Gempa bumi (bahasa Inggris:Earthquakecode: en is deprecated) adalahperistiwa alam berupa getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan tanah akibat pelepasan energi secara tiba-tiba di bawahlitosfer sehingga menimbulkangelombang seismik. Intensitas gempa bumi bisa bermacam-macam, mulai dari peristiwa lemah, dirasakan ringan, dan hanya dapat dideteksi olehseismometer, hingga peristiwa besar yang penuh hentakan kuat dan berlangsung beberapa detik hingga menit, melempar benda-benda ke atas udara, merusak infrastruktur penting, dan menimbulkan kehancuran di seluruh kota. Aktivitas gempa bumi di suatu lokasi tertentu adalah laju rata-rata pelepasan energi seismik per satuan volume. Gempa bumi dipelajari oleh sebagian besarSeismologi, untuk mengetahui dampak dan mekanisme gempa bumi.
Gempa bumi sendiri jarang membunuh manusia atausatwa liar – biasanya peristiwa sekunder yang memicunya, seperti runtuhnya bangunan, kebakaran, tanah longsor, dan tsunami, adalah penyebab utama kematian. Banyak diantaranya yang mungkin bisa dihindari dengan membuat konstruksi bangunan yang lebih baik, sistem keselamatan, peringatan dini dan perencanaan.
Gempa bumi dapat terjadi secara alami atau disebabkan oleh aktivitas manusia, sepertipenambangan, fracking, dan uji cobanuklir. Titik awal pecahnya disebuthiposenter atau fokus, sedangkan permukaan tanah yang berada tepat di atasnya disebutepisentrum. Gempa bumi dapat disebabkan oleh kesalahan geologis, atau oleh aktivitasgunung berapi, tanah longsor, dan peristiwa lainnya. Frekuensi, jenis, dan ukuran gempa bumi di suatu wilayah menentukan aktivitas seismiknya, yang mencerminkan tingkat rata-rata pelepasan energi seismik.
Peristiwa gempa bumi yang paling terkenal adalahgempa bumi dan tsunami Samudra Hindia 2004, memakan lebih dari 230.000 korban jiwa, dan gempa bumi terkuat yang pernah tercatat yaitugempa bumi Valdivia 1960 di Chili dengan skala 9,5Mw. Salah satu gempa bumi paling mematikan dalam sejarah adalahGempa bumi Shaanxi 1556, yang terjadi pada tanggal 23 Januari 1556 di ProvinsiShaanxi, Tiongkok. Lebih dari 830.000 orang meninggal.[1] Sebagian besar penduduk tinggal di yaodong, sebuah bangunan berbahan batu dan tanah liat, banyak korban yang tewas ketika bangunan tersebut runtuh.Gempa bumi Tangshan 1976, yang menewaskan antara 240.000 dan 655.000 orang, merupakangempa bumi paling mematikan dalam sejarah modern hingga saat ini.
Gempa bumi menimbulkan berbagai dampak, seperti guncangan tanah danpencairan tanah, yang mengakibatkan kerusakan besar dan korban jiwa. Jika episentrum gempa besar terletak di lepas pantai, dasar laut mungkin akan mengalami pergeseran yang cukup besar sehingga menyebabkantsunami. Gempa bumi juga dapat memicu tanah longsor. Gempa bumi dipengaruhi oleh pergerakanlempeng tektonik di sepanjangsesar aktif, termasuk sesar normal, sesar terbalik (dorong), dan sesar mendatar, dengan dinamika pelepasan energi dan patahan yang diatur oleh teori pantulan elastis.
Gempa bumi dapat berlangsung dalam hitungan 10 hingga 30 detik. Dalam peristiwagempa bumi berdorongan besar, guncangan dapat berlangsung 5–7 menit, seperti pada peristiwagempa bumi Sumatra 2004, yang berlangsung hingga 10 menit lamanya.
Dalam pengertian yang paling umum, gempa bumi adalah peristiwa seismik apa pun—baik yang terjadi secara alami /pelepasan energi bumi maupun yang disebabkan oleh manusia—yang menimbulkangelombang seismik. Gempa bumi sebagian besar disebabkan oleh pecahnyapatahan geologi, tetapi juga disebabkan oleh peristiwa lain seperti aktivitas gunung berapi,tanah longsor, ledakan ranjau, fracking, dan uji cobanuklir. Titik pecahnya awal suatu gempa disebut hiposenter atau fokusnya.Episentrum adalah titik di permukaan tanah tepat di atashiposenter.
Aktivitas seismik suatu wilayah adalah frekuensi, jenis, dan ukuran gempa bumi yang dialami dalam kurun waktu tertentu. Kegempaan di suatu lokasi tertentu di bumi adalah laju rata-rata pelepasan energi seismik per satuan volume.
Peta lempeng tektonikGerakan lempengan tektonik global
Gempa bumi tektonik terjadi di mana saja di muka bumi di mana terdapat simpanan energi regangan elastis yang cukup untuk mendorong perambatan rekahan di sepanjang bidang patahan. Sisi-sisi patahan bergerak melewati satu sama lain dengan mulus dan secara aseismik hanya jika tidak terdapat ketidakteraturan atau ketimpangan di sepanjang permukaan patahan yang meningkatkan tahanan gesek. Sebagian besar permukaan patahan memiliki kekasaran seperti itu, yang mengarah ke bentuk perilaku stick-slip.
Gempa bumi sering menyebabkan banyak korban jiwa, karena letaknya yang dekat dengan daerah berpenduduk padat atau lautan, di mana gempa bumi sering menimbulkantsunami yang dapat menghancurkan berjarak ribuan kilometer jauhnya. Wilayah-wilayah yang paling berisiko mengalami banyak korban jiwa adalah wilayah-wilayah di mana gempa bumi relatif jarang terjadi tetapi kuat, dan wilayah-wilayah miskin dengan aturan bangunan seismik yang lemah, tidak ditegakkan, atau tidak ada sama sekali.
Konvergensi samudera-benua yang mengakibatkan prosessubduksi dan busurvulkanik menggambarkan salah satu dampak gempa bumi tektonik dari kedualempeng tektonik.
Gempa bumi tektonik terjadi di mana saja di bumi di tempat yang terdapat energi tekanan elastis yang terakumulasi dengan cukup untuk mendorong perambatan fraktur di sepanjang bidangpatahan. Permukaan bumi terdiri dari lempeng-lempeng yang berdekatan antara satu dengan yang lain. Lempeng-lempeng ini selalu mengalami pergerakan yang per tahunnya bisa mencapai 10cm.[2] Sisi-sisinya hanya dapat bergerak saling melewati satu sama lain secara mulus dan tanpa disertai getaran (aseismik) jika tidak adanya ketidakteraturan atau asperitas di sepanjang permukaan patahan yang meningkatkan hambatan gesekan. Sebagian besar permukaan lempeng memiliki asperitas, yang menyebabkan bentuk perilaku pergesekan yang rapat. Saat patahan terkunci, gerakan relatif yang terus berlangsung di antara lempeng-lempeng akan meningkatkan tekanan dan, oleh karenanya, menyebabkan terakumulasinya energi tegangan di dalam volume di sekitar permukaan patahan. Hal ini terus berlanjut hingga tegangan antara dua atau lebih lempeng yang terjadi mencapai tingkat yang cukup untuk membobol asperitas, yang kemudian menyebabkan terjadinya pergeseran mendadak pada bagian patahan yang terkunci dan melepaskan energi yang terakumulasi.[3]
Sebuah diagram memperlihatkanEpisentrum fokus gempa bumi akibat sebuah patahan
Ada tiga jenis patahan (sesar) utama, yang dapat menyebabkan gempa bumi antar-lempeng yaitu: sesar jenis normal, sesar naik (dorongan), dan sesar strike-slip. Sesar normal dan sesar terbalik merupakan contoh dari dip-slip, di mana perpindahan sepanjang sesar searah dengan arah kemiringan dan pergerakan pada patahan tersebut melibatkan komponen vertikal.
