Skala magnitudo momen

Artikel ini bukan mengenai Megawatt (MW).

Seismogram Gempa bumi Turki–Suriah 2023 berkekuatan 7.5 M_w

Skala magnitudo momen (Bahasa Inggris: Moment magnitude scale, atau dikenal Skala magnitudo sering disingkat M_w atau Mw atau umumnya hanya M untuk magnitudo) adalah ukuran dari besarnya gempa bumi ("ukuran" atau kekuatan) berdasarkan pada momen seismik. Skala (Mw) ini dibuat pada tahun 1979 oleh Tom Hanks dan Hiroo Kanamori sebagai pengganti skala Richter dan digunakan pada bidang ilmu seismologi untuk membandingkan energi yang dilepas oleh sebuah gempa bumi.

Skala momen Magnitudo (M_w) dianggap lebih akurat untuk menghitung skala gempa bumi dibandingkan dengan skala Richter, skala ini digunakan hingga saat ini.

Kekuatan momen $M_{\mathrm {w} }$ merupakan angka tak berdimensi yang didefinisikan sebagai berikut

$M_{\mathrm {w} }={\frac {2}{3}}\log _{10}(M_{0})-10.7,$

dengan $M_{0}$ adalah momen seismik (menggunakan satuan newton meter [N·m] sebagai momen).

Sebuah peningkatan satu tahap dalam skala logaritmik ini berarti sebuah peningkatan 10^1,5 = 31,6 kali dari jumlah energi yang dilepas, dan sebuah peningkatan 2 tahap berarti sebuah peningkatan 10³ = 1000 kali kekuatan awal.

Skala Magnitudo momen M_w dianggap sebagai skala magnitudo resmi untuk menentukan peringkat gempa bumi berdasarkan ukuran. Skala ini lebih berhubungan langsung dengan energi gempa dibandingkan skala lainnya, dan tidak meleset – artinya, skala ini tidak meremehkan besaran seperti yang dilakukan skala lain pada kondisi tertentu.

Sejarah

Hiroo Kanamori seismologi asal Jepang, yang membuat Skala magnitudo pada tahun 1979

Pada awal 1900an, sangat sedikit yang diketahui tentang bagaimana gempa bumi terjadi, bagaimana gelombang seismik dihasilkan dan merambat melalui kerak bumi, dan informasi apa yang dibawanya mengenai proses pecahnya gempa; Oleh karena itu, skala magnitudo pertama bersifat empiris. Langkah awal dalam menentukan besaran gempa secara empiris terjadi pada tahun 1931 ketika seismolog Jepang Kiyoo Wadati menunjukkan bahwa amplitudo maksimum gelombang seismik gempa berkurang seiring dengan bertambahnya jarak pada tingkat tertentu.

Charles Richter kemudian mencari cara untuk menyesuaikan jarak episentrum gempa (dan beberapa faktor lainnya) sehingga logaritma amplitudo jejak seismograf dapat digunakan sebagai ukuran "magnitudo" yang konsisten secara internal dan secara kasar berhubungan dengan perkiraan energi gempa. Dia membuat Skala Richter pada tahun 1930an. Namun Skala Ritcher memiliki banyak kekurangan.

Hiroo Kanamori dan seismolog Amerika Thomas C. Hanks kemudian mengembangkan skala magnitudo momen yang menggantikan skala Richter sebagai pengukuran kekuatan relatif gempa.

Hiroo Kanamori menemukan metode untuk menghitung distribusi slip pada bidang patahan melalui bentuk gelombang teleseismik dengan Masayuki Kikuchi. Selain itu, mereka mempelajari seismologi waktu nyata.

Hiroo Kanamori mengembangkan metode baru deteksi peringatan dini gempa bumi dengan analisis cepat gelombang P menggunakan jaringan yang kuat. Algoritme tersebut saat ini sedang diuji dengan sistem Peringatan Dini Gempa Bumi (EEW) Southern California Seismic Network "ShakeAlert", dan merupakan salah satu dari tiga algoritma yang digunakan oleh sistem.

Penggunaan

Skala Magnitudo momen kini merupakan ukuran gempa yang paling umum digunakan untuk gempa berkekuatan sedang hingga besar.

Skala ini kini digunakan oleh seluruh otoritas seismologi dunia seperti Survei Geologi Amerika Serikat, Badan Meteorologi Jepang, Pusat Seismologi Eropa-Mediterania dan Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Indonesia sejak 2017 (sebelum itu, BMKG menggunakan Skala Richter). untuk melaporkan gempa bumi besar (biasanya M> 4), menggantikan skala magnitudo lokal M_L dan magnitudo gelombang permukaan M_s (Mww, dll.) mencerminkan berbagai cara memperkirakan momen seismik.

