شدة الزلزال وتحديد موقع الزلزال - كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 - المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب علوم الأرض و الفضاء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: علوم الأرض و الفضاء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تتناول هذه الصفحة مفاهيم أساسية في علم الزلازل، حيث تبدأ بتجربة عملية لرصد الزلازل عبر منصة عين الإثرائية. ثم تناقش شدة الزلزال، مع التركيز على اعتمادها على سعة الأمواج الزلزالية السطحية والبعد عن المركز السطحي، وتشرح الفرق بين الزلازل الضحلة والعميقة باستخدام مقاييس ميركالي وريختر. بعد ذلك، تقدم الصفحة شرحاً لتحديد موقع الزلزال باستخدام المخطط الزلزالي ومنحنيات المسافة–زمن الوصول، مع تفصيل كيفية حساب بعد المركز السطحي بناءً على الفرق الزمني بين وصول أمواج P وS. أخيراً، تتضمن تمريناً تطبيقياً لحساب بعد الزلزال بناءً على بيانات زمنية محددة.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: تجربة عملية ---
رصد الزلازل
ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية

--- SECTION: شدة الزلزال Earthquake intensity ---
تعتمد شدة الزلزال بصورة رئيسة على سعة الأمواج الزلزالية السطحية. ويضعف حجم الأمواج الزلزالية الأولية والثانوية كلما زاد البعد عن بؤرة الزلزال، وتقل شدة الزلزال كلما زاد البعد عن المركز السطحي للزلزال. إن أعلى شدة للزلزال نجدها بالقرب من المركز السطحي، وتقل قيم ميركالي إلى الدرجة I على مسافات بعيدة عن المركز السطحي.

إن كلاً من شدة الزلزال وقوته يعبران عن حجم الأمواج الزلزالية الناتجة عن الزلزال، وإن شدة الزلزال تعتمد على سعة الأمواج الزلزالية والبعد عن المركز السطحي للزلزال، وكذلك تعتمد شدة الزلزال على عمق بؤرة الزلزال. فالزلازل القوية التي تسبب الكوارث هي في الغالب زلازل ضحلة.

ينتج عن الزلازل العميقة اهتزازات أصغر من تلك التي تنتجها الزلازل الضحلة عادة، على سبيل المثال، يمكن لزلزال ضحل ومتوسط قوته 6 درجات على مقياس رختر، أن يولد شدة زلزالية قصوى أعلى من تلك التي ينتجها زلزال عميق قوته 8 درجات على مقياس رختر. ولأن مقياس ميركالي المعدل يعتمد على شدة الزلزال بدلاً من طاقته، لذلك فهو أفضل لقياس تأثير الزلزال على الناس.

--- SECTION: تحديد موقع الزلزال Locating an Earthquake ---
إن موقع المركز السطحي للزلزال ووقت حدوثه يكونان، في البداية، غير معروفين، ولكن يمكن تحديدهما باستعمال المخطط الزلزالي (السيسموجرام) ومنحنيات المسافة – زمن الوصول.

--- SECTION: بعد الزلزال Distance to an earthquake ---
قبل الشخص الذي يمشي، فإن أمواج P تصل محطات الرصد قبل أمواج S. ولو أخذنا بعين الاعتبار أثر المسافة المقطوعة على زمن وصول كل من الموجتين فإن الفرق الزمني بين وصولهما سيزداد بزيادة المسافة المقطوعة. يوضح الشكل 29-6 منحنى المسافة – زمن الوصول، حيث يسجل السيسموجرام الزمن المستغرق بين وصول أول أمواج P وأول أمواج S، ويستطيع علماء الزلازل معرفة بعد المركز السطحي للزلزال بقياس الفرق الزمني بين وصول الموجتين في المخطط الزلزالي (السيسموجرام)، ثم تحديد الفرق الزمني نفسه على منحنى المسافة – زمن الوصول، ومن ثم استخراج بعد الزلازل.

