สึนามิ คลื่นยักษ์บริเวณชายฝั่งทะเลอันดามันของประเทศไทย

สาระน่ารู้การศึกษาวิทยาศาสตร์

สึนามิ คลื่นยักษ์บริเวณชายฝั่งทะเลอันดามันของประเทศไทย

 

สิน สินสกุล
ผู้เชี่ยวชาญด้านธรณีวิทยา 

โอริสา สังข์กลมเกลี้ยง
นักวิชาการสาขาวิทยาศาสตร์มัธยมศึกษา

 

ประเทศไทยมีชายฝั่งทะเลเป็นแนวยาวทั้งทางด้านอ่าวไทยและอันดามัน ชายฝั่งทะเลทางอันดามันมีความสวยงามตามธรรมชาติ ประกอบด้วยหมู่เกาะ หาดทราย และทรัพยากรธรรมชาติอันหลากหลาย ความสวยงามเหล่านี้บางครั้งก็มีสิ่งโหดร้าย เศร้าสลดแอบแฝงอยู่ด้วย ซึ่งได้พิสูจน์ให้คนไทยทั้งประเทศเห็นกัน ดังเช่นเหตุการณ์ที่คลื่นสึนามิถล่มชายฝั่งทะเลอันดามันของประเทศไทย เมื่อวันที่ 26 ธันวาคม 2547 เวลาประมาณ 07.58 น. (ตามเวลาในประเทศไทย) จากข้อมูลของกรมธรณีวิทยา ประเทศสหรัฐอเมริกา (USGS, 2005) รายงานว่าได้เกิดแผ่นดินไหวมีศูนย์กลางอยู่ที่บริเวณด้านตะวันตกเฉียงเหนือของหัวเกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย หรือที่ละติจูด 3.316 องศาเหนือ ลองจิจูด 95.854 องศาตะวันออก (ภาพที่ 1) มีขนาดของแผ่นดินไหว 9.0 ตามมาตราริกเตอร์ ซึ่งจัดเป็นแผ่นดินไหวที่รุนแรง ทำให้ประชาชนรู้สึกถึงความรุนแรงของแผ่นดินไหวได้ในหลายจังหวัดของประเทศไทย จากแผ่นดินไหวดังกล่าวทำให้เกิดคลื่นสึนามิ (Tsunami) ตามมาและเคลื่อนเข้าสู่ชายฝั่งทะเลอันดามันของประเทศไทย ตั้งแต่เวลาประมาณ 09.35 น. คลื่นนี้ได้สร้างความเสียหายบริเวณชายฝั่งทะเลของ 6 จังหวัด ได้แก่ จังหวัดพังงา กระบี่ ภูเก็ต ระนอง ตรัง และสตูล เป็นอย่างมาก

 

ภาพที่ 1 สถานที่เกิดแผ่นดินไหวทางด้านตะวันตกของเกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซียและแนวการเดินทางของคลื่นสึนามิเข้าหาชายฝั่ง (เส้นชั้นที่มีตัวเลขกำกับแทนเวลาเป็นชั่วโมง)

จาก : International Coordination Group for the Tsunami Warning  System in the Pacific; 2004. 

เว็บไซต์ : http://ioc.unesco.org/itsu/contents.php?id=135


คลื่นสึนามิเมื่อกระทบฝั่งจะมีความรุนแรงมากทำให้น้ำทะเลโถมเข้าสู่ชายฝั่งอย่างรุนแรงและไหลเข้าท่วมบ้านเรือนประชาชน คลื่นสึนามิได้พัดพาสิ่งของและสิ่งปลูกสร้างที่อยู่บริเวณชายหาดและที่อยู่ห่างออกไปพังทลายเป็นจำนวนมาก และมีผู้เสียชีวิตจากการที่น้ำทะเลได้ไหลทะลักเข้าสู่ชายฝั่ง ซึ่งมีทั้งนักท่องเที่ยวชาวต่างชาติและชาวไทย รวมทั้งประชาชนที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่เกิดเหตุ รวมทั้งหมดกว่า 94,200 ราย และยังมีผู้สูญหายอีกหลายพันคน (หนังสือพิมพ์ไทยรัฐ วันที่ 7 มกราคม 2548) พร้อมทั้งส่งผลให้แหล่งท่องเที่ยวทางธรรมชาติที่งดงามติดอันดับโลกของประเทศไทยเสียหายเป็นอย่างมาก เหตุการณ์ดังกล่าวนอกจากสร้างความสูญเสียให้กับประเทศไทยแล้ว ประเทศเพื่อนบ้าน ได้แก่ ประเทศอินโดนีเซีย ศรีลังกา อินเดีย มาเลเซีย และพม่า ก็เผชิญกับ เหตุการณ์คลื่นยักษ์นี้เช่นกัน และได้รับความเสียหายที่ไม่อาจประเมินค่าได้

คลื่นสึนามิเกิดขึ้นได้อย่างไร ?

