Hubungan antara Mw dengan SS (km^2)MwHubungan antara S dengan Mw
11066.596121230266.8
22870.780582024697.3
34265.795188015937.5
46338.697112569277.7
56338.697112569277.7
62355.049283896017.2
72870.780582024697.3
8396.278034255446.3
91584.893192461117
102870.780582024697.3
11874.9837752274376.7
124265.795188015937.5
131300.169578033296.9
142355.049283896017.2
151584.893192461117
166338.697112569277.7
1717060.82389003128.2
186338.697112569277.7
191584.893192461117
205888.436553555888
215199.959965335167.6
222290.867652767777.5
232355.049283896017.2
2413995.87322572628.1
252355.049283896017.2
266338.697112569277.7
27717.7942912713616.6
281931.968317016927.1
291066.596121230266.8
Hubungan antara Mw dengan log SLog SMwColumn G
13.0286.8
23.4587.3
33.637.5
4NaNNaN
53.8027.7
63.8027.7
73.3727.2
83.4587.3
92.5986.3
10NaNNaN
113.27
123.4587.3
132.9426.7
143.637.5
153.1146.9
163.3727.2
173.27
18NaNNaN
193.8027.7
204.2328.2
213.8027.7
223.27
23NaNNaN
243.778
25NaNNaN
263.7167.6
273.367.5
283.3727.2
29NaNNaN
30NaNNaN
314.1468.1
323.3727.2
33NaNNaN
34NaNNaN
353.8027.7
36NaNNaN
372.8566.6
383.2867.1
393.0286.8
Hubungan antara Log H dengan MwLog HMwColumn G
1-0.8239087409443196.8
2-1.397940008672047.3
30.3010299956639817.5
4NaNNaN
5-0.8538719643217627.7
6-0.5228787452803387.7
70.1139433523068377.2
80.1760912590556817.3
9-16.3
10NaNNaN
11-17
12-17.3
13-16.7
14-1.045757490560687.5
15-16.9
16-0.8239087409443197.2
17-17
18NaNNaN
19-0.2218487496163567.7
200.8864907251724828.2
210.4771212547196627.7
221.176958980586917
23NaNNaN
240.4771212547196628
25NaNNaN
260.7403626894942447.6
270.6989700043360197.5
280.3010299956639817.2
29NaNNaN
30NaNNaN
311.082785370316458.1
32-1.301029995663987.2
33NaNNaN
34NaNNaN
35-0.4089353929735017.7
36NaNNaN
37-26.6
380.4771212547196627.1
39-1.522878745280346.8
Hubungan antara Log S dengan Log HLog SLog HColumn K
13.028-0.823908740944319
23.458-1.39794000867204
33.630.301029995663981
4NaNNaN
53.802-0.853871964321762
63.802-0.522878745280338
73.3720.113943352306837
83.4580.176091259055681
92.598-1
10NaNNaN
113.2-1
123.458-1
132.942-1
143.63-1.04575749056068
153.114-1
163.372-0.823908740944319
173.2-1
18NaNNaN
193.802-0.221848749616356
204.2320.886490725172482
213.8020.477121254719662
223.21.17695898058691
23NaNNaN
243.770.477121254719662
25NaNNaN
263.7160.740362689494244
273.360.698970004336019
283.3720.301029995663981
29NaNNaN
30NaNNaN
314.1461.08278537031645
323.372-1.30102999566398
33NaNNaN
34NaNNaN
353.802-0.408935392973501
36NaNNaN
372.856-2
383.2860.477121254719662
393.028-1.52287874528034
1. PendahuluanLempeng pasifik adalah lempeng oceanik terbesar di dunia yang sangat aktif bergerak. Aktifnya pergerakan lempeng tektonik selalu ditandai dengan adanya gempa-gempa yang terjadi pada zona perbatasan lempeng. Gempa bumi terjadi akibat tertahannya energi pada pergerakan lempeng oleh lempeng lain yang berbatasan langsung dengannya. Manifestasi tertahannya energi ini kemudian dilepaskan sebagai gempa bumi ketika batas elastisitas batuan terlampaui. Seringkali patahnya batuan di daerah perbatasan lempeng pasifik ini dapat membangkitkan tsunami. Sebagaimana analisis yang dilakukan oleh papazachos, 2004 bahwa parameter sesar