Gempa bumi adalah getaran kulit bumu yang disebabkan kekuatan dari dalam bumi. Atau pengertian lain Gempa Bumi adalah berguncangnya bumi yang disebabkan oleh tumbukan antar lempeng bumi, oleh patahan aktif aktivitas gunung berapi atau runtuhan batuan. 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. Sumber gempa yang terletak didalam bumi disebut Hiposentrum, seumber gempa yang terletak tegak lurus dipermukaan bumi disebut Episentrum.
Berdasarkan penyebab terjadinya gempa bumi dapat dibagi menjadi tiga yaitu:
· Gempa Vulkanik, yaitu gempa bumi yang di sebabkan oleh erupsi gunung berapi.
· Gempa Tektonik, yaitu gempa bumi yang terjadi akibat dari pergeseran kulit bumi.
· Gempa
Runtuhan, yaitu gempa bumi yang disebabkan oleh tanah longsor, gua-gua
yang runtuh, dan sejenisnya. Gempa runtuhan disebut juga terban.
Gempa gumi menurut episentrumnya, dibagi 2 macam gempa :
· Gempa
linier, episentrum gempa ini berbentuk garis (linier) . gempa tektonik
umumnya termasuk jenis gempa linier sebab patahan sudah tentu merupakan
suatu garis.
· Gempa sentral,
yaitu gempa yang episentrumnya berupa titik. Gunung api pada erupsi
sentral adalah sebuah titik letusan, demikian juga runtuhan retak bumi.
Gempa bumi menurut kedalaman hiposentrumnya, dibagi menjadi tiga yaitu:
· Gempa
dangkal, yaitu gempa bumi yang kedalaman hiposentrumnya kurang dari 50
km dari permukaan bumi. Bila kekuatan gempa ini besar maka akan terjadi
kerusakan yang hebat, hampir 85% gempa bumi termasuk gempa dangkal.
· Gempa intermedier atau gempa sedang,yaitu gempa yang hiposentrumnya dengan kedalaman antara 50-300 km dari permukaan bumi.
· Gempa dalam, yaitu gempa bumi yang kedalaman hiposentrumnya antara 300-700 km dari permukaan bumi.
Gempa bumi berdasarkan tempat terjadinya atau lokasi terjadinya dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
· Gempa daratan, yaitu gempa bumi yang episentrumnya terletak di daratan.
· Gempa
lautan, yaitu gempa bumi yang episentrumnya terletak didasar
lautan,gempa ini dapat berpotensi tsunami yang dapat menimbulkan korban
jiwa maupun harta benda.
Berdasarkan jarak episentrumnya dibedakan dua macam :
· Gempa dekat (lokal), jarak episentrumnya kurang dari 10.000 km.
· Gempa jauh, jarak episentrumya lebih dari 10.000 km.
Ada tiga macam gelombang gempa,yaitu sebagai berikut:
1. 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.
2. 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.
3. 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 sehingga merupakan gelombang perusak.
Alat pencatat gempa (Seismograf) terdiri dari seismograf horizontal dan seismograf vertikal.
· 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.
Gb.Seismograf horizontal
· 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.
Gb. Seismograf vertikal
 |
| Gb. Seismogram |
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:
D = {(S – P) – 1'} × 1 megameter
D = Delta, menunjukkan jarak ke episentrum
S = Saat tibanya gelombang S pada seismograf
P = Saat tibanya gelombang P pada seismograf
1' = 1 menit; 1 megameter = 1.000 km.
Contoh soal !
Stasiun pencatat gempa A
mencatat gelombang primer suatu gempa pukul 19.30’.20” dan gelombang
sekunder pukul 19.35’.50”. tentukan jarak episentrum gempa dari stasiun
pencatat A !
Diketahui : S = 19.35’.50” P = 19.30’.20”
Ditanya : jarak episentrum (D) = ............?
Jawab : (S-P) = 19.35’.50” – 19.30’.20”
= 5’30” = 5,5
D = 5,5 -1 ´ 1.000 km
= 4.500 km
Jadi, jarak episentrum dari stasiun gempa adalah sejauh 4.500 km.
Menentukan Skala Gempa
Ada beberapa skala yang dipakai untuk mengukur kekuatan gempa, antara lain skala Omori, Mercalli, dan Richter. Skala Richter digunakan untuk menggambarkan besaran gempa sedangkan Skala Mercalli digunakan untuk menunjukkan intensitas gempa, atau pengaruh gempa terhadap tanah, gedung, dan manusia.
1. Skala Richter
Pada 1935, seorang Geophysics Amerika bernama Charles Francis Richter (1900-1985) bersama dengan Geophysics lain bernama Beno Gutenberg (1889-1960) mengembangkan skala yang pada prinsipnya dapat membandingkan semua seismogram sehingga mendapatkan gambaran tremors kekuatan yang serupa. Skala tersebut bernama Skala Richter dan sampai sekarang diakui sebagai standar umum skala kekuatan gempa.
