แผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ที่ก่อให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อชีวิตและทรัพย์สิน นักวิทยาศาสตร์พยายามศึกษา และทำความเข้าใจการเกิดแผ่นดินไหว เพื่อเป็นข้อมูลในการหาแนวโน้มว่าจะเกิดขึ้นเมื่อใด ที่ไหน มนุษย์จะได้ป้องกัน และลดความเสียหายได้ เมื่อเกิดแผ่นดินไหว จะมีหินหนืดไหลออกมาจากปล่องภูเขาไฟเรียกว่า ลาวา มีการปล่อยคลื่น 2 ประเภท คือ คลื่นในตัวกลาง ได้แก่ คลื่นปฐมภูมิ คลื่นทุติยภูมิ และคลื่นพื้นผิว ได้แก่ คลื่นเลิฟ (Love Waves) คลื่นเรย์ลี (Rayleigh Waves) ความรุนแรงของแผ่นดินไหว มีหน่วยวัดเป็น มาตราเมอร์คัลลี (Mercalli scale) และมาตราริกเตอร์ (Richter scale)

แผ่นดินไหวแต่ละครัั้งในแต่ละประเทศ มีความรุนแรงต่างกัน เนื่องจากแผ่นดินไหวเป็นปรากฏการณ์ ที่เป็นผลจากการปลดปล่อยพลังงานที่สะสมไว้ของแผ่นธรณี ทำให้หินเปลี่ยนลักษณะ เลื่อนตัว แตกหัก และถ่ายโอนพลังงานอย่างรวดเร็วให้กับชั้นหินที่อยู่ติดกัน ในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ซึ่งจะแผ่กระจายจากจุดกำเนิดไปทุกทิศทุกทาง และสามารถเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางต่างๆ ภายในโลกขึ้นมาบนผิวโลก 

จุดกำเนิดการไหวสะเทือนของแผ่นดินหรือแผ่นดินไหว เรียกว่า ศูนย์เกิดแผ่นดินไหว ซึ่งเกิดได้หลายจุดในพื้นที่ตามแนวรอยเลื่อน ศูนย์เกิดแผ่นดินไหวจะอยู่ใต้โลกที่ระดับความลึกต่างๆ กัน ตำแหน่งบนผิวโลกที่อยู่เหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว เรียกว่า จุดเหนือศูนย์เกิดแผ่นดินไหว

แผ่นดินไหวนอกจากจะเกิดจากการเคลื่อนที่ของแผ่นธรณีแล้ว ยังเกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟในขณะที่หินหนืดใต้ผิวโลก เคลื่อนตัวตามรอยแยกสู่ปล่องภูเขาไฟ ซึ่งทำให้เกิดแผ่นดินไหวก่อนที่จะระเบิดออกมาเป็นลาวา หรือเกิดจากการกระทำของมนุษย์ เช่น การทดลองระเบิดปรมาณูใต้ดิน การระเบิดพื้นที่เพื่อสำรวจลักษณะของหิน เป็นต้น

เมื่อเกิดแผ่นดินไหว พลังงานที่ถูกปลดปล่อยจะอยู่ในรูปของคลื่นไหวสะเทือน 2 ชนิดคือ

1. คลื่นในตัวกลาง เป็นคลื่นที่เคลื่อนที่แผ่กระจายทุกทิศทางจากศูนย์เกิดแผ่นดินไหว และเดินทางอยู่ในตัวกลางที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่าน โดยคลื่นในตัวกลางแบ่งได้เป็น 2 ชนิด

        - คลื่นปฐมภูมิ หรือคลื่น P เป็นคลื่นตามยาว อนุภาคของตัวกลางที่คลื่นปฐมภูมิเคลื่อนที่ผ่าน จะเคลื่อนที่ในทิศทางเดียวกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นปฐมภูมิจะมีความเร็วมากกว่าคลื่นชนิดอื่น และเคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่เป็นของแข็ง ของเหลว และแก๊สได้

        - คลื่นทุติยภูมิ หรือคลื่น S เป็นคลื่นตามขวาง อนุภาคของตัวกลางที่คลื่นเคลื่อนที่ผ่านจะเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉาก กับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น คลื่นทุติยภูมิสามารถเคลื่อนที่ผ่านได้เฉพาะตัวกลางที่เป็นของแข็ง และมีความเร็วน้อยกว่าคลื่นปฐมภูมิ

2. คลื่นพื้นผิว เป็นคลื่นที่เคลื่อนที่บนผิวโลกหรือใต้ผิวโลกเล็กน้อย และเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วที่ช้ากว่าคลื่นในตัวกลาง มี 2 ชนิด

        - คลื่นเลิฟ หรือคลื่น L เป็นคลื่นที่ทำให้อนุภาคของตัวกลางสั่น ในแนวราบบริเวณใกล้กับผิวโลก โดยมีทิศทางตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น สร้างความเสียหายให้กับฐานรากของอาคาร หรือสิ่งปลูกสร้างต่างๆ

        - คลื่นเรย์ลี หรือคลื่น R เป็นคลื่นที่ทำให้อนุภาคของตัวกลาง เคลื่อนที่ในระนาบแนวดิ่งเป็นวงรี ในทิศทางเดียวกับการเคลื่อนที่ของคลื่น ทำให้พื้นผิวโลกมีการสั่นขึ้นลง

แนวรอยต่อที่สำคัญที่ทำให้เกิดแผ่นดินไหวมีอยู่ 3 แนวคือ แนวรอยต่อที่เกิดล้อมรอบมหาสมุทรแปซิฟิก แนวรอยต่อภูเขาแอลป์ในทวีปยุโรปและภูเขาหิมาลัยในทวีปเอเชีย และแนวรอยต่อที่เหลือ เช่น บริเวณเทือกเขากลางมหาสมุทร เป็นต้น

ความรุนแรงของแผ่นดินไหว กำหนดจากผลกระทบ หรือความเสียหายจากแผ่นดินไหวที่เกิดบนผิวโลก มาตราวัดความรุนแรงของแผ่นดินไหว กำหนดจากความรู้สึก หรืออาการตอบสนองของผู้คน ตลอดจนความเสียหายของบ้านเรือน โดยมีหลายมาตรา เช่น มาตราเมอร์คัลลีปรับปรุง และมาตราริกเตอร์ เป็นต้น

เรียบเรียงโดย : ปิตุพร พิมพาเพชร