Friday, October 25, 2013

Menyorot malapetaka gempa bumi dan tsunami di Jepun tahun 2011 dari sudut teknikal

Malapetaka gempa bumi pantai Pasifik Tohoku dalam tahun 2011 juga dikenali sebagai Gempa bumi Tohoku 2011. Ia merupakan gempa bumi yang bermagnitude 9.0 (Mw ) berpusat 32 km di bawah dasar laut dan 70 Km ke timur Tohoku Jepun. Kejadian ini berlaku pada hari Jumaat, pukul 14.46 waktu Jepun 11hb Mac 2011. 

Walaupun ia hanya berlaku hanya dalam enam minit sahaja, tetapi membawa kerosakan yang tidak terhingga. Gempa bumi ini pada mulanya dicatatkan pada 7.9 Moleh Pusat Kawalan Gempa bumi Amerika, kemudian dinaikkan kepada 8.8 Mdan akhirnya ke 9.0 Mw.  Bandar  yang paling hampir dengan pusat gempa bumi ialah Sendai yang berjarak 130 Km.  Jaraknya dari Tokyo ialah 373 Km.

Klik pada gambar untuk membesarkannya !

Gempa bumi ini mencatatkan yang terkuat pernah melanda Jepun dan yang kelima terkuat di dunia semenjak rekod moden dunia dicatatkan dari tahun 1900. Kejadian ini telah mengakibatkan tsunami yang mencapai ketinggian sehingga 40.5 meter di Tohoku yang membawa gelombang ombak sejauh 10 Km ke pantai Jepun.

Dengan adanya peralatan Sistem Amaran Awal Gempa bumi, iaitu yang mengandungi lebih 1,000 alat pengesan seismometer di seluruh Jepun, ia telah dapat menghantar amaran awal kepada berjuta-juta penduduk Jepun daripada terperangkap dalam gempa bumi dan tsunami.

Amaran awal ini telah dihantar oleh Agensi Meteorologi Jepun kepada awam kira-kira 8 saat selepas mereka mendapat signal seismik (P-Waves) atau 31 saat selepas kejadian gempa bumi berlaku. 
 
Agensi polis kebangsaan dalam kenyataan yang dikeluarkan pada 12hb September 2012 menyatakan, jumlah kematian menjangkau 15,883 orang dan 6,149 orang mengalami kecederaan serta 2,652 orang dilaporkan hilang. Di samping 129,225 buah bangunan ranap dan 254,204 buah bangunan hampir ranap dan yang lainnya mengalami kerosakan berjumlah 691,766 buah.


Gempa bumi dan tsunami juga mengakibatkan kemusnahan besar terhadap struktur awam di timur laut Jepun termasuklah jalanraya, rel kereta api, empangan, janakuasa letrik dan sebagainya. Malah Perdana Menteri Jepun ketika itu,  Naoto Kan  mengatakan, "Setelah 65 tahun selepas Perang Dunia Kedua, ini adalah krisis yang paling teruk pernah dihadapi oleh Jepun".
Seramai 4.4 juta keluarga di timur laut Jepun tidak mendapat bekalan letrik dan 1.5 juta tidak mendapat bekalan air bersih. Ini disebabkan Kompleks Janakuasa Letrik Nuklear Fukushima dan beberapa janakuasa letrik yang lain terhenti beroperasi. Lebih teruk lagi, penduduk yang mendiami 10 Km radius dari Kompleks tersebut berkemungkinan terkena kesan kebocoran radiasi.

Dianggarkan kerugian daripada gempa bumi sahaja mencecah US$14.5 hingga US$34.6 bilion. Di mana Bank Pusat Jepun telah menawarkan US$183 bilion untuk menstabilkan pasaran. Manakala Bank Dunia pula menganggarkan kos berjumlah US$235 bilion, ia merupakan yang tertinggi dalam sejarah dunia mengenai malapekata alam.

