مقياس الإجهاد

الموسوعة الحرة
مقياس التشوه الزلزالي

مقياس الإجهاد هو أداة يستخدمها الجيوفيزيائيون لقياس تشوه الأرض. تقيس مقاييس الإجهاد الخطية التغيرات في المسافة بين نقطتين، باستخدام إما قطعة صلبة من المادة (على مسافة قصيرة) أو مقياس تداخل ليزري (على مسافة طويلة، تصل إلى عدة مئات من الأمتار).

اخترع بينيوف في عام 1932 النوع الذي يستخدم معيار طول صلب، وذلك باستخدام أنبوب حديدي؛ بينما استخدمت الأجهزة اللاحقة قضبانًا مصنوعة من الكوارتز المنصهر . تستطيع الأجهزة الحديثة من هذا النوع قياس تغيرات الطول على مسافات صغيرة جدًا، وتُوضع عادةً في الآبار لقياس التغيرات الطفيفة في قطرها. وهناك نوع آخر من أجهزة الآبار يكشف التغيرات في حجم مملوء بسائل (مثل زيت السيليكون ). وأكثرها شيوعًا هو مقياس التمدد الحراري الذي اخترعه ساكس وإيفرتسون في الولايات المتحدة الأمريكية (براءة الاختراع رقم 3,635,076)؛ وقد طوّر ساكاتا في اليابان تصميمًا يستخدم أحجامًا ذات أشكال خاصة لقياس موتر الإجهاد .

تستطيع جميع أنواع أجهزة قياس الإجهاد هذه قياس التشوه عبر نطاق ترددات يتراوح من بضعة هرتزات إلى فترات تمتد لأيام وشهور وسنوات. وهذا يُمكّنها من قياس الإشارات بترددات أقل من تلك التي يمكن رصدها بواسطة أجهزة قياس الزلازل . تُظهر معظم سجلات أجهزة قياس الإجهاد إشارات من المد والجزر الأرضي ، وموجات زلزالية ناتجة عن الزلازل . وعلى فترات أطول، يمكنها أيضًا تسجيل التراكم التدريجي للإجهاد (الفيزيائي) الناجم عن حركة الصفائح التكتونية ، وانطلاق هذا الإجهاد في الزلازل ، والتغيرات السريعة في الإجهاد التي تعقب الزلازل.

توجد في اليابان أوسع شبكة من أجهزة قياس الإجهاد ، وتضم في معظمها أجهزة قياس الإجهاد المصنوعة من قضبان الكوارتز في الأنفاق، وأجهزة قياس الإجهاد في الآبار، بالإضافة إلى عدد قليل من أجهزة الليزر. ومنذ عام 2003، بُذلت جهودٌ حثيثة (مرصد حدود الصفائح) لتركيب المزيد من أجهزة قياس الإجهاد على طول حدود صفيحة المحيط الهادئ/أمريكا الشمالية في الولايات المتحدة . ويهدف المشروع إلى تركيب حوالي 100 جهاز قياس إجهاد في الآبار، بشكل رئيسي في ولايات واشنطن وأوريغون وكاليفورنيا ، وخمسة أجهزة قياس إجهاد ليزرية، جميعها في كاليفورنيا .

انظر أيضاً

مراجع