ويوضح الشكل 29-6 أن الفرق الزمني يساوي 6 دقائق، لذا فإن المسافة بين المركز السطحي للزلزال ومحطة رصد الزلازل تساوي 4300km بحسب منحنى المسافة – زمن الوصول؛ حيث يتضح من المنحنى أن أمواج P استغرقت 8 دقائق حتى وصلت محطة الرصد، بينما أمواج S استغرقت 14 دقيقة، فكلما زاد بعد الزلزال زاد الفرق الزمني بين وصول أمواج P وأمواج S.

--- SECTION: ماذا قرأت؟ طبق ---
إذا علمت أن الفرق الزمني بين وصول أمواج P وأمواج S دقيقتان، فما بعد المركز السطحي للزلزال عن موقع محطة الزلزال؟

وزارة التعليم
Ministry of Education
2025 - 1447

206

--- VISUAL CONTEXT ---
**IMAGE**: QR Code for practical experiment
Description: A QR code is displayed next to a box titled 'تجربة عملية' (Practical Experiment) with the text 'رصد الزلازل' (Earthquake Monitoring) and 'ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية' (Refer to the practical experiments guide on the 'Ain Educational Platform). The QR code likely links to this digital resource.
Context: Provides access to supplementary digital content for a practical experiment related to earthquake monitoring, enhancing the learning experience.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 1

سؤال ماذا قرأت؟ طبق: إذا علمت أن الفرق الزمني بين وصول أمواج P وأمواج S دقيقتان، فما بعد المركز السطحي للزلزال عن موقع محطة الزلزال؟

الإجابة: حوالي 1430 كم (تقريباً 1400 كم).

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات والمفهوم):** لنحدد ما لدينا: - الفرق الزمني بين وصول أمواج P وأمواج S: Δt = دقيقتان = 120 ثانية. نحتاج إلى فهم الفكرة: أمواج الزلزال (P و S) تنتشر بسرعات مختلفة في باطن الأرض. أمواج P (الابتدائية) أسرع من أمواج S (الثانوية). الفرق في وقت وصولهما إلى محطة الرصد يعتمد على المسافة من مركز الزلزال. كلما زادت المسافة، زاد الفرق الزمني بينهما.
**الخطوة 2 (القانون أو العلاقة):** نستخدم العلاقة البيانية أو الجدولية المعروفة في علم الزلازل التي تربط الفرق الزمني (Δt) بين وصول موجتي P و S بالمسافة (D) من المركز السطحي للزلزال (البؤري) إلى محطة الرصد. هذه العلاقة ليست خطية بسيطة، ولكن من المعطيات الشائعة: - فرق زمني قدره 1 دقيقة (60 ثانية) يقابل مسافة تقريبية 1000 كم. - فرق زمني قدره 2 دقيقة (120 ثانية) يقابل مسافة تقريبية 1400 كم. يمكن التعبير عن ذلك بنسبة تقريبية: المسافة تتناسب طردياً مع الفرق الزمني.
**الخطوة 3 (الحساب والتطبيق):** بالتطبيق: إذا كانت 60 ثانية → حوالي 1000 كم، فإن 120 ثانية → حوالي ؟ كم. باستخدام التناسب: (120 / 60) * 1000 كم = 2 * 1000 كم = 2000 كم. هذا تقدير أولي. لكن في الواقع، العلاقة الدقيقة ليست خطية تماماً؛ فالسرعة المتوسطة لفرق الانتشار تتغير مع العمق. من المنحنيات الزلزالية العملية: - فرق 120 ثانية يقابل مسافة تقريبية 1400 كم، وليس 2000 كم. لذلك، نطبق القيمة التقريبية المعروفة: Δt = 120 ث ≈ 1400 كم.
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، بعد المركز السطحي للزلزال عن موقع محطة الزلزال = **حوالي 1400 كم** (أو 1430 كم كتقريب أدق).

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما تعريف شدة الزلزال (Earthquake intensity) وما العوامل التي تعتمد عليها؟

الإجابة: شدة الزلزال هي مقياس يعتمد بصورة رئيسة على سعة الأمواج الزلزالية السطحية. وتعتمد على: 1) سعة الأمواج الزلزالية، 2) البعد عن المركز السطحي للزلزال، 3) عمق بؤرة الزلزال.

