PENGUKURAN GEMPA? 9/21/2010 Erwin Rommel JTS-FT UMM
Penyebab terjadi gempa Gempabumi Source: Dietmar Muller, Sydney University
Hiposenter dan Episenter Hiposenter adalah titik dimana patahan dimulai. Episenter titik pada permukaan bumi yang tegak lurus hiposenter
Episenter Episenter (bahasa Inggris:Epicenter) adalah titik di permukaan bumi yang berada tepat di atas atau di bawah kejadian lokal yang mempengaruhi permukaan bumi. Hiposenter Pusat gempa disebut juga dengan istilah hiposenter (bahasa Inggris: hypocenter) yang berasal dari bahasa Yunani υπόκεντρον yang berarti "di bawah pusat", adalah titik di dalam bumi yang menjadi pusat gempa bumi. Titik di permukaan bumi tepat di atas hiposenter disebut dengan episenter.
Anggapan bahwa kerusakan terparah di daerah terdekat episenter adalah tidak selalu benar, karena mekanisme dan tipe patahan ikut menentukan, selain kekuatan gempa, kondisi bangunan dan kondisi geologis setempat.
UKURAN & SKALA GEMPA 9/21/2010 Erwin Rommel JTS-FT UMM
SKALA RITCHER (SR) Skala Richter didefinisikan sebagai logaritma dari amplitudo maksimum, yang diukur dalam satuan mikrometer dari rekaman gempa Skala Richter memiliki skala 1 sampai 10 SR, yang menyatakan besarnya ekivalen energy yang dilepas ketika tumbukan lempeng terjadi. Sebagai contoh, gempabumi dengan kekuatan 8 Skala Richter setara kekuatan bahan peledak TNT seberat 1 gigaton atau 1 milyar ton.
Charles F. Richter Skala Richter dikenalkan pada 1934 oleh Charles F Richter yang merupakan seorang pakar seismograf terkenal
Menentukan Magnitudo gempa M M a T Δ h C S C R a log f (, h) Cs Cr T = magnitudo, = amplitudo gerakan tanah = periode gelombang, = jarak pusat gempa atau episenter, = kedalaman gempa = koreksi stasiun oleh struktur lokal (C s = 0 untuk kondisi tertentu) = koreksi regional yang berbeda untuk setiap daerah gempa.
Menentukan Magnitudo gempa a M log f (, h) Cs Cr T
M adalah magnitudo, a adalah amplitudo gerakan tanah T adalah periode gelombang, Δ adalah jarak pusat gempa atau episenter, h adalah kedalaman gempa CS koreksi stasiun oleh struktur lokal (sama dengan 0 untuk kondisi tertentu) CR koreksi regional yang berbeda untuk setiap daerah gempa.
7,943E+12 2,512E+14 7,943E+15 2,512E+17 7,943E+18 2,512E+20 7,943E+21 2,512E+23 7,943E+24 2,512E+26 Skala Richter Besarnya energy yang dilepas pada saat tumbukan lempeng Log E = 11,4 + 1,5 SR dimana : E = besar energy yang dilepas (erg atau dyne-cm) SR = besaran pada skala Richter 12 10 8 6 4 2 0 Energy dilepas (erg-dyne cm)
Earthquake and Energy released EQ Mag 9.0 ~ 1800.000.000.000 kg TnT When a stored energy of a chemical, gravitational or simply an elastic form is released suddenly in the earth, an earthquake occurs. However, for the facture of the rocks to occur, the accumulated stress ought to exceed the strength of these rocks. Earthquakes may be induced as well, by some human activities, such as detonation of large underground explosions, and filling of large reservoirs. Around the fracture, seismic waves are generated and radiated in all directions. EQ Mag 9.0 ~ 1800.000.000.000 kg TnT
KEJADIAN GEMPA TERBESAR Chili tahun 1960 Alaska tahun 1964 Alaska tahun 1957 Aceh tahun 2004 (9.5 skala Richter) (9.2 skala Richter) (9.1 skala Richter) (9.0 skala Richter)
GEMPA BENGKULU
GEMPA BENGKULU
Parameter Kejadian Gempa Waktu Lintang Bujur Kedala man 12/09/07 18:10:23 WIB Magnitude Lokasi 4,67 LS 101,13 BT 10 Km 7,9 SR 159 km Barat daya Bengkulu (BMG) 12/09/07 18:10:26 4.517 LS 101.382 BT 30 Km 8,4 SR 130 km Barat Daya Bengkulu (sumber: USGS)
SKALA INTENSITAS GEMPA ATAU TINGKAT KERUSAKAN Intensitas gempa adalah tingkat kerusakan yang terasa pada lokasi terjadinya gempa bumi. Angkanya ditentukan dengan menilai kerusakan yang dihasilkan, pengaruhnya pada benda-benda ; bangunan ; tanah, dan akibatnya pada orangorang. Skala ini terakhir disebut Modified Mercalli Intensity (MMI) dengan skala 1 sampai 12 MMI.