Panjang maksimum patahan yang dipetakan (dapat pecah dalam satu waktu) adalah sekitar 1.000km (620 mil). Contohnya adalah gempa bumi di Alaska (1957), Chile (1960), dan Sumatra (2004), semuanya berada di zona subduksi. Gempa bumi terpanjang yang terjadi pada patahan strike-slip, sepertiPatahan San Andreas (1857,1906),Patahan Anatolia Utara di Turki (1939), dan Patahan Sagaing di Myanmar (2025), panjangnya sekitar setengah hingga sepertiga panjang sepanjang batas lempeng subduksi, dan panjang sepanjang patahan normal bahkan lebih pendek.
Tiga jenis patahan A.Patahan strike-slip (mendatar) terjadi ketika satuan batuan meluncur melewati satu sama lain. B.Patahan normal (terbalik) terjadi ketika batuan mengalami pemanjangan horizontal. C.Patahan thrust (naik) terjadi ketika batuan mengalami pemendekan horizontal.
Patahan Normal (Terbalik) ketika batuan meluncur melewati satu sama lain
Patahan normal atauPatahan terbalik terjadi terutama di daerah yang keraknya memanjang sepertibatas divergen. Gempa bumi yang terkait dengan patahan normal umumnya berkekuatan kurang dari magnitudo 7. Besaran maksimum di sepanjang sesar normal bahkan lebih terbatas karena banyak di antaranya berlokasi di sepanjang pusat penyebaran.
Patahan Naik (Thrust) ketika batuan mengalami pemendekan secara horizontal
Patahan naik atau (Patahan thrust) terjadi di daerah yang keraknya memendek seperti pada batas konvergen. Patahan naik, terutama yang berada di sepanjangbatas konvergen, berhubungan dengan gempa bumi paling kuat (disebutGempa bumi megathrust) termasuk hampir semua gempa berkekuatan magnitudo 8 atau lebih. Gempa bumi megathrust bertanggung jawab atas sekitar 90% total momen seismik yang terjadi di seluruh dunia.
Patahan Geser (Strike-slip) ketika batuan meluncur melewati satu sama lain
Patahan geser atauPatahan mendatar adalah struktur curam di mana kedua sisi sesar tergelincir secara horizontal melewati satu sama lain; batas transformasi adalah jenis sesar strike-slip tertentu. Sesar mendatar, khususnya transformasi benua, dapat menghasilkan gempa bumi besar hingga berkekuatan 8. Sesar mendatar cenderung berorientasi vertikal, menghasilkan lebar sekitar 10km (6,2 mil) di dalam kerak bumi yang rapuh. Dengan demikian, gempa dengan magnitudo jauh lebih besar dari 8 tidak mungkin terjadi.
Selain itu, terdapat hierarki tingkat tegangan pada ketiga jenis gangguan. Sesar dorong dihasilkan oleh sesar tertinggi, sesar geser oleh sesar menengah, dan sesar normal oleh tingkat tegangan terendah. Hal ini dapat dengan mudah dipahami dengan mempertimbangkan arah tegangan utama terbesar, yaitu arah gaya yang “mendorong” massa batuan pada saat terjadi patahan. Pada sesar normal, massa batuan terdorong ke bawah dalam arah vertikal, sehingga gaya dorong (tegangan utama terbesar) sama dengan berat massa batuan itu sendiri.
Untuk setiap peningkatan satuan besarnya, terdapat peningkatan sekitar tiga puluh kali lipat energi yang dilepaskan. Misalnya saja, gempa berkekuatan 6,0 dapat melepaskan energi sekitar 32 kali lebih banyak dibandingkan gempa berkekuatan 5,0 skala Richter, dan gempa berkekuatan 7,0 dapat melepaskan energi 1.000 kali lebih banyak dibandingkan gempa berkekuatan 5,0 magnitudo. Gempa berkekuatan 8,6 magnitudo dapat melepaskan energi yang sama dengan 10.000bom atom seukuran yang digunakan padaPerang Dunia II.[4]
Hal ini terjadi karena energi yang dilepaskan saat gempa bumi, dan besarnya gempa, sebanding dengan luas patahan yang pecah dan penurunan tegangan. Oleh karena itu, semakin panjang dan lebar area patahan, maka besaran yang dihasilkan akan semakin besar. Namun, parameter terpenting yang mengendalikan magnitudo gempa maksimum pada suatu patahan bukanlah panjang maksimum yang tersedia, tetapi lebar tersedia karena lebar tersedia bervariasi sebesar 20 kali lipat. Sepanjang batas lempeng konvergen, sudut kemiringan bidang patahan sangat besar. dangkal, biasanya sekitar 10 derajat. Oleh karena itu, lebar bidang di bagian atas kerak bumi yang rapuh bisa mencapai 50–100km (31–62 mil) (seperti diJepang, 2011), atau (Alaska, 1964), yang memungkinkan terjadinya gempa bumi terkuat.
Mayoritas gempa bumi tektonik berasal dariCincin Api Pasifik dengan kedalaman tidak melebihi puluhan kilometer. Gempa bumi yang terjadi pada kedalaman kurang dari 70km (43 mil) diklasifikasikan sebagai gempa bumi "fokus dangkal", sedangkan gempa bumi dengan kedalaman fokus antara 70 dan 300km (43 dan 186 mil) biasanya disebut "fokus sedang" atau gempa bumi dengan kedalaman menengah. Di zona subduksi, di mana kerak samudera yang lebih tua dan lebih dingin turun ke bawah lempeng tektonik lain, gempa bumi dengan fokus dalam dapat terjadi pada kedalaman yang jauh lebih besar (berkisar antara 300 hingga 700km (190 hingga 430 mil).
Kedalaman gempa bumi:
0–70km (0–43mi) - Gempa bumi "fokus dangkal"
70–300km (43–186mi) - Gempa bumi "fokus menengah"
300–700km (190–430mi) - Gempa bumi "fokus dalam"
Daerah subduksi yang aktif secara seismik ini dikenal sebagai zona Wadati–Benioff. Gempa bumi fokus dalam terjadi pada kedalaman di mana litosfer yang tersubduksi seharusnya tidak lagi rapuh karena suhu dan tekanan yang tinggi. Kemungkinan mekanisme terjadinya gempa dengan fokus dalam adalah patahan yang disebabkan oleh olivin yang mengalami transisi fase menjadi struktur spinel.
Gempa bumi sering terjadi di daerahletusan vulkanik dan disebabkan oleh patahan tektonik maupun pergerakan magma digunung berapi. Gempa bumi semacam itu dapat menjadi peringatan dini akan terjadinya letusan gunung berapi, seperti yang terjadi padaletusan Gunung St. Helens 1980. Retentetan gempa dapat menjadi penanda lokasi aliran magma di seluruh gunung berapi. Kawanan ini dapat direkam oleh seismometer dan tiltmeter (alat yang mengukur kemiringan tanah) dan digunakan sebagai sensor untuk memprediksi letusan yang akan terjadi atau yang akan datang.
Gempa vulkanik umumnya tidak sebesar gempa bumi tektonik. Gempa bumi tektonik, yang disebabkan oleh pergerakanlempeng tektonik, biasanya jauh lebih besar dan lebih kuat daripada gempa bumi yang dipicu oleh aktivitasgunung berapi. Meskipun gempa bumi vulkanik dapat menjadi signifikan dan menyebabkan kerusakan, gempa bumi ini biasanya lebih kecil dan lebih terlokalisasi, sering kali terjadi bersamaan denganletusan gunung berapi.
Gempa tektonik dimulai sebagai area slip awal pada permukaan patahan yang menjadi fokus. Setelah retakan dimulai, retakan tersebut mulai menyebar menjauhi fokus, menyebar di sepanjang permukaan patahan. Perambatan lateral akan terus berlanjut hingga retakan mencapai suatu penghalang, seperti ujung segmen sesar, atau suatu wilayah pada sesar yang tidak mempunyai tekanan yang cukup untuk memungkinkan terjadinya keruntuhan lanjutan. Untuk gempa bumi yang lebih besar, kedalaman keruntuhan akan dibatasi ke bawah oleh zona transisi getas-daktil dan ke atas oleh permukaan tanah. Mekanisme proses ini kurang dipahami karena sulit untuk menciptakan kembali pergerakan cepat seperti itu di laboratorium atau merekam gelombang seismik di dekat zona nukleasi akibat gerakan tanah yang kuat.