الشرح: شدة الزلزال هي مقياس للتأثيرات السطحية للزلزال وليست طاقته، وتتأثر بالمسافة من المركز السطحي وعمق البؤرة، مما يجعل الزلازل الضحلة أكثر تأثيراً.

تلميح: فكر في العوامل التي تؤثر على قوة الاهتزازات التي يشعر بها الناس على سطح الأرض.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما الفرق بين شدة الزلزال وقوة الزلزال؟

الإجابة: كلاهما يعبران عن حجم الأمواج الزلزالية، لكن شدة الزلزال تعتمد على سعة الأمواج والبعد عن المركز السطحي وعمق البؤرة، بينما قوة الزلزال (على مقياس رختر) تقيس الطاقة المنطلقة. الزلزال الضحل متوسط القوة (6 درجات) قد يولد شدة أعلى من زلزال عميق قوي (8 درجات).

الشرح: مقياس ميركالي المعدل يقيس الشدة (التأثير) وهو أفضل لقياس تأثير الزلزال على الناس، بينما مقياس رختر يقيس القوة (الطاقة). العمق عامل حاسم في التأثير السطحي.

تلميح: ركز على العوامل المؤثرة في كل منهما وأيهما يرتبط أكثر بتأثير الزلزال على الناس.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب

كيف يمكن تحديد بعد المركز السطحي للزلزال عن محطة الرصد باستخدام السيسموجرام؟

الإجابة: يتم قياس الفرق الزمني بين وصول أول أمواج P وأول أمواج S في المخطط الزلزالي (السيسموجرام). ثم يتم تحديد هذا الفرق الزمني على منحنى المسافة–زمن الوصول، واستخراج المسافة المقابلة. مثال: إذا كان الفرق 6 دقائق، فإن المسافة تساوي 4300 كم.

الشرح: هذه الطريقة تعتمد على السرعات المختلفة لأمواج P (الأسرع) وأمواج S، حيث أن الفرق الزمني بين وصولهما يزداد بزيادة المسافة من البؤرة.

تلميح: تذكر أن أمواج P تصل دائماً قبل أمواج S، والفرق بين وقت وصولهما يتناسب مع المسافة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

إذا كان الفرق الزمني بين وصول أمواج P وأمواج S إلى محطة رصد يساوي دقيقتين، فما بعد المركز السطحي للزلزال عن المحطة؟ (طبق المبدأ)

الإجابة: بناءً على المبدأ المذكور (كلما زاد بعد الزلزال زاد الفرق الزمني)، وبالمقارنة مع المثال (فرق 6 دقائق = 4300 كم)، فإن فرق دقيقتين يشير إلى مسافة أقل بكثير من 4300 كم. النص لا يعطي منحنى دقيق، لكن الإجابة تعتمد على فهم العلاقة الطردية بين الفرق الزمني والمسافة.

الشرح: هذا سؤال تطبيقي يفترض فهم العلاقة بين الفرق الزمني والمسافة كما هو موضح في الشكل 29-6 (الذي لم يرد وصفه الرقمي الكامل في النص). الإجابة الصحيحة هي أن المسافة ستكون أقل من 4300 كم.

تلميح: استنتج العلاقة من المثال الوارد: فرق زمني أكبر يعني مسافة أكبر.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

لماذا تعتبر الزلازل الضحلة أكثر خطورة وتسبب كوارث مقارنة بالزلازل العميقة ذات القوة الأكبر؟

الإجابة: لأن الزلازل الضحلة تنتج اهتزازات سطحية أكبر. فالطاقة تنتقل مسافة أقصر إلى السطح، مما يولد شدة زلزالية قصوى أعلى. مثال: زلزال ضحل قوته 6 درجات قد يولد شدة أعلى من زلزال عميق قوته 8 درجات.

الشرح: عمق البؤرة عامل حاسم في شدة التأثير السطحي. فالطاقة في الزلازل العميقة تتبدد عبر مسافة أطول في باطن الأرض قبل الوصول للسطح.

تلميح: فكر في عامل العمق وكيف يؤثر على وصول الطاقة وشدتها على السطح.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط