กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ

กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรตามหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน พทธศกราช ๒๕๕๑

ชนมธยมศกษาปท ๔-๖

หนงสอเรยน รายวชาพนฐาน

ผเรยบเรยง

รองศาสตราจารยพเยาว ยนดสข

ดร.โรจนฤทธ โรจนธเนศ

อาจารยสรสงห นรชร

ผตรวจ

ดร.กราง ไพรวรรณ

พนตร ดร.สมคด เมตไตรพนธ

อาจารยสชาต นลสำาราญจต

บรรณาธการ

รองศาสตราจารย ดร.พมพนธ เดชะคปต

สงวนลขสทธ

สำ�นกพมพ บรษทพฒน�คณภ�พวช�ก�ร (พว.) จำ�กด

พ.ศ. ๒๕๕๘

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ (พว.)

๗๐๑ ถนนนครไชยศร แขวงถนนนครไชยศร เขตดสต กรงเทพฯ ๑๐๓๐๐

โทร. ๐-๒๒๔๓-๘๐๐๐ (อตโนมต ๑๕ ส�ย), ๐-๒๒๔๓-๑๘๐๕

แฟกซ : ทกหม�ยเลข, แฟกซอตโนมต : ๐-๒๒๔๑-๔๑๓๑, ๐-๒๒๔๓-๗๖๖๖

website : www.iadth.com

คำ�นำ� กระทรวงศกษาธการไดประกาศใชหลกสตรแกนกลางการศกษาขนพนฐาน

พทธศกราช2551ซงเปนกรอบหลกสตรทใหโรงเรยนทวประเทศใชเปนแนวทางสรางหลกสตร

สถานศกษาไทย เปนหลกสตรทเนนมาตรฐานการเรยนร หลกสตรกลมสาระการเรยนร

วทยาศาสตรรายวชาพนฐานม.4-6จะตองไดรบการพฒนาใหมสาระและกระบวนการเรยนร

เปนไปตามมาตรฐานการเรยนรและตวชวดทกำาหนดในหลกสตร

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ(พว.)เปนสถาบนเอกชนทมบทบาทสำาคญประการหนง

ในการชวยสนบสนนการศกษาของชาตมหนาทสำาคญประการหนงคอการจดทำาหนงสอเรยน

แผนการจดการเรยนร ชดกจกรรมการเรยนร และสรางอปกรณประกอบการเรยนการสอน

ตลอดจนการนำาเครองมอประเมนรอบดานรวมทงนวตกรรมมาใชในการจดการเรยนการสอน

เพอใหการจดการเรยนการสอนกลมสาระการเรยนรวทยาศาสตรสามารถพฒนานกเรยน

ใหมความรตามหลกสตร ทกษะศตวรรษท 21 ควบคความมจตวทยาศาสตร

และคานยมหลก12ประการ

ในการพฒนาหนงสอเรยน รายวชาพนฐาน วทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4-6

มหนงสอเรยนดงน

รายวชาพนฐาน วทยาศาสตร ชนมธยมศกษาปท 4-6

สารและสมบตของสาร(เคมม.4-6)

แรงและการเคลอนทพลงงาน(ฟสกสม.4-6)

กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ (กายภาพ ม.4-6)

ชวตกบสงแวดลอมสงมชวตกบกระบวนการดำารงชวต(ชววทยาม.4-6)

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ (พว.) หวงวาหนงสอเรยนจะเปนประโยชนอยางสงสด

ตอนกเรยนผพรอมจะเรยนรดวยการใชกระบวนการทางวทยาศาสตรและกระบวนการตางๆ

รวมทงการบรณาการปรชญาของเศรษฐกจพอเพยงและอาเซยน เพอความเปนพลเมอง

ในศตวรรษท21ของเดกไทยสมาตรฐานสากล

สถาบนพฒนาคณภาพวชาการ (พว.)

สารบญหนวยการเรยนรท 3 ธรณประวต 51

3.1 อายทางธรณวทยา 52

3.2ซากดกดำาบรรพ 53

3.3การลำาดบชนของหน 58

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท3ธรณประวต 68

หนวยการเรยนรท 4 เอกภพ 69

4.1 ความสำาคญของดาราศาสตร 70

4.2กำาเนดเอกภพ 71

4.3กาแลกซ 76

1. ก�แลกซท�งช�งเผอก 78

2. ก�แลกซเพอนบ�น 79

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท4เอกภพ 81

หนวยการเรยนรท 5 ดาวฤกษ 82

5.1 ววฒนาการของดาวฤกษ 84

กำ�เนดและววฒน�ก�รของดวงอ�ทตย 86

5.2ความสวางและอนดบความสวางของดาวฤกษ 90

5.3สและอณหภมผวของดาวฤกษ 92

5.4ระยะหางของดาวฤกษ 94

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท5ด�วฤกษ 99

หนา

หนวยการเรยนรท 1 โลกและการเปลยนแปลง 7

1.1 ความเปนมาของโลก 8

1.2 อายของโลก 8

1.3 โครงสรางของโลก 9

1.4 ปรากฏการณทางธรณวทยา 11

1.แผนดนไหว 12

2. ภเข�ไฟ 28

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท1โลกและก�รเปลยนแปลง 37

หนวยการเรยนรท 2 ธรณภาค 38

2.1 แผนธรณภาคและการเคลอนท 39

2.2หลกฐานและขอมลทางธรณวทยา 42

1. รอยตอของแผนธรณภ�ค 42

2. รอยแยกของแผนธรณภ�คและอ�ยของหนบนเทอกเข�กล�งมห�สมทร 43

3. ก�รคนพบซ�กดกดำ�บรรพ 43

4. ก�รเปลยนแปลงของอ�ก�ศ 45

5. สน�มแมเหลกโลกโบร�ณ 45

2.3ลกษณะรอยตอของแผนธรณภาคแบบตางๆ 47

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท2ธรณภ�ค 50

หนา

หนวยการเรยนรท 6 กำาเนดระบบสรยะ 100

6.1 กำ�เนดระบบสรยะ 101

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท6กำ�เนดระบบสรยะ 108

หนวยการเรยนรท 7 เทคโนโลยอวกาศ 109

7.1 ด�วเทยมและย�นอวก�ศ 111

7.2 ก�รใชประโยชนจ�กเทคโนโลยอวก�ศ 121

1. ด�วเทยมอตนยม 122

2. ด�วเทยมสำ�รวจทรพย�กรโลก 123

3. ด�วเทยมสงเกตก�รณด�ร�ศ�สตร 123

4. ด�วเทยมสอส�ร 124

5. ด�วเทยมสอส�รของไทย 124

6. กลองโทรทรรศนอวก�ศฮบเบล 124

คำ�ถ�มท�ยหนวยก�รเรยนรท7เทคโนโลยอวก�ศ 127

บรรณ�นกรม 128

หนา

ความเปนมาของโลก

ปรากฏการณทางธรณวทยา

อายของโลก

โลกและ

การเปลยนแปลง

โครงสรางของโลก

แผนดนไหว

ภเขาไฟ

โลกและการเปลยนแปลง

หนวยการเรยนรท 1

แผนผงสาระการเรยนร

ตวชวด

1. สบคนและอธบายหลกการ

ในการแบงโครงสรางโลก

(ว6.1ม.4-6/1)

2. ทดลองเลยนแบบและอธบาย

กระบวนการเกดแผนดนไหว

ภเขาไฟปะท(ว6.1ม.4-6/3)

3. สบคนและอธบายความสำาคญของ

ปรากฏการณทางธรณวทยาแผนดนไหว

ภเขาไฟปะททสงผลตอสงมชวตและ

สงแวดลอม(ว6.1ม.4-6/4)

8 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 9โลกและการเปลยนแปลง

1.1 ความเปนมาของโลก

1.2 อายของโลก

โลกเปนดาวเคราะหดวงหนงในระบบสรยะทถอกำาเนดเมอสพนหกรอยลานปมาแลว และ

มนษยมขอสงสยวา โลกกำาเนดขนมาไดอยางไร นกวทยาศาสตรไดสนนษฐานเกยวกบการกำาเนดโลกไว

หลายประการ แตละขอสนนษฐานของการกำาเนดโลกทนกวทยาศาสตรไดอธบายไวมหลายทฤษฎ

ดงน

1. ดวงอาทตยรวมตวขนมาจากฝนละอองเปนรปคลายไขดาว เคลอนทไปในอวกาศ

ฝนละอองรอบนอกไดหดตว ทำาใหเกดเปนดาวเคราะหตาง ๆ รวมทงโลกดวย

นกวทยาศาสตรไดศกษาเกยวกบโลกและพยายามศกษาวา โลกประกอบดวยอะไร

ภาพท 1.2 โครงสรางของโลก

ทงภายนอกโลกและภายในโลก ระยะทางจากพนผวโลกถง

ศนยกลางของโลกประมาณ 6,400 กโลเมตร

ประกอบดวยชนของหนและโลหะ ซงแบงเปน

ชนตาง ๆ 3 ชน คอ ชนเปลอกโลก

ชนเนอโลกหรอแมนเทล และชนแกนโลก

เอกภพมอายประมาณหนงพนสรอยลานป ดวงอาทตย

มอายประมาณหาพนลานป ดวงอาทตยแผรงสและพดพา

เมฆฝนทเหลอออกไปเปนจำานวนมาก เหลออยเพยงสวนนอย

โดยสวนทเหลอน เกดเปนวงแหวนฝนรอบดวงอาทตยซงใช

ระยะเวลานาน จนกระทงวงแหวนฝนเปลยนรปเปนดาวเคราะห

หลายดวงรวมทงโลกดวย

การหาอายของโลก สามารถศกษาไดจากชนหน ซงสรป

ไดดงน หนทมอายเกาแกทสดจะอยชนลางสด และเกดภายหลง

การกำาเนดโลกไดไมนาน ดงภาพ

ภาพท 1.1 อายโดยประมาณของโลกและชนหนตาง ๆทมาภาพ : http://dusithost.dusit.ac.th

หนเก

าแกท

สดเท

าทคน

พบ

4,600

ลานป0

อายของโลก

570

1,000

2,000

3,000

4,000

ซากด

กดำาบ

รรพ

ทเกา

แกทส

ดทคน

พบลา

วาแล

ะเถา

ของภ

เขาไ

ฟทด

บสนท

แลว

ชนหน

ทมซา

กดกด

ำาบรร

พนอ

ย

ชนหน

ทเตม

ไปดว

ยซาก

ดกดำา

บรรพ

2. โลกเคยเปนสวนหนงของดวงดาวทอยใกลดวงอาทตย

ดาวดวงนถกดวงอาทตยดงดดวตถรอนออกไปและแตกออก

เปนดาวเคราะหหลายดวง

3. ทฤษฎดาวค อธบายวาดวงอาทตยเปนดาวดวงหนง

ของดาวคหนง ดาวอกดวงหนงเกดระเบดขน กลายเปนกลมกอน

สสารตาง ๆ กลมกอนเหลานถกดงดดไวในวงโคจรของดวงอาทตย

เมอเวลาผานไปเปนระยะเวลานาน กลมกอนเหลานไดรวมกน

กลายเปนดาวเคราะหหลาย ๆ ดวงโคจรรอบดวงอาทตย

คำ�ถ�มสำ�คญ

• โลกมโครงสรางภายในเปนอยางไร

• นกธรณวทยามหลกการในการแบงโครงสรางโลกอยางไร

1. ชนเปลอกโลก

ชนเปลอกโลก (crust) มความหนาประมาณ 0-70 กโลเมตร เปนผวดานนอกทปกคลม

โลก ประกอบดวย แผนดน 1 สวน และผนนำ� 3 สวน เปลอกโลกแตละบรเวณมความหนาไมเทากน

สวนทหนาทสด คอ สวนทรองรบเทอกเขาทสงทสด สวนทบางทสด คอ สวนทรองรบมหาสมทรทลกทสด

1.3 โครงสรางของโลก

โลกมโครงสรางภายในเปนอยางไร

กจกรรมท 1.1 โครงสร�งโลก

ใหนกเรยนแบงกลม สบคนขอมลเกยวกบโครงสรางภายในของโลกจากแหลงเรยนรตาง ๆ

บนทกผล

วธทำ�

10 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 11โลกและการเปลยนแปลง

โครงสรางของโลกทง 3 ชน คอ ชนเปลอกโลก ชนเนอโลก และชนแกนโลก มลกษณะ

โครงสราง สมบตทางเคม และสมบตทางกายภาพแตกตางกนอยางมาก สงเหลานเปนสาเหตทำาให

เกดปรากฏการณทางธรรมชาตและปรากฏการณทางธรณวทยาตาง ๆ เชน แผนดนไหว ภเขาไฟปะท

นกเรยนทราบหรอไมวา ปรากฏการณทางธรณวทยาตาง ๆ เชน แผนดนไหว ภเขาไฟปะท

เกดขนไดอยางไร และมผลตอการเปลยนแปลงของโลกอยางไร

3. ชนแกนโลก

ชนแกนโลก (core) เปนชนทอยลกจากผวโลกลงไปประมาณ 2,900 กโลเมตรซงแบง

ไดเปน 2 ชน ไดแก 1. แกนโลกชนนอก (outer core) มความหนาประมาณ 2,200 กโลเมตร

(ตงแต 2,900-5,100 กโลเมตร) สำาหรบชนนเชอวาสวนประกอบสวนใหญเปนเหลก (Fe) และนกเกล

(Ni) หลอมเหลว มอณหภมสงมาก และ 2. แกนโลกชนใน (inner core) มความหนาประมาณ

1,270 กโลเมตร (ตงแต 5,100-6,370 กโลเมตร) มสวนประกอบเปนเหลกและนกเกลเหมอนแกนโลก

ชนนอก แตเนองจากมความดนและอณหภมสงมากและอาจสงถง 6,000 ำC ดงนน จงทำาให

สวนประกอบเหลานอยในสภาพของแขง

2. ชนเนอโลก

ชนเนอโลก (mantle) มความหนาประมาณ 2,900 กโลเมตรจากฐานลางสดของ

ชนเปลอกโลก บางสวนเปนหนหลอมเหลวหรอหนหนด สวนบนของชนเนอโลกเปนหนทเยนตวแลว

บางสวนเปราะ ทำาใหเกดเปนรอยแยก

ชนเนอโลกสวนบนกบชนเปลอกโลกรวมเรยกวา ธรณภ�ค (lithosphere) ซงม

ความหนาประมาณ 100 กโลเมตร ชนเนอโลกทระดบความลกประมาณ 100-350 กโลเมตร เรยกวา

ชนฐ�นธรณภ�ค (asthenosphere) เปนชนของหนหลอมละลายรอนหรอหนหนดทเรยกวาแมกมา

(magma) และชนเนอโลกทระดบความลกประมาณ 350-2,900 กโลเมตร เปนชนทเปนของแขงรอน

และหนดกวาตอนบน มอณหภมสงประมาณ 2,250 ำC-4,500 ำC

ภาพท 1.3 โครงสรางโลกทงภายนอกและภายใน

ชนเปลอกโลกแบงออกเปน 2 ชนยอย คอ 1. เปลอกโลกภ�คพนทวป หรอสวนท

เปนแผนดนทงหมด หนสวนใหญประกอบดวยแรทมธาตซลกา (silica) และอะลมนา (alumina) เปน

สวนใหญ และ 2. เปลอกโลกใตมห�สมทร หรอสวนทถกปกคลมดวยนำ� หนสวนใหญประกอบดวย

แรทมธาตซลกา (silica) และแมกนเซย (magnesia) เปนสวนใหญ

นกธรณวทยาบางทานมความเชอวา เมอ 200 ลานปมาแลว ทวปตาง ๆ ทงหมดในโลกเคย

อยตดกนเปนแผนเดยว โดยมมหาสมทรลอมรอบ ตอมามการแตกออกเปนชน ๆ แตละชนคอย ๆ

เคลอนหางจากกนออกไปเปนแผนทวปตาง ๆ แผนละทวป เมอแผนทวปเคลอนทไป ทวปตาง ๆ ก

คอย ๆ เลอนหางออกจากกนชา ๆ โดยแผนทวปเหลานเคลอนทดวยความเรวประมาณ 10-100

มลลเมตรตอป เปนการเคลอนททชามาก แตเมอแผนทวปกระทบกนดวยกำาลงแรงทำาใหเกดผลท

ไมมใครหยดยงได คอ เกดแผนดนไหว และภเขาไฟปะท

1.4 ปรากฏการณทางธรณวทยา

• แผนดนไหวเกดในทวปอะไรมากทสด

• ความเสยหายทเกดจากแผนดนไหวมมากนอยเพยงใด

• แผนดนไหวแตละครงทำาใหเกดความรนแรงทกครงหรอไม อยางไร

• นกเรยนจะหลกเลยงการเกดแผนดนไหวไดหรอไม อยางไร

คำ�ถ�มสำ�คญ

ประเทศใดบางมรายงานขาวเกยวกบแผนดนไหวเกดขน

ความรนแรงและความเสยหายเปนอยางไร

กจกรรมท 1.2 ร�ยง�นข�วก�รเกดแผนดนไหว

ภาพท 1.4 ความเสยหายทเกดจากแผนดนไหว

วธทำ�

1. สบคนขอมลขาวสารเกยวกบแผนดนไหวจากอนเทอรเนต

2. อภปรายเกยวกบความรนแรง และความเสยหายทเกดจาก

แผนดนไหว

3. อภปรายเกยวกบประเทศทเกดแผนดนไหว

12 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 13โลกและการเปลยนแปลง

1. แผนดนไหว

แผนดนไหว (earthquake) คอ การสนสะเทอนของแผนดนท รสกได ณ บร เวณใด

บรเวณหนงบนผวโลก สวนใหญเกดจากการเคลอนตวของเปลอกโลกทรองรบผวโลกอย บางครงเกดจาก

ภเขาไฟปะท

ภาพท 1.6 แผนทรอยเลอนมพลงในประเทศไทยทมาภาพ : กรมทรพยากรธรณ กระทรวงทรพยากรธรรมชาตและสงแวดลอม (2555)

คำ�ถ�มสำ�คญ

การเคลอนทของเปลอกโลกมผลตอการเกด

แผนดนไหวอยางไร

• เมอเลอนชดอปกรณรอยเลอน รปทเขยนบนแผนดนนำ�มน และลกษณะการเรยงตวของ

ชนดนนำ�มนมการเปลยนแปลงหรอไม อยางไร

• การทดลองนเหมอนกบการเกดเหตการณใดบนโลก

• สรปผลการทดลองนไดอยางไร

กจกรรมท 1.3 รอยเลอน

วสดอปกรณ

1. ชดอปกรณรอยเลอน 1 ชด

2. ดนนำ�มน 3 ส สละ 1 กอน

3. ไมแหลม 1 อน

วธทำ�

1. นำาดนนำ�มนมากดแผลงในทวางของชดรอยเลอนใหเตม

เปนชน ๆ ชนละ 1 ส ภาพท 1.5 ชดอปกรณรอยเลอน

2. นำาไมแหลมมาเขยนรปเรขาคณต 2 มต หรอรปสตวชนดตาง ๆ ลงบนดนนำ�มนใหเตมพนท

3. ขยบชดรอยเลอนใหดานหนงขยบขน และอกดานหนงขยบลง สงเกตการเปลยนแปลงและ

บนทกผล

แผนภาพกางปลา สาเหตการเกดแผนดนไหว

ก�รเกดแผนดนไหว

ส�เหต

การปะทของภเขาไฟ

การกระทำาของมนษย

การเคลอนทของเปลอกโลก

14 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 15โลกและการเปลยนแปลง

1. ขวดแกวใสปากกวางขนาดใหญ จนำ�ประมาณ 1,000 ลกบาศกเซนตเมตร

2. ขวดแกวใสขนาดเลก จนำ�ประมาณ 100 ลกบาศกเซนตเมตร

3. นำ�รอน 100 ลกบาศกเซนตเมตร

4. นำ�เยน (นำ�ผสมนำ�แขง) 1,000 ลกบาศกเซนตเมตร

5. เศษวสดเบา ๆ เชน เมดโฟม

6. เศษกระดาษ ยางรด

7. อะลมเนยมฟอยล

8. ดนสอหรอวสดยาวปลายแหลม

9. นำ�หมกหรอเกลดไอโอดน

วสดอปกรณ

1. เตมนำ�รอนปรมาตร 100 ลกบาศกเซนตเมตร ลงในขวดแกวใสขนาดเลก แลวหยดนำ�หมก

3-4 หยด (หรอใสเกลดไอโอดน 4-5 เกลด) ลงไป ปดปากขวดแกวใสขนาดเลกดวย

อะลมเนยมฟอยล รดดวยยางรดใหแนน แลววางลงในขวดแกวใสปากกวาง

2. เตมนำ�เยนปรมาตร 1,000 ลกบาศกเซนตเมตร ลงในขวดแกวใสปากกวาง รอจนกระทงนำ�นง

3. วางเศษกระดาษ 3-4 แผน บนปากขวดแกวใสปากกวาง และวางเมดโฟมบนแผนกระดาษ

4. คอย ๆ แหยดนสอหรอวสดปลายแหลมลงในขวดแกวใสปากกวาง ใหปลายแหลมของดนสอ

เจาะร 2 ร ทแผนอะลมเนยมฟอยล

5. สงเกตการเปลยนแปลงทเกดขน บนทกผล

วธทำ�

• เมอเจาะรแผนอะลมเนยมฟอยลแลว เกดอะไรขนบาง อยางไร

• ถาการทดลองนเปรยบเหมอนการเกดแผนดนไหว สงตอไปนนาจะแทนอะไร

๐ แผนกระดาษ

๐ เมดโฟมเลก ๆ

๐ นำ�สจากขวดแกวใสขนาดเลก

๐ นำ�ในขวดแกวใสปากกวางขนาดใหญ

• แผนดนไหวเกดขนไดอยางไร

• ถาเปลยนระดบนำ�ในขวดแกวใสปากกวางใหสงหรอเตยกวาเดม ผลจะเปนอยางไร

รอยเลอนสามารถแบงออกตามลกษณะการเคลอนตวในทศทางตาง ๆ เนองจากรอยเลอน

ในประเทศไทยมดวยกนหลายแนว แตรอยเลอนทกแนวนนมใชเปนแหลงกำาเนดแผนดนไหว มเพยง

บางสวนทยงเคลอนตวได ถอวาเปนแหลงกำาเนดแผนดนไหว ขนาดของแผนดนไหวทเกดจาก

รอยเลอนจะมากหรอนอยขนกบความยาวของแนวรอยเลอน และระยะทางทเกดขนจากการเคลอนตว

หากเคลอนตวไดมากกจะเกดแผนดนไหวขนาดใหญ

ภาพท 1.7 จำาลองการเกดแผนดนไหว

1. แผนดนไหวจ�กก�รเคลอนทของเปลอกโลก เกดจากเปลอกโลกทอยตามแนวระหวาง

รอยตอของแผนธรณภาคเกดการเคลอนท ทำาใหชนหนขนาดใหญเกดรอยแตกหกหรอเลอนตว

พรอมกบสงคลนไหวสะเทอนผานพนดนทอยโดยรอบ และถายโอนพลงงานศกยใหกบชนหนทอยตดกน

ซงจะแผกระจายจากจดกำาเนดไปทกทศทกทางผานตวกลางภายในโลกขนมาบนผวโลกได

แผนดนไหวเปนปรากฏการณธรรมชาตทสามารถสงแรงสนสะเทอนไปไดไกลบนผวโลกเปนระยะหลายพนกโลเมตรในหลายประเทศ เนองจากเกดการเคลอนตวโดยฉบพลนของเปลอกโลก แผนดนไหวสวนใหญมกเกดตรงบรเวณขอบของแผนเปลอกโลก ซงเปนแนวแผนดนไหวของโลก

สาเหตของการเกดแผนดนไหวเปนดงแผนภาพ

คำ�ถ�มสำ�คญ

แผนดนไหวเกดขนไดอยางไร

กจกรรมท 1.4 ก�รเกดแผนดนไหว

นกวทยาแผนดนไหว (seismologist) เปนนกวทยาศาสตรผศกษาเกยวกบ

แผนดนไหวและการกระจายตวของคลนแผนดนไหวภายใตเปลอกโลกอาชพนาร

16 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 17โลกและการเปลยนแปลง

ภาพท 1.9 คลนแผนดนไหวในรปคลนในตวกลางและคลนพนผว

ภาพท 1.8 ศนยเกดแผนดนไหวและจดเหนอศนยเกดแผนดนไหว

1. จดเกดแผนดนไหวระดบตน มความลกไมเกน 60 กโลเมตร ระดบนมการเกด

แผนดนไหวประมาณรอยละ 85-90

2. จดเกดแผนดนไหวระดบลก มความลกประมาณ 60-300 กโลเมตร ระดบน

มการเกดแผนดนไหวประมาณรอยละ 10-15

ระดบลกทสดของจดเกดแผนดนไหวทสามารถทำาการวดได คอ ระดบ 696 กโลเมตร

2.แผนดนไหวจ�กก�รปะทของภเข�ไฟ เกดจากแมกมาหรอหนหลอมเหลวใตผวโลก

เคลอนตวตามเสนทางสปลองภเขาไฟ ทำาใหเกดการสนสะเทอนอยางรนแรงจนทำาใหเกดแผนดนไหว

3.แผนดนไหวจ�กก�รกระทำ�ของมนษย เกดจากมนษยตองการปจจยพนฐาน ไดแก อาหาร

ยา เครองนงหม และทอยอาศย มนษยตองมการปรบสภาพพนทใหเหมาะสมตอการดำารงชวต เชน

ในบางพนทมการสรางเขอนหรออางเกบนำ�ขนาดใหญ สำาหรบวางแผนกอสรางอาคารและเขอนขนาดใหญ

การทำาเหมอง การทำางานของเครองจกรกล การทดลองระเบดปรมาณใตดน สงเหลานลวนเปนปจจยท

ทำาใหเกดแผนดนไหวทงสน

แผนดนไหวสวนใหญเกดในชนเปลอกโลกลกไมเกน 100 กโลเมตร ยกเวนแผนดนไหว

ทเกดบรเวณรอยตอของธรณภาค ซงมความลกมากกวา 100 กโลเมตรได แตมจำานวนครงนอยกวา

ตำาแหนงทเปนจดกำาเนดการไหวสะเทอนของแผนดนหรอจดเกดแผนดนไหวเรยก ศนยเกดแผนดนไหว

(focus หรอ hypocenter) และตำาแหนงบนผวโลกทอยเหนอศนยเกดแผนดนไหวเรยก จดเหนอ-

ศนยเกดแผนดนไหว (epicenter) การเกดแผนดนไหวอาจเกดไดหลายจดบรเวณใตเปลอกโลก ดงน

คลนแผนดนไหวมลกษณะการเคลอนททซบซอนหลายระนาบ ทำาให เปลอกโลกทคลน

แผนดนไหวเคลอนทผานเกดการสนสะเทอน โกงตว หรอมดตว แผนดนไหวทเกดขนจะมความ

เสยหายมากหรอนอยขนอยกบพลงงานทถกปลดปลอยออกมาวามขนาดมากนอยเพยงใด

ขณะเกดแผนดนไหวใตทะเลทำาใหเกดคลนนำ� หรอ

คลนใตนำ� เกดการเปลยนแปลงระดบนำ�อยางรวดเรวและ

บางครงเกดคลนขนาดใหญ เรยกวา สน�ม (tsunami)

