भूकंपशास्त्र
सिस्मोग्राफ भूकंपाच्या दरम्यान जमिनीच्या हालचालींची नोंद करतो. भूकंपाची तीव्रता ' Richter scale ' मध्ये मोजली जाते.
भूपृष्ठ लहरी या पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून प्रवास करतात. त्यांची ऊर्जा हळूवारपणे कमी होते. या लहरी भूकंपाच्या केंद्रस्थानापासून दूरवरच्या प्रदेशात सहज पोहोचू शकतात.
भूकंप छायेचा प्रदेश हा भूकंपाच्या केंद्रस्थानापासून विशिष्ट अंतरावर असतो, जिथे प्राथमिक (P) आणि दुय्यम (S) लहरी पोहोचू शकत नाहीत. याचे कारण असे आहे की या लहरी पृथ्वीच्या गाभ्यातून प्रवास करताना वक्री होतात किंवा शोषल्या जातात.
भूपृष्ठ लहरी या पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून प्रवास करत असल्याने, त्या पृथ्वीच्या गाभ्यामध्ये प्रवेश करत नाहीत. त्यामुळे त्या वक्री होत नाहीत किंवा शोषल्या जात नाहीत. यामुळे त्या भूकंप छायेच्या प्रदेशातही पोहोचू शकतात.
म्हणून, भूपृष्ठ लहरींना भूकंप छायेचा प्रदेश नसतो, कारण त्या पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून प्रवास करतात आणि त्यांची ऊर्जा हळूवारपणे कमी होते.
भूपृष्ठ लहरी (Surface waves) या भूकंपाच्या वेळेस पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून प्रवास करतात. या लहरींमध्ये Love waves आणि Rayleigh waves यांचा समावेश होतो. या लहरी घन माध्यमातून प्रवास करू शकतात, परंतु द्रव माध्यमातून त्या शोषल्या जातात किंवा त्यांची तीव्रता कमी होते.
भूकंप छाया प्रदेश (Earthquake shadow zone) म्हणजे भूकंपाच्या केंद्रस्थानापासून दूर असलेला तो भाग, जिथे विशिष्ट प्रकारच्या भूकंप लहरी पोहोचू शकत नाहीत. हा प्रदेश पृथ्वीच्या अंतरंगाच्या गुणधर्मांमुळे तयार होतो.
भूपृष्ठ लहरी या पृथ्वीच्या पृष्ठभागावरून प्रवास करत असल्याने, त्या थेट भूकंप छाया प्रदेशातून जात नाहीत. त्या पृष्ठभागावरून मार्ग काढतात. त्यामुळे, त्या छाया प्रदेशात पूर्णपणे अनुपस्थित नसतात, परंतु त्यांची तीव्रता आणि स्वरूप बदलू शकते.
- Love waves: या लहरी भूकंपाच्या केंद्रापासून दूरच्या ठिकाणी वेगवेगळ्या मार्गांनी पोहोचू शकतात, त्यामुळे त्यांची तीव्रता कमी होते.
- Rayleigh waves: या लहरी देखील पृष्ठभागावरून प्रवास करत असल्याने, त्यांची तीव्रता कमी होण्याची शक्यता असते, परंतु त्या पूर्णपणे गायब होत नाहीत.
म्हणून, भूपृष्ठ लहरींना (Surface waves) भूकंप छाया प्रदेश नसतो असे म्हणता येणार नाही, परंतु त्यांची तीव्रता कमी होते किंवा त्या विखुरल्या जातात.
- भूगर्भीय हालचाली (Tectonic Movements):
प्रावरण हा पृथ्वीच्या पृष्ठभागाखालील एक जाड थर आहे. या थरात प्रचंड प्रमाणात ऊर्जा असते. पृथ्वीच्या आतमध्ये असलेल्या किरणोत्सर्गी (radioactive) पदार्थांमुळे ही ऊर्जा निर्माण होते. या ऊर्जेमुळे प्रावरणातील शिलारस (magma) सतत फिरत असतो.
प्रावरणातील या हालचालींमुळे भूभागावर दाब येतो. दाब वाढल्यास भूकंपासारख्या घटना घडतात. तसेच, ज्वालामुखीच्या उद्रेकातून शिलारस बाहेर येतो.
