PENGUKURAN GEMPA? Erwin Rommel JTS-FT UMM

(1)

Erwin Rommel JTS-FT UMM

9/21/2010

PENGUKURAN

GEMPA ?

(2)

9/21/2010 Erwin Rommel JTS-FT UMM

Penyebab terjadi gempa

(3)

(4)

(5)

Hiposenter dan Episenter

Hiposenter

adalah titik dimana patahan dimulai.

(6)

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

.

(7)

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.

(8)

UKURAN & SKALA

(9)

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

(10)

Charles F. Richter

Skala Richter

dikenalkan pada 1934

oleh Charles F Richter

yang merupakan

seorang pakar

(11)

Cr

Cs

h

f

T

a

M



log



(



,

)



Menentukan Magnitudo gempa

M

= magnitudo,

a

= amplitudo gerakan tanah

T

= periode gelombang,

Δ = jarak

pusat gempa

atau episenter,

h

= kedalaman gempa

C

_S

= koreksi stasiun oleh struktur lokal

(C

_s

= 0 untuk kondisi tertentu)

C

_R

= koreksi regional yang berbeda

(12)

Menentukan Magnitudo

gempa

Cr

Cs

h

f

T

a

M



log



(



,

)



(13)

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.

(14)

Log E = 11,4 + 1,5 SR

dimana :

E = besar energy yang dilepas

(erg atau dyne-cm)

SR = besaran pada skala Richter

Besarnya energy yang dilepas pada saat

tumbukan lempeng

0 2 4 6 8 10 12 7 ,9 4 3 E + 1 2 2 ,5 1 2 E + 1 4 7 ,9 4 3 E + 1 5 2 ,5 1 2 E + 1 7 7 ,9 4 3 E + 1 8 2 ,5 1 2 E + 2 0 7 ,9 4 3 E + 2 1 2 ,5 1 2 E + 2 3 7 ,9 4 3 E + 2 4 2 ,5 1 2 E + 2 6

Energy dilepas (erg-dyne cm)

S k a la R ic ht e r

(15)

Earthquake and Energy released

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

(16)

KEJADIAN GEMPA TERBESAR



Chili tahun 1960

(9.5 skala Richter)



Alaska tahun 1964

(9.2 skala Richter)



Alaska tahun 1957

(9.1 skala Richter)

(17)

(18)

(19)

Parameter Kejadian Gempa

Waktu

Lintang

Bujur

Kedala

man

Magnitude

Lokasi

12/09/07

18:10:23

WIB

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)

(20)

• 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

orang-orang

.

• Skala ini terakhir disebut Modified Mercalli

Intensity (MMI) dengan skala 1 sampai 12 MMI.

SKALA INTENSITAS GEMPA

(21)

Skala Mercalli

dikenalkan pada

1902 oleh seorang

pakar sains gunung

berapi berbangsa

italia bernama

Giuseppe Mercalli

(22)

Terasa oleh beberapa orang,

terutama yang berada di dalam

bangunan tinggi

Skala 2

Tidak terasa

Skala 1

(23)

Dapat dirasakan di luar rumah,

orang tidur terbangun,

benda-benda di rak jatuh,

dan daun pintu bergerak menutup-membuka

Skala 5

Terasa di dalam rumah

seperti ada benda berat

yang menabrak dinding rumah,

barang yang digantung bergerak

Skala 4

Terasa di dalam rumah oleh beberapa

orang saja, getaran dirasakan

seperti ada truk yang lewat

Skala 3

(24)

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

(25)

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

(26)

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

(27)

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)

Donovan, 1973

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Jarak hypocenter (km) Pe rc e p a ta n m u k a ta n a h , m a k s (c m /d e t2 ) R=1 R=2 R=3 R=4 R=5 R=6 R=7 R=8

(28)



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)

Matuschka, 1980

0 500 1000 1500 2000 2500 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Jarak hypocenter (km) P e r c e pa ta n m uk a t a na h, m a k s ( c m /de t2 ) R=1 R=2 R=3 R=4 R=5 R=6 R=7 R=8

(29)

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)

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Intensitas Gempa, I (MMI)

P e rc e p a ta n M u k a T a n a h , a (c m / d e t2 ) Donovan Matuschka

(30)

ALAT PENGUKUR

GEMPA

(31)

SEISMOGRAPH

(32)



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

(33)

Lokasi Seismograf (~2006)

(34)

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

(35)

The Propagation Seismic wave

Gelombang Seismik Gempa Bumi Sumatra

26 Desember 2004

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.

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.

(36)

(37)

Erwin Rommel JTS-FT UMM

9/21/2010

BAGAIMANA MENENTUKAN

(38)

(39)

Untuk menentukan lokasi

sumber gempa dibutuhkan

data (minimal) 3 stasiun

pencatat gempa

(40)

GEMPA SUSULAN

(41)



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

(kira-kira < 100km) selalu diikuti oleh

(42)

(43)

Proses terjadinya gempa

; pelepasan energi

yang tertumpuk-tumpuk akibat gerakan tektonik

(44)

(45)

Lokasi

gempa

susulan

(46)

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