คลื่นสึนามิเป็นภาษาญี่ปุ่นที่ใช้เรียกคลื่นไหวสะเทือนในทะเล (seismic sea wave) ที่ส่วนมากเกิดจากแผ่นดินไหว โดยบางครั้งอาจเกิดจากแผ่นดิน ถล่มใต้น้ำทะเล หรืออาจเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟใต้น้ำทะเล และแผ่นดินไหวอาจเกิดจากภูเขาไฟระเบิดได้เช่นกัน แต่ส่วนมากแผ่นดินไหวเกิดจาก การเคลื่อนของพื้นที่หรือพืดหินตามแนวรอยเลื่อนที่สัมพันธ์กับรอยต่อของแผ่นธรณีภาคซึ่งมีหลายรูปแบบ ส่วนมากแผ่นดินไหวจะเกิดในบริเวณที่แผ่นธรณีภาคมุดเข้าหากัน นักธรณีวิทยาได้แบ่งแผ่นธรณีภาคของโลกออกเป็น 2 ประเภท คือ แผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีป (continental plate) และแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร (oceanic plate) ซึ่งทั้ง 2 ประเภทรวมกันมีจำนวนประมาณ 13 แผ่น แผ่นธรณีภาคเหล่านี้มีการเคลื่อนที่ทั้งชนกัน มุดเข้าหากัน และเลื่อนผ่านกันตลอดเวลา ประเทศไทยตั้งอยู่บนแผ่นธรณีภาค ภาคพื้นทวีป ที่เรียกว่า แผ่นธรณีภาคยูเรเซีย ซึ่งมีแนวรอยต่อกับแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทร ที่เรียกว่า แผ่นธรณีภาคอินเดีย (ภาพที่ 2)

 

ภาพที่ 2 การเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีภาคอินเดียมุดเข้าไปใต้แผ่นธรณีภาค
ยูเรเซียที่มีแนวรอยเลื่อนบริเวณประเทศไทย และที่เกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย

(ดัดแปลงภาพจาก โปสเตอร์สมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย,2547)

แนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาคยูเรเซียและแผ่นธรณีภาคอินเดียในบริเวณเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ เป็นเขตมุดตัวของแผ่นธรณีภาค (subduction zone) ซึ่งแผ่นธรณีภาคใต้มหาสมุทรที่เรียกว่า แผ่นธรณีภาคอินเดีย จะมุดเข้าใต้แผ่นธรณีภาคยูเรเซีย (ภาพที่ 3) โดยมีแนวอยู่ทางด้านตะวันตกของเกาะสุมาตรา ประเทศอินโดนีเซีย ขึ้นไปทางทิศเหนือจนเข้าไปถึงแผ่นดินของประเทศพม่าและอินเดีย อัตราการมุดตัวเข้าใต้แผ่นธรณีภาคยูเรเซียจะมีอัตราปีละประมาณ 6 เซนติเมตร (USGS, 2004) และตรงเขตมุดตัวจะเกิดเป็นร่องลึกก้นสมุทร (trench) ซึ่งแผ่นดินไหวส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นที่นี่ ส่งผลให้เกิดแรงเครียดและมีการสะสมพลังงานในแผ่นที่มุดตัว จนในที่สุดก็จะเกิดคลื่นแผ่นดินไหวขึ้น จากการปลดปล่อยพลังงานเพื่อระบายความเครียดที่สะสมอยู่ภายในโลกจึงทำให้เกิดรอยเลื่อนมากมาย และเกิดรอยแยกและการทรุดตัวของพื้นท้องทะเลอันดามัน

ภาพที่ 3 แบบจำลองการมุดตัวของแผ่นธรณีภาคตามแนวรอยเลื่อนที่เกี่ยวข้องกับแนวรอยต่อของแผ่นธรณีภาค

รอยเลื่อนที่เกิดอยู่ในพื้นท้องทะเลส่วนใหญ่จะเป็นรอยเลื่อนปกติ (normal fault) ซึ่งเป็นการเลื่อนขึ้นลงของพื้นที่ในแนวดิ่ง ดังภาพจำลองที่ 4 การเลื่อนนี้จะทำให้พื้นที่ทรุดลง

ภาพที่ 4 แบบจำลองการเกิดรอยเลื่อนปกติ (normal fault)