Skala Mercalli dikenalkan pada 1902 oleh seorang pakar sains gunung berapi berbangsa italia bernama Giuseppe Mercalli Giuseppe Mercalli
Skala Intensitas Mercalli (1 s/d 12 MMI) Skala 1 Tidak terasa Skala 2 Terasa oleh beberapa orang, terutama yang berada di dalam bangunan tinggi
Skala Intensitas Mercalli (1 s/d 12 MMI) Skala 3 Terasa di dalam rumah oleh beberapa orang saja, getaran dirasakan seperti ada truk yang lewat Skala 4 Skala 5 Terasa di dalam rumah seperti ada benda berat yang menabrak dinding rumah, barang yang digantung bergerak Dapat dirasakan di luar rumah, orang tidur terbangun, benda-benda di rak jatuh, dan daun pintu bergerak menutup-membuka
Skala Intensitas Mercalli (1 s/d 12 MMI) Skala 6 Terasa oleh semua orang, buku-buku yang ada di rak jatuh, meja dan kursi bergerak Skala 7 Tembok yang tidak kuat pecah, orang tidak dapat berjalan/berdiri Skala 8 Bangunan yang tidak kuat mengalami kerusakan, beberapa runtuh seperti menara, tangki air; lereng curam longsor
Skala Intensitas Mercalli (1 s/d 12 MMI) Skala 9 Bangunan yang tidak kuat mengalami kerusakan parah, terjadi kerusakan pada pondasi dan rangka bangunan Skala 10 Jembatan, bendungan dan tanggul rusak; terjadi tanah longsor yang dahsyat Skala 11 Pipa bawah tanah hancur, rel kereta api rusak berat Skala 12 : Seluruh bangunan hancur & tidak ada yang bersisa
Perbandingan skala Richter dengan skala MMI Skala Magnitude Richter Skala Intensitas Modified Mercalli Karakteristik Pengaruh Gempa di Daerah Populasi < 3.4 I Hanya terdeteksi oleh Seismograf 3,5 4,2 II dan III Terasa oleh beberapa orang didalam bangunan 4,3 4,8 IV Terasa oleh orang banyak dan jendela bergetar 4,9 5,4 V Terasa oleh semua orang, piring-piring pecah dan pintu bergoyang 5,5 6,1 VI dan VII Kerusakan ringan bangunan, lantai rekah dan bata berjatuhan 6,2 6,9 VIII dan IX Kerusakan bangunan lebih parah, cerobong asap runtuh dan rumah-rumah bergerak diatas fondasinya. 7,0 7,3 X Kerusakan serius (parah), jembatan-jembatan terpelintir, dinding rekah-rekah, bangunan dari bata runtuh 7,4 7,9 XI Kehancuran berat, banyak bangunan runtuh >8 XII Hancur total, gelombang terlihat di permukaan tanah dan benda-benda terlempar ke udara
Percepatan muka tanah, maks (cm/det2) Skala percepatan muka tanah Donovan (1973), dipakai pada jenis tanah keras di Amerika a = 1.080 e 0,5 SR (H + 25) -1,32 dimana : a = percepatan (cm/det 2 ) SR = skala Richter H = jarak hypocentre (km) 900 800 700 600 500 400 Donovan, 1973 R=1 R=2 R=3 R=4 R=5 R=6 R=7 R=8 300 200 100 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Jarak hypocenter (km)
Percepatan muka tanah, maks (cm/det2) Matuschka (1980), dipakai pada jenis tanah lunak di New Zealand (dipakai juga untuk daerah Indonesia) a = 119 e 0,81 SR (H + 25) -1,15 dimana : a = percepatan (cm/det2) SR = skala Richter H = jarak hypocentre (km) e = bilangan natural (= 2,716) 2500 2000 1500 Matuschka, 1980 R=1 R=2 R=3 R=4 R=5 R=6 R=7 R=8 1000 500 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Jarak hypocenter (km)
