Intensitas Kekuatan Gempa

Untuk mengetahui intensitas kekuatan gempa, maka kita menggunakan skala intensitas gempa. Skala yang biasa digunakan adalah Richter Magnitude Scale dan Modified Mercalli Intensity. Richter mendasarkan skalanya pada magnitudo dengan menggunakan angka 1 sampai 9. Jadi semakin besar angka, semakin besar magnitudonya.

Karena Jepang memiliki derajat gempa yang kuat, skala yang disusun oleh Omori dimulai dengan derajat kerusakan yang cukup kuat dan berakhir dengan skala VII.

Selain kedua intenstas kekuatan gempa menurut dua ahli di atas, juga terdapat ahli gempa lainnya yaitu Marcelli, beliau mendasarkan skala intensitas gempa yang ditaksir berdasarkan efek geologis dan pengaruhnya terhadap bangunan-bangunan yang dibuat manusia. Skala ini disusun dengan memakai angka I sampai XII. 

Gelombang Gempa

Titik di bawah tanah, tepat di tempat bebatuan berguncang dan menyebabkan gempa bumi disebut pusat atau hiposentrum. Mungkin, titik ini berada ratusan kilometer di bawah tanah. Gerakan bebatuan menyebabkan getaran yang disebut gelombang seismik.

Gelombang seismik bergerak sangat cepat ke segala arah dari pusat gempa. Gelombang paling kuat terjadi pada titik hiposentrum yang ada di permukaan bumi yang letaknya tepat di atas pusat gempa (episentrum). Semakin jauh dari pusat, gelombang seismik akan semakin lemah. Jumlah kerusakan yang biasa terjadi akibat gelombang seismik tergantung pada banyaknya jenis bebatuan yang membentuk permukaan bumi.

Batu granit padat dan lapisan tebal batu pasir akan berguncang lebih pelan daripada tanah berpasir yang sering kita temukan di dekat sungai atau pantai. Kadang-kadang, pecahnya batuan di sepanjang patahan akan merambatkan serangkaian gempa kecil yang terjadi sebelum gempa besar. Gempa kecil itu disebut gempa awal dan menjadi peringatan penduduk untuk mencari tempat yang aman.

Pada dasarnya, ada tiga macam gelombang gempa,yaitu sebagai berikut:

• Gelombang longitudinal atau gelombang primer (P), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat pertama kali oleh seismograf dengan kecepatan antara 7 - 14 km per detik dan periode gelombang 5 - 7 detik.
• Gelombang transversal atau gelombang sekunder (S), yaitu gelombang yang merambat dari hiposentrum ke segala arah dan tercatat sebagai gelombang kedua oleh seismograf dengan kecepatan antara 4 - 7 km per detik dan periode gelombang 11 - 13 detik.
• Gelombang panjang atau gelombang permukaan, yaitu gelombang yang merambat dari episentrum menyebar ke segala arah di permukaan bumi dengan kecepatan antara 3,5 - 3,9 km per detik dan periode gelombang relatif lama.
• Seismograf horizontal, yaitu seismograf yang mencatat gempa bumi dengan arah mendatar. Seismograf tersebut terdiri atas sebuah massa stasioner yang digantung dengan tali panjang pada sebuah tiang yang tinggi. Pada massa stasioner tersebut, dipasang jarum yang ujungnya disentuhkan pada permukaan silinder dan diputar seperti jarum jam. Tiang penopang dipancangkan di tanah. Pada waktu gempa, silinder bersama bumi bergetar, sedangkan masa stasioner tidak terpengaruh oleh getaran ini, sehingga terbentuklah goresan pada silinder.
• Seismograf vertikal, yaitu seismograf yang mencatat gelombang berarah vertikal. Massa stasioner pada seismograf ditahan oleh sebuah tangkai yang dipasang pada sebuah tiang dengan engsel. Tangkai tersebut bersamaan dengan massa stasioner ditahan oleh sebuah pegas untuk mengimbangi gravitasi bumi. Ujung massa stasioner yang berjarum disentuhkan pada silinder yang dipasang vertikal.

Di permukaan, juga ada dua jenis gelombang seismik, yaitu gelombang rayleigh merupakan gelombang yang bergerak turun naik dan gelombang love merupakan gelombang yang mendorong bebatuan dari satu sisi ke sisi yang lain sambil menjalar. Gelombang permukaan lebih lambat dibandingkan dengan gelombang utama, tetapi kerusakan yang ditimbulkan jauh lebih dahsyat. Kedahsyatan itu disebabkan lamanya rambatan gelombang ini.