ซงอาจมระดบความสงถง 60 เมตร หรอสงเทากบตก 20 ชน

เปนคลนทเคลอนตวเรวเปนระยะทางไกล และเมอเขาใกลฝง

คลนจะเพมขนาดใหญขนสามารถกอใหเกดนำ�ทวมและ

สรางความเสยหายทรนแรงกบอาคารบานเรอนทอยรมฝง

ทะเล

สน�ม เปนภาษาญปนใชเรยกคลนนำ�

ทเกดจากแผนดนไหว เคลอนทดวย

ความเรวคลนประมาณ 600-800

กโลเมตร/ชวโมง

P S

คลนแผนดนไหว

คลนแผนดนไหว หรอคลนไหวสะเทอน หรอคลนสนสะเทอน คอ พลงงานทถกปลดปลอยจาก

การเกดแผนดนไหวในรปของคลน แบงไดเปน 2 ชนด คอ คลนในตวกลาง และคลนพนผว

2. คลนพนผว (surface waves) คอ คลนท เคลอนแผกระจายออกไปจากจดเหนอ

ศนยเกดแผนดนไหว เคลอนผานไปตามแนวพนผวโลก และเคลอนผานตวกลางทมเนอตางชนดกน

มการเคลอนตวแบบลกกลงเหมอนคลนในมหาสมทร

1. คลนในตวกลาง (body waves) คอ คลนท เคลอนแผกระจายออกเปนวงรอบ ๆ

ศนยเกดแผนดนไหว และเดนทางในตวกลางทมเนอชนดเดยวกนตลอด เคลอนผานกอนหนใตผวนำ�

ซงทำาใหเกดการกด ขยาย และเคลอนทขนลง

18 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 19โลกและการเปลยนแปลง

• สนาม คออะไร

• สนามเกดในประเทศไทยเมอใด

รนแรงมากนอยเพยงใด

• ผลกระทบจากการเกดคลนสนามเปนอยางไร

• คลนสนามจะเกดขนอกไดหรอไม อยางไร

ภาพท 1.10 คลนสนาม

สนามเกดจากแผนดนไหวใหญในทะเล และมการเคลอนตวของเปลอกโลกตามแนวดง และ

การแทนทนำ� ผวนำ�ถกดนใหสงขนและแผกระจายออกทง 2 ดาน ซดเขาหาฝงดวยความเรวสงโดยม

ความเรวสงมากในทะเลลก อาจเคลอนทดวยความเรวหลายรอยกโลเมตรตอชวโมง แตมความเรวนอย

ในทะเลตนดวยความเรวระดบหลายสบกโลเมตรตอชวโมง

สงทบงบอกไดวาจะเกดสนาม คอ การลดลงอยางรวดเรวของระดบนำ�ทะเล

ตามชายหาด ซงถาเกดเหตการณเชนนจะตองรบอพยพไปยงทสงทนท เพราะ

หลงการลดลงของระดบนำ�ทะเล ไมนานจะมนำ�ทะเลปรมาณมหาศาลไหลทะลก

เขาสแผนดน ซงอาจมระยะทางหลายรอยเมตรจากฝง

แผนดนไหวเปนปรากฏการณธรรมชาตทสามารถสงแรงสนสะเทอนไปไดไกลหลายประเทศ ดงนน

การตรวจวดระดบความรนแรงของแผนดนไหวจงใชทงระบบเครอขายสถานตรวจวดแผนดนไหว

ในระดบประเทศ และเครอขายระดบโลก เพอวเคราะหตำาแหนง ขนาด และเวลาเกดเหตการณ

แผนดนไหวไดอยางรวดเรว ประเทศไทยเรมตรวจแผนดนไหว เมอ พ.ศ. 2506 สถานตรวจแผนดนไหว แหง

แรกของกรมอตนยมวทยาตดตง ณ จงหวดเชยงใหม โดยเขารวมอยในเครอขายระบบมาตรฐานโลก (World-

สนามนอกจากจะเกดจากการเคลอนตวของเปลอกโลกตามแนว

รอยเลอนทกอใหเกดแผนดนไหวทพนทองทะเลแลว ยงอาจเกดจากการปะทอยาง

รนแรงของภเขาไฟใตทะเล หรอเกดจากดนทพนทองทะเลถลม หรอเกดจากการ

ทดลองระเบดปรมาณใตทะเลได

wide Standardized Seismograph Network

: WWSSN) และตอมาปรบเปลยน เปนระบบ

เครอขาย IRIS (Incorporated Research

Institution of Seismology)

เครอขายการตรวจวดแผนดนไหว มหนวยงานหลกทรบผดชอบโดยตรง ไดแก กรมอตนยมวทยา

ดงน แบบแอนะลอก จำานวน 14 แหง ไดแก จงหวดเชยงราย เชยงใหม นาน เขอนภมพล นครราชสมา

นครสวรรค เขอนเขาแหลม หนองพลบ เลย กาญจนบร จนทบร อบลราชธาน สงขลา และภเกต และ

แบบระบบดจทล จำานวน 14 แหง ไดแก จงหวดเชยงราย เชยงใหม (2 แหง) แมฮองสอน แพร ตาก นาน

ขอนแกน เลย เขอนศรนครนทร (กาญจนบร) หนองพลบ นครราชสมา สราษฎรธาน และสงขลา

คำ�ถ�มสำ�คญ

คลนสนามทเคยเกดในประเทศไทย

มความรนแรงมากนอยเพยงใด

กจกรรมท 1.5 คลนสน�ม

วธทำ�

1. ใหนกเรยนแบงกลม และสบคนขอมลเกยวกบการเกดสนามในประเทศไทย

2. อภปรายภายในกลมเกยวกบวน เวลา ทเกดความรนแรง และผลกระทบทเกดจาก

คลนสนามในประเทศไทย

ก�รวดระดบคว�มรนแรงของแผนดนไหว

ประ เทศไทย เร มม ก ารตรวจแผนดน ไหว

เมอ พ.ศ. 2506 สถานตรวจแผนดนไหวแหงแรก

ของกรมอตนยมวทยาตดตง ณ จงหวดเชยงใหม

(กรมอตนยมวทยา)

ก�รปรบปรงเครอข�ยสถ�นตรวจแผนดนไหว

การปรบปรงเครอขายสถานตรวจแผนดนไหว เกดขนหลงจากการเกดแผนดนไหวขนาดใหญ

9.3 รกเตอร บรเวณเกาะสมาตรา เมอวนท 26 ธนวาคม พ.ศ. 2547 ทำาใหเกดคลนสนามซดเขาหา

ชายฝงทะเลดานตะวนตกของประเทศไทย กอใหเกดความเสยหายอยางมากตอชวตและทรพยสน

ของประชาชนทงชาวไทยและนกทองเทยวตางประเทศ กรมอตนยมวทยาไดพจารณาใหมการปรบปรง

เครอขายสถานตรวจแผนดนไหวทวประเทศ โดยแบงเปน 2 โครงการ โครงการแรก ปรบปรงและ

ขยายเครอขายสถานดจทลเปน 15 สถาน โครงการท 2 ขยายเครอขายสถานตรวจแผนดนไหว (25 สถาน)

