แผ่นดินไหวขนาดยักษ์ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิขนาดเล็กได้อย่างไร

เมื่อวันที่ 30 กรกฎาคม 2568 ที่ผ่านมา ได้เกิดแผ่นดินไหวครั้งใหญ่บริเวณชายฝั่งตะวันออกของคาบสมุทรคัมชัตกา ปรเทศรัสเซีย ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิที่พัดเข้ามาถึงฮาวาย และพื้นที่ชายฝั่งของแผ่นดินใหญ่ในสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นแผ่นดินไหวขนาด 8.8 ถือเป็นแผ่นดินไหวครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งที่เคยมีการบันทึกไว้ ทำให้ประเทศต่างๆ รอบๆ บริเวณมหาสมุทรแปซิฟิกส่วนใหญ่ รวมถึงในเอเชียตะวันออก อเมริกาเหนือและใต้ ออกประกาศเตือนภัย และในบางกรณีมีคำสั่งอพยพเพื่อรับมือกับคลื่นยักษ์ที่อาจสร้างความเสียหายร้ายแรงได้

คลื่นสูงถึง4 เมตรซัดเข้าถล่มเมืองชายฝั่งในคาบสมุทรคัมชัตกาใกล้กับจุดที่เกิดแผ่นดินไหว ส่งผลให้บางพื้นที่ได้รับความเสียหายอย่างหนัก แต่ในพื้นที่อื่นๆ คลื่นมีขนาดเล็กกว่าที่คาดการณ์ไว้ รวมถึงในญี่ปุ่น ซึ่งอยู่ใกล้กับคาบสมุทรคัมชัตกามากกว่าพื้นที่ส่วนใหญ่ในมหาสมุทรแปซิฟิก แต่ในขณะนี้คำเตือนได้ถูกลดระดับหรือยกเลิกไปแล้ว เนื่องจากมีความเสียหายที่ค่อนข้างน้อย

แผ่นดินไหวครั้งนี้เกี่ยวข้องกับแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิก ซึ่งเป็นหนึ่งในแผ่นเปลือกโลกหลักหลายแผ่น แผ่นดินไหวครั้งนี้ดันตัวไปทางตะวันตกเฉียงเหนือชนกับแผ่นเปลือกโลกอเมริกาเหนือที่ทอดตัวไปทางตะวันตกเข้าไปในรัสเซีย และถูกดันให้เคลื่อนลงใต้คาบสมุทรคัมชัตกาในกระบวนการที่เรียกว่า การมุดตัว

สำนักงานสำรวจธรณีวิทยาสหรัฐอเมริกา (USGS) ระบุว่าอัตราการบรรจบกันเฉลี่ยซึ่งเป็นมาตรวัดการเคลื่อนตัวของแผ่นเปลือกโลก อยู่ที่ประมาณ 80 มิลลิเมตรต่อปี ซึ่งถือเป็นอัตราการเคลื่อนตัวสัมพัทธ์ที่สูงที่สุดแห่งหนึ่ง ณ ขอบแผ่นเปลือกโลก แต่การเคลื่อนตัวเช่นนี้มักเกิดขึ้นเป็นบางครั้งคราวในลักษณะการเคลื่อนตัวฉับพลันที่ระยะหลายเมตร ในเหตุการณ์แผ่นดินไหวประเภทนี้และขนาดนี้ การเคลื่อนตัวอาจเกิดขึ้นเหนือพื้นที่สัมผัสระหว่างแผ่นเปลือกโลกทั้งสองแผ่นที่มีขนาดน้อยกว่า 400 กิโลเมตร x 150 กิโลเมตรเล็กน้อย ตามข้อมูลของ USGS

เปลือกโลกประกอบด้วยหินที่แข็งและเปราะอยู่ชั้นบนสุดของธรณีภาค และมีความลึกที่ลึกมาก เปลือกโลกอาจเปลี่ยนรูปได้เมื่อแผ่นเปลือกโลกที่มุดตัวลงดันแผ่นแปซิฟิก ทำให้ความลึกของพื้นมหาสมุทรอาจเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน และเมื่อเข้าใกล้แนวชายฝั่งมากขึ้น เปลือกโลกของแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ด้านบนอาจถูกดันขึ้นด้านบนขณะที่แผ่นเปลือกโลกอีกแผ่นถูกดันลงด้านล่าง หรือ เช่นเดียวกับกรณีที่เกิดขึ้นนอกชายฝั่งสุมาตราในปี 2004 ขอบด้านนอกของแผ่นเปลือกโลกที่อยู่ด้านบนอาจถูกดึงลงมาเล็กน้อยก่อนที่จะดีดตัวกลับลงมาประมาณไม่กี่เมตร

การเคลื่อนตัวของพื้นทะเลที่เกิดขึ้นแทบจะทันทีทันใดนี้เองที่ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิ โดยทำให้น้ำทะเลปริมาณมหาศาลเคลื่อนตัวออกไป ยกตัวอย่างเช่น หากพื้นทะเลยกตัวขึ้นเพียงหนึ่งเมตร ครอบคลุมพื้นที่ 200 x 100 กิโลเมตร ที่มีความลึก 1 กิโลเมตร ปริมาตรน้ำที่ถูกเคลื่อนตัวออกไปจะท่วมสนามกีฬาเวมบลีย์ถึงหลังคาถึง 17.5 ล้านเท่า

การยกตัวขึ้นหนึ่งเมตรเช่นนี้จะแพร่กระจายออกไปจากบริเวณที่ยกตัวไปทุกทิศทาง ทำให้เกิดปฏิกิริยากับคลื่นทะเลที่เกิดจากลมตามปกติ กระแสน้ำขึ้นลง และรูปร่างของพื้นทะเล ก่อให้เกิดคลื่นสึนามิหลายลูกในมหาสมุทรเปิด 

คลื่นสึนามิเดินทางข้ามมหาสมุทรลึกด้วยความเร็วสูงสุดถึง 440 ไมล์ต่อชั่วโมง จึงคาดว่าจะไปถึงชายฝั่งมหาสมุทรแปซิฟิกภายใน 24 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม พลังงานบางส่วนของคลื่นจะสลายไปเมื่อเคลื่อนผ่านมหาสมุทร ดังนั้นคลื่นสึนามิจึงมักมีอันตรายน้อยกว่าเมื่อเคลื่อนตัวไปตามแนวชายฝั่งที่ไกลที่สุดจากจุดเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งเหตุการณ์ที่อันตรายนี้เกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของคลื่นเมื่อพื้นทะเลยกตัวขึ้นสู่ชายฝั่ง คลื่นจะช้าลงและสูงขึ้น ส่งผลให้เกิดคลื่นซัดเข้าหาและเกินแนวชายฝั่งปกติ

แผ่นดินไหวในคาบสมุทรคัมชัตกาเกิดขึ้นลึกลงไปในเปลือกโลกเล็กน้อย (20.7 กม.) เมื่อเทียบกับแผ่นดินไหวในสุมาตราเมื่อปี 2004 และแผ่นดินไหวในญี่ปุ่นเมื่อปี 2011 ส่งผลให้พื้นทะเลเคลื่อนตัวในแนวตั้งน้อยลงเล็กน้อย นี่คือสาเหตุที่เราได้เห็นการยกเลิกคำเตือนเรื่องคลื่นสึนามิก่อนที่คลื่นสึนามิจะมาถึง