Kejadian gempa bumi sering berlaku disebabkan oleh ketidakstabilan pelantar benua atau tektonik. Pergerakan ini menyebabkan pelepasan kuasa elastik yang mengakibatkan gelombang yang akhirnya menjadi gegaran di permukaan bumi.

Ia juga berlaku apabila meletusnya gunung berapi dengan melepaskan kuasa yang berbentuk gas dan lahar. Ini kerana perut bumi dipenuhi dengan bendalir magma serta gas yang mempunyi suhu yang amat tinggi. Ia akan sentiasa mencari mana-mana perut bumi yang lemah untuk ditembusi.Kebiasaannya gunung berapi yang masih aktif sering memuntahkan gas yang panas berserta debu-debu yang mengakibatkan hujan debu gunung berapi. 

Jika keadaan semakin kritikal, ia akan memuntahkan pula lahar. Kejadian limpahan debu-debu gunung berapi dan lahar yang terkawal tidak akan menyebabkan gempa bumi. Namun rekod letusan gunung berapi Krakatau di Selat Sunda, Indonesia dalam tahun 1883 telah mengakibatkan gempa bumi yang dahsyat dan tsunami.

Negara-negara yang terletak di pesisir pantai Pasifik yang dikenali sebagai kawasan aktif gunung berapi terutamanya Jepun, Korea, Taiwan dan Filipina sering ditimpa malapetaka gempa bumi. Jalur ini juga merentasi barat Pulau Sumatra bersambung sehingga ke Himalaya dan terus ke Iran.  

 
Penulis Blog ini, Hisemudin Kasim juga merupakan Pengarang Bahasa Mandarin. Menerbitkan DVD Asas Belajar Bahasa Mandarin
Klik sini http://www.ebookmandarin.com/ untuk mendapatkan keterangan lanjut
Terdapat 8 keping DVD
Dengan 80 bab pelajaran
Harga RM90.00



Gunung-gunung yang masih aktif dengan aktiviti-aktiviti pengeluaran gas beserta debu-debu dan lahar ditakrifkan sebagai gunung lipat muda. Manakala gunung-gunung yang telah lama terpendam serta tidak aktif seperti di Malaysia dinamakan sebagai gunung lipat tua.

Oleh kerana kedudukan Malaysia terletak tidak jauh dari jalur gunung berapi ini, maka Timur Sabah yang berhampiran dengan Filipina serta utara dan tengah Semenanjung yang menerima kesan daripada pergerakan gunung berapi di pesisir barat Pulau Sumatra sering terganggu jika berlakunya kejadian gempa bumi di sini.

Dicatatkan pada tahun 2009 adalah tahun yang berlaku banyak gegaran kecil gempa bumi di kepulauan Indonesia. Oleh kerana Malaysia berkongsi pelantar benua yang sama dengan kepulauan Indonesia, maka gempa bumi juga pernah di catatkan di Malaysia pada tahun tersebut iaitu di Janda Baik, Pahang  dengan 2.2 pada skala Richter dan  3.3 pada skala Richter di Kuala Pilah, Negeri Sembilan. Namun ia dikira gempa bumi yang lemah.  

Kejadian gempa bumi dan tsunami di Acheh pada 26hb Disember, 2004 adalah yang paling dahsyat di rautau ini dengan meragut  lebih 150,000 nyawa dari 13 buah negara. 

Kaedah untuk mengesan gempa bumi menggunakan peralatan telah dipraktikan di negeri China sejak tahun 132 M lagi. Alat yang dibahagikan kepada lapan arah dengan setiap arah terdapat sebuah kepala naga dengan mulutnya diisikan dengan sebiji bola. Jika salah satu daripada kepala naga tersebut memuntahkan bolanya maka arah itu akan terjadi gempa bumi.

