زلزله دوباره تهران را می‌لرزاند؟

مجموعه: اخبار اجتماعی

تاریخ انتشار : یکشنبه, 15 بهمن 1396 15:29

مدیر بخش زلزله مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی احتمال بازگشت زلزله تهران ، بزرگی و زمان احتمالی آن را بررسی کرده است. 

به گزارش مهر علی بیت اللهی رئیس پژوهشکده ساختمان و مدیر بخش زلزله مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی طی یادداشتی احتمال بازگشت زلزله تهران را بررسی کرد.

متن کامل این یادداشت به شرح زیر است: 

دوره بازگشت زلزله پارامتر مهمی در مطالعات خطر زلزله است. این عبارت از سویی دیگر گاه اسباب نگرانی تعدادی از شهروندان در کلانشهرهای تهران و کرج و سایر مراکز جمعیتی اطراف تهران نیز می شود. چرا که گفته می شود از دوره بازگشت زلزله تهران مدت زمانی قابل ملاحظه ای گذشته است و لذا این احساس در مردم تقویت می شود که حسب این گفتارها باید هر آن منتظر آن زلزله مهیب و موعود بود. این تفکرات که احتمالا ناشی از اطلاعات ناقص از مفهوم دوره بازگشت زلزله است موجب می شود که تعدادی از مردم عزیز و حساس و پیگیر ما دچار استرس و نگرانی های مستمری شوند که ممکن است آثار روانی بالینی نامطلوبی نیز داشته باشد.

از سویی دیگر نزد کارشناسان و متخصصان نیز به روشنی این کمیت حداقل بر دوره بازگشت زلزله تهران تعریف شده و تبیین شده نیست. دوره بازگشت زلزله تهران دقیقا به چه معنی است؟ اساسا مراد از زلزله تهران کدام زلزله است؟ بزرگی زلزله مورد نظر که به عنوان زلزله تهران صحبت می کنیم چقدر است؟ شمول مکانی زلزله تهران تا چند کیلومتری اطراف تهران است؟ و سوالات و ابهامات دیگری که لازم است پاسخ داده شود.

این نوشتار با هدف معرفی عبارت دوره بازگشت زلزله تهران و پاسخگوئی به سوالات مذکور، تدوین یافته است که مطالعه آن را به مدیران و مسئولان دولتی و غیر دولتی کارشناسان و مهندسان و به ویژه عموم مردم توصیه می کنم. رویکرد نوشتار عمومی با اندکی از ملاحظات تخصصی است که امید است ماحصل این زحمت دیدی واقع بینانه از مفهوم دوره بازگشت زلزله تهران را به ارمغان آورد نگرانی ها و استرس های بی مورد را بکاهد و بر هشیاری مسئولین و جامعه فنی کشور و پایستاری فعالیت های کاهش ریسک و ارتقاء تاب آوری کل جامعه ایرانی کمک کند.

مفهوم دوره بازگشت زلزله 

به تناوب زمانی میانگین گیری شده ی وقوع زلزله ها در یک منطقه در طول کل دوره زمانی ثبت زلزله ها دوره بازگشت زلزله می گویند. مفهوم دوره بازگشت زلزله بی شباهت به سرعت متوسط یک خودرو در پیمودن یک مسیر نیست. اگر ماشینی فاصله دویست کیلومتری مسیری را در دو ساعت طی کند سرعت متوسط آن صد کیلومتر در ساعت خواهد بود طبعا این سرعت میانگین بدان معنی نیست که سرعت خودرو در سرتاسر مسیر ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت بوده است.

اگر طول کل دوره آمار زلزله ها در یک منطقه به عنوان مثال ۱۰۰ سال باشد و در آن منطقه در طی این صد سال ۲۰ زلزله با بزرگی های معین رخ داده باشد در این صورت دوره بازگشت این زلزله ها ۵ سال خواهد بود. ( ۱۰۰ تقسیم بر ۲۰  مانند سرعت متوسط مثال فوق که ۲۰۰ کیلومتر را بر دو ساعت تقسیم کنیم سرعت متوسط ۱۰۰ کیلومتر در ساعت به دست خواهد آمد)

در تعریف دوره بازگشت، سه موضوع باید روشن شود تا منظور از دوره بازگشت زلزله ها نیز شفاف باشد. به نظر نگارنده عمده ابهامات و سؤالات در زمینه دوره بازگشت زلزله ها نیز در همین زمینه است.

