Gempa bumi adalah gerakan tanah alami yang disebabkan karena Bumi melepaskan energi. Ilmu gempa adalah seismologi, "studi tentang goncangan" dalam bahasa Yunani ilmiah.
Energi gempa bumi berasal dari tekanan lempeng tektonik. Saat lempeng bergerak, batu-batu di tepinya berubah bentuk dan mengambil regangan sampai titik terlemah, sesar, pecah, dan melepaskan regangan.
Jenis dan Gerakan Gempa Bumi
Peristiwa gempa bumi datang dalam tiga jenis dasar, cocok dengan tiga jenis dasar kesalahan. Gerak patahan selama gempa bumi disebut menyelinap atau slip coseismik.
- Strike-slip Peristiwa melibatkan gerakan menyamping — yaitu, slip ke arah serangan kesalahan, garis yang dibuatnya di permukaan tanah. Mereka mungkin lateral kanan (dekstral) atau lateral kiri (sinistral), yang Anda tahu dengan melihat ke arah mana tanah bergerak di sisi lain patahan.
- Normal Peristiwa melibatkan gerakan ke bawah pada sesar miring ketika kedua sisi sesar bergerak terpisah. Mereka menandakan perpanjangan atau peregangan kerak bumi.
- Terbalik atau dorong peristiwa melibatkan gerakan ke atas, sebagai gantinya, ketika kedua sisi kesalahan bergerak bersama. Gerakan mundur lebih curam dari kemiringan 45 derajat, dan gerakan dorong lebih dangkal dari 45 derajat. Mereka menandakan kompresi kerak.
Gempa bumi bisa terjadi slip miring yang menggabungkan gerakan ini.
Gempa bumi tidak selalu merusak permukaan tanah. Ketika mereka melakukannya, slip mereka menciptakan mengimbangi. Offset horizontal disebut mengangkat dan offset vertikal disebut melemparkan. Jalur aktual gerakan kesalahan dari waktu ke waktu, termasuk kecepatan dan akselerasi, disebut melemparkan. Slip yang terjadi setelah gempa disebut slip postseismik. Akhirnya, slip lambat yang terjadi tanpa gempa disebut merayap.
Pecah Seismik
Titik bawah tanah di mana gempa mulai pecah adalah fokus atau hiposenter. Itu pusat gempa gempa bumi adalah titik di tanah langsung di atas fokus.
Gempa bumi pecah zona besar kesalahan di sekitar fokus. Zona pecah ini bisa miring atau simetris. Ruptur dapat menyebar ke luar secara merata dari titik pusat (radial), atau dari satu ujung zona pecah ke yang lain (lateral), atau dalam lompatan tidak teratur. Perbedaan-perbedaan ini sebagian mengendalikan efek gempa bumi di permukaan.
Ukuran zona pecah — yaitu, area permukaan patahan yang pecah — adalah yang menentukan besarnya gempa. Seismolog memetakan zona pecah dengan memetakan sejauh mana gempa susulan.
Gelombang dan Data Seismik
Energi seismik menyebar dari fokus dalam tiga bentuk berbeda:
- Gelombang kompresi, persis seperti gelombang suara (gelombang P)
- Gelombang geser, seperti gelombang dalam lompat tali yang terguncang (gelombang S)
- Gelombang permukaan menyerupai gelombang air (gelombang Rayleigh) atau gelombang geser samping (gelombang Cinta)
Gelombang P dan S adalah gelombang tubuh yang melakukan perjalanan jauh di Bumi sebelum naik ke permukaan. Gelombang P selalu datang lebih dulu dan melakukan sedikit atau tidak ada kerusakan. Gelombang S bergerak sekitar setengah lebih cepat dan dapat menyebabkan kerusakan. Gelombang permukaan masih lebih lambat dan menyebabkan sebagian besar kerusakan. Untuk menilai jarak kasar ke gempa, jarak waktu antara gelombang P "thump" dan gelombang S "jiggle" dan kalikan jumlah detik dengan 5 (untuk mil) atau 8 (untuk kilometer).
Seismograf adalah instrumen yang membuat seismogram atau rekaman gelombang seismik. Seismogram gerak kuat dibuat dengan seismograf kasar di bangunan dan struktur lainnya. Data gerak-kuat dapat dicolokkan ke dalam model teknik, untuk menguji struktur sebelum dibangun. Magnitudo gempa bumi ditentukan dari gelombang tubuh yang direkam oleh seismograf sensitif. Data seismik adalah alat terbaik kami untuk menyelidiki struktur bumi yang dalam.
