pemodelan tsunami dari gempa outerrise zone di …digilib.unila.ac.id/54901/3/skripsi tanpa bab...
TRANSCRIPT
PEMODELAN TSUNAMI DARI GEMPA OUTERRISE ZONE
DI SUMATERA TAHUN 2012 – 2016 DAN ANALISIS
KETINGGIAN GELOMBANG TSUNAMI AKIBAT
PENGARUH BIDANG PATAHAN
(Skripsi)
Oleh
UMI IMRO’ATUN NURDIANA
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2018
ABSTRACT
TSUNAMI MODELING OF THE OUTERRISE ZONE EARTHQUAKE IN
SUMATRA 2012 – 2016 AND ANALYSIS OF THE TSUNAMI WAVE
HEIGHT WHICH AFFECTED BY THE RUPTURE AREAS
By
Umi Imro’atun Nurdiana
West Sumatra area is one of the regions in Indonesia which has a susceptibility to
the natural disaster especially earthquake and tsunami because West Sumatra is
traversed by three zones which are the Sumatra Fault Zone, the Mentawai Fault
Zone, and the subduction zone which is where the Indian – Australian tectonic
plate and the Eurasian Plate meet. However, the source of earthquakes in Sumatra
are not only caused by the Sumatra Fault Zone and the subduction zone but also in
areas called the Investigator Fracture Zone (IFZ) and Ninety East Ridge (NER).
This research was made to generate tsunami modeling conducted in the Simeulue
Islands region of Aceh and the Mentawai Islands, where an earthquake occurred
outside the subduction zone, precisely in the (NER) zone caused by the Strike-slip
Fault. Small tsunami waves recorded at ranging from 0 – 0,98 meters in some
areas. This tsunami simulation was carried out to determine the propagation of
tsunami waves caused by the direction of the fault (rupture area) and the wave
height recorded from a tide gauge station and the results of the modeling were
validated with real-time observations from the IOC (Intergovernmental
Oceanographic Commission) as an observation station used in this study. The
results of the validation show that the models of Simeulue Aceh’s earthquake and
Mentawai’s earthquake from each tide gauge stations which are approached to the
observation IOC are the models with parameter values fault plane 2 from Sabang
station and Cocos Island AU station. There are several differences in height
values of each tide gauge caused by several factors, including Morphology and
bathymetry. Tsunami waves are also influenced by the magnitude of the
earthquake and the shallow depth of the water.
Keywords: Tsunami, Earthquake, Ninety East Ridge (NER), Outerrise-zone,
Fault.
i
ABSTRAK
PEMODELAN TSUNAMI DARI GEMPA OUTERRISE ZONE DI
SUMATERA TAHUN 2012 – 2016 DAN ANALISIS KETINGGIAN
GELOMBANG TSUNAMI AKIBAT PENGARUH BIDANG PATAHAN
Oleh
Umi Imro’atun Nurdiana
Wilayah barat Pulau Sumatera merupakan salah satu daerah di Indonesia yang
rentan terjadi bencana alam, khususnya gempabumi dan tsunami karena berada
pada batas tiga zona, yaitu Zona Patahan Sumatera (Sumatra Fault Zone), zona
subduksi antar lempeng (lempeng Indo-Australia dengan lempeng Eurasia), serta
Zona Sesar Mentawai (Mentawai Fault Zone). Namun demikian, sumber
gempabumi di Sumatera tidak hanya di Zona Subduksi dan Zona Patahan
Sumatera saja, namun juga di Investigator Fracture Zone (IFZ) dan Ninety East
Ridge (NER). Penelitian ini memodelkan tsunami di Kepulauan Simeulue Aceh
dan Kepulauan Mentawai dari sumber gempa di luar zona subduksi, tepatnya di
zona Ninety East Ridge (NER) akibat jenis patahan geser atau Strike-slip Fault.
Tercatat adanya gelombang tsunami kecil yang berkisar antara 0 – 0,98 meter di
beberapa daerah. Simulasi tsunami ini dilakukan untuk mengetahui penjalaran
gelombang tsunami yang diakibatkan oleh arah bidang patahan dan ketinggian
gelombang tsunami yang terekam dari stasiun tide gauge, kemudian hasil dari
pemodelan di validasi dengan hasil pengamatan real-time dari IOC
(Intergovernment Oceanographic Commission) sebagai stasiun observasi pada
penelitian ini. Hasil validasi tersebut menunjukkan bahwa pemodelan untuk
gempabumi Simeulue Aceh dan Mentawai dari setiap stasiun tide gauge yang
paling mendekati nilai dari observasi IOC yaitu pemodelan dengan parameter
fault plane 2 dari stasiun Sabang dan stasiun Cocos Island_AU. Perbedaan nilai
ketinggian gelombang dari setiap stasiun tide gauge diakibatkan oleh beberapa
faktor, antara lain morfologi dan batimetri, serta gelombang tsunami ini
dipengaruhi oleh besarnya magnitude gempa dan kedalaman yang dangkal.
Kata kunci: Tsunami, Gempabumi, Ninety East Ridge (NER), Outerrise-zone,
Patahan.
ii
PEMODELAN TSUNAMI DARI GEMPA OUTERRISE ZONE
DI SUMATERA TAHUN 2012 – 2016 DAN ANALISIS
KETINGGIAN GELOMBANG TSUNAMI AKIBAT
PENGARUH BIDANG PATAHAN
Oleh
Umi Imro’atun Nurdiana
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Geofisika
Fakultas Teknik Universitas Lampung
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS LAMPUNG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Metro, pada tanggal 30 Maret
1997, merupakan anak pertama dari tiga
bersaudara dari pasangan Bapak Muhamad
Zainudin, S.Pd dan Ibu Asih Nurhayati. Penulis
menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-kanak di
TK Bina Putera Cempaka Nuban Lampung Timur
pada tahun 2002 dilanjutkan ke jenjang Sekolah
Dasar di SD Negeri 2 Kedaton Induk Lampung Timur yang selesai pada tahun
2008. Selanjutnya, penulis menempuh pendidikan Sekolah Menengah Pertama di
SMP Negeri 2 Kotagajah Lampung Tengah hingga tahun 2011 dilanjutkan di
SMA Negeri 1 Kotagajah Lampung Tengah.
Pada tahun 2014, penulis terdaftar sebagai mahasiswa di Fakultas Teknik, Jurusan
Teknik Geofisika, Universitas Lampung. Pada tahun 2015 s.d 2016, penulis
bergabung menjadi anggota HIMA TG Bhuwana pada divisi Sains dan Teknologi
serta anggota dari biro Dana dan Usaha BEM Fakultas Teknik Universitas
Lampung. Kemudian pada tahun 2015 s.d 2017, selain terdaftar menjadi anggota
HIMA TG Bhuwana, penulis juga menjadi anggota divisi Public Relation dari
Society of Exploration Geophysicist (SEG) Student Chapter Universitas
vii
Lampung.
Pada bulan Juli tahun 2017, penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di
Desa Bayas Jaya, Kecamatan Way Khilau, Pesawaran. Pada bulan November –
Desember 2017, penulis tercatat melaksanakan Kerja Praktek (KP) di Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Indonesia Ruang InaTEWS
(Indonesia Tsunami Early Warning System), Kemayoran, Jakarta Pusat dengan
tema penelitian “Analisis Pengaruh Focal Mechanism Terhadap Ketinggian
Gelombang Tsunami Yang Ditimbulkan Dari Gempabumi Simeulue Aceh 11
April 2012”.
Pada bulan April – Mei 2018, penulis melaksanakan penelitian Tugas Akhir (TA)
di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Indonesia Ruang
InaTEWS (Indonesia Tsunami Early Warning System), Kemayoran, Jakarta Pusat
hingga akhirnya penulis berhasil menyelesaikan pendidikan sarjananya pada 27
November 2018 dengan mengambil judul “Pemodelan Tsunami Dari Gempa
Outer-rise Zone di Sumatera Tahun 2012 – 2016 Dan Analisis Ketinggian
Gelombang Tsunami Akibat Pengaruh Bidang Patahan”.
viii
ix
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah..Alhamdulillah..Alhamdulillahirobbil’alamin..
Waktu yang kujalani dengan takdir hidup yang telah Engkau tuliskan, sedih,
bahagia dan bertemu dengan orang-orng yangmemberikan jutaan pengalaman
untukku, warna-warni dalam hidupku. Ku bersujud dihadapanMu Ya Allah,
Engkau yang berikanku kesempatan untuk mencapai awal perjuanganku.
Kepada Kedua Orang Tuaku Tercinta
Ayahanda Tercinta Muhamad Zainudin
Ibunda Tercinta Asih Nurhayati Kupersembahkan sebuah karya kecilku ini untukmu. Kalian yang telah menjadi
malaikatku yang setiap waktu selalu ikhlas menjagaku sedari aku kecil,
mendidikku, membimbingku dengan baik, serta menyayangiku tanpa batas dan ku
berharap kebersamaan kita di dunia akan berlanjut hingga Jannah-Nya.
Adik-adikku Tersayang
Hafiz Adzani Shidiq
Azzahra Lamia Zain Kalian adalah saudara yang aku sayangi, senyum kalianlah yang membuatku
semangat menghadapi hari-hariku. Semoga kebersamaan kita ini akan selalu
terjalin hingga nanti di Jannah-Nya.
Teknik Geofisika 2014, luar biasa-biasa di luar, beuhhh!
Keluarga Besar Teknik Geofisika Universitas Lampung
Almamater tercinta, Universitas Lampung
x
MOTTO
Tidak perlu bandingkan dirimu dengan orang lain. Cukuplah bandingkan
kepintaranmu dengan ayam yang berkokok di pagi hari. Lihatlah siapa
yang terlebih dahulu bangun untuk mengingat Tuhannya, maka itulah
yang lebih pintar.
(Imam Al-Ghazali)
All major success starts with the decision to no longer
take no for an answer.
(Dean Graziosi)
Ketika kamu fokus dengan masalah, maka kamu akan
mendapatkan masalah yang lebih banyak lagi. Jika kamu fokus
dengan solusi, kamu akan mendapatkan lebih banyak
kesempatan. Teruslah bermimpi yang tinggi, namun mimpi akan
tetap menjadi mimpi jika kamu tidak bangun untuk
mewujudkannya.
(Umi Imro’atun Nurdiana)
xi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Alhamdulilah, puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT,
Tuhan Yang Maha Esa atas segala nikmat dan rahmatnya sehingga penulis dapat
menyelesaikan skripsi ini serta shalawat dan salam semoga selalu untuk nabiNya
yakni Muhammad S.A.W.
Skripsi yang berjudul “PEMODELAN TSUNAMI DARI GEMPA
OUTERRISE ZONE DI SUMATERA TAHUN 2012 – 2016 DAN ANALISIS
KETINGGIAN GELOMBANG TSUNAMI AKIBAT PENGARUH BIDANG
PATAHAN” merupakan hasil dari Tugas Akhir yang penulis laksanakan di
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Jakarta Pusat.
Penulis berharap semoga skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi
pembaca dan bermanfaat guna pembaruan ilmu di masa yang akan datang. Penulis
sadar pada skripsi ini masih banyak kesalahan dan jauh dari kata sempurna, untuk
itu jika ditemukan kesalahan pada penulisan skripsi ini, kiranya dapat
memberikan saran maupun kritik pada penulis.
Demikianlah kata pengantar yang dapat penulis sampaikan. Atas segala
kekurangan dan ketidaksempurnaan skripsi ini, penulis sangat mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun kearah perbaikan dan penyempurnaan
skripsi ini.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Penulis
Umi Imro’atun Nurdiana
SANWACANA
Dalam pelaksanaan dan penyelesaian skripsi ini tentunya tidak lepas dari
bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, maka pada kesempatan ini penulis
ingin menyampaikan terimakasih kepada pihak-pihak yang bersangkutan yaitu:
1. Allah S.W.T yang senantiasa memberikan rahmat dan karuniaNya sehingga
penulis dapat menyelesaikan proses tugas akhir lancar dan baik.
2. Ayahanda tercinta Muhamad Zainudin, S.Pd. dan Ibunda saya tercinta
Asih Nurhayati yang tak pernah lelah berdoa dan memberikan semangat
untuk kesuksesan saya serta jerih payahnya dalam membersarkan anak-
anaknya.
3. Adik-adik tercinta Hafiz Adzani Shidiq dan Azzahra Lamia Zain yang
selalu memberikan semangat dan tawa dalam kehidupan saya.
4. Bapak Dr. Nandi Haerudin, S.Si., M.Si., selaku Kepala Jurusan Teknik
Geofisika Universitas Lampung.
5. Bapak Syamsurijal Rasimeng, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing I atas
semua kesabaran, bimbingan, kritikan, saran dan kesediaan untuk meluangkan
waktu disela-sela kesibukannya.
6. Bapak Dr. Ahmad Zaenudin, S.Si., M.T., selaku dosen pembimbing II atas
kesabaran, kritikan, saran dan kesediaannya untuk membimbing saya dalam
penyusunan skripsi ini.
xii
7. Bapak Dr. Ordas Dewanto, S.Si., M.Si. selaku dosen penguji yang telah
memberikan masukan dalam skripsi ini.
8. Bapak Rustadi, S.Si., M.T., selaku dosen pembimbing akademik yang telah
memberikan masukan dan nasihat untuk masa depan penulis.
9. Seluruh dosen pengajar Jurusan Teknik Geofisika Universitas Lampung
yang telah berbagi ilmu pengetahuan dan pengalaman selama perkuliahan.
10. Seluruh Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Geofisika, Pak Legino, Mas
Pujono, Mbak Dhea, Pak Marsuno dan Mas Dayat yang telah memberikan
banyak bantan dalam proses administrasi.
11. Bapak Iman Fatchurochman, S.Si., M.DM. dan Ibu Weniza, S.Kom.,
M.Sc., selaku Kepala Sub Bidang Informasi Gempabumi dan Kepala Sub
Bidang Peringatan Dini Tsunami di Badan Meteorologi Klimatologi dan
Geofisika (BMKG) Indonesia, Jakarta Pusat.
12. Pak Arif Nurokhim dan Kak Yanuarsih TP selaku pembimbing tugas akhir
yang telah banyak membantu dalam proses tugas akhir serta memberingan
banyak ilmu pengetahuan.
13. Kak Indri, Kak Rezki, Kak Yusuf serta Seluruh staff ruang operasional
Informasi Gempabumi dan Peringatan Dini Tsunami atas kebersamaan
serta ilmu yang disampaikan setiap harinya.
14. Fitria Purnamasari (Eomma/Jubir) sahabat terkasih bagaikan kepompong
yang selalu setia menemani saya, sahabat seperjuangan dalam KP maupun TA
baik dalam hal suka maupun duka, yang tidak bisa diungkapkan melalui kata-
kata you are my best sister!
15. Ummi Hanifah (Ipeh) sahabat tersayang yang selalu menemani dalam suka
dan duka, canda, tawa, yang sangat mengidamkan oppa-oppa korea, thanks for
xiii
everything you’ve done.
16. Delvia Elesta sahabat tersayang yang selalu menemani dalam suka-duka,
tangis dan tawa, yang selalu dipanggil aksesoris tapi selalu tabah, terimakasih
untuk segala kasih sayangmu.
17. Kak Aji, Kak Tanjung dua kakak yang selalu menjaga dan mendukung saya,
terimakasih telah menjadi kakak sekaligus sahabat saya selama ini.
18. Gaffar Rifqi Pambudi sahabat tersayang, terbaik, terhitam yang selalu
mendukung setiap langkah saya, terimakasih atas segala yang telah kau
berikan.
19. Rinaldi Okka Saputra Ahza sahabat terbaik yang selalu mendukung dan
memberikan semangat kepada saya untuk tetap maju, terimakasih atas segala
yang telah tercurah.
20. Sofyan Frida Yendra sahabat yang terbaik dengan suara paling menyentuh,
selalu menghibur dan mendukung saya, terimakasih atas segalanya.
21. Alfa Ardes Ardana sahabat sekaligus saudara yang selalu perduli terhadap
saya, tempat berbagi suka-duka, terimakasih untuk segala yang telah
diberikan.
22. Muhamad Faizal (Ical) sosok sahabat sekaligus kakak bagi saya yang selalu
tulus dan perduli, selalu memberikan semangat dan dukungan kepada saya,
you are my best brother!
23. Rahmad Iqbal salah satu sahabat terbaik saya yang selalu perduli walaupun
jauh, terimakasih atas segala kebaikanmu, see you on top.
24. Ghiat Malano Surya sahabat yang selalu menemani disaat kegabutan
melanda, terimakasih atas segala kebaikanmu, semoga kelak kesuksesan selalu
menyertaimu
xiv
25. Aulia Huda Pinandita, Nur Indah Safitri, Desta Amanda Nuraini, Pratiwi
Ayurizky Partika, terimakasih telah menjadi sahabat-sahabat terbaik yang
telah menjadi bagian dari hidup saya dan mewarni hari-hari saya.
26. Deni (Kaden), Rhaka, Fajar, terimakasih telah menjadi bagian dari hidup
saya dan menjadi sahabat terbaik yang tak mampu untuk
mengungkapkannnya.
27. Filza, Nana, Morales (Moramoranomi), Arief, Martin, Farizi, terimakasih
untuk kebaikan serta canda-tawa selama ini, semoga kalian akan selalu
mendapatkan yang terbaik.
28. Janik Diyan Prasinta (Jejen), Retno Ayu Kusuma Wardani (Eno), Tria
Yanuariska, Shevyta, Restiana (Tuti), Saputri (Uti), Lilis Atma
(Gembeng) terimakasih yang tak terkira untuk selalu menjadi sahabat berbagi
keluh kesah, tangis dan tawa selama ini dikosan Opa, semoga kalian mendapat
segala yang terbaik.
29. Alhassan Anas Alsayed Alkorashy, terimakasih telah selalu mendukung dan
memotivasi dalam setiap langkahku, semoga kau selalu dalam lindunganNya.
30. Evi Muharoroh, Ida Retno Widayu terimakasih telah menjadi sahabat yang
selalu mendengarkan keluh kesah yang tiada henti, semoga kelak kita akan
bertemu di kehidupan yang bahagia.
31. Kak Dian Pratiwi yang selalu sabar mendengarkan curhatan tentang tugas
akhir ini, terimakasih atas segala semangat dan dukungan yang telah
diberikan.
32. Rindi Antika Sari yang selalu memberikan semangat setiap hari, dan
Renaldi (kang becak) terimakasih telah meminjami laptop sehingga skripsi
ini bisa selesai.
xv
33. Semua keluarga Teknik Geofisika 2014. Agnes, Agra, Agung, Budi, Andi,
Amir, Alfan, Aziz, Chinthia, Dicky, Ewin, Faqih, Faris, Fhera, Galang,
Helbrat, Ikhwan, Ilham, Indra, Isti, Jefri, Azri, Asrin, Niko, Nurdin,
Zaki, Romi, Ridho, Nabila, Norman, Pungky, Malik, Sidharta, Ratih,
Rita, Malinda, Bunda Kiki, Viska, Rizky (Pakde), Inno, Witta, Yudha,
yang telah banyak membantu dan memberikan dukungan kepada saya serta
menjadi bagian dari cerita hidup saya.