Dalam kebanyakan kasus, kecepatan pecahnya mendekati, namun tidak melebihi, kecepatan gelombang geser (gelombang S) batuan di sekitarnya.
Gelombang seismik adalah rambatan energi yang disebabkan oleh gempa bumi.[5][6] Setiap gempa bumi menghasilkan jenis gelombang seismik yang berbeda-beda, yang merambat melalui batuan dengan kecepatan berbeda-beda:
Gelombang-P memanjang (gelombang kejut atau tekanan) - Gelombang-P ataugelombang primer, merupakan gelombang seismik tercepat dan pertama kali terdeteksi olehseismograf. Gelombang-P sangat penting untuk sistem peringatan dini. Gelombang-P umumnya menyebabkan kerusakan yang sangat kecil, atau getaran ringan yang dirasakan manusia.
Gelombang-S transversal (keduanya gelombang tubuh) - Gelombang-S datang setelah Gelombang-P pada gempa bumi, menggerakkan tanah ke atas dan ke bawah atau dari sisi ke sisi, yang dapat menyebabkan kerusakan pada struktur. Gelombang-S mempunyaiamplitudo lebih besar dibandingkan gelombang-P sehingga lebih berbahaya. Pergerakan gelombang-S secara lateral dapat menimbulkan efek menggelinding di sepanjang permukaan, dan dapat merusak struktur bangunan.
Gelombang permukaan atau (Gelombang Rayleigh) - Gelombang permukaan merupakan gelombang seismik yang paling merusak saat terjadi gempa bumi. Mereka dapat melakukan perjalanan keliling dunia berkali-kali dari gempa bumi terbesar. Gelombang permukaan sering kali menjadi penyebab sebagian besar kerusakan selama gempa bumi. Gelombang permukaan dapat menyebabkan naik turunnya permukaan, serta guncangan dari sisi ke sisi.
Rekaman kamera CCTV menunjukkan retakan yang menggeser akibat peristiwa Supershear di dekat Thazi, dalamGempa bumi Myanmar 2025
Dalam seismologi, gempa bumi supershear adalah gempa yang terjadi di sepanjang permukaan patahan dengan melebihi kecepatan gelombang geser seismik (gelombang S). Hal ini menyebabkan efek yang mirip denganledakan sonik.[7]
Diketahui bahwa gempa pecah supershear merambat dengan kecepatan lebih besar dari kecepatan gelombang S. Sejauh ini semua hal ini telah diamati selama peristiwa-peristiwa strike-slip yang besar.
Pecahan gempa bumi yang lambat terjadi dengan kecepatan yang luar biasa rendah. Salah satu bentuk gempa bumi lambat yang sangat berbahaya adalahgempa tsunami(tsunami earthquake), ketika intensitas gempa yang dirasakan relatif rendah, dan disebabkan oleh kecepatan rambat yang lambat dari beberapa gempa bumi besar.
Gempa jenis ini tidak memberikan peringatan kepada penduduk di sekitar pantai, karena intensitasnya yang sangat rendah, seperti pada peristiwaGempa bumi dan tsunami Jawa 2006 danGempa bumi dan tsunami Jawa Timur 1994, di mana penduduk hampir tidak merasakan guncangan gempa, dan ratusan orang tewas akibat tsunami setelahnya.[8]
Gempa bumi Intralempeng atau disebut gempa bumi Intraslab mengacu pada gempa bumi yang terjadi diluar perbatasanlempeng tektonik; gempa ini sangat berbeda dengan gempa tektonik biasa dengan kedalaman dangkal, yang terjadi di batas dari lempeng tektonik.
Banyak kota yang menghadapi risiko seismik berupa gempa bumi intralempeng besar yang jarang terjadi. Penyebab gempa bumi ini sering kali tidak diketahui secara pasti. Dalam banyak kasus, kesalahan penyebab terkubur dalam-dalam dan terkadang bahkan tidak dapat ditemukan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa gempa dapat disebabkan oleh pergerakan cairan ke atas kerak bumi di sepanjang zona patahan kuno. Dalam keadaan seperti ini, sulit untuk memperkirakan bahaya seismik suatu kota, terutama jika hanya terjadi satu gempa bumi dalam sejarah. Beberapa kemajuan sedang dicapai dalam memahami mekanisme patahan yang menyebabkan gempa bumi ini.[9][10]
Gempa awal adalah guncangan gempa bumi pendahuluan yang terjadi sebelum gempa jauh yang lebih besar datang – dan disebutgempa utama – dan berkaitan dengannya dalam ruang dan waktu. Penetapan suatu gempa bumi sebagai gempa pendahuluan, gempa utama, atau gempa susulan hanya dapat dilakukan setelah rangkaian peristiwa yang lengkap telah terjadi.[11]
Aktivitas gempa awal telah terdeteksi pada sekitar 40% dari seluruh gempa bumi sedang hingga besar, dan sekitar 70% pada kejadian M>7.0. Guncangan ini terjadi dalam hitungan menit hingga hari atau bahkan lebih lama sebelum guncangan utama; misalnya,Gempa bumi Sumatra 2002 dianggap sebagai gempa pendahuluan dariGempa bumi Samudera Hindia 2004 dengan jeda waktu lebih dari dua tahun sebelum peristiwa tersebut terjadi.[8]
Namun beberapa gempa besar (M>8.0) tidak menunjukkan aktivitas gempa pendahuluan sama sekali, seperti pada peristiwaGempa bumi Biak 1996 - M8.1.
Peningkatan aktivitas gempa pendahuluan sulit diukur untuk masing-masing gempa bumi, namun akan terlihat ketika menggabungkan hasil dari berbagai peristiwa yang berbeda. Dari observasi gabungan tersebut, peningkatan sebelum guncangan utama diamati bertipe hukum kekuatan terbalik. Hal ini mungkin menunjukkan bahwa gempa pendahuluan menyebabkan perubahan tegangan yang mengakibatkan guncangan utama atau bahwa peningkatan tersebut terkait dengan peningkatan tegangan secara umum di wilayah tersebut.[12]
Gempa susulan adalah gempa yang terjadi setelah gempa sebelumnya, yaitu gempa utama. Perubahan tekanan antar batuan yang cepat, dan tekanan dari gempa bumi asli merupakan penyebab utama terjadinya gempa susulan ini, bersamaan dengan pecahnya lapisan kerak bumi di sekitar bidang patahan saat menyesuaikan dengan efek gempa utama.[13]
Gempa susulan terjadi di wilayah yang sama dengan gempa utama namun selalu berkekuatan lebih kecil, namun gempa tersebut masih cukup kuat untuk menyebabkan kerusakan yang lebih besar pada bangunan yang sebelumnya telah rusak akibat gempa utama. Jika gempa susulan lebih besar dari gempa utama, maka gempa susulan tersebut ditetapkan kembali sebagai gempa utama dan guncangan utama semula ditetapkan kembali sebagai gempa pendahuluan. Gempa susulan terbentuk saat kerak di sekitar bidangpatahan yang tergeser menyesuaikan diri dengan efek gempa utama.
Gempa bumi swarm adalah kawanan gempa yang terjadi di suatu wilayah tertentu dalam waktu singkat dengan skala yang relatif sama. Gempa bumi ini berbeda dengan gempa bumi yang diikuti oleh serangkaiangempa susulan karena tidak ada guncangan utama, sehingga tidak ada gempa yang berkekuatan lebih besar dari gempa lainnya.
