Perekaman Gempa pada Seismometer 3 Komponen

6 Flares Twitter 4 Facebook 0 Google+ 2 LinkedIn 0 Pin It Share 0 Email -- Reddit 0 StumbleUpon 0 6 Flares ×

 

gambar depanMelihat sumber-sumber gempa bumi, proses penjalaran gelombang gempa bumi sampai dengan perekaman gelombang merupakan sebuah proses yang dipelajari oleh orang-orang Seismologi. Ilmu Seismologi termasuk ilmu yang tergolong muda, perkembangannya baru dimulai sejak tahun 1660 ketika Hooke menemukan suatu hubungan antara Tegangan dengan Regangan yang nantinya berhubungan pada penjalaran gelombang gempa di dalam bumi. Pada kesempatan kali ini saya tidak ingin membahas tentang sejarah seismologi, sumber gempa dan propagasi gelombang gempa namun saya ingin sedikit menjelaskan tentang proses perekaman gelombang menggunakan Seismometer yang memiliki sensor 3 komponen.

Perkembangan alat seismometer pertama sekali dimulai pada tahun 1875 ketika Filippo Cecchi menemukan cara perekaman gelombang gempa bumi menggunakan pendulum tanpa damping terhadap waktu. Perkembangan selanjutnya pada tahun 1898 ketika E. Wiechert mengembangan alat seismometer memakai damping viscous dan bisa merekam seluruh durasi gempa bumi (Afnimar, 2009). Saat ini, perkembangan alat seismometer sungguh luar biasa, semua seismometer sekarang sudah menggunakan alat dan sistem digital (Afnimar, 2009).

Gelombang Gempa bumi

Seperti pernah saya jelaskan pada tulisan manfaat gelombang gempa bumi bagi masyarakat dan manfaat gelombang gempa untuk tomografi. Ketika gempa bumi terjadi, akan muncul gelombang gelombang badan (body wave) berupa Gelombang P (primer/pressure) dan Gelombang S (sekunder/shear) horizontal SH serta Vertikal SV. Interferensi Gelombang Badan ini akan menghasilkan gelombang permukaan berupa gelombang Love dan Reyleigh.

Gelombang Badan P menjalar seperti gelombang longitudinal atau gelombang tekan, arah pergerakan partikel tanah/batu akibat gelombang ini searah dengan arah penjalaran gelombang gempannya. Gelombang Badan S menjalar seperti gelombang transversal atau gelombang tali dimana arah pergerakan partikel tanah/batu tegak lurus terhadap arah penjalaran gelombang gempa. Gelombang S ini dibagi dua, Gelombang S Horizontal (SH) yang terletah pada bidang horizontal dan gelombang S vertikal (SV) yang terletak pada bidang vertikal. Gelombang SH dan SV ini bergerak secara bersamaan namun kedua gelombang ini lebih lambat dibandingkan dengan gelombang P.

Gelombang Permukaan Love dihasilkan akibat interferensi gelombang pantul SH, sehingga arah partikel gelombang dalam arah horizontal dan tegak lurus dengan arah penjalaran gelombang (hampir sama dengan gelombang SH). Gelombang permukaan kedua adalah gelombang Reyleigh, gelombang ini terbentuk akibat interferensi gelombang pantul P dan SV, gerak partikelny berupa elips karena kombinasi antara arah gerak partikel gelombang P dan SV.

Perekaman Pada Seismometer sensor 3 Komponen

Seismometer 3 komponen adalah sebuah seismometer yang memiliki 3 buah sensor dan mampu merekam gelombang gelombang gempa yang datang dari berbagai arah. Komponen sensor pada seismometer 3 komponen antara lain:

  1. Sensor Komponen Vertikal Atas – Bawah (Up-down, UD); sensor ini merekam gelombang gempa yang arah partikelnya bergerak dalam arah atas bawah.
  2. Sensor Komponen Horizontal Utara – Selatan (North-South, NS); sensor ini merekam gelombang gempa yang arah partikelnya bergerak dalam arah Utara – Selatan atau yang mewakili arah ini.
  3. Sensor komponen Horizontal Timur – Barat (East – West, EW); sensor ini merekam gelombang gempa yang arah partikelnya bergerak dalam arah Timur – Barat atau yang mewakili arah ini.
Prinsip dasar Sensor Seismometer 3 komponen

Prinsip dasar Sensor Seismometer 3 komponen (Afnimar, 2009)

Seismometer sensor 3 komponen

Seismograph 3 komponen BMKG Banda Aceh

Selain ke-3 komponen tersebut, dikenal juga komponen radial dan komponen tranversal. Komponen radial adalah komponen horizontal yang searah dengan arah penjalaran gelombang dan komponen tranversal adalah komponen horizontal yang tegak lurus dengan arah penjalaran gelombang. Alat seismometer 3 komponen tersebut di pasang di Stasiun pengamatan gempa seperti Stasiun BMKG Mata Ie, Banda Aceh seperti pada gambar di samping.