yang terdiri atas panjang (L), lebar (w), dan luasan (s) sangat dipengaruhi oleh besarnya magnitudo momen (Mw). Selain itu, besaran magnitudo momen juga mempengaruhi ketinggian tsunami yang timbul. Anawat, 2013 menyatakan hubungan antara magnitudo momen dan ketinggian tsunami sebagai fungsi logaritmik.Dalam tulisan ini akan dibahas hubungan antara magnitudo momen dengan luasan bidang patahan, magnitudo momen dengan ketinggian maksimum tsunami, dan hubungan antara ketinggian maksimum dengan luasan bidang sesar pada wilayah perbatasan lempeng pasifik khususnya yang berpotensi memiliki dampak langsung pada wilayah Papua, yakni sepanjang Utara Papua memanjang ke Papua Nugini hingga Kepulauan Solomon.
2. Data dan MetodeData merupakan data gempa yang menimbulkan tsunami, yang diambil dari situs NOAA (www.ngdc.noaa.gov) mulai tahun 1976 sampai dengan 2014 untuk batasan wilayah 129oBT s/d 180oBT dan 23.6oLS s/d 10oLU dan magnitude >5.9 Mw. Diperoleh 45 data, kemudian data difilter dan disortir menggunakan LibreOffice Calc dengan parameter filter yakni COUNTRY bernilai INDONESIA, PAPUA NEW GUINEA, dan SOLOMON ISLAND, sehingga diperoleh sisa 29 data. 29 data ini kemudian dicari melalui global cmt (www.globalcmt.org) untuk mengetahui parameter strike, dip, slip, serta data psmeca untuk pemetaan focal mechanisme dengan menggunakan GMT5.1.1, dilengkapi dengan data batimetri 2D dengan grid 1 menit dari GEBCO (www.bodc.ac.uk) serta data trench dari www.ig.utexas.edu. Diperoleh sesar naik 24 data, sesar turun 3 data, dan sesar mendatar 2 data.
Gambar 1. sebaran focal mechanisme data dari globalcmtData kemudian diolah dengan menggunakan persamaan Papazachos (2004) berikut ini untuk mencari parameter luas patahan:1. patahan strike sliplogS = 0.82M-2.79(1)2. patahan dip-slip pada zona subduksilogS = 0.86M-2.82(2)
dimana S adalah luas patahan dalam km2, dan M adalah magnitude momen (Mw). Data juga kemudian diolah menggunakan persamaan Anawat (2013) yaitu :
M = a logH + b(3)
dimana M adalah magnitude momen (Mw), H adalah ketinggian tsunami (m), sedangkan a dan b konstanta.Dengan memperhatikan bentuk persamaan Papazachos (2004) dengan bentuk persamaan Anawat (2013), maka dapat diperoleh dengan substitusi, bahwa hubungan antara ketinggian tsunami dengan parameter luasan sesar sederhana adalah
logH = c logS + d(4)
dimana c dan d adalah suatu konstanta.
3. Hasil dan PembahasanGambar 2. atas, hubungan antara Mw dengan logS; bawah, hubungan antara Mw dengan S
Dari gambar 2 bagian atas, dapat diperoleh bahwa hubungan antara besaran Mw dengan logS adalah hubungan linear, dan diperoleh
Mw = 1.18logS + 3.23(5)Sedangkan dari gambar 2 bagian bawah, diperoleh bahwa hubungan besaran Mw dengan besaran S atau luas penampang patahan, berbetuk grafik logaritmik, dengan persamaan
Mw = 0.51ln(S) + 3.23(6)
Diperoleh penampang patahan terluas terjadi saat gempa 17 Februari 1996, pada koordinat 136.95BT dan 0.89LS, magnitude 8.2Mw, memiliki jenis sesar naik, dengan luas penampang 17060.824 KM2. Sedangkan penampang patahan terkecil terjadi saat gempa 18 Juni 1987, pada koordinat 162.32BT dan 10.70LS, magnitude 6.3Mw, memiliki jenis sear naik, dengan luas penampang 396.278 KM2.