สถานวดอตราเรงของพนดน (20 สถาน) สถานวดระดบนำ�ทะเล (9 สถาน) และสถานวดอตราเรงใตพน

กรงเทพมหานคร (1 สถาน)

รอยเลอนแมจน

รอยเ

ลอนแ

มฮอง

สอน

รอยเ

ลอนบ

ว

รอยเลอนทาแขก

รอยเลอนศรสวสดรอยเลอนเจดยสามองค

รอยเ

ลอนร

ะนอง

รอยเล

อนคล

องมะ

รยรอ

ยเลอน

เถน

รอยเล

อนอต

รดตถ

รอยเ

ลอนแ

มทา

รอยเลอนพะเยา

รอยเลอนเมย

(ดจทล)

(แอนะลอก)

(ดจทล)

เชยงราย

พะเยา

นาน

ลำปาง

ตาก

แพร

อตรดตถ

สโขทย

กำแพงเพชร

อทยธาน

พษณโลก

ลพบร

กาญจนบร

เลย

หนองคาย

นครพนม

ชยภม

ปราจนบร

สรนทร

เพชรบร

ประจวบครขนธ

สราษฎรธาน

นครศรธรรมราช

กระบ

ยะลา

แมฮองสอน (2)

เชยงใหม

เพชรบรณ

สกลนคร

อบลราชธาน

นครราชสมา

จนทบร

กาญจนบร (2)

ระนอง

พงงา

ภเกต

ตรง

สงขลา

ปทมธาน

พระนครศรอยธยา

โครงการระบบตรวจวดแผนดนไหวระบบฐานขอมลและการเชอมโยงเครอขายตาง ๆ (100 ลานบาท)

โครงการระบบตรวจวดแผนดนไหวอตโนมตระยะไกลเพอการเตอนภยสนาม (500 ลานบาท)

เวบไซตแนะนำา

20 กระบวนการเปลยนแปลงของโลก ดาราศาสตร และอวกาศ ม.4-6 21โลกและการเปลยนแปลง

ภาพท 1.11 ตำาแหนงสถานตรวจแผนดนไหวของกรมอตนยมวทยา

http://www.seismology.tmd.go.th (สำานกแผนดนไหว กรมอตนยมวทยา)

ขน�ดของแผนดนไหว (magnitude) คอ ปรมาณทมความสมพนธกบพลงงานทพนโลก

ปลดปลอยออกมาในรปของการสนสะเทอน ขนาดของแผนดนไหวสามารถวดจากขนาดความสงของ

การไหวสะเทอน (amplitude) ดงนน ขนาดของแผนดนไหวสามารถคำานวณไดจากการตรวจวดคา

ความสงของการสนสะเทอนของพนดนทเกดจากคลนแผนดนไหวทตรวจวดไดดวยเครองมอตรวจ

แผนดนไหว โดยเปนคาปรมาณทบงชระดบขนาดแผนดนไหว ดงปรากฏในตาราง

ต�ร�งท1.1 ความสมพนธของระดบขนาดและผลของการสนไหวโดยประมาณ

ระดบขน�ด ผลของก�รสนไหวโดยประม�ณ

1-2.9 เกดการสนไหวเลกนอย ผคนเรมมความรสกถงการสนไหว

บางครงรสกเวยนศรษะ

3-3.9 เกดการสนไหวเลกนอย ผทอาศยอยในอาคารรสกเหมอนรถไฟวงผาน

4-4.9 เกดการสนไหวปานกลาง ผทอาศยอยทงภายในอาคารและนอกอาคาร

รสกถงการสนสะเทอน วตถหอยแขวนแกวงไกว

5-5.9 เกดการสนไหวรนแรงเปนบรเวณกวาง เครองเรอนและวตถมการเคลอนท

6-6.9 เกดการสนไหวรนแรงมาก อาคารเรมเสยหายพงทลาย

7.0 ขนไป เกดการสนไหวรายแรง อาคาร สงกอสรางมความเสยหายอยางมาก

แผนดนแยก วตถทอยบนพนถกเหวยงกระเดน

นอกจากระดบขนาดแลว ยงมการวดความรนแรงของแผนดนไหว โดยกำาหนดจากผลกระทบ

หรอความเสยหายทเกดขนบนผวโลก ณ จดสงเกต การเคลอนทของสงของเครองใชตลอดจนความ

เสยหายของอาคารบานเรอนและสงกอสรางอน ๆ ซงขนอยกบสภาพพนดน ระยะหางจากจดกำาเนด

แผนดนไหว และปจจยอน ๆ ดงนน ในแผนดนไหวเดยวกน ความรนแรงของแผนดนไหวในแตละพนท

อาจแตกตางกนออกไป

ขน�ดของแผนดนไหว