منظور از میانگین تناوب زمانی وقوع زلزله ها چیست؟ همچنین وقتی گفته می شود دوره بازگشت زلزله ها، منظور کدام زلزله هاست؟ زلزله ها با کدام بزرگی؟ این دو موضوع اول است که اگر روشن شوند معنی معین تری از دوره بازگشت را ارائه داده خواهد شد. موضوع سوم هم محدوده مکانی و ابعاد منطقه ای است که دوره بازگشت زلزله برای آن گستره بیان می شود؛ مثلا وقتی گفته می شود دوره بازگشت زلزله تهران، آیا منظور از زلزله تهران، زلزله هایی است که در محدوده و حریم شهری تهران (حدود مناطق ۲۲ گانه فعلی شهر تهران) رخ داده اند؟ یا منظور از زلزله های تهران، زلزله هایی است که به شعاع ۵۰ یا ۱۰۰ یا ۱۵۰ کیلومتری و یا بیشتر از آن رخ می دهند؟ (شکل ۱) واضح است که در یک محدوده کوچکتر، زلزله های کمتری نسبت به یک محدوده بزرگتر واقع می شوند. از آنجا که در محاسبه دوره بازگشت زلزله، طول مدت کل برای دو ناحیه کوچکتر و بزرگتر یکسان است، مسلما دوره های بازگشت این دو ناحیه نیز تفاوت های زیادی خواهند داشت. در ادامه با تشریح بیشتری، به معین کردن مفهوم دوره بازگشت می پردازیم.

شکل۱- دوایر ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلومتری اطراف تهران، که محدوده مکانی تعیین دوره بازگشت زلزله ها می تواند در داخل آنها باشد.

۱. دوره بازگشت و میانگین وقوع زلزله ها 

همانطور که در تعریف دوره بازگشت گفته شد در واقع دوره بازگشت میانگین تناوب زمانی رخداد زلزله هاست. این تعریف را کمی بیشتر توضیح دهیم. درنظر بگیرید ما آمار زلزله ها را از سال ۱۹۱۸ میلادی تا الان که ۲۰۱۸ است گردآوری کرده ایم. کل دوره آمار زلزله ها ۱۰۰ سال خواهد شد. اگر به عنوان مثال در یک منطقه در طول این صد سال ۲۰ زلزله رخ داده  شد باشد همانطور که گفته شد دوره بازگشت حاصل تقسیم ۱۰۰ سال بر ۲۰ زلزله یعنی ۵ سال خواهد بود. معنی عدد ۵ اینست که در این منطقه به طور متوسط هر ۵ سال یک زلزله رخ داده است (که در ۱۰۰ سال ۲۰ زلزله می شود). آیا مفهوم عدد میانگین گیری شده ۵ سال اینست که هر ۵ سال در آن منطقه زلزله رخ داده است؟ مسلما نه! اگر ۲۰ زلزله مذکور در ۱۰ سال اول یعنی از سال ۱۹۱۸ تا ۱۹۲۸ رخ داده باشند (یعنی در هر سال دو زلزله و ظرف ۱۰ سال) یا اگر همان ۲۰ زلزله در طی ۴۰ سال اول رخ داده باشند (یعنی هر دو سال ۱ زلزله و در طول ۴۰ سال) اگر همان تعداد زلزله در ۱۰ سال آخر دوره یعنی از سال ۲۰۰۸ تا ۲۰۱۸ رخ داده باشند در همه این حالات دوره بازگشت زلزله همان ۵ سال خواهد بود. پس معنی پنج سال این نیست که در آن منطقه هر ۵ سال یک زلزله حتما بیاید؛ بلکه این عدد یک عدد میانگین گیری شده حاصل از تقسیم تعداد کل زلزله های رخ داده در یک ناحیه بر طول دوره کل آمار زلزله هاست (در مثال های فوق طول دوره آمار زلزله ۱۰۰ سال برای همه حالات است، زلزله در ۱۰ سال اول یا آخر رخ بدهد طول دوره زمانی کل یکسان خواهد بود). پس مفهوم دوره بازگشت زلزله ها، به معنی وقوع حتمی زلزله در طی دوره زمانی خاص نیست.

