Upload
lady-itsnia-ulinnamah
View
180
Download
20
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN AKHIR
INTEGRASI PENGAMATAN PARAMETER GEOFISIKA
DALAM USAHA PREDIKTABILITAS GEMPABUMI
PROGRAM INSENTIF KEMENTRIAN NEGARA RISET DAN TEKNOLOGI
TAHUN 2010
BMKG
BADAN METEOROLOGI KLiMATOLOGI DAN GEOFISIKA
PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN
JAKARTA
22 NOPEMBER 2010
LAPORAN AKHIR
INTEGRASI PENGAMATAN PARAMETER GEOFISIKA
DALAM USAHA PREDIKTABILITAS GEMPABUMI
PROGRAM INSENTIF RISET TERAPAN
Peneliti Utama: Boko Nurdiyanto 5., S.Si
BADAN METEOROLOGI KLiMATOLOGI DAN GEOFISIKA JI. Angkasa I No.2 Kemayoran, Jakarta Pusat
Te\p. (021) 4246321 Fax. (021) 65866238
30/07/2010
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN
Peneliti UtamaP,usa' pener an dan pengemb~gan
Drs. I PUTU PUDJA, M.M
Judul Penelitian
Nama Koordinator / Peneliti
Utama
Nama Lembaga / Institusi
Unit Organisasi
Alamat
Telepon/Faxmile
Kepala
Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika
Dalam Usaha Prediktabilitas Gempabumi
Boko Nurdiyanto 5., S.Si
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
Puslitbang
JI. Angkasa I, No.2 Kemayoran Jakarta Pusat
021-4246421/02165866238
Mengetahui,
Koordinator/
-:c; asi Pengamatan Parameter Geofisika Do/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi
INTEGRASI PENGAMATAN PARAMETER GEOFISIKA DALAM USAHA
PREDIKTABllITAS GEMPABUMI
Boko Nurdiyanto, Bambang Su nardi, Hastuadi Harsa, Drajat Ngadmanto, Pupung
Susilanto, Supriyanto Rohadi, Noor Efendi, Jimmi Nugraha, Guswanto, Dyah Lukita Sari
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
RINGKASAN
Penelitian ini bertujuan menganalisa prediktabilitas gempabumi dalam skala waktu menengah dan pendek di daerah Jawa bagian barat ditinjau dari berbagai parameter. Parameter yang diamati adalah seismisitas, magnetik, elektromagnetik, suhu permukaan dan kelembaban. Data seismik yang diguna kan adalah data historis gempabumi dari BMKG dan USGS dari ta hun 1973 - 2010, data magnetik dan elektromagnetik yang digunakan adalah data pengamatan peralatan magnetometer dan magnetotellurik dari stasiun pengamatan BMKG di Pelabuhan Ratu, sedangkan data suhu permukaan dan kelembaban didapatkan dari stasiun AWS BMKG Sukabumi yang terletak di daerah Pelabuhan Ratu. Stud i kasus yang digunakan adalah kejad ian gempabum i besar dengan radius 300 Km dari stasiun pengamatan Pe labuhan Ratu ya itu tanggal 2 September 2009 (M7.5), 13 September 2009 (M6.6), 16 Oktober 2009 (M 6.4), 18 November 2009 (M5.3), 10 Januari 2010 (M5.3), 20 Pebrua ri (M5.0), 18 Mei 2010 (M6.0) dan 26 Juni 2010 (M6.3). Dari data seismisita s, anomal i seismisitas ditemukan 2.5 - 3.5 tahun sebelum gempabumi utama terjadi seh ingga diklas ifikasikan sebagai prekursor skala waktu menengah. Anomali medan magnetik dari magnetometer ditemukan 2 - 22 hari sebe lum gempabumi utama terjadi, anomali medan magnetik dari magnet otellurik ditemukan 2 - 20 hari sebelum gempa bumi utama terjadi, sedangkan anomali va riasi suhu permukaan dan 'elembaban rata-rata harian ditemukan 10 dan 17 ha ri sebelum gempabumi utama
:erjadi. Anomali medan magnet ik, elekt romagnetik, variasi suhu pe rmukaan dan elembaban rata-rata harian d iklasifikas ikan sebagai prekursor skala waktu pendek.
=eriodisitas di zona subduksi Jawa dengan magnitude M 6 be rdasarkan kedalaman 3 mber menunjukan adanya kesamaan periodisitas gempabumi dominan yaitu sekitar =1 pat hingga lima ta hun.
ata kunci: Prediktabilitas gempabumi, preku rsor, seismisitas, magnetik, suhu dan ~ embaban
~;;rG si Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 11
PRAKATA
Penelitian tentang "Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika Dalam Usaha
Prediktabilitas Gempabumi" ini merupakan penelitian dalam rangka upaya untuk
prediktabilitas gempabumi serta dalam mendukung program mitigasi bencana
gempabumi sesuai dengan tugas pokok dan fungsi BMKG.
Seiring dengan banyaknya bencana gempabumi pada beberapa tahun terakhir
yang beberapa diantaranya menyebabkan tsunami, penelitian ini diharapkan dapat
memberikan sumbangan awal bagi berbagai pihak yang terkait dengan upaya mitigasi
bencana alam di Indonesia.
Tim peneliti menyampaikan terima kasih yang mendalam kepada Kepala Badan
Meteorologi Klimatologi dan Geofisika dan Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan
BMKG yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada kami untuk
melakukan penelitian ini serta kepada DRN yang telah membiayai penelitian ini melalui
program insentif riset terapan, tahun anggaran 2010. Kami ucapkan terimakasih juga kepada berbagai pihak atas dukungan penuh dalam pelaksanaan penelitian ini. Besar
harapan kami bahwa hasil penelitian ini akan memperkuat sistem peringatan dini
gempabumi dan tsunami yang telah BMKG lakukan selama ini.
Jakarta, 22 Nopember 2010
Tim Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika Dalam Usaha
Prediktabilitas Gempabumi
Koordinator Peneliti
- :Egrasi Pengamatan Parameter Geofisika Da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi III
DAFTAR 151
Halaman
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN .............................. ................................... ..
RINGKASAN ................................. ..... ............. .............. ..... ........... .... .... .................... ii
PRAKATA .................................................................................................................. jii
DAFTARISI... ..... ....................... ....... ...... .................................................................... iv
DAFTAR TABEl ......... .... .................................................................... ........ ................ vi
DAFTAR GAMBAR ............ .......... ................ .. ................................................ ... ......... vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Be/akang 1
1.2 Perumusan Masalah ........................ .... ........................................... . 3
1.3 Tujuan ..... .... .................................... ............ .. ................................ .. 3
1.4 Manfaat ............. .. .................................. ..... .................................. .. 3
1.5 Wilayah Penelitian ................................ ................................. ... .... .. 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
11.1 Tatanan Tektonik Jawa ...... .. ................................ ...... ...................... 5
11.2 Seismisitas Wi/ayah Jawa dan Sekitarnya ........................................ 7
11.3 Prekursor Gempabumi.................................... ... ................. ...... ....... 10
11.3.1. Lempang Tektonik dan Siklus Seismik .... ......................... ...... 11
11.3.2. Proses Seismogenik ..... ............ ....... .................. ............... .. .... 15
11.4 Prekursor Seismik ........................................................................... 19
11.4.1. Prekursor Kesenyapan Seismik .............................................. 19
11.4.1.1. Perubahan Laju Seismik dengan Fungsi LTA .............. 20
11.4.1.2. Perubahan Laju Seismik dengan Fungsi Percentage.. 20
11.4.2. Periadesitas Gempabumi ...................................................... 21
11.4.2.1. Teari Kegempaan ..................................................... 21
11.4.2.2. Cummulative Benioff Strain ...................................... 22
11.4.2.3. Periode Ulang Gempa .......... .. ... .. ............ .. ... ............. 22
-:Egrasi Pengamatan Parameter Geofisiko do/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi IV
11.5 Prekursor Magnetik dan Elektromagnetik .... ................ ..... .............. 23
11.6 Prekursor Suhu Udara dan Kelembaban .. ............... .. ................. .. .... 25
11.7 Transformasi Wavelet ................ ..... .............. ........................ ... ....... 27
11.7.1. Transformasi Wavelet Diskrit (DWT) .... .................. .... .. .. ........ 28
11.7.2. Subband Coding dan Analisis Multiresolusi .... ..... .......... .... ... .. 29
BAB III METODE PENELITIAN
111.1. Pengoiahan dan Analisis Data Seismik sebagai Prekursor
Gempabumi ... .. .... ..... .. ........... ... .. ..... .. ............. ...... ............ ...... ... 34
111.2. Pengolahan dan Analisis Data Magnetik dan Elektromagnetik
sebagai Prekursor Gempabumi ............. .. .. .. ...................... .. ...... 37
111.2.1. Pemilihan Data .. .. .......... .. .. ...... .................... .. .................. 37
111.2.2. Metode Pengolahan Data .... .. .......... .... .. .. ........ .. .. .. .. .. ..... 37
))1.3. Analisis Integrasi Prekursor Gempabumi .. .. ...... ............. .. ... .. ..... 39
BABIV HASIL DAN ANALISA
IV.l. Va riasi Spasia f Nila i-b 40
IV.2 . Variasi Temporal Nilai-b ... .. .. .. .............. .... ...... ..... ......... ............ .. 41
IV.3. Periode Ulang Gempabumi .... ..... .. ..... .. .................. ... .............. .. . 42
IVA. Perubahan Laju Seismisitas .... ... ............. .. ... ... .... ................. .... .. . 43
IV.5. Pengolahan Data Medan Magnetik dan Elekt romagnetik .. ..... .. .. 52
IV.6. Pengolahan Data Variasi Suhu Permukaan dan Kefembaban .... .. 59
IV .7. Integrasi Hasil Pengamatan Parameter Geofisika ... ......... .. .. .. .... . 63
_ B V KESIMPULAN DAN SARAN .. ........ ... .. .... .... ............ .. .. ...... ...... .. .. .. .. .... ........ 65
V.l. Kesimpulan .............. ...... ................... .... ................. .... .. .............. 65
V.2. Saran .......... ... ... ... ..... ................... ............... .... ...... ................ .. ... 65
- AR PUSTAKA ......... ... ... .. ................... ... ................... .. ..... .. .. ... .. .... ..... ................ . 67
-: r'Qsi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi v
DAFT AR TABEL
Halaman
Tabel2.1 Sejarah Kegempaan di Wi/ayah Jawa (Muktaf, 2008 dan BMKG, 2010) ..................................................................................................... 9
Tabel4.1 Variasi Temporal b-value Pada Epicenter Gempabumi Ujungkulon ........ 48
Tabel4.2 Variasi Temporal b-value Pada Epicenter gempabumi Tasikmalaya 52
TabeI4.3. Rentang waktu kemunculan prekursor sebelum gempabumi dari
data magnetometer dan magnetotellurik .............................................. 58
TabeI4.4. Rentang waktu kemunculan prekursor sebelum gempabumi dari
masing-masing parameter ..... .. ..... .. .. ......... .. .......... ................................ 64
-~grasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi VI
DAFTAR GAM BAR
Halaman
Gambar 2.1.
Gambar 2.2.
Gambar 2.3.
Gambar 2.4.
Gambar.2.s.
Gambar 2.6.
Gambar 2.7.
Gambar 2.8
Gambar 2.9.
