Percepatan tanah puncak

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Seismogram gempa bumi Sylmar 1971 dalam fraksi percepatan gravitasi. Percepatan tanah puncak dapat dilihat dari nilai maksimum yang tercatat.

Percepatan tanah puncak (Inggris: peak ground acceleration, disingkat PGA) adalah percepatan tanah maksimum yang terjadi ketika gempa bumi menggetarkan suatu lokasi. Nilai percepatan tanah puncak ini sama dengan amplitudo percepatan absolut terbesar yang terekam pada akselerogram di suatu tapak selama suatu gempa bumi berlangsung.[1] Getaran gempa bumi secara umum merambat ke tiga arah. Dengan demikian, percepatan tanah puncak seringkali dibagi ke dalam komponen horisontal dan vertikal. Percepatan tanah puncak arah horisontal pada umumnya lebih besar dari arah vertikal, tetapi pernyataan tersebut tidak selalu benar, terutama pada kondisi lokasi yang berdekatan dengan gempa besar. Percepatan tanah puncak merupakan parameter penting (dikenal juga sebagai besaran intensitas gempa) bagi rekayasa kegempaan.

Tidak seperti skala magnitudo Richter dan momen, percepatan tanah puncak bukan besaran yang mengukur energi total (magnitudo atau besar) gempa bumi, melainkan besaran yang mengukur seberapa kuat getaran tanah pada titik geografis tertentu. Berbeda dengan skala intensitas Mercalli yang menggunakan laporan dan observasi personal untuk mengukur intensitas gempa bumi, percepatan tanah puncak diukur oleh instrumen seperti akselerograf. Walaupun begitu, percepatan tanah puncak dapat memiliki korelasi dengan intensitas makroseismik pada skala Mercalli[2] meskipun korelasi ini memiliki ketidaktentuan yang besar.[3]

Percepatan horisontal puncak (Inggris: peak horizontal acceleration. disingkat PHA) merupakan percepatan tanah yang paling umum digunakan di dalam aplikasi kerekayasaan. Percepatan ini sering digunakan di dalam rekayasa kegempaan (seperti pada kode standar bangunan tahan gempa) dan pada umumnya diplot pada peta bahaya gempa.[4] Pada kejadian gempa bumi, kerusakan bangunan dan infrastruktur berkaitan lebih erat dengan gerak tanah yang diukur dalam percepatan tanah puncak dibandingkan dengan magnitudo gempa bumi itu sendiri. Pada gempa bumi berkekuatan menengah, percepatan tanah puncak menjadi penentu kerusakan. Sementara itu, pada gempa kuat, kerusakan lebih dipengaruhi oleh kecepatan tanah puncak.[2]

Geofisika[sunting | sunting sumber]

Energi gempa bumi terdispersi dalam bentuk gelombang dari hiposenter, menyebabkan pergerakan tanah ke segala arah, tetapi secara tipikal dimodelkan secara horisontal (pada dua arah) dan vertikal. Percepatan tanah puncak merekam percepatan (laju perubahan kecepatan) dari pergerakan ini, sementara kecepatan tanah puncak merupakan kecepatan terbesar (laju gerak) dan perpindahan puncak merupakan jarak perpindahan makismum yang dicapai oleh tanah.[5][6] Nilai percepatan ini bervariasi pada gempa bumi berbeda, bahkan pada lokasi yang berbeda untuk satu kejadian gempa bumi yang sama, bergantung pada sejumlah faktor. Faktor yang dimaksud meliputi panjang patahan atau sesar, magnitudo, kedalaman gempa, jarak titik lokasi pengukuran dari episenter gempa, durasi (lama siklus guncangan), dan kondisi geologi tanah (bawah permukaan). Gempa bumi dangkal terpusat membangkitkan guncangan (percepatan) yang lebih kuat dibandingkan gempa menengah dan dalam akibat pelepasan energi yang berdekatan dengan permukaan tanah.[7]

Percepatan tanah puncak dapat dinyatakan dalam fraksi g (percepatan standar terhadap gravitasi Bumi, ekuivalen dengan gaya g), baik dalam bentuk desimal maupun persentase dengan satuan m/s2 (1 g = 9,81 m/s2).[5] Percepatan tanah puncak juga dapat dinyatakan sebagai perkalian dari Gal, dengan 1 Gal sama dengan 0,01 m/s2 (1 g = 981 Gal).

