SEISMOLOGI

PENGANTAR SEISMOLOGI

Seismologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu seismos yang berarti getaran atau goncangan dan logos yang berarti ilmu pengetahuan. Orang Yunani menyebut gempa bumi dengan kata-kata seismos tes ges yang berarti Bumi bergoncang atau bergetar (Bhani, 2009).

Seismologi adalah ilmu yang mempelajari gempa bumi dan struktur dalam bumi dengan menggunakan gelombang seismik yang dapat ditimbulkan dari gempa bumi atau sumber lain (Gunawan, 1985). Setiap gempa bumi memancarkan radiasi gelombang seismik yang menjalar ke dalam bumi, dan beberapa gempa dapat menghasilkan pergerakan tanah yang cukup jauh meskipun cukup kecil untuk dapat dirasakan oleh manusia tapi terdeteksi oleh seismograf  (alat perekam gempa) modern yang tersebar di seluruh Bumi. Kita dapat mengetahui, seperti apa gambaran dari struktur interior Bumi dan sifat-sifat gempa bumi melalui gelombang gempa yang di pancarkan oleh gempa. Para Ilmuwan mempelajari  Bumi bagian dalam dengan mempelajari gelombang gempa ini, karena pengamatan secara langsung (membuat lubang bor sampai Bumi bagian dalam) sampai saat ini belum memungkinkan (Nugrahaquake,2009).

· Sejarah Seismologi (Afnimar,2009)

