i

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL

PROGRAM STUDI GEOFISIKA JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS GADJAH MADA

MAKALAH METODE KOMPUTASI

ANALISIS GEMPA DI BENUA AFRIKA

PER 11 JANUARI 2003-19 OKTOBER 2012

Disusun Oleh:

Arriqo’ Fauqi Romadlon

13/353624/PA/15721

Dosen Pengampuh:

Prof. Dr. Kirbani Sri Brotopuspito

YOGYAKARTA

JULI

2014

ii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim

Segala puji kehadirat Allah SWT yang telah memberikan keyakinan, ilmu pengetahuan,

dan petunjuk untuk membangun kehidupan yang lebih baik. Segenap rasa syukur tak lupa

tetap tercurahkan kepada-Nya atas semua nikmat, pertolongan, dan karunia-Nya, sehingga

kami dapat menyelesaikan makalah metode komputasi yang sederhana ini.

Terima kasih kami ucapkan kepada Bapak Prof. Dr. Kirbani Sri Brotopuspito selaku

dosen yang mengampuh mata kuliah Metode Komputasi, terima kasih juga kami ucapkan

kepada orang tua atas doa dan dukunganya serta teman-teman da semua pihak yang telah

membantu hingga terselesaikannya makalah ini.

Segala kesempurnaan hanya milik Allah SWT semata. Kami hanyalah seorang manusia

biasa yang pasti memiliki kesalahan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun

sangat diperlukan agar makalah ini menjadi lebih baik dan bermanfaat. Semoga praktikan

juga tidak lupa mengucapkan syukur sebagai wujud penghambaan kepada-Nya.

Yogyakarta, 3 Juli 2014

Arriqo’ Fauqi Romadlon

iii

DAFTAR ISI

JUDUL .......................................................................................................................................i

KATA PENGANTAR .............................................................................................................ii

DAFTAR ISI ..........................................................................................................................iii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................1

A. Latar Belakang ................................................................................................................1

B. Tujuan .............................................................................................................................2

BAB II ISI DAN PEMBAHASAN..........................................................................................3

A. Pengertian........................................................................................................................3

1. Gempa Bumi..............................................................................................................3

2. Benua Afrika..............................................................................................................3

B. B-Value..........................................................................................................................12

C. Peta Dasar, Peta Kontur, dan Peta Kedalaman..............................................................14

D. Time Series dan Periodogram .......................................................................................17

BAB III PENUTUP ...............................................................................................................24

A. Kesimpulan....................................................................................................................24

REFFERENSI…………………….........................................................................................25

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Afrika adalah benua terbesar kedua dunia dan kedua terbanyak penduduknya setelah

Asia. Dengan luas wilayah 30.224.050 km² termasuk pulau-pulau yang berdekatan, Afrika

meliputi 20,3% dari seluruh total daratan Bumi. Dengan 800 juta penduduk di 54 negara,

benua ini merupakan tempat bagi sepertujuh populasi dunia.

Plato dan pegunungan banyak terdapat di Afrika bagian Selatan.Kawasan tersebut

banyak memiliki mata air dan aliran sungai dengan ketinggian antara 500 - 1.200 m dari

permukaan laut.Plato dan pegunungan di Afrika yang terkenal adalah Plato Umbagi dan Plato

Tassilin-Ajjer di Sahara, Plato Shaba di bagian Tenggara, Plato Lunda dan Plato Drakensberg

di bagian Selatan, Dataran Tinggi Ethiopia di sebelah Timur, serta Plato Angola di bagian

tengah.Pegunungan yang terdapat di Afrika, yaitu Pegunungan Atlas yang membentang dari

Pantai Barat Laut Afrika hingga Tunisia dan Pegunungan Cape di bagian Selatan.Gunung di

Afrika pada umumnya tidak aktif, namun masih ada beberapa yang aktif.Adapun titik

tertinggi Afrika berada di Gunung Kilimanjaro (5.894 m) di Afrika Timur yang selalu

tertutup salju. Dari beberapa gunung yang masih aktif itulah masih sering terjadi gempa

vulkanik, selain itu gempa tektonik sering terjadi di Afrika bagian Utara karena Negara-

negara di Afrika sebelah utara terletak di perbatasan lempeng samudra Atlantik dan lempeng

benua Asia, Negara-negara tersebut meliputi Negara Libiya, Al-Jazair, Nigeria, dll.

Gempa bumi sendiri adalah getaran atau guncangan yang terjadi di permukaan bumi

akibat pelepasan energi dari dalam secara tiba-tiba yang menciptakan gelombang

seismik.Gempa bumi biasa terjadi di sebabkan oleh pergerakan kerak bumi atau lempeng

bumi, aktivitas sesar di permukaan bumi, pergerakan geomorfologi secara lokal contohnya

terjadi runtuhan tanah, aktivitas gunung api, ledakkan nuklir. Kata gempa bumi juga di

gunakan untuk menunjukkan daerah asal terjadinya kejadian gempa bumi tersebut. Bumi kita

walaupun padat, selalu bergerak, dan gempa bumi terjadi apabila tekanan yang terjadi karena

pergerakkan itu sudah terlalu besar untuk dapat ditahan.Gempa bumi terjadi setiap hari di

bumi, namun kebanyakan yang terjadi adalah gempa kecil dan tidak menyebabkan

kerusakkan apa-apa.Gempa bumi kecil dapat mengiringi gempa bumi besar, dan dapat terjadi

2

sebelum atau sesudah gempa bumi besar tersebut. Gempa bumi di ukur dengan alat

Seismometer. Gempa bumi di bagi menjadi berbagai macam, yaitu : gempa bumi vulkanik,

gempa bumi tektonik, gempa bumi runtuhan, dan gempa bumi buatan.

