SISTEM PENGUKURAN KEKUATAN GEMPA (KORELASI SKALA ) RICHTER DENGAN MODIFIED MERCALLY INTENCITY SCALA

Posted by AbhankRendy on 01:36 PM, 30-Dec-11 • Under: CiViL EngineerinG

Abstrak

Besarnya kekuatan gempa yang terjadi pada Hiposentrum (pusat gempa) yang diukur dengan skala richter akan mengakibatkan tejadinya besaran getaran serta pengaruhnya yang berbeda pada daerah yang berbeda pula di permukaan bumi (Epiosentrum). Interprestasi Pengaruh yang berbeda ini oleh seorang sarjana itali bernama Guiseppe Mercalli tahun 1902, yang dikenal Modified Mercally Intencity Scale (MMI). Jumlah skala pengaruhnya ada 12 buah yang disesuaikan dengan besarnya pengaruh gempa. Skala yang biasa digunakan adalah skala Richter yang menggunakan hasil pengukuran seismograf untuk menjelaskan sekaligus membandingkan kekuatan dan luas gempa yang terjadi.

 

1.    PENDAHULUAN

1.1. Gempa Bumi

Gempa bumi adalah getaran di tanah yang disebabkan oleh gerakan permukaan bumi. Gempa bumi yang kuat dapat menyebabkan kerusakan besar bagi gedung, jembatan dan bangunan lain, termasuk korban nyawa. Permukaan bumi terbentuk dari lapisan batuan paling luar yang disebut kerak bumi. Kerak bumi yang pecah membentuk potongan-potongan besar yang saling berpasangan, seperti kepingan puzzle yang besar. Potongan-potongan ini disebut lempeng. Lempeng ini bergerak perlahan dan mendesak bebatuan. Akibatnya, tekanan bertambah besar. Jika tekanan semakin besar, 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.

Di bawah kerak bumi terdapat lapisan lunak terbentuk dari batuan panas yang lumer. Kerak bumi yang terbentuk dari nikel dan besi dengan bahagian yang padat ditengahnya. Kerak tersebut bisa mencapai ketebalan 70 km di bawah barisan pengunungan terbesar di dunia. Kebanyakan gempa bumi berasal dari kerak bumi. Kadang-kadang gempa bumi juga bisa terjadi pada kedalaman 700 km di bawah permukaan bumi. Atas dasar kedalaman dari posisi gempa, gempa dapat dikategorikan atas 3 kategori:

1.        Gempa dangkal, (Hyopocenter terletak pada kedalaman 0 – 65 km)

2.        Gempa sedang, (Hyopocenter terletak pada kedalaman 65 – 200 km)

3.        Gempa dalam, (Hyopocenter terletak pada kedalaman  > 200 km)

Bagi seorang engineer yang penting adalah Gempa dangkal.

           

1.2. Pengukuran Kekutan  dan Alat Ukur Gempa

Ilmuan yang mengkhususkan diri untuk mempelajari gempa disebut seismolog. Mereka menggunakan alat pengukur yang disebut seismograf atau seismometer. Alat itu digunakan untuk mencatat pola gelombang seismik dengan memperhitungkan kekuatan sekaligus lamanya gempa. Pencatatannya dilakukan beberapa tempat yang berbeda, sehingga pusat gempa dan episentrumnya bisa diketahui secara tepat.

Untuk mengukur gempa terbesar, para seismolog juga menggunakan skala getaran gempa. Skala ini didasarkan pada ukuran patahan yang tercatat, jumlah gerakan dipermukaan, dan lamanya gempa bumi. Angka tertinggi yang dihasilkan kurang lebih sama dengan skala Richter yang berkekuatan sampai tingkat ke-7. Angka tertinggi yang pernah tercatat oleh skala ini adalah 9.5 untuk gempa bumi yang menyebabkan meletusnya gunung berapi tahun 1960 di pantai Chili. Bencana ini telah menewaskan 5.700 penduduk. Sedangkan menurut skala Richter. Getarannya berkekuatan 8,3.

