Siapa yang Menciptakan Seismograf?

Saat berdiskusi gempa bumi studi dan inovasi yang dibangun di sekitarnya, ada beberapa cara untuk melihatnya. Ada seismograf, yang digunakan untuk mendeteksi gempa bumi dan merekam informasi tentangnya, seperti kekuatan dan durasi. Ada juga sejumlah instrumen yang dibuat untuk menganalisis dan mencatat detail gempa lainnya seperti intensitas dan besarnya. Ini adalah beberapa alat yang membentuk cara kita mempelajari gempa bumi.

Gelombang seismik adalah getaran dari gempa bumi yang melintasi bumi. Mereka direkam pada instrumen yang disebut seismograf, yang mengikuti jejak zigzag yang menunjukkan berbagai amplitudo osilasi tanah di bawah instrumen. Bagian sensor seismograf disebut sebagai seismometer, sedangkan kemampuan grafik ditambahkan sebagai penemuan selanjutnya.

Seismograf sensitif, yang sangat memperbesar gerakan tanah ini, dapat mendeteksi gempa kuat dari sumber mana pun di dunia. Waktu, lokasi, dan besarnya gempa bumi dapat ditentukan dari data yang direkam oleh stasiun seismograf.

Sekitar 132 M, ilmuwan Cina Chang Heng menciptakan yang pertama seismoskop, sebuah instrumen yang bisa mencatat terjadinya gempa bumi yang disebut stoples naga. Guci naga adalah guci silinder dengan delapan kepala naga yang diatur di sekelilingnya, masing-masing memegang bola di mulutnya. Di sekitar kaki toples ada delapan katak, masing-masing langsung di bawah kepala naga. Ketika gempa terjadi, bola jatuh dari mulut naga dan ditangkap oleh mulut katak.

Beberapa abad kemudian, perangkat yang menggunakan gerakan air dan kemudian, merkuri dikembangkan di Italia. Lebih khusus lagi, Luigi Palmieri merancang seismometer merkuri pada tahun 1855. Seismometer Palmieri memiliki tabung berbentuk U yang disusun di sepanjang titik kompas dan diisi dengan merkuri. Ketika gempa bumi menghantam, merkuri akan bergerak dan melakukan kontak listrik yang menghentikan jam dan memulai drum rekaman di mana gerakan pelampung di permukaan merkuri direkam. Ini adalah perangkat pertama yang mencatat waktu gempa dan intensitas serta durasi gerakan.

John Milne adalah seismolog dan geologis Inggris yang menemukan seismograf modern pertama dan mempromosikan pembangunan stasiun seismologis. Pada tahun 1880, Sir James Alfred Ewing, Thomas Gray, dan John Milne — semua ilmuwan Inggris yang bekerja di Jepang — mulai mempelajari gempa bumi. Mereka mendirikan Masyarakat Seismologis Jepang, yang mendanai penemuan seismograf. Milne menemukan seismograf pendulum horizontal pada tahun yang sama.

Setelah Perang Dunia II, seismograf pendulum horisontal ditingkatkan dengan seismograf Press-Ewing, yang dikembangkan di Amerika Serikat untuk merekam gelombang periode panjang. Seismograf ini menggunakan pendulum Milne, tetapi poros yang mendukung pendulum digantikan oleh kawat elastis untuk menghindari gesekan.

Intensitas dan besarnya adalah area penting lainnya dalam studi gempa bumi. Besarnya mengukur energi yang dilepaskan di sumber gempa. Ini ditentukan dari logaritma amplitudo gelombang yang direkam pada seismogram pada periode tertentu. Sementara itu, intensitas mengukur kekuatan getaran yang dihasilkan oleh gempa bumi di lokasi tertentu. Ini ditentukan oleh efek pada manusia, struktur manusia, dan lingkungan alami. Intensitas tidak memiliki dasar matematis — penentuan intensitas didasarkan pada efek yang diamati.

Penghargaan untuk skala intensitas modern pertama berlaku bersama untuk Michele de Rossi dari Italia dan Francois Forel of Switzerland, yang keduanya secara independen menerbitkan skala intensitas serupa pada tahun 1874 dan 1881, masing-masing. Rossi dan Forel kemudian berkolaborasi dan menghasilkan Skala Rossi-Forel pada tahun 1883, yang menjadi skala pertama yang digunakan secara luas secara internasional.

Skala Rossi-Forel menggunakan intensitas 10 derajat. Pada tahun 1902, ahli vulkanologi Italia Giuseppe Mercalli menciptakan skala 12 derajat.

Meskipun ada banyak skala intensitas yang dibuat untuk mengukur efek gempa bumi, yang saat ini digunakan oleh Amerika Serikat adalah Skala Intensitas Modified Mercalli (MM). Ini dikembangkan pada 1931 oleh seismolog Amerika Harry Wood dan Frank Neumann. Skala ini terdiri dari 12 tingkat intensitas yang meningkat yang berkisar dari goncangan yang tak terlihat hingga kehancuran dahsyat. Itu tidak memiliki dasar matematika; sebaliknya, ini adalah peringkat arbitrer berdasarkan efek yang diamati.

Skala Richter Magnitude dikembangkan pada tahun 1935 oleh Charles F. Richter dari Institut Teknologi California. Pada Skala Richter, besarnya dinyatakan dalam bilangan bulat dan pecahan desimal. Sebagai contoh, gempa berkekuatan 5.3 dapat dihitung sebagai sedang, dan gempa bumi yang kuat dapat dinilai sebagai berkekuatan 6.3. Karena dasar skala logaritmik, setiap peningkatan bilangan bulat mewakili peningkatan sepuluh kali lipat dalam pengukuran amplitudo. Sebagai perkiraan energi, setiap langkah bilangan bulat dalam skala besarnya berhubungan dengan pelepasan energi sekitar 31 kali lebih banyak daripada jumlah yang terkait dengan nilai bilangan bulat sebelumnya.

Ketika pertama kali dibuat, Skala Richter hanya bisa diterapkan pada catatan dari instrumen manufaktur identik. Sekarang, instrumen dikalibrasi dengan hati-hati sehubungan satu sama lain. Dengan demikian, besarnya dapat dihitung menggunakan Skala Richter dari catatan seismograf yang dikalibrasi.