แผ่นดินไหวที่เกิดขึ้นไม่ได้ทำให้เกิดคลื่นสึนามิเสมอไป แผ่นดินไหวที่ทำให้เกิดคลื่นสึนามิจะต้องมีขนาดมากกว่า 7.0 ริกเตอร์และเกิดอยู่ใต้ท้องทะเลหรือเกิดอยู่ใกล้ท้องทะเลซึ่งทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของพื้นท้องทะเลในแนวดิ่งหรือรอยเลื่อนปกติเป็น
ร่องลึกและเป็นพื้นที่กว้าง

การเคลื่อนที่ของคลื่นสึนามิ

คลื่นสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหว เมื่ออยู่ในมหาสมุทรหรือทะเลลึกจะมีความเร็วสูง มีช่วงคลื่น (wave length) ยาวมาก แต่ความสูงของ คลื่นจะน้อย อาจสังเกตเห็นเป็นเหมือนลอนคลื่นโป่งพองขึ้นมา แต่เมื่อคลื่นสึนามิเคลื่อนเข้าสู่บริเวณน้ำตื้น คลื่นจะมีความสูงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว นอกจากนั้นน้ำทะเลในบริเวณชายฝั่งจะถอยร่นกลับไปสู่ทะเลลึกก่อนที่คลื่นสึนามิจะเคลื่อนถาโถมเข้ากระแทกชายฝั่ง ทำให้เกิดปรากฏการณ์น้ำทะเล ตามแนวชายฝั่งแห้งเหือดไปกว่าช่วงน้ำลงปกติ ปรากฏการณ์นี้เป็นสัญญาณเตือนให้รู้ว่าคลื่นสึนามิกำลังจะเคลื่อนที่ตามมา การที่น้ำทะเลถอยล่นออกไปก่อนที่คลื่นสึนามิจะเคลื่อนเข้าหาฝั่ง เนื่องจากเกิดรอยเลื่อนในแนวดิ่งบนพื้นท้องทะเลหลังจากเกิดแผ่นดินไหว ทำให้น้ำทะเลเคลื่อนลงสู่ที่ต่ำกว่าหรือเคลื่อนลงสู่รอยเลื่อนเหล่านั้นอย่างรวดเร็ว เมื่อน้ำทะเลปริมาณมากไหลลงไปรวมกันจะมีการอัดตัวกันอย่าง รุนแรง จึงทำให้ระดับน้ำทะเลในบริเวณนี้ยกตัวสูงขึ้นจากระดับน้ำทะเลปกติเล็กน้อย ระดับน้ำทะเลบริเวณดังกล่าวจะเกิดการแกว่งตัว ก่อนที่จะเข้าสู่ภาวะปกติ ส่งผลให้เกิดคลื่นที่มีแอมพลิจูดต่ำหรือมีความสูงของคลื่นต่ำ แต่คลื่นมีความยาวคลื่นมาก อาจจะเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร การกระจายตัวของคลื่นดังกล่าวนี้จะแผ่กระจายออกไปทั่วทุกทิศทุกทางของผิวน้ำทะเล เมื่อคลื่นเดินทางเข้ามาใกล้บริเวณชายฝั่ง  แอมพลิจูดของคลื่นหรือความสูงของคลื่นจะสูงขึ้น เกิดเป็นคลื่นที่มีพลังงานในการทำลายอย่างมหาศาล ทำให้บริเวณชายฝั่งทะเลอันดามันของประเทศไทย ได้รับผลกระทบจากคลื่นสึนามิที่มีความสูงของคลื่นมากดังกล่าวข้างต้น ดังภาพที่ 5


ก. ก่อนที่แผ่นดินไหวจะเกิดขึ้น ระดับน้ำทะเลและพื้นท้องทะเลจะอยู่ในสภาพปกติ

 


ข. หลังเกิดแผ่นดินไหว พื้นท้องทะเลเกิดรอยเลื่อนขึ้นอย่างกะทันหัน เป็นเหตุให้ระดับน้ำทะเลลดต่ำลงชั่วขณะ


ค. น้ำทะเลที่ไหลทะลักเข้ามาในแอ่งเกินกว่าจะรับไว้ได้ ทำให้ระดับน้ำทะเลบริเวณดังกล่าวสูงขึ้นกว่าปกติเล็กน้อย


ง. การกระเพื่อมขึ้นลงของระดับน้ำทะเลก่อนที่จะเข้าสู่ภาวะปกติ ทำให้เกิดคลื่นที่มีแอมพลิจูดต่ำหรือคลื่นมีระดับความสูงต่ำ แต่มีความยาวคลื่นที่ยาวมาก และคลื่นได้แผ่กระจายออกไปทั่วทุกทิศทุกทางเข้าหาชายฝั่งทะเล

