KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL

PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

PRAKTIKUM SEISMOLOGI MENENTUKAN EPISENTER DENGAN METODE

LINGKARAN DAN RICHTER

DISUSUN OLEH :

IZAINA NURFITRIANA

11/316810/PA/13936

ASSISTEN ACARA :

MARIA ROSALITA P.S

YOGYAKARTA

JUNI 2014

A. Menentukan Epicenter dengan menggunakan Metode Lingkaran Apabila waktu arrival time gelombang P diketahui, maka dengan menggunakan tabel

Jeffrey-Bullen dapat diketahui radius dari station ke epicenter. Lingkaran dengan station sebagai

pusat dan jarak station-epicenter sebagai jari-jari. Untuk menentukan epicenter dengan cara ini

dibutuhkan data dari minimal 3 station. Daerah dengan kebolehjadian letak epicenter terbesar

adalah daerah perpotongan lingkaran-lingkaran tersebut.

Pada metode ini, kita belum mengetahui origin time kejadian gempa. Maka dibuat

pengandaian waktu kejadian gempa secara sembarang. Akibatnya ke 3 lingkaran tersebut bisa

jadi tidak berpotongan karena origin time terlambat, atau overlapping terlalu besar apabila origin

time terlalu dini. Maka dari itu dilakukan langkah-langkah dibawah ini secara berulang sehingga

didapat perpotongan ketiga lingkaran tersebut sesesuai mungkin.

Untuk mendapatkan data gempa dari setiap station, bisa diakses dengan menggunakan

website IRIS. Kita bisa merequest data dari webrequest IRIS dan akan dikirim via email, atau

langsung meminta dari interface google (Wilber). Akan tetapi data yang didapat dari Wilber tidak

sebagus request via email karena langsung event dan susah untuk diinterpretasi gelombang P nya.

Pada Tugas kali ini, digunakan 3 station yaitu

Dari station ini diambil data gempa dari tanggal 19 April 2014 pukul 00.00- 20 April 2014 pukul 00.00. dengan target gempa yang terjadi di Papua New Guenia.

Didapatkan data dan dilakukan picking arrival time dari gelombang P dengan menggunkan software Geopsy :

Stations Host Lattitude Longitude

IU GUMO US Air Force 13.589 144.868

IU DAV

Phillippine Institute of Volcanology and Seismologi 7.07 125.579

IU PMG

Port Moresbey Geophysical Observatory -9.405 147.16

Didapat data sebagai berikut :

Stations Lattitude Longitude Arrival time Origin time

Travel time Distance (deg)

Distance (km) E0 Menit Detik Konversi Desimal

IU GUMO 13.589 144.868 13h 33m 1.29 s

13h 28 m 00s

5 1.29 0.022 5.022 22.582 2508.81 IU DAV 7.07 125.579 13h 34m 30s 6 30 0.500 6.500 32.000 3555.2 IU PMG -9.405 147.16 13h 30m 00s 2 0 0.000 2.000 8.000 888.8 IU KNTN -2.77 -171.72 13h 34m 34s 6 34 0.567 6.567 32.504 3611.2 II WRAB -19.93 134.36 13h 33m 11s 5 11 0.183 5.183 23.400 2599.74 IU WAKE 19.28 166.65 13h 33m 51s 5 51 0.850 5.850 27.670 3074.2

Asumsi awal origin time yang diambil adalah 13h 28m 00s, sehingga diperoleh travel

time (arrival time-origin time) seperti pada tabel di atas. Dari travel time yang didapat dicari jarak

antara station dengan epicenter dengan menggunakan tabel Jeffrey-Bullen. Karena waktu yang

didapat tidak tepat pada nilai di tabel, maka dihitung interpolasinya dengan menggunakan

persamaan niali pada tabel tersebut. Yaitu dibuat grafik dengan distance sebagai sumbu Y dan

travel time sebagai sumbu X. kemudian didapat persamaan dari grafik tersebut yang sifatnya

linier dan dimasukan untuk menghitung distance pada travel time kita. Untuk interval time yang

berbeda, maka dibuat grafik dan didapat persamaan baru lagi, karena persamaan untuk interval

tertentu tidak sesuai untuk interval waktu yang lain.

Dari cara ini didapat besarnya jarak antara stasiun dengan epicenter pada tabel diatas

kolom distance.

Kemudian dari jarak yang kita dapat, kita gambar lingkaran yang dihasilkan dengan

stasiun sebagai pusat lingkaran. Untuk hasil yang lebih baik, penggambaran dilakuakan pada

Globe, agar titik yang dihasilkan tepat dan sudah memperhitungkan bentuk bumi yang bulat.