Zona Subduksi di Selatan Jawa sejauh 250 km dari Pantai Selatan Pulau Ja\"Ja (USGS) .... .. ... .... ....... ......... ......................... ........ ... ... .. ....... 5 Skema Elemen-elemen Tektonik dalam Pertemuan Lempeng Berupa
Zona Subduksi (MAE) ......... .. ..... ... ............................... ......... ............. 6 Penampang vertikal di bawah Jawa, dimana penunjaman litosfer masih kontinyu (Sri Widiyantoro & Nanang T. Puspito, 1998) ..... .. .. .. 7 Seismisitas Wilayah Jawa (data BMKG dan USGS, 2010) .. .. .. ...... ........ 8 Perbandingan diagram skematis siklus seismik (Fedotov.. 1968) dengan proses seismogenic. (A) Membagi siklus seismik pada garis putus-putus menjadi dua tahapan, (B) Menunjukkan precursor seismik dan gempa susuian untuk masing-masing gempabumi
utama . (C) Prekursor seismik merupakan bentuk dasar step-function, meskipun waktu pada proses seismogenik dapat berfluktuasi dalam
berbagai variasi waktu sebelum dan sesudah gempabumi utama,
seperti ditunjukkan oleh panah. .......... .... .............................. ........... 14 Skematik Proses Seismogenik merupakan masalah yang sistematik
b&>rtinQk"'t Hal::.m I "'aha nr&>dikci Q&>mnabum '! (JorHan l,n08".... 110' ..... - , ...... , . _ .... I. ,..,, I .... 'b-' t'" II - 1' \"-"'" // 17, _ Fenomena yang terkait di dalam sistem ionosphere-atmosphere
lithosphere. (Yumoto dkk., 2006) ...... .......... ..... .... .. .......................... 18 Konsep sinyal EM (Yumoto et aL, 2006) .. .. .... .......... .......................... 24 a) Catatan aliran radon daerah Marmara,Turki dekat dengan aktivitas tektonik sebelum dan sesudah gempa b.) Variasi suhu permukaan rata-rata harian (Pulinets, 2007) .... ......... .... ...... .. ........... 25
:= ambar 2.10. a) Variasi suhu udara permukaan rata-rata harian pad a daerah dekat dengan episenter gempabumi. ~ mengindikasikan kejadian gempabumi, * mengindikasikan parameter yang diinterpretasikan
sebagai fenomena precursor. b) Variasi suhu udara permukaan harian (garis hitam) dan kelembaban relatif (garis putus-putus) di
~ ; rasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi V II
Guadalajara (atas) dan d i Zamora (bawah) pada September 1985 (Pulinets, 2007) ....... ... .. .................................................................... 26
Gambar 2.11. Contoh Algoritma Coding Subband ................................................... 32
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian .................. ........ ...... .......... ........ ................... 36
Gambar 3.2. Peta sebaran gempabumi tahun 2009 - 2010 dengan manitudo
M;:::5 dan radius 300 km dari stasiun pengamatan medan megnet
bumi dan magnetotelluric di Observatori Geofisika Pelabuhan
Ratu, Sukabumi .......... ..... ............................. ..... .... ..... ....... ............... 38
Gambar 4.1. Variasi Nilai-b (a) dan Variasi Nilai-A (b) Zona Subduksi Jawa dari Katalog NEIC 1973-2010. Nilai-b Diestimasi dari Wilayah Dengan
Radius Konstan Atau Minimum 80 Gempa Dengan Grid O,2XO,2.... 40
Gambar 4.2. Peta Densitas Kegempaan Wilayah jawa Periode 1973-2010 ............ 41 Gambar 4.3. Variasi Temporal Nila i-b Zona Subduksi Jawa dar; Katalog NEIC
1973-2010 ... .. ........ ...... .... ....... ................. ......................................... 41
Gambar 4.4. Peta Periode Ulang Gempabumi Zona Subduksi Jawa M=6 ............... 42
Gambar 4.5. Variasi nilai-z data NEIC 1973.0579 - 2009.6694 dengan fungsi
LTA (a) Cut at 2004.65 (b) Cut at 2005.65 (c) Cut at 2006.65 (d) Cut at 2007.65. Grid 0,15xO,15 N 100. Nilai positip
mengindikasikan penurunan tingkat seismisitas ............................... 44
Gambar 4.6. Variasi nilai-z data NEIC 1973.0579 - 2009.6694 dengan fungsi
Percentege (a) Cut at 2004.65 (b) Cut at 2005.65 (c) Cut at 2006.65 (d) Cut at 2007.65. Grid O,15xO,15 N 100. Nilai positip mengindikasikan penurunan tingkat seismisitas ............................... 44
-ambar 4.7. Variasi Temporal Nilai-b di daerah Jawa barat sebelum
gempabumi Tasikmalaya 2 September 2009..................................... 45
::ambar 4.8. Variasi nilai-z data NEIC 1973,0863-2009,7902 dengan fungsi LTA
(a) Cut at 2003,3 (b) Cut at 2004,3 (c) Cut at 2005,3 (d) Cut at 2006,3 (e). Cut at 2007,3 dan (f) Cut at 2008,3. Grid 0,15xO,15 N 100. Nilai positip mengindikasikan penurunan tingkat seismisitas.... 46
- m bar 4.9. Variasi nilai-z data NEIC 1973,0863-2009,7902 dengan fungsi
Percentage (a) Cut at 2003,3 (b) Cut at 2004, 3 (c ) Cut at 2005,3
':': ']'Dsi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi Vlll
(d) Cut at 2006,3 (e) . Cut at 2007,3 da n (f) Cut at 2008,3. Grid 0,15xO,15 N 100 ....... ... ......... ............................................................ 47
Gambar 4.10. a) b-value pada hiposenter data 1973.0863 sId 2005.7738 grid 0.2xO.2 jumlah N min imum 30, Ra dius Tetap R 110 km (b-value 1.18 Cum Number 116). b) b-value pada hiposenter data 1973.0863 sId 2006.7826 (b-value 1.15 Cum. Number 288). c) bvalue pada hiposenter data 1973.0863 sId 2007.8115 (b-value 1.13 Cum. Number 305) .......... .. .... ..... ..... .. ....................... ...... ..... .. ... 47
Gambar4.11. Variasi nilai-z data NEIC 1973,06-2010,26 dengan fungsi LTA iwl
1,5 tahun (a) Cut at 2005,75 (b) Cut at 2006,75 (c) Cut at 2007,75 dan (d). Cut at 2008,75. Grid 0,15 x 0,15 N = 80. ............................... 49
Gambar 4.12. Variasi nilai-z data NEIC 1973,06-2010,26 dengan fungsi
Percentage (a) Cut at 2008,75 (b) Cu t at 2007,75 (c) Cut at 2006,75 dan (d). Cut at 2005,75 .. .. ............ ...... ..... .. .......................... 50
Gambar 4.13a. b-value pada kedalaman hiposenter data 1973.0579 sId 2005.2854 grid 0.2xO.2 jumlah N minimum 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 0.96 Cum. Number 192) ......................................... 50
Gambar 4.13b. b-value pada kedalaman hiposenter data 1973.0579 sId 2006.3763 grid 0.2xO .2 jumlah N minimum 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 1.1 Cum. Number 205) ........................................... 51
Gambar 4.13c. b-value pada kedalaman hiposenter data 1973.0579 sId
2007.3726 grid 0.2xO.2 jumlah N minimum 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 1.31 Cum. Number 225) .......... ..... ..... .. .... .............. . 51
ambar 4.13d. b-value pada kedalaman hiposenter data 1973.0579 sId 2008.3691 grid 0.2xO.2 jumlah N minimum 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 1.23 Cum. Number 232) .................................. .... ... 51
':ambar 4.13e. b-value pada keda laman hiposenter data 1973.0579 sId
2009.3672 grid O.2xO.2 j um!ah N minimum 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 1 Cum. Num ber 250) ...... ..... ....... ............. .... ..... ... ... 52
:; -mbar 4.13f. b-value pada ked alaman hiposenter data 1973.0579 sId 2010.3767 grid 0.2xO.2 jumla h N minimu m 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 0.93vCum. Number 272) ............ ... ......................... 52
:c; ~'-' si Pengamatan Parameter Geofisika dafam Usaha Prediktabifitas Gempabumi IX
Gam bar 4.14. Variasi harian data magnetik pada t anggall Januari 2010 ................ 53
Gambar 4.15. HasH filter wavelet dari data medan magnetic komponen H, 0, Z,
nilai harian polarisasi medan magnetik komponen horizontal dan
vertikal dan dst index da lam re nt ang waktu Agustus - Oesember
2009 ... .. ......... ... ... ... ...... .. ........ .. .... ......... ... ........ ................................ 54
Gambar 4.16. Hasil filter wavelet dari data medan magnetik komponen H, 0, Z,
nilai harian polarisasi medan magnetik komponen horizontal dan
vertikal dan dst index dalam rentang waktu Januari - Agustus
2010 ........................... .... .. ..... .. .. ..... .. .... .......... .................................. 55
Gambar 4.17. Hasil filter wavelet dari data MT medan magnetik komponen X, V,
Z, nitai harian pola risasi medan magnetik komponen horizontal
dan vertikal dan dst index dalam rentang waktu Agustus -
Oesember 2009 ........... .. ......... .. ............ .... .. ............. .. ........ ... ... .. ..... .. 56
Gambar 4.18. Hasil filter wavelet dari data MT medan magnetik komponen X, V,
Z, nilai harian polarisasi medan magnetik komponen horizontal
dan vertikal dan dst index dalam rentang waktu Januari -
Agustus 2010..... ...... ....... ...... .. .. ....... .... .......... ........... ..... .... ....... ......... 57
Gambar 4.19. Hasil pengolahan data menggunakan metode continuous wavelet
transform (CWT) untuk data magnet dalam rentang waktu 11 -30 Juni 2010 ............. ... ........ ........... ..... .. ...................................... .. .. . 59
Gambar 4.20. Grafik vadas; suhu permukaan dan kelembaban rata-rata harian
15 hari sebelum terjad i gempabumi pada tanggall0 Januari 2010 (M5.3), 20 Pebruari 2010 (M5.0), 18 Mei 2010 (M6.0) dan 26 Juni 2010 (M6.3) ..... ... .... ...... .. ....... .. .......... ............ ... ........... ...... ..... .......... 60
..:l ambar 4.21. Mekanisme siklus seimogenesis di wilayah penelitian dari
integrasi hasil pengamatan parameter geofisika di daerah
Pelabuhan Ratu .. .. ........ ......... .......................... .. ..... .. ..... .... ... .... ....... . 64
-=:;'osl Pengamatan Parameter Geofislka da/am Usaha Predlktabilitas Gempabuml x
BABI. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Berdasarkan peta bencana seismik, wilayah Indonesia termasuk daerah yang
rawan terjadi gempabumi karena berada pada pertemuan tiga jalur aktivitas seismik dengan kategori sangat aktif. Hal ini makin dikuatkan karena akhir-akhir ini sering
terjadi gempa-gempa besar di Indonesia yang mengakibatkan banyak korban jiwa, misalnya gempa Aceh, Nias, Jogjakarta, Padang, Pangandaran dan beberapa gempabumi besar lainnya, sehingga memerlukan perhatian yang sangat besar untuk
mitigasi gempabumi skala besar di masa yang akan datang. Banyaknya korban dan
kerugian akibat kejadian gempabumi ini telah menarik para peneliti baik di dalam maupun luar negeri untuk melakukan riset tentang kegempaan dan tsunami di
Indonesia.
Setidaknya ada tiga pendekatan yang mungkin dilakukan untuk meminimalkan
dampak dari kejadian gempabumi yang sedang dikembangkan oleh peneliti. Mengembangkan struktur tahan gempabumi, mengembangkan upaya prediksi
terjadinya gempabumi dan meningkatkan kapasitas masyarakat dalam menghadapi bencana gempabumi adalah upaya pendekatan yang dapat dilakukan oleh banyak
pihak. Secara umum, tiga pendekatan tersebut sedang dikembangkan secara sporadis
tanpa perencanaan terpadu. Peningkatan kuantitas dan intensitas bencana alam dunia
(Widodo, 2009) telah membangun kesadaran yang lebih baik diantara peneliti, praktisi, pendidik, tokoh masyarakat serta pejabat pemerintah untuk bekerjasama secara terpadu dalam menangani masalah bencana alam.
Satu hal yang menarik dan menjadi tantangan besar bagi peneliti adalah pendekatan kedua yaitu upaya memprediksi terjadinya gempabumi. Parameter prediksi gempabumi adalah lokasi, besar magnitude dan waktunya. Perkiraan lokasi
dan besarnya gempabumi dapat saja dilakukan, namun tantangan yang paling sulit adalah menjawab kapan gempabumi tersebut terjadi. Berdasarkan pada pengalaman, dapat diamati bahwa terjadinya gempabumi biasanya didahului dengan fenomena
ntegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 1
yang dapat diamati (Sneider & Eck, 1997). Fenomena ini dirumuskan berdasarkan hipotesa bahwa gempabumi terjadi ketika akumulasi energi regangan menyebabkan tingkat stres yang mendekati tingkat maksimum stres kerak bumi. Akumulasi strain di
sekitar inti pusat gempa dapat menyebabkan perubahan volumetrik dan menimbulkan
perubahan fisis yang teramati sebagai tanda-tanda awal (prekursor) gempabumi. Tegangan/regangan batuan di kerak bumi dapat menghasilkan prekursor
yang dapat diamati sebagai representasi dari anomali kondisi normal. Fenomena ini
mirip dengan retakan mikro yang diikuti oleh suara lembut kayu atau bambu yang
ditekuk sebelum patah (Widodo, 2009). Parameter-parameter geofisika bisa diteliti lebih lanjut untuk mendeteksi
fenomena-fenomena tersebut sebagai prekursor terjadinya gempabumi besar. Secara fisika bisa diungkapkan bahwa apabila materi mengalami stress maka beberapa sifat
materi tersebut mengalami perubahan yang dapat diamati, seperti kepadatan,
kandungan air, kandungan elektron, sifat kemagnetan, sifat radio aktif dan sebagainya.