 

1.3. Skala Richter

Pada tahun 1935, ahli seismologi Amerika, Charles F. Richter (1900 – 1985) mengembangkan sistem pengukuran kekutan gempa. Setiap angka pada skala Richter menggambarkan 10 kali peningkatan gerakan tanah yang tercatat  oleh seimograf. Jadi pada gempa bumi dengan kekuatan 7, tanah bergerak 100 kali lebih banyak dari pada gempa berkekuatan 5 pada skala Richter.



 

Tabel 1. Efek kekuatan gempa

KEKUATAN

KETERANGAN

RATA-RATA

INTENSITAS DEKAT EPISENTRUM

0 – 1,9

-

700.000

Tercatat, tapi tidak terasa

2 – 2,9

-

300.000

Tercatat, tapi tidak terasa

3 – 3,9

KECIL

40.000

Dirasakan oleh sedikit orang

4 – 4,9

RINGAN

6.200

Dirasakan oleh banyak orang

5 – 5,9

SEDANG

800

Agak merusak

6 – 6,9

KUAT

120

Merusak

7 – 7,9

BESAR

18

Sangat merusak

8 – 8,9

DAHSYAT

1 dalam

10 – 20 tahun

Menghancurkan

Gambar 1. Charles F. Richter

2.    RUMUSAN KORELASI SKALA GEMPA

           

Dengan alat “Accelerogram” maka kita dapat mengintegrasikan hasilnya, dengan menggunakan teknik computer (metoda Simson Rule). Kesemua parameter di atas disebut parameter fisik. Masalahnya bagaimana korelasi dari MMI tersebut dengan hasil pencatatan dengan menggunakan accelerograph. Menurut Guttenberg-Richter, korelasi kedua-duanya dinyatakan dengan tabel sebagai berikut:

Ada dua rumus yang tidak sama untuk

Log a = I/3 – ½

Log a = I/4 + ¼

Korelasi di atas dapat dirumuskan sbb :

MMI = 3 log a +  3/2

MMI = 4 log a   1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sehingga diperoleh tabel :

Tabel 2. hubungan percepatan dengan Modified Mercally Intencity Scale (MMI) (berdasarkan rumus MMI = 3 Log a + 3/2).

Skala MMI

Percepatan Tanah a cm/det2


I

 

 

 


1.000

II     2.000 III     5.000 IV     10.000 V     20.000 VI     50.000 VII     100.000 VIII     200.000 IX     500.000 X     1000.000 XI     2000.000 XII      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tabel 3. Hubungan percepatan dengan Modified Mercally Intencity Scale (MMI) (berdasarkan rumus MMI = 4 Log a - 1).

Skala MMI

Percepatan Tanah a cm/det2

I

 

 

 

 

4,217

 

II

 

 

 

7,499

 

III

 

 

 

13,335

 

IV

 

 

 

23,714

 

V

 

 

 

42,170

 

VI

 

 

 

74,989

 

VII

 

 

 

133,352

 

VIII

 

 

 

237,137

 

IX

 

 

 

421,697

 

X

 

 

 

749,894

 

XI

 

 

 

1333,521

 

XII

 

 

 

 

 

 

DR. Richter mengintroduce suatu skala yang dikenal dengan skala Richter. Menurutnya didefinisikan bahwa :

           Magnitude adalah logaritma dari amplitudo (simpangan) maksimum dalam micron yang tercatat pada 100 km dari epysentrum dengan alat pencatat standard Wood-Anderson, dimana alat ini mempunyai priode bebas 0.8 detik dan pembesaran 2800 kali serta factor redaman 0.8”.