Akan tetapi karena banyaknya kendala maka penggambaran lingkaran dilakukan dengan website

Free Map Tools. Dihasilkan gambar dibawah ini.

Epicenter

Dari hasil perpotongan ini, didapat koordinat epicenter :

Stations Lattitude Longitude

Hipotesa epicenter -6.6209 154.57763

Menghitung koreksi origin time :

Dari overlapping antara 3 lingkaran diatas, diambil titik tengah segitiga lingkaran sebagai epicenter, kemudian dicari jarak antara titik ditepi segitiga lingkaran dengan epicenter dengan cara:

Diambil 1 titik di tepi segitiga, dari koordinat yang didapat dari titik tepi (x2, y2) dan tengah segitiga (x1,y1) dihitung jaraknya, dengan cara = (푥2− 푥1) − (푦2 − 푦1) .

Kemudian dari jarak tersebut dihitung koreksi waktunya dengan persamaan

Dimana x adalah jarak yang didapat dan dT/dΔ adalah selisih waktu dan selisih jarak yangada pada tabel Jeffrey-Bullen

Dari persamaan ini didapat koreksi waktu :

d x d t Origin time terkoreksi

0.141607616 2.016 13h 28m 2.016s

ddTxt

B. Menentukan Epicenter dengan Metode Richter

Merupakan metode untuk menentukan letak episenter yang sangat kuantitatif. Metode ini

menggunakan waktu tiba gelombang P dibanyak stasiun. Pada praktikum kali ini digunakan 6

stasiun. Langkah-langkah metode Richter secara garis besar adalah:

1. Memastika origin time dan posisi epicentre dari metode lingkaran sebelumnya.

Origin time dan posisi epicentre sudah didapat dari metode lingkaran yaitu

Stations Lattitude Longitude

Hipotesa epicenter -6.6209 154.57763

d x d t Origin time terkoreksi

0.141607616 2.016 13h 28m 2.016s

1. Menghitung jarak dari epicentre ke stasiun dengan data posisi-posisi stasiun dan

epicentre seperti pada latihan 1 (E) serta menghitung sudut azimuth dari stasiun ke

epicentre.

Stations Lattitude Longitude Azimut Jarak (E)

IU GUMO 13.589 144.868 153.9096 2487.699 IU DAV 7.07 125.579 114.6868 3555.766 IU PMG -9.405 147.16 69.78774 872.6167 IU KNTN -2.77 -171.72 265.0702 3755.124 II WRAB -19.93 134.36 58.62411 2633.976 IU WAKE 19.28 166.65 204.4 3166.4

Hasil diatas adalah hasil perhitungan seperti pada tugas pertama yaitu dari persamaan-

persamaan distance dan azimuth. Pada table di atas azimuth sudah dibawa sesuai

putaran jarum jam dan 0 berada pada arah utara.

2. Menghitung jarak epicentrum ke stasiun berdasarkan waktu tiba gelombang P dan

menggunakan table seismologi. (E0)

Proses ini telah dilakuakan pada metode lingkaran untuk menghitung jari jari

lingkaran. Didapat nilai

Stations Lattitude Longitude Distance (deg) dist (km)

IU GUMO 13.589 144.868 22.58155 2508.81 IU DAV 7.07 125.579 32 3555.2 IU PMG -9.405 147.16 8 888.8 IU KNTN -2.77 -171.72 32.50403 3611.198 II WRAB -19.93 134.36 23.4 2599.74 IU WAKE 19.28 166.65 27.7 3074.2

5. Menghitung E- E0 dan membuat grafik antara E- E0 sebagai fungsi azimuth.

Stations Lattitude Longitude Aes E-E0

IU GUMO 13.589 144.868 153.8153326 -29.88836142 IU DAV 7.07 125.579 114.6183201 -1.61511284 IU PMG -9.405 147.16 70.21141171 -18.54352929 IU KNTN -2.77 -171.72 265.0702024 143.9263443 II WRAB -19.93 134.36 58.62410548 34.23579906 IU WAKE 19.28 166.65 204.4394337 92.21205261

Grafik yang dihasilkan membentuk sinusoidal, dengan catatan grafik yang dibentuk

adalah azimuth dari epicentre ke stasiun bukan stasiun ke epicentre.

Dari data azimuth stasiun-episenter yang didapat, maka untuk mencari azimuth epicentre-

stasiun dipakai back azimutnya.

0

20

40

60

80

100

120

140

0 50 100 150 200 250 300

distance

Azimut

Grafik E-E0 terhadap Aes

Series1

Daftar Pustaka

http://www.freemaptools.com/radius-around-point.htm

http://www.iris.edu/wilber3/find_stations/4599191

http://www.iris.edu/forms/webrequest/

http://earthquake.usgs.gov/monitoring/operations/