Daerah pertemuan lempeng tektonik merupakan daerah dengan akumulasi stress yang
tinggi akibat tekanan pergerakan lempeng tektonik, maka bisa dilakukan pengamatan
parameter geofisika seperti perubahan gravitasi, elektron, kemagnetan, tinggi air
tanah, radon (radio aktif), seismik dan parameter geofisika lainnya sebagai upaya untuk meneliti adanya prekursor sebelum kejadian gempabumi.
Walaupun penelitian-penelitian mengenai hal ini telah banyak dilakukan oleh
peneliti di seluruh dunia namun hingga saat ini gempabumi belum bisa diprediksikan
sebab fenomena kegempaan merupakan fenomena gerakan lempeng secara tiba-tiba
yang terjadi di dalam bumi (pusat gempa) yang menimbulkan gangguan yang menjalar ke segala arah sebagai gelombang. Gangguan tersebut berupa osilasi medium yang
dapat dinyatakan sebagai displacement. Besarnya gangguan dan perambatannya
dipengaruhi oleh mekanisme sumber di pusat gempa (hiposenter) dan struktur bawah oermukaan. Oleh karena itu penelitian-penelitian yang ada saat ini diarahkan ke
3nalisa prediktabilitas gempabumi dan tsunami. Penelitian ini akan menyelidiki data
ata pengamatan seismik, geomagnetik, dan elektromagnetik dari beberapa stasiun
':Jengamatan yang ada di satu wilayah secara terintegrasi sehingga masing-masing data
-~egrasi Pengamatan Parameter Geofisika dalam Usaha Prediktabilitas Gempabumi 2
akan saling menguatkan dalam interpretasi dan penentuan pola-pola yang
mengandung prekursor gempabumi.
1.2. Perumusan Masalah
Penelitian mengenai parameter geofisika dalam rangka untuk mengetahui
adanya prekursor gempabumi telah dilakukan di Indonesia tetapi secara terpisah untuk
masing-masing metode dalam suatu wilayah yang berbeda. Hasil-hasil penelitian
tersebut masih menemukan suatu keraguan karena adanya pola yang tidak konsisten.
Oleh karena itu penelitian secara integrasi pengamatan parameter-parameter geofisika
dengan suatu jaringan peralatan yang berbeda dalam suatu tempat untuk mengamati even gempabumi dalam waktu yang sama perlu dilakukan agar lebih menguatkan
interpretasi adanya anomali berkaitan dengan gempabumi. Untuk tujuan penelitian ini di pilih tempat di Jawa Barat, dimana di Jawa Barat sudah terpasang peralatan
pengamatan parameter-parameter geofisika tersebut, selain itu aktivitas
kegempaannya cukup tinggi.
1.3. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Melakukan analisis stokastik data historis gempabumi di Indonesia
2. Menganalisis data-data integrasi pengamatan parameter geofisika yang
mengandung informasi prekursor gempabumi yang telah terjadi 3. Menguji prediktibilitas gempabumi berdasarkan informasi prekursor hasil integrasi
pengamatan parameter geofisika
1.4. Manfaat
Manfaat yang diharapkan dapat diperoleh dari penelitian integrasi pengamatan
arameter geofisika dalam usaha prediktabilitas gempabumi adalah sebagai berikut :
1. Tersedianya informasi mengenai parameter geofisika sebagai precursor
gempabumi yang semakin dapat dipercaya
tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 3
2. Tersedianya informasi tentang mekanisme siklus seimogenesis di wilayah
penelitian
3. Tersedianya informasi studi precursor untuk menuju prediksi gempabumi dari integrasi pengamatan data-data geofisika
1.5. Wilayah Penelitian
Wilayah penelitian adalah di Jawa Barat dan sekitarnya. Jawa Barat dipilih
karena merupakan kawasan yang rawan gempabumi yang dicerminkan dengan
tingginya frekuensi kejadian gempabumi di wilayah ini. Hal lain yang menjadi pertimbangan adalah bahwa di Jawa Barat telah terpasang beberapa peralatan untuk
monitoring parameter-parameter geofisika sehingga tujuan integrasi pengamatan parameter geofisika dapat terlaksanakan .
~-egrasi Pengamatan Parameter Geofisika do/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
11.1. Tatanan Tektonik Jawa
Tektonik Jawa didominasi oleh tunjaman ke utara lempeng oseanik IndoAustralia di bawah lempeng kontinen Eurasia yang relatif diam, dan diperkirakan
kecepatan pergerakannya 6 cm/tahun dengan arah mendekati normal terhadap
palung. Lempeng Indo-Australia menunjam dengan kedalaman berkisar 100-200 km di bawah pulau Jawa dan sekitar 600 km di utara Jawa. Akibat tunjaman tersebut terbentuk struktur-struktur geologi regional di wilayah daratan Jawa. Struktur terse but
dapat diamati di daratan Jawa bagian barat hingga Jawa bagian timur, di antaranya
Sesar Banten, Sesar Cimandiri, Sesar Citarik, Sesar Baribis, Sesar Citanduy, Sesar
Bumiayu, Sesar Kebumen - Semarang - Jepara, Sesar Lasem, Sesar Rawapening, Sesar
Opak, Sesar Pacitan, Sesar Wonogiri, Sesar Pasuruan, dan Sesar Jember. Konsekuensi
lain tunjaman lempeng tersebut mengakibatkan kegempaan yang tinggi dan lebih dari 20 gunung api aktif di zona ini. Gambar 2.1 dan 2.2 menunjukkan ilustrasi penunjaman lempeng Indo-Australia pad a lempeng Eurasia.
Gambar 2.1. Zona Subduksi di Selatan Jawa sejauh 250 km dari Pantai Selatan Pulau Jawa (USGS)
, tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika dalam Usaha Prediktabilitas Gempabumi 5
,.. ', . ","I
.,
>::::::::::::==.::==:::::....-~
",",
Sea level
la1e
I Uthosph ere .....[--
"'--....,-
\ 1ODkm depth-- -........ Earthquakes ..,
Gambar 2.2. Skema Elemen-elemen Tektonik dalam Pertemuan Lempeng Berupa
Zona Subduksi (MAE)
Dari hasil studi tomografi Widiyantoro, S. & Puspito, N.T., 1998 untuk daerah
Busur Sunda, dinyatakan bahwa lempeng litosfer di bawah Busur Sunda bagian timur
(Jawa-Flores) masih kontinyu, tetapi ada indikasi bahwa lempeng lithosfer mantel bagian atas menyempit terutama di bawah Jawa. Selain itu, ditemukan pula adanya
seismic gap di selatan Jawa yang dicirikan dengan adanya kekosongan pusat gempa.
Hal tersebut di atas mengindikasikan bahwa struktur lempeng yang menunjam di bawah 8usur Sunda bagian timur lebih dalam dibandingkan dengan struktur lempeng
yang menunjam dibawah Busur Sunda bagian barat. Sudut penunjaman di bawah Busur Sunda bagian timur sekitar 60, sedangkan
di bawah Busur bagian barat sekitar 40 (Widiyantoro dan Van der Hilst, 1996). Dengan melihat fakta tersebut dapat diperkiraka n bahwa dalam skala waktu geologi,
mur Busur Sunda bagian timur lebih tua sehingga lebih rigid dengan densitas lebih
:)esar dibandingkan dengan umur Busur Sunda bagian barat.
n tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika do/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 6
1410 km
410 km
660 km
1500 km
Anomali kecepat
bermekanisme sesar naik telah terjadi pada lajur Sesar Cimandiri pada peristiwa gempa bumi Gandasoli Sukabumi (1982) dan gempa bumi Cibadak Sukabumi (2000) . Gempa bumi Majalengka 1990 bermekanisme sesar naik telah terjadi pada lajur sesar naik Baribis. Gempa bumi bermekanisme sesar mendatar menganan telah terjadi di lajur sesar geser Bumiayu pada peristiwa gempa bumi Bumiayu (1995). Demikian pula halnya pada peristiwa gempa bumi Yogyakarta (2006) yang memperlihatkan mekanisme sesar mendatar mengiri.
I -6~
-7
1994.87 M=6.5 ~~ ,-' 1994.74 M-6.~
::;;z 1992.67 M=6.7
2000.82-M= .8' 2009.79M=o. __ 88,;;.:.63 M=6.1..........OJ
(j) [2006.55 M=6.1 ~ '/~ 2001.40 M=6.3 "'0
-8 1999.97 M=6.5 ~"O 2009.67 M=7.0 ~-: 2006.40 M=6.3 >"} 199(j) ,. 4M=6.7 ~ "'0
:::l 1996.94M=6.1 ...., 199 .44 - " :.= -C'CI L....J -9 I
L.'> .,J... r.:r 1985.~.J_ 0 2006.54 M=6.1. > ...~
2006.54 M~7.7 _'L,J. 2006.54 M=6.1 1994.~ M=6.6 ~
-10 L) 2009.68 M=6.2 ...._ .,.....).). 1994.45 M:
1974.68 M=6.6 ..........l1....;
.. . r 19.94.42 M=6./
-11 z) 1979.56 M=6.9 1994.42 M=6.__ 994.42 M=7.8 - r
1994.45 M=6.2 I -12 +-----~--~----_.----~----~----~----,_--~----_.-----
105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 Longitude [deg] z
MMI (Modified Mercalli Intensity). Skala MMI ini memiliki skala gempa kualitatif dari I sampai XII berdasarkan tingkat kerusakan yang disebabkan oleh suatu gempa.
Tabel2.1 Sejarah Kegempaan di Wilayah Jawa (Muktaf, 2008 dan BMKG, 2010)
I
Ms, Intensity, atau Kedalaman Tahun Bulan Tanggal latitude Longitude
keterangan (km)
1797 - - - - 8.4 -
1833 - - - - 8.7 -
1840 lanuari 4 - - Tsunami -
1859 Oktober 20 - - Tsunami -
1867 Juni 10 - - MM>VIII -
1875 Maret 28 - - MM=V~VII -
1903 Februari 27 8.00 106.00 7.9 25
1921 September 11 11.35 110.76 7.5 -
1937 September 27 8.88 110.65 7.2 -
1955 Mei 29 10.30 110.50 6.38 -
1962 Desember 21 9.00 112.40 6.27 -
1963 Desember 16 6.40 105.40 6.13 -
1972 Mei 28 11.05 116.97 6.2 -
1974 September 7 9.80 108.48 6.5 -
1976 luli 14 8.22 114.87 6.5 36
1977 Agustus 19 11.16 118.41 7.9 33
1977 Oktober 7 9.95 117.32 6.3 33
1979 Juli 24 11.15 107.71 6.9 31
1979 Oktober 20 8.32 116.02 6.2 33
1979 November 2 7.66 108.25 6.0 25
1979 Desember 17 8.41 115.96 6.3 33
1982 Maret 11 9.27 118.48 6.4 33
1982 Agustus 7 11.14 115.42 6.2 33
2006 Mei 27 7.96 110.46 6.3 10
2006 Juli 17 9.22 107.32 7.7 34
2009 September 2 -7.81 107.26 7.0 46
)ari catatan tersebut dapat dilihat bahwa kejadian gempa besar dengan kekuatan 'l1agnitude lebih besar dari 7 terjadi kurang lebih 25 tahun sekali. Sementara efek teqrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 9
ikutan yang diakibatkan oleh gempa di sekitar Jawa dari catatan tersebut bahkan ada
yang mengakibatkan tsunami, sehingga wilayah-wilayah di sekitar pantai selatan Jawa
memilki potensi bencana akibat gempa dan tsunami.