Gambar 3. Hubungan LogH dengan Mw
Berdasarkan persamaan (3), dan gambar 3 diatas, dapat diperoleh bahwa
Mw = 0.304logH + 7.408(7)
Maka diperoleh nilai a dan b masing masing adalah 0.304 dan 7.408.Dengan mengetahui bahwa pada persamaan Papazachos (2004) dan Anawat (2013), keduanya mengandung parameter yang sama, yakni parameter magnitude. Sehingga kedua persamaan tersebut dapat memiliki hubungan, yang ditunjukkan pada gambar 4.
Gambar 4. Hubungan antara logS dengan logHDiperoleh bahwa hubungan antara besaran logaritmik dari S dan H adalah
logH = 1.27logS 4.72(8)
Dimana diperoleh besaran konstanta c dan d masing masing adalah 1.27 dan -4.72.
4. KesimpulanDengan memperhatikan kecenderungan data, dimana terdapat 27 data berupa data gempa dengan tipe sesar dip-slip, dari 29 data gempa yang menimbulkan tsunami, disimpulkan bahwa wilayah 129oBT s/d 180oBT dan 23.6oLS s/d 10oLU, setelah di filter, memiliki gempa dengan mekanisme dip-slip. Adapun persamaan hubungan antara magnitude momen gempa dengan luas area patahan adalah
Mw = 0.51ln(S) + 3.23, atauMw = 1.18logS + 3.23
Dengan penampang terluas adalah 17060.824 KM2 dan penampang terkecil 396.278 KM2. Sedangkan nilai konstanta persamaan Anawat untuk wilayah data ini masing-masing adalah 0.304 dan 7.408 sehingga diperoleh persamaan
Mw = 0.304logH + 7.408
Sedangkan hubungan antara ketinggian tsunami, yang dilambangkan dengan variabel H, dan luasan penampang patahan, adalah seperti pada persamaan (8) yakni
logH = 1.27logS 4.72
dengan konstanta masing-masing adalah 1.27 dan -4.72.
Daftar Pustaka
Papazachos B.C. et al. Global Relations Between Seismic Fault Parameters and Moment Magnitude of Earthquakes. Bulletin of The Geological Society of Greece vol. XXXVI\2004
Suppasri, Anawat, et al. 2013. Relationship Between Earthquake Magnitude and Tsunami Height Along The Tohoku Coast Based On Historical Tsunami Trace Database and The 2011 Great East Japan Tsunami. Report of Tsunami Engineering Vol. 30. page 37 ~ 49
LAMPIRANTABEL 1. ANALISA PERHITUNGAN
GAMBAR 5. HASIL REGRESI ANALISA DATA, SAMA SEPERTI GAMBAR 2, GAMBAR 3, DAN GAMBAR 4.
ANALISIS HUBUNGAN MAGNITUDO MOMENT, LUAS PENAMPANG PATAHAN, DAN KETINGGIAN TSUNAMI UNTUK WILAYAH SEPANJANG UTARA PAPUA, PAPUA NEW GUINEA HINGGA KEPULAUAN SOLOMON
KELOMPOK 6 :
Else Nopianti (13.11.2540)
Rizqa Adhary T. P. (13.11.2553)
Shandy Yogaswara S. P. (13.11.2491)
Taufan Taufik (13.11.2554)
Yusuf Hadi Perdana (13.11.2558)
GEOFISIKA SEMESTER 6
SEKOLAH TINGGI METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKATANGERANG SELATANTAHUN 2015