Skala Richter dirancang dengan logaritma, yang berarti bahwa setiap langkah menunjukkan kekuatan yang 10 kali lebih hebat dari para pendahulunya. 5 Skala Richter menunjukkan benturan keras, yang 10 kali lebih kuat dari satu di 4 dan 100 kali lebih kuat dari satu di 3 Skala Richter. Perhitungan ini sering disebut sebagai Skala Richter terbuka, karena tidak beroperasi tanpa batas atas. Ukuran Skala Richter dapat dilihat pada tabel berikut:
Ukuran Skala Richter
|
Keterangan
|
1,0 - 3,0
|
Tidak diberi label oleh manusia.
|
3,0 - 3,9
|
Dirasakan oleh masyarakat di sekitar pusat gempa. Lampu gantung mulai goyang.
|
4,0 - 4,9
|
Terasa sekali getarannya. Jendela bergetar san bergeruruk, permukaan air beriak-riak, daun pintu terbuka-tutup sendiri.
|
5,0 - 5,9
|
Sangat sulit untuk
berdiri tegak. Porselin dan kaca pecah, dinding yang lemah pecah,
lepas dari batu bata, dan permukaan air di daratan terbentuk gelombang
air.
|
6,0 - 6,9
|
Batu runtuh bersama-sama, runtuhnya bangunan bertingkat tinggi, rubuhnya bangunan lemah, ketekan di dalam tanah.
|
7,0 - 7,9
|
Tanah longsor, jembatan
roboh, bendungan rusak dan hancur. Beberapa bangunan tetap, keretakan
besar di tanah, trek kereta api bengkok. Terjadi kerusakan total di
daerah gempa.
|
8,0 - …
|
Dapat menyebabkan kerusakan serius di beberapa daerah dalam radius seratus kilometer dari wilayah gempa.
|
Pada 1902, seorang Vulkanolog Italia bernama Giuseppe Mercalli
(1850-1914) mengklasifikasi skala intensitas gempa bumi dan pengaruhnya
terhadap manusia, bangunan (gedung), dan alam (tanah). Klasifikasi
tersebut bernama Skala Mercalli
yang ditentukan berdasarkan kerusakan akibat gempa dan wawancara kepada
para korban, sehingga bersifat sangat subyektif. Oleh karena itu, pada
tahun 1931 seorang ilmuwan dari Amerika memodifikasi Skala Mercalli ini dan sampai sekarang digunakan di banyak wilayah gempa. Klasifikasi intensitas gempa dengan Skala Mercalli dapat dilihat di tabel berikut :
Ukuran
|
Keterangan
|
I
|
Direkam hanya oleh seismograf.
|
II
|
Getaran hanya dirasakan oleh masyarakat di sekitar pusat gempa.
|
III
|
Getaran dirasakan oleh beberapa orang.
|
IV
|
Getaran akan dirasakan oleh banyak orang. Porselin dan barang pecah belah berkerincing dan pintu berderak.
|
V
|
Binatang merasa kesulitan dan ketakutan. Bangunan mulai bergoyang. Banyak orang akan bangun dari tidurnya.
|
VI
|
Benda-benda mulai berjatuhan dari rak.
|
VII
|
Banyak orang cemas, keretakan pada dinding dan jalan.
|
VIII
|
Pergeseran barang-barang dirumah.
|
IX
|
Kepanikan meluas, tanah longsor, banyak atap dan dinding yang roboh.
|
X
|
Banyak bangunan rusak, lebar keretakan di dalam tanah mencapai hingga 1 meter.
|
XI
|
Keretakan dalam tanah makin melebar, banyak tanah longsor dan batu yang jatuh.
|
XII
|
Hampir sebagian besar bangunan hancur, permukaan tanah perubahan menjadi radikal.
|
3. Skala Omori
Karena Jepang memiliki derajat
gempa yang kuat, skala yang disusun oleh Omori dimulai dengan derajat
kerusakan yang cukup kuat dan berakhir dengan skala VII.
Tabel Skala Omori
Derajat
|
Keterangan
|
I
|
Getaran-getaran lunak dirasakan oleh banyak orang akan tetapi
tidak semua
|
II
|
Getaran sedang, semua orang terbangun karena bunyi jendela,
pintu dan barang-barang pecah
|
III
|
Getaran agak kuat, jam dinding berhenti, pintu dan jendela terbuka
|
IV
|
Getaran kuat, gambar dinding berjatuhan, dinding tembok retakretak
|
V
|
Getaran sangat kuat, dinding dan atap rumah roboh.
|
VI
|
Rumah yang kuat roboh
|
VII
|
Kerusakan menyeluruh
|
Pengaruh positif gempa bagi kehidupan :
1. Gempa tektonik dapat digunakan untuk mengetahui jenis mineral yang ada didalam bumi.
2. Gempa tektonik dapat digunakan untuk mengetahui struktur lapisan kulit bumi.
3. Gempa dapat digunakan untuk menentukan jenis konstruksi bangunan.
Pengaruh negatif gempa terhadap kehidupan :
1. Bangunan roboh atau ambruk
2. Terjadi kebakaran karena terjadi sambungan pendek aliran listrik.
3. Terjadi banjir karena bendungan-bendungan dan tanggul yang jebol.
4. Saluran pipa air dan gas putus.
5. Terjadi tsunami apabila pusat gempa nya didasar laut.
6. Sarana dan prasarana transportasi rusak.
7. Distribusi barang dan jasa terhambat.
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.