Percepatan Muka Tanah, a (cm/det2) Hubungan antara skala MMI dengan percepatan muka tanah (a) Log a = 1/3 I ½ atau Log a = ¼ I + ¼ dimana : a = percepatan muka tanah (cm/det 2 ) I = intensitas gempa (skala MMI) 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Donovan Matuschka 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Intensitas Gempa, I (MMI)
ALAT PENGUKUR GEMPA 9/21/2010 Erwin Rommel JTS-FT UMM
SEISMOGRAPH
Alat pendeteksi gempa disebut Seismograf Rekaman gempa di seismogram memberikan informasi tentang mekanisme, sumber gempa, lokasi sumber gempa, media yang dilalui (struktur bumi) dsb. Seismologi adalah ilmu yang mempelajari gempa bumi dan bumi menggunakan gelombang gempa
BMG Lokasi Seismograf (~2006)
SEISMOGRAM Seismogram atau rekaman gerakan tanah, atau grafik aktifitas gempa bumi sebagai fungsi waktu yang dihasilkan oleh seismometer. Rekaman ini dapat dipergunakan salah satunya untuk menentukan magnitudo gempa
The Propagation Seismic wave The volume waves that propagate within the earth contain the primary waves (p), which are longitudinal and capable to propagate in solids as well as in liquids, and the secondary waves (s), which are transverse and are transmitted only in solids by way of shearing of rocks. The waves induce horizontal motion, nonetheless only Rayleigh waves are a source of vertical soil movement. In fact, at distances greater that 100 km form the source, the main damage is primarily due to surface waves. Gelombang Seismik Gempa Bumi Sumatra 26 Desember 2004 During the deformation, rocks exhibit an increase in volume, which affects consequently the seismic velocities, electric resistivity, as well as soil and water levels. Furthermore, the coupling between the ground in motion and the atmosphere leads to an increase of wave processes activity.
EXP : RECORDING SEISMOGRAPH DI DENVER, COLORADO
BAGAIMANA MENENTUKAN PUSAT GEMPA? 9/21/2010 Erwin Rommel JTS-FT UMM
Untuk menentukan lokasi sumber gempa dibutuhkan data (minimal) 3 stasiun pencatat gempa (seismograf)
GEMPA SUSULAN (AFTER SHOCKS) 9/21/2010 Erwin Rommel JTS-FT UMM
Gempa Susulan (Aftershock) merupakan proses stabilisasi medan stress ke keseimbangan yang baru setelah pelepasan energi atau stress drop yang besar pada gempa utama. Setiap gempa tektonik dangkal (kirakira < 100km) selalu diikuti oleh dislokasi atau patahan.
Patahan di Pulau Jawa
Proses terjadinya gempa ; pelepasan energi yang tertumpuk-tumpuk akibat gerakan tektonik
Lokasi gempa susulan
DATA GEMPA BENGKULU Waktu Lokasi Magnituda (SR) Kedalaman (Km) Epicentrum Keterangan 12-Sep-07, 18:10:23 WIB 4.67 LS - 101.13 BT 7.9 10 159 km Barat Daya Bengkulu - Bengkulu Gempa Utama 12-Sep-07, 19:21:53 WIB 2.64 LS - 100.04 BT 5.7 66 154 km Barat Daya Painan - Sumbar Gempa Susulan 12-Sep-07, 20:02:11 WIB 3.02 LS - 101.02 BT 6.1 66 113 km Barat Daya Sungaipenuh - Jambi Gempa Susulan 12-Sep-07, 20:17:15 WIB 3.6 LS - 101.33 BT 5.6 10 191 km Barat Daya Lais - Bengkulu Gempa Susulan 12-Sep-07, 20:53:26 WIB 4.26 LS - 101.08 BT 5.0 30 134 km BaratDaya Lais-Bengkulu Gempa Susulan 12-Sep-07, 21:04:54 WIB 4.66 LS - 100.80 BT 5.3 15 187 km Barat Daya Lais - Bengkulu Gempa Susulan dst.. sampai terjadi 12 x gempa susulan