34. Terimakasih kepada semua pihak lain yang telah membantu berkontribusi
yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.
xvi
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRACT ................................................................................................... i
ABSTRAK...................................................................................................... ii
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... iii
HALAMAN PERSETUJUAN ....................................................................... iv
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ v
HALAMAN PERNYATAAN ........................................................................ vi
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................ vii
HALAMAN PERSEMBAHAN ..................................................................... viii
MOTTO ......................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR .................................................................................... x
SAN WACANA .............................................................................................. xi
DAFTAR ISI ................................................................................................. xvii
DAFTAR GAMBAR...................................................................................... xix
DAFTAR TABEL ......................................................................................... xxii
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..................................................................................... 1
B. Tujuan Penelitian ................................................................................. 2
C. Batasan Masalah .................................................................................. 3
D. Manfaat Penelitian ............................................................................... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Letak dan Lokasi Penelitian.................................................................. 4
xvii
B. Kondisi Geologi Regional .................................................................... 5
C. Sejarah Bencana di Kepulauan Simeulue dan Mentawai ....................... 8
III. TEORI DASAR
A. Klasifikasi Gempabumi ........................................................................ 10
B. Gelombang Seismik ............................................................................. 11
C. Klasifikasi Tsunami ............................................................................. 14
D. Terbentuknya Tsunami ......................................................................... 16
E. Patahan/Sesar (Fault) ........................................................................... 16
F. Mekanisme Sumber Gempa (Focal Mechanism) .................................. 17
G. Hubungan Kedalaman, Kecepatan dan Panjang Gelombang Tsunami ... 18
H. Pengukuran Tinggi Tsunami dan Luas Daerah Landaan ....................... 19
I. Kecepatann Tsunami dan Orbital Cepat Rambat Gelombang Horisontal 20
J. Teori Shallow Water ............................................................................ 22
K. Peralatan untuk Pengamatan Tsunami .................................................. 23
L. Parameter Umum Tsunami ................................................................... 27
M. Kekuatan Gempa dan Bidang Patahan Sumber Tsunami ....................... 28
N. Regresi Bidang Patahan dan Magnitudo Momen (M) ........................... 29
O. EasyWave............................................................................................. 29
IV. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... 31
B. Alat dan Bahan Penelitian .................................................................... 31
C. Data dan Sumber Data .......................................................................... 31
D. Prosedur Pengolahan Data .................................................................... 32
E. Jadwal Penelitian.................................................................................. 33
F. Diagram Alir ........................................................................................ 34
V. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Data dan Sumber Data Penelitian ......................................................... 35
B. Pemodelan Tsunami (Tsunami Simulation) ........................................... 37
C. Hasil Pemodelan Tsunami .................................................................... 41
1. Analisis Bidang Patahan ................................................................. 42
2. Analisis Penjalaran Gelombang Tsunami ........................................ 46
a) Gempabumi Simeulue Aceh 11 April 2012 ................................. 46
b) Gempabumi Mentawai 2 Maret 2016.......................................... 52
3. Perbandingan Nilai Ketinggian Gelombang Tsunami ...................... 58
4. Perbandingan Hasil Simulasi dengan Data Observasi...................... 63
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan .......................................................................................... 67
B. Saran .................................................................................................... 68
DAFTAR PUSTAKA
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
1. Tatanan Tektonik Wilayah Indonesia Bagian Barat ................................... 1
2. Lokasi Penelitian di Kepulauan Simeulue dan Kepulauan Mentawai ......... 4
3. Peta Geologi Regional Pulau Simeulue ..................................................... 5
4. Peta Geologi Regional Kepulauan Mentawai............................................. 7
5. Gelombang Primer (P) .............................................................................. 12
6. Gelombang Sekunder (S) .......................................................................... 12
7. Gelombang Reyleigh ................................................................................. 13
8. Gelombang Love ....................................................................................... 14
9. Contoh Geometri Focal Mechanism Sesuai Pola Beachball....................... 18
10. Ketingian Tsunami Dari Tengah Laut Hingga Pesisir ................................ 19
11. Ocean Bottom Unit (OBU) (kiri) dan Buoy (kanan) ................................... 23
12. Stasiun Tide Gauge ................................................................................... 24
13. CCTV untuk Pengamatan Tsunami ........................................................... 26
14. Radar Tsunami .......................................................................................... 26
15. Stasiun GPS .............................................................................................. 27
16. Bagian-bagian Tsunami ............................................................................ 28
xix
17. Perbandingan Skala Magnitude Gempa Terhadap Bidang Patahan ............... 28
18. Diagram Alir ................................................................................................ 34
19. Data untuk Gempa Simeulue Aceh 11 April 2012 dari Katalog GCMT ........ 35
20. Data untuk Gempa Simeulue Aceh 11 April 2012 dari Katalog GCMT ........ 35
21. Tampilan Awal TOAST ............................................................................... 37
22. Artificial Incident Toolbox ........................................................................... 38
23. Simulation Setup Toolbox (Origin) ............................................................... 38
24. Simulation Setup Toolbox (Rupture) ............................................................. 39
25. Simulation Setup Toolbox (Patches) ............................................................. 40
26. Simulation Setup Toolbox (Simulations) ....................................................... 40
27. Bidang Patahan untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012 dengan strike
20º, dip 76º, slip 5º ....................................................................................... 43
28. Bidang Patahan untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012 dengan strike
289º, dip 85º, slip 166º ................................................................................. 44
29. Bidang Patahan untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016 dengan strike 275º,
dip 87º, slip 180º .......................................................................................... 45
30. Bidang Patahan untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016 dengan strike 5º, dip
90º, slip 3º .................................................................................................... 46
31. Waktu Tiba Gelombang Tsunami untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April
2012 dengan strike 20º, dip 76º, slip 5º ......................................................... 47
32. Tinggi Muka Laut Maksimum untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012
dengan strike 20º, dip 76º, slip 5º ................................................................. 47
33. Daerah Terdampak Tsunami untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012
dengan strike 20º, dip 76º, slip 5º ................................................................. 48
34. Status Peringatan Tsunami untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012
dengan strike 20º, dip 76º, slip 5º ................................................................. 49
35. Waktu Tiba Gelombang Tsunami untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April
2012 dengan strike 289º, dip 85º, slip 166º ................................................... 50
xx
36. Tinggi Muka Laut Maksimum untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012
dengan strike 289º, dip 85º, slip 166º............................................................ 51
37. Daerah Terdampak Tsunami untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012
dengan strike 289º, dip 85º, slip 166º............................................................ 51
38. Status Peringatan Tsunami untuk Gempa di Simeulue Aceh 11 April 2012
dengan strike 289º, dip 85º, slip 166º............................................................ 52
39. Waktu Tiba Gelombang Tsunami untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016
dengan strike 275º, dip 87º, slip 180º............................................................ 53
40. Tinggi Muka Laut Maksimum untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016
dengan strike 275º, dip 87º, slip 180º............................................................ 53
41. Daerah Terdampak Tsunami untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016 dengan
strike 275º, dip 87º, slip 180º ........................................................................ 54
42. Status Peringatan Tsunami untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016 dengan
strike 275º, dip 87º, slip 180º ........................................................................ 55
43. Waktu Tiba Gelombang Tsunami untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016
dengan strike 5º, dip 90º, slip 3º ................................................................... 56
44. Tinggi Muka Laut Maksimum untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016
dengan strike 5º, dip 90º, slip 3º ................................................................... 56
45. Daerah Terdampak Tsunami untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016 dengan
strike 5º, dip 90º, slip 3º ............................................................................... 57
46. Status Peringatan Tsunami untuk Gempa di Mentawai 2 Maret 2016 dengan
strike 5º, dip 90º, slip 3º ............................................................................... 58
47. Letak Stasiun Tide Gauge dan Lokasi Episenter Gempa ............................... 59
48. Plot Data Stasiun Tide Gauge SABA untuk Gempa Simeulue Aceh ............. 60
49. Plot Data Stasiun Tide Gauge NANC untuk Gempa Simeulue Aceh ............ 61
50. Plot Data Stasiun Tide Gauge COCB untuk Gempa Mentawai ..................... 61
51. Plot Data Stasiun Tide Gauge PADN untuk Gempa Mentawai ..................... 62
xxi
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
1. Jadwal Penyusunan Skripsi ..................................................................... 33
2. Lokasi Stasiun yang digunakan untuk Plot Tsunami Simeulue dan Mentawai
............................................................................................................... 59
3. Perbandingan Ketinggian Gelombang Tsunami Hasil Simulasi dan Observasi
Gempa Simeulue Aceh 11 April 2012 ..................................................... 63
4. Perbandingan Ketinggian Gelombang Tsunami Hasil Simulasi dan Observasi
Gempa Mentawai 2 Maret 2016 .............................................................. 63
xxii
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pulau Sumatera terletak diantara sumber-sumber utama gempabumi, yaitu
zona subduksi dan zona patahan Sumatera yang mengakibatkan wilayah barat
Sumatera sering terjadi gempa. Hal ini disebabkan karena posisinya berada pada
jalur tumbukan antara dua lempeng bumi, yaitu lempeng samudera Hindia yang
menunjam ke bawah lempeng benua Eurasia, dimana Pulau Sumatera dan busur
kepulauan bagian barat Sumatera merupakan bagian dari lempeng Eurasia dengan
batas tumbukan dua lempeng ini diamati berada pada jalur palung laut di sebelah
barat Sumatera hingga ke Kepulauan Andaman. Kecepatan pergerakan dari
penunjaman ini berkisar antara 50 – 60 cm/tahun (Natawidjaja, 2007).
Gambar 1. Tatanan Tektonik Wilayah Indonesia Bagian Barat (Hall, 2002)
Sumber gempa bumi di Sumatera ternyata tidak hanya di zona subduksi dan zona
sesar Sumatera, namun juga di Investigator Fracture Zone (IFZ) dan Ninety East
Ridge (NER) yang telah menjadi pertimbangan sebagai sumber gempabumi baru
di Sumatera. IFZ berada di sebelah timur dan NER berada di sebelah barat
lempeng Indo-Australia yang mana selama ini dianggap sebagai kawasan
aseismik, namun ternyata menimbulkan gempa yang dipicu oleh gempabumi
besar 26 Desember 2004 sehingga menjadi aktif kembali.
Daerah yang akan dilakukan penelitian adalah daerah kepulauan Simeulue
Aceh dan kepulauan Mentawai. Daerah ini dipengaruhi oleh aktivitas sesar yang
menghasilkan frekuensi kegempaan tinggi. Dalam penelitian ini, terdapat dua
kejadian gempabumi yang memiliki potensi tsunami untuk periode tahun 2012
dan 2016. Gempabumi yang terletak di zona Ninety East Ridge (NER) tersebut
diakbatkan oleh jenis sesar geser atau strike-slip fault dengan kedalaman yang
dangkal.
B. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Identifikasi perbedaan penjalaran gelombang tsunami berdasarkan arah bidang
patahan.
2. Membandingkan nilai ketinggan tsunami yang didapatkan dari gempa
outerrise-zone di Sumatera.
3. Memvalidasi hasil dari pemodelan tsunami dengan hasil observasi stasiun tide
gauge.
2
C. Batasan Masalah
Batasan penelitian adalah:
1. Penelitian ini berada di Kepulauan Simeulue 2,35°LU - 92,82°BT dan
Kepulauan Mentawai -4,75°LS – 94,22°BT di luar zona subduksi dengan jenis
patahan sesar geser.
2. Analisis persebaran gelombang tsunami dari gempa outerrise-zone dan
pengamatan tide gauge.
