PREKURSOR GEMPA BUMI DENGAN METODE MAGNET

TUGAS RAMALAN GEMPA

PREKURSOR GEMPA BUMI DENGAN MENGGUNAKAN METODE MAGNET


OLEH

PATRA MESIARI TARIGAN
13. 07. 1728




PROGRAM PENDIDIKAN DIPLOMA III
JURUSAN GEOFISIKA
AKADEMI METEOROLOGI DAN GEOFISIKA
2010
BAