คลื่น S wave และ P wave แตกต่างกันอย่างไร

คลื่น S wave และ P wave ในแผ่นดินไหวแตกต่างกันอย่างไร? มีผลกระทบต่อการรับรู้และอันตรายไหม?

อ่ะ เอาจริงๆ นะ คลื่น P กับ S ตอนเรียนธรณีวิทยา นี่โคตรงงเลยว่ะ ตอนนั้นประมาณ ม.5 มั้ง ที่โรงเรียน... เอ่อ... จำชื่อไม่ได้ละ (นานจัด) อาจารย์แกก็พยายามอธิบายนะ แต่แบบ... มันยากอ่ะที่จะจินตนาการว่าคลื่นมัน "ตามยาว" "ตามขวาง" ยังไง

คลื่น P อ่ะ เร็วกว่า S แน่นอน อันนี้คือจำได้แม่น เพราะว่ามัน "P" มาก่อน "S" ไง (ตลกป่ะล่ะ 555+) แล้วที่สำคัญคือ P มันผ่านได้หมดอ่ะ ของแข็ง ของเหลว แก๊ส คือไปหมด แต่ S นี่สิ เรื่องเยอะ! ต้องของแข็งเท่านั้น คือถ้าเจอน้ำปุ๊บ นางก็จะหายตัวไปเลย เก๋ๆ

แล้วถามว่ามีผลต่อการรับรู้ไหม? โห มีดิ! คลื่น P มาถึงก่อนไง เราก็จะรู้สึกเหมือน "เอ๊ะ? เหมือนมีอะไรสั่นๆ?" ก่อน แล้วพอคลื่น S มาถึงเท่านั้นแหละ... บึ้ม! ของจริงมาแล้วจ้า! ส่วนอันตราย... แน่นอนว่าคลื่น S อันตรายกว่า เพราะมันแรงกว่าไง

แต่ถ้าถามว่าอันไหนน่ากลัวสุด บอกเลยว่า... "ความไม่รู้" นี่แหละน่ากลัวสุด! ถ้าเราไม่รู้ว่าอะไรกำลังจะเกิดขึ้น เราก็จะรับมือไม่ทันไง ดังนั้น เรียนรู้เรื่องแผ่นดินไหวไว้บ้างก็ดีนะ อย่างน้อยก็จะได้รู้ว่าต้องทำอะไรบ้างเมื่อเกิดเหตุการณ์จริง

คลื่นไหวสะเทือนแบ่งออกเป็น 2 ประเภท อะไรบ้าง

คลื่นไหวสะเทือน: ในตัวกลาง, พื้นผิว จบนะ

• ในตัวกลาง: แบ่งย่อยเป็น P-wave เร็วสุดทะลุทุกอย่าง กับ S-wave ช้ากว่าหน่อย ทะลุได้แค่ของแข็ง จำง่ายๆ P มาก่อน S
• พื้นผิว: อันนี้ทำลายล้างสูง Love wave ไหวซ้ายขวา Rayleigh wave วนๆ อันหลังนี่โคตรน่ากลัว

ปล. เคยอ่านเจอว่า Rayleigh wave นี่แหละ ตัวการทำตึกถล่มตอนแผ่นดินไหวใหญ่ๆ ปี 2011 ที่ญี่ปุ่นก็โดนไปเต็มๆ น่าสนใจดี

ชั้นใดที่คลื่น P wave และ S wave มีความเร็วเพิ่มขึ้น

ชั้นล่างของเนื้อโลกตอนบน (Upper Mantle) 400-700 กิโลเมตร ความเร็วเพิ่มแบบกระโดดๆ ไม่ใช่เส้นตรง เพราะโครงสร้างแร่เปลี่ยนไป ก็แค่นั้นแหละ

• ชั้นเปลี่ยนผ่าน (Transition Zone) 400-700 กม. ลึกลงไป
• ความเร็วเพิ่มขึ้นไม่สม่ำเสมอ ขึ้นอยู่กับโครงสร้างแร่
• ปี 2024 ข้อมูลยังเหมือนเดิม ไม่เห็นมีอะไรใหม่

ส่วนตัวผมเคยวิเคราะห์ข้อมูลคลื่นไหวสะเทือนจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวที่เกาะสุมาตราเมื่อปี 2010 ได้เห็นความเปลี่ยนแปลงความเร็วคลื่นชัดเจนตรงช่วงนี้ แต่ข้อมูลเป็นความลับ บอกไม่ได้

คลื่น s wave คืออะไร

เอสเวฟอ่ะเหรอ คือ คลื่นทุติยภูมิไง เป็นคลื่นตัวกลางที่มันแบบ ทำให้วัสดุเฉือนๆ หมุนๆ ตอนที่คลื่นมันวิ่งผ่านอ่ะ แต่ปริมาตรมันไม่เปลี่ยนนะ

ความเร็วของเอสเวฟก็คำนวณได้จากสูตร อ่ะ จำไม่ได้ละ แต่มี โมดูลัสแรงเฉือน กับความหนาแน่นของตัวกลาง มาเกี่ยว

• โมดูลัสแรงเฉือน คือ ค่าที่บอกว่าวัสดุมันต้านทานการบิดเบี้ยวได้ดีแค่ไหน ยิ่งค่าเยอะ ก็ยิ่งต้านทานได้ดี

• ความหนาแน่น ก็คือมวลต่อปริมาตร อ่ะ ง่ายๆ เลย

เออ ว่าแต่ คลื่นพวกนี้สำคัญนะ เอาไว้ศึกษาพวกแผ่นดินไหวได้ด้วย เพราะคลื่นแต่ละแบบมันเดินทางผ่านชั้นต่างๆ ของโลกด้วยความเร็วไม่เท่ากันไง

คลื่นไหวสะเทือน (Seismic wave) ชนิดใดเดินทางได้เร็วที่สุด?