D. Manfaat Penelitian
Simulasi yang dilakukan dengan menggunakan data focal mechanism dan analisis
bidang patahan diharapkan dapat memprediksi efek yang diakibatkan oleh
penjalaran tsunami yang dapat digunakan sebagai acuan untuk melakukan
mitigasi bencana tsunami agar dapat mengurangi resiko kerugian yang
ditimbulkan maupun korban jiwa pada area bencana.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Letak dan Lokasi Penelitian
Gambar 2. Lokasi Penelitian di Kepulauan Simeulue dan Kepulauan Mentawai
(Google Earth)
Lokasi penelitian ini berada di Kepulauan Simeulue Aceh yang terletak pada
koordinat 2,35°LU - 92,82°BT dan Kepulauan Mentawai Sumatera Barat yang
terletak pada koordinat -4,75°LS - 94,22°BT. Kabupaten Simeulue memiliki luas
sebesar 183.809,50 Ha, berkisar 3,26 % dari luas wilayah daratan Provinsi Aceh
dan daerah ini berbatasan langsung dengan Samudera Hindia di bagian utara,
timur, barat maupun selatannya (RPJMD Simeulue, 2017).
Untuk wilayah Kepulauan Mentawai, terdiri dari empat pulau besar yaitu
Pulau Siberut yang merupakan pulau terbesar dan terletak dibagian utara, Pulau
Sipora yang berada di bagian tengah, serta Pulau Pagai Utara dan Pulau Pagai
Selatan di bagian selatan. Kepulauan Mentawai ini berjarak sekitar 100 km di
sebelah barat pantai Pulau Sumatera yang semuanya didiami oleh penduduk.
Adapun batas-batas wilayah dari Kepulauan Mentawai ini adalah:
a. Sebelah Utara Kabupaten Nias Selatan
b. Sebelah Selatan Kabupaten Pesisir Selatan
c. Sebelah Barat Samudera Indonesia
d. Sebelah Timur Kabupaten Padang Pariaman, Kota Padang dan Kabupaten
Pesisir Selatan (Ditjen Pembangunan Daerah Tertinggal, 2018).
B. Kondisi Geologi Regional
a. Geologi Regional Simeulue
Gambar 3. Peta Geologi Regional Pulau Simeulue (Endharto dan Sukido, 1994)
5
Pulau Simeulue termasuk di deretan kepulauan busur luar dan memiliki geologi
yang kompleks. Pada masa Oligi-Miosen, Lempeng India-Australia bertumbukan
dengan Lempeng Eurasia. Dua pola sesar utamanya yaitu timurlaut-baratdaya dan
baratdaya-tenggara serta beberapa sesar bongkah terdapat di sepanjang Sesar
Pagaja yang searah memanjang dengan Pulau Simeulue (Endharto dan Sukido,
1994).
Formasi batuan penyusun Pulau Simeulue ini diantaranya adalah Bancuh
Kuala Makmur yang merupakan batuan tertua dan merupakan batuan dasar
(basement rock) di pulau ini. Bongkah batuan formasi bancuh ini terdiri dari
batuan basal, gabro, sedimen malih, filit, batu sabak dan rijang. Ada pula endapan
karbonat Formasi Sibigo yang terdiri dari batu gamping koral, kalkarenit dan
kalsirudit. Di atas formasi ini dengan lingkungan endapan laut dangkal
terendapkan Formasi Sigulai yang terdiri dari napal dan batu pasir kuarsa. Sebagai
bagian dasar dari formasi ini terdapat Anggota Lasikin yang terdiri dari berbagai
macam jenis konglomerat terdiri dari fragmen batuan ultra basa, gabro, basal,
kuarsa susu dan rijang. gampingan (Endharto dan Sukido, 1994).
Formasi Anggota Lasikin terendapkan selama Miosen Awal-Akhir di atas
Formasi Sigulai dengan lingkungan endapan darat pada Miosen Akhir-Pliosen
Awal terendapkan Formasi Layabaung yang terdiri dari batu pasir tufaan, tufa dan
batu lempung tufaan mengandung kuarsa gelas gunung api dan bahan karbon.
Formasi layabaung ini bersinggungan dengan Formasi Dihit yang hampir
mendominasi Pulau Simeulue dan terdiri dari arenit dengan sisipan batu lanau dan
batu lempung (Endharto dan Sukido 1994).
Pulau-pulau kecil yang terbentuk di sepanjang pantai Pulau Simeulue
dibentuk dari batuan terumbu yang berupa batu gamping koral, kalkarenit dan
6
kalsilutit, massif dan diperkirakan berumur Plistosen hingga Holosen. Endapan
paling muda yang dijumpai seperti endapan danau terdiri dari lempung, lanau dan
pasir halus, tersebar di sekitar Danau Amabaan di daerah Sibigo, endapan rawa
tersebar dibanyak tempat, terdiri dari lempung, Lumpur dan pasir banyak
mengadung sisa tumbuhan, dan endapan aluvium sebagai endapan sungai dan
pantai terdiri dari lumpur, pasir, lempung, kerikil dan kerakal (Endharto dan
Sukido, 1994).
b. Geologi Regional Mentawai
Gambar 4. Peta Geologi Regional Kepulauan Mentawai (Budhitrisna dan
Mangga, 1990)
Daerah Kepulauan Mentawai dialasi oleh batuan kerak samudera yang mengalami
akresi dan bercampur dengan material gerusan batuan malihan dan batuan
sedimen flysh laut dalam yang berumur Paleogen (Kelompok Bancuh Tarikan).
Kelompok bancuh ini tersusun oleh aneka bahan dan ukuran atau bahkan material
7
dengan umur berbeda-beda seperti batugamping, napal, grewake, serpih, rijang,
basal, batusabak, filit dan lain-lain yang mengapung dalam matrik lanau sampai
lempung (Budhitrisna dan Mangga, 1990).
Berdasarkan fosil foraminifera planktonik yang ditemukan pada fragmen
batugamping-napal bancuh ini mengandung fragmen-fragmen berumur Miosen
Tengah-Miosen Akhir. Berdasarkan umur tersebut, kemungkinan masih ada
batuan alasnya yang lebih tua misalnya batuan ofiolit kerak samudera, batuan
sedimen Pratersier atau granit kontinen yang perlu pembuktian lebih lanjut.
Selanjutnya, di daratan Sumatra yaitu di sekitar Padang, litologinya terutama
tersusun oleh batuan vulkanik Tersier dan Kuarter serta batuan terobosan granit di
beberapa tempat (Barber dkk, 2005).
C. Sejarah Bencana di Kepulauan Simeulue dan Mentawai
Pulau Sumatera terletak diantara sumber-sumber utama gempabumi, yaitu
zona subduksi dan zona patahan Sumatera yang mengakibatkan wilayah barat
Sumatera sering terjadi gempa. Hal ini disebabkan karena posisinya berada pada
jalur tumbukan antara dua lempeng bumi, yaitu lempeng samudera Hindia yang
menunjam ke bawah lempeng benua Eurasia, dimana Pulau Sumatera dan busur
kepulauan bagian barat Sumatera merupakan bagian dari lempeng Eurasia. Zona
subduksi (Megathrust) antara Lempeng Indo-Australia dan Lempeng Eurasia.
Daerah lepas pantai barat Kepulauan Mentawai berada di titik nol permukaan
pertemuan lempeng yang menunjam ke bawah (Natawidjaja, 2007).
Tidak ada catatan sejarah yang jelas tentang suatu peristiwa yang sebanding
dengan gempa Aceh-Andaman tahun 2004, karena pada tingkat konvergensi
lempeng yang stabil, diperlukan waktu ratusan tahun untuk mengakumulasi
8
tekanan yang cukup untuk memicu puluhan meter slip yang terjadi. Gempa 2005,
bagaimanapun, tampaknya memiliki preseden historis hanya 98 dan 140 tahun
sebelumnya, pada tahun 1907 dan 1861. Banyak orang di Pulau Simeulue dan
Nias melarikan diri ke perbukitan untuk menghindari tsunami menurut cerita masa
lalu setelah gempabumi tahun 2004 dan 2005 (Sieh, 2005).
Peristiwa gempa bumi dalam skala kecil dan sedang yang sering melanda
Mentawai telah menjadi bagian dari masyarakat Mentawai. Namun potensi
bencana gempa bumi dan tsunami besar di kawasan Mentawai dan sekitarnya
diprediksi akan terjadi. Para ahli menyebutnya dengan fenomena Megathrust
akibat dari benturan Lempeng Indo-Australia di bawah Lempeng Sunda (Eurasia)
yang terus bergerak (Sieh, 2005).
9
III. TEORI DASAR
A. Klasifikasi Gempabumi
Gempabumi merupakan getaran yang dihasilkan dan bersumber di dalam
bumi yang kemudian merambat ke permukaan bumi akibat rekahan bumi pecah
dan bergeser dengan keras. Gempabumi dapat terjadi karena proses tektonik bumi,
aktivitas gunungapi, jatuhnya meteor, longsoran (di bawah muka air laut) ataupun
ledakan bom nuklir dibawah permukaan. Gempabumi tektonik merupakan
gempabumi yang paling umum terjadi yang dikarenakan oleh peristiwa patahnya
batuan akibat benturan dua lempeng secara perlahan-lahan dan energi tersebut
akan terakumulasi melampaui kekuatan batuan (Nur, 2010).
Terdapat beberapa jenis gempabumi yang dapat diklasifikasi berdasarkan
berbagai aspek. Menurut sumber terjadinya, gempabumi dikelompokkan menjadi:
1. Gempa tektonik adalah gempabumi yang berasal dari pergeseran lapisan
lapisan batuan sepanjang bidang sesar di dalam bumi.
2. Gempa vulkanik adalah gempabumi yang berasal dari pergerakan magma
karena aktivitas gunungapi.
3. Gempa longsoran atau runtuhan adalah gempabumi yang terjadi karena
aktivitas runtuhan pada daerah pertambangan atau daerah tanah longsor.
4. Gempa buatan adalah gempabumi yang terjadi karena adanya aktivitas manusia
yang menyebabkan getaran yang cukup kuat.
Berdasarkan kekuatannya (Magnitudo), gempabumi dapat dibedakan:
1. Gempabumi sangat besar, yaitu magnitudo lebih dari 8 Skala Richter.
2. Gempabumi besar, yaitu magnitudo antara 7 – 8 Skala Richter.
3. Gempabumi merusak, yaitu magnitudo antara 5 – 6 Skala Richter.
4. Gempabumi sedang, yaitu magnitudo antara 4 – 5 Skala Richter.
5. Gempabumi kecil, yaitu magnitudo antara 3 – 4 Skala Richter.
6. Gempabumi mikro, yaitu magnitudo antara 1 – 3 Skala Richter.
7. Gempabumi ultra mikro dengan magnitudo kurang dari 1 Skala Richter
(Ibrahim dan Subardjo, 2005).