Tindakan Seismik
Intensitas seismik mengukur bagaimana buruk gempa bumi, yaitu, seberapa parah goncangan di tempat tertentu. 12 poin Skala Mercalli adalah skala intensitas. Intensitas penting bagi para insinyur dan perencana.
Besarnya seismik mengukur bagaimana besar gempa bumi, yaitu, berapa banyak energi yang dilepaskan dalam gelombang seismik. Besarnya Lokal atau Richter M.L. didasarkan pada pengukuran berapa banyak tanah bergerak dan besarnya momen M.Hai adalah perhitungan yang lebih canggih berdasarkan gelombang tubuh. Magnitude digunakan oleh seismolog dan media berita.
Diagram mekanisme fokus "bola pantai" merangkum gerakan slip dan orientasi kesalahan.
Pola Gempa Bumi
Gempa bumi tidak dapat diprediksi, tetapi mereka memiliki beberapa pola. Kadang-kadang guncangan mendahului gempa, meskipun terlihat seperti gempa biasa. Tetapi setiap acara besar memiliki kelompok yang lebih kecil gempa susulan, yang mengikuti statistik terkenal dan dapat diperkirakan.
Lempeng tektonik berhasil menjelaskan dimana gempa bumi cenderung terjadi. Mengingat pemetaan geologis yang baik dan sejarah pengamatan yang panjang, gempa dapat diperkirakan secara umum, dan peta bahaya dapat dibuat menunjukkan seberapa besar goncangan suatu tempat dapat terjadi selama rata-rata usia bangunan.
Seismolog membuat dan menguji teori prediksi gempa. Prakiraan eksperimental mulai menunjukkan keberhasilan yang sederhana namun signifikan dalam menunjukkan kegempaan yang akan datang selama beberapa bulan. Kemenangan ilmiah ini bertahun-tahun dari penggunaan praktis.
Gempa besar membuat gelombang permukaan yang dapat memicu gempa kecil jarak jauh. Mereka juga mengubah tekanan di dekatnya dan memengaruhi gempa di masa depan.
Efek Gempa Bumi
Gempa bumi menyebabkan dua efek utama: gemetar dan tergelincir. Permukaan offset dalam gempa terbesar bisa mencapai lebih dari 10 meter. Selip yang terjadi di bawah air dapat menciptakan tsunami.
Gempa bumi menyebabkan kerusakan dalam beberapa cara:
- Offset tanah dapat memotong jalur kehidupan yang melintasi kesalahan: terowongan, jalan raya, jalur kereta api, saluran listrik, dan saluran air.
- Gemetar adalah ancaman terbesar. Bangunan modern dapat menanganinya dengan baik melalui rekayasa gempa, tetapi struktur yang lebih tua rentan terhadap kerusakan.
- Pencairan terjadi ketika goncangan mengubah tanah padat menjadi lumpur.
- Gempa susulan dapat menghabisi struktur yang rusak akibat guncangan utama.
- Subsidence dapat mengganggu jalur kehidupan dan pelabuhan; invasi oleh laut dapat menghancurkan hutan dan lahan pertanian.
Persiapan dan Mitigasi Gempa Bumi
Gempa bumi tidak bisa diprediksi, tetapi bisa diramalkan. Kesiapsiagaan menyelamatkan kesengsaraan; asuransi gempa bumi dan melakukan latihan gempa adalah contohnya. Mitigasi menyelamatkan nyawa; memperkuat bangunan adalah contohnya. Keduanya dapat dilakukan oleh rumah tangga, perusahaan, lingkungan, kota, dan wilayah. Hal-hal ini memerlukan komitmen pendanaan dan upaya manusia yang berkelanjutan, tetapi itu bisa sulit ketika gempa bumi besar mungkin tidak terjadi selama beberapa dekade atau bahkan berabad-abad di masa depan.
Dukungan untuk Sains
Sejarah ilmu gempa mengikuti gempa bumi terkemuka. Dukungan untuk penelitian meningkat setelah gempa besar dan kuat sementara ingatan masih segar tetapi lambat laun menyusut hingga Big One berikutnya. Warga negara harus memastikan dukungan tetap untuk penelitian dan kegiatan terkait seperti pemetaan geologis, program pemantauan jangka panjang, dan departemen akademik yang kuat. Kebijakan gempa bumi yang baik lainnya termasuk ikatan retrofit, aturan bangunan yang kuat dan peraturan zonasi, kurikulum sekolah, dan kesadaran pribadi.