Di Afrika sendiri kebanyakan gempa bumi disebabkan oleh gempa tektonik dan

gempa vulkanik, gempa tektonik di Afrika kebanyakan terjadi pada Afrika bagian utara yaitu

tempat bertemunya lempeng Eurasia dan Lempeng Afrika, selain itu juga terdapat ertemuan

antara lempeng Arabian dengan lempeng Afrika, sedangkan untuk gempa vulkanik sendiri

banyak terjadi di Afrika bagian tengah dan timur karena di bagian itu banyak terdapat gunung

dan pegunungan, dengan adanya makalah ini akan di analisa siklus gempa pada benua Afrika

dari tanggal 11 Januari 2003 hingga 19 Oktober 2012, dimana nantinya dapat diketahui waktu

pengulangan gempa terbesar sehingga dapat digunakan sebagai cara untuk melakukan mitigsi

bencana.

B. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui nilai B-value gempa di benua Afrika.

2. Menentukan runtutan waktu (Time Series) gempa di benua Afrika.

3. Menentukan Periodogram gempa di benua Afrika.

4. Mengetahui siklus gempa terbesar.

5. Mengetahui besarnya energi gempa.

3

BAB II

ISI DAN PEMBAHASAN

A. Pengertian

1. Gempa Bumi

Gempa bumi adalah getaran yang dapat dirasakan di permukaan bumi karena adanya

getaran, terutama yang berasal dari dalam lapisan-lapisan bumi.Gempa Bumi memiliki

hiposentrum atau jarak fokus gempa, yaitu titik atau garis tempat peristiwa yang

menimbulkan terjadinya gempa, letaknya di dalam litosfer pada kedalaman yang bervariasi,

di laut Jawa tercatat hiposentrum dalamnya 700 km, sedangkan gempa di lepas pantai barat

Sumatra, Selatan Jawa, dan Nusa Tenggara kedalamannya sekitar 50 km. episentrum gempa,

yaitu titik atau garis di permukaan bumi atua permukaan laut tempat gelombang permukaan

mulai dirambatkan, atau tempat gelombang primer dan sekunder pertama kali mencapai

permukaan bumi atau laut.

Gelombang gempa bumi, dibedakan menjadi 3 macam yaitu :

a) Gelombang longitudinal atau gelombang primer adalah gelombang gempa yang

dirambatkan dari hiposentrum melalui lapisan litosfer secara menyebar dengan

kecepatan antara 7-14 km per detik, mempunyai periode antara 5-7 detik. Gelombang

ini adalah gelombang yang pertama kali dicatat oleh seismograf.

b) Gelombang transversal atau gelombang sekunder adalah gelombang gempa yang

bersama-sama dengan gelombang primer dirambatkan dari hiposentrum ke segala

arah dalam lapisan litosfer dengan kecepatan antara 4-7 km per detik dan mempunyai

periode 11-13 detik. Karena kecepatan gelombang transversal lebih kecil daripada

gelombang longitudinal, maka gelombang transversal dicatat di seismograf setelah

gelombang primer.

c) Gelombang panjang atau gelombang permukaan adalah gelombang gempa yang

dirambatkan mulai dari episentrum menyebar ke segala arah di permukaan dengan

kecepatan rambat antara 3,5 – 3,9 km per detik dan mempunyai periode yang besar.

4

Gelombang gempa panjang inilah yang mengiringi gelombang primer dan gelombang

sekunder dan merupakan gelombang perusak bumi.

Gempa Bumi juga memiliki, Pleistosista yaitu garis khayal yang membatasi sekitar

episentrum yang mengalami kerusakan terhebat akibat dari gempa bumi. Kemudian Isoseista

yang merupakan garis khayal pada permukaan bumi yang mencatat tentang kerusakan fisik

yang sama akibat dari suatu gempa, dan biasanya ditandai dengan angka romawi yang

menunjukkan skala kekuatan gempa. Isoseista yang berdekatan dengan episentrum diberi

angka romawi yang lebih besar dari sekitarnya. Juga Homoseista adalah garis khayal pada

permukaan bumi yang mencatat besarnya gelombang gempa primer pada waktu yang sama.

A. Faktor Terjadinya Gempa Bumi

1. Berdasarkan peristiwa yang menyebabkan terjadinya gempa dibedakan menjadi 3

yaitu :

a) Gempa vulkanik adalah gempa bumi yang disebabkan oleh aktivitas gunung api.

Gempa ini tidak begitu hebat. Sumber kekuatan gempa bumi vulkanik hanya berasal

dari aktivitas magma gunung api. Gempa vulkanik biasanya hanya dapat dirasakan

oleh penduduk yang tinggal di sekitar gunung yang meletus.

b) Gempa tektonik adalah gempa bumi yang disebabkan oleh dislokasi atau perpindahan

pergeseran lapisan bumi yang tiba-tiba terjadi dalam struktur bumi sebagai akibat

adanya tarikan atau tekanan. Pergeseran lapisan bumi dapat secara vertikal ataupun

secara horizontal.Gempa tektonik dapat menimbulkan kerusakan yang parah apabila

episentrumnya dangkal.

c) Gempa runtuhan atau terban adalah gempa bumi yang disebabkan oleh tanah longsor,

runtuhnya atap gua atau terowongan di bawah tanah. Intensitas gempa runtuhan

sangat kecil sehingga gempa ini tidak akan terasa pada jarak yang jauh.

