Gelombang seismik adalah getaran dari gempa bumi yang melakukan perjalanan melalui Bumi; mereka direkam pada instrumen yang disebut seismograf. Seismograf merekam jejak zig-zag yang menunjukkan berbagai amplitudo osilasi tanah di bawah instrumen. Seismograf sensitif, yang sangat memperbesar gerakan tanah ini, dapat dideteksi gempa bumi yang kuat dari sumber mana saja di dunia. Waktu, lokasi, dan besarnya suatu gempa bumi dapat ditentukan dari data yang direkam oleh stasiun seismograf.
Besarnya Richter skala dikembangkan pada tahun 1935 oleh Charles F. Richter dari California Institute of Technology sebagai perangkat matematika untuk membandingkan ukuran gempa bumi. Besarnya gempa bumi ditentukan dari logaritma amplitudo gelombang yang direkam oleh seismograf. Penyesuaian disertakan untuk variasi jarak antara berbagai seismograf dan pusat gempa bumi. Pada Skala Richter, besarnya dinyatakan dalam bilangan bulat dan pecahan desimal. Sebagai contoh, magnitude 5.3 dapat dihitung untuk gempa moderat, dan gempa yang kuat mungkin dinilai sebagai magnitude 6.3. Karena dasar logaritmik skala, setiap peningkatan bilangan bulat besarnya mewakili peningkatan sepuluh kali lipat dalam pengukuran amplitudo; sebagai perkiraan energi, setiap langkah bilangan bulat dalam skala besarnya berhubungan dengan pelepasan sekitar 31 kali lebih banyak energi daripada jumlah yang terkait dengan nilai bilangan bulat sebelumnya.
Pada awalnya, Skala Richter hanya dapat diterapkan pada catatan dari instrumen manufaktur identik. Sekarang, instrumen dikalibrasi dengan hati-hati sehubungan satu sama lain. Dengan demikian, besarnya dapat dihitung dari catatan seismograf yang dikalibrasi.
Gempa bumi dengan magnitudo sekitar 2,0 atau kurang biasanya disebut gempa mikro; mereka biasanya tidak dirasakan oleh orang-orang dan umumnya direkam hanya pada seismograf lokal. Peristiwa dengan magnitudo sekitar 4,5 atau lebih besar — ada beberapa ribu kejutan seperti itu setiap tahun — cukup kuat untuk direkam oleh seismograf sensitif di seluruh dunia. Gempa bumi besar, seperti gempa bumi Jumat Agung 1964 di Alaska, memiliki kekuatan 8,0 atau lebih tinggi. Rata-rata, satu gempa sebesar itu terjadi di suatu tempat di dunia setiap tahun. Skala Richter tidak memiliki batas atas. Baru-baru ini, skala lain yang disebut skala besaran momen telah dirancang untuk studi yang lebih tepat tentang gempa bumi besar.
Skala Richter tidak digunakan untuk mengekspresikan kerusakan. Gempa bumi di daerah padat penduduk yang mengakibatkan banyak kematian dan kerusakan yang cukup besar dapat terjadi memiliki kekuatan yang sama dengan kejutan di daerah terpencil yang tidak lebih dari menakuti margasatwa. Gempa bumi berkekuatan besar yang terjadi di bawah lautan bahkan mungkin tidak dirasakan oleh manusia.
Wawancara NEIS
Berikut ini adalah transkrip wawancara NEIS dengan Charles Richter:
Bagaimana Anda menjadi tertarik pada seismologi?
CHARLES RICHTER: Itu benar-benar kecelakaan yang membahagiakan. Di Caltech, saya sedang mengerjakan Ph. D. dalam fisika teoretis di bawah Dr. Robert Millikan. Suatu hari dia memanggil saya ke kantornya dan mengatakan bahwa Laboratorium Seismologis sedang mencari seorang fisikawan; ini bukan dialog saya, tetapi apakah saya tertarik? Saya berbicara dengan Harry Wood yang bertanggung jawab atas lab; dan, sebagai hasilnya, saya bergabung dengan stafnya pada tahun 1927.
Apa asal usul skala besaran instrumental?
CHARLES RICHTER: Ketika saya bergabung dengan staf Tuan Wood, saya terutama terlibat dalam pekerjaan rutin pengukuran seismogram dan menemukan gempa bumi, sehingga katalog dapat dibuat dari pusat gempa dan waktu kejadian. Kebetulan, seismologi berutang sebagian besar tidak diakui hutang untuk upaya gigih Harry O. Kayu untuk mewujudkan program seismologis di California selatan. Pada saat itu, Tuan Wood berkolaborasi dengan Maxwell Alien dalam tinjauan sejarah gempa bumi di California. Kami merekam di tujuh stasiun yang tersebar luas, semuanya dengan seismograf torsi Wood-Anderson.
