Language
Country/Area
No result found
Suara yang mengguncang Bumi: Tahukah Anda apa yang menyebabkan kebisingan seismik?
Dalam geofisika, geologi, dan bidang terkait seperti teknik sipil, kebisingan seismik mengacu pada getaran tanah yang berlangsung relatif lama yang disebabkan oleh berbagai alasan. Getaran tersebut sering dianggap sebagai komponen yang tidak dapat ditafsirkan atau tidak diinginkan dari rekaman sinyal. Asal fisik kebisingan seismik terutama berasal dari sumber di atau dekat permukaan dan hampir seluruhnya terdiri dari gelombang permukaan elastis.
Gelombang frekuensi rendah (di bawah 1 Hz) sering disebut mikroseisme, sedangkan gelombang frekuensi tinggi (di atas 1 Hz) disebut pikoseisme.
Sumber utama gelombang seismik meliputi aktivitas manusia (seperti lalu lintas atau aktivitas industri), angin dan fenomena atmosfer lainnya, sungai dan gelombang laut. Kebisingan seismik relevan dengan semua bidang ilmiah yang bergantung pada seismologi, termasuk geologi, eksplorasi minyak, hidrologi, serta rekayasa gempa bumi dan pemantauan kesehatan struktural.
Kebisingan ini sering kali mengganggu aktivitas yang sensitif terhadap getaran eksternal, seperti pemantauan dan penelitian gempa bumi, penggilingan presisi, teleskop, deteksi gelombang gravitasi, dan pertumbuhan kristal. Namun, kebisingan seismik juga memiliki kegunaan praktis, seperti menentukan sifat dinamis yang rendah terhadap regangan dan berubah terhadap waktu dari struktur teknik sipil (seperti jembatan, gedung, dan bendungan); melakukan studi seismik terhadap struktur bawah tanah dengan berbagai ukuran, sering kali menggunakan interferometri seismik, dan pemantauan lingkungan, seperti dalam seismologi sungai.
Sumber kebisingan seismik
Studi tentang asal-usul kebisingan seismik telah menunjukkan bahwa bagian frekuensi rendah dari spektrum (di bawah 1 Hz) sebagian besar berasal dari penyebab alami, terutama dampak gelombang laut. Secara khusus, puncak yang diamati secara global antara 0,1 dan 0,3 Hz jelas terkait dengan interaksi gelombang air dengan frekuensi yang sama. Pada bagian frekuensi tinggi (di atas 1 Hz), kebisingan seismik terutama disebabkan oleh aktivitas manusia seperti lalu lintas jalan raya dan pekerjaan industri; tetapi sumber alami seperti sungai juga dapat berkontribusi terhadap efek ini.
Di atas 1 Hz, angin dan fenomena atmosfer lainnya juga dapat menjadi sumber utama getaran tanah.
Misalnya, di Kamerun, "getaran kaki" yang disebabkan oleh hentakan kaki penggemar sepak bola termasuk di antara aktivitas non-antropogenik yang diamati selama periode aktivitas seismik rendah. Di sekitar Teluk Bonny di Teluk Guinea, denyut muncul setiap 26 hingga 28 detik, diyakini sebagai pantulan dari arus bawah jeram, tanda kekuatan gelombang.
Karakteristik fisik kebisingan seismik
Amplitudo getaran kebisingan seismik biasanya antara 0,1 dan 10 μm/s. Model kebisingan latar belakang yang dievaluasi secara global menunjukkan karakteristik yang bergantung pada frekuensi. Kebisingan seismik mencakup sejumlah kecil gelombang tubuh (gelombang P dan S), tetapi gelombang permukaan (gelombang Love dan Rayleigh) adalah komponen utama karena mereka pradibangkitkan secara diferensial oleh proses sumber-tanah. Gelombang-gelombang ini tersebar, yang berarti bahwa kecepatan fase mereka bervariasi dengan frekuensi (secara umum, berkurang dengan meningkatnya frekuensi).
Karena kurva dispersi (fungsi frekuensi kecepatan fase atau kemalasan, dsb.) menghubungkan variasi kecepatan gelombang geser dengan kedalaman, kurva ini dapat digunakan sebagai alat non-intrusif untuk menentukan struktur seismik bawah permukaan.
Sejarah Kebisingan Seismik
Dalam kondisi normal, kebisingan seismik memiliki amplitudo yang sangat rendah dan tidak dapat dirasakan oleh manusia, juga tidak dapat direkam pada sebagian besar seismograf awal pada akhir abad ke-19. Namun, pada awal abad ke-20, seismolog Jepang Ōmori Fumiyoshi mampu merekam getaran sekitar di dalam bangunan dan menentukan frekuensi resonansi bangunan. Kebisingan seismik global berdurasi 30 detik hingga 5 detik diketahui disebabkan oleh lautan pada awal sejarah seismologi, dan teori komprehensifnya diterbitkan oleh Longuet-Higgins pada tahun 1950.
Penerapan Kebisingan Seismik Saat Ini
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, terutama dengan munculnya interferometri seismik sejak tahun 1990-an, penerapan kebisingan seismik terus berkembang. Misalnya, dengan menggunakan analisis getaran sekitar dan medan gelombang seismik acak, para ilmuwan dapat mengkarakterisasi struktur bawah permukaan menggunakan spektrum daya, analisis puncak H/V, kurva dispersi, dan fungsi autokorelasi. Metode stasiun tunggal dan metode larik tidak diragukan lagi telah membawa perspektif baru pada seismologi.
Terakhir, kebisingan seismik juga dianggap sebagai indikator proksi pembangunan ekonomi, yang mencerminkan perubahan dalam aktivitas manusia.
Dengan dampak epidemi COVID-19, pengurangan aktivitas manusia telah mengurangi kebisingan seismik secara signifikan, menjadi jendela unik untuk mengamati lingkungan eksternal. Di masa depan, seiring dengan semakin mendalamnya pemahaman kita tentang kebisingan seismik, akankah kita dapat mengungkap lebih banyak misteri fenomena alam?