Jenis tanah juga secara signifikan mempengaruhi percepatan tanah sehingga nilai percepatan puncak tanah dapat menunjukkan variabilitas yang sangat besar pada jarak beberapa kilometer, terutama pada gempa kekuatan menengah dan besar.[8] Variasi percepatan puncak tanah yang dihasilkan oleh gempa bumi dapat ditampilkan pada peta guncangan.[9] Akibat kompleksitas kondisi dan faktor yang mempengaruhi percepatan tanah puncak, gempa bumi dengan magnitudo serupa dapat menunjukkan hasil yang berbeda, bahkan banyak gempa bumi bermagnitudo menengah membangkitkan nilai percepatan tanah puncak yang secara signifikan lebih besar dibandingkan gempa bumi dengan magnitudo yang lebih besar.

Selama gempa bumi berlangsung, percepatan tanah diukur dalam tiga arah: secara vertikal (V atau UD, dari kata up-down atau naik-turun) dan dua arah horisontal yang tegak lurus (H1 dan H2), seringkali dalam arah utara–selatan (NS) dan timur–barat (EW). Puncak percepatan dari masing-masing arah ini direkam dan seringkali dilaporkan berdasarkan nilai tertinggi dari ketiga arah. Alternatifnya, nilai gabungan pada suatu stasiun pengamatan dicatat. Percepatan tanah puncak arah horisontal (PHA atau PHGA) dapat diperoleh dengan memilih nilai catatan tertinggi pada masing-masing arah dan dirata-ratakan, atau dengan menghitung penjumlahan vektor dari kedua komponen. Nilai dari ketiga komponen juga dapat diperoleh dengan mempertimbangkan komponen vertikal.

Gempa bumi terkenal[sunting | sunting sumber]

PGA
arah tunggal
(maks terekam)
PGA
total vektor
(maks terekam)
Magnitudo Kedalaman Korban jiwa Gempa bumi
3,23 g [10] 7,8 15 km 2 Gempa bumi Kaikoura 2016
2,7 g [11] 2,99 g[12][13] 9,1[14] 30 km[15] >15.000[16] Gempa bumi dan tsunami Tōhoku 2011
4,36 g [17] 6,9/7,2 8 km 12 Gempa bumi Iwate 2008
1,92 g [18] 7,7 8 km 2.415 Gempa bumi Chichi 1999
1,82 g [19] 6,7 18 km [20] 57 Gempa bumi Northridge 1994
1,81 g[21] 9,5 33 km 1.000–6.000 Gempa bumi Valdivia 1960
1,51 g [22][23] 6,2[24] 5 km 185 Gempa bumi Christchurch Februari 2011
1,47 g [25] 7,1 42 km[15] 4 Gempa bumi Miyagi 2011
1,26 g [26][27] 7,1 10 km 0 Gempa bumi Canterbury 2010
1,25 g[28] 6,6 8,4 km 58–65 Gempa bumi Sylmar 1971
1,04 g [29] 6,6 10 km 11 Gempa bumi lepas pantai Chūetsu 2007
1,0 g[30] 6,0 8 km 0 Gempa bumi Christchurch Desember 2011
0,98 g [31] 7,0 21 km 119 Gempa bumi Laut Aegea 2020
0,91 g 6,9 16 km 5.502–6.434 Gempa bumi besar Hanshin
0,78 g [32][33] 6,0 6 km 1 Gempa bumi Christchurch Juni 2011
0,65 g [34] 8,8 23 km[35] 525 [36] Gempa bumi Chili 2010
0,6 g [37] 6,0 10 km 143 Gempa bumi Athena 1999
0,51 g [38] 6,4 16 km 612 Gempa bumi Zarand 2005
0,5 g [39] 7,0 13 km 100.000–316.000[40] Gempa bumi Haiti 2010
0,438 g [41] 7,7 44 km 28 Gempa bumi Miyagi 1978 (Sendai)
0,41 g[42] 6,5 11 km 2 Gempa bumi Lefkada 2015
0,4 g [43] 5,7 8 km 0 Gempa bumi Christchurch 2016
0,367 g [44] 5,1 1 km 9 Gempa bumi Lorca 2011
0,18 g [45] 9,2 25 km 131 Gempa bumi Alaska 1964

Lihat pula[sunting | sunting sumber]

Referensi[sunting | sunting sumber]