Skala

Lihat pula: Daftar gempa bumi di Indonesia dan Daftar gempa bumi terkuat sepanjang sejarah

Sebuah diagram perbandingan skala gempa bumi

Berikut ini penjelasan mengenai dampak khas gempa bumi dengan berbagai magnitudo di dekat pusat gempa. Nilai tersebut bersifat tipikal dan mungkin tidak tepat pada kejadian di masa depan karena intensitas dan dampak gempa bumi tidak hanya bergantung pada magnitudo tetapi juga pada (1) jarak ke pusat gempa, (2) kedalaman fokus gempa di bawah pusat gempa, (3) lokasi episentrum dengan jarak perkotaan, dan (4) kondisi geologi.

Intensitas dan jumlah korban jiwa bergantung pada beberapa faktor seperti (kedalaman gempa, lokasi pusat gempa, kepadatan penduduk, dan lain-lain) dan sangat bervariasi.

Magnitudo	Besaran	MMI	Dampak gempa bumi	Frekuensi rata-rata kejadian secara global (Perkiraan)
1.0–1.9	Mikro	I	Tidak terekam seismograf	Terjadi terus menerus selama jutaan tahun
2.0–2.9	Minor	I	Tidak terasa, tetapi terekam oleh alat Seismogram	Lebih dari satu juta per tahun
3.0–3.9	Lemah	II–III	Seringkali terasa, tetapi tidak menimbulkan kerusakan	Lebih dari 100.000 per tahun
4.0–4.9	Ringan	IV-V	Dapat diketahui dari bergetarnya perabot dalam ruangan, suara gaduh bergetar. Kerusakan tidak terlalu signifikan.	10.000 hingga 15.000 per tahun
5.0–5.9	Sedang	VI–VII	Dapat menyebabkan kerusakan besar pada bangunan pada area yang lokal. Umumnya kerusakan kecil pada bangunan yang didesain dengan baik.	1.000 hingga 1.500 per tahun
6.0–6.9	Kuat	VII–IX	Kerusakan pada sejumlah bangunan di kawasan berpenduduk. Struktur yang tahan gempa dapat bertahan dengan kerusakan ringan hingga sedang. Struktur yang dirancang dengan buruk akan mengalami kerusakan hingga runtuh. Terasa di area yang lebih luas; hingga ratusan kilometer dari pusat gempa. Guncangan kuat hingga hebat di daerah episentrum.	100 hingga 150 per tahun
7.0–7.9	Besar	VIII–XI	Menyebabkan kerusakan pada sebagian besar bangunan, ada yang runtuh sebagian atau runtuh seluruhnya. Struktur bangunan yang dirancang dengan baik kemungkinan besar akan mengalami kerusakan. Dan jembatan putus	10 hingga 20 per tahun
8.0–8.9	Sangat besar	IX atau lebih tinggi	Kerusakan besar pada bangunan, dan struktur yang mungkin hancur. Akan menyebabkan kerusakan sedang hingga berat pada bangunan kokoh atau tahan gempa. Merusak di area yang luas. Terasa di wilayah yang sangat luas.	Sekali per tahun
9.0–9.9	Ekstrem	X atau lebih tinggi	Hampir kehancuran total – kerusakan parah atau keruntuhan pada semua bangunan. Kerusakan parah dan guncangan meluas hingga ke lokasi yang jauh. Perubahan permanen pada topografi tanah. Dapat memicu tsunami besar; Gempa bumi Valdivia 1960 adalah gempa terbesar hingga saat ini	Satu hingga tiga per abad

Lihat pula

• Skala Richter - Skala gempa terdahulu
• Seismometer - Alat pengukur gempa bumi
• Daftar gempa bumi di Indonesia

Referensi

• Hanks, T.C.; Kanamori, H. (1979). "A moment magnitude scale". Journal of Geophysical Research. 84 (B5): 2348–2350. doi:10.1029/JB084iB05p02348. 
• Choy, G.L.; Boatwright, J.L. (1995). "Global patterns of radiated seismic energy and apparent stress". Journal of Geophysical Research. 100 (B9): 18205–18228. doi:10.1029/95JB01969. 
• Utsu, T. (2002). "Relationships between magnitude scales". Dalam Lee, W.H.K; Kanamori, H; Jennings, P.C.; Kisslinger, C. International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology. A. Academic Press. hlm. 733–746. ISBN 9780080489223. 

Pranala luar

• USGS: What is moment magnitude? Diarsipkan 2008-09-22 di Wayback Machine.