۲. دوره بازگشت کدام زلزله ها؟  

موضوع مهم دیگر در خصوص دوره بازگشت زلزله، روشن کردن زلزله هایی است که در خصوص دوره بازگشت آنها صحبت می شود. گفته می شود که دوره بازگشت زلزله تهران به عنوان مثال ۱۵۰ یا ۱۸۰ و یا ... سال است. سؤال مهم در خصوص این گفته ها اینست که زلزله با چه بزرگی دوره بازگشت آن ۱۵۰ یا ۱۸۰ سال است؟ این ابهام نیز باید روشن شود تا مفهوم دقیق تری از دوره بازگشت زلزله به دست آید.

نکته مهم در تعیین دوره بازگشت زلزله ها در نظر گرفتن حالت تجمعی برای زلزله هاست. وقتی می گوییم دوره بازگشت زلزله با بزرگی ۲.۵، منظور زلزله های ۲.۵ و بزرگتر از آنست، وقتی می گوییم دوره بازگشت زلزله با بزرگی ۵، منظور زلزله های با بزرگی ۵ و بزرگتر از آن و وقتی گفته می شود دوره بازگشت زلزله ۷، منظور کل زلزله های موجود در آمار منطقه از اول تا آخر با بزرگی ۷ و یا بزرگتر از آنست. این نکته نیز در تعریف دوره بازگشت، مهم است که روشن شده و مورد توجه قرار گیرد.

یک مثال واقعی از زلزله های اطراف تهران از ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۸ در اینجا آورده می شود، یعنی طول مدت زمان کل آمار زلزله ها ۱۲ سال است. بر اساس آمار مرکز لرزه نگاری ژئوفیزیک در طی ۱۲ سال اخیر در اطراف تهران تا نیمه اول ماه اول سال ۲۰۱۸، حدود ۱۱۸۵ زلزله با بزرگی ۲.۵ و بزرگتر از آن رخ داده اند. تعداد ۷۸۰ زلزله با بزرگی ۲.۵ تا ۳ ، ۳۰۳ زلزله با بزرگی ۳ تا ۳.۵، تعداد ۶۵ زلزله با بزگی بین ۳.۵ تا ۴، همچنین تعداد ۳۱ زلزله با بزرگی ۴ تا ۴.۵، تعداد ۴ زلزله با بزرگی ۴.۵ تا ۵ و یک زلزله با بزرگی ۵ تا ۵.۵  و همان تعداد با بزرگی ۵.۵ تا ۶ ، زلزله بزرگتری در طی ۱۲ سال اخیر در اطراف تهران رخ نداده است.