2. Berdasarkan kedalaman hiposentrumnya gempa bumi dibedakan menjadi 3 yaitu :

a) Gempa dangkal adalah gempa yang kedalaman hiposentrumnya kurang dari 50 km

dari permukaan bumi. Gempa dangkal pada umumnya menimbulkan gempa yang

sangat besar.

b) Gempa intermedier atau gempa sedang adalah gempa bumi yang hiposentrumnya

pada kedalaman antara 50 – 300 km dari permukaan bumi.

c) Gempa dalam adalah gempa bumi yang kedalaman hiposentrumnya antara 300 – 700

km dari permukaan bumi. Gempa bumi dalam pada umumnya tidak membahayakan.

5

Getaran gempa bumi merambat dari hiposentrum dan menyebar ke segala arah dalam

wujud getaran gelombang primer dan sekunder. Sedangkan dari episentrum terjadi

rambatan getaran gempa di permukaan bumi dalam bentuk gelombang panjang.

B. Skala Kekuatan Gempa Bumi

Skala kekuatan gempa bumi diukur berdasarkan kuat atau lemahnya getaran.Kekuatan

gempa bumi umumnya dinyatakan dengan skala Richter.Skala Richter didasarkan pada alat

pengukur gempa bumi, yaitu seismograf Wood Anderson.Hasil pengukuran alat pengukur

gempa bumi ini dengan cepat dapat diketahui berapa kekuatan gempa dan jarak antara lokasi

pengamat dengan sumber gempa.

Magnitudo gempa adalah sebuah besaran yang menyatakan besarnya energi seismik

yang dipancarkan oleh sumber gempa. Besaran ini akan berharga sma, meskipun dihitung

dari tempat yang berbeda. Skala yang kerap digunakan untuk menyatakan magnitudo gempa

ini adalah Skala Richter (Richter Scale). Secara umum, magnitudo dapat dihitung

menggunakan formula berikut:

adalah magnitudo, adalah amplitudo gerakan tanah (dalam mikrometer)

adalah periode gelombang

adalah jarak pusat gempa atau episenter

adalah kedalaman gempa

dan adalah faktor koreksi yang bergantung pada kondisi lokal & regional

daerahnya

Skala kekuatan gempa bumi tidak hanya skala Richter saja, tetapi ada juga skala

Mercalli dan skala Omori.Pada skala Richter, kekuatan gempa diukur berdasarkan getaran

magnitudo.Akan tetapi, pada skala Mercalli dan skala Omori berdasarkan tahapan yang

berkaitan dengan intensitas gempa.Untuk mengukur intensitas kekuatan gempa, ada beberapa

macam skala, antara lain :

1. Skala kekuatan gempa bumi menurut C.F. Richter

Skala Richter adalah skala logaritmis, dan setiap selisih satu skala perbedaan energi adalah

31,5 kali lebih besar.

6

C.F. Richter menyusun skala gempa bumi berdasarkan skala magnitudo (ukuran besarnya

gempa) dengan menggunakan klasifikasi angka 0 sampai 8.Semakin besar angkanya, maka

semakin besar magnitudonya.

Cara menentukan intensitas gempa menurut Richter adalah menggunakan jarak dan besaran

amplitudo.Berikut ini adalah tabel skala kekuatan gempa bumi menurut C.F. Richter.

No. Magnitudo Klasifikasi secara umum

1 78 Bencana nasional (national disaster)

2 77 - 8 Gempa besar (major earth quake)

3 76 - 7 Gempa destruktif (destructiveearth quake)

4 76 - 6 Gempa merusak (damaging earth quake)

5 74 - 5 Gempa keras (stronglyearth quake)

6 73 - 4 Gempa kecil (small quake)

7 0 - 3 Goncangan kecil (small shock quake)

Skala Richter terdapat pada pesawat pengukur antara lain pesawat Anderson. Dengan

model pesawat ini orang dengan cepat dapat membaca kekuatan atau magnitudo gempa, jarak

episentrum dari pengamatan, serta besarnya amplitudo getaran gempa.Jika jarak episentrum

300 km, dengan arah 30, sedangkan amplitudo menunjukkan 10 mm, maka kekuatan gempa

(magnitudo) gempa adalah 5 pada skala Richter.