  1. ^ Douglas, J (2003-04-01). "Earthquake ground motion estimation using strong-motion records: a review of equations for the estimation of peak ground acceleration and response spectral ordinates" (PDF). Earth-Science Reviews. 61 (1–2): 43–104. Bibcode:2003ESRv...61...43D. doi:10.1016/S0012-8252(02)00112-5. 
  2. ^ a b "ShakeMap Scientific Background. Rapid Instrumental Intensity Maps". Earthquake Hazards Program. U. S. Geological Survey. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 June 2011. Diakses tanggal 22 March 2011. 
  3. ^ Cua, G.; et al. (2010). "Best Practices" for Using Macroseismic Intensity and Ground Motion Intensity Conversion Equations for Hazard and Loss Models in GEM1 (PDF). Global Earthquake Model. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 27 December 2015. Diakses tanggal 11 November 2015. 
  4. ^ European Facilities for Earthquake Hazard & Risk (2013). "The 2013 European Seismic Hazard Model (ESHM13)". EFEHR. Diarsipkan dari versi asli tanggal 27 December 2015. Diakses tanggal 11 November 2015. 
  5. ^ a b "Explanation of Parameters". Geologic Hazards Science Center. U.S. Geological Survey. Diarsipkan dari versi asli tanggal 21 July 2011. Diakses tanggal 22 Maret 2011. 
  6. ^ Lorant, Gabor (17 Juni 2010). "Seismic Design Principles". Whole Building Design Guide. National Institute of Building Sciences. Diakses tanggal 15 Maret 2011. 
  7. ^ "Magnitude 6.6 – Near the west coast of Honshu, Japan". Earthquake summary. USGS. 16 July 2001. Diarsipkan dari versi asli tanggal 14 March 2011. Diakses tanggal 15 March 2011. 
  8. ^ "ShakeMap scientific background. Peak acceleration maps". Earthquake Hazards Program. U. S. Geological Survey. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 June 2011. Diakses tanggal 22 March 2011. 
  9. ^ "ShakeMap Scientific Background". Earthquake Hazards Program. U. S. Geological Survey. Diarsipkan dari versi asli tanggal 23 June 2011. Diakses tanggal 22 March 2011. 
  10. ^ Goto, Hiroyuki; Kaneko, Yoshihiro; Young, John; Avery, Hamish; Damiano, Len (4 Februari 2019). "Extreme Accelerations During Earthquakes Caused by Elastic Flapping Effect". Scientific Reports. 9 (1): 1117. Bibcode:2019NatSR...9.1117G. doi:10.1038/s41598-018-37716-y. PMC 6361895alt=Dapat diakses gratis. PMID 30718810. 
  11. ^ Erol Kalkan; Volkan Sevilgen (17 Maret 2011). "March 11, 2011 M9.0 Tohoku, Japan Earthquake: Preliminary results". United States Geological Survey. Diarsipkan dari versi asli tanggal 24 March 2011. Diakses tanggal 22 Maret 2011. 
  12. ^ "平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震による強震動" [About strong ground motion caused by the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake]. Kyoshin Bosai. Diakses tanggal 10 November 2021. 
  13. ^ "2011 Off the Pacific Coast of Tohoku earthquake, Strong Ground Motion" (PDF). National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 24 March 2011. Diakses tanggal 18 Maret 2011. 
  14. ^ "M 9.1 - 2011 Great Tohoku Earthquake, Japan - Origin". USGS. Diakses tanggal 10 November 2021. 
  15. ^ a b "Archived copy of USGS Magnitude 7 and Greater Earthquakes in 2011". Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 April 2016. Diakses tanggal 8 September 2017. 
  16. ^ "Damage Situation and Police Countermeasures associated with 2011Tohoku District – off the Pacific Earthquake" (PDF). Emergency Disaster Countermeasures Headquarters. National Police Agency of Japan. 
  17. ^ Masumi Yamada; et al. (July–August 2010). "Spatially Dense Velocity Structure Exploration in the Source Region of the Iwate-Miyagi Nairiku Earthquake". Seismological Research Letters v. 81; no. 4. Seismological Society of America. hlm. 597–604. Diakses tanggal 21 Maret 2011. 
  18. ^ "M 7.7 - 21 km S of Puli, Taiwan". USGS. Diakses tanggal 10 November 2021. 
  19. ^ Yegian, M.K.; Ghahraman; Gazetas, G.; Dakoulas, P.; Makris, N. (April 1995). "The Northridge Earthquake of 1994: Ground Motions and Geotechnical Aspects" (PDF). Third International Conference on Recent Advances in Geotechnical Earthquake Engineering and Soil Dynamics. Northeastern University College of Engineering. hlm. 1384. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 10 November 2021. Diakses tanggal 7 April 2021. 
  20. ^ "M 6.7 - 1km NNW of Reseda, CA". USGS. Diakses tanggal 10 November 2021. 
