भूकंप कैसे बनते हैं, उन्हें कैसे मापा जाता है, और प्लेट टेक्टोनिक्स क्या समझाता है

भूकंप पृथ्वी की बाहरी पपड़ी के व्यवहार का एक नियमित हिस्सा हैं, न कि कोई यादृच्छिक या अप्रत्याशित विसंगति। संयुक्त राज्य भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (USGS) के अनुसार, ग्रह की पपड़ी बड़े टुकड़ों में टूटी हुई है, जिन्हें टेक्टोनिक प्लेटें कहा जाता है, जो धीरे-धीरे चलती हैं, एक-दूसरे से गुजरती हैं, और टकराती हैं। अधिकांश भूकंप दरारों के साथ होते हैं — चट्टान में फ्रैक्चर लाइनें — जो इन प्लेटों के बीच या उनके पास की सीमाओं पर स्थित होती हैं।

जमीन के नीचे वास्तव में क्या होता है

USGS इस प्रक्रिया को एक तीन-चरणीय तंत्र के रूप में वर्णित करता है जिसे लोचदार पुनरुद्धार के रूप में जाना जाता है। पहला, जब टेक्टोनिक प्लेटें चलती हैं, तो दरार के खुरदुरे, असमान किनारे एक-दूसरे के खिलाफ फंस जाते हैं भले ही बाकी प्लेट चलती रहे, इसलिए तनाव और ऊर्जा आसपास की चट्टान में जमा हो जाती है। दूसरा, जब संचित बल अंत में दरार के किनारों को एक साथ रखने वाले घर्षण से अधिक हो जाता है, तो चट्टान अचानक फिसल जाती है। तीसरा, संग्रहीत ऊर्जा भूकंपीय तरंगों के रूप में बाहर की ओर मुक्त होती है, जो जमीन को हिलाती है — भूकंप जो लोग महसूस करते हैं।

भूकंपीय गतिविधि अक्सर अनुक्रम में आती है। USGS नोट करता है कि छोटे झटके जिन्हें पूर्वभाव कहा जाता है, एक बड़े मुख्य झटके से पहले आ सकते हैं, हालांकि उन्हें केवल पूर्वव्यापी रूप से पूर्वभाव के रूप में पहचाना जाता है, और मुख्य झटके के बाद आने वाले छोटे भूकंप — हफ्तों, महीनों या वर्षों तक जारी रह सकते हैं। यांत्रिकी की इस समझ के बावजूद, USGS स्पष्ट रूप से कहता है कि वैज्ञानिक यह नहीं बता सकते कि भूकंप कब आएगा, यहां तक कि उन क्षेत्रों में भी जहां वे जानते हैं कि भूकंप होने की संभावना है।

तीन प्रकार की प्लेट सीमाएं, तीन प्रकार के भूकंप

टेक्टोनिक प्लेटें तीन अलग-अलग तरीकों से परस्पर क्रिया करती हैं, और प्रत्येक एक अलग भूकंप पैटर्न उत्पन्न करता है, NOAA महासागर अन्वेषण और USGS के अनुसार। विचलनशील सीमाओं पर, प्लेटें अलग हो जाती हैं और मैग्मा नई समुद्री पपड़ी बनाने के लिए उठता है; भूकंप वहां सामान्य हैं, मध्य-अटलांटिक रिज के उदाहरण के साथ। अभिसरण सीमाओं पर, प्लेटें टकराती हैं — एक अक्सर दूसरे के नीचे फिसलती है — शक्तिशाली भूकंपों के साथ-साथ पर्वत श्रृंखलाएं, गहरी-समुद्र की खाइयां और ज्वालामुखी श्रृंखलाएं पैदा करती हैं, जो प्रशांत महासागर की अग्नि पेटी के चारों ओर दिखाई देने वाला एक पैटर्न है। रूपांतरण सीमाओं पर, प्लेटें पपड़ी को बनाए या नष्ट किए बिना एक-दूसरे के पास से घिसती हैं, घर्षण के माध्यम से भूकंप उत्पन्न करती हैं; कैलिफ़ोर्निया का San Andreas Fault मानक उदाहरण है।

भूकंपविज्ञानी भूकंप को कैसे रिकॉर्ड और आकार देते हैं

भूकंपों को एक वैश्विक भूकंपमापी नेटवर्क के माध्यम से का पता लगाया जाता है, जिसमें प्रत्येक स्टेशन अपनी साइट पर जमीन की गति को मापता है, USGS बताता है। मुख्य उपकरण एक भूकंपमापी है — आमतौर पर एक पेंडुलम या वसंत पर लगा हुआ द्रव्यमान — एक भूकंपमापी के अंदर रखा गया जो कंपन को रिकॉर्ड करता है जब चट्टान फिसलती है और ऊर्जा epicenter से तरंगों में बाहर निकलती है।