Pada zaman moden, kaedah skala Richter telah dicipta oleh Charles Francis Richter dan Beno Gutenberg dalam tahun 1935. Kaedah ini mempunyai skala 1-10 yang menetapkan kadar kemusnahan akibat gempa bumi. Namun demikian, kini kaedah pergerakan seismik yang membentuk skala magnitude lebih diutamakan terutamanya bagi mengukur kejadian gempa bumi yang besar. Ia ditandakan dengan simbol   Mw.

Bagaimanakah gelombang seismik berfungsi ?

Seismometer adalah sejenis alat sensor yang dapat mengesan dan mencatatkan pergerakan di bumi. Ia mungkin diletakkan di atas permukaan bumi, di dalam lubang bawah tanah ataupun di dalam laut. Satu pakej keseluruhan alat-alat ini yang merekodkan signal seismik dipanggil seismograph. Satu rangkaian seismograph yang secara berterusan merekodkan pergerakan di bumi di seluruh dunia digunakan untuk memantau dan membuat analisa gempa bumi di seluruh dunia.

Sebenarnya gelombang seismik bukan sahaja digunakan untuk mencatatkan pergerakan bumi yang disebabkan oleh gempa bumi dan letupan gunung berapi, tetapi juga untuk mengesan letupan ujian nuklear bawah tanah. Ini terutamanya yang dilakukan oleh Korea Utara dalam siri ujian nuklear mereka yang berjiranan dengan Jepun.

Dalam kejuruteraan ekplorasi bagi mengesan kehadiran mineral dan minyak di perut bumi terutamanya di dasar laut juga munggunakan kaedah gelombang seismik, namun tentulah peralatannya berlainan. Namun konsep gelombang seismik tetap digunakan.

Dengan banyaknya tempat berlaku gempa bumi dan taburan seismograph yang menyeluruh, ini membolehkan amaran tsunami disebarkan dengan cepat sebelum ketibaan tsunami di sesuatu tempat. Ini dapat menyelamatkan banyak kehilangan nyawa dan harta-benda. 

Kaedah menjangka masa terjadinya gempa bumi serta tempat, magnitude dan lain-lain yang menggunakan seismik dipanggil penjangkaan gempa bumi (earthquake prediction). Ia merangkumi pelbagai aspek termasuk keselamatan dan kejuruteraan.

Gempa bumi yang melanda Tohoku, Jepun dalam tahun 2011 adalah disebabkan oleh pergerakan tektonik Pasifik yang bergerak 8-9 cm setahun. Ia menolak tektonik Honshu ke barat laut. Hasil daripada gempa bumi ini telah menyebabkan  Jepun berubah  2.4 meter ke timur dengan lebih dekat ke utara benua Amerika. Ia secara tidak langsung telah menambah keluasan Jepun dengan tambahan kelebaran ke timur.






Teori pergerakan elastik tektonik dapat diterangkan dengan gambarajah ini. Seperti yang kita ketahui, pelantar benua atau tektonik adalah sentiasa bergerak sejak berjuta-juta tahun dahulu tanpa henti. Manakala tektonik Pasifik dan tektonik Honshu sememangnya bertembung antara satu sama lain. Mengikut laporan, jaluran yang terlibat dalam pertembungan ini adalah sekurang-kurangnya 400 Km.

Pertembungan ini akan menyebabkan salah satu atau kedua-duanya berubah bentuk melengkung dan berlaku kuasa tolak-menolak antara satu sama lain. Dalam masa yang sama, di tempat pertemuan itu menyimpan kuasa elastik yang menolak ke atas atau ke bawah. Keadaan ini sering berlaku pergeseran yang mengakibatkan gegaran kecil.

Pada 11hb Mac 2011, pergeseran ini sampai ke kemuncak yang berakhir dengan tektonik Pasifik menyusup masuk ke bawah tektonik Honshu. Maka kuasa elastik dilepaskan dengan gegaran yang amat kuat. Kemudian gegaran ini disampaikan ke daratan melalui gelombang seismik. Ia diikuti oleh beberapa gegaran yang lain sehinggalah berlaku kestabilan tektonik.