B. Gelombang Seismik
Gelombang seismik dapat merambat melalui interior bumi maupun
permukaan bumi. Gelombang yang merambat melalui interior bumi disebut
sebagai body wave atau gelombang badan, dan yang merambat melalui
permukaan bumi disebut surface wave atau gelombang permukaan. Terdapat dua
sumber gelombang seismic, yaitu sumber alami yang diakibatkan oleh gempa
tektonik, gempa vulkanik, gempa runtuhan atau longsorang, dan sumber buatan
yang diakibatkan oleh gangguan yang disengaja. Kedua gelombang inilah yang
dilepas pada saat terjadi gempa (Susilawati, 2008).
1. Gelombang Badan ( body wave)
Gelombang badan dapat merambat ke seluruh bagian di dalam bumi pada
media elastik. Berdasarkan arah penjalaran dan gerak partikel pada media,
gelombang badan dapat dibedakan menjadi gelombang P dan gelombang S.
Gelombang P yang di tunjukan pada Gambar 5 merupakan gelombang kompresi
atau gelombang longitudinal yang memiliki kecepatan rambat paling besar
11
dibandingkan dengan gelombang seismik lain serta media perambatannya dapat
melalui medium padat maupun cair, seperti lapisan batuan, air atau lapisan cair
bumi.
Gambar 5 . Gelombang primer (P) (Elnashai dan Sarno, 2008).
Gelombang S seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6 disebut juga gelombang
shear atau gelombang transversal yang memiliki cepat rambat yang lebih lambat
dari gelombang P dan media rambatnya pada medium padat saja. Arah
perambatan dari gelombang S yaitu tegak lurus terhadap arah rambatnya yang
disertai dengan gerakan berputar sehingga lebih membahayakan bila
dibandingkan dengan gelombang P.
Gambar 6. Gelombang sekunder (S) (Elnashai dan Sarno, 2008).
12
2. Gelombang Permukaan (surface wave)
Gelombang permukaan berada pada batas permukaan medium. Gelombang
permukaan merupakan gelombang yang kompleks serta memiliki amplitudo besar
namun frekuensinya rendah. Gelombang ini merambat akibat adanya efek free
surface yang memiliki perbedaan sifat elastik (Susilawati, 2008). Gelombang
permukaan ini dibagi menjadi dua jenis, yang pertama adalah gelombang
Rayleigh seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7 merupakan gelombang
permukaan yang gerakan partikel medianya merupakan perpaduan antara gerakan
partikel yang disebabkan oleh gelombang P dan gelombang S serta memiliki orbit
gerakan partikel tegak lurus dengan permukaan dan arah penjalarannya, dan yang
kedua adalah gelombang Love (Telford dkk, 1976).
Gambar 7. Gelombang Rayleigh (Elnashai dan Sarno, 2008)
Gelombang love seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8 merupakan gelombang
permukaan yang menjalar dalam bentuk gelombang transversal yang merupakan
gelombang S horizontal yang penjalarannya paralel dengan permukaannya
(Gadallah dan Fisher, 2009).
13
Gambar 8. Gelombang love (Elnashai dan Sarno, 2008)
C. Klasifikasi Tsunami
Tsunami berasal dari bahasa Jepang, tsu berarti "pelabuhan", dan nami
berarti "gelombang", sehingga tsunami dapat diartikan sebagai "gelombang
pelabuhan". Para Ilmuwan Jepang merupakan yang pertama dalam mempelajari
tsunami secara khusus. Pantai timur Jepang mengalami paling banyak aktivitas
tsunami di dunia, dan ini menjelaskan mengapa tsunami dalam bahasa Jepang ini
diterima secara Internasional. Bahasa lain untuk tsunami antara lain: Flutwellen
(Jerman), Vloedgolven (Belanda), Hai-i (China), Maremoto (Spanyol), Raz de
maree (Perancis), Vagues sismiques (Perancis), Tidal waves (Inggris), Seismic sea
waves (Inggris).
Tsunami terjadi dapat disebabkan adanya aktivitas di dalam kerak bumi
yang disebut gempa. Pergeseran yang terjadi di bawah dasar laut menyebabkan
perpindahan volume air laut yang menghasilkan gelombang yang bergerak cepat.
Gelombang ini menyebar ke segala arah dengan kecepatan yang besar di laut
dalam yaitu sekitar 800 km/jam, namun ketika gelombang tsunami memasuki air
dangkal mendekati pantai maka kecepatannya akan menurun tetapi ketinggiannya
gelombang bertambah besar karena terjadi penumpukan masa air (Ramya dan
Palaniappan, 2011).
14
1. Aktivitas Vulkanik (Volcanic Activities)
Pergerakan lempeng dasar laut juga dapat mengakibatkan peningkatan
aktivitas vulkanik pada gunung berapi. Baik gempa yang diakibatkan oleh
pergerakan lempeng dasar laut maupun aktivitas vulkanik gunung berapi dapat
menggoncangkan laut. Naiknya permukaan air laut dan bangkitnya gelombang
tsunami juga dapat diakibatkan oleh meletusnya gunung berapi yang terletak di
dasar samudera.
2. Longsoran Lempeng Bawah Laut (Undersea landslides)
Ketika lapisan dasar laut tidak stabil dan mulai bergerak, seringkali
menimbulkan longsor yang lebih besar dari longsor yang terjadi di darat, dan di
lereng dengan gradien sangat rendah, yang mendorong massa air laut dan
kemudian menimbulkan gelombang. Longsor lepas pantai terjadi di lereng yang
sangat dangkal, seringkali memiliki gradien serendah 1° atau 1,5°. Pemindahan
sedimen bawah air yang berjumlah besar dapat menimbulkan tsunami dahsyat.
3. Gempabumi Bawah Laut (Undersea Earthquake)
Gempa yang diakibatkan oleh pergerakan lempeng bumi di bawah laut
menyebabkan air di atas wilayah lempeng tersebut berpindah dari posisi
ekuilibriumnya, pergerakan naik ataupun turun pada wilayah dasar laut ini dapat
mengakibatkan tsunami.
4. Tumbukan Benda Luar Angkasa (Cosmic-body Impacts)
Tsunami yang diakibatkan oleh tumbukan benda luar angkasa (meteor)
jarang mempengaruhi wilayah pesisir yang jauh dari sumber gelombang, namun
apabila tumbukan benda luar angkasa ini dahsyat, maka dapat menimbulkan
megatsunami (Sugito, 2008).
15
D. Terbentuknya Tsunami
Gelombang tsunami berbeda dengan ombak laut ataupun gelombang karena
angin yang pergerakannya hanya pada bagian permukaan atasnya, gelombang
tsunami mengalami pergerakan di seluruh bagian partikel dan bergerak dengan
kecepatan tinggi yang dapat menjalar lintas samudera dengan sedikit energi
berkurang. Kecepatan rambat tsunami di laut terbuka dengan kedalaman yang
dalam, kecepatannya mencapai 800 – 1000 km/jam dan ketinggian di lautan
dalam dalam hanya 30 – 60 cm dengan panjang gelombang ratusan meter.
Ketika lempeng samudera bergerak naik (raising) maka di wilayah pantai
akan mengalami banjir karena air pasang, dan ketika lempeng samudera bergerak
turun (sinking), maka air laut di pantai akan surut pada separuh waktu sebelum
datangnya tsunami yang surutnya mencapai lebih dari 800 meter menjauhi pantai
(Sugito, 2008).
E. Patahan/Sesar (Fault)
Patahan atau sesar merupakan struktur rekahan yang mengalami pergeseran.
Terdapat dua blok yang terdapat pada sesar, untuk mengklasifikasi sesar tersebut
digunakan pergerakan relatif untuk mengetahui blok bagian mana yang bergerak.
Pergeseran salah satu bidang sesar membuat salah satu blok bergerak relatif naik
ataupun turun terhadap yang lainnya. Blok di atas disebut hangingwall dan blok di
bawah disebut footwall (Magetsari dkk, 2000).
Secara umum terdapat tiga jenis sesar utama, yaitu sesar naik (Thrust
Fault), sesar mendatar (Strike Slip Fault ), dan sesar normal (Normal Fault), serta
terdapat jenis sesar lain yaitu sesar miring (oblique fault) yaitu suatu sesar yang
dihasilkan dari kombinasi beberapa sesar.
16
1. Sesar Naik (Thrust Fault), yaitu suatu jenis sesar yang terjadi bila
hangingwall bergerak naik terhadap footwall. Adapun tegasan pembentuk
system sesar ini posisi tegasan utama dan tegasan minimumnya adalah
horizontal dan tegasan menengahnya adalah vertikal.
2. Sesar Normal, yaitu suatu jenis sesar yang terjadi bila hangingwall relatif
bergerak kebawah terhadap footwall yang bersifat tegak ataupun disertai gerak
lateral (dekstral atau sinistral) serta memiliki posisi tegasan utama vertikal
menyebabkan gaya gravitasi menjadi dominan sehingga menyebabkan
terjadinya amblasan, sedangkan tegasan menengah dan minimumnya adalah
lateral.
3. Sesar Mendatar (Strike Slip Fault atau Transcurent Fault atau Wrench
Fault) merupakan sesar yang terbentuk oleh tegasan kompresi. Posisi
tegasan utama dan tegasan minimunya adalah horizontal sedangkan posisi
tegasan menengahnya adalah vertikal (HMG UNPAD, 2010).
F. Mekanisme Sumber Gempa (Focal Mechanism)
Mekanisme sumber gempabumi dikaitkan dengan gaya yang bekerja pada
suatu batuan yang terdiri dari gaya tarikan kedalam (kompresi) dan gaya tarikan
keluar (dilatasi) sehingga dapat dimodelkan dengan mempelajari polarisasi
gelombang gempa terekam pada komponen vertikal yang disebut sebagai
mekanisme fokus gempa (focal mechanism) dan bisa didapatkan dari data
seismogram. Analisis mekanisme fokus ini dapat membantu untuk menganalisis
sistem gaya-gaya tektonik yang bekerja pada suatu daerah (Sunarjo dkk, 2012).