Contoh gempa bumi swarm terjadi padaKabupaten Sumedang dengan kekuatan 4,5, 4,8 dan 4,2 pada Desember 2023 dan Januari 2024.[14]
PetaSunda Megathurst di selatan Jawa. Zona ini belum pernah mengalami gempa bumi besar >M8.0 dalam 200 tahun terakhir
Seismik Gap atauCelah seismik adalah segmenpatahan aktif yang tidak menghasilkan gempa bumi kuat dalam jangka waktu yang sangat lama, dibandingkan dengan segmen lain di sepanjang zona patahan yang sama.[15]
Terdapat hipotesis atau teori yang menyatakan bahwa dalam jangka waktu yang lama, perpindahan pada setiap segmen harus sama dengan yang dialami seluruh bagian sesar lainnya. Oleh karena itu, setiap celah yang besar dan berkepanjangan dianggap sebagai segmen patahan yang paling mungkin mengalami gempa bumi di masa depan.[16]
Skala instrumental yang digunakan untuk menggambarkan besarnya gempa dimulai denganSkala Richter pada tahun 1930an. Ini adalah pengukuran amplitudo suatu peristiwa yang relatif sederhana, dan penggunaannya menjadi minimal di abad ke-21. Skala gempa yang digunakan saat ini untuk otoritasSeismologi adalahSkala magnitudo momen untuk menggantikanSkala Richter yang dianggap tidak akurat saat ini.
Gelombang seismik merambat melalui bagian dalam bumi dan dapat direkam olehseismometer pada jarak yang sangat jauh. Besaran gelombang permukaan dikembangkan pada tahun 1950an sebagai alat untuk mengukur gempa bumi jarak jauh dan meningkatkan akurasi gempa bumi yang lebih besar.Skala magnitudo momen tidak hanya mengukur amplitudo guncangan tetapi juga memperhitungkan momen seismik (total luas keruntuhan, rata-rata slip sesar, dan kekakuan batuan).Skala intensitas Mercalli yang dimodifikasi didasarkan pada efek yang diamati dan terkait dengan intensitas guncangan.[18]
Gempa bumi berkekuatan besar jarang terjadi dan hubungannya bersifat eksponensial; misalnya, gempa bumi yang lebih besar dari magnitudo 4 terjadi sepuluh kali lebih banyak dibandingkan gempa yang lebih besar dari magnitudo 5. DiBritania Raya (wilayah seismik terendah diEropa), telah dihitung bahwa rata-rata kejadiannya adalah: gempa bumi berkekuatan 3,7–4,6 setiap tahun, gempa bumi berkekuatan 4,7–5,5 setiap 10 tahun, dan gempa bumi berkekuatan 5,6 atau lebih besar setiap 100 tahun.[21]
Jumlah stasiun seismik telah meningkat dari sekitar 350 pada tahun 1931 menjadi ribuan saat ini. Akibatnya, lebih banyak gempa bumi yang dilaporkan dibandingkan di masa lalu, tetapi hal ini disebabkan oleh kemajuan pesat dalam instrumentasi, dibandingkan peningkatan jumlah gempa bumi.Survei Geologi Amerika Serikat (USGS) memperkirakan bahwa, sejak tahun 1900, telah terjadi rata-rata 18 gempa bumi besar (berkekuatan 7,0–7,9) dan satu gempa besar (berkekuatan 8,0 atau lebih besar) per tahun, dan rata-rata ini relatif stabil.
Sebagian besar gempa bumi di dunia 90%, terjadi di zona sepanjang 40.000 kilometer (25.000 mil), yang dikenal sebagaiCincin Api Pasifik. Sekitar 90% dari gempa bumi yang terjadi dan 81% dari gempa bumi terbesar terjadi di sepanjang Cincin Api ini.
Gempa besar juga cenderung terjadi di sepanjang batas lempeng lainnya, seperti di sepanjangPegunungan Himalaya yang dikenal sebagaiZona sabuk alpida, zona seisimik paling aktif kedua setelah Cincin api di Pasifik.[22] Zona seismikSabuk alpida mempunyai reputasi sebagai pembunuh. Meskipun hanya sekitar 17% gempa bumi besar di dunia terjadi di sabuk seismik Alpida, sebagian besar korban jiwa akibat gempa bumi sepanjang sejarah terjadi di zona ini. Hal ini terutama disebabkan oleh konstruksi yang lemah dan banyaknya jumlah penduduk di wilayah tersebut. Beberapa gempa bumi mematikan di daerah ini termasukGempa bumi Asia Selatan 2005 yang membunuh sekitar 87.000 jiwa, laluGempa bumi Bam 2003 di TenggaraIran menewaskan sekitar 34.000 orang, dan gempa bumi baru baru ini yaituGempa bumi Turki–Suriah 2023 membunuh sekitar 50.000 jiwa.[23]
Tokyo menjadi kota paling rawan gempa di dunia. Para ahli mengatakan, ada kemungkinan 70 persen gempa besar berkekuatan 7.0 melanda wilayah selatanTokyo dalam 30 tahun ke depan.
Beberapa kota-kota besar dan ibu kota yang sangat rawan gempa bumi seperti;Mexico City (Meksiko),Tokyo (Jepang),Jakarta (Indonesia),Manila (Filipina),Kathmandu (Nepal),Los Angeles danSan Francisco (Amerika Serikat),Lima (Peru),Quito (Ekuador),Istanbul (Turki),Bucharest (Rumania),New Delhi (India) danTeheran (Iran), memiliki risiko gempa bumi yang sangat tinggi, dengan kerusakan dan jumlah korban yang tak terbatas. Beberapa seismolog memperingatkan bahwa satu gempa bumi saja dapat merenggut nyawa sekitar tiga juta orang, meskipun peristiwa semacam itu belum pernah terjadi dalam catatan sejarah.[24][25]
Guncangan tanah adalah dampak utama yang ditimbulkan oleh gempa bumi. Tingkat keparahan dampak lokal bergantung pada kombinasi kompleks besaran gempa, jarak dari pusat gempa, serta kondisi geologi dan geomorfologi setempat, yang dapat memperkuat atau mengurangi perambatan gelombang. Guncangan tanah diukur denganpercepatan tanah puncak.
Tanah lunak dapat menyebabkan guncangan gempa menjadi lebih hebat dibandingkan batuan keras. Hal ini karenagelombang seismik melambat dan amplitudonya meningkat saat berpindah dari batuan yang lebih keras ke batuan yang lebih lunak. Fenomena ini disebut amplifikasi.[26]
Pencairan tanah atau Likeufaksi terjadi ketika, karena guncangan, material butiran jenuh air (seperti pasir) untuk sementara kehilangan kekuatannya dan berubah dari padat menjadi cair. Likuifaksi tanah dapat menyebabkan struktur kaku, seperti bangunan dan jembatan, miring atau tenggelam ke dalam endapan cair. Misalnya, padaGempa bumi Alaska tahun 1964, pencairan tanah menyebabkan banyak bangunan tenggelam ke dalam tanah, dan akhirnya runtuh dengan sendirinya.[27]
Gempa bumi sering kali memicu terjadinyatanah longsor, sehingga menyebabkan kerusakan parah dan bahkan bencana pada rumah-rumah. Jika rumah Anda berada di jalur longsor akibat gempa, maka bangunan disek8 berisiko mengalami kerusakan akibat puing-puing tanah longsor, serta tergelincir ke bawah bukit.
Setiap jenis tanah longsor yang disebabkan oleh gempa bumi terjadi pada lingkungan geologi tertentu. Mulai dari lereng yang menjorok dari batuan yang terindurasi dengan baik hingga lereng dengan kemiringan kurang dari 1° yang didasari oleh sedimen lunak dan tidak terkonsolidasi. Material yang paling rentan terhadap tanah longsor akibat gempa bumi meliputi batuan dengan sementasi lemah, batuan dengan indurasi lebih tinggi dengan diskontinuitas yang menonjol atau pervasif, pasir sisa dan koluvial, tanah vulkanik yang mengandung lempung sensitif, tanah loess, tanah tersementasi, alluvium granular, endapan delta granular, dan man-granular. dibuat terisi.