Modifikasi apa yang terlibat dalam penerapan skala gempa bumi di seluruh dunia?
CHARLES RICHTER: Anda dengan tepat menunjukkan bahwa skala besarnya asli yang saya terbitkan pada tahun 1935 didirikan hanya untuk California selatan dan untuk jenis seismograf tertentu yang digunakan sana. Memperluas skala gempa bumi di seluruh dunia dan rekaman pada instrumen lain dimulai pada tahun 1936 bekerja sama dengan Dr. Gutenberg. Ini melibatkan penggunaan amplitudo gelombang permukaan yang dilaporkan dengan periode sekitar 20 detik. Kebetulan, penunjukan biasa skala besarnya untuk nama saya tidak kurang dari keadilan untuk sebagian besar yang dimainkan Dr. Gutenberg dalam memperluas skala untuk diterapkan pada gempa bumi di semua bagian dunia.
Banyak orang memiliki kesan yang salah bahwa besaran Richter didasarkan pada skala 10.
CHARLES RICHTER: Saya berulang kali harus memperbaiki kepercayaan ini. Dalam arti tertentu, magnitudo melibatkan langkah-langkah 10 karena setiap peningkatan satu magnitudo mewakili amplifikasi sepuluh kali lipat dari gerakan tanah. Tetapi tidak ada skala 10 dalam arti batas atas karena ada untuk skala intensitas; memang, saya senang melihat pers sekarang mengacu pada skala Richter yang terbuka. Angka magnitudo hanya mewakili pengukuran dari catatan seismograf — logaritmik untuk memastikan tetapi tanpa plafon tersirat. Magnitudo tertinggi yang ditetapkan sejauh ini untuk gempa bumi sebenarnya adalah sekitar 9, tetapi itu adalah batasan di Bumi, bukan dalam skala.
Ada kesalahpahaman umum lainnya bahwa skala magnitudo itu sendiri adalah semacam instrumen atau peralatan. Pengunjung akan sering bertanya untuk "melihat skala." Mereka bingung dengan dirujuk ke tabel dan grafik yang digunakan untuk menerapkan skala untuk bacaan yang diambil dari seismogram.
Tidak diragukan Anda sering ditanya tentang perbedaan antara besarnya dan intensitas.
CHARLES RICHTER: Itu juga menyebabkan kebingungan besar di antara publik. Saya suka menggunakan analogi dengan transmisi radio. Ini berlaku dalam seismologi karena seismograf, atau penerima, merekam gelombang gangguan elastis, atau gelombang radio, yang dipancarkan dari sumber gempa, atau stasiun penyiaran. Besarnya dapat dibandingkan dengan output daya dalam kilowatt stasiun penyiaran. Intensitas lokal pada skala Mercalli kemudian dapat dibandingkan dengan kekuatan sinyal pada receiver di lokasi tertentu; efeknya, kualitas sinyal. Intensitas seperti kekuatan sinyal umumnya akan jatuh dengan jarak dari sumber, meskipun juga tergantung pada kondisi lokal dan jalur dari sumber ke titik.
Baru-baru ini ada minat untuk menilai kembali apa yang dimaksud dengan "ukuran gempa bumi".
CHARLES RICHTER: Pemurnian tidak bisa dihindari dalam sains ketika Anda telah melakukan pengukuran sebuah fenomena untuk jangka waktu yang lama. Tujuan awal kami adalah untuk menentukan besarnya secara ketat dalam hal pengamatan instrumental. Jika seseorang memperkenalkan konsep "energi gempa bumi" maka itu adalah kuantitas yang diturunkan secara teoritis. Jika asumsi yang digunakan dalam menghitung energi diubah, maka ini secara serius mempengaruhi hasil akhir, meskipun tubuh data yang sama mungkin digunakan. Jadi kami mencoba untuk menjaga interpretasi dari "ukuran gempa" yang terkait erat dengan pengamatan instrumen aktual yang terlibat mungkin. Apa yang muncul, tentu saja, adalah bahwa skala besarnya mengandaikan bahwa semua gempa bumi sama kecuali untuk faktor penskalaan yang konstan. Dan ini terbukti lebih dekat dengan kebenaran daripada yang kami harapkan.