Magnitudo Magnitudo dan dan

Energi Energi

GempabumiGempabumi

Magnitudo GempabumiMagnitudo Gempabumi

Magnitudo LokalMagnitudo Lokal Magnitudo Gelombang Badan (Magnitudo Gelombang Badan (body body

wavewave)) Magnitudo Gelombang Permukaan Magnitudo Gelombang Permukaan

((surface wavesurface wave)) Hubungan antar magnitudoHubungan antar magnitudo Energi GempabumiEnergi Gempabumi

MagnitudoMagnitudo Magnitudo gempaMagnitudo gempa adalah parameter adalah parameter

gempa yang berhubungan dengan besarnya gempa yang berhubungan dengan besarnya kekuatan gempa di sumbernya. kekuatan gempa di sumbernya.

Perhitungan Magnitudo Gempabumi yang Perhitungan Magnitudo Gempabumi yang dilakukan di tempat yang berbeda, harus dilakukan di tempat yang berbeda, harus menghasilkan harga yang sama walaupun menghasilkan harga yang sama walaupun gempa yang dirasakan di tempat-tempat gempa yang dirasakan di tempat-tempat tersebut berbeda. tersebut berbeda.

Cara Mengukur MagnitudoCara Mengukur Magnitudo

Pada umumnya magnitudo diukur berdasarkan amplitudo dan Pada umumnya magnitudo diukur berdasarkan amplitudo dan periode fase gelombang tertentu.periode fase gelombang tertentu.

RichterRichter pada tahun 1930-an memperkenalkan konsep magnitudo pada tahun 1930-an memperkenalkan konsep magnitudo untuk ukuran kekuatan gempa di sumbernya. Satuan yang untuk ukuran kekuatan gempa di sumbernya. Satuan yang digunakan adalah skala Richter (digunakan adalah skala Richter (Richter ScaleRichter Scale), yang bersifat ), yang bersifat logaritmik.logaritmik.

GuttenbergGuttenberg menggunakan fase gelombang permukaan terutama menggunakan fase gelombang permukaan terutama gelombang R, dengan magnitudonya dikenal sebagai gelombang R, dengan magnitudonya dikenal sebagai MMSS..

Magnitudo lain yaitu Magnitudo lain yaitu mmbb ((body waves magnitudobody waves magnitudo) diukur berdasar ) diukur berdasar

amplitudo gelombang badan, baik P maupun S.amplitudo gelombang badan, baik P maupun S.

Magnitudo Lokal

Magnitudo Lokal pertama kali diperkenalkan oleh Richter untuk mengukur magnitudo gempabumi lokal, khususnya di California, menggunakan fase gelombang-P.

Dalam perkembangannya skala ini banyak diadopsi untuk gempa-gempa yang terjadi di tempat lain.

Amplitudo yang digunakan untuk menghitung magnitudo lokal adalah amplitudo maximum gerakan tanah (dalam mikron) yang tercatat oleh seismograph torsi (torsion seismograph) Wood-Anderson, yang mempunyai periode natural = 0,8 sekon, magnifikasi (perbesaran) = 2800, dan faktor redaman = 0,8.

Seismograph Wood-Anderson

Magnitudo Lokal (ML)

M = magnitudo Gempabumi a = amplitudo gerakan tanah (dalam mikron) T = periode gelombang Δ = jarak pusat gempa atau episenter h = kedalaman gempa CS = koreksi stasiun oleh struktur lokal CR =koreksi regional yang berbeda untuk

setiap daerah gempabumi.

Skala Richter

Misal rekaman gempabumi (seismogram) dari seismometer yang terpasang sejauh 100 km dari pusat gempa, amplitudo maksimum 1 mm, maka kekuatan gempa sama dengan 3,0 skala Richter.

Untuk memudahkan dalam menentukan skala Richter ini, tanpa melakukan perhitungan matematis yang rumit, dapat meggunakan Tabel.

Parameter yang harus diketahui adalah amplitudo maksimum yang terekam oleh seismometer (dalam milimeter) dan beda waktu tempuh antara gelombang-P dan gelombang-S (dalam detik) atau jarak antara seismometer dengan pusat gempa (dalam kilometer).

Skala Richter

Pada gambar di samping ini sebuah seismogram mempunyai amplitudo maksimum sebesar 23 milimeter dan selisih antara gelombang P dan gelombang S adalah 24 detik maka dengan menarik garis dari titik 24 detik di sebelah kiri ke titik 23 mm di sebelah kanan maka garis tersebut akan memotong skala 5,0. Jadi skala gempa tersebut sebesar 5,0 skala Richter.

Magnitudo body wave (mb)

Magnitudo gempa yang diperoleh berdasar amplitudo gelombang badan (P atau S).