 

Jadi dengan demikian janganlah dikabulkan antara pengertian intensitas gempa dan magnitude gempa. Intensitas ini bergantung pada :

1.        Jarak Epicentre

2.        Kedalaman Fokus (jarak dari hypocentre)

3.        Magnitude Gempa

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 












 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Gambar 1. Cara menentukan pusat gempa

Menurut Richter, hubungan antara parameter skala dengan parameter physik dirumuskan sbb :

 

Log E = 11.4 + 1.5 M

 

Besarnya energi yang dilepas oleh suatu gempa

 

Dimana    :  E   =   Energi dalam erg (dyne cm)

                   M  =   Magnitude (skala Richter)

 

Hasil penyelidikan dari Donovan, mengetengahkan suatu persamaan yang dikenal dengan persaman “Atenuasi”  yang berbentuk :

dengan deviasi standard     =            0.84

R                                   =   Jarak ke hypocentre

M                                   =   Magntude gempa

 

3.    CONTOH HITUNGAN KORELASI SKALA GEMPA

a.      Gempa ringan guncang Denpasar (kutipan harian Riau pos)

·      Kejadian gempa pada hari Rabu 11 Maret 1998 pukul 23.33 WIB

·      Merupakan gempa tektonik berkekutan 4.8 skala richter

·      Episentrum gempa terletak 08.77 derajat lintang selatan & 115.01 derajat bujur timur atau 20 km di barat daya Denpasar

·      Durasi gempa dirasakan lebih kurang 1 menit

·      Pusat gempa hiposentrum terletak 80 km di bawah laut

·      MMI (modified mercali intensity) berada pada skala III, artinya menurut petugas Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Kamis tanggal 12 Maret getaran dirasakan nyata dalam rumah, terasa seperti truk lewat

 

Pembahasan :

MMI = 3,968566 ~ IV

 

b.      Gempa di Sumatra Barat (kutipan harian Riau pos)

·      Merupakan gempa tektonik berkekutan 6.5 skala Richter

·      Episentrum gempa terletak 160 km kota Padang & 125 km dari kota Padang Panjang 

·      Pusat gempa hiposentrum terletak 40 km dibawah permukaan tanah

·      MMI (Modified Mercali Intensity) berada pada skala IV

Pembahasan :

1. Dari Kota Padang

 

MMI = 4,177688 ~ IV

 

2. Dari Kota Padang Panjang

 

MMI = 4,693131 ~ IV

 

c.      Palu, diguncangg gempa 4.9 skala Richter (kutipan harian Riau Pos, hari Sabtu 1 Juni 2002)

Gempa tektonik yang menggoyang kota Palu di Sulawesi Tengah pada hari kamis malam (30/5) berkekuatan 4.9 pada Skala Richter (SR). Hasil analisa BMG (Badan Meteorologi dan Geofisika) Palu menyebut, gempa yang terjadi sekitar pukul 20.45 WITA berpusat pada koordinat 1.26 Lintang Selatan dan 119.43 Bujur Timur dengan kedalaman 62 kilo meter dari permukaan tanah.

“Sementara jarak pusat gempa sekitar 59 kilo meter arah barat daya Palu“, kata Sofyan, petugas BMG setempat, Jumat (31/5) siang. Warga Palu sendiri merasakan getaran gempa itu cukup kuat berkisar 2-3 MMI (Modificated Mercantly Intensity) dan kota Donggala sekitar 3 MMI. Pihak Polresta Palu yang dihubungi terpisah menyatakan belum menerima laporan korban jiwa atau kerusakan bangunan akibat gempa yang berlangsung lebih dari 10 detik itu (ant).

 

Pembahasan :

 

MMI = 3,993653 ~ IV

 

4.    KESIMPULAN DAN SARAN

1.        Parameter Richter Magnitude tidak dapat member

Share on Facebook Share on Twitter

Comments

No comments yet. Why not make the first one!

New Comment

[Sign In]
Name:

Email:

Comment:
(You can use BBCode)

Security:
Enable Images