Simulator gempa dan skala intensitas

Tidak ada jawaban tunggal, dan justru di situlah kekeliruan utama tentang gempa. Magnitudo adalah satu angka untuk seluruh peristiwa: berapa energi yang dilepaskan sumbernya. Intensitas adalah seberapa kuat guncangan di satu titik tertentu, dan ia menurun dengan jarak. Magnitudo 6 tepat di atas fokus dangkal memberi MMI VIII–IX; pada jarak tiga puluh kilometer, VI; pada dua ratus kilometer, III–IV. Letakkan episentrum di peta dan alat ini menghitung intensitas untuk tiap kota secara terpisah.

Skala Richter (magnitudo lokal, ML) dirancang pada 1935 untuk California dan untuk satu jenis seismograf tertentu. Pada gempa sangat besar ia jenuh — tidak lagi membedakan M8 dari M9. Sejak 1970-an dipakai magnitudo momen Mw, yang dihitung langsung dari momen seismik dan tidak jenuh. Berita masih berkata «skala Richter» karena kebiasaan, tetapi angkanya hampir selalu Mw — dan itulah yang diatur penggeser di sini.

Karena kedalaman dan jarak. Gempa Tashkent 1966 hanya bermagnitudo 5,2, tetapi fokusnya berada 3–8 kilometer tepat di bawah pusat kota, dan pusat kota itu hancur. Magnitudo 7 yang dalam pada jarak tiga ratus kilometer terasa seperti ayunan lembut. Pilih «Tashkent, 1966» dari daftar dan bandingkan dengan peristiwa mana pun di atas magnitudo 8.

Intensitas memakai model Allen, Wald & Worden (2012), tervalidasi untuk magnitudo 5,0–7,9 dan jarak sampai 300 km; di luar batas itu alat ini menyatakan terus terang bahwa ia mengekstrapolasi. Model itu sendiri menyebar sekitar satu derajat — dua jalan bersebelahan memang melaporkan intensitas berbeda dalam gempa yang sama. Dan yang terpenting, kondisi tanah tidak dimodelkan, padahal ia bisa menambah dua derajat penuh. Persis karena itulah perhitungan untuk Tashkent 1966 keluar lebih rendah daripada yang teramati: kota itu berdiri di atas loess.

Gelombang tekan P yang cepat tiba lebih dulu sebagai sentakan pendek. Lalu datang gelombang geser S, yang membawa sebagian besar energi perusak, dan pada jarak lebih jauh menyusul gelombang permukaan yang panjang. Selisih tibanya P dan S langsung memberi jarak ke sumber: detik dikalikan sekitar 8,2 menghasilkan kilometer. Energi gempa berada di bawah rentang pendengaran, jadi rekamannya dipercepat seratus kali — guncangan kecil yang dekat menjadi bunyi retakan tajam, gempa besar menjadi gemuruh rendah yang panjang.

Masing-masing berayun pada periode alaminya — kira-kira sepersepuluh detik per lantai. Bila rekaman membawa banyak energi pada periode itu, bangunan beresonansi dan bergerak lebih jauh daripada tanahnya. Gempa kecil yang dekat kaya frekuensi tinggi dan berbahaya bagi bangunan rendah yang kaku; gempa besar yang jauh membawa periode panjang dan mengayun menara. Karena itu intensitas yang sama berarti hal berbeda bagi bangunan berbeda, dan di atas itulah seluruh rekayasa tahan gempa berdiri.

Alat ini tidak menghitungnya, dan memang tidak seharusnya. Ia melaporkan paparan — berapa orang tinggal di dalam tiap zona intensitas, dari basis data permukiman di atas 15.000 jiwa. Kerugian nyata bergantung pada jenis bangunan, waktu kejadian, kondisi tanah, dan mutu konstruksi; intensitas yang sama di Tokyo dan di kota tanpa aturan tahan gempa memberi hasil yang tidak sebanding.