Tahun	Tokoh	Hasil Temuan
1660	Hooke	hubungan antara tegangan dan regangan yang kemudian dikenal sebagai Hukum Hooke. Hukum ini adalah hukum dasar dalam penjalaran gelombang seismik.
1821-1822	Navier dan Stokes	pengembangan teori elastisitas oleh Navier dan Stokes yang bersifat lebih umum baik untuk padatan, gas maupun fluida
1830	Poisson	menggunakan persamaan gerak dan hukum elastisitas untuk menunjukkan bahwa terdapat hanya dua tipe dasar gelombang, yaitu gelombang P dan S.
1857	Robert Mallet	gempa besar terjadi dekat Naples, Italia dan Robert Mallet mempelajari kerusakan gempa tersebut. Dari studi ini didapat beberapa hasil yang berarti, seperti : 1.     Pekerjaannya merupakan usaha penting pertama dalam seismologi observasi. 2.     Ide gelombang seismik dari suatu titik fokus (sekarang disebut hiposenter). 3.     Analisisnya cacat karena asumsi gempa adalah peristiwa ledakan dan hanya menghasilkan gelombang tekanan. 4.     Namun demikian, dia sudah mengeluarkan konsep umum tentang seismologi observasi dan melakukan eksperimen dengan menggunakan sumber buatan.
1875	Filippo Cecchi	Cara perekaman gelombang yang merupakan fungsi terhadap waktu (Seismograf).
1887	Lord Rayleigh	mendemonstrasikan adanya solusi tambahan dari persamaan gerak elastik untuk gelombang P dan SV yang berinteraksi dengan permukaan bebas. Gelombang ini disebut gelombang Reyleigh yang merambat sepanjang permukaan medium.
1911		tipe kedua gelombang permukaan yang dihasilkan dari interaksi gelombang SH pada suatu medium terbatas dengan sifat material berlapis dikarakteristikan oleh Love dan karenanya disebut gelombang Love
1898	E. Wiechert	Pengembangan alat dengan memakai damping viscous, yang dapat merekam seluruh durasi gempa (Seismometer).
1900	B.B.Galitzen	Seismograf elektromagnetik untuk pertama kali nya dibuat, yang di aplikasikan untuk stasiun seismometer di Rusia. Seismometer yang digunakan saat ini merupakan seismometer elektromagnetik. Tersedianya data dari sesimometer di seluruh permukaan bumi memungkinkan untuk mencitrakan atau menggambarkan struktur kecepatan seismic di bawah permukaan bumi.
1900	Richard Oldham	Identifikasi gelombang P, S, dan permukaan dari seismogram.
1906		Mendeteksi keberadaan inti bumi dari ketiadaan gelombang P dan S langsung pada jarak sumber dan penerima lebih dari 1000.
1907	Zoeppritz	Tabel waktu tempuh pertama yang dipakai secara luas.
1909	Adrija Mohorovicic	Keberadaan discontinuity kecepatan antara crust dan mantle berdasarkan data observasi. Batas lapisan tersebut disebut Moho.
1914	Beno Gutenberg	Mempublikasikan tabel fasa-fasa dari inti bumi dan estimasi akurat pertama kedalaman inti fluida bumi (2900 km yang sangat dekat dengan nilai yang sekarang 2889 km).
1936	Inge Lehman	Menemukan inti dalam bumi yang padat.
1940	Harold Jeffrey dan K.E. Bullen	Mempublikasikan versi terakhir tabel waktu tempuh dengan jumlah fasa-fasa seismik yang besar. JB tabel masih dipakai sampai sekarang. Waktu tempuhnya hanya berbeda beberapa detik dari model-model saat yang ada saat ini. Dari data waktu tempuh ini dapat ditentukan penentuan kecepatan rata-rata (referensi) bumi terhadap kedalaman. K.E. Bullen memperagakan kemungkinan untuk menduga profil densitas dari hubungan densitas dan kecepatan. Ternyata didapat hasil yang konsisten dengan hasil modern dari normal mode seismology.
Tahun 1900-an terjadi peningkatan jumlah stasiun gempa, sehingga gempa-gempa besar secara rutin dilokalisasi. Distribusinya cenderung di sepanjang sabuk (belt) yang terdefinisi dengan baik, tetapi tidak diapresiasi penuh sampai 1960-an sebagai bagaian dari revolusi tektonika lempeng, karena interpretasi seismologis cenderung lokal atau regional.
1906	H.F. Reid	Mempelajari survei yang melintasi sesar sebelum dan sesudah gempa San Fransisco.
1910		Mengusulkan teori bingkai elastik (elastic rebound theory) yang merupakan teori sumber seismik yang sangat penting.
1923	H. Nakano	Mengususlkan teori sumber double-couple.
1963	terjadi kontroversi single-couple dan double-couple. Akhirnya, dari tinjauan teoretis dan observasi lapangan, model double-couple lebih tepat.
1928	Kiyoo Wadati	Melaporkan bukti pertama yang meyakinkan tentang fokus gempa dalam (>100 km). Hasil observasi menunjukkan adanya bidang miring dari peta intensitas (sering disebut zona Wadati-Benioff) yang mencapai kedalaman 700 km.
1946	Rekaman seismik pertama yang rinci dari bom nuklir di dekat Bikini Atoll. Setelah itu, negara Amerika dan grupnya membuat jaringan global di sekitar negara Uni Soviet, yang akan mendeteksi segala percobaan nuklir. Sampai saat ini, jaringan seismologi global sudah mencakup seluruh bumi.
1960-an	Dengan kemajuan teknologi komputer, maka memungkinkan melakukan perhitungan seismogram tiruan pertama untuk struktur yang rumit, perkembangan pencitraan bawah permukaan, pengembangan dalam eksplorasi minyak, gas bumi, dan sebagainya.
1976	Data mulai tersedia dalam bentuk digital dari seismograf global yang memfasilitasi perbandingan waveform secara kuantitatif.
1970	Tersusunnya profil kecepatan dan densitas secara radial, termasuk diskontinuitas minor di kedalaman 4190 km dan 660 km.
1976-an	Aki	Investigasi struktur bumi secara lateral dan vertikal. Kemudian terjadi pengembangan tomografi yang sangat pesat. Dari hasil ini dapat terlihat dengan jelas struktur zona subduksi, up-wellling dan sebagainya.
1935	Charles Richter	Ukuran kekuatan gempa bumi yang pertama dipakai adalah skala magnitudo yang dikembangkan untuk gempa-gempa di California Selatan.
		Skala Richter bersifat lokal dan tidak bisa dipakai untuk global atau untuk daerah lain.
Selanjutnya, terjadi pengembangan perhitungan magnitudo fasa-fasa gelombang lain, seperti gelombang bodi atau gelombang permukaan.
Seringkali terjadi kesalahan dalam pemberitaan pers yaitu semua magnitudo dalam skala Richter, contohnya pada Gempa Aceh diberitakan 9,5 skala Richter. Sedangkan, dari situs USGS hampir selalu dalam magnitudo momen (Mw). Karena skala Richter adalah empiris dan tidak berhubungan langsung dengan sifat-sifat sumber gempa.
1966	Keiiti Aki	Formulasi momen seismik.

