Sejarah Skala Richter, Magnitudo, hingga Arti Skala MMI Gempa Bumi

Skala Mercalli adalah satuan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Satuan ini diciptakan seorang vulkanologis dari Italia bernama Giuseppe Mercalli pada 1902. 

Skala Mercalli terbagi menjadi 12 pecahan berdasarkan informasi dari orang-orang yang selamat dari gempa tersebut, dan juga dengan melihat serta membandingkan tingkat kerusakan akibat gempa bumi tersebut. 

Karena itu, skala Mercalli sangat subjektif dan kurang tepat dibanding dengan penghitungan magnitudo gempa lain. Sehingga kemudian penggunaan Skala Richter (SR) lebih luas digunakan, untuk untuk mengukur kekuatan gempa bumi.

Tetapi, skala Mercalli yang dimodifikasi ahli seismologi Harry Wood dan Frank Neumann pada 1931 masih sering digunakan. Terutama, jika tidak terdapat peralatan seismometer yang dapat mengukur kekuatan gempa bumi di tempat kejadian.

Sementara, dirangkum dari beberapa sumber, Skala Richter dikembangkan Charles F Richter, seorang ilmuwan Amerika Serikat pada dekade 1930-an. Metode pengukurannya menggunakan amplitudo. 

SR awalnya dirancang untuk mengukur besarnya gempa bumi dengan ukuran sedang (yaitu, magnitudo 3 hingga magnitudo 7) dengan menetapkan angka yang memungkinkan ukuran satu gempa tersebut dibandingkan dengan gempa lainnya.

Setiap kenaikan satu unit pada SR mewakili peningkatan 10 kali lipat kekuatan gempa. Singkatnya, angka pada SR sebanding dengan logaritma umum (basis 10) dari amplitudo gelombang maksimum.

Contohnya, sebuah perekam kekuatan gempa bumi terpasang 100 km dari pusat gempanya, amplitudo maksimumnya sebesar 1 mm. Kekuatan gempa tersebut adalah 10 pangkat 3 mikrometer sama dengan 3,0 SR.

Skala magnitudo (M) sebetulnya mengadopsi penghitungan SR, namun lebih akurat. Karena skala magnitudo dihitung berdasarkan faktor-faktor penting seperti luas rekahan, panjang slip, dan sifat rigiditas (kekakuan) batuan yang berada di pusat gempa.

Berbeda dengan SR, magnitudo ini menyusun hitungan kekuatan gempa berdasarkan perpindahan partikel batuan atau tanah di mana sensor dipasang--bukan cepat getaran partikel tanah atau batuan di sekitar sensor terpasang. Dengan kata lain, pengukuran magnitudo lebih luas ketimbang SR.

Selain lebih luas, magnitudo pun lebih rinci. Dari perpindahan gelombang longitudinal, informasi menentukan kekuatannya melalui perbedaan stress drop (perbedaan antara tegangan melintasi sesar sebelum dan sesudah gempa bumi), lebar atau panjang sesar yang aktif, momen seismik untuk estimasi Ml dan Mb yang menjadi estimasi magnitudo  gelombang tekanan di sumber gempa. 

Karena itu, sejak pertama kali mengemuka pada akhir 1970-an, skala magnitudo mulai diadopsi banyak negara, termasuk Amerika Serikat dan Jepang. Beberapa tipe magnitudo gempa baru pun ditemukan seperti ML (Magnitude Local), Mb (Magnitude body), Ms (Magnitude surface), Mw (Magnitude moment) dan MD (Magnitude Duration).

Magnitudo jauh lebih rinci dalam urusan mengukur kekuatan gempa dari pada SR. Namun ternyata tingkat ML lebih dekat kepada SR lantaran sama-sama mengestimasi gelombang yang benar-benar terasa di daerah yang diguncang gempa. Karena itu, sejak 2008 BMKG lebih menggunakan skala magnitudo untuk mengukur kekuatan gempa hingga sekarang. 

