Survey.
- ↑ "UK Historical Earthquake Database". British Geological Survey. สืบค้นเมื่อ 2018-03-15.
- ↑ 4.0 4.1 "Magnitude vs Intensity" (PDF). United States Geological Survey. เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2022-03-05. สืบค้นเมื่อ 2022-03-05.
- ↑ "Modified Mercalli Intensity Scale". Association of Bay Area Governments. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-03-26. สืบค้นเมื่อ 2017-09-02.
- ↑ Allen, Wald & Worden 2012.
- ↑ "Ground motion prediction equations (1964–2021) by John Douglas, University of Strathclyde, Glasgow, United Kingdom". คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2023-06-09. สืบค้นเมื่อ 2025-04-02.
- ↑ Musson 2000.
- ↑ "ShakeMap Scientific Background". United States Geological Survey. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2009-08-25. สืบค้นเมื่อ 2017-09-02.
- ↑ "3.5. Representing Macroseismic Intensity on Maps – ShakeMap Documentation documentation". usgs.github.io. คลังข้อมูลเก่าเก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 2020-10-02. สืบค้นเมื่อ 11 April 2024.