Gempa bumi juga dapat menyebabkankebakaran dengan merusak saluran listrik atau saluran pipa gas. Misalnya, padaGempa bumi San Francisco 1906 lebih banyak korban jiwa yang disebabkan oleh api daripada gempa itu sendiri.[28]
Tsunami adalah gelombang laut dengan panjang gelombang dan periode panjang yang dihasilkan oleh pergerakan air dalam jumlah besar secara tiba-tiba atau tiba-tiba—termasuk saat terjadi gempa bumi di bawah laut. Di lautan terbuka, jarak antara puncak gelombang dapat melebihi 100 kilometer (62 mil), dan periode gelombang dapat bervariasi dari lima menit hingga satu jam. Tsunami semacam itu bergerak dengan kecepatan 600–800 kilometer per jam (373–497 mil per jam), bergantung pada kedalaman air. Gelombang besar yang dihasilkan oleh gempa bumi atau tanah longsor bawah laut dapat menyerbu daerah pesisir terdekat dalam hitungan menit. Tsunami juga dapat menempuh jarak ribuan kilometer melintasi lautan terbuka dan mendatangkan kehancuran di pantai seberang beberapa jam setelah gempa bumi yang menimbulkannya.
Biasanya, gempa subduksi di bawah magnitudo 7,5 tidak menyebabkan tsunami, meskipun beberapa kejadiannya telah tercatat. Sebagian besar tsunami yang merusak disebabkan oleh gempa bumi berkekuatan 7,5 atau lebih.
Banjir mungkin efek sekunder dari gempa bumi jikabendungan rusak. Gempa bumi dapat menyebabkan tanah longsor membendung sungai, runtuh dan menyebabkan banjir.
Dampak fisik akibat gempa bumi termasuk: Cedera dan kehilangan nyawa.[29]
Selain itu, masyarakat yang terkena dampak gempa cenderung terpengaruh secara psikologis, seperti gangguan mental dan perilaku yang secara langsung menimbulkan rasa takut atau menyebabkangangguan stres pascatrauma (PTSD). Dilaporkan bahwa antara 10 dan 40% para penyintas bencana gempa bumi mengalami depresi, dan sulit tidur karena gangguan kecemasan.
Para penyintas gempa mengalami dampak kecemasan, adalah sesuatu yang wajar saat mengalami gempa pertama, apalagi gempa besar. Orang-orang dapat mengalami pusing, kecemasan, dan bahkan "gempa susulan hantu”. Gempa bumi selalu menakutkan, tetapi bagi sebagian orang, gempa susulan dapat terjadi lebih dari sekadar gempa yang sebenarnya: Orang dapat mengalami kecemasan, masalah tidur, dan masalah kesehatan lainnya dalam hitungan jam atau hari setelah gempa.[30]
Diketahui bahwa gejala PTSD, depresi, dan kecemasan merupakan gangguan mental yang banyak terjadi pada remaja Indonesia pasca gempa. Dilaporkan bahwa anak-anak lebih rentan mengalami depresi setelah gempa bumi karena mengalami trauma. Anak-anak mungkin merasa cemas, takut, dan panik setelah mengalami gempa bumi. Mereka bisa takut berada di dalam ruangan, takut sendirian, atau terus menerus khawatir akan terjadinya gempa susulan.[29]
Prediksi gempa bumi adalah cabang ilmuseismologi yang berkaitan dengan spesifikasi waktu, lokasi, dan berapa besarnya gempa bumi di masa depan. Banyak metode yang telah dikembangkan untuk memprediksi kapan gempa bumi akan terjadi, dalam waktu, dan tempat yang ditentukan. Meskipun banyak upaya yang dilakukan, hingga saat ini gempa bumi belum dapat diprediksi pada hari atau bulan tertentu.
Pada tahun 1970-an, para ilmuwan optimis bahwa metode untuk memprediksi gempa bumi akan segera ditemukan, tetapi pada tahun 1990-an kegagalan terus berlanjut, dan membuat banyak pihak mempertanyakan apakah hal semacam itu bisa dilakukan. Sebagian besar ilmuwan pesimis dan berpendapat bahwa, memprediksi gempa bumi pada dasarnya adalah hal mustahil untuk dilakukan.
Gempa bumi Haicheng 1975 diklaim satu satunya yang berhasil diprediksi oleh seismologi, sehingga angka korban jiwa berhasil ditekan, sebagian besar kota telah dievakuasi sebelum gempa, dan hanya sedikit korban yang meninggal akibat runtuhnya bangunan.[31]
Beberapa peneliti percaya, bahwa perilaku hewan dapat memprediksi gempa bumi.[32] Gempa bumi terjadi, akibat dari (Gelombang-P) merambat dua kali lebih cepat dibandingkan gelombang geser yang lebih merusak (Gelombang-S). Gelombang tersebut tidak dapat dirasakan oleh manusia, tetapi hewan menyadari getaran kecil yang muncul beberapa puluh detik sebelum guncangan besar datang, hewan tersebut menjadi waspada atau menunjukkan perilaku tidak biasa lainnya.[33]
Sebuah studi ilmiah pada tahun 2018 yang mencakup lebih dari 130 spesies hewan, tidak menemukan cukup bukti untuk menunjukkan bahwa hewan dapat memberikan peringatan gempa bumi beberapa jam, hari, atau minggu sebelumnya. Statistik lain menunjukkan bahwa beberapa laporan perilaku hewan yang tidak biasa disebabkan oleh gempa bumi yang lebih kecil (gempa awal) yang terkadang didahului oleh gempa besar. Gempa kecil tersebut tidak dapat dirasakan oleh manusia, tapi dapat dirasakan oleh hewan. Namun, beberapa perilaku hewan mungkin bisa secara keliru dikaitkan dengan gempa bumi yang akan terjadi dalam waktu dekat.
Hewan yang dikenal bersifat magnetoreseptif mungkin dapat mendeteksigelombang elektromagnetik dalam rentang frekuensi sangat rendah yang mencapai permukaan bumi sebelum gempa bumi, sehingga menyebabkan perilaku aneh.Gelombang elektromagnetik ini juga dapat menyebabkanionisasi udara,oksidasi air, dan kemungkinan keracunan air yang dapat dideteksi oleh hewan lain.[34]
Sebelumgempa bumi L'Aquila 2009 di Italia, sejumlahkatak menunjukkan perilaku yang tidak biasa, katak-katak tersebut menghilang dari kolam-kolam setempat, tiga hari sebelum gempa tersebut datang.[35] Mereka juga melaporkan bahwa banyak tikus-tikus yang berlarian disepanjang jalan kota, tidak hanya itu, beberapa hewan lain, seperti ikan, kuda, anjing, danhewan mamalia lainnya berperilaku aneh.[36]
Kebanyakan batuan mengandung sejumlah kecil gas yang secara isotop dapat dibedakan dari gas atmosfer normal.[37] Ada laporan mengenai lonjakan konsentrasi gas-gas tersebut sebelum terjadinya gempa bumi besar; hal ini disebabkan pelepasan akibat tekanan pra-seismik atau rekahan batuan. Salah satu gas tersebut adalahradon, yang dihasilkan oleh peluruhan radioaktif dari sejumlah kecil uranium yang ada di sebagian besar batuan.[37]
Radon berpotensi berguna sebagai alat prediksi gempa bumi, karena bersifat radioaktif sehingga mudah dideteksi, dan waktu paruhnya yang pendek (3,8 hari) membuat kadar radon sensitif terhadap fluktuasi jangka pendek.[38]
Metode pengamatan satelit terhadap penurunan suhu tanah
Rekaman satelit dariNASA pada tanggal 6, 21 dan 28 Januari 2001 di wilayah Gujarat, India. Yang ditandai dengan tanda bintang adalah episentrumgempa bumi Gujarat pada 26 Januari berkekuatan 7,9. Rekaman mengungkapkan anomali termal pada 21 Januari yang ditunjukkan dengan warna merah. Pada rekaman berikutnya, 2 hari setelah gempa, anomali termal tersebut hilang.
