خطوات الاستخدام
أدخل قيمة الإزاحة (Displacement) التي تم قياسها بين نقطتين على سطح الأرض، عادة بوحدة المليمتر في السنة (mm/yr) أو المتر (m) إذا كان القياس لفترة زمنية محددة. الإزاحة تمثل مقدار الحركة النسبية بين النقطتين على طول خط الأساس (baseline). في الجيوديسيا، تُستخدم قياسات GPS أو InSAR لتحديد هذه الإزاحات بدقة عالية.
أدخل طول القاعدة (Baseline Length) بين النقطتين، عادة بوحدة الكيلومتر (km) أو المتر (m). طول القاعدة هو المسافة الأولية بين النقطتين قبل حدوث الإزاحة. كلما زاد طول القاعدة، قل معدل الانفعال لنفس مقدار الإزاحة، لأن الانفعال هو التشوه النسبي (الإزاحة مقسومة على الطول الأصلي).
اضغط على زر الحساب. ستقوم الحاسبة بقسمة الإزاحة على طول القاعدة للحصول على معدل الانفعال (Strain Rate) بوحدة (1/سنة) أو (s⁻¹) إذا تم استخدام الثواني. عادةً ما يكون الناتج صغيرًا جدًا، لذا يتم تحويله إلى مايكروسترين (microstrain) بضربه في 10⁶. على سبيل المثال، إذا كانت النتيجة 5×10⁻⁸ / سنة، فهذا يعادل 0.05 مايكروسترين/سنة.
فسِّر النتيجة: معدل الانفعال الإيجابي يعني تمددًا (توسعًا) بين النقطتين، بينما المعدل السلبي يعني انضغاطًا (تقاربًا). في الجيوديسيا، يُستخدم معدل الانفعال لفهم تراكم الإجهاد في القشرة الأرضية، مما يساعد في تقدير احتمالية حدوث الزلازل. على سبيل المثال، في مناطق الحدود التكتونية مثل صدع سان أندرياس، يتراوح معدل الانفعال بين 0.01 و 0.1 مايكروسترين/سنة.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على معدل الانفعال بخطوات الحل كاملة.
الحل
الحل:
نقوم أولاً بتحويل الوحدات إلى النظام الدولي:
الإزاحة = 5 مم/سنة = 0.005 م/سنة (بما أن 1 مم = 0.001 م)
طول القاعدة = 100 كم = 100,000 م (بما أن 1 كم = 1000 م)
معدل الانفعال (ε̇) = الإزاحة / طول القاعدة = 0.005 / 100,000 = 5 × 10⁻⁸ / سنة.
لتحويل إلى مايكروسترين/سنة: نضرب في 10⁶: ε̇ = 5 × 10⁻⁸ × 10⁶ = 0.05 مايكروسترين/سنة.
التفسير: هذا المعدل المنخفض يشير إلى تراكم بطيء للانفعال في منطقة الصدع، وهو نموذجي للحدود التكتونية البطيئة. إذا استمر هذا المعدل لمدة 100 عام، يصبح الانفعال الكلي 5 مايكروسترين، مما قد يؤدي إلى تراكم إجهاد كافٍ لزلزال متوسط القوة. في الواقع، أظهرت الدراسات أن معدلات الانفعال في منطقة البحر الميت تتراوح بين 0.02 و 0.1 مايكروسترين/سنة.
الحل
الحل:
الإزاحة = 20 مم/سنة = 0.02 م/سنة (اتجاه انضغاطي يُعتبر سالبًا في بعض الاتفاقيات، لكننا سنأخذ القيمة المطلقة للحساب)
طول القاعدة = 50 كم = 50,000 م
معدل الانفعال = 0.02 / 50,000 = 4 × 10⁻⁷ / سنة.
بالمايكروسترين/سنة: 4 × 10⁻⁷ × 10⁶ = 0.4 مايكروسترين/سنة.
هذا المعدل أعلى بعشر مرات من المثال السابق، مما يعكس تقاربًا سريعًا بين الصفيحتين الهندية والأوراسية. في جبال الهيمالايا، يتراكم انفعال كبير بسبب الحركة المستمرة، مما يؤدي إلى زلازل مدمرة مثل زلزال نيبال 2015 (بقوة 7.8). إذا استمر هذا المعدل، فإن الانفعال الكلي بعد 50 سنة سيكون 20 مايكروسترين، وهو ما يكفي لإنتاج تشوه كبير في القشرة الأرضية. يُستخدم هذا النوع من الحسابات في نماذج تقييم المخاطر الزلزالية لتحديد المناطق الأكثر عرضة للزلازل.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة معدل الانفعال.
قيم مُدخَلة قياسية
- الإزاحة (ملم/سنة)
- 2,020
- طول القاعدة (كم)
- 1.75