11.3. Prekursor Gempabumi
Gempabumi merupakan gerakan atau hentakan tiba-tiba akibat pelepasaan
akumulasi energi yang disebabkan oleh tumbukan antar lempeng, pergeseran sesar,
aktivitas gunungapi atau proses-proses lain hasil dari pelepasan akumulasi energi di
bumi. Energi yang teriepas tersebut disebarkan kesegala arah da!am bentuk
gelombang seismik/gelombang gempa. Gelombang seismik adalah gelombang elastik
yang dapat menjalar ke seluruh bagian dalam bumi dan melalui permukaan bumi, yang diakibatkan adanya gempabumi atau suatu ledakan. Pengembangan seismologi pada
saat ini adalah mencari tahu dimana energi ini berasal dan menurut Max Wyss (2000) berasal dari pergerakan lempeng elastik pada permukaan bumi yang berperan dalam
konveksi pendinginan planet.
Dalam ilmu fisika, sejauh mana memahami fenomena ini sering diukur dengan seberapa baik bisa memprediksinya. Oleh karena itu, pertanyaannya adalah bukan
pada apakah bisa atau tidaknya memprediksi gempabumi, melainkan adalah seberapa
baik kita bisa memprediksi gempabumi tersebut. Geller dkk. (1997a) memperkenalkan definisi prediksi dalam jangka waktu yang sangat pendek sehingga berpendapat bahwa gempabumi tidak dapat diprediksi karena adanya unsur ketidakteraturan tentang
kapan waktu kejadiannya. Menurut Max Wyss (2000), pernyataan bahwa gempabumi tidak dapat diprediksi itu salah, karena gempabumi dapat diprediksi jika menggunakan definisi yang berlaku secara umum dalam prediksi.
Definisi prediksi yang umumnya digunakan adalah penentuan lokasi, ukuran
dan waktu kejadian, semua dengan range kesalahan dan probabilitas (Allen, 1976). Selain itu diperlukan perkiraan probabilitas dalam menentukan gempabumi yang
ungkin akan terjadi atau hanya suatu kebetulan, hal ini diperlukan karena prediksi gempabumi merupakan suatu permasalahan yang tidak sederhana.
Prediksi gempabumi dapat dikategorikan sebagai probabilistik atau
:~terministik. Gempabumi merupakan fenomena yang sangat komplek sehingga tidak
- ~9grasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi
I
10
dapat diprediksi dengan penerapan hukum-hukum fisika seperti yang sudah dikenal,
seperti halnya arus listrik dalam rangkaian resistif yang dapat diprediksi dengan hukum
Ohm. Oleh karena itu informasi yang paling sering dipakai dalam pernyataan prediksi
adalah menggunakan teori probabilitas. Namun demikian istilah probabilitas tidak bisa
sepenuhnya digunakan dalam pernyataan zonasi seismik melainkan dalam probabilitas
yang tidak bervariasi dengan waktu. Prediksi bisa dikatakan sebagai suatu pemahaman
dan tujuan dari semua ilmu pengetahuan . Penelitian tentang prediksi gempabumi selalu ada dalam sejarah seismologi dimana prediksi gempabumi ini merupakan suatu hal yang sulit .
Pemahaman mengenai mekanisme kegempaan dan fenomena alam yang
muncul sebelum (precursor) gempabumi terjadi sangat diperlukan dalam langkah awal prediksi gempabumi. Pada umumnya penelitian prediksi gempabumi yang dilakukan
sampai saat ini adalah berdasarkan pada pengamatan prekursor gempabumi seperti
seismisitas, elektromagnetik, medan magnet bumi, sesar aktif, deformasi kerak dan
parameter fisika lainnya.
11.3.1. Lempeng Tektonik dan Siklus Seismik
Teori Lempeng Tektonik berasal dari hipotesis continental drift yang dikemukakan oleh Alfred Wegener tahun 1912. Dan dikembangkan lagi dalam bukunya
The Origin of Continents and Oceans terbitan tahun 1915. la mengemukakan bahwa benua-benua yang sekarang, dahulunya merupakan satu bentang benua yang bergerak
menjauh sehingga melepaskan benua-benua tersebut dari inti bumi seperti 'bongkahan es' dari granit yang bermassa jenis rendah yang mengambang di atas lautan basal yang lebih padat. Namun, tanpa adanya bukti terperinci dan perhitungan
gaya-gaya yang dilibatkan, teori ini dikesampingkan. Mungkin saja bumi memiliki kerak yang padat dan inti yang cair, tetapi tampaknya tetap saja tidak mungkin bahwa
~agian-bagian kerak tersebut dapat bergerak-gerak. Kemudian teori ini dibuktikan oleh
geolog Inggris Arthur Holmes pada tahun 1920 yang mengemukakan bahwa tautan
agian-bagian kerak ini kemungkinan ada di bawah laut sehingga terbukti juga teor; 3ahwa arus konveksi di dalam mantel bumi adalah kekuatan penggeraknya.
'1 tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 11
Bukti pertama bahwa lempeng-Iempeng itu memang mengalami pergerakan
didapatkan dari penemuan perbedaan arah medan magnet dalam batuan-batuan yang
berbeda usianya. Penemuan ini dinyatakan pertama kali pada sebuah simposium di
Tasmania tahun 1956. Mula-mula, penemuan ini dimasukkan ke dalam teori ekspansi
bumi, namun selanjutnya lebih mengarah ke pengembangan teori tektonik lempeng yang menjelaskan pemekaran (spreading) sebagai konsekuensi pergerakan vertikal (upwelling) batuan, teori ini juga menyangkal bahwa ukuran bumi terus membesar atau berekspansi (expanding earth) dengan memasukkan zona subduksi/hunjaman (subduction zone), dan sesar translasi (translation fault). Pada waktu itulah teori tektonik lempeng berubah dari sebuah teori yang radikal menjadi teori yang umum dipakai dan kemudian diterima secara luas di kalangan ilmuwan. Penelitian lebih lanjut tentang hubungan antara seafloor spreading dan pembalikan medan magnet bumi
(geomagnetic reversal) dilakukan oleh geolog Harry Hammond Hess dan oseanograf Ron G. Mason yang menunjukkan dengan tepat mekanisme yang menjelaskan pergerakan vertikal batuan yang baru.
Seiring dengan diterimanya anomali magnetik bumi yang ditunjukkan dengan lajur-Iajur sejajar yang simetris dengan magnetisasi yang sama di dasar laut pada kedua sisi mid-oceanic ridge, teori lempeng tektonik ini menjadi diterima secara luas. Kemajuan pesat dalam teknik pencitraan seismik di dalam dan sekitar zona WadatiBenioff dan beragam observasi geologis lainnya kemudian mengukuhkan teori
lempeng tektonik sebagai teori yang memiliki kemampuan yang luar biasa dalam segi
penjelasan dan prediksi. Penemuan teori lempeng tektonik in; memberikan kontribusi yang besar dalam
memahami fenomena gempabumi. Zona Wadati-benioff memberikan bukti tentang
subduksi dan seismisitas mid-ocean dalam pembentukan lempeng. Sistem pergerakan
empeng perlahan-Iahan menjelaskan pengklasifikasian bagian tektonik dan seismik. lasifikasi baru ini membolehkan data-data rekaman sejarah kegempaan diekstrapolasi
:Jada area sekitarnya sesuai dengan perkembangan zonasi seismik.
Teori lempeng tektonik juga mendukung bahwa terjadinya gempabumi utama ....... empunyai kerakteristik khusus dan dapat diprediksikan. Dengan diketahuinya
-.egrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 12
kecepatan relatif gerak lempeng di setiap batas lempeng dan menunjukkan waktu yang konstan maka gempa-gempa besar di batas lempeng seharusnya terjadi pada suatu interval yang teratur, yaitu siklus.
Konsep siklus seismik (Fedotov, 1968) adalah konsekuensi dari hipotesis seismic gab (kesenyapan seismik) (Fedotov, 1965), yang hukum-hukumnya berlaku dalam ketiga parameter gempa utama yaitu lokasi, besar dan waktu terjadinya. Patahan dapat dibagi menjadi segmen permanen dimana pada masing-masing gempabumi yang tejadi mempunyai karakteristik magnitudo dan interval yang teratur. Durasi siklus seismik dalam suatu segmen terkait dengan tingkat rata-rata kegempaan di daerah
tersebut (parameter yang bergantung pada kecepatan relatif lempeng). Tetapi model ini terlalu sederhana yang berarti bahwa setiap segmen patahan terisolasi dari
lingkungannya, regangan elastis di lithosfer hanya terkait dengan gerakan lempeng dan
pelepasan regangan ini hanya berkaitan dengan besarnya karakteristik gempabumi.
Namun keteraturan ini hanya bisa dicapai pada suatu kondisi fisik yang ideal dan hal ini
telah diakui dalam beberapa variasi model yang diusulkan, misalnya, bahwa magnitudo
dan waktu gempabumi sebagian bergantung pada besarnya gempabumi sebelumnya
dalam suatu siklus (Papazachos et ai, 1997.) Bagian utama dari siklus seismik diperlihatkan secara skematis pada Gambar.
2.5A. Siklus dimulai dan diakhiri oleh gempabumi utama. Ada tiga tahap: tahap
pertama yaitu gempa susulan dari gempabumi utama sebelumnya, tahap kedua adalah
interval yang sangat panjang dengan kegempaan relatif rendah dan tahap ketiga adalah percepatan aktivitas yang berpuncak pada gempabumi utama berikutnya.
Tahap yang ketiga yang sering disebut tahap percepatan aktivitas pelepasan energi
inilah yang telah menarik banyak perhatian ka rena kemungkinan pada saat inilah
dimana bisa dilakukan prediksi kuantitatif untuk kejadian gempabumi berikutnya dalam suatu siklus. Dengan kata lain bisa disebut sebagai precursor gempabumi
(misalnya Bufe dan Varnes, 1993; Jaume dan Sykes, 1999).
- tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 13
,j ,'f
- '~i rrs_ A.. - h~ "Sel!:ii-1iC Cl/ :j~ "
'A:t It\':hnr" .!.,t:er1
" Il l.
"
/ 1 1' ~1 ~ ---:'"
8 . T~fi ' s C TilE' ~ f}'SJr::;gcnr~ ::; ' CCC:!3~
Gambar. 2.5. Perbandingan diagram skematis siklus seismik (Fedotov, 1968) dengan proses seismogenic. (A) Membagi siklus seismik pada garis putus-putus menjadi dua tahapan, (B) Menunjukkan precursor seismik dan gempa susulan untuk masing-masing gempabumi utama. (e) Prekursor seismik merupakan bentuk dasar step-junction, meskipun waktu pada proses seismogenik dapat berfluktuasi dalam berbagai variasi waktu sebelum dan sesudah
gempabumi utama, seperti ditunjukkan oleh panah.
Pada suatu tingkat keteraturan kejadian gempabumi, seperti yang ditunjukkan dalam hipotesis kesenyapan seismik yang didukung oleh teori lempeng tektonik,
dihadapkan pada penemuan yang lebih baru yaitu ketidakteraturan deterministik.
Power Law merupakan fitur dari sistem ketidakteraturan dan fitur ini terdapat dalam
seismologi (seperti juga dalam geologi), yang tidak memlliki skala waktu yang khusus. Ketidakteraturan deterministik memberikan suatu gambaran bahwa
egempaan yang muncul sampai sekarang tidak berhubungan satu dengan yang
3innya. Hukum Omori pada peluruhan gempa susu!an, seperti hubungan Gutenberg
ichter, adalah Power Law. Oi dalam Seismologi, skala waktu telah menjadi konsep 'esepakatan sehingga perbedaan kualitatif dalam skala waktu dapat berubah. Hukum
- ~egrasi Pengamatan Parameter Geojisika do/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 14
Bath's (Richter, 1958, hal 69) membedakan gempa utama dari gempa susulan oleh pengamatan empiris bahwa gempa utama adalah rata-rata sekitar 1,2 unit lebih besar
dari gempa susulan yang terbesar sehingga gempa utama menimbulkan gempa minor
di skala yang lebih kecil. Utsu (1970) menemukan bahwa seluruh peristiwa gempa utama/gempa susulan dapat dikumpulkan dalam rangkaian gempa susulan yang lebih
besar. Dengan demikian, sebuah gempa susulan pada satu skala waktu dapat menjadi gempa utama dalam skala waktu yang lebih rendah. Hal ini secara fisika masuk akal,
karena mekanisme gempa utama yang menghasilkan gempa susulan tidak memiliki
karakteristik skala waktu, satu dapat mengatakan bahwa gempa dangkal ukuran
berapapun dapat menghasilkan gempa susulan. Selanjutnya, sebuah gempa secara bersamaan bisa sebagai foreshock, gempa utama, gempa susulan atau yang lainnya.
