Simulator Tektonik Lempeng dan Gempa Bumi
Persamaan dalam simulasi ini
| v | Kecepatan lempeng v (cm per tahun) | secepat kuku tumbuh: lempeng tak pernah berhenti, tetapi sesar tetap terkunci di antara gempa | |
|---|---|---|---|
| μ | modulus geser batuan | 30 GPa | |
| W | lebar sesar yang bergeser | 15 km ke bawah pada sesar transform tegak; 100 km pada zona subduksi yang miring, karena itu gempa subduksi yang terbesar | |
| Δσ | Tegangan yang ditahan sesar Δσ (MPa) | gempa melepaskan tegangan 1 sampai 10 MPa, berapa pun besarnya | |
| s | defisit geser (seberapa jauh sesar tertinggal dari lempeng) | dilepaskan sebagai geseran d saat gempa; waktu untuk menumpuk kembali adalah selang ulang |
Dengan nilai saat ini:
| L | Panjang rekahan L (km) | panjang sesar yang patah sekaligus | |
|---|---|---|---|
| M₀ | momen seismik, N·m | besar gempa sebagai energi, bukan sebagai guncangan | |
| Mw | magnitudo momen | tiap langkah 1 berarti energi 32 kali; 2 langkah berarti 1.000 kali |
Dengan nilai saat ini:
| v_P, v_S | kecepatan gelombang P dan S | gelombang P (tekan) 6,0 km/s, gelombang S (geser) 3,5 km/s di kerak | |
|---|---|---|---|
| D | Jarak dari episentrum ke seismometer (km) | satu stasiun tahu jarak gempa dari selang antara kedatangan P dan S; tiga stasiun menemukan letaknya |
Dengan nilai saat ini:
Cara memakai simulator gempa bumi
- Dua lempeng tektonik merayap berdampingan beberapa sentimeter per tahun, tetapi sesar di antaranya terkunci. Jalan dan pagar yang melintasinya melengkung saat regangan menumpuk, dan grafik menunjukkan defisit geser serta tegangan pada sesar tumbuh tahun demi tahun.
- Saat tegangan mencapai batas yang bisa ditahan sesar, sesar bergeser sekaligus: gempa bumi. Jalan tiba-tiba bergeser, pantulan elastis, dan gelombang P (biru) serta S (merah) menyebar dari episentrum. Seismometer merekamnya, dan seismogram di grafik menunjukkan gelombang P tiba lebih dulu dan gelombang S yang lebih kuat sesudahnya.
- Ubah kecepatan lempeng, tegangan yang ditahan sesar, panjang rekahan dan jenis batas, lalu baca magnitudo dari momen seismik serta waktu antargempa. Zona subduksi mematahkan sesar yang jauh lebih lebar, karena itu gempa terbesar, bermagnitudo 9, terjadi di sana. Geser seismometer dan lihat bagaimana waktu S − P mengungkap jaraknya.
Pertanyaan umum
Apa penyebab gempa bumi?
Lempeng kulit luar Bumi bergerak beberapa sentimeter per tahun, tetapi gesekan mengunci sesar di antaranya. Batuan di kedua sisi melengkung secara elastis dan menyimpan energi, sampai tegangan mengalahkan gesekan dan sesar bergeser dalam hitungan detik, melepaskan regangan yang menumpuk selama puluhan atau ratusan tahun. Inilah teori pantulan elastis, yang diajukan setelah gempa San Francisco 1906, saat pagar dan jalan ditemukan bergeser hingga 6 m.
Bagaimana magnitudo gempa diukur?
Kini dengan magnitudo momen, Mw = (2/3)(log₁₀ M₀ − 9,1), dengan momen seismik M₀ = μ × luas × geseran: kekakuan batuan dikali luas sesar yang patah dikali seberapa jauh ia bergerak. Tiap langkah 1 magnitudo berarti energi sekitar 32 kali. Rekahan 200 km dengan geseran 1,5 m sekitar Mw 7,4; gempa Tōhoku 2011 mematahkan sekitar 500 km kali 200 km dengan geseran hingga 50 m, Mw 9,1.
Apa itu gelombang P dan S?
Dua jenis gelombang seismik yang merambat melalui bagian dalam Bumi. Gelombang P (primer) berupa mampatan, seperti bunyi, dan tiba lebih dulu dengan sekitar 6 km/s di kerak. Gelombang S (sekunder) mengguncang tanah ke samping dengan sekitar 3,5 km/s dan biasanya lebih kuat. Gelombang S tidak bisa melewati cairan, begitulah diketahui bahwa inti luar Bumi cair.
Bagaimana jarak ke gempa ditemukan?
Dari selang antara kedatangan P dan S di seismometer. Keduanya berangkat pada saat yang sama, jadi selangnya bertambah seiring jarak: D = (t_S − t_P) ÷ (1/v_S − 1/v_P), sekitar 8 km untuk tiap detik selang di kerak. Satu stasiun memberi jarak, sebuah lingkaran di peta; tiga stasiun memberi tiga lingkaran yang berpotongan di episentrum.
Katanya WebGL dimatikan.
Tampilan 3D memerlukan WebGL, yang dimiliki semua browser terkini. WebGL bisa nonaktif jika akselerasi perangkat keras dimatikan di pengaturan browser, atau karena driver grafis yang sangat lama. Nyalakan akselerasi perangkat keras, atau coba browser lain.
Apakah ada yang diunggah?
Tidak. Simulasi digambar oleh browser Anda sendiri dengan WebGL; tidak ada yang dikirim ke mana pun, dan simulasi tetap berjalan offline setelah halaman dimuat.