Mekanisme fokus digunakan untuk memberikan informasi tambahan
mengenai jenis sesar pada suatu gempabumi. Dari mekanisme fokus ini akan
17
didapatkan informasi mengenai parameter sesar berupa ukuran sesar yang
dinyatakan dalam satuan kilometer, seperti panjang lebarnya. Dalam suatu sesar
juga terdapat arah strike, dip, dan slip. Strike merupakan jurus sesar yang dihitung
dari permukaan sesar searah jarum jam atau dari utara mata angin dengan kisaran
arah 0° – 360°. Dip merupakan sudut kemiringan sesar yang dihitung dari bidang
tegak (foot-wall block) ke bidang horizontal mendatar dengan nilai 0° – 90°. Slip
atau rake yaitu arah pergerakan dari sesar tersebut diukur dari penampang muka
sesar kemudian arahnya diukur dari strike ke arah slip bergerak dengan nilai -
180° – 180°. Jarak pergeseran slip atau dislocation dinyatakan dalam besaran m
(meter).
Gambar 9. Contoh geometri focal mechanism sesuai pola beachball (Stein dan
Wysession, 2003).
G. Hubungan Kedalaman, Kecepatan, dan Panjang Gelombang Tsunami
Ditinjau dari bentuk gelombang, apabila rasio antara kedalaman air dan
panjang gelombang menjadi sangat kecil maka gelombang tersebut dinamakan
gelombang air dangkal dank arena tsunami memiliki panjang gelombang yang
sangat besar dibanding kedalaman air, maka gelombang tsunami diartikan sebagai
gelombang perairan dangkal dimana pergerakan kecepatannya sama dengan akar
18
kuadrat perkalian antara percepatan gravitasi dan kedalaman air laut (UNESCO,
2006).
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya jika kedalaman dasar laut
berhubungan erat dengan kecepatan tsunami, hubungannya dapat didekati dengan
rumus berikut (UNESCO, 2006):
𝑐 = √𝑔𝑑 (1)
dimana:
c= kecepatan gelombang tsunami (m/s)
g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s2)
d = kedalaman dasar laut (m)
Gambar 10. Ketinggian Tsunami dari Tengah Laut hingga Pesisir (UNESCO,
2006)
H. Pengukuran Tinggi Tsunami dan Luas Daerah Landaan
Pemodelan tsunami memberikan hasil tinggi tsunami di stasiun pasang
surut artifisial yang terdapat di muka pantai. Tinggi tsunami di tepi pantai
dihitung dengan persamaan Green sebagai berikut (Athanasius, 2009):
𝐻 = √ℎ1
ℎ
4 𝐻1 (2)
19
dimana
H : tinggi tsunami di pantai,
h : kedalaman laut di pantai, h = 1 meter,
H1 : tinggi tsunami di stasiun pasang surut
h1 : kedalaman laut di stasiun pasang surut.
I. Kecepatan Tsunami dan Orbital Cepat Rambat Gelombang Horisontal
Berdasarkan teori gelombang gravitasi dalam susunan sederhana, lapisan
samudera yang tidak terkompresi telah diperhitungkan. Fase cepat rambat atau
kecepatan tsunami dari gelombang gravitasi perairan dangkal tidak bergantung
dari periode gelombang dan hubungan dispersinya dijelaskan dalam ketentuan
percepatan dari gravitasi g:
𝑉𝑝ℎ = √𝑔(𝐷 + 𝐴) (3)
dimana, D adalah kedalaman air, A adalah amplitudo gelombang dan percepatan
gravitasi 9,8 m/s2 (Okal, 1988).
Fase cepat rambat merupakan cepat rambat dari penjalaran energi bukan
merupakan cepat rambat dari air tersebut. Partikel air berpindah dan bergerak
seperti gaya dalam perpindahan energi radial bagian luar sepanjang penjalaran
tsunami. Hal ini juga yang menyebabkan gelombang tsunami tidak terdeteksi oleh
observer di atas kapal di lautan (Adams, 2005).
Orbital cepat rambat gelombang horizontal dalam perairan dangkal, yang
telah diobservasi oleh sistem radar dijelaskan oleh persamaan:
𝑉𝑜 = ℎ𝑑 𝑔1/2𝐷1/4
𝐷𝑠1/4 (4)
20
dimana, h adalah ketinggian tsunami dalam pada deep water level; Dd adalah
kedalaman deep water; Ds adalah kedalaman shallow water (Lipa, 2011).
Rasio fase kecepatan dan orbital cepat rambat pada kedalaman shallow
water adalah:
𝑅𝑝𝑜 = ℎ𝑑 𝐷𝑑
1/4
𝐷𝑠1/4 (5)
Fase kecepatan pada kedalaman shallow water dapat ditentukan dari
orbital velocity, sebagai:
𝑉𝑝ℎ = ℎ𝑑 𝐷𝑑
1/4
𝐷𝑠1/4 𝑉𝑜 (6)
Interaksi pasang surut tsunami dan fase kecepatan yang dimaksud pada
ketinggian pasang surut sesuai dengan:
𝑉𝑝ℎ𝑡 = √𝑔(𝐷 + 𝐴 + ℎ𝑡) (7)
dimana ht adalah perubahan sea level relative ke mean sea level pada high tide.
Hal ini merupakan normal apabila gelombang tsunami datang pada high tide atau
adanya kesamaan gelombang badai di area tersebut, efeknya akan meningkat dan
inundasi serta efek kerusakan yang besar.
Fase cepat rambat gelombang juga bergantung pada Modulus Bulk dan
densitas massa dari campuran solid-air-water (SAW), sehingga fase cepat rambat
pada kedalaman dan amplitudo gelombang laut yang sama, sebagai berikut:
𝑉𝑝ℎ1 = √𝑔(𝐷 + 𝐴 + ℎ𝑡) (𝜌0𝐵1
𝜌1𝐵0
)1/4
(8)
𝑉𝑝ℎ = √((𝑔𝜆
2𝜋) [𝑡𝑎𝑛ℎ (
2𝜋𝐷
𝜆)]) (9)
Untuk tsunami yang disebabkan oleh gempabumi, biasanya panjang gelombang
antara 20 – 300 km. Sedangkan tsunami yang diakibatkan oleh longsor, panjang
21
gelombang lebih pendek, berkisar antara ratusan meter hingga puluhan kilometer
(Okal, 1988).
J. Teori Shallow Water
Gelombang tsunami umumnya bergerak secara lambat dan terlihat seperti
gelombang perairan dangkal (shallow water). Untuk gelombang perairan dangkal
dan gelombang transisi, cepat rambat gelombangnya normal dan sama dengan
fase cepat rapat gelombang. Periode untuk interval antara setiap puncak berurutan,
perbedaan antara beberapa menit hingga kurang lebih dua jam, bergantung dari
kedalaman air, tipe, ukuran dan orientasi spasial dari proses inisiasi di origin area.
Ketika gelombang memasuki perairan dangkal, kecepatan dan panjang gelombang
tsunami menjadi semakin rendah sedangkan ketinggian gelombangnya semakin
tinggi serta periode gelombang tidak berubah (UNESCO, 2006).
Shallow water dalam aproksimasi linier membawa gelombang tsunami
sampai batas validitas model air dangkal linier (biasanya, kedalaman 20-50 meter)
dan kemudian memperkirakan amplitudo tsunami pesisir puncak dengan hukum
Green. Dalam pemodelan tsunami menggunakan EasyWave maupun software lain
seperti TUNA dan TUNAMI, bergantung pada konservasi massa dan perhitungan
momentum yang telah dirata-ratakan kedalamannya. Penjalaran gelombang
tsunami memenuhi syarat yang penting untuk menggunakan Shallow Water
Equation (SWE):
𝜕𝜂
𝜕𝑡+
𝜕𝑀
𝜕𝑥+
𝜕𝑁
𝜕𝑦= 0 (10)
𝜕𝑀
𝜕𝑡+
𝜕
𝜕𝑥(
𝑀2
𝐷) +
𝜕
𝜕𝑦(
𝑀𝑁
𝐷) + 𝑔𝐷
𝜕𝜂
𝜕𝑥+
𝑔𝑛2
𝐷7/3𝑀√𝑀2 + 𝑁2 = 0 (11)
22
𝜕𝑁
𝜕𝑡+
𝜕
𝜕𝑥(
𝑀𝑁
𝐷) +
𝜕
𝜕𝑦(
𝑁2
𝐷) + 𝑔𝐷
𝜕𝜂
𝜕𝑦+
𝑔𝑛2
𝐷7/3𝑁√𝑀2 + 𝑁2 = 0 (12)
dimana, perubahan volume per panjang unit (M,N) pada arah x- dan y-
berhubungan dengan kedalaman rata-rata cepat rambat gelombang u dan v
dengan 𝑀 = 𝑢(ℎ + 𝜂) = 𝑢𝐷, dan 𝑁 = 𝑣(ℎ + 𝜂) = 𝑣𝐷, dimana h adalah
kedalaman mean sea dan 𝜂 adalah elevasi air sesuai dengan tsunami. Sebagai
catatan, g adalah akselerasi gravitasi dan D adalah total kedalaman air (D = h+η)
(Koh, 2009).
K. Peralatan untuk Pengamatan Tsunami
a. Jaringan Buoys
Gambar 11. Ocean Bottom Unit (OBU) (kiri) dan Buoy (kanan) (BMKG, 2012)
Buoy adalah alat untuk mengukur ketinggian tsunami yang diletakkan di laut
lepas. Alat yang dikenal sebagai tsunameter (pengukur tsunami) ini terdiri dari
dua bagian terpisah diletakkan di dasar laut atau disebut dengan Ocean Bottom
Unit (OBU) yang dapat mencatat perubahan tekanan air yang akan dikirimkan ke
bagian lain yang mengapung di permukaan laut atau disebut dengan Buoy, data
23
ini kemudian dikirimkan melalui satelit ke pusat kontrol di BPPT kemudian
dilanjutkan ke BMKG. Alat ini dapat dilihat pada Gambar 11.
b. Jaringan Tide Gauge
Gambar 12. Stasiun Tide Gauge (BMKG, 2012)
Tide gauge adalah alat yang digunakan untuk mengukur pasang surut air laut
yang diletakkan di pantai sebagai konfirmasi apakah tsunami sudah tiba di daerah
pantai tersebut ataupun sudah reda. Alat ini dioperasikan oleh BIG (Badan
Informasi Geospasial) yang bertanggung jawab pula dalam instalasi serta jaringan
GPS kemudian data real-time juga diterima oleh BMKG (BMKG, 2012).