Masing-masing mengklasifikasikan sesuai dengan konteknya.
11.3.2. Proses Seismogenik
Dengan mempelajari siklus seismik dan didukung oleh data pengamatan, kita dapat membuat suatu model seismogenesis yang memperhitungkan catatan sejarah kejadian gempabumi, lempeng tektonik dan ketidakpastian deterministik. Model siklus seismik lama seperti disebutkan sebelumnya yang diperlihatkan pada Gambar. 2.5A,
dimu!ai dengan gempa susulan dar; gempa utama dan diakhiri dengan aktivitas
prekursor seperti gempa berikutnya, karena pada saat itu diasumsikan bahwa dua
gempa utama terjadi pada segmen patahan yang sama dan memiliki (karakteristik) magnitudo yang sama.
Aktivitas prekursor seismik pada gempa bumi besar mempunyai lokasi,
magnitudo dan fraktal yang hampir sama dengan gempa susuJan. OJeh karena itu
model proses seismogenik yang sekarang dikembangkan menjelaskan bahwa serangkaian gempabumi yang terjadi menjadi prediktor tentang lokasi, waktu dan -nagnitude dari gempabumi utama (Evison dan Rhoades, 1998). Gempabumi utama _ ga dapat dianggap sebagai prediktor serangkaian gempa susulan (Evison, 1999) . odel ini berkaitan dengan proses yang berujung pada sebuah gempabumi utama dan :e masuk baik sebagai aktivitas prekursor ataupun gempa susulan. Urutan ini secara
.5 ematis diperlihatkan pada Gambar. 2.5B.
- :egrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 15
Kesamaan antara gempa yang menjadi precursor untuk gempabumi utama dan gempa susulan, dicatat dalam model dengan membagi dalam tiga tahapan fenomena
patahan: pembentukan retakan, patahan dan penstabilan. Secara singkat, proses ini
kemudian sebagai berikut. Seismogenesis gempa utama, dimulai dengan pembentukan
retakan utama dan proses ini menghasilkan serangkaian retakan kecil dengan cara
yang sama dengan gempabumi utama menghasilkan gempa susulan. Gempa bumi
yang menjadi precursor merupakan hasil dari retakan kecil ini dan gempabumi utama berasal dari retakan utama.
Prekursor seismik paling mudah dipelajari karena kekayaan data katalog gempabumi dan efektivitas jaringan seismograf modern. Tapi model ini juga dapat mengakomodasi jenis precursor lain. Secara umum precursor gempabumi dibagi ke dalam dua klasifikasi yaitu fenomena seismik dan nonseismik. Yang termasuk klasifikasi
fenomena seismik antara lain kesenyapan seismic (seismic gap), penurunan (seismic quiescene) dan peningkatan aktivitas seismisitas dan perubahan kecepatan gelombang seismic. Sedangkan fenomena nonseismik yang termasuk dalam precursor gempabumi
merupakan suatu fenomena yang berhubungan langsung dengan deformasi lokal
(ketinggian dan kemiringan tanah, tekanan batuan, ketinggian permukaan air tanah, dsb) termasuk juga medan listrik dan magnetic, emisi EM, resistivitas batuan, emisi akustik dan gas (radon dan helium), dsb.
Dalam skala waktu model seismogenik dibagi menjadi dua yaitu masa antisipasi dan masa respon, waktu respon yaitu waktu dimana setelah gempa utama terjadi yang diikuti oleh gempa susulan dan efek-efek lain dari gempabumi seperti deformasi dasar
samudra, tsunami, tanah longsor dan masalah-masalah social yang timbul akibatnya.
Sedangkan masa antisipasi adalah masa dimana proses pembentukan retakan sampai
gempa utama terjadi, pada masa inilah yang menjadi target penelitian dalam usaha rediktabilitas gempabumi dilakukan (Gambar 2.6). Pada masa antisipasi dibagi enjadi 3 tahapan yaitu, jangka panjang (beberapa tahun sampaipuluhan tahun),
.--= gka menengah (beberapa bulan sampai beberapa tahun) dan jangka pendek eberapa hari sampai beberapa bulan). Metode-metode prediksi gempabumi
- ~e grasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 16
dilakukan berdasarkan pengamatan precursor seismic dan pengamatan parameter-
parameter fisika .
f r1 ; Oritlin time,,
. I, '" I, Sun at:>! Landslides $lr~% t lansf sr ,wltin'J XUq"fi\,on I~ffe\
Dynamic tngg ~"Tl9 . .1 r .-/ "-.. ault _ &,j;mrc _ Sl IIJd ural 8. nonSlru~fural _ So cioeco nonnic . tur shaJ.Jng damage to bUIlt .nvrro nment afterefl ect sTeClOnlC Stress cc~nnulatl o n N~cle:alJon - Up . e /
109dmg '~/ '\,. SefIOo r../rsunanni ~ Hu~an casualt ies ~ delonnnyro "
$lQW slip t ransie r~s / \ / Disease
.-- Foreshccks-- '- - Aftershocks ..---- ._.... -.-- - - ..-. - ...- ..... -..-.-- -. ..... .- .- .... - ..
century decade year month week o minute hou r day 'leer decade ~ Anticipation time Response time -+
Gambar 2.6. Skematik Proses Seismogenik merupakan masalah yang sistematik bertingkat
dalam usaha prediksi gempabumi (Jordan (2008))
Prediksi gempabumi jangka panjang adalah menentukan waktu kejadian gempabumi pada suatu segmen sesar terte nt u atau zona seismik tertentu dan
memperkirakan waktu dari gempabumi yang akan terjadi berdasarkan siklus gempabumi. Informasi non-precursor dari seismologi, geologi dan geodesi seperti pola
seismisitas sebagai precursor jangka panjang (seperti kesenyapan seismik) digunakan untuk memperkirakan laju kejadian gempabumi dan probabilitas kejadian gempabumi l ang akan dating dalam prediksi gempabumi jangka panjang . Penghitungan laju ejadian gempabumi tahunan pada zona seismic sangat diperlukan dalam pembuatan ~ode l prediktabilitas waktu dan magnetudo gempabumi (Papazachos, 1989). Pada
asa ini merupakan fase pembentukan patahan karena aktivitas tektonik.
Seismologi merupakan dasar dalam prediksi gempabumi jangka menengah, : ;:! amasa ini merupakan masa penum pukan energi atau tekanan. Mayoritas peneliti
:? am seismologi meneliti fenomena yang memicu terjadinya gempabumi, berbagai ~ -ameter seismologi, teori nonlinear dan penelit ian berdasarkan pada data-data
_-= bagai parameter dilakukan.
. :?'Jrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 17
r r cq lJ cnc y (Hl } [)(,
GPS Satellite 1 l Lf ,e e ... 'I
.... TRMM 10 -.
100 .
1< ,:, 3 co~pon ont Magnot I c f i e I d I??;I.If l.F ':'Vert i ca l pu lse EM wave IUlkII,)
DEME IIJk t \-,I. F,:, 2co. ponent Magnet ic f i eld IOOk t I.F IMF ':',p i kr. I i ke noi,e (I lOlH7 "nd 163kHl) 1M
trEK emi ss ions (,IMHz) 111M t IIf ':'Pu l se em i ss ions 122.2,1,111,) IOOM- tVHF 6invisible propar.at i on of
FY waves 1/6-90,1111,) ~~ /
,:, Direct Signal from Source Rijg ion l[mi ~6 i o n )
Microfracture 6 Indiect Signal (Transmiss i on Anoma l y) I onosphar i c 0 i surbance
VH
I F
r
RCl don H e, EmissIOn ?
'f. ,.
~ -
Electrokinetic
Gambar 2.7. Fenomena yang terkait di dalam sistem ionosphere-atmosphere-lithosphere.
(Yumoto dkk., 2006)
Pada saat ini, beberapa pendekatan dan model dibuat untuk menjelaskan kejadian saat persiapan atau sesaat sebelum gempabumi terjadi dan prediksi jangka pendek dilakukan berdasarkan pengamatan deformasi kerak. Prediksi gempabumi
jangka pendek juga dilakukan dengan mengamati perubahan kondisi elektromagnetik, geomagnetik, awan-episenter gempabumi, suhu tanah, radiasi bumi, emisi gas radon,
air bawah permukaan, resistivitas, mikroseismik, GPS TEe dan prekursor biologi
dengan mengamati perilaku aneh binatang. Yumoto et. al. (2006) juga menuliskan ada dua model yang dikenal untuk emisi langsung ULF karena patahan seperti yang
ditunjukkan pada gambar 2.7, emisi ULF telah dipertimbangkan secara langsung mencerminkan informasi tentang patahan mikro di dalam litosfer. Mekanisme ini
berdasarkan relaksasi pada dinding retakan yang terbuka, hal ini diusulkan oleh
Molchanov dan Hayakawa (1995, 2001). Model yang kedua diusulkan oleh Fenoglio et al (1994). Mereka mengusulkan suatu model dari reservoar terisolasi yang pecah, Ilenghasilkan elektrokinetis (EK) yang menimbulkan suatu medan magnet transien. l1 0del ini menganggap konversi elektrokinetis terjadi di suatu difusi air setelah retakan :erbuka untuk mengganti perubahan-perubahan di dalam tekanan pori-pori yang tinggi - tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika do/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 18
di sekitar retakan (Mizutani et aI. , 1976; Jouniaux dan Pozzi, 1995; Fenoglio et aI., 1995). Selain radiasi langsung ULF dari daerah tempat terjadinya gempabumi yang dihubungkan dengan proses terjadinya gempabumi dan hubunganya dengan emisi electromagnetis ULF, perubahan konduktivitas geoelektrik di dalam dan dekat daerah
gempabumi mengawali perubahan amplitudo dari pencerminan gelombang
elektromagnetik yang dihasilkan dari sumber nonlithospheris.
11.4. Prekursor Seismik
Penelitian terhadap pola kegempaan te lah lama diperkenalkan sebagai dasar
untuk memahami fenomena sebelum terjadinya gempa. Meskipun prediksi gempabumi sampai saat ini masih menjadi perdebatan, namun pengamatanpengamatan terhadap anomali kegempaan sebelum kejadian gempa besar masih banyak sekali dijumpai. Studi terhadap pola kegempaan ini merupakan salah satu aspek yang penting dalam penelitian prediktabilitas gempabumi. Beberapa kasus
menunjukkan bahwa anomali pola kegempaan dan variasi anomali tingkat kegempaan merupakan prekursor dalam skala waktu menengah sampai pendek sebelum kejadian gempa-gempa besar (Wiemer and Wyss, 1994; Wyss and Habermann, 1988; Wyss dan Wiemer, 2000). Studi terhadap seismicity quiescence seringkali muncul sebagai prekursor untuk kejadian gempa-gempa besar (Wyss dan Habermann, 1988; Wyss dan Martirosyan, 1998; Wiemer dan Wyss, 1994). Disamping itu studi terhadap accelerating seismicity (Varnes, 1989; Bufe dan Varnes, 1990, 1993; Sornette dan Sammis, 1995; Newman dkk., 1995; Bowman dkk., 1998; Brehm dan Braile, 1999; Zo"
lIer dan Hainzl, 2002) juga mendukung pengamatan anomali pola kegempaan sebelum ,
changes antara lain dengan metode Z. Metode Z dipergunakan untuk mendeteksi
perubahan dalam tingkat seismisitas (Haberman, 1983). Metode nilai-z membandingkan tingkat se ismisitas pada jende!a waktu yang berbeda . 11.4.1.1. Perubahan Laju Seismik dengan Fungsi LTA
Agar anomali tidak bias secara statistik seperti halnya dalam hal mendeteksi
periode berkurangnya tingkat seismisitas, fungsi LTA (Long Term Average) lebih cocak diterapkan. Nilai-z dengan fungsi LTA dapat dihitung dengan persamaan :
~ 1 :/
:J r l :J I Iif : : I I U I I
-+-----'----'------~Time
dimana Rail merupakan rata-rata tingkat seismisitas data keseluruhan kecuali data
pada interval periode yang kita pilih . Rw' merupakan rata -rata tingkat seismisitas pada
interval periode yang kita pilih. Sail dan Swi merupakan variance pada periode all dan
HI . Sementara n ail dan nw! merupakan jumlah event pada periode all dan wl . Nilai z
ang positip menunjukkan bahwa pada interval yang kita pilih terjadi penurunan ratarata tingkat kegempaan dibandingkan rata-rata tingkat kegempaan keseluruhan data
,ecuaJi data pada interval yang kita pilih. Sebaliknya nilai z yang negatif
"'1engindikasikan bahwa pada interval yang kita pil ih rata-rata tingkat kegempaannya
-eningkat.