Cara menentukan letak pusat terjadinya gempa di permukaan bumi atau letak episentrum dapat dilakukan dengan menggunakan metoda homoseista, yaitu suatu metoda penentuan letak episentrum dengan melakukan pencatatan waktu datangnya gelombang gempa yang pertama (gelombang primer) pada waktu yang bersamaan dari minimal tiga tempat yang berbeda. Contohnya Stasiun pencatat gempa di Kota Bogor, Cianjur dan Sukabumi mencatat gelombang gempa yang pertama pada pukul 10.30. Hal itu berarti ketiga tempat tersebut berada pada satu homoseista.

Untuk menentukan episentrumnya, buatlah garis yang menghubungkan Kota Bogor dengan Cianjur dan garis yang menghubungkan Kota Bogor dengan Sukabumi pada peta Provinsi Jawa Barat, kemudian buatlah garis tegak lurus pada titik tengah garis yang menghubungkan kota-kota tersebut. Titik perpotongan dua garis tegak lurus itulah episentrum gempa.

Pencatatannya dilakukan di beberapa tempat yang berbeda, sehingga pusat gempa dan episentrumnya bisa diketahui secara tepat. Untuk menentukan letak suatu episentrum gempa, diperlukan catatan gempa bumi dari minimal tiga pencatat gempa bumi. Jarak stasion ke episentrum dapat dihitung dengan menggunakan Hukum Laska berikut:

Δ = Delta, menunjukkan jarak ke episentrum S = Saat tibanya gelombang S pada seismograf P = Saat tibanya gelombang P pada seismograf r = 1 menit; 1 megameter = 1.000 km.

Contoh soal: 

Gempa Gunung Tangkubanperahu tercatat pada seismograf stasion di Garut sebagai berikut: a. Gelombang longitudinal tercatat pada jam 08 25’ 25" b. Gelombang transversal tercatat pada jam 08 26’ 40" Berapa jarak Garut dari episentrum gempa?

Jawab: 

Delta = {(08 26’ 40” – 08 25’ 25”) – 1’} × 1.000 km = ( 01’ 15” – 1’) × 1.000 km

15/60 x 1000 km = 250 km

Jadi jarak dari episentrum ke Garut adalah sekitar 250 km.

Letak hiposentrum (kedalaman gempa) dapat ditentukan dengan mencatat secara sistematik deviasi waktu datangnya gelombang primer dan gelombang panjang. Makin besar deviasinya maka makin dalam hiposentrumnya. Daerah di permukaan bumi yang paling parah menderita goncangan gempa adalah daerah yang berdekatan dengan episentrum.

Model pengukuran pertama ditemukan oleh seorang Italia bernama Guiseppe Mercalli tahun 1902. Skala pengukuran yang biasa digunakan adalah Skala Ritcher yang menggunakan hasil pengukuran seismograf untuk membandingkan kekuatan dan luasnya gempa yang terjadi.

Seismograf modern menggambarkan gerakan tanah pada kertas yang ditempelkan pada silinder yang berputar. Hasil yang berupa garis bergelombang pada grafik membentuk seismogram yang dapat dicetak atau ditempilkan pada layar komputer. Semakin besar gempa bumi yang terjadi, gerakan tanahnya juga semakin kuat, dan puncak yang tergambar pada seismogram juga semakin tinggi. Seismograf dibagi menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.

Klasifikasi Gempa Bumi

Gempa dapat diklasifikasikan berdasarkan faktor penyebabnya, kedalaman hiposentrum, jarak episentral, dan letak pusat gempa.

(1) Berdasarkan faktor penyebabnya

• Gempa bumi runtuhan (Fall Earthquake) Gempa ini terjadi akibat runtuhnya batu-batu raksasa di sisi gunung, atau akibat runtuhnya gua-gua besar. Radius getaran tidak begitu besar atau tidak terasa.
• Gempa bumi vulkanik (Volcanic Earthquake) Gempa ini terjadi akibat aktivitas gunung api. Dalam banyak peristiwa, gempa bumi ini mendahului erupsi gunung api, tetapi lebih sering terjadi secara bersamaan. Getaran gempa vulkanik lebih terasa dibandingkan getaran gempa runtuhan, getarannya terasa di daerah yang lebih luas.
• Gempa bumi tektonik (Tectonic Earthquake) Gempa ini terjadi akibat proses tektonik di dalam litosfer yang berupa pergeseran lapisan batuan tua terjadi dislokasi. Gempa ini memiliki kekuatan yang sangat besar dan meliputi daerah yang sangat luas.