برای محاسبه دوره بازگشت زلزله ۲.۵ (زلزله های ۲.۵ و بزرگتر از آن یعنی به عبارت دیگر همه زلزله های دوره) ۱۲ سال را بر تعداد کل زلزله ها که ۱۱۸۵ زلزله است، تقسیم می کنیم. عدد حاصله حدود ۰.۰۱ می شود. این بدان معنی است که در هر سال به طور تقریبی حدود ۹۹ زلزله در تهران و اطراف آن رخ داده است. این عدد همان معنی دوره بازگشت زلزله هاست و معنی آن اینست که در هر ۰.۰۱ سال یک زلزله با بزرگی ۲.۵ و یا بیشتر از آن در منطقه تهران در طی این ۱۲ سال رخ داده است (یا حدود ۱۰۰ زلزله در یک سال). اما با توجه به تعداد زلزله ها با بزرگاهای مختلف که اشاره شد، برای محاسبه دوره بازگشت زلزله ۴ (زلزله های ۴ و بزرگتر از آن) کافیست بدانیم که تعداد زلزله های ۴ و بزرگتر از آن در آمار زلزله ها گردی آوری شده در طی ۱۲ سال اخیر در اطراف تهران چقدر است. این تعداد ۳۷ زلزله را دربرمی گیرد (یعنی از ۱۱۸۵ زلزله کل منطقه تهران در ۱۲ سال اخیر ۳۷ زلزله بزرگی ۴ و بزرگتر از آن را در طی ۱۲ سال داشتند). به عبارت دیگر حدود ۳ زلزله در یک سال و یا دوره بازگشت زلزله ۴ معادل ۰.۳۲ خواهد بود. یعنی به طور متوسط حدود هر ۴ ماه یک زلزله با بزرگی ۴ و بزرگتر از آن در منطقه تهران رخ داده است. دقت شود که این مقادیر فقط برای ۱۲ سال اخیر است و برای تعیین دوره بازگشت باید بازه زمانی را از ابتدای ثبت زلزله ها را در نظر بگیریم.

۳. دوره بازگشت زلزله و محدود مکانی آن

مسئله مهم دیگر در دوره بازگشت زلزله ها محدوده و گستره ایست که زلزله های رخ داده در طول دوره کل آمار زلزله ها در آن واقع می شوند. در شکل ۲ سه دایره با شعاع ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلومتری به مرکزیت شهر تهران (میدان فردوسی) رسم شده است. زلزله های رخ داده نیز به عنوان مثالی برای محاسبه دوره بازگشت زلزله ها در نقشه آورده شده است. واضح است در دایره ای به شعاع ۵۰ کیلومتر، تعداد زلزله های کمتری نسبت به دو دایره دیگر خواهد بود.

شکل۲. محدوده مکانی شمول دوره بازگشت زلزله ها

در محدوده دایره به شعاع ۵۰ کیلومتر، ۷۱ زلزله (بر اساس آمار ۱۲ سال اخیر زلزله های اطراف تهران) در داخل دایره به شعاع ۱۰۰ کیلومتری از مرکز شهر تهران ۳۸۴ زلزله و در دایره با شعاع ۱۵۰ کیلومتری از مرکز تهران،۹۵۶ زلزله واقع می شود. برای دوره بازگشت زلزله ها کافیست در نظر بگیریم که در دایره کوچکتر در هر سال ۶ زلزله (دوره بازگشت دو ماهه) در دایره میانی با شعاع ۱۰۰ کیلومتر در هر سال ۳۲ زلزله و در دایره به شعاع ۱۵۰ کیلومتر از وسط شهر تهران هر سال ۸۰ زلزله رخ می دهد (دوره بازگشت حدود ۵ روزه) در شکل های ۳-۱ و ۳-۲ و ۳-۳ زلزله های واقع در هر محدوده دایره ای شکل به شعاع ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلومتری از مرکز تهران نشان داده شده است (این زلزله ها مربوط به سال های ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۸ هستند که به عنوان مثالی برای محاسبه دوره بازگشت نشان داده می شوند).

شکل۳- زلزله های واقع بر نواحی به شعاع ۵۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلومتری اطراف مرکز تهران

غرض از مثال های فوق الذکر گفتن این واقعیت است که دوره بازگشت زلزله وابسته به بزرگی زلزله ای است که نسبت به آن دوره بازگشت را محاسبه می کنیم، وابسته به مدت زمان کل آمار زلزله ها است و همچنین وابسته به وسعت محدوده ای است که در آن محدوده دوره بازگشت زلزله ها حساب می شود.

دوره بازگشت زلزله تهران

با توجه به نکات فوق الذکر مناسب است برای تهران دوره بازگشت زلزله را تخمین بزنیم. باید روشن کنیم برای کدام بزرگای زلزله در چه فاصله ای از مرکز شهر تهران؟ این موارد رکن اصلی تعیین دوره بازگشت زلزله را تشکیل می دهد.