2. Skala kekuatan gempa bumi menurut Mercalli

Mercalli menyusun skala gempa bumi berdasarkan skala intensitas gempa.Intensitas

gempa suatu tempat adalah kekuatan gempa ditaksir berdasarkan eek geologis dan efeknya

terhadap bangunan-bangunan dan manusia.Skala Mercalli disusun dengan menggunakan

angka romawi. Berikut ini adalah tabel skala gempa bumi menurut Mercalli :

No. Intensitas Klasifikasi secara umum

7

1 I Getaran tidak dapat dirasakan oleh semua orang, kecuali

orang yang sangat peka terhadap getaran

2 II Getaran dirasakan oleh beberapa orang, benda ringan yang

bergantung bergoyang

3 III Getaran dirasakan nyata di dalam rumah, terutama lebih satu

lantai dan kendaraan yang sedang berhenti agak bergerak

4 IV Getaran dirasakan oleh banyak orang, pecah belah, daun

jendela bergetar, dinding berbunyi karena pecah

5 V

Getaran dirasakan oleh setiap penduduk. Barang-barang

banyak yang berjatuhan, tiang tampak bergoyang, dan bandul

jam dinding berhenti

6 VI

Getaran dirasakan oleh setiap penduduk dan pada umumnya

penduduk terkejut. Meja dan kursi bergerak, cerobong asap

pabrik rusak

7 VII

Getaran terasa agak kuat dan setiap orang keluar rumah.

Bangunan banyak yang rusak, cerobong asap pabrik pecah

dan getaran dirasakan oleh orang yang sedang naik kendaraan

8 VIII

Getaran terasa kuat. Dinding bangunan dapat lepas dari

rangka rumah dan meja kursi terlempar, orang yang sedang

naik kendaraan terganggu keseimbangannya

9 IX

Getaran terasa sangat kuat. Kerangka rumah banyak yang

terlepas, rumah tampak bergeser, instalasi air minum banyak

yang putus

10 X

Getaran agak dahsyat. Dinding rumah tergeser dari

pondasinya, tanah terbelah, rel kereta api tampak melengkung

dan banyak tanah longsor

11 XI Getaran terasa dahsyat. Bangunan roboh, jembatan putus, rel

kereta api semuanya melengkung, pipa dalam tanah bengkok

12 XII

Getaran terasa dahsyat. Bangunan hancur berkeping-keping,

permukaan tanah bergelombang, banyak benda-benda yang

terlempar ke udara

3. Skala kekuatan gempa bumi menurut Omori

8

Skala gempa menurut Omori secara umum hampir sama dengan skala kekuatan gempa

yang ditulis oleh Mercalli, yaitu :

No. Derajat Klasifikasi secara umum

1 I Getaran lunak, tidak dirasakan oleh semua orang

2 II Getaran sedang, banyak orang terbangun karena bunyi

barang-barang yang pecah dan bunyi jendela atau pintu

berderit karena bergoyang

3 III Getaran yang agak kuat, pintu dan jendela terbuka

4 IV Getaran kuat, gambar di dinding berjatuhan dan dinding

retak-retak

5 V Getaran sangat kuat, dinding dan atap runtuh

6 VI Rumah-rumah banyak yang roboh

7 VII Terjadi kerusakan umum

Dalam menentukan magnitudo, tidak ada keseragaman materi yang dipakai kecuali

rumus umumnya, yaitu persamaan di atas tadi. Untuk menentukan misalnya, orang dapat

memakai data amplitudo gelombang badan (P dan S) dari sebarang fase seperti P, S, PP, SS,

pP, sS (yang jelas dalam seismogram). Seismogram yang dipakaipun dapat dipilih dari

komponen vertikal maupun horisontal (asal konsisten). Demikian juga untuk penentuan .

Oleh karena itu, kiranya dapat dimengerti bahwa magnitudo yang ditentukan oleh institusi

yang berbeda akan bervariasi, walaupun mestinya tidak boleh terlalu besar.Namun demikian,

tampaknya ada hubungan langsung antara mbdan Ms, yang secara empiris ditulis sebagai:

2. Benua Afrika

Afrika adalah tempat tinggal manusia yang paling awal, dari benua ini manusia

kemudian menyebar ke benua-benua lain. Afrika adalah tempat di mana garis evolusi kera

9

menjadi berbeda dari protohuman tujuh juta tahun yang lalu.Afrika merupakan satu-satunya

benua yang ditinggali nenek moyang manusia hingga sekitar dua juta tahun lampau ketika

Homo erectus berkembang ke luar Afrika menuju Eropa dan Asia. Lebih dari 1,5 juta tahun

kemudian, populasi dari tiga benua itu mengikuti evolusi yang berlainan sehingga mereka

menjadi spesis yang berbeda. Yang di Eropa menjadi Neanderthal, yang di Asia tetap Homo

erectus, tetapi yang di Afrika berevolusi menjadi Homo sapiens.

Dipisahkan dari Eropa oleh Laut Tengah,

Afrika menyatu dengan Asia di ujung timur lautnya

melalui Terusan Suez yang memiliki lebar 130 km.

Semenanjung Sinai yang dimiliki oleh Mesir sering

dianggap secara geopolitis sebagai bagian dari Afrika.

Dari ujung paling utara, Cape Spartel di Maroko, di

37°21′ lintang Utara, ke ujung paling selatan, Cape

Agulhas di Afrika Selatan, 34°51′15″ lintang Selatan,

terbentang jarak sekitar 8000 km; dari ujung

paling barat, Cape Verde, 17°33′22″ bujur Barat,

sampai ujung paling timur, Ras Hafun di Somalia, 51°27′52″ bujur Timur, jaraknya sekitar

7.400 km. Panjang garis pantainya 26.000 km (sebagai perbandingan, Eropa, yang memiliki

luas 9.700.000 km² memiliki garis pantai 32.000 km.