· Alat-alat Seismologi

1.    Seismocope: Suatu alat atau bagian alat yang hanya dapat menunjukkan bahwa suatu gempa bumi telah terjadi tetapi tidak mendapat catatan apapun (BMKG,2010).

2.    Seismometer: Sensor yang mengkonversi gerakan tanah ke dalam bentuk signal (Afnimar,2009). Ada pula yang mengatakan, seismometer adalah alat yang digunakan untuk merespon gerakan tanah akibat gempa bumi (Susilawati,2008).

3.    Seismograf: Gabungan antara seismometer dengan peralatan perekam (Afnimar,2009).

4.    Seismograf Elektromagnetik : Terdiri dari sebuah pencatat elektromagnetik (sensor atau detektor) yang biasanya merupakan alat bandul dan merupakan galvanometer dengan sebuah alat pencatatnya (recorder) (BMKG,2010).

5.    Seismogram: hasil dari seismograf, berupa rekaman gerakan tanah sebagai fungsi terhadap waktu. Data seismogram ini adalah komponen dasar dalam proses inversi yang merupakan kunci dalam seismologi untuk mendapatkan struktur dan sifat fisik medium bumi yang dilewati gelombang (Afnimar,2009).

· Cabang Seismologi

1.    Seismologi teknik : untuk menyelidiki gelombang bawah tanah, contoh pada jalan raya, dll.

2.    Seismologi prospecting: untuk eksplorasi minyak, dan sebagainya.

3.    Seismologi nuklir:dengan memanfaatkan enrgi nuklir, hanya beberapa negara saja yang menerapkannya, salah satunya yaitu Uni Soviet.

4.    Seismologi forecasting: digunakan untuk memprediksi gempa.

· Aplikasi Seismologi

Seismologi yang merupakan ilmu yang mempelajari gelombang yang muncul dari aktivitas alami bumi ini bisa digunakan ke dalam berbagai aplikasi, antara lain:

1.      Mengetahui karakteristik lapisan bawah permukaan bumi

llmuwan telah membagi beberapa jenis gelombang, yaitu gelombang permukaan (terdiri dari gelombang P dan S) dan gelombang badan (terdiri dari gelombang rayleigh, love). Tiap gelombang memiliki karakteristik tertentu sehingga dapat diketahui fase-fase yang dilewati oleh gelombang, kemudian dapat diinterpretasikan untuk mengetahui karakteristik lapisan bawah permukaan bumi.

>

2.      Mengetahui Mekanika Getaran Bumi

Aplikasi ini masih bisa dikembangkan ke dalam berbagai aplikasi. Dengan diketahuinya mekanika getaran bumi, gempa bumi bisa dipelajari hingga sampai pada hazard assessment-nya. Dengan seismologi, bahaya gempabumi dapat diperkirakan dan lokasi episenter (titik pusat gempa bumi pada permukaan yang diambil secara tegak lurus dari titik pusat gempa bumi pada kedalaman) dapat ditentukan dengan melihat karakteristik gelombang pada seismogram yang dicatat oleh seismograf dari hasil ukur alat seismometer. Lokasi episenter ditentukan dengan melihat selisih waktu tiba gelombang P dan S dan kemudian diproyeksikan ke dalam grafik.

· Bahaya Kegempaan dan Resiko Gempa

Bahaya kegempaan (hazard) adalah kejadian alam berupa gempa bumi yang menghasilkan gerakan tanah, sehingga menimbulkan kerusakan di permukaan bumi. Resiko gempa (risk) adalah akibat dari hazard terhadap kehidupan dan properti. Resiko gempa dapat dikurangi dengan usaha-usaha manusia, sebaliknya hazard tidak bisa (Afnimar,2009).

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Bhani, Havet Syai.2009.Seismologi. http://copetfisika05.wordpress.com/2009/09/09/seismologi/.

Gunawan.1985. Penentuan Hyposenter dan Origin Time Gempa lokal Dengan Metode Geiger.Thesis.UGM.

Nugrahaquake.2009. Sejarah Singkat Seismologi. http://nugrahaquake.wordpress.com/2009/01/28/sejarah-singkat-seismologi/.

Susilawati.2008. PENERAPAN PENJALARAN GELOMBANG SEISMIK GEMPA PADA PENELAAHAN STRUKTUR BAGIAN DALAM BUMI.Karya Ilmiah.USU.

Wahyu Triyoso.1991. Konsep-Konsep Dasar Seismologi.ITB.Bandung.