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~