Instrumentasi pengukuran permukaan air laut terdapat beberapa macam
dengan fungsi dan prinsip kerjanya masing-masing, diantaranya adalah:
1. Stilling Well Gauge, yang berfungsi untuk menyaring aktifitas gelombang
sehingga pasang surut dan long-periode dapat terekam dengan akurat.
2. Pressure Gauge, jenis pengukur tekanan yang paling sering digunakan yaitu
Pneunematic Bubbler Gauge dan Sensor Gauge.
a) Pneunematic Bubbler Gauge, rekaman tekanan instrument yang
terhubung dalam tabung supply di landward mencatat perubahan tingkat
air, seperti perubahan tekanan, sesuai dengan hukum:
24
ℎ = (𝑝−𝑝𝑎)
(𝜌−𝑔)
dimana, h = ketinggian permukaan laut diatas “bleed hole”, p adalah
tekanan terukur, pa adalah tekanan atmosfir, 𝜌 adalah densitas air laut,
dan g adalah percepatan gravitasi (9,8 m/s2).
b) Sensor Gauge, tersedia dalam dua bentuk yang memberikan baik sinyal
absolut maupun diferensial. Jika transducer mutlak digunakan, sensor
memberikan pengukuran tekanan total termasuk permukaan laut dan
atmosfer. Oleh karena itu, sebuah barometer yang terpisah diperlukan
biasanya dalam bentuk transduser identik terbuka ke atmosfer. Kedua
sensor disinkronkan dengan jam yang sama sehingga mereka mudah dapat
dikurangkan untuk menghasilkan permukaan laut (dengan koreksi
berikutnya untuk kepadatan dan percepatan gravitasi).
3. Acoustic Tide Gauge, jenis pengukuran secara teoritis dapat dibuat di tempat
terbuka dengan transduser akustik dipasang secara vertikal di atas permukaan
laut, tetapi dalam kondisi tertentu sinyal tercermin mungkin akan hilang.
Untuk memastikan operasi terus-menerus dan dapat diandalkan sensor terletak
di dalam tabung yang menyediakan beberapa tingkat stilling permukaan dan
melindungi peralatan; beberapa sensor bahkan membatasi pulsa akustik dalam
tabung vertikal yang sempit, yang terkandung dalam sebelumnya. tabung luar
ini tidak benar-benar menyaring aksi gelombang tetapi, dengan rata-rata
sejumlah pengukuran, penyaringan yang diinginkan tercapai.
25
c. Jaringan CCTV
Gambar 13. CCTV untuk Pengamatan Tsunami (BMKG, 2012)
Dalam peringatan dini tsunami, CCTV digunakan untuk memantau
datangnya gelombang tsunami sehingga dapat terdeteksi dari tampilan video
maupun gambar yang terekam sekaligus mengamati daerah yang terkena
gelombang tsunami.
d. Radar Tsunami
Gambar 14. Radar Tsunami (BMKG, 2012)
Radar tsunami adalah suatu alat yang digunakan untuk mendeteksi
datangnya tsunami pada jarak 150 km di tengah laut menuju pantai dengan
26
memancarkan gelombang elektromagnetik berfrekuensi tinggi (HF) sehingga
meningkatkan ketelitian serta konfirmasi terjadinya tsunami.
e. Jaringan GPS
Gambar 15. Stasiun GPS (BMKG, 2012)
GPS (Global Positioning System) adalah suatu alat yang berfungsi untuk
menentukan posisi di permukaan bumi dengan koordinat geografis berdasarkan
garis bujur, garis lintang, dan ketinggian. Dengan meletakkan GPS di sebuah titik
di permukaan bumi maka akan diketahui posisi titik tersebut dan perubahannya
akan tercatat setiap saat. Disaat gempa belum terjadi, GPS digunakan untuk
mengestimasi lempeng-lempeng yang jenuh oleh tekanan serta berpotensi
gempabumi. GPS juga mengukur perubahan posisi lempeng bumi setelah
terjadinya gempabumi. Pengoperasiannya dilakukan oleh BIG.
L. Parameter Umum Tsunami
1. Inundasi adalah daerah yang terkena tsunami diukur dari garis pantai dengan
satuan meter atau kilometer.
27
2. Run Up adalah ketinggian tsunami pada saat mencapai daratan terjauh yang
dapat dicapai tsunami dari mean sea level.
3. Arrival Time adalah waktu tiba tsunami pada garis pantai.
4. Travel Time adalah waktu yang dibutuhkan tsunami untuk mencapai garis
pantai.
Gambar 16. Bagian-bagian Tsunami (Reicherter, 2014)
M. Kekuatan Gempa dan Bidang Patahan Sumber Tsunami
Gambar 17. Perbandingan Skala Magnitude Gempa Terhadap Bidang Patahan
Sumber Tsunami (InaTEWS, 2018)
Pembuatan scenario tsunami didasarkan pada informasi parameter
gempabumi meliputi kekuatan gempa, orientasi patahan, luasan bidang patahan
28
dan lain-lain. Berdasarkan perhitungan empiris, semakin besar kekuatan gempa
maka bidang patahan sumber tsunami juga semakin luas, seperti pada Gambar
17.
N. Regresi Bidang Patahan dan Magnitudo Momen (M)
Secara empiris, untuk menghitung panjang lebar dan slip fault dapat
ditentukan dengan persamaan Wells and Coppersmith,
𝑀𝑤 = 4,86 + 1,32 (𝑙𝑜𝑔 𝑅𝐿) (13)
𝑀𝑤 = 4,04 + 2,11 (𝑙𝑜𝑔 𝑅𝑊) (14)
𝐿𝑜𝑔𝑅𝐴 = −3,49 + 0,91 (𝑀𝑊) (15)
dimana, RL merupakan Rupture Length (km), RW yaitu Rupture Width (km), RA
merupakan Rupture Area (km2) (Wells, 1994).
N. EasyWave
EasyWave adalah perangkat lunak yang ditulis dalam bahasa C++ untuk
mensimulasikan penjalaran tsunami dan peringatan dini, terutama untuk tsunami
lokal yang membutuhkan akses yang sangat cepat dalam suatu simulasi tsunami.
EasyWave menggunakan perhitungan shallow water dengan aproksimasi linier
yang berarti tidak menghitung inundasi pantai dan detail runup secara langsung.
EasyWave membawa gelombang tsunami hingga batas validasi linier dari model
shallow water (biasanya pada kedalaman 20 – 50 meter) dan kemudian
mengestimasi puncak amplitudo tsunami di pantai dengan Hukum Green.
EasyWave menghasilkan output berupa 1D dan 2D. Waktu rambat gelombang
akan terekam pada setiap lokasi POI (point of interest) dengan format text-table
sederhana. Data resiko relevan seperti estimasi waktu datang gelombang (ETA)
29
dan estimasi ketinggian gelombang (EWH) ditetapkan secara baik. Output 2D
penjalaran gelombang akan disimpan pada interval waktu reguler sebagai format
biner GRD-files (Golden Software Grid) (Babeyko, 2012).
30
IV. METODOLOGI PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dimulai pada tanggal 5 April – 3 Mei 2018 di Sub Bidang
Gempabumi dan Peringatan Dini Tsunami, Badan Meteorologi Klimatologi dan
Geofisika (BMKG) Jakarta. Selanjutnya penyusunan laporan dilanjutkan di
laboratorium Teknik Geofisika Universitas Lampung.
B. Alat dan Bahan Penelitian
Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Laptop
2. TOAST (Tsunami Observation And Simulation Terminal)
3. Software EasyWave ver.2015
4. Software Microsoft Excel 2007
C. Data dan Sumber Data
Data yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut:
1. Data parameter gempa yang berupa letak koordinat dan focal mechanism
didapat dari Global CMT.
2. Nilai ketinggian gelombang tsunami didapat dari beberapa stasiun tide gauge
yang terletak di sekitar lokasi penelitian, kemudian hasil data dari simulasi
akan dibandingkan dengan nilai dari tide gauge yang tercatat dari stasiun
observasi IOC (Intergovernmental Oceanographic Commission).
D. Prosedur Pengolahan Data
1. Input Data
Langkah pertama yang dilakukan untuk pemodelan tsunami yaitu memasukkan
data parameter gempa yang didapat dari web GlobalCMT menggunakan TOAST.
Pertama-tama klik tengah pada mouse di bagian layar yang tertera peta Indonesia,
kemudian akan muncul toolbox Artificial Incident, lalu memasukkan parameter
gempa seperti latitude, longitude, origin time, magnitude dan depth, kemudian
klik oke dan akan muncul titik letak episenter gempa pada map.
2. Membuat Pemodelan Simulasi Tsunami
Langkah kedua yaitu membuat simulasi tsunami menggunakan parameter bidang
patahan (fault plane) yang berbeda. Klik simulation kemudian pilih start
interactive, lalu muncul toolbox simulation set up. Dalam simulation set up ini,
ada beberapa kolom yang harus dilengkapi, seperti origin, rupture, patches dan
simulation. Pada bagian origin, masukkan nilai latitude, longitude, dan
magnitude. Pada bagian rupture, terdapat kolom nilai width, length, dan ratio,
nilai-nilai ini akan terisi secara otomatis bergantung pada nilai yang telah
dimasukkan dari origin. Kemudian pada bagian patches, memasukkan nilai depth,
fault plane, dan patch length kemudian pilih generate patches, lalu akan
menghasilkan gambar arah bidang patahan. Pada bagian simulation, terdapat
pilihan software yang ingin digunakan, yaitu EasyWave dan Tsunawi, namun
32
untuk pembuatan simulasi tsunami secara manual akan dipilih EasyWave secara
otomatis kemudian klik start and close.
3. Menghitung Nilai Ketinggian Tsunami
Setelah melakukan simulasi tsunami, akan didapatkan nilai ketinggian gelombang
dari setiap tide gauge yang berupa ssh file. File ini kemudian di convert dan
dibuat grafik gelombang tsunami dan dianalisis menggunakan Microsoft Excel
2007.