. 4 .1.2. Perubahan Laju Seismik dengan Fungsi Percentage Disamping dengan fungsi LTA, nilai-z dapat pula ditentukan dengan fungsi
: ::'centage.
-: :z-grasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 20
'
Q) D E :::J c: Q) >OJ:: o "3 E :::J U
I Time ..... ~...~
to t t 9
Nilai-z dengan fungsi percentage dapat dihitung dengan persamaan :
11.4.2. Periodisitas Gempabumi
11.4.2.1. Teori Kegempaan
Metode untuk mengetahui karakter kegempaan suatu wilayah adalah dengan
,elasi Gutenberg-Richter (1954) yang biasanya dinyatakan dalam suatu hubungan yang sederhana sebagai :
log n(JV/) = a - bM (2.1)
logN(M) = a' -bM (2.2) ::l imana n(M) adalah jumlah gempabumi dengan magnitude M dan N(M) adalah jumlah mulatif. Konstanta a merupakan parameter aktivitas seismik yang secara umum
encerminkan tingkat seismisitas pada suatu wilayah selama periode tertentu dan
: 'asa disebut juga sebagai index seismisitas. Nilai-a bervariasi untuk suatu daera h :engan daerah lainnya bergantung pada periode pengamatan serta ukuran ruangnya.
:Jnstanta b biasa dikenal dengan nilai-b merupakan parameter tektonik. Banyak ahli
enyatakan bahwa nilai-b bergantung pada karakter tektonik dan tingkat stress atau
-: 'uktur material suatu wilayah (Scholz, 1968; Hatzidimitriou, 1985; Tsapanos, 1990). :; iasi nilai-b suatu wilayah berhubungan dengan heterogenitas struktur dan distribusi
_. ess wi layah tersebut (Scholtz, 1968; Biswas, 1988). Nilai-b dapat diperkirakan
- :egrasi Pengamatan Parameter Geofisika do/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 21
dengan cara statistik, salah satunya yang dikemukakan oleh Utsu (1965) yang dikenal dengan metode estimasi maksimum likelihood (MLE) sebagaimana persamaan berikut:
log e 0.4343b= =-=-- }vf -M min M -M min (2.3)
Dimana M adalah magnitude ra ta-rata dan Mmin adalah magnitude minimum.
Dengan standar deviasi dihitung mengguna kan formula dari Shi dan Bold (1982) sebagai berikut :
&=2.30b 2 i(M, - MYl n(n-1) (2.4) ,=,
Nilai-a dientukan dari menggunakan formula berikut
a = logN(M ~ Mo) + log(bln 10) +Mob (2.5) atau untuk distribusi kumulatif
a =a-log(bln10) {2.6} 11.4.2.2. Cumulative Benioff Strain
Perubahan katalog gempabumi dalam analisis aktivitas kegempaan biasanya
dilakukan dalam bentuk deret waktu Benioff strain release atau akar kuadarat energi di suatu daerah gempa tertentu yang besarnya pada waktu t adala h :
\1
-(1)= I E;(t)' 2 (2.7)
dimana Ei adalah energi even ke-i.
Konversi magnitude menjadi energi dengan menggunakan formulasi dari Gutenberg
and Richter (1942) yang dinyatakan sebagai :
log Es =11.8 + 1.5 Ms (2.8) 11.4.2.3. Periode Ulang Gempa
Jumlah gempabumi per tahun secara teoritis dihitung dengan membagi nilai-a
:engan periode observasi (T) a, =allogT (2.9)
a~ =aiiogT (2.10)
r ~egrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 22
Sehingga Jumlah frekuens i kumulatif gempabumi per tahun atau disebut indeks
seismisitas adalah :
(2.11) Dengan demikian dapat diformulasikan kemungkinan terjadinya satu kali atau lebih gempabumi dengan magnitude leb ih besar dari M dalam periode T sebagai:
P(M, T) =(1- e - N(M )oT ) (2.12) Dengan diperoleh N1(M) dapat dihitung nilai rata-rata periode ulang dari gempabumi merusak yaitu :
e = tahun N](M ) (2.13)
11.5. Prekursor Magnetik dan Elektromagnetik
lonosfer dapat dipengaruhi oleh bermacam gangguan, sebagai contoh,
gangguan matahari, badai geomagnetik, cuaca, gunung api dan gempa bumi. Meski
ionosfer terutama dipengaruhi oleh matahari dan aktivitas magnetospheric, anomali
anomali ionospheric yang muncul sebelum gempabumi dan gangguan-gangguan
ionospheric yang dipicu oleh gerakan permukaan vertikal dari gelombang seismik juga bisa diamati (Liu, 2006).
Menurut Yumoto et.al. {2006) telah banyak penelitian-penelitian tentang precursor elektromagnetik yang telah dipublikasikan dan asosiasinya dengan
gempabumi (Gambar 2.6). Precursor jenis ini sudah dipelajari dengan suatu frekuens i ang lebar mencakup seperti ULF dan emisi pulsa listrik, VLF dan VHF sound ing pada
atmosfer dan observasi-observasi gelombang plasma satelit. Tetapi pengamatan di
:-ermukaan bumi atas gelombang elektromagnetik {EM) di dalam batasan ULF (f
hanya untuk melihat ke dalam batasan yang paling menjanjikan yaitu dalam batasan ULF untuk penyelidikan (Gambar 2.8) .
few week
Mrcro clack-electrifica t ion Signa l emission Hydro -chemical changes (Radon ) (D C-ULF, ELF, VLF. El ectroki netic phenomena LF, MF, HF, VHF)
Anomalou stra nsmlssionNet charge accu mulation (OMEGA, VLF, FM(V HF))Ionospheric distu rbances
Gambar 2.8 Konsep sinyal EM (Yumoto et aI., 2006)
Untuk lebih memahami fenomena dari anomali geomagnetik ULF yang
berhubungan dengan gempabumi yang besar, telah diana lisa data pengamatan ULF di
sta siun Kototabang dan Biak pad a saat te rjadinya gempabumi Aceh dan Nias pada tahun 2004-2005, menggunakan analisis polarisasi dan fungsi pindah dengan
menggunakan metoda transformasi wavelet . Hasil-hasil analisis polarisasi
menunjukkan peningkatan anomali nyata sebelum terjadinya gempabumi Aceh dan l ias. Peningkatan nyata ini ditemukan pada SZ/SD. Peningkatan anomali ini ditemukan
:leberapa m inggu sebelum gempabumi utama terj ad i (Saroso et . aI., 2006) .
1.6. Prekursor Suhu Permukaan dan Kelembaban Relatif
Perubahan suhu dan kelembaban relatif sebelum gempa besar dapat dijelaskan : eh kerangka mekanisme fisis yang dikemukakan o!eh Pull inet dan Boyarchuk.
:2m ikiran utama dari variasi yang diamati ada lah adanya ionisasi udara yg diproduksi
.: 2h peluruhan Radon. Hal ini diperkuat oleh paper Scholz et al (1973) yang - 2nyatakan bahwa Pengeluaran Radon dari ke ra k bumi meningkat sebelum gempa
:egrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 24
bumi. Dapat di li hat pada ga mbar 2.9 bahwa variasi ali ran Ra don sebelum gempa bumi
di Turki berkisar 2 - 3 minggu. Flux radon mencapai puncaknya kemudian pada tepi
puncak yang jatuh gempa t erjadi.
a) Balikesir Soil Radon Gas
(Da:ly Average) 120,----------------------------------------------------------------,
BANDIRMA, SAROZ, M- 48 MooS.3 -145 k
9 June 2003 6 July 2003 100
80
60
40
20
0 (") (") (") (') ('; ('; (') (") (') C? C? C? (S (") (") (") (') C? (") ,~ C? (") g C? 0 0 0 '" c 8 a a a c 0 0 '" c 0 0 0 0 a 0 a c a a 0 c a a c 0 a a c '" '" '" '" '" '" ("v "- (V C>J M (""j ri ~ q '" "0 ,n cD
" '4
;t;2 KD.fisi .,..DWT tinY
frekwensi}. 256 sampel ini merupakan koefis ien DWT tingkat pertama. Kelua ran filter lowpass juga memi liki 256 sampel, tetapi itu membentang (spans) di setengah yang lain dar; band frekwe nsi, frekwensi dari 0 sampai 1[12 rad/s . Sinyal ini kemudian di lewatkan melalui filter lowpass dan highpass yang sama untuk penguraian lebih
lanjut. Keluaran yang filter lowpass yang kedua diikuti dengan subsampling mempunyai 128 sampel yang menjangkau ba nd f rekwensi 0 sampai 1[14 rad/s, dan kelua ra n filter highpass yang kedua diikuti dengan subsampling mempunya i 128
sampel yang menjangkau band frekwensi 1[14 sampai 1[12 rad/s. Filter sinyal high pass yang kedua membentuk Koefisien DWT tingkat dua. Sinya l ini memiliki setengah
resolusi waktu, tetapi dua kali reso lusi frekwensi dari sinyal tingkatan pertama . Dengan
kata lain, resolusi waktu telah berkurang dengan faktor 4, dan f rekwensi resolusi telah
meningkat dengan faktor 4 dibandingkan dengan sinyal aslinya . Keluaran Filter lowpass
kemudian disaring sekali lag; untuk penguraian lebih lanj ut. Proses ini berlanjut sampai t inggal dua sampel. Untuk sampel spesif ik ini akan ada 8 t ingkatan penguraian, masing
masing mempunyai separuh jumlah sampel tingkat {level} yang sebe lumnya. DWT dari sinyal asli kemudian diperoleh dengan mengabungkan semua koefisien mulai dari yang
tingkat terakhir pengu raian (menyisakan dua sampel, da lam hal ini). DWT kemudia n akan mempunyai jumlah koefisien yang sama seperti sinya l yang aslinya.
Frekuensi yang pal ing menonjol dalam sinyal asli akan muncul sebagai ampl itudo tinggi dalam daerah sinyal DWT yang me liput i frekwensi tertentu tersebut.
Perbedaan transformasi ini dari transformasi Fourier adalah lokalisasi waktu dari
"rekuensi ini tidak akan hilang. Meskipun, lokal isasi waktu akan memiliki resolusi yang
: ergantung pada pada tingkat mana ia muncul. Jika informas i utama sinyal berada
:::lada frekwensi tinggi, sebagaimana sering terjadi, loka lisasi waktu da ri f rekuensi ini 3 ~an menjad i lebih tepat, karena mere ka dicirikan oleh lebih banyak jumlah sampel . . ka informasi utama hanya terdapat pada frekuensi yang sangat rendah, lokalisasi
aktu tidak akan begitu tepat , karena sedikit sampel digunakan untuk menunjukkan : nyal pada f rekuensi ini. Prosedur ini pada hakekatnya memberikan resolusi waktu
ang baik pada frekue nsi tinggi, dan resolusi frekuensi yang baik pada frekuensi
--e ndah. Sebagian besar sinyal prakt is yang ditemui merupakan jenis ini.
" "egrasi Pen gamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 33
BAS III. METODE PENELITIAN
Konsep da n teori unt uk masing-masing prekursor gempabumi te lah dije laska n pada bab sebelumnva. Tahapan awal dari penelitian ini diawali dengan stud i lite ratur
dimana dari studi ini dikumpulkan beberapa jenis informasi t ent ang anomali Vg menandakan sinval precursor gempabum i yang dicari, termasu k jangka waktu sebel um gempabumi ketika prekursor itu dimulai, durasi prekursor te rsebut, amplitudo da ri
sinva l prekursor, rasio sinyal-to-noise yang d iak ibatkan gangguan normal dan jarak dari titik pengamatan gempa. Se la in itu, beberapa sumber informasi dasar dikumpulkan
untuk setiap gempabumi, t ermasuk t anggal, waktu, lokasi dan besarnya gempabumi.