Ketika gelombang Gempa bumi P, SH, SV, Love dan Reyleigh menyentuk seismometer 3 komponen, maka tidak semua semua komponen akan mendeteksi gelombang gempa tersebut. Terdeteksi tidaknya gelombang gempa bumi sangat bergantung pada arah (azimut) datangnya gelombang gempa tersebut. Beberapa gambar di bawah ini yang saya ambil dari buku Seismologi yang ditulis oleh Afnimar, Ph.D (dosen ITB) bisa membantu kita untuk memahami proses perekaman gelombang gempa pada seismometer 3 komponen dan pada sensor komponen mana saja akan terekam gelombang gempa bumi ketika sebuah gempa terjadi di suatu tempat.

perekaman gelombang P

Gambar 1. Ilustrasi arah partikel ketika dilewati Gelombang P
a. Tampak dari samping
b. Tampak dari atas (Sumber: Afnimar, 2009)

Pada gambar 1 di atas dapat dilihat bawah gelombang gempa menuju ke stasiun pengamat dari sudut 45º dari utara, sudut datangnya gelombang terhadap stasiun pengamat sering juga disebut sudut back azimut. Gelombang P yang datang dengan gerak partikel “maju-mundur” tersebut akan terekam pada  sensor komponen Utara – Selatan, Timur – Barat dan Atas – Bawah. Namun seandainya gelombang tersebut datang dari sudut 90º (arah timur) maka gelombang P tersebut hanya terekam pada sensor komponen Timur – Barat, Atas – Bawah dan tidak terekam pada sensor komponen Utara – Selatan karena arah gerak partikel akibat gelombang P searah dengan arah pergerakan gelombang.

Gelombang SV

Gambar 2. Ilustrasi arah partikel ketika dilewati Gelombang SV
a. Tampak dari samping
b. Tampak dari atas (Sumber: Afnimar, 2009)

Gelombang SV memiliki pergerakan partikel atas bawah terhadap arah penjalaran seperti ditunjukkan pada gambar 2, akan terekam pada komponen yang sama dengan gelombang P, yaitu terekam pada sensor komponen Utara-Selatan, Timur-Barat dan Atas-Bawah. Apabila sudut datang gelombang gempanya 90º (timur) maka yang terekam juga sama dengan gelombang P.

Gambar 1. Ilustrasi arah partikel ketika dilewati Gelombang SH a. Tampak dari samping b. Tampak dari atas

Gambar 3. Ilustrasi arah partikel ketika dilewati Gelombang SH
a. Tampak dari samping
b. Tampak dari atas

Penjalaran gelombang SH yang ditunjukkan oleh gambar 3, yang arah pergerakan partikelnya kiri-kanan arah penjalaran gelombang akan terekam pada sensor komponen Utara-Selatan dan Timur-Barat serta tidak terekam pada sensor komponen Atas-Bawah. Namun apabila arah gelombangnya datang dari arah 90º (timur) maka gelombang SH cuma terekam pada sensor komponen Utara-Selatan.

Gelombang Love

Gambar 4. Ilustrasi arah partikel ketika dilewati Gelombang Love
a. Tampak dari samping
b. Tampak dari atas (Sumber: Afnimar, 2009)

Gelombang permukaan Love yang menjalar di atas permukaan memiliki arah gerak partikel sama dengan gelombang SH yaitu kiri-kanan arah penjalaran gelombang. Gelombang love seperti gambar 4 akan terekam pada sensor komponen Utara-Selatan dan Timur-Barat serta tidak terekam pada sensor komponen Atas-Bawah. Seandainya gelompang love datang dari arah timur, maka gelombang love ini cuma terekam pada sensor komponen Utara-Selatan.

Gelombang Reyleigh

Gambar 1. Ilustrasi arah partikel ketika dilewati Gelombang Reyleigh
a. Tampak dari samping
b. Tampak dari atas (Sumber: Afnimar, 2009)

Gelombang permukaan Reyleigh yang merupakan pengabungan antara gelombang P dengan gelombang SV sehingga arah pergerakan partikelnya maju-mundur dan atas-bawah serta bergerak elip. Gelombang ini akan terekam pada sensor komponen Utara-Selatan, Timur-Barat dan Atas-Bawah. Namun apabila gelombang Reyleigh ini datang dari arah 90º (timur) akan terekam pada sensor komponen Timur-Barat dan Atas-Bawah.

Contoh hasil perekaman menggunakan sensor seismometer 3 komponen dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Gambar tersebut saya ambil dari www.iris.edu namun saya tidak mendapatkan informasi dari arah mana datangnya gelombang gempa.

Contoh hasil rekaman menggunakan sensor seismometer 3 kompnen

Contoh hasil rekaman menggunakan sensor seismometer 3 kompnen (www.iris.edu)

Semoga artikel tentang perekaman gempa bumi di seismometer 3 komponen ini bermanfaat untuk mahasiswa/i dan masyarakat umum yang ingin memahami bagaimana sebuah gelombang gempa di rekam oleh alat seismometer.

Wassalam,

Ibnu Rusydy

Tidak ingin ketinggalan informasi bencana alam? Setiap ada artikel baru, langsung dikirim ke email, Daftarkan E-mail anda sekarang juga disini, GRATIS....!!!

Setelah mendaftar, silahkan cek Inbox email anda dan klik link yang kami kirim untuk konfirmasi

Delivered by FeedBurner

Tags:
author

Author: 

Saya Ibnu Rusydy, Pecinta dan pelajar Ilmu Kebumian yang lahir di Aceh-Indonesia. Saat ini saya tergabung dalam Himpunan Ahli Geofisika Indonesia (HAGI) Komisaris Wilayah Aceh (id: IBN-RUSYD-150) dan Ikatan Ahli Geologi Indonesia (IAGI) Pengurus Daerah Aceh (Npa: 4658).

2 Responses

  1. author
    Author

    Ibnu Rusydy1 year ago

Leave a Reply