1. Letak, Luas, dan Batas:

Benua Afrika terletak di sebelah Barat Daya Benua Asia.Pada masa lalu, Benua

Afrika dan Benua Asia menyatu, namun karena

adanya pembangunan kanal atau terusan di Suez

(Mesir), akhirnya kedua benua tersebut terpisah

oleh perairan. Luas wilayah Benua Afrika

mencapai ± 29.800.540 km² atau hampir

seperlima dari luas wilayah daratan dunia . batas-

batas wilayah berikut ini:

Sebelah Utara berbatasan dengan Laut

Tengah atau Laut Mediterania dan Benua Eropa.

Gambar 1. Peta Geokronologi Afrika

Gamabr 2. Peta Benua Afrika

10

Sebelah Timur berbatasan dengan Laut Merah dan Samudra Hindia.

Sebelah Selatan dan Barat ber-batasan dengan Samudra Atlantik.

2. Kondisi Fisik

Afrika merupakan benua yang unik, wilayahnya dilalui oleh tiga garis lintang utama,

yaitu garis khatulistiwa (0°), garis balik Utara (23½°LU), dan garis balik Selatan

(23½°LS).Sebagian besar wilayahnya merupakan dataran tinggi dan bergurun.Meski

demikian, terdapat juga kawasan-kawasan subur di dataran rendah, misalnya di Lembah

Sungai Nil dan Lembah Sungai Zaire yang merupakan lembah sungai terbesar kedua setelah

Lembah Sungai Amazone.

Iklim:

Kondisi fisik Afrika tersebut memengaruhi variasi iklim yang terjadi. Di daerah

pantai, iklimnya dipengaruhi oleh iklim laut, di daerah 0° terdapat iklim tropis yang basah

sehingga banyak terjadi hujan,sedangkan di bagian Utara dan Selatan mendapat pengaruh

angin gurun sehingga beriklim subtropis yang kering. Khusus di bagian Utara, sedikit

terpengaruh iklim Laut Mediteran.

Gurun:

Persebaran gurun di Benua Afrika dapat dijumpai di sekitar garis balik Utara dan

garis balik Selatan.Kawasan gurun di bagian Selatan memiliki posisi atau letak yang lebih

tinggi bila dibandingkan dengan kawasan gurun di bagian Utara.Namun begitu, gurun di

bagian Utara memiliki wilayah yang lebih luas.Gurun di wilayah Utara dikenal dengan

sebutan Gurun Sahara (± 9.065.000 km²), membentang dari Senegal di Barat hingga Kenya di

Timur.Adapun gurun di wilayah Selatan, yaitu Gurun Kalahari dan Gurun Namibia.

Gunung,

pegunungan, dan plato:

Plato dan pegunungan

banyak terdapat di Afrika bagian

Selatan.Kawasan tersebut banyak

memiliki mata air dan aliran sungai

dengan ketinggian antara 500 -

Gambar 3. Peta Geomorfologi Afrika

11

1.200 m dari permukaan laut.Plato dan pegunungan di Afrika yang terkenal adalah Plato

Umbagi dan Plato Tassilin-Ajjer di Sahara, Plato Shaba di bagian Tenggara, Plato Lunda dan

Plato Drakensberg di bagian Selatan, Dataran Tinggi Ethiopia di sebelah Timur, serta Plato

Angola di bagian tengah.Pegunungan yang terdapat di Afrika, yaitu Pegunungan Atlas yang

membentang dari Pantai Barat Laut Afrika hingga Tunisia dan Pegunungan Cape di bagian

Selatan.Gunung di Afrika pada umumnya tidak aktif, namun masih ada beberapa yang

aktif.Adapun titik tertinggi Afrika berada di Gunung Kilimanjaro (5.894 m) di Afrika Timur

yang selalu tertutup salju.

Sungai dan danau:

Afrika banyak memiliki sungai besar.Sungai-sungai terkenal di Afrika adalah Sungai

Nil yang panjangnya 6.500 km (terpanjang di dunia), Sungai Kongo, Sungai Orange di Afrika

Selatan, Sungai Niger di Nigeria, dan Sungai Zambesi di Zambia.Beberapa aliran sungai

tersebut dibendung untuk irigasi dan pembangkit listrik, misalnya bendungan Aswan yang

membendung Sungai Nil dan bendungan Akosombo yang membendung Sungai Volta di

Ghana.Danau-danau di Afrika, yaitu Danau Victoria (± 69.484 km²) merupakan danau

terbesar di Afrika, Danau Tanganyika, Danau Mobutu, Danau Rudolf, Danau Chad, dan

Danau Zambesi.Selain itu, Afrika juga memiliki banyak air terjun besar, yaitu air terjun

Tuguela di Afrika Selatan (984 m) dan air terjun Victoria (108 m) di Zimbabwe.

Flora dan fauna:

Kondisi flora dan fauna terkait

dengan kondisi iklimnya.Di kawasan

iklim hujan tropis (di bagian Afrika

Tengah) terdapat variasi tumbuhan

dan hutan hujan yang sangat lebat.Di

bagian Utara dan Selatan (subtropis)

terdapat stepa dan sabana yang luas,

sedangkan di kawasan gurun hanya

terdapat stepa dan tumbuhan

kaktus.Kondisi alam Benua Afrika

sangat mendukung penyebaran

fauna.Afrika mempunyai banyak jenis

Gambar 4. Peta Geologi Bena Afrika

12

fauna, terutama hewan mamalia besar.Fauna khas Afrika, yaitu addax, zarafah, zebra, antilop,

kuda nil, badak, dan gajah.Meskipun mempunyai kemiripan fisik dengan hewan-hewan

sejenis di Asia, namun hewan-hewan Afrika memiliki ukuran tubuh yang relatif lebih besar

daripada hewan-hewan sejenis di Asia.