E. Jadwal Penelitian
Jadwal penelitian dapat dilihat pada Tabel 1. dibawah ini:
Tabel 1. Jadwal Penyusunan Skripsi
No. Kegiatan
Bulan
April
2018
Mei
2018
Juni
2018
Juli
2018
Agustus
2018
September
2018
1 Study
Literatur
2 Penulisan Laporan
Awal
3 Seminar
Proposal
4 Pengolahan
Data
5 Interpretasi
Data
6 Penulisan Laporan
Akhir
7 Seminar Hasil
8 Revisi
Skripsi
9 Sidang Akhir
Skripsi
33
F. Diagram Alir
Diagram alir penelitian ini ditunjukkan oleh Gambar 18. berikut:
Gambar 18. Diagram Alir Penelitian
34
Mulai
Studi Literatur
Pemodelan Tsunami
(EasyWave
Software)
Tsunami
Map
Arah
Rupture
Bidang
Rupture
Cocos_Island_AU
Simeulue
Sabang
Analisis Hasil
Padang2
Validasi Model
(IOC-Sea Level
Monitoring)
Mentawai
Ketinggian Gelombang Air Laut
Nancowry
Menghitung Nilai
Ketinggian Tsunami
Grafik Gelombang Tsunami
Selesai
Parameter Gempa
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dari penelitian ini adalah:
1. Berdasarkan keempat simulasi didapatkan hasil bidang patahan dan arah
patahan yang berbeda, hal ini mempengaruhi penjalaran serta ketinggian
gelombang tsunami, baik itu dari Gempabumi Simeulue Aceh 11 April 2012
maupun Gempabumi Mentawai 2 Maret 2016 dan diketahui bahwa arah
bidang patahan hasil simulasi yang searah dengan arah tatanan tektonik daerah
pusat gempa menghasilkan ketinggian gelombang lebih besar dan daerah
terdampak yang lebih luas.
2. Dari pemodelan yang dilakukan menghasilkan nilai ketinggian gelombang
tsunami yang didapatkan dari 2 stasiun tide gauge untuk setiap kejadian
gempa, dimana kedua gempa terletak di luar zona subduksi di dalam lempeng
Indo-Australia (outer-rise zone), dari stasiun tide gauge tercatat gempabumi
Simeulue Aceh 11 April 2012 menghasilkan ketinggian gelombang lebih
besar dibandingkan gempa Mentawai 2 Maret 2016 meskipun dipengaruhi
oleh mekanisme fokus yang sama yaitu Strike-slip Fault, karena magnitude
dari gempa Simeulue lebih besar, hal tersebut juga dipengaruhi morfologi dan
batimetri pantai yang dapat mengubah sifat penjalaran gelombang dari sumber
tsunami menuju darat dan luas daerah landaan.
3. Validasi antara pemodelan menggunakan TOAST dengan data dari stasiun
observasi dari IOC memiliki hasil yang berbeda untuk setiap simulasi yang
menggunakan setiap parameter focal mechanism baik itu fault plane 1 maupun
fault plane 2, dan diketahui bahwa hasil pemodelan untuk gempabumi
Simeulue Aceh dan Mentawai dari setiap stasiun tide gauge yang paling
mendekati nilai dari observasi IOC yaitu pemodelan dengan fault plane 2.
4. Ketinggian gelombang tsunami yang dihasilkan dari simulasi untuk
gempabumi Simeulue Aceh yang lebih mendekati nilai ketinggian stasiun
observasi IOC yaitu dengan nilai parameter fault plane 2 pada stasiun
Sabang, sedangkan untuk gempabumi Mentawai, ketinggian gelombang
tsunami dari hasil simulasi dari nilai parameter fault plane 2 pada stasiun
Cocos Island_AU yang lebih mendekati dengan nilai ketinggian dari data
observasi IOC, hal tersebut dikarenakan oleh besarnya jarak antara titik
sumber tsunami dengan letak stasiun tide gauge serta beberapa penghalang
(barrier) yang menyebabkan gelombang tereduksi sehingga rekaman
ketinggian dari stasiun yang lain menjadi berbeda-beda.
B. Saran
Adapun saran-saran untuk dapat memperbaiki penelitian ini guna mendapatkan
hasil yang maksimal sebaiknya digunakan lebih banyak stasiun tide gauge untuk
memvalidasi data simulasi untuk penelitian selanjutnya serta perlu adanya
penelitian mendalam untuk memastikan mekanisme yang telah terjadi serta
potensi kejadian bencana di masa yang akan datang.
68
DAFTAR PUSTAKA
Adams, W.M., Sr. and Jordaan, J.M., Jr. 2005. Tsunamis and Tsunami Warning
Systems In Hydraulic Structures, Equipment and Water Data
Acquisition Systems, Eds. Hydraulic Structures, Equipment and Water
Data Acquisition Systems – Tsunamis and Tsunami Warning Systems.
Athanasius, C. 2009. Pengaruh Geomorfologi Pantai Terhadap Gelombang
Tsunami. Bulletin Vulkanologi dan Bencana Geologi. Vol.4 No. 3. 39-
51 Hal: 3.
Babeyko, A. 2012. EasyWave: Fast Tsunami Simulation Tool for Early Warning.
GFZ German Research Centre for Geosciences, Potsdam.
Barber, A.J., Crow, M.J. and Milson, J.S. 2005. Sumatra : Geology, Tectonics,
Resources and Tectonics Evolution. Geological Society Memoir no 31.
BMKG. 2012. Pedoman Pelayanan Peringatan Dini Tsunami InaTEWS. Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Jakarta.
Budhitrisna, T. dan Mangga, S.A. 1990. Peta Geologi Lembar Pagai dan Sipora,
Sumatera. Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi. Bandung
Ditjen Pembangunan Daerah Tertinggal. 2018.
http://ditjenpdt.kemendesa.go.id/potensi/district/70-kabupaten-kepulauan
mentawai. Diakses pada 10 Mei 2018.
Elnashai, S.A. dan Sarno, D.L. 2008. Fundamental of Earthquake Engineering.
Wiley. Hongkong.
Endharto,M dan Sukido. 1994. Peta Geologi Lembar Sinabang, Sumatera. Pusat
Penelitian dan Pengembangan Geologi. Bandung.
Fatimah, E., Alam, H.N., Sitepu, M., Rasimeng, S., Junaidi, A., Nieuwwenhuis,
O., Zyl, F. 2008. Analytical Method to Determine Design Flow Velocities
for Tsunami Escape Buildings. International Conference on Tsunami
Warning (ICTW). Bali.
Gadallah, R.M dan Fisher, R. 2009. Exploration Geophysics. Springer. Berlin.
Hall, R. 2002. Cenozoic Geological and Plate Tectonic Evolution of SE Asia and
the SW Pacific: Computer Based Reconstruction. Model and
Animation. Journal of Asian Earth Science (20) 2002. 353 – 431.
Hidayati., Jamal.Y., Masri. 2011. Aplikasi Persamaan Gelombang Nonlinier
Koretweg de Vries Pada Gelombang Tsunami. Jurusan Fisika Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Padang.
Padang.
HMG UNPAD. 2010. Responsi Geologi Dasar. Fakultas Teknik Geologi
Universitas Padjadjaran. Jatinagor
Ibrahim, G. dan Subardjo. 2005. Pengetahuan Seismologi. Badan Meteorologi dan
Geofisika, Jakarta.
InaTEWS. 2018. https://inatews.bmkg.go.id. diakses pada tanggal 10 Mei 2018.
Koh, H. L., The, S. Y., Majid, T. A., Lau, T. L., Ahmad, F. 2012. Earthquake and
Tsunami Research in USM: The Role of Disaster Research Nexus.
Pertanika J. Sci. & Technol. 20 (1): 151 – 163. ISSN: 0128-7680.
Lipa, B., Barrick, D., Saitoh, S.; Ishikawa, Y., Awaji, T.; Largier, J. and Garfield,
N. 2011. Remote Sensing 2011, 3: 1663-1679.
Magetsari, N.A., Abdullah, C.I., Brahmantyo, B. 2000. Geologi Fisik. Institut
Teknologi Bandung. Bandung.
Natawidjaja, D. H. 2007. Gempabumi dan Tsunami di Sumatra dan Upaya Untuk
Mengembangkan Lingkungan Hidup yang Aman Dari Bencana Alam,
Vol. 136.
Nur, A.M. 2010. Gempabumi, Tsunami, dan Mitigasinya. Balai Informasi dan
Konservasi Kebumian – LIPI. Kebumen. Vol. 7, No.1.Januari 2010.
Okal, E. A. (1988). Seismic parameters controlling far-field tsunami amplitudes:
A review. Natural Hazards, Kluwer Academic Publishers, 1, 67-96.
Ramya, V., Palaniappan, B., 2011, An Automated Tsunmai Alert System,
International Journal of Embedded System Applications (IJESA) Vol. 1,
No. 2, December 2011.
Reicherter, K. 2014. Tsunamis as Paleoseismic Indicators. Encyclopedia of
Earthquake Engineering. Institute of Neotectonics and Natural Hazards,
Department of Geosciences and Geography, RWTH Aachen University,
Aachen, Germany.
RPJMD. 2017. RPJMD Kabupaten Simeulue Tahun 2012 – 2017. Aceh.
Sieh, K. 2005. Sumatran Megathrust Earthquakes-From Science to Saving Lives.
Tectonic Observatory California Institue of Technology Pasadena,
California. United States.
Stein, S., Wysession, M., 2003. An Introduction to Seismology, Earthquakes, and
Earth Structure. Oxford : Blackwell Publishing Ltd.
Sugito, N.T. 2008. Tsunami. Jurusan Pendidikan Geografi, Fakultas Pendidikan
Ilmu Pengetahuan Sosial, Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung.
Sunarjo., Gunawan, M.T., Pribadi, S. 2010. Gempabumi Edisi Populer. Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Jakarta.
Susilawati. 2008. Penerapan Penjalaran Gelombang Seismik Gempa pada
Penelaahan Struktur Bagian dalam Bumi. Universitas Sumatera Utara.
Sumatera Utara.
Telford, W.M., Geldart, L.P., Sherrif, R.E., dan Keys., D.A. 1976. Applied
Geophysics. Cambridge University Pess.
UNESCO. 2006. Tsunami Glossary. Intergovernmental Oceanographic
Commission of UNESCO. International Tsunami Information Centre,
IOC/INF-1221, Hawaii.
UNESCO. 2006. Manual on Sea Level Measurement and Interpretation. IOC
Manuals and Guides No.14, vol. IV ; JCOMM Technical Report No.31;
WMO/TD. No. 1339. France.
Wells, D. L., Coppersmith, K. J. 1994. New Empirical Relationships among
Magnitude, Rupture Length, Rupture Width, Rupture Area, and Surface
Displacement. Bulletin of the Seismological Society of America, 84(4).
1994.