(2) Berdasarkan bentuk episentrum

• Gempa linear, yaitu gempa yang episentrumnya berbentuk garis. Gempa tektonik merupakan gempa linear. Salah satu akibat tektonisme adalah patahan.
• Gempa sentral, yaitu gempa yang episentrumnya berupa titik. Gunung api pada erupsi sentral adalah sebuah titik letusan, demikian juga runtuhan retak bumi.

(3) Berdasarkan kedalaman hiposentrum 

• Gempa dangkal, memiliki kedalaman hiposentrumnya kurang dari 100 km di bawah permukaan bumi.
• Gempa menengah, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 100 km-300 km di bawah permukaan bumi.
• Gempa dalam, memiliki kedalaman hiposentrumnya antara 300- 700 km di bawah permukaan bumi. Sampai saat ini tercatat gempa terdalam 700 km.

(4) Berdasarkan jarak episentrum 

• Gempa setempat, berjarak kurang dari 10.000 km. 
• Gempa jauh, berjarak 10.000 km.
• Gempa jauh sekali, berjarak lebih dari 10.000 km.

(5) Berdasarkan letak pusat gempa 

•  Gempa laut, terjadi jika letak episentrumnya terletak di dasar laut atau dapat pula dikatakan episentrumnya terletak di permukaan laut. Gempa ini terjadi karena getaran permukaan dirambatkan di permukaan laut bersamaan dengan yang dirambatkan pada permukaan bumi di dasar laut.
• Gempa darat, terjadi jika episentrumnya berada di daratan.

Baca:

Intensitas Kekuatan Gempa

Gempa Bumi (Seisme)

Gempa bumi adalah getaran yang berasal dari dalam bumi yang merambat sampai ke permukaan bumi yang disebabkan oleh tenaga endogen.

Ilmu yang secara khusus mempelajari gempa disebut seismologi, sedangkan ilmuwan yang mengkhususkan diri untuk mempelajari gempa disebut seismolog. Alat yang digunakan untuk mengukur dan mencatat kekuatan getaran gempa disebut seismograf atau seismometer. Jadi, dengan alat ini akan diketahui besarnya kekuatan getaran gempa dan lamanya gempa.

Para pakar seismologi telah mengembangkan tata cara penggunaan informasi tentang gempa bumi. Permukaan bumi terbentuk dari lapisan batuan paling luar yang disebut kerak bumi. Kerak bumi yang pecah membentuk potonganpotongan besar yang saling berpasangan. Potongan-potongan ini disebut lempeng. Lempeng ini bergerak perlahan dengan saling bergesekan, menekan, dan mendesak bebatuan. Akibatnya, tekanan bertambah besar. Jika tekanannya besar, maka bebatuan bawah tanah akan pecah dan terangkat. Pelepasan tekanan ini merambatkan getaran yang menyebabkan gempa bumi. Setiap tahun, terjadi sekitar 11 juta gempa bumi dan 34.000 nya cukup kuat untuk kita rasakan.

Baca: 
Klasifikasi Gempa Bumi
Intensitas Kekuatan Gempa

Gelombang Gempa

Beberapa gempa terbesar di dunia terjadi karena proses subduksi. Dalam proses ini, terjadi tumbukan antara dua lempeng, dengan salah satu lempeng kerak terdorong ke bawah lempeng yang lain. Biasanya, lempeng samudera di laut menumbuk lempeng benua yang lebih tipis di darat. Lempeng samudera yang jatuh dan bergesekan dengan lempeng di atasnya dapat melelehkan kedua bagian lempeng tersebut. Akibat tumbukan ini dapat menghasilkan gunungapi dan menyebabkan gempa bumi.

Agar bisa membaca peta informasi gempa, kita harus mengenal beberapa istilah yang biasa dipergunakan dalam peta gempa, yaitu sebagai berikut:

• Hiposentrum, yaitu titik pusat terjadinya gempa yang terletak di lapisan bumi bagian dalam.
• Episentrum, yaitu titik pusat gempa bumi yang terletak di permukaan bumi, tegak lurus dengan hiposentrum.
• Fokus, yaitu jarak antara hiposentrum dengan episentrum.
• Isoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah-daerah yang mengalami intensitas getaran gempa yang sama besarnya.
• Pleistoseista, yaitu garis pada peta yang menunjukkan daerah yang paling kuat menerima goncangan gempa. Daerah tersebut terletak di sekitar episentrum.
• Homoseista, yaitu garis pada peta yang menghubungkan daerah yang menerima getaran gempa yang pertama pada waktu yang bersamaan.