1. 1. เครื่องวัดความไหวสะเทือนและแผนภาพ
คลื่นไหวสะเทือน
เครื่องมือที่ใช้ตรวจการสั่นสะเทือนของ
แผ่นดินไหว เรียกว่า เครื่องวัดความไหวสะเทือน
(Seismograph) ประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในประเทศ
จีนตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 2 มีลักษณะดังแสดง
ในรูป 1.1
บทที่ 1
การตรวจวัดแผ่นดินไหว

2. 2
แผ่นดินไหวที่ควรรู้
รูป 1.1 เครื่องวัดความไหวสะเทือนเครื่องแรกของโลก
เครื่องมือนี้ประดิษฐ์โดยชาวจีนชื่อ ฉาง เฮง (Chang Heng) ใน
คริสต์ศตวรรษที่ 2 ด้านบนของเครื่องมือจะมีมังกร 8 ตัว แต่ละตัวคาบ
ลูกบอลไว้ แรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหวจะผลักให้ลูกบอลตกลงใน
ปากของกบ 8 ตัวที่รอรับอยู่ด้านล่างในทิศทางที่จะเกิดแผ่นดินไหว
(หรือในทิศทางตรงกันข้าม)
เครื่องวัดความไหวสะเทือนสมัยใหม่ประกอบด้วย ตุ้มน�้ำหนัก
(Mass) สปริง (Spring) ตัวหน่วงการสั่นสะเทือน (Damper) นาฬิกา
(Clock) และเครื่องบันทึก (Recorder) ตามแผนภาพในรูป 1.2 เมื่อคลื่น
แผ่นดินไหวเดินทางมาถึง จะมีแรงไหวสะเทือนจากแผ่นดินไหวมา
กระท�ำต่อตุ้มน�้ำหนักตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน (Newton’s Law)
และในทันทีทันใดนั้นสปริงก็จะกระท�ำต่อตุ้มน�้ำหนักด้วย หากไม่มีแรง
อื่น ๆ เข้ามากระท�ำ ตุ้มน�้ำหนักก็จะแกว่งกลับไปมาตลอดไปเหมือน

3. 3
1 : การตรวจวัดแผ่นดินไหว
ลูกตุ้มนาฬิกา โดยปกติแล้วการแกว่งตัวของตุ้มน�้ำหนักจะหยุดลงได้
ในที่สุดด้วยกลไกบางอย่าง แต่แรงเสียดทานนั้นไม่เหมาะสมส�ำหรับ
ใช้ในการหยุดตุ้มน�้ำหนัก ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนแบบน�้ำมันหรือ
ลมจึงถูกสร้างขึ้นเพื่อท�ำให้การแกว่งตัวของตุ้มน�้ำหนักหยุดลงอย่าง
ช้า ๆ กลไกที่คล้ายกันนี้จะพบเห็นได้ในชีวิตประจ�ำวัน เช่น โช้คอัพของ
รถยนต์ นาฬิกาก็เป็นส่วนประกอบอีกอย่างหนึ่งที่มีบทบาทส�ำคัญใน
เครื่องวัดความไหวสะเทือน เพราะจะท�ำให้สามารถบันทึกเวลาที่คลื่น
ไหวสะเทือน (คลื่นแผ่นดินไหว) เดินทางมาถึงได้อย่างแม่นย�ำ ซึ่งจะ
อธิบายเพิ่มเติมในภายหลัง ในปัจจุบัน การวิเคราะห์ด้านแผ่นดินไหว
มีการพัฒนาไปอย่างมาก หลังจากที่มีการน�ำนาฬิกาที่มีจอแสดงผล
แบบดิจิทัลโดยใช้คริสตัลเหลวมาใช้อย่างแพร่หลาย เครื่องบันทึกก็เป็น
อุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่งที่จะใช้สร้างแผนภาพคลื่นไหวสะเทือน (Seismogram)
รูป 1.2 แผนภาพแสดงเครื่องวัดความไหวสะเทือน (ตรวจวัดในแนวดิ่ง)