Untuk set iap jenis prekursor, informasi penga matan dari survei literatur dikumpulkan dan dianalisa untuk menemukan data statistik dari inisiasi dan du rasi prekursor,
kekuatan sinval prekursor dan hubungan sifat Vg menandakan sinyal dengan besarnva
gempa bumi dan jarak dari titik pengamatan ke sumbernya. Kemudian pada tahap berikutnya yaitu tahap pengolahan dan analisa data terdiri dari tiga bagian utama ya itu
(Gambar 3.1): (i) Pengolahan dan ana lisis data seism ik sebagai prekursor gempabumi (ii) Pengola han dan anal isis data geomagnet ik dan elektromagnet sebagai
prekursor gempabumi
(iii) Analisis integrasi precursor gempa bumi
11 1.1. Pengolahan dan Analisis Data Seismik sebagai Prekursor Gempabumi
Tahapa n pengo\ahan data me\iput i :
a. Pemilihan kata log gempabumi.
::l. Seleksi data dan penveragaman magnitude.
Plot distribusi frekuensi magnit ude untuk melihat ke lengkapa n data sehingga
diketahui nilai magnitude kompletnessnya (Me). Decluster kata log unt uk menghi\angkan pengaruh fo reshock dan aftershock sehingga data menjadl independen.
regrasi Pengamatan Parameter Geoftsika da/am Usaha Predik tabi/itas Gem pabumi 34
e. Perhitungan nilai-b, nilai-a, periode ulang dan periodesitas berbasis wavelet
dengan la ngkah-Iangkah ;
Normalisas; data dengan transformasi Box-Cox yang dapat dituliskan
sebaga i ;
T(Y) =(Y-< - 1)/ A dimana Y adalah variable responsible dan .X adalah parameter transformasi.
Modeling data dengan autoregressie lag-l dengan metode Burg dimana
metode ini menggunakan prinsip maksimum entropy.
Transformasi menggunakan wavelet non orthogonal, karena transformasi
non orthogo nal sesuai untuk analis is deret wakt u yang smooth, dimana
variasi kontinyu pada amplitudo wavelet. Mother wavelet yang dipilih
wavelet Morlet level 6 karena skala wavelet ini mendekati periode
Fouriernya.
Transformasi dengan wavelet dilakukan denga n script Matlab, da ri
t ra nsformasi akan diperoleh kontur periodisitas terhadap waktu dan
perba ndingan spektrum even t erhadap spekt rum globalnya .
f. Perh itungan variasi temporal nilai-b.
g. Pemetaan ni la i-z dengan fungsi LTA, stud; kasus gempa Tasikmalaya September
2009, dan gempa Sukabumi 26 Juni 2010.
h. Pemetaan nilai-z dengan f ungsi percentage, studi kasus gempa Tasikmalaya
September 2009, dan gempa Sukabumi 26 Jun i 2010 .
.i. Analisis tempora l nilai-b.
j . Analisis nilai-z. dengan fungsi LTA.
k. Anallsis nilai-z denga n fungsi percentage .
.., tegras; Pen gamatan Parameter Geof isika do/am Usaha Predik tabi/itas Gempabumi 3S
-- -- -
---
---
-----
(,------- --M-U-LA-I --~-~--,-, ............ _---
----)
KATALOG GEMPABUMI
DARI US GS DAN BMKG
TAHU N 1973 - 2010
...
PEMILIHAN KATALOG
GEMPABUMI, SELEKSI DAN
PENYERAGAMAN MAG NITU DO
+ PLOT DI STRI BU SI FREKU EN SI
M AGN ITUDO
*DE CLU STER KATALOG I I
9 PERHITU NGAN NILAI-B, NILAI-A,
PERI ODE U LANG
...
-=J
VA RIASI
ELEKTRO MAGN ETI K
TAHU N 2009 - 2010
--" ANALI SAK ELENGKAPAN DATA DAN
PENG HI LANGAN SPIKE
9 PEMILIHAN DATA MALAM HARI
DAN PENGGABUNGAN DATA
+
FILTER DENGAN WAVELET
+ POLARI SASI KOMPONE N V ERTI KAL
DAN HORI SO NT AL
_y.
J
VA RIASI MAGN ETI K TAHU N 2009 - 2010
/-.Y
ANALISAKELENGKAPAN DATA DAN
PENGHILANGAN SPIKE
+ PEMILIHAN DAT A MALAM HARI
DAN PENGGABUNGAN DATA
9 FILTER DEN GANWAVELET
+ POLARI SASI KOMPONE N V ERTI KAL
DAN HORI SO NTAL
+
I /1
//
I
PERHITUNGAN VARIASI TEMP ORAL
NILAI-B
_:t_ PEMET AAN NI LAI-Z DEN GAN
FUNGSILTA
+ PEMET AAN NI LAI-Z DEN GAN
FUNGSI PERCENTAGE
+ ANALISA HASIL
l
I
ANALI SA RASIO INTEN SITA S
SPEKTRAL
I NTEGRASI PARAMETER GEOFISIKA I
ANALI SA RASI 0 I NTE NSIT AS SPEKTRAL
PARAMETER SUHU PERMUKAAN DAN
KELEMBABAN
-- .. ---
KESIMPULAN I I
~ SELESAI
Gambar 3.1. Diagram alir penelitian
Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 36
111.2. Pengolahan dan Analisis Dat a Magnetik dan Elektromagnetik sebagai
Prekursor Gempabumi
Tahapan pengolahan data dan analisis data magnetik dan elektromagnetik meliputi :
111.2.1. Pemilihan Data
Pemilihan data meliputi dua macam yaitu pemilihan data historis gempabumi
dan pemilihan data medan magnet bumi. Dat a historis gempabumi yang digunakan
adalah gempabumi dengan M~5.0 kare na pada gempabumi dengan M~5.0
diperkirakan mulai menimbulkan gangguan pada medan magnet bumi dan juga pada gempabumi ini bisa mengakibatkan kerusakan yang besar serta menyebabkan tsunami.
Data gempabumi diperoleh dari stasiun pengamatan BMKG yang berjarak radius 300 km dari stasiun pengamatan magnetik maupun elektromagnetik di Pelabuhan Ratu
(Gambar 3.2) . Data medan magnet bumi dan elektromagnetik yang dianalisa adalah data
pengukuran dari stasiun pengamatan magnetik di Observatory Geofisika Pelabuhan
Ratu, Sukabumi, Jawa Barat. Data time series dipotong sesuai dengan waktu dimana
terjadi gempabumi dengan M~5.0, kira-kira 1 bulan sebelum dan 1 bulan sesudahnya. 111.2.2. Metode Pengolahan Data
Dalam penelitian tanda-tanda yang berkaitan dengan gempabumi besar di Jawa
sepanjang 2009 - 2010 (magnitude Mw ~ 5.0) ini yaitu dengan menganalisa data medan magnetik ULF dan data magneto telluric (elektromagnet) dari Observatory Pelabuhan Ratu, Sukabumi. Data magnetic ULF tersebut diperoleh dari pengukuran
dengan alat fluxgate magnetometer 3 komponen, sedangkan data magnetotelluric
didapat dar i pengukuran medan magnet dengan menggunakan alat fluxgate
magnetometer 3 komponen dan pengukuran medan listrik dengan menggunakan alat
Electric System measurement dari chiba electronics. Data gempabumi yang digunakan
adalah data dari Agustus tahun 2009 sampai dengan luni 2010 dengan magnitude lebih
besar dari 5 dan berjarak 300 km dari stasiun pengamatan . Dalam penyelidikan fenomena hubungannya dengan gempabumi, dila kukan anal isa spectral density ratio
(analisa polarisasi) dan analisa spectral wavelet pada kedua data magnetic dan elektromagnetik.
In tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Predik tabilitas Gempabumi 37
SEBARAN GEMPABUMI TAHUN 2009 - 2010 (M>5.0)
RADIUS 300 KM DARI STASIUN PELABUHAN RATU
104 0 106 0 108 0 110 0 -4 0 p::::=======:I--.....-....,.~=====;::======~--,...-1IIIIIf1 _4 0
.J I 1, 1 I
~
_8 0
M < 6 I *
* 6
lebih sedikit diband ingkan pada waktu siang hari. Pada umumnya metode polarisasi
magnetik yang digunaka n, metode ini mengacu pada pe rbandingan antara medan
magnet komponen vertika l (Z) dengan komponen horisonta l (H) atau (D). Ni lai polarisasi dihitung dari pengukuran data magnet dengan magnet omete r 3 komponen.
Kemudian raw data di lihat ke lengkapan dan kemungkinan adanya noise. Dalam analisa
anomali dilakukan j uga analisa spectral pada data medan magnet 3 komponen dengan menggunakan metode wavelet. Dari pemrosesan data akan dihit ung nilai po larisasi
dan dianal isa tren dari raw data, apakah ada peningkatan atau penurunan dengan
pola-po la te rtentu dia nta ra waktu kejadian gempabum i dengan M2S.0. Sedangkan untuk dat a magnetotelluric digunakan data malam hari (jam 23.00 - 03.00) dengan sampling rate 1 Hz, dat a raw d iana lisis untuk tiap channel dan di filter menggunakan
transformasi wavelet unt uk mendapatkan frekuensi 0.01 Hz (ULF), kemud ia n ditampilkan sebagai grafik rasio intensitas spektraJ medan magnet dan meda n list rik
dalam kawasan wakt u. Analisa dilakukan terhadap t ime series te rsebut untuk melihat
anomali-anomali yang mungkin te rjadi sebe lum dan sesudah gempa bumi t erjadi kemudian anomali te rsebut akan diklarifikasi dengan gangguan akibat aktiv itas
matahari, gangguan ini bias dilihat dari data dst indeknya .
111 .3. Analisis Integrasi Precursor Gempabumi
Tahapan pada bab ini yaitu mengintegrasikan hasil-hasil dar; pengo lahan untuk
masing-masing metode precursor gempabumi pada suatu stud i kasus gempabumi
besa r ya ng sama. Selain mengintegrasikan hasil pengolahan metode seismik, magnet ik
dan elektromagnetik, ditambahkan pula data-data historis pa rameter lain yaitu data
aktivitas gunungapi dan parameter meteorologi . Diharapkan dari ana lisa masing
masing metode bisa sali ng mendukung adanya suatu prekursor gempabumi dan
menemukan suatu pola konsistensi, sehingga bisa diketahui adanya prekursor sebe!um
gempabumi besar yang akan terjadi dan dapat juga menjelaskan mekanisme siklus seimogenesis di wilayah penelitian.
fntegrasi Pengamatan Parameter Geofisika do/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 39
BABIV
HASIL DAN ANALI SA
IV.l. Variasi Spatial Nilai-b
Hasil perhitungan ni ta i-b zona subduksi jawa yang menggunakan metode waighted least square memberikan niai sekitar 1,3 sedangkan n ilai-b dengan metode
maksimum likelihood yaitu sekitar 1. Perbedaan nilai dari kedua cara perhitungan ini
biasanva akibat pengaruh jumlah data dan perbedaan dalam penentuan magnitude completness. Variasi spatial nilai-b dan ni lai-a di w ilayah penelitian tampak seperti
pada Gambar 4.1. dimana min imum nilai-b sekitar 0,8 dan nilai maksimumnya sekitar
2,5. Berdasarkan hasil penelitian pa ra ahli, nilai-b yang rendah biasanya bekorelasi
dengan tingkat stress yang tinggi, sedangkan nilai-b yang t inggi sebaliknya. Selain itu,
w ilayah dengan heterogenitas yang besar berkorelasi dengan harga b-value yang t inggi
(Mogi, 1962) .
,,+--~--.,--~, -----,,--,-~-~~-~.,, ;~ ,' .1 l Q1':. ~07 P.,; lV\ I tO H l I i . 113 1',,.
l ~
identifikasi dari NOAA dan ISC. Ada nya zona gap kegem paan (seismic gap) ini juga perl u diwaspadai sebagai zona yang berpotensi gempa besar. Variasi spatial nlla i-a
dengan minimum sekitar 5 dan maksimumnya sekitar 14. Pada Gambar 4.1. tampak
dua kluster dengan variasi ni lai-a sek itar 9 sehingga kedua kluster ini be rarti memiliki
aktivitas kegempaan yang t inggi.
l10." , ~----,--,------,--.,-------,--------,-I ~ :' 2 f 12-1---, , " II 10::; 106 ~ () l IDe H'!') 1111 111 112 11-"
Gambar 4.2. Peta Densitas Kegempaan Wilayah jawa Peri ode 1973-2010
IV.2. Variasi Temporal Nilai-b
J'bI ~;"Y11lU ....,-IIll- - La ; . I
. . ~ :
~ - .... - - - .. - - ~ - - . - . - - - - _.' - " -
1
U
j1.4 -0 -.