ภาพที่ 5 กระบวนการเกิดคลื่นสึนามิ


บทสรุปและเสนอแนะ

คลื่นสึนามิที่เกิดจากแผ่นดินไหวเป็นประสบการณ์ครั้งแรกของประเทศไทยที่เกิดธรณีพิบัติภัยรุนแรงทั้งนี้เพราะเราเชื่อว่าประเทศไทยปลอดจากแผ่นดินไหวขนาดใหญ่ที่สามารถทำให้เกิดคลื่นชนิดนี้ และเชื่อกันว่าแผ่นดินไหวขนาดใหญ่มักจะเกิดอยู่ในประเทศข้างเคียง ผลกระทบต่อประเทศไทยคงมีน้อย เหตุการณ์ครั้งนี้จึงเป็นข้อพิสูจน์ที่ทำให้เราต้องศึกษา ตรวจสอบข้อมูล และสำรวจเพิ่มเติมด้านธรณีพิบัติภัย

แผ่นดินไหวและคลื่นสึนามิที่เกิดขึ้นแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นบนโลก และแม้ว่าศูนย์กลางแผ่นดินไหว จะอยู่ห่างไกลจากประเทศไทยมาก แต่เนื่องจากเราอยู่บนแผ่นธรณีภาคเดียวกันและมีทะเลที่ต่อเนื่องกัน ผลกระทบจากแผ่นดินไหวจึงส่งต่อถึงกันได้ ภาพที่ 6 แสดงถึงความเสียหายที่เกิดจากคลื่นสึนามิ ที่ถาโถมเข้าหาชายฝั่ง บริเวณเขาหลัก ลากูนารีสอร์ต อำเภอท้ายเหมือง จังหวัดพังงา เมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2547

ภาพที่ 6 ก.

ความสูงของคลื่นสึนามิในระดับความสูงประมาณตึก 2 ชั้น(10 เมตร) พลังงานของน้ำทำให้ด้านล่างของตึกพังทลายหลังคาตึกโดนยอดคลื่น
พัดพาไปเป็นแถบ

ภาพที่ 6 ข.

คลื่นที่ถาโถมเข้าหาฝั่งจะเคลื่อนเข้ามาไกลที่สุดขึ้นอยู่กับระดับความสูงของพื้นที่ ในภาพนี้คลื่นเคลื่อนเข้ามาจนถึงถนนเพชรเกษม ที่อยู่บริเวณเชิงเขา และห่างจากชายฝั่งทะเลประมาณ 1กิโลเมตร โดยมีตะกอนทรายถูกพัดพา มาสะสมตัวด้วย

ภาพที่ 6 ภาพเขาหลักลากูนารีสอร์ต อำเภอท้ายเหมือง จังหวัดพังงา (วันที่ 31 ธันวาคม 2547)


บทเรียนเรื่องโลกและการเปลี่ยนแปลง ในหนังสือเรียนสาระการเรียนรู้พื้นฐาน โลก ดาราศาสตร์และอวกาศ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย จึงน่าจะเป็นประโยชน์ต่อนักเรียน ครูผู้สอน และผู้สนใจทั่วไป เพื่อเป็นบทเรียนในการเพิ่มความระมัดระวังในการเตือนภัย และเป็นความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับแผ่นดินไหว และพิจารณาการเพิ่มบทเรียน เรื่อง คลื่นสึนามิและธรณีพิบัติภัยอื่นๆ

ข้อมูลอ้างอิง
– ข้อมูลจาก USGS; Earthquake Hazards Program; 2005.
เว็บไซต์ : http://earthquake.usgs.gov/eqinthenews/2004/usslav/
– ภาพจาก : International Coordination Group for the Tsunami Warning System in the Pacific; 2004. 
เว็บไซต์ : http://ioc.unesco.org/itsu/contents.php?id=135
– ข้อมูลจากเว็บไซต์ไทยรัฐ วันที่ 19 มกราคม 2548 
เว็บไซต์ : http://www.thairath.co.th/thairath1/2548/page1/jan/19/p1_3.php
– ข้อมูลจากศูนย์อำนวยการช่วยเหลือผู้ประสบภัยจากแผ่นดินไหวและคลื่นซัดชายฝั่งทะเล อันดามัน ณ จังหวัดภูเก็ต (ศชป.)
เว็บไซต์ : http://www.disaster.go.th/news01/12_47/news_after_shock_46.pdf
– ดัดแปลงภาพจาก โปสเตอร์สมาคมธรณีวิทยาแห่งประเทศไทย, 2547
– ข้อมูลจาก USGS; Earthquake Hazards Program; 2004. 
เว็บไซต์ : http://neic.usgs.gov/neis/bulletin/neic_slav_ts.html