4. 4
แผ่นดินไหวที่ควรรู้
จากรูป 1.2 แผนภาพแสดงการท�ำงานของเครื่องวัดความไหว
สะเทือน แผนภาพไม่ได้แสดงตัวบันทึกและนาฬิกา
เครื่องวัดความไหวสะเทือนสมัยใหม่จะถูกควบคุมด้วยระบบ
อิเล็กทรอนิกส์และบางส่วนถูกแทนที่ด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แต่
เครื่องวัดความไหวสะเทือนแบบดั้งเดิมนั้น เราสามารถที่จะมองเห็น
ส่วนประกอบต่าง ๆ ได้อย่างชัดเจนดังแสดงในรูป 1.3 เนื่องจากปริภูมิ
(Space) ประกอบด้วย 3 มิติ ดังนั้น เพื่อที่จะสามารถบันทึกการเคลื่อนที่
ที่เกิดขึ้นได้ทุกทิศทาง ในเครื่องมือหนึ่งชุดจึงประกอบเครื่องวัดความ
ไหวสะเทือน 3 ชุดย่อยเพื่อวัดการสั่นสะเทือน 3 ทิศทาง ได้แก่ แนว
เหนือ-ใต้ ตะวันออก-ตะวันตก และแนวดิ่ง เครื่องวัดความไหวสะเทือน
ควรจะติดตั้งบนพื้นหินแข็งที่มั่นคงหรือในห้องใต้ดินเพื่อหลีกเลี่ยง
สัญญาณรบกวนอื่น ๆ
รูป 1.3 เครื่องวัดความไหวสะเทือนแบบดั้งเดิม

5. 5
1 : การตรวจวัดแผ่นดินไหว
จากรูป 1.3 ภาพแสดงชุดวัดความไหวสะเทือนในแนวเหนือ-ใต้
ตะวันออก-ตะวันตก และแนวดิ่ง เปรียบเทียบรูป 1.2 และ 1.3 เพื่อหา
ตุ้มน�้ำหนัก สปริง และตัวหน่วงการสั่นสะเทือน การบันทึกท�ำโดยใช้
เข็มขูดให้เกิดเป็นรอยบนกระดาษรมควัน ในภาพไม่ได้แสดงนาฬิกา
2. เครือข่ายตรวจวัดแผ่นดินไหว (Seismic Network)
ในการก�ำหนดหาปริมาณต่าง ๆ ของการศึกษาด้านแผ่นดินไหว
ให้แม่นย�ำ เช่น จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว (Epicenter) ความลึกของ
ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว (Focal depth) เวลาการเกิด (Origin time) หรือขนาด
(Magnitude) จ�ำเป็นต้องใช้ระบบเครือข่ายสถานีตรวจวัดแผ่นดินไหว
เนื่องจากขอบเขตของประเทศไทยค่อนข้างจ�ำกัด จึงมีการน�ำข้อมูลจาก
เครือข่ายในระดับโลก (รูป 1.4) มาใช้ในการค�ำนวณหาปริมาณเหล่านี้
เพื่อให้เกิดความถูกต้องแม่นย�ำและเป็นกลางปราศจากการเอนเอียง
โดยเฉพาะส�ำหรับกรณีการเกิดแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ ปัจจุบันข้อมูล
เหล่านี้ถูกบันทึกและจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูลของศูนย์ข้อมูลตรวจวัด
แผ่นดินไหวต่าง ๆ ทั่วโลก ข้อมูลดังกล่าวสามารถเข้าถึงได้โดยผ่าน
เครือข่ายอินเทอร์เน็ตโดยหน่วยงานที่ให้บริการที่เกี่ยวข้องกับแผ่นดิน
ไหวหรือเพื่อวัตถุประสงค์ในการวิจัย และบริการดังกล่าวได้ขยายไปยัง
บุคคลทั่วไปโดยผ่านช่องทางเว็บไซต์ (National Earthquake Information
Center, NEIC)