-
शिलारसाची निर्मिती (Magma Formation):
प्रावरणातील काही भाग जास्त तापमानामुळे वितळतो आणि शिलारसात रूपांतरित होतो. हा शिलारस कमी घनतेमुळे वरच्या दिशेने सरकतो.
जेव्हा हा शिलारस पृथ्वीच्या पृष्ठभागावर येतो, तेव्हा ज्वालामुखीचा उद्रेक होतो.
-
भूखंडांच्या सीमा (Plate Boundaries):
पृथ्वीचा पृष्ठभाग अनेक भूखंडांमध्ये विभागलेला आहे आणि हे भूखंड प्रावरणावर तरंगत आहेत. या भूखंडांच्या सीमांवर सतत हालचाल होत असते.
जेव्हा दोन भूखंड एकमेकांवर आदळतात किंवा एकमेकांपासून दूर जातात, तेव्हा भूकंपाची शक्यता वाढते. तसेच, या हालचालींमुळे ज्वालामुखी निर्माण होऊ शकतात.
- विकिपीडिया (भूकंप): या पृष्ठावर भूकंपाच्या कारणांची माहिती दिली आहे.
- लोकसत्ता (भूकंप नेमका का येतो आणि त्याचे मानवी जीवनावर काय दुष्परिणाम होतात?): भूकंपाच्या कारणांवर माहितीपूर्ण लेख.
भूकंपाची पूर्वसूचना मिळवण्यासाठी अनेक आधुनिक साधने आणि तंत्रज्ञान विकसित केले गेले आहेत. त्यापैकी काही प्रमुख खालीलप्रमाणे आहेत:
भूकंपमापक हे भूकंपाच्या लहरी मोजण्याचे एक महत्त्वाचे साधन आहे. हे जमिनीतील हालचाल अचूकपणे नोंदवते. आधुनिक भूकंपमापक डिजिटल तंत्रज्ञानाचा वापर करतात, ज्यामुळे डेटा जलद आणि अचूकपणे मिळतो.
- भूकंपीय नोंदीचे विश्लेषण करून भूकंपाचा केंद्रबिंदू आणि तीव्रता काढता येते.
- जगातील विविध भागांमध्ये स्थापित केलेले भूकंपमापक नेटवर्क भूकंपाच्या अभ्यासात मदत करतात.
GPS तंत्रज्ञानाचा उपयोग जमिनीच्या पृष्ठभागावरील बदलांचे निरीक्षण करण्यासाठी होतो. भूकंपापूर्वी जमिनीमध्ये होणारे सूक्ष्म बदल GPS द्वारे ओळखले जाऊ शकतात.
- GPS स्टेशनच्या माध्यमातून जमिनीच्या हालचालींचे सतत निरीक्षण केले जाते.
- भूपृष्ठावरील ताण आणि दाब मोजता येतो, ज्यामुळे भूकंपाची शक्यता वर्तवता येते.
उपग्रहांच्या माध्यमातून पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण करणे शक्य होते. InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar) सारख्या तंत्रज्ञानाने जमिनीतील लहान बदल शोधता येतात.
- InSAR तंत्रज्ञान भूकंपाच्या क्षेत्रातील बदलांची माहिती पुरवते.
- उपग्रहांकडून मिळालेल्या डेटाचे विश्लेषण करून भूकंपाची शक्यता तपासली जाते.
काही संशोधनानुसार, भूकंपापूर्वी Radon वायूच्या उत्सर्जनात वाढ होते. त्यामुळे Radon वायूच्या पातळीचे निरीक्षण करून भूकंपाची पूर्वसूचना मिळू शकते.
- Radon सेन्सरच्या मदतीने Radon वायूच्या पातळीतील बदल नोंदवले जातात.
- या माहितीचा वापर भूकंपाच्या धोक्याचे मूल्यांकन करण्यासाठी होतो.
भूकंपापूर्वी काही विशिष्ट ध्वनी आणि विद्युत चुंबकीय लहरी उत्पन्न होतात, ज्यांचे विश्लेषण करून भूकंपाची शक्यता वर्तवली जाते.
- या लहरी शोधण्यासाठी विशेष उपकरणे वापरली जातात.