Dalam praktek, amplitudo yang digunakan adalah amplitudo gerakan tanah maksimum dalam mikron yang diukur pada 3 gelombang yang pertama dari gelombang P (seismogram periode pendek, komponen vertikal), dan periodenya merupakan periode gelombang yang mempunyai amplitudo maksimum.

Persamaan yang digunakan untuk menghitung mb berlaku di semua tempat (universal), tapi dengan faktor koreksi untuk setiap tempat (stasiun gempa) akan berbeda.

Magnitudo body wave (mb)

Skala magnitudo gempabumi menggunakan gelombang body dinyatakan oleh Gutenberg tahun 1945, sesuai persamaan;

9,501,0log10

op

b T

Am

Ap = amplitudo maksimum gerakan tanah untuk gelombang P.

T = periode ( 1 – 5 s)

Magnitudo surface wave (Ms)

Magnitudo yang diukur berdasar amplitudo gelombang permukaan.

Secara praktis, amplitudo gerakan tanah yang dipakai adalah amplitudo maksimum gelombang permukaan, yaitu gelombang Rayleigh (dalam mikron, seismogram periode panjang, komponen vertikal, periode sekon) dan periodenya diukur pada gelombang dengan amplitudo maksimum tersebut.

Magnitudo surface wave (Ms)

Untuk gempabumi dangkal yang tercatat pada seismograph dengan episenter lebih besar dari 20o, dirumuskan oleh M. Bath pada tahun 1966, sebagai ;

3,3log66,1log 1010

os

S T

AM

As = amplitudo maksimum gerakan tanah dalam mikron (m)

T = periode gelombang permukaan ( sekitar 20 2 s)

o = jarak episenter (derajat)

Hubungan antar magnitudo

Dalam menentukan magnitudo, tidak ada keseragaman materi yang dipakai. Untuk menentukan mb misalnya, dapat memakai data amplitudo gelombang badan (P dan S) dari sembarang fase seperti P, S, PP, SS, pP, sS (yang jelas dalam seismogram). Seismogram yang dipakaipun dapat dipilih dari komponen vertikal maupun horisontal (asal konsisten).

Terdapat hubungan langsung antara mb dan MS, yang secara empiris dituliskan sebagai :

mb = 0.56 MS + 2,9

Energi gempabumi

Kekuatan gempa di sumbernya dapat juga diukur dari energi total yang dilepaskan oleh gempa tersebut.

Energi yang dilepaskan oleh gempa biasanya dihitung dengan mengintegralkan energi gelombang sepanjang kereta gelombang (wave train) misal gelombang badan dan seluruh luasan yang dilewati gelombang (bola untuk gelombang badan, silinder untuk gelombang permukaan), yang berarti mengintegralkan energi keseluruh ruang dan waktu.

Energi gempabumi

Berdasar perhitungan energi dan magnitudo, ternyata antara magnitudo dan energi mempunyai relasi yang sederhana, yaitu:

log E = 4,78 + 2,57mb dengan E = energi (dyne.cm atau erg) Berdasar persamaan tersebut, kenaikan magnitudo

gempa sebesar 1 skala Richter akan berkaitan dengan kenaikan amplitudo yang dirasakan di suatu tempat sebesar 10 kali, dan kenaikan energi sebesar 25 sampai 30 kali.

Skala Richter

Skala Richter atau SR didefinisikan sebagai logaritma (basis 10) dari amplitudo maksimum, yang diukur dalam satuan mikrometer, dari rekaman gempa oleh instrumen pengukur gempa (seismometer) Wood-Anderson, pada jarak 100 km dari pusat gempanya. 

Sebagai contoh, misalnya kita mempunyai rekaman gempa bumi (seismogram) dari seismometer yang terpasang sejauh 100 km dari pusat gempanya, amplitudo maksimumnya sebesar 1 mm, maka kekuatan gempa tersebut adalah log (10 pangkat 3 mikrometer) sama dengan 3,0 skala Richter. Skala ini diusulkan oleh fisikawan Charles Richter.

Untuk memudahkan orang dalam menentukan skala Richter ini, tanpa melakukan perhitungan matematis yang rumit, dibuatlah tabel sederhana.

Skala Richter

SKALA RICHTER

EFEK GEMPA

< 2.0 Gempa kecil , tidak terasa2.0-2.9 Tidak terasa, namun terekam oleh alat

3.0-3.9 Seringkali terasa, namun jarang menimbulkan kerusakan

4.0-4.9Dapat diketahui dari bergetarnya perabot dalam ruangan, suara gaduh bergetar. Kerusakan tidak terlalu signifikan.