B. B-VALUE

Istilah b-value berasal dari Hukum Gutenberg-Richter yang menunjukkan

hubungan antara magnitudo dengan jumlah total gempa bumi pada suatu daerah dan periode

waktu tertentu yang mendekati magnitudo tersebut. Hubungan ini awalnya diusulkan oleh

Charles Francis Richter dan Beno Gutenberg. Secara mengejutkan, hubungan ini ternyata

kuat dan tidak bervariasi secara signifikan dari satu daerah ke daerah lain atau dari waktu ke

waktu.

B-value umumnya konstan dan bernilai 1.0 pada daerah yang aktif secara seismik.

Artinya, untuk setiap gempa dengan magnitudo 4, akan ada 10 gempa dengan magnitudo 3

dan 100 gempa dengan magnitudo 2 terjadi 1000 gempa. Terdapat beberapa variasi pada

nilai b-value dengan jangkauan 0.5 sampai 1.5, tergantung dari keadaan tektonik dari daerah

tersebut.Pengecualian penting adalah selama gempa dalam kawanan (kejadiannya banyak),

dan ketika itulah b-valueakan naik sampai 2.5 yang menandakan proporsi gempa minor yang

bahkan lebih besar daripada gempa mayor. Nilai b-value yang berbeda secara signifikan dari

1 mungkin menunjukkan bahwa ada masalah dengan kumpulan data.Contohnya, datanya

tidak lengkap atau mengandung kesalahan dalam perhitungan magnitudo.

Sebelum mencari nilai B-Value kita harus mengambil data gempa terlebih dahulu,

selain digunkan untuk membuat B-Value data ini nantinya digunakan untuk membuat

basemap, peta kontur, peta kedalaman, time series dan periodogram. Salah satu situs yang

menyediakan data gempa adalah situs NEIC USGS, berikut ini adalah cara mendapatkan data

gempa dari situs NEIC USGS. Ambil data gempa historis dari website NEIC USGS sesuai

dengan ketentuan kelompok dengan output berupa spreadsheet. Copy semua data ke dalam

notepad yang kemudian disimpan dengan format .txt. Buka Excel, open file, pilih format all

files, pilih file txt yang berisi data gempa dari USGS.Pilih delimited->next->centang comma

(karena delimited data berupa koma), lalu finish.

13

0

50

100

150

200

250

5-5.4 5.5-5.9 6-6.4 6.5-6.9

Fre

ku

ensi

Magnitudo

Grafik Frekuensi Vs Magnitudo

Series1

Expon. (Series1)

Gambar 5. Tampilan data pada Microsoft excel yang siap diolah

Untuk mencari nilai b-value dari data yang telah diperoleh, pertama data magnitudo

diurutkan (mulai dari yang paling kecil sampai paling besar).Lalu, digunakan fungsi count

pada aplikasi tersebut untuk menghitung jumlah gempa berdasarkan cacah gempa yang

diinginkan. Cacah gempa (Eq) yang digunakan pada pemrosesan kali ini adalah dengan

range 0.5. Kemudian, kedua jenis data tersebut (cacah gempa dengan magnitudo)

ditampilkan dalam bentuk tabel, dan kemudian ditampilkan dalam sebuah histogram

(magnitudo pada sumbu x dan cacah gempa pada sumbu y), lengkap dengan trendline dan

equation. Untuk histogram selanjutnya, nilai magnitudo dibandingkan dengan log Eq (cacah

gempa), juga dengan trendline dan equation.

.

Grafik 1. Grafik Frekuensi Vs Magnitude dngan Trandline Ekponensial

14

y = -0.7649x + 3.0601

0

0.5

1

1.5

2

2.5

5-5.4 5.5-5.9 6-6.4 6.5-6.9

Fre

ku

ensi

Magnitudo

Grafik Log Frekuensi VS Magnitudo

Series1

Linear (Series1)

Linear (Series1)

Grafik tersebut menjelaskan hubungan antara magnitudo dengan jumlah total gempa

bumi pada suatu daerah dan periode waktu. Pada grafik di atas menunjukkan bahwa nilai B-

value adalah -0.7649, nilai B-Value tersebut mendekati 1 karena jika kita bulatkan akan

didapat -0.8 sehingga nilai B-Value untuk gempa di Afrika sesuai dengan hukum Gutenberg-

Richter.

C. PETA DASAR, PETA KONTUR, PETA KEDALAMAN

Peta dasar (Basemap) adalah suatu gambaran dari berbagai komponen yang terpilih

didalam suatu daerah pemetaan. Cara membuat basemap adalah sebagai berikut : Buka

Surfer, Pilih new worksheet, ambil 3 buah data. Kolom X adalah Longotude, Y adalah

Latitude dan Z adalah Magtitude.setelah itu disimpan dalam format .dat, kemudian klik menu

map new post map pilih file .dat tadi Open. Overlay dengan peta geografis

daerah agar dapat mengetahui posisi gempa. Berikut ini adalah tampilan peta dasar

(Basemap) gempa di benua Afrika.