Salah satu cara untuk mendeteksi tekanan gempa bumi tektonik adalah dengan mendeteksi peningkatan suhu lokal pada permukaan kerak bumi yang diukur dengansatelit. Selama proses evaluasi, latar belakang variasi harian dan kebisingan akibat gangguan atmosfer dan aktivitas manusia dihilangkan sebelum memvisualisasikan konsentrasi tren di area patahan yang lebih luas. Metode ini telah diterapkan secara eksperimental sejak tahun 1995.[39]
Dalam fenomena ini, Friedmann Freund dariNASA telah mengusulkan bahwa radiasiinframerah yang ditangkap oleh satelit bukan disebabkan oleh peningkatan nyata pada suhu permukaan kerak bumi.[39] Menurut versi ini, emisi tersebut merupakan hasil eksitasi kuantum yang terjadi pada ikatan ulang kimiawi pembawa muatan positif (lubang) yang bergerak dari lapisan terdalam ke permukaan kerak bumi dengan kecepatan 200 meter per detik. Muatan listrik tersebut timbul akibat meningkatnya tekanan tektonik seiring dengan mendekatnya waktu gempa. Emisi ini meluas hingga 500 x 500 kilometer persegi untuk kejadian yang sangat besar dan berhenti segera setelah gempa bumi.[39]
SASMEX Sistem peringatan dini gempa bumi diMexico City
Negara yang mempunyai penerapan sistem peringatan dini gempa bumi, termasuk Meksiko (Sistem Peringatan Seismik Meksiko) atau disebut SASMEX. Sistem peringatan ini memberikan peringatan gempa bumi hingga 60 detik keMexico City,Acapulco,Kota Puebla,Oaxaca,Guadalajara,Colima danToluca. SASMEX dibuat setelah peristiwa mematikanGempa bumi Kota Meksiko 1985, dalam rangka langkah-langkah kesiapsiagaan darurat.
Jaringan sensor SASMEX yang melayaniKota Meksiko telah dianggap sebagai sistem peringatan dini gempa pertama yang mengeluarkan peringatan dan tersedia untuk masyarakat umum.[40]
DiAmerika Serikat. Sistem pra-deteksi gempa bumi otomatis paling awal dipasang pada tahun 1990an; misalnya, diCalifornia, sistem stasiun pemadam kebakaran Calistoga yang secara otomatis memicu sirene seluruh kota untuk memperingatkan seluruh penduduk di wilayah tersebut akan adanya gempa bumi.[41]
Badan Survei Geologi Amerika Serikat (USGS) memulai penelitian dan pengembangan sistem peringatan dini di Pantai Barat Amerika Serikat pada bulan Agustus 2006, dan sistem tersebut mulai dapat dibuktikan pada bulan Agustus 2009. Setelah melalui berbagai fase pengembangan, versi 2.0 diluncurkan pada musim gugur tahun 2018, memungkinkan sistem yang "cukup berfungsi dan teruji" untuk memulai Fase 1 untuk memperingatkanCalifornia,Oregon, danWashington.
ShakeAlert memperingatkan masyarakat mulai tanggal 28 September 2018, pesan-pesan itu sendiri tidak dapat didistribusikan sampai berbagai mitra distribusi swasta dan publik menyelesaikan aplikasi seluler dan melakukan perubahan pada berbagai sistem peringatan darurat. Sistem peringatan pertama yang tersedia untuk umum adalah aplikasi ShakeAlertLA, yang dirilis pada Malam Tahun Baru 2018 (walaupun hanya memperingatkan adanya guncangan di wilayahLos Angeles). Pada 17 Oktober 2019, Cal OES mengumumkan peluncuran sistem distribusi peringatan di seluruh negara bagian di California, menggunakan aplikasi seluler dan sistem Peringatan Darurat Nirkabel (WEA). California menyebut sistem mereka sebagai Sistem Peringatan Dini Gempa California. Sistem ini peringatan diluncurkan diOregon pada 11 Maret 2021 dan diWashington pada 4 Mei 2021, melengkapi sistem peringatan untuk Pantai Barat.[42]
Mekanisme sistem peringatan dini gempa bumi di JepangSistem Peringatan Gempa (EEW) pada Ponsel di JepangSuara dari sistem peringatan (EEW) pada Ponsel
DiJepang sistem peringatan dini gempa bumi, dibuat olehBadan Meteorologi Jepang, sistem peringatan tersebut bernama (EEW)Earthquake Early Warning. Sistem ini menggunakangelombang seismik. Sistem tersebut akan diperingati melalui ponsel seluler, saluran televisi, dan radio. Jepang meluncurkan sistem peringatan dini gempa nasional pertama yang tersedia untuk umum di dunia pada tahun 2007. Sistem ini mendeteksi gelombang yang datang paling awal yang dihasilkan oleh gempa di bawah tanah (Gelombang-P) dan bertujuan untuk mengeluarkan peringatan sebelum gelombang yang lebih lambat dan lebih merusak datang kemudian (Gelombang-S).[43]
Sistem ini dikembangkan untuk meminimalkan kerusakan akibat gempa dan memungkinkan masyarakat untuk berlindung atau mengevakuasi daerah berbahaya sebelum datangnya guncangan yang kuat. Sistem ini digunakan oleh kereta api untuk memperlambat kereta dan oleh pabrik untuk menghentikan jalur perakitan sebelum gempa terjadi.
Efektivitas peringatan tergantung pada posisi penerimanya. Setelah menerima peringatan, seseorang memiliki waktu beberapa detik hingga satu menit atau lebih untuk mengambil tindakan. Daerah dekat pusat gempa mungkin akan mengalami guncangan hebat sebelum peringatan dikeluarkan.[44]
SetelahGempa bumi dan tsunami Tōhoku 2011, sistem (EEW) dan sistem peringatan tsunami Jepang dianggap efektif. Meskipun tsunami menewaskan lebih dari 20.000 orang, dan diyakini bahwa jumlah korban jiwa akan jauh lebih besar tanpa sistem peringatan (EEW).
Sistem peringatan gempa Tiongkok (EEWS), 150.000 stasiun pemantauan dipasang
Sistem peringatan gempa diTiongkok dibangun pada tahun 1990an. Kehancuran akibatGempa bumi Sichuan 2008 mendorong investasi Tiongkok dalam sistem peringatan dini gempa bumi nasional (EEWS). Sejumlah stasiun pemantauan, sensor, dan sistem analitik dipasang untuk meningkatkan akurasi, daya tanggap, dan kelengkapan data gempa. Pada bulan Juni 2019, sistem peringatan gempa nasional (EEWS), berhasil memperingatkan sebuah kota akan terjadinya gempa berkekuatan 6,0Mw antara 10-27 detik sebelum guncangan tiba.
Pada tahun 2023, (EEWS) nasional telah selesai dibangun, dengan 150.000 stasiun pemantauan, dikelola oleh tiga pusat nasional, 31 pusat provinsi, 173 pusat prefektur dan kota. Sistem peringatan dini gempa Tiongkok adalah jaringan seismik terbesar di dunia.[45]
Logo dariDetektor Gempa dari Francesco Finazzi, kini dapat di install melalui aplikasi AndroidPengguna aplikasi Detektor Gempa "Earthquake Network"
Pada bulan Januari 2013, Francesco Finazzi dariUniversitas Bergamo memulai proyek penelitian Jaringan Gempa yang bertujuan untuk mengembangkan dan memelihara sistem peringatan gempa crowdsourced berdasarkan jaringan ponsel pintar. Ponsel pintar digunakan untuk mendeteksi guncangan tanah yang disebabkan oleh gempa bumi dan peringatan dikeluarkan segera setelah gempa terdeteksi. Masyarakat yang tinggal pada jarak yang lebih jauh dari pusat gempa dan titik deteksi mungkin akan diperingatkan sebelum mereka terkena gelombang gempa yang merusak.
Masyarakat dapat mengambil bagian dalam proyek ini dengan menginstal aplikasiAndroid "Earthquake Network" di ponsel pintar mereka. Aplikasi ini mengharuskan ponsel untuk menerima peringatan.[46][47]
"Earthquake Network" atau"Detektor Gempa" kini dapat di install dalam aplikasiPlay Store untuk seluruh pengguna global.
Pada 11 Agustus 2020,Google mengumumkan bahwa sistem operasi Android-nya akan mulai menggunakan akselerometer di perangkat untuk mendeteksi gempa bumi (dan mengirimkan datanya ke "peladen pendeteksi gempa" perusahaan). Karena jutaan ponsel beroperasi pada Android, dan menghasilkan jaringan pendeteksi gempa terbesar di dunia.