برای زلزله تهران، نظر به اثرات تخریبی زلزله های بزرگ، مناسب است که زلزله ۶ و بزرگتر از آن مورد توجه قرار گیرد و برای شعاع مکانی اطراف شهر تهران حداکثر ۱۵۰ کیلومتری اطراف مرکز شهر تهران پیشنهاد می شود. نقشه زلزله های ۶ و بزرگتر از آن در شکل ۴ نشان داده شده است.

شکل۴- زلزله های با بزرگی ۶ و بزرگتر از آن در شعاع ۱۵۰ کیلومتری از مرکز شهر تهران

بر اساس آمار و کاتالوگ زلزله های تاریخی و دستگاهی موجود از سال ۷۴۳ میلادی تا حال حاضر در شعاع ۱۵۰ کیلومتری از مرکز شهر تهران ۱۵ زلزله با بزرگی ۶ و بزرگتر از آن به وقوع پیوسته که در شکل ۴ نشان داده شده اند. لازم به ذکر است که زلزله های تاریخی به صورت منفرد در چند هزار سال قبل هم در برخی کاتالوگ ها وجود دارد که در اینجا مورد نظر نیستند. از سال ۷۴۳ میلادی تا حال حاضر کل دوره آمار زلزله برابر ۱۲۷۵ سال می شود. در این دوره همانگونه که ذکر شد ۱۵ زمین لرزه ثبت شده است که جدیدترین آن مربوط به زلزله بلده کجور در سال ۲۰۰۴ است. در این زلزله شهر تهران اندکی لرزید ولی آسیبی در شهر رخ نداد. دوره بازگشت زلزله ۶ (۶ و بزرگتر از آن) حاصل تقسیم دو عدد ۱۲۷۵ سال بر ۱۵ ( تعداد زلزله های ۶ و بزرگتر از آن) خواهد بود که برابر ۸۵ سال می شود.

به بیان روشن تر در محدوده ای به شعاع ۱۵۰ کیلومتری اطراف نقطه مرکزی شهر تهران بر اساس آمار و کاتالوگ زلزله های تهیه شده به طور متوسط هر ۸۵ سال یکبار زلزله ای به بزرگی ۶ و یا بزرگتر از آن رخ می دهد که معنی آن در واقع وقوع قطعی زلزله در هر ۸۵ سال نیست که بگوییم چون زلزله بزرگتر از ۶ در سال ۲۰۰۴ در اطراف تهران رخ داده بنابراین تا ۲۰۹۰ زلزله ۶ و بزرگتر از آن نخواهیم داشت؛ بلکه ۸۵ سال عدد میانگینی است که نحوه محاسبه آن توضیح داده شد.

در همین دوره زمانی ( ۷۴۳- ۲۰۱۸ ) تعداد زلزله های رخ داده با بزرگی ۷ و بزرگتر از آن ۸ زلزله است که محل و سال رخداد آنها در شکل ۴ نشان داده شده است (علائم ستاره قرمز رنگ). دوره بازگشت زلزله ۷ (زلزله های ۷ و بالاتر) حاصل تقسیم مدت زمان کل (۱۲۷۵ سال) بر تعداد زلزله ها (۸ زلزله با بزرگی ۷ و بزرگتر از آن) خواهد بود و برابر ۱۵۹ سال می شود که معنی آن میانگین زمانی ۱۵۹ ساله برای رخداد زلزله های ۷ و بزرگتر از آن در شعاع ۱۵۰ کیلومتری اطراف تهران است.

برای زلزله ۷ و بزرگتر از آن نیز، آخرین زلزله اطراف تهران زلزله سال ۱۸۳۰ میلادی است که در فاصله ۱۰۰ کیلومتری شرق تهران بین شهر دماوند و شهر فیروزکوه (۲۵ کیلومتری غرب فیروزکوه به سمت دماوند) قرار دارد. بر اساس نوشته های تاریخی در اثر این زلزله در تهران خرابی هایی به بار آمد و عمارت سفارت بریتانیا نیز آسیب دید (فاصله ۱۰۰ کیلومتری فاصله نسبتا زیادی است و تا مرکز تهران شتاب زلزله به اندازه زیادی کاهش پیدا می کند).    