- लहरींच्या बदलांवर लक्ष ठेवून भूकंपाच्या वेळेआधी सूचना देण्याचा प्रयत्न केला जातो.
भूकंपाची पूर्वसूचना देण्यासाठी खालील निकष वापरले जातात:
- भूकंपीय क्रियाकलापांमध्ये वाढ: भूकंपमापकांच्या नोंदीनुसार भूकंपांच्या संख्येत आणि तीव्रतेत वाढ झाल्यास.
- जमिनीच्या हालचालींमध्ये बदल: GPS आणि InSAR डेटाद्वारे जमिनीच्या हालचालींमध्ये असामान्य बदल आढळल्यास.
- Radon वायूच्या उत्सर्जनात वाढ: Radon सेन्सरद्वारे Radon वायूच्या पातळीत अचानक वाढ झाल्यास.
- विद्युत चुंबकीय लहरींमधील बदल: विशिष्ट उपकरणांद्वारे भूकंपापूर्वी उत्पन्न होणाऱ्या लहरींमध्ये बदल झाल्यास.
हे तंत्रज्ञान अजूनही विकासाच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात आहे, परंतु भूकंपाच्या पूर्वसूचनेच्या दृष्टीने ते महत्त्वाचे ठरतात.
भूकंप मापक यंत्राला ' seismograph ' (सिस्मोग्राफ) म्हणतात.
- हे यंत्र भूकंपाच्या लाटांची नोंद करते.
- भूकंपाची तीव्रता आणि केंद्रस्थान निश्चित करण्यासाठी सिस्मोग्राफचा उपयोग होतो.
अधिक माहितीसाठी:
भूकंपाची पूर्वसूचना मिळवण्यासाठी अनेक आधुनिक साधने आणि तंत्रज्ञान विकसित केले गेले आहेत. अचूक वेळेत भूकंप येणार आहे हे सांगणे अजूनही शक्य नसले, तरी काही तंत्रज्ञान संभाव्य भूकंपाचा अंदाज देण्यासाठी मदत करू शकतात.
आधुनिक साधने आणि तंत्रज्ञान:
-
भूकंपमापक (Seismometer): हे भूकंपाच्या लहरी मोजण्याचे एक महत्त्वाचे उपकरण आहे. भूकंपाच्या लहरींमधील बदलांवरून भूकंपाचा अंदाज लावता येतो.
-
GPS (Global Positioning System): GPS तंत्रज्ञानाचा उपयोग करून भूभागातील बदल आणि हालचाली अचूकपणेtrack करता येतात. भूकंपाच्या अगोदर होणारे जमिनीतील बदल GPS च्या साहाय्याने ओळखता येतात.
-
इनSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar): हे तंत्रज्ञान उपग्रहांमार्फत पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचे निरीक्षण करते. जमिनीच्या पृष्ठभागावरील लहान बदल शोधून काढण्यासाठी याचा उपयोग होतो, ज्यामुळे भूकंपाचा धोका ओळखता येतो.
-
स्ट्रेन मीटर्स (Strain Meters): जमिनीतील ताण आणि दाब मोजण्यासाठी स्ट्रेन मीटर्सचा वापर केला जातो. भूकंपाच्या वेळेस होणारे बदल ह्या उपकरणाने ओळखता येतात.
-
डीप लर्निंग (Deep Learning): कृत्रिम बुद्धिमत्ता (Artificial Intelligence) आणि मशीन लर्निंगच्या मदतीने भूकंपाचा डेटा विश्लेषण करून पॅटर्न ओळखले जातात. यामुळे भूकंपाच्या अंदाजाची शक्यता वाढते.
-
सुरुंग-आधारित भूकंपाचे अंदाज (Tunnel-based earthquake prediction): जपानमध्ये भूकंपाचा अंदाज लावण्यासाठी खाणींमध्ये सेन्सर्स लावले आहेत.
निष्कर्ष:
भूकंपाचा अचूक अंदाज लावण्यासाठी अजूनही खूप संशोधन चालू आहे, परंतु या आधुनिक तंत्रज्ञानामुळे भूकंपाच्या धोक्याची पूर्वकल्पना मिळवणे शक्य झाले आहे.