Data yang dikumpulkan oleh perangkat Android hanya digunakan untuk memberikan informasi cepat mengenai gempa bumi melalui Google Penelusuran, meskipun perangkat tersebut selalu direncanakan untuk mengeluarkan peringatan untuk banyak area lain berdasarkan kemampuan deteksi Google di masa mendatang.
Persiapan untuk menghadapi gempa bumi dapat terdiri dari tindakan mitigasi, yang berupaya meminimalisir dampak gempa bumi. Tindakan bertahan hidup yang umum mencakup seperti menyimpan makanan kaleng, senter, alatP3K, dan air untuk keadaan darurat, hingga memberikan panduan kepada masyarakat apa yang harus dilakukan saat gempa terjadi.[49]
Sebuah latihan mitigasi gempa bumi yang diadakan oleh sekolah diTaiwan
Langkah-langkah mitigasi dapat mencakup mengamankan benda yang kuat, dan jauh dari tempat tidur, seperti perabot berukuran besar (contoh rak buku, lemari besar, layar TV dan komputer) yang mungkin terjatuh saat terjadi gempa bumi. Lalu menghindari menyimpan barang di atas tempat tidur atau sofa, dan menghindari tempat tidur berada di atas sebuah jendela, demi menghindari risiko terkena puing-puing pecahan kaca saat gempa terjadi. Lalu menyimpan benda-benda tajam seperti pisau dengan baik di lemari.
Kesiapsiagaan dimulai dari kehidupan sehari-hari seseorang dan melibatkan benda-benda serta pelatihan yang berguna saat terjadi gempa bumi. Kesiapsiagaan berlanjut dalam sebuah kontinum dari kesiapan individu hingga kesiapan anggota keluarga, saat menghadapi bencana gempa bumi.
Beberapa negara dengan risiko bencana gempa bumi tinggi sepertiIndonesia.[50] Kesiapsiagaan masyarakat umumnya masih rendah, terutama dalam lingkungan sekolah dan pekerjaan, meskipun ada upaya untuk meningkatkan kesadaran masyarakat.[51]
Banyak berbagai metode untuk meningkatkan kesiapsiagaan bencana, namun metode tersebut jarang terdokumentasi dengan baik dan efektivitasnya jarang diuji. Pelatihan langsung, latihan, dan interaksi tatap muka terbukti lebih berhasil dalam mengubah perilaku.[52]
Struktur tahan gempa atau struktur aseismik dirancang untuk melindungi bangunan pada tingkat tertentu atau lebih besar dari gempa bumi. Meskipun tidak ada struktur yang sepenuhnya tahan terhadap kerusakan akibat gempa, tujuan dari rekayasa gempa adalah untuk mendirikan struktur yang berfungsi lebih baik selama aktivitas seismik dibandingkan struktur konvensional.
Menurut peraturan bangunan, struktur tahan gempa dimaksudkan untuk menahan gempa bumi terbesar dengan kemungkinan tertentu yang mungkin terjadi di lokasinya. Ini berarti korban jiwa harus diminimalkan dengan mencegah runtuhnya bangunan jika terjadi gempa bumi yang jarang terjadi, sementara hilangnya fungsi harus dibatasi pada gempa yang lebih sering terjadi.
SebuahBandul seberat 800 ton pada menaraTaipei 101, mampu menahan efek guncangan gempa bumi
Untuk mengurangi kehancuran akibat gempa, satu-satunya metode yang tersedia bagi para arsitek kuno adalah membangun bangunan bersejarah mereka agar tahan lama, sering kali dengan membuatnya terlalu kaku dan kuat.[53]
Bangunan anti seismik di daerah rawan gempa mungkin memiliki persyaratan khusus yang dirancang untuk meningkatkan ketahanan bangunan baru terhadap gempa. Bangunan tua dan rumah yang tidak memenuhi standar dapat dimodifikasi untuk meningkatkan ketahanannya. Modifikasi dan desain tahan gempa juga diterapkan padajalan layang danjembatan.
Teknik modifikasi gempa dan peraturan bangunan modern dirancang untuk mencegah kehancuran total bangunan akibat gempa bumi yang tidak lebih besar dari 8,5Skala Richter.[54]
Banyaknya gempa yang terjadi di Indonesia sejak zaman dahulu membuat Leluhur kita beradaptasi dan menerapkan sikap tangguh bencana, terutama pada hunian mereka. Hal serupa terjadi hampir di seluruh wilayah Indonesia sehingga membuat rumah-rumah adat di Indonesia umumnya merupakan bangunan tahan gempa.
Beberapa rumah adat tahan gempa diantaranya padaRumah Gadang, rumah adatSumatera Barat,Rumah adat Aceh,Rumah Joglo,Rumah kaki seribu,Rumah panggung Betawi danRumah adat Baduy. Bangunan dengan bentuk yang sangat khas ini dikatakan tahan gempa karena memiliki konstruksi yang cukup unik. Bentuk kolom pada bangunan adat biasanya tidak lurus, melainkan sedikit miring. Selain itu, kolom-kolom tersebut tidak langsung ditancapkan ke tanah melainkan bertumpu pada batu datar yang kuat dan lebar.[55]
Selain itu, faktor lain yang menyebabkan rumah adat lebih tahan gempa adalah material yang digunakan. Umumnya, rumah adat menggunakan material lokal daerahnya, contohnya seperti material kayu yang memiliki daya lentur yang lebih baik dibanding material modern seperti beton. Selain itu, sambungan antar balok menggunakan pin dan ikatan sehingga lebih fleksibel jika dihantam gempa.[56]
Gempa bumi berkekuatan 9,1 melanda pantai barat Sumatra pada tahun 2004, gempa tersebut merupakan gempa terbesar yang pernah tercatat diAsia dan menimbulkan tsunami terbesar dalam sejarah. Lebih dari 200.000 orang tewas akibat tsunami yang diakibatkannya. Gempa bersejarah besar lainnya termasukgempa berkekuatan 9.1 di Tōhoku, Jepang pada tahun 2011 dangempa berkekuatan 8.6 yang melanda Tibet pada tahun 1950.
Zona seismik di Amerika SerikatZona seismik di Meksiko
Ada beberapa zona gempa besar diAmerika Utara. Salah satu yang paling menonjol ditemukan di pantai tengahAlaska, membentang dariAnchorage ke hinggaFairbanks. Pada tahun 1964, salah satu gempa bumi terkuat dalam sejarah modern,gempa bumi berkekuatan 9.2, melanda Prince William Sound di Alaska.
Zona aktivitas seismik lainnya membentang dari pantaiBritish Columbia hingga SemenanjungBaja California, tempatlempeng Pasifik bergeser denganlempeng Amerika Utara disepanjangPatahan San Andreas. Lembah Tengah California, Wilayah Teluk San Francisco, dan sebagian besar California Selatan saling bersilangan dengan garis patahan aktif yang telah menyebabkan beberapa gempa besar, termasukgempa bumi berkekuatan 7.9 yang melanda San Francisco pada tahun 1906.
DiMeksiko, zona gempa aktif mengikuti Sierra barat ke selatan dari dekat Puerta Vallarta hingga pantai Pasifik di perbatasanGuatemala. Faktanya, sebagian besar pantai baratAmerika Tengah lebih aktif secara seismik, karenalempeng Cocos bergeser denganlempeng Karibia. Jika dibandingkan, wilayah tepi timur Amerika Utara jauh lebih tenang, meskipun terdapat zona aktivitas kecil di dekat pintu masukSungai St. Lawrence di Kanada.