भूकंपविज्ञानी दो अलग-अलग माप के बीच अंतर करते हैं। परिमाण भूकंप का आकार अपने स्रोत पर वर्णित करता है और कहीं से भी मापे जाने पर एक ही संख्या है। तीव्रता, संशोधित Mercalli तीव्रता पैमाने पर मापा जाता है, एक विशेष स्थान पर महसूस किए जाने वाले कांपन और नुकसान का वर्णन करता है, जो स्रोत से दूरी और स्थानीय जमीन की स्थिति के आधार पर बदलता है।

रिक्टर पैमाना बनाम पल परिमाण

परिमाण पैमाना जो अधिकांश लोगों ने सुना है — रिक्टर पैमाना — Charles Richter द्वारा 1930 के दशक में दक्षिणी कैलिफ़ोर्निया में आस-पास के भूकंपमापी स्टेशनों का उपयोग करके भूकंपों क��� मापने के लिए विकसित किया गया था; यह तकनीकी रूप से ML के रूप में जाना जाता था, USGS के अनुसार 'स्थानीय परिमाण' के लिए। यह सबसे बड़ी गति, या आयाम, को मापता है जो Wood-Anderson भूकंपमापी नामक एक विशेष उपकरण पर रिकॉर्ड किया जाता है।

जैसे-जैसे भूकंपमापी नेटवर्क दुनिया भर में विस्तृत हुए, शोधकर्ताओं ने पाया कि Richter की विधि केवल कुछ आवृत्ति और दूरी श्रेणियों के लिए मान्य थी, और यह सबसे कम-आवृत्ति वाली तरंगों को सही तरीके से रिकॉर्ड नहीं कर सकती थी जो सबसे बड़े भूकंपों द्वारा उत्पन्न होती थीं — एक सीमा जिसे संतृप्ति कहा जाता है। भूकंपविज्ञानियों ने बाद में पल परिमाण पैमाने (Mw) पेश किया, जो USGS कहते हैं कि 'पल' की भौतिक मात्रा पर आधारित है — दरार के साथ फिसलने की मात्रा को दरार की सतह के क्षेत्र से गुणा किया गया जो फिसल गया — इसे भूकंपों के पूर्ण आकार में मान्य बनाता है। USGS अब पल परिमाण का उपयोग करके भूकंप परिमाण की रिपोर्ट करता है।

भूकंप कितने आम हैं?

भूकंप ज्यादातर लोगों को एहसास से कहीं अधिक बार होते हैं। USGS के राष्ट्रीय भूकंप सूचना केंद्र हर साल लगभग 12,000 से 14,000 भूकंपों का पता लगाते हैं। IRIS (भूकंपविज्ञान के लिए Incorporated Research Institutions) ध्यान दिलाते हैं कि पता चले हुए भूकंपों की संख्या समय के साथ बढ़ी है मुख्य रूप से क्योंकि भूकंपमापी नेटवर्क अधिक संवेदनशील हो गए हैं, न कि क्योंकि भूकंप स्वयं अधिक बार होने लगे हैं।

क्योंकि पल परिमाण पैमाना लॉगरिदमिक है, IRIS कहता है कि परिमाण में हर एक पूर्ण कदम के लिए, विश्व स्तर पर दर्ज भूकंपों की वार्षिक संख्या लगभग दस के एक कारक से घट जाती है, जबकि मुक्त की जाने वाली ऊर्जा लगभग तीस के एक कारक से बढ़ती है।

यह महत्वपूर्ण क्यों है

यह समझना कि भूकंप प्लेट गति के एक अनुमानित परिणाम हैं — अलग-थलग, अस्पष्ट घटनाओं के बजाय — खतरे के नक्शों, निर्माण कोड और प्रारंभिक चेतावनी प्रणालियों का आधार है जो दुनिया भर में उपयोग की जाती हैं। USGS और NOAA से प्लेट-सीमा ढांचा यह भी समझाता है कि कुछ क्षेत्र, जैसे कि प्रशांत महासागर की अग्नि पेटी या San Andreas Fault क्षेत्र, भूवैज्ञानिक समय में बार-बार भूकंप का सामना क्यों करते हैं, भले ही कोई भी एकल घटना अग्रिम रूप से पूर्वानुमान नहीं की जा सकती।