5.0-5.9Dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan pada area yang kecil. Umumya kerusakan kecil pada bangunan yang didesain dengan baik

6.0-6.9 Dapat merusak area hingga jarak sekitar 160 km

7.0-7.9 Dapat menyebabkan kerusakan serius dalam area lebih luas

8.0-8.9 Dapat menyebabkan kerusakan serius hingga dalam area ratusan mil

9.0-9.9 Menghancurkan area ribuan mil

10.0-10.9 Terasa dan dapat menghancurkan sebuah benua

11.0-11.9Dapat terasa di separuh sisi bumi. Biasanya hanya terjadi akibat tumbukan meteorit raksasa. Biasanya disertai dengan gemuruh. Contohnya tumbukan meteorit di teluk Chesepeak.

12.0-12.9Bisa terasa di seluruh dunia. Hanya terekam sekali, saat tumbukan meteorit di semenanjung Yucatan, 65 juta tahun yang lalu yang membentuk kawah Chicxulub

> 13.0 Belum pernah terekam

Skala Richter

Parameter yang harus diketahui adalah amplitudo maksimum yang terekam oleh seismometer (dalam milimeter) dan beda waktu tempuh antara gelombang-P dan gelombang-S (dalam detik) atau jarak antaraseismometer dengan pusat gempa (dalam kilometer). Dalam gambar di samping ini dicontohkan sebuah seismogram mempunyai amplitudo maksimum sebesar 23 milimeter dan selisih antara gelombang P dan gelombang S adalah 24 detik maka dengan menarik garis dari titik 24 dt di sebelah kiri ke titik 23 mm di sebelah kanan maka garis tersebut akan memotong skala 5,0. Jadi skala gempa tersebut sebesar 5,0 skala Richter.

Skala Richter pada mulanya hanya dibuat untuk gempa-gempa yang terjadi di daerah Kalifornia Selatan saja. Namun dalam perkembangannya skala ini banyak diadopsi untuk gempa-gempa yang terjadi di tempat lainnya.

Skala Richter

Skala Richter ini hanya cocok dipakai untuk gempa-gempa dekat dengan magnitudo gempa di bawah 6,0. Di atas magnitudo itu, perhitungan dengan teknik Richter ini menjadi tidak representatif lagi.

Perlu diingat bahwa perhitungan magnitudo gempa tidak hanya memakai teknik Richter seperti ini. Kadang-kadang terjadi kesalahpahaman dalam pemberitaan di media tentang magnitudo gempa ini karena metode yang dipakai kadang tidak disebutkan dalam pemberitaan di media, sehingga bisa jadi antara instansi yang satu dengan instansi yang lainnya mengeluarkan besar magnitudo yang tidak sama.

Skala Mercalli

Skala Mercalli adalah satuan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Satuan ini diciptakan oleh seorang vulkanologis dari Italia yang bernama Giuseppe Mercalli pada tahun 1902. Skala Mercalli terbaagi menjadi 12 pecahan berdasarkan informasi dari orang-orang yang selamat dari gempa tersebutdan juga dengan melihat dan membandingkan tingkat kerusakan akibat gempa bumi tersebut. Oleh itu skala Mercalli adalah sangat subjektif dan kurang tepat dibanding dengan perhitungan magnitudo gempa yang lain. Oleh karena itu, saat ini penggunaan skala Richter lebih luas digunakan untuk untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Tetapi skala Mercalli yang dimodifikasi, pada tahun 1931 oleh ahli seismologi Harry Wood dan Frank Neumann masih sering digunakan terutama apabila tidak terdapat peralatan seismometer yang dapat mengukur kekuatan gempa bumi di tempat kejadian.

Skala MMI (Modified Mercally Intensity)

Skala Modifikasi Intensitas Mercalli mengukur kekuatan gempa bumi melalui tahap kerusakan yang disebabkan oleh gempa bumi itu. Satuan ukuran skala Modifikasi Intensitas Mercalli adalah seperti di bawah:

1. Tidak terasa 2. Terasa oleh orang yang berada di bangunan tinggi 3. Getaran dirasakan seperti ada kereta berat melintas. 4. Getaran dirasakan seperti ada benda berat yang menabrak dinding rumah,

benda tergantung bergoyang. 5. Dapat dirasakan di luar rumah, hiasan dinding bergerak, benda kecil di atas

rak bisa jatuh. 6. Terasa oleh hampir semua orang, dinding rumah rusak. 7. Dinding pagar yang tidak kuat pecah, orang tidak dapat berjalan/berdiri. 8. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan. 9. Bangunan yang tidak kuat akan mengalami kerusakan tekuk. 10. Jambatan dan tangga rusak, terjadi tanah longsor. 11. Rel kereta api rusak. 12. Seluruh bangunan hancur dan hancur lebur.