Aktivitas tektonik di Amerika Selatan, disebabkan adanya beberapa lempeng benua yang bertabrakan dengan lempeng Amerika Selatan. Gempa bumi paling dahsyat yang pernah tercatat terjadi di Chili pada Mei 1960, ketikagempa bumi berkekuatan 9.5 melanda dekat Valdivia. Lebih dari 2 juta orang kehilangan tempat tinggal dan hampir 5.000 orang terbunuh. Setengah abad kemudian,gempa berkekuatan 8.8 melanda dekat kota Concepcion pada tahun 2010. Sekitar 500 orang tewas, dan 800.000 orang kehilangan tempat tinggal, ibu kota Chile,Santiago de Chile, mengalami kerusakan serius.Peru danEkuador juga mengalami gempa bumi dahsyat.Gempa bumi berkekuatan 7.9 melanda kota Yungay, di Peru, menyebabkan lebih dari 70.000 korban jiwa.[58]
Afrika memiliki zona gempa yang jauh lebih sedikit dibandingkan benua lain, dengan sedikit atau bahkan tidak ada aktivitas seismik sama sekali disebagian besarGurun Sahara dan bagian tengah benua tersebut.
Namun, ada sejumlah aktivitas gempa bumi, diwilayah pesisir timurLaut Mediterania, termasukMesir,Aljazair,Maroko danTunisia. Wilayah dekat Tanduk Afrika merupakan wilayah aktif lainnya. Salah satu gempa bumi paling dahsyat di Afrika terjadi pada bulan Desember 1910, ketika gempa berkekuatan 7.8 melandaTanzania bagian barat.[59]
Gempa bumi paling mematikan yang pernah melanda Eropa terjadi saatgempa bumi berkekuatan 7.1 melanda Messina di Italia, pada tahun 1908, menyebabkan lebih dari 80.000 korban jiwa. Gempa bumi terkuat yang pernah tercatat di Eropa, terjadi pada tahun 1755,gempa bumi berkekuatan 8.5 di Lisbon, Portugal, menyebabkan gelombang tsunami, dan menewaskan 50.000 jiwa.[60]
DiAustralia zona seismik berada dalam kategori "rendah hingga sedang". Gempa bumi berkekuatan 6,0 atau lebih besar melanda Australia setiap enam hingga sepuluh tahun sekali, berdasarkan data seismologi yang dikumpulkan selama 150 tahun terakhir. Gempa berkekuatan 6,0 yang terakhir diketahui di Australia terjadi pada tahun 2016 diNorthern Territory. Gempa tersebut terjadi akibat patahan dangkal dilempeng Australia. Gempa bumi terbesar di Australia terjadi padagempa bumi Tennant Creek 1988 yang terdiri dari gempa berkekuatanMw 6,7 yang didahului oleh dua gempa pendahuluan berkekuatanMw>6,0.[61]
DiSelandia Baru gempa bumi besar sering terjadi, karena negara tersebut terletak pada zona tumbukan antaralempeng Indo-Australia danlempeng Pasifik, dan bagian dariCincin Api Pasifik, tempat banyak terjadinya gempa bumi dan gunung berapi. Kota terbesar dalam zona risiko tertinggi adalah ibu kota negara,Wellington, diikuti olehNapier danHastings. Semua kota ini telah mengalami gempa bumi hebat sejak pemukiman Eropa. Sekitar 14.000 gempa bumi terjadi di dalam dan sekitar negara ini setiap tahunnya, dan 150 hingga 200 di antaranya cukup besar untuk dirasakan. Akibatnya, Selandia Baru mempunyai peraturan bangunan yang sangat ketat.[62]
Sejak masa filsuf YunaniAnaxagoras pada abad ke-5 SM hingga abad ke-14 M, gempa bumi biasanya dikaitkan dengan "udara (uap) di rongga-rongga bumi".Thales dari Miletus (625–547 SM) adalah satu-satunya orang yang terdokumentasi dan percaya bahwa gempa bumi disebabkan oleh ketegangan antara bumi dan air.[64] Ada teori lain, termasuk keyakinan filsuf Yunani Anaxamines (585–526 SM) bahwa tanah yang kering dan basah dapat menyebabkan aktivitas seismik. Filsuf YunaniDemocritus (460–371 SM) menyalahkan air sebagai penyebab utama gempa bumi.Plinius Tua menyebut bahwa gempa bumi sebagai sebuah "badai petir bawah tanah".
DalamMitologi Nordik, gempa bumi dijelaskan sebagai perjuangan keras dewaLoki. Ketika Loki, dewa kejahatan dan perselisihan, membunuh Baldr, dewa keindahan dan cahaya, dia dihukum dengan diikat di sebuah gua dengan ular berbisa ditempatkan di atas kepalanya yang meneteskan racun. Istri Loki, Sigyn, berdiri di sampingnya dengan mangkuk untuk menangkap racun, tetapi setiap kali dia harus mengosongkan mangkuk, racun itu menetes ke wajah Loki, memaksanya untuk menyentakkan kepalanya dan meronta-ronta ke ikatannya, yang menyebabkan bumi bergetar.
Dalammitologi Yunani,Poseidon adalah penyebab dan dewa gempa bumi. Ketika suasana hatinya sedang buruk, dia menghantam tanah dengan trisula, menyebabkan gempa bumi dan bencana lainnya. Dia juga menggunakan gempa bumi untuk menghukum dan menakuti orang-orang sebagai balas dendam.[65]
Dalammitologi Jepang,Ōnamazu adalah ikan lele raksasa yang menyebabkan gempa bumi. Ōnamazu tinggal di lumpur di bawah bumi dan dijaga oleh dewa Kashima yang menahan ikan dengan batu. Saat Kashima lengah, ōnamazu meronta-ronta, dan menyebabkan gempa bumi yang dahsyat.[66]
Beberapafilm fiktif populer yang menggambarkan kehancuran gempa bumi pada suatu kota, dan di masa mendatang, yang diperkirakan akan terjadi diPatahan San Andreas California suatu hari nanti. Beberapafilm bencana terpopuler diantaranya;
↑Hill, D. A., and J. R. Wait (1978), Excitation of the Zenneck surface wave by a vertical aperture, Radio Sci., 13(6), 969–977,DOI:10.1029/RS013i006p00969.
↑Iwata, Tomotaka; Asano, Kimiyuki (2011). "Characterization of the Heterogeneous Source Model of Intraslab Earthquakes Toward Strong Ground Motion Prediction".Pure and Applied Geophysics.168 (1–2):117–124.Bibcode:2011PApGe.168..117I.doi:10.1007/s00024-010-0128-7.S2CID140602323.
↑Kagan, Yan Y.; Jackson, David D. (1991). "Seismic Gap Hypothesis: Ten years after".Journal of Geophysical Research: Solid Earth.96 (B13):21419–21431.Bibcode:1991JGR....9621419K.doi:10.1029/91JB02210.
↑Earle, Steven (September 2015)."11.3 Measuring Earthquakes".Physical Geology (dalam bahasa Inggris) (Edisi 2nd).Diarsipkan dari versi aslinya tanggal 2022-10-21. Diakses tanggal2022-10-22.
↑Sankei-MSN News (2011-05-01 21:55) "The Earthquake Early Warning – the chime contained the tone of pains, even examined the 'Godzilla'"緊急地震速報…チャイムに苦心の音色 「ゴジラ」の検討も (dalam bahasa Jepang).MSN. 2011-05-01. Diarsipkan dariasli tanggal 13 July 2011. Diakses tanggal2011-06-26.
↑Finazzi, Francesco; Fassò, Alessandro (2016). "A statistical approach to crowdsourced smartphone-based earthquake early warning systems".Stochastic Environmental Research and Risk Assessment.31 (7):1649–1658.arXiv:1512.01026.doi:10.1007/s00477-016-1240-8.S2CID123910895.
↑Alexandre, Pierre; Kushman, David; Petermans, Toon; Thierry, Camelbeek (5–6 April 2004). "The 1692 Earthquake in the Belgian Ardennes and its Geological Context".Final Meeting of the SAFE European Project. Paris. hlm.3–4.
↑Bartley, Bryan (2011). "From 1840 to the Present – an Overview". DalamLa Roche, John (ed.).Evolving Auckland: The City's Engineering Heritage. Wily Publications. hlm.16–21.ISBN978-1-927167-03-8.
.jpg)
_ShakeMap.jpg)
_-_Vittime_del_terremoto_di_Messina_(dicembre_1908).jpg)
.gif)
-en.png)
.jpg)
.svg)