Gempa bumi ini juga telah menyebabkan jaluran 400 Km di pantai menurun sedalam 0.6 meter yang akhirnya memudahkan ombak tsunami memasuki kawasan daratan. Tohuko yang berada di kawasan Sandei terletak kira-kira 70 Km dari pusat gempa bumi menerima kesan yang amat besar.  

Tsunami dijangka telah sampai antara 10 hingga 30 minit ke pantai yang berdekatan selepas kejadian gempa bumi. Direkodkan pada 15.55 iaitu selepas 1 jam gempa bumi, lapangan terbang Sandei telah dimasuki air. Ia kemudiannya telah menyapu habis kenderaan dan kapal terbang.

Namun demikian, kerosakan yang dialami akibat gempa bumi ini tidak setanding dengan kerosakan yang lebih besar akibat tsunami yang melanda pantai Tohuko. Ini kerana tsunami telah menyapu bersih bukan sahaja di laut bahkan di daratan yang dalam lingkungannya. Di Sendai, ombak tsunami telah memasuki ke kawasan daratan sehingga 10 Km.

Punca kejadian tsunami ini disebabkan oleh kenaikan dasar laut setinggi 6-8 meter  dalam masa yang sungguh singkat. Maka tolakan ke atas air laut telah menyebabkan berlaku ombak besar di pusat gempa bumi.

Maka, ombak beralun ombak memukul ombak silih berganti, maka pusaran ombak semakin membesar dan tinggi lalu bergerak dengan deras dan mengganas. Ia membadai pantai timur Jepun dalam masa yang singkat selepas kejadian gempa bumi. Direkodkan kawasan yang paling hampir telah menerima kesan tsunami seawal 10 minit selepas kejadian gempa bumi.


Sebaik sahaja selepas kejadian gempa bumi, Pusat Kawalan Tsunami Pasifik yang beroperasi di Hawaii telah memaklumkan kepada semua negara pesisir Pasifik.  Ombak tsunami juga telah membadai di timur Taiwan, Filipina hingga ke Australia. Manakala di pantai barat Alaska, Kanada, Amerika Syarikat, Mexico sehingga ke Amerika Selatan termasuk Chile dan Peru. 

Kerosakan kemudahan awam yang sangat dirasai ialah janakuasa letrik Fukushima Daiichi, Fukushima Daini, Loji Nuklear Onagawa dan Loji Nuklear Tokai. Kesemuanya mengandungi sebelas buah reaktor yang terhenti secara automatik berikutan kejadian gempa bumi.  Kebocoran radio aktif dari janakuasa letrik ini telah lebih menggempar penduduk di sini. Namun ia kemudian diketahui tidaklah terlalu serius.

Walaupun secanggih mana peralatan manusia bagi mengesan gempa bumi, tetapi ia tetap akan berlaku. Cuma manusia mampu untuk mengurangkan kerosakan dan kehilangan harta-benda dengan sistem amaran awal. Namun kita tidak dapat menahan hukum alam yang datang secara tiba-tiba.


Ditulis oleh : Hisemudin Kasim

25.10.2013



Jika anda suka dengan artikel ini, sila berikan "Like". Ia akan tersimpan di Recent Activity Facebook anda. Ia amat berguna untuk rujukan kemudian hari


Perhatian ! Anda boleh SHARE artikel ini kepada rakan-rakan Facebook anda. Klik Send


Komen anda dalam Facebook atau Blog haruslah kemas dan bernas serta bertanggungjawab. Ulasan yang tidak menepati isu atau yang bersifat tidak sopan akan dipadamkan.


Terdapat 5 artikel yang berkaitan sains dan kejuruteraan awam di dalam blog ini. Sila Klik pada imej utk ke catatan tersebut

Klik pada imej catatan untuk membacanya

”smile”/
”smile”/
”smile”/
”smile”/
”smile”/
Post a Comment