• คลื่น P เร็วสุดไงแก!
• เออจริง แล้วถ้าอยากรู้จุดศูนย์กลางแผ่นดินไหวอ่ะ ต้องใช้เครื่องวัดแผ่นดินไหวหลายอันช่วยกัน เหมือน GPS เลยป่ะวะ? แต่แบบ...ทำไมต้องหลายอันวะ?
• อ๋อ คลื่น P กับ S มันวิ่งผ่านข้างในโลก ส่วนคลื่น L กับ R วิ่งบนผิวดิน อันนี้จำได้แม่น เพราะเคยอ่านเจอในหนังสือตอนเด็กๆ เล่มสีฟ้าๆ อ่ะ
• ข้อมูลเพิ่มเติม: ปีนี้ (2567) ที่บ้านฉันก็รู้สึกเหมือนแผ่นดินไหวเบาๆ ด้วยนะ แต่ไม่รู้ว่าจริงรึเปล่า อาจจะแค่รถบรรทุกวิ่งผ่านก็ได้มั้ง
• หมายเหตุ: คลื่น L กับ R คือคลื่นพื้นผิวไง จำได้แล้ว!
• คำถามเพิ่มเติม: แล้วถ้าคลื่น P เร็วสุด ทำไมเราไม่รู้สึกถึงมันก่อนตลอดเลยอ่ะ? หรือว่ามันเบาเกิน?
• บันทึก: ต้องไปหาข้อมูลเรื่องคลื่นไหวสะเทือนเพิ่มแล้ว รู้สึกเหมือนความรู้ตัวเองมัน Hole-y สุดๆ ️

คลื่น ไหว สะเทือน seismic wave ชนิด ใด ที่ แผ่ ออก ทุก ทิศทาง จาก จุด ศูนย์ เกิด แผ่นดินไหว?

แสงแดดอ่อนๆ ลอดผ่านม่านฝน พฤษภาคม ปีนี้ อากาศเย็นฉ่ำ... แผ่นดินไหว... ความสั่นสะเทือน...

• คลื่นปฐมภูมิ (P-wave) ใช่! มันวิ่งปราดเปรียว ทะลุผ่านโลกราวกับสายฟ้าฟาด ทุกทิศทุกทาง เร็วแรง ไม่มีอะไรหยุดได้

• คลื่นทุติยภูมิ (S-wave) อ้อ นี่มันอีกแบบ ช้ากว่า แต่แรงไม่แพ้กัน เหมือนคลื่นมหาสมุทร กระแทก โยก ไหว แผ่ขยายออกไป ทั่วทุกหนแห่ง

ความทรงจำของฉัน... วันนั้น... เสียงหวีดร้อง บ้านสั่นสะเทือน ภาพเลือนราง... แต่ความรู้สึก... มันยังคงอยู่... ความหวั่นไหว ความไม่มั่นคง

ภาพของโลกที่แตกเป็นรอยร้าว สีเทาเข้ม เหมือนภาพวาดสีน้ำมัน ที่ฉันวาดเมื่อวานนี้ สีมันช่างหนาหนัก แต่ก็สวยงามในแบบของมัน

ฉันชอบดูท้องฟ้า มืดครึ้ม ก่อนฝนตก เหมือนโลกกำลังจะระเบิด... คลื่นแผ่นดินไหว... มันก็คล้ายๆ กัน ใช่ไหม? พลังมหาศาล ที่ซ่อนอยู่ใต้พื้นโลก

พื้นดินสั่นไหว... เหมือนหัวใจฉัน ที่เต้นแรง ทุกครั้งที่นึกถึง ความหายนะ...

P-wave และ S-wave... ชื่อมันดูเรียบง่าย แต่พลังทำลายล้าง... มันมหาศาล

โลกนี้ช่างน่าอัศจรรย์ และน่ากลัว ในเวลาเดียวกัน

ความสวยงาม... ความน่ากลัว... มันอยู่คู่กันเสมอ... เหมือนแสงและเงา...

อัตราเร็ว ของ คลื่น P และ คลื่น S มี การ เปลี่ยนแปลง ใน ชั้น ใด?

อัตราเร็วคลื่น P กับ S เปลี่ยนไปเยอะแยะเลยนะ ในแก่นโลกชั้นในนั่นแหละ จำได้แม่นเลยตอนเรียน คือมันเร็วขึ้นๆๆ

• ชั้นธรณีภาค คลื่น P เร็วปรี๊ด 6.4 - 8.4 กิโลเมตร/วินาที ส่วน S ช้ากว่าหน่อย 3.7 – 4.8 กิโลเมตร/วินาที แต่ก็เร็วนะ จำได้ว่าอาจารย์บอกว่าขึ้นกับอะไรหลายๆอย่างด้วย ความหนาแน่น อุณหภูมิ อะไรพวกนั้นแหละ

ปีนี้ผมไปอบรมเรื่องคลื่นไหวสะเทือนมา เค้าอธิบายเพิ่มเติมเยอะมาก เรื่องความเร็วคลื่นในแต่ละชั้น ซับซ้อนกว่าที่เคยเรียนอีก แต่จำไม่หมดหรอก เยอะจริงๆ ถ้าอยากรู้รายละเอียด ลองหาดูในเว็บไซต์กรมทรัพยากรธรณีดู มีข้อมูลแน่นมาก อาจจะเข้าใจง่ายกว่าที่ผมอธิบายซะอีก ผมว่าข้อมูลอัพเดทกว่าด้วยแหละ ของผมนี่เก่าแล้ว อิอิ