Grafik 2. Grafik Frekuensi Vs Magnitude dengan Trandline Eksponensial

15

Dari plotting gambar tersebut dapat diketahui bahwa kejadian gempa terpusat di

tempat-tempat yang khusus, gempa tektonik terjadi di sepanjang perbatasan antara lempeng

afrika dengan lempeng arabia dan lempeng Eurasia. Sementara gempa yang diakibatkan oleh

aktivitas vulkanik terjadi di wilayah-wilayah yang aktif secara vulkanis seperti di afrika

bagian tengah meliputi : Kenya, Ethopia, Kongo, dll.

Peta selanjutnya adalah peta kedalaman gempa, peta ini digunakan untuk mengetahui

kedalaman posisi hiposentrum gempa, beriku ini adalah cara membuat peta kedalaman gempa

Buka Surfer, Pilih new worksheet, ambil 3 buah data. Kolom X adalah Longotude, Y adalah

Latitude dan Z adalah kedalaman (Depth), untuk mengetahui kedalaman kolom Z (Depth)

harus negatif. Setelah itu disimpan dalam format .dat. kemudian pilih tab plot, klik menu grid

pilih file.dat pilih gridding method krigging Ok. Terakhir klik menu map new

new 3D surface pilih file .grd tadi Open. Dan berikut ini tampilan peta kedalaman

gempa di benua Afrika.

Gambar 6. Peta Dasar Gempa di Benua Afrika

16

Terakhir adalah peta kontur gempa, berikut ini cara membuat peta kntur gempa Buka Surfer,

Pilih new worksheet, ambil 3 buah data. Kolom X adalah Longotude, Y adalah Latitude dan

Z adalah kedalaman (Depth), untuk mengetahui kedalaman kolom Z (Depth) harus negatif.

Setelah itu disimpan dalam format .dat. kemudian pilih tab plot, klik menu grid pilih

file.dat pilih gridding method krigging Ok. Terakhir klik menu map new new

map contour pilih file .grd tadi Open. Dan berikut ini tampilan peta kedalaman gempa

di benua Afrika.

Gambar 7. Peta Kedalaman Gempa

17

D. TIME SERIES DAN PERIODOGRAM

Time series adalah suatu himpunan pengamatan yang dibangun secara berurutan

dalam waktu. Waktu atau periode yang dibutuhkan untuk melakukan suatu peramalan itu

biasanya disebut sebagai lead time yang bervariasi pada tiap persoalan. Berdasarkan

himpunan pengamatan yang tersedia maka time series dikatakan kontinu jika himpunan

pengamatan tersebut adalah kontinu dan dikatakan diskrit bila himpunan pengatamatan

tersebut juga diskrit.

Analisis runtun waktu adalah suatu metode kuantitatif untuk menentukan pola data

masa lalu yang telah dikumpulkan secara teratur.Analisis runtun waktu merupakan salah satu

metode peramalan yang menjelaskan bahwa deretan observasi pada suatu variabel dipandang

sebagai realisasi dari variabel random berdistribusi bersama. Gerakan musiman adalah

gerakan rangkaian waktu yang sepanjang tahun pada bulan-bulan yang sama yang selalu

menunjukkan pola yang identik. contohnya: harga saham, inflasi. Gerakan random adalah

gerakan naik turun waktu yang tidak dapat diduga sebelumnya dan terjadi secara acak

contohnya: gempa bumi, kematian dan sebagainya.

Gambar 8. Peta Kontur Gempa

18

Asumsi yang penting yang harus dipenuhi dalam memodelkan runtun waktu adalah

asumsi kestasioneran artinya sifat-sifat yang mendasari proses tidak dipengaruhi oleh waktu

atau proses dalam keseimbangan. Apabila asumsi stasioner belum dipenuhi maka deret belum

dapat dimodelkan. Namun, deret yang nonstasioner dapat ditransformasikan menjadi deret

yang stasioner.

Sebelum membuat time series maka magnitude gempa harus dikonversi terlebih

dahulu ke energi, tujuannya adalah untuk mengetahui besar energi gempa yang dihasilkan

oleh gempa dengan magnitudo tertentu.

Beberapa jenis magnitudo gempa adalah sebagai berikut:

Ms = Surface-wave Magnitude

mb = Body-wave Magnitude

ML = Local Magnitude

Mw = Moment magnitude

Me = Energy Magnitude

Setiap jenis magnitudo mempunyai hubungan masing-masing yang digunakan untuk

menghitung energi gempa.

Berikut ini cara mengkonversi magnitude ke energi

a) Semua jenis magnitude gempa diubah dalam bentuk Mw (Moment Magitude).

b) Kemudian data gempa hasil konversi Mw dikonversi lagi ke bentuk Energi dengan

persamaan sebagai berikut: =10^((D2+6.07)*1.5).

c) Rumus tersebut di dapat dari persamaan:

Menghitung energi gempa dapat juga dilakukan secara online.