در جدول ۱ نیز آمار زلزله های با بزرگی ۶ و بزرگتر از آن نشان داده شده است. در ستون اول از سمت چپ این جدول فواصل زمانی رخداد زلزله ها نشان داده شده است. مشاهده می شود که نظم خاصی در فاصله زمانی زلزله ها وجود ندارد. مدت زمان ۳۰۸ سال و مدت زمان ۲۱ سال هر دو مشاهده می شود. بنابراین دوره بازگشت ۱۵۹ ساله که توضیح داده شد مفهوم تعیین کننده رخداد زلزله ها را نداشته و تنها میانگین عددی ساده است.

جدول۱- کاتالوگ زلزله های با بزرگی ۶ و بزرگتر از آن در شعاع ۱۵۰ کیلومتری از مرکز شهر تهران

نکات مهم

با توجه به ابهامات و سؤالات و نگرانی های موجود در جامعه در این نوشتار سعی شد نشان داده شود که مفهوم واقعی دوره بازگشت چیست و به چه عواملی وابسته است. اما ذکر چند نکته بسیار حائز اهمیت است:

• نگارنده با نوشتن و انتشار این مقاله، در صدد آن نیست که بگوید زلزله ای تهران را تهدید نمی کند و خیالمان راحت باشد. خطر زلزله با توجه به گسله های فعال و زمین لرزه های متعدد رخ داده در تهران و اطراف آن (همانگونه که در شکل های ۲ و ۴ نشان داده شده است) همیشگی و دائمی و جدی است. رویکرد کارشناسانه و صادقانه ما مطالبه ساخت و ساز مقاوم در برابر زلزله با اهرم های نظارت جدی و مسئولانه است. استمرار به سختگیری های مهندسی، رعایت وجدان کاری از سوی عناصر دخیل در ساخت و ساز و مطالبه عمومی مردم و فرهنگ زندگی با زلزله مهمترین ابزارهای کاهش ریسک زلزله در کشور خواهد بود.

• نشان داده شد که دوره بازگشت زلزله، مفهوم وقوع زلزله در زمان یا زمان های معین را ندارد و گاه فواصل وقوع زلزله ۲۰ سال و گاه ۳۰۰ سال نیز است. بنابراین این موضوع برای مردم نباید اسباب دلهره و استرس باشد.

• زلزله های تهران منظور زلزله هایی که به نوعی می توانند بر تهران تاثیر داشته باشند تا شعاع ۱۵۰ کیلومتری در نظر گرفته شده اند اگر این شعاع به ۱۰۰ کیلومتر تقلیل یاید دوره بازگشت زلزله ۷ (و بزرگتر از آن) از ۱۵۹ سال به ۲۵۵ سال تبدیل خواهد شد که البته این عدد نیز به خودی خود معرف عدم رخداد زلزله بزرگ نخواهد بود.

• واقعیت این است که نسبت به عمر زمین، اطلاعات ثبت شده ما از زلزله ها، بسیار کم است، لازم است اطلاعات ما از رفتار زمین و گسل ها و زلزله ها تدقیق شود و برای این کار ضرورت دارد ایستگاه های لرزه نگاری و شتابنگاری توسعه حداقل ۳ تا ۴ برابر کنند و از نظر پشتیبانی و کارشناسی نیز تقویت شوند. همچنین ضرورت دارد که با اولویت تهران، تبریز، کرج، مشهد، کرمان، شیراز و قزوین گسل های واقع در حریم شهری و یا اطراف آن مورد مطالعه و پایش  قرار گیرند. مسلما با اندازه گیری های دقیق دوره بازگشت زلزله ها نیز با دقت به مراتب بالایی تعیین خواهند شد.