  21. ^ "M 9.5 - 1960 Great Chilean Earthquake (Valdivia Earthquake)". USGS. Diakses tanggal 10 November 2021. 
  22. ^ "Feb 22 2011 – Christchurch badly damaged by magnitude 6.3 earthquake". Geonet. GNS Science. 23 February 2011. Diarsipkan dari versi asli tanggal 4 March 2011. Diakses tanggal 24 Februari 2011. 
  23. ^ "PGA intensity map". Geonet. GNS Science. Diarsipkan dari versi asli tanggal 31 May 2012. Diakses tanggal 24 Februari 2011. 
  24. ^ "New Zealand Earthquake Report – Feb 22 2011 at 12:51 pm (NZDT)". Geonet. GNS Science. 22 Februari 2011. Diarsipkan dari versi asli tanggal 25 February 2011. Diakses tanggal 24 Februari 2011. 
  25. ^ "Archived copy of USGS Shakemap usc0002ksa". Diarsipkan dari versi asli tanggal 4 March 2016. Diakses tanggal 8 September 2017. 
  26. ^ Carter, Hamish (24 Februari 2011). "Technically it's just an aftershock". New Zealand Herald. APN Holdings. Diakses tanggal 24 Februari 2011. 
  27. ^ "M 7.1, Darfield (Canterbury), September 4, 2010". GeoNet. GNS Science. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2 March 2011. Diakses tanggal 7 Maret 2011. 
  28. ^ Cloud & Hudson 1975, hlm. 278, 287
  29. ^ Katsuhiko, Ishibashi (11 Agustus 2001). "Why Worry? Japan's Nuclear Plants at Grave Risk From Quake Damage". Japan Focus. Asia Pacific Journal. Diakses tanggal 15 Maret 2011. 
  30. ^ NZ Herald Article – Violence of tremors stuns experts. (24 Desember 2011). [1]. Diakses pada 24 Desember 2011.
  31. ^ Mauricio Morales; Oguz C. Celik. "EERI PERW 2021 – Part 1: Aegean Sea Earthquake". slc.eeri.org. Earthquake Engineering Research Institute. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2022-06-27. Diakses tanggal 12 Oktober 2021. 
  32. ^ "Jun 13 2011 – Large earthquakes strike south-east of Christchurch". Geonet. GNS Science. 13 Juni 2011. Diarsipkan dari versi asli tanggal 14 June 2011. Diakses tanggal 14 Juni 2011. 
  33. ^ "PGA intensity map". Geonet. GNS Science. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 March 2012. Diakses tanggal 14 Juni 2011. 
  34. ^ "Informe Tecnico Terremoto Cauquenes 27 de Febrero de 2010 Actualizado 27 de Mayo 2010" (PDF). 
  35. ^ "Archived copy of USGS Magnitude 7 and Greater Earthquakes in 2010". Diarsipkan dari versi asli tanggal 13 May 2010. Diakses tanggal 12 Juli 2010. 
  36. ^ "Subsecretaría del Interior de Chile (31 January 2011). "Informe final de fallecidos y desaparecidos por comuna"" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2012-11-14. Diakses tanggal 11 November 2021. 
  37. ^ Anastasiadis A. N.; et al. "The Athens (Greece) Earthquake of September 7, 1999: Preliminary Report on Strong Motion Data and Structural Response". Institute of Engineering Seismology and Earthquake Engineering. MCEER. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2016-03-03. Diakses tanggal 22 Maret 2011. 
  38. ^ "Earthquake Mw 6.3 in Iran on February 22nd, 2005 at 02:25 UTC". European-Mediterranean Seismological Centre. Diakses tanggal 7 Maret 2011. 
  39. ^ Lin, Rong-Gong; Allen, Sam (26 Februari 2011). "New Zealand quake raises questions about L.A. buildings". Los Angeles Times. Diakses tanggal 27 Februari 2011. 
  40. ^ "Archived copy". Diarsipkan dari versi asli tanggal 5 June 2013. Diakses tanggal 10 November 2021.  U.S. Geological Survey, Earthquakes with 50,000 or More Deaths
  41. ^ Brady, A. Gerald (1980). An investigation of the Miyagi-ken-oki, Japan, earthquake of June 12, 1978. National Bureau of Standards. hlm. 123. 
  42. ^ Papaioannou, Christos; Karakostas, Christos; Makra, Konstantia; Lekidis, Vassilios; Theodoulidis, Nikos; Zacharopoulos, Stratos; Margaris, Basil; Rovithis, Emmanouil; Salonikios, Thomas; Morfidis, Konstantinos (21 Juni 2018), The November 17, 2015 Mw 6.4 Lefkas, Greece Earthquake: Source Characteristics, Ground Motions, Ground Failures and Structural Response 
  43. ^ "Large quake off the coast of Christchurch". info.geonet.org.nz. Diakses tanggal 18 Februari 2016. 
  44. ^ "Los terremotos paradójicos | España | EL PAÍS". elpais.com. Diakses tanggal 14 Januari 2022. 
  45. ^ National Research Council (U.S.). Committee on the Alaska Earthquake, The great Alaska earthquake of 1964, Volume 1, Part 1, National Academies, 1968 p. 285

Bibliografi[sunting | sunting sumber]