Berikut arti atau makna skala Modified Mercalli Intensity (MMI) atau satuan getaran yang terasa akibat gempa:

1. I MMI

Getaran tidak dirasakan kecuali dalam keadaan luarbiasa oleh beberapa orang.

2. II MMI

Getaran dirasakan oleh beberapa orang, benda-benda ringan yang digantung bergoyang.

3. III MMI

Getaran dirasakan nyata dalam rumah. Terasa getaran seakan-akan ada truk berlalu.

4. IV MMI

Pada siang hari dirasakan oleh orang banyak dalam rumah, di luar oleh beberapa orang, gerabah pecah, jendela/pintu berderik dan dinding berbunyi.

5. V MMI

Getaran dirasakan oleh hampir semua penduduk, orang banyak terbangun, gerabah pecah, barang-barang terpelanting, tiang-tiang dan barang besar tampak bergoyang, bandul lonceng dapat berhenti. 

6. VI MMI

Getaran dirasakan oleh semua penduduk. Kebanyakan semua terkejut dan lari keluar, plester dinding jatuh dan cerobong asap pada pabrik rusak, kerusakan ringan.

7. VII MMI

Tiap-tiap orang keluar rumah. Kerusakan ringan pada rumah-rumah dengan bangunan dan konstruksi yang baik. Sedangkan pada bangunan yang konstruksinya kurang baik terjadi retak-retak bahkan hancur, cerobong asap pecah. Terasa oleh orang yang naik kendaraan.

8. VIII MMI

Kerusakan ringan pada bangunan dengan konstruksi yang kuat. Retak-retak pada bangunan degan konstruksi kurang baik, dinding dapat lepas dari rangka rumah, cerobong asap pabrik dan monumen-monumen roboh, air menjadi keruh.

9. IX MMI

Kerusakan pada bangunan yang kuat, rangka-rangka rumah menjadi tidak lurus, banyak retak. Rumah tampak agak berpindah dari pondamennya. Pipa-pipa dalam rumah putus.

10. X MMI

Bangunan dari kayu yang kuat rusak,rangka rumah lepas dari pondamennya, tanah terbelah rel melengkung, tanah longsor di tiap-tiap sungai dan di tanah-tanah yang curam.

11. XI MMI

Bangunan-bangunan hanya sedikit yang tetap berdiri. Jembatan rusak, terjadi lembah. Pipa dalam tanah tidak dapat dipakai sama sekali, tanah terbelah, rel melengkung sekali.

12. XII MMI

Hancur sama sekali, Gelombang tampak pada permukaan tanah. Pemandangan menjadi gelap. Benda-benda terlempar ke udara.

Selain angka, ada juga penggunaan skala menggunakan warna untuk mendandakan intensitas kekuatan gempa. Ada lima warna yang kerap digunakan BMKG untuk mengukur tingkat kekuatan gempa, yakni putih (I), hijau (II), kuning (III), jingga (IV), dan merah (V).

Berikut makna tiap-tiap warna mulai dari tingkat rendah hingga tinggi:

Putih (Tidak Dirasakan/I-II MMI):

Tidak dirasakan atau dirasakan hanya oleh beberapa orang tetapi terekam oleh alat.

Hijau (Dirasakan/III-V MMI)

Dirasakan oleh orang banyak tetapi tidak menimbulkan kerusakan. Benda-benda ringan yang digantung bergoyang dan jendela kaca bergetar.

Kuning (Kerusakan Ringan/VI MMI)

Bagian non struktur bangunan mengalami kerusakan ringan, seperti retak rambut pada dinding, genteng bergeser ke bawah dan sebagian berjatuhan.

Jingga (Kerusakan Sedang/VII-VIII)

Banyak Retakan terjadi pada dinding bangunan sederhana, sebagian roboh, kaca pecah. Sebagian plester dinding lepas. Hampir sebagian besar genteng bergeser ke bawah atau jatuh. Struktur bangunan mengalami kerusakan ringan sampai sedang.

Merah (Kerusakan Berat/IX-XII MMI)

Sebagian besar dinding bangunan permanen roboh. Struktur bangunan mengalami kerusakan berat. Rel kereta api melengkung.