1. Earthquake Seismometer Equation and formulas calculator.

http://www.ajdesigner.com/phpseismograph/earthquake_seismometer_richter_scale_

magnitude.php

2. Seismic Moment Magnitude calculator.

https://www.wolframalpha.com/input/?i=seismic+moment+magnitude+calculator

19

3. Earthquake Power Calculator

https://www.convertalot.com/earthquake_power_calculator.html

Setelah mendapatkan energi gempa baru kemudian kita membuat time series, data

yang digunakan dalam pembuatan time series adalah magtitude, energi dan waktu terjadinya

gempa dalam skala hari. Untuk mengubah ke hari kita harus elakukan konversi Julian date

dengan t0 = 11 Januari 2003. Berikut ini adalah cara membuat time series,

1. Buat sheet berisi data terjadinya gempa dalam kolom tahun, bulan, dan tanggal. Lalu

masukkan t0 di data pertama atau paling atas.

2. Lalu pada cell D1, masukkan rumus =DATE(A1,B1, C1). Setelah itu drag ke bawah.

3. Pada cell E2, masukkan rumus =D2-$D$1. lalu drag sampai bawah.

4. Buat new sheet, Ambil data magnitude dan masukkan dalam kolom A, dan waktu

Julian day dimasukkan dalam kolom B. setelah itu di save dengan type .txt (tab

delimited) dengan nama data1.txt.

5. Copy data1 dan rename data hasil copian dengan data2.txt. (Baseline Correction)

6. Buka data2.txt menggunkan excel, setelah itu hitung rata-rata magtitude data pada

kolom C1.

7. Pada kolom D1, kurangi magtitude pada kolom A dengan rata-rata magnitude.

Gunakan =A1-$C$1. lalu drag sampai bawah. Copi data tersebut ke kolom A dan

hapus kolom C dan D.

8. Klik save.Disini kita sudah mendapatkan dua data, yang pertama data asli dan kedua

data hasil baseline correction, kedua data ini akan diolah dalam Matlab.

9. Buka Matlab, ketik tstool pada command window. maka akan muncul tampilan

berikut.

10. Pilih import array data pilih text file pilih data1.txt klik Next

11. Pilih select the last

12. Klik Display

Berikut ini adalah tampilan time series dengan data magnitude vs Julian date

20

Grafik 3. Grafik Time Series Gempa Magnitude Vs Julian Date

Tampilan time series dengan plot data steam.

Grafik 4. Grafik Time Series Gempa Magnitude Vs Julian Date Plot Steam

21

Tampilan time series dengan plot data scatter.

Grafik 5. Grafik Time Series Gempa Magnitude Vs Julian Date Plot Scatter

Tampilan time series dengan data energi vs Julian date.

Grafik 6. Grafik Time Series Gempa Energi Vs Julian Date Plot Steam

Dari grafik time series tersebut dapat kita interpretasikan bahwa gempa

terbesar yaitu 7.2 Skala Richter yang memiliki energi sebesar

22

20183663636815600000.00 Joule terjadi pada sekitar hari ke-1000 dari waktu acuan

11 Januari 2003.

Setelah membuat time series selanjtnya kita membuat periodogram, tujuan

tahap ini adalah untuk mencari apakah dari data gempa di Afrika dalam jangka waktu

tertentu, terdapat pola khusus akan terjadinya gempa bumi, hal ini digunakan untuk

memperkirakan terjadinya gempa dengan magnitude besar yang merusak. Berikut ini adalah

cara membuat periodogram:

a) Buka window time series tools.

b) Pilih create New. Ganti type dengan Spectral plot. Kemudian klik display, maka akan

muncul grafik periodogram seperti ini.

Grafik 7. Grafik Periodogram Gempa Magnitude Vs Frekuensi

Grafik 8. Grafik Periodogram Gempa Energi Vs Frekuensi

23

Dengan persamaan sederhana, f=1/T T=1/f, sehingga di dapat:

T=1/0.3x10-7

T= 33333333.33 sekon = 386 hari = 1 tahun 20 hari

Dari perhitungan ini diperkirakan gempa terbesar di afrika yaitu 7.2 SR akan terjadi setiap

33333333.33 sekon atau setara 386 hari atau 1 tahun 20 hari, dengan asumsi bahwa gempa berulang

secara periodik.

24

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Data magnitudo gempa berhubungan secara eksponensial dengan data jumlah gempa

bermagnitudo tersebut.

2. Nilai b-value dari data jumlah gempa yang kami dapatkan untuk data gempa benua Afrika

adalah -0.7649, dimana data diambil dari tanggal 11 januari 2003-19 Oktober 2012.

3. Plot posisi gempa, magnitudo, dan kedalaman gempa pada peta menunjukkan bahwa gempa

lebih sering terjadi di wilayah-wilayah yang aktif secara seismik misalnya perbatasan

lempeng ataupun daerah vulkanis.

4. Perulang peride gempa terbesar di Afrika dengan skala 7,2 SR adalah 33333333.33

sekon atau setara 386 hari atau 1 tahun 20 hari.

5. Energi gempa terbesar di afrika adalah 2.02E+19 Joule dan energi terkecilnya adalah

4.03E+16 Joule.

6. Secara keseluruhan benua Afrika jarang terjadi gempa.

25

REFFERENSI

1. http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/search/

2. http://www.bmkg.go.id/bmkg_pusat/Geofisika/gempabumi.bmkg

3. http://id.wikipedia.org/wiki/Gempa_bumi

4. http://www.adelia.web.id/geografris-benua-afrika/

5. http://id.wikipedia.org/wiki/Afrika

6. http://basemap.wordpress.com/2013/06/11/basemap-peta-dasar/

7. http://pinterdw.blogspot.com/2012/03/peta-dasar-base-map.html