1")
1
. - ;
21)10
t!W i~ rme/~ec ~"I
Gambar4.3. Variasi Tempora l Nilai-b Zona Subduksi Jawa dari Katalog NEIC 1973-2010
!ntegrasi Pengamatan Parameter Geofisika do/am Usoha Prediktabi/itas Gempabumi 41
Scholz (1968) adalah yang pertama menyatakan bahwa nilai-b memilki hubungan yang je\as terhadap stress di da lam suat u volume batuan. Dalam eksperimennya, ia mengamati bahwa penurunan b berkorelasi dengan kenaikan stress
di dalam batuan. Variasi temporal nilai-b untuk wilayah Jawa peiode 1973-2010
sepert i terli hat pada gambar 4.3. Pada pene lit ian akhir-akh ir ini pada katalog global
dan kata log regional yang berbeda menjukkan bahwa nilai-b secara signif ikan lebih rendah untuk even yang terkait dengan thrust dibandingkan dengan normal dan
patahan strike-slip (Schorlemmer et al. , 2005) .
IV.3. Periode Ulang Gempabumi
Gempabumi dengan magnitude 6 berpeluang besar untuk te rjad i di zona subduksi pulau jawa dalam kurun waktu sekitar lima t ahun (Gambar 4.4) . Secara umum dari pet a Gambar 4.4. gempabumi dengan magn itude 6 di zona ini memiliki
periode ulang yang berbeda-beda yaitu sek itar 5 hingga 20 tahun . Periode ulang yang
pendek biasanya berkorelas i dengan nilai-a yang tingg i. Periode yang pendek dengan
wi/aya ll dengan akt ivitas kegempaan yang relatif tinggi terutama adalall wilayall
samudera Indonesia sebelah se!atan Jawa Barat dan selatan Jawa Timur.
-6
-7
18
-10
:::+-1---"--..,-,--.-,---"-~--., -- -,,--,-,--,,--I 105 106 " 07 0": 109 110 111 112 113 114
Lor.:] 1Jot- [11egj
Gambar 4.4. Peta Periode Ulang Gempabumi Zona Subduksi Jawa M=6
Pe riodisitas kegempaan zona subduksi Jawa menggunakan metode wavelet
dengan keda laman 0-300 km memberikan informasi bahwa periodisitas secara umum
n tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 42
sekitar empat hingga lima tahun. Periodisitas berdasarkan kedalaman sumber gem pa
menunjukan adanya kesamaan periodis itas gempabumi dominan yaitu sekitar empat hingga lima tahunan, meskipun demikian untuk gempa dangkal terdapat siklus dua
tahunan yang cukup kuat.
IV.4. Perubahan laju Seismisitas Precursor se ismik sangatlah penting, namun demikian sam pai saat ini masih
menjadi topik yang mengundang kontroversi. Salah satu diantaranya adalah precursor kesenyapan seismik (seismic quiescence ). Ada beberapa metode untuk mendeteksi precurosv seismic quiiescence be rdasarkan data katalog gempabumi salah satu
diantaranya ada lah analisa perubahan tingkat se ismisitas menggunaka n metode z.
Ana lisa perubaha n ti ngkat seismisitas sebelum kejadian gempa Tasikmalaya 2 September 2009 M 7,5 (USGS) dapat dil ihat pada gambar 4.5 menggunakan metode LTA dan gambar 4.6 menggunakan metode percentage . Gambar a menunjukkan distribusi spasial nilai-z periode 1973,0863 - 2009,7902 cut at tahun 2004.65 dengan
iwl 1,5 tahun. Gambar b merupa kan distribusi spasial nila i-z periode 1973,0863
2009,7902 cut at tahun 2005. 65, iwl 1,5 tahun . Gambar c dan d berturut turut cut at
pada tahun 2006, 65 dan 2007,65. Dari distribusi spas ial nilai-z tersebut dapat
diketahui bahwa penurunan tingkat seismisitas di daerah sekitar mainshocks mulai
terjadi 3 tahun sebel um kejadian gempa Tasikmalaya 2 September 2009 M 7,S.
100S ." 6
4~ 2
110S 0 [1 -2 2 . -4 ~-~-~-~--l -4
1050E 106"E 107"E 10aoE l090 E 107E 1OaoE
(a) (b )
In tegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 43
80S
1(1's100S
110S11S
"1 [1 -2
2 -4
-4
gas
105E 106E 107"E 10SeE 1090ElOSoE 106"E 1070E lOs oE 109"E
(C) (d) Gambar 4.5. Variasi nilai-z data NEIC 1973.0579 - 2009.6694 dengan fungsi LTA (a) Cut at
2004.65 (b) Cut at 2005.65 (c) Cut at 2006.65 (d) Cut at 2007.65. Grid O,15xO,15 N 100. Nilai positip mengindikasikan penurunan tingkat seismisitas
x 10~
a
110S . 2
~O 10SoE 106E 107E 108"E 1U9"E
(al (b) lOSOE l 06E 107E 1(';8E 1('f.)E
7"s
80S
gas
6000 100S 300
- -200 ,oeo
2000 11S 100 o
- 10010SoE 106E 107E lOSoE 100"E
(c) Gambar 4.6. Variasi nilai-z data NEIC 1973.0579 - 2009.6694 dengan fungsi Percentege (a) Cut at 2004.65 (b) Cut at 2005.65 (c) Cut at 2006.65 (d) Cut at 2007.65. Grid O,15xO,15 N 100. Nilai
positip mengindikasikan penu runan ti ngkat seismisitas
10SoE 106E 107E 106"E 1090E
(d)
--/ntegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi 44
2
1.8
1.6
1.4
1.2 Cl) ..2 ns 1 =i" .c
0.8
0.6
0.4
0.2
0
b-value I ,
8 b I ' .,..
I I' I' i "
I , i I ...- - ,. ,
.", -.- #', .
.... - - ....... '" I' .- - ",.,
I
, ,
, ,\ -.- - ~
1980 1985 1990 1995 2000 2005 Time I [dec. year]
Gambar 4.7. Variasi Temporal Nilai-b di daerah Jawa barat sebelum gempabumi Tasikmalaya 2 September 2009
Variasi temporal nila i-b wilayah Jawa bagian barat menunjukkan adanyan penurunan nilai-b sebelum kejadian gempa tasikmalaya 2 September 2009 sebagaimana terlihat pada gambar 4.7.
Analisa perubahan tingkat se ismisitas sebelum kejadian gempa Ujungkulon 16 Oktober 2009 M 6,4 (USGS) dapat d ilihat pada gambar 4.8 menggunakan metode LTA dan gambar 4.9 mengguna kan metode percentage . Gambar a, b, c, d, e dan f
menunjukkan distribusi spasial nilai-z periode 1973,0863-2009,7902 dengan 11'11 1,5 tahun berturut-turut cut at tahun 2003,3; 2004,3; 2005,3; 2006,3; 2007,3 dan 2008,3.
Dari distribusi spasia l nilai-z tersebut dapat diketahu! bahwa penurunan ti ngi
" ,I "u;r "",,"::..:,.. I
..
J
(a)
80 S
jv '=~-~ "'.~ c
(b) (e)
88 6 6 4
22 ao -2
-2
80 S
90 S
1040 E 30' 1050E 30' 1060E 3~' 10~
8
-6 2 2 4
2 00 o
-2 -2 -2
-4
(d) (e) (f) Gambar 4.8. Variasi nilai -z da a NEIC 1973,0863-2009,7902 dengan fu ngsi LTA (a) Cut at 2003,3
(b) Cut at 2004,3 (e) Cut at 2005,3 (d) Cut at 2006,3 (e) _Cut at 2007,3 dan (f) Cut at 2008,3 .
Grid O,15xO,15 N 100_ ilai positip mengindikasikan penurunan tingkat seismisitas
06 S 60S
~)J J"o.;.' ~,
200 300
a
.I>.t
70s7"s 70 S !'
80s80S5'$
100
a
104E 30' 10SoE 30' l060E 30' 1O'f'E
(a) (b ) (e)
-I ~ -,
/ntegrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi 46
200
100
o
1040E 30' 1050E 30' 1000E 30' 1070E
300
200
00
o
(d) (e) (f)
Gambar 4.9. Variasi nilai-z data N EIC 1973,0863-2009,7902 dengan fungsi Percentage (a) Cut at 2003,3 (b) Cut at 2004,3 (c) Cut at 2005,3 (d) Cut at 2006,3 (e). Cut at 2007,3 dan (f) Cut at
2008,3. Grid O,15xO,15 N 100
Variasi Temporal b-value Pada Hiposenter Gempabumi Ujungkulon
a B
-6.5 --1
'"
.1>
. ",
..,
C Gambar 4.10. a) b-value pada hiposenter data I< grid 0,2xO,2 jumlah N
minimum 30, Radius Tetap R 110 km (b-value 1.18 Cum Number 116). b) b-va lue pada hiposenter data 0 ~( (b-value 1.15 Cum. Number 288). c) b-value pada
hiposenter data d _ (b-value 1.13 Cum. Number 305)
integrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usoha Prediktabilitas Gem pabumi 47
Variasi temporal nilai-b pada hiposeter menunjukkan nilai-b yang mengalami penurunan sebelum kejadian gempabumi ujungkulon 16 Oktober 2009 M 6,4 sebagaimana terlihat pada gambar 4.10. dan tabie 4.1.
Tabel 4.1 Variasi Temporal b-value Pada Epicenter Gempabumi Ujungkulon No Tahun b-value
,
1 2005 1.18 2 2006 1.15 3 2007 1.13
Analisa perubahan tingkat seism isitas sebelum kejad ian gempa Tasikmalaya M 6,3 (USGS) tanggal 26 Juni 2010 dapat dilihat pada gambar 4.11 menggunakan metode LTA dan gambar 4.12 menggunakan metode percentage. Gambar a, b, c, d
menunjukkan distribusi spasial nilai-z periode 1973,06-2010,26 dengan iw/1,5 tahun berturut-turut cut at tahun 2005,75; 2006,75; 2007,75 dan 2008,75. Dari distribusi
spasial nilai-z tersebut dapat d iketahui bahwa penurunan tingkat se ismisitas d i daerah
sekit ar mainshocks mula i terj ad i 3,5 tahun sebe lum kejad ian gempa Tasikmalaya 26 Juni 2010 M 6,3.
60 S ..----'---,.....--,)-'--~___r_'.'_-_-, -.. ~ ...... --+"'~" ~r-,-
j \ ~- - , ~~\!~.' ~,'
o
-2 101'E l00'E 101'E
(a) (b)
Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabi/itas Gempabumi
-2
48
~S r-~~ r~~-~~ --~----t~~ -~~~,-~ --- ,'"
-iJ /C. f
7"5
8S
9S
3105
!::if
11 0S I: -1
-2
105E 108E 109cE
(e) (d)
Gambar4.11_Variasi nilai-z data NEIC 1973,06-2010,26 dengan fungsi LTA iw11,5 tahun (a) Cut at 2005,75 (b) Cut at 2006J5 (e) Cut at 2007J5 dan (d) . Cut a t 2008,75. Grid 0,15 x 0,15 N =
80.
80 S
gos
laoS
,,5
{,
~ ,j ~,~-'"---"-
.. ---\ .J
106E
90 S
100 S
106E 106E 10n:
50
o
-51
(a) (b)
Integrasi Pengamatan Parameter Geofisika da/am Usaha Prediktabilitas Gempabumi
-2
49
60S '- '--' .~ J "-~~,
,. " I
'v '-' "-~;..70S r'\..-------""-,~.
80S
90 S
100S
:=;'
11"5
10SoE ',06" E 1070 E 108 E 109E
C)
60S
70S
80 S
90 S
1C
5C
0
.5(
100 S
110 S
-
'. ~
~'\..,..r""" --""'" - p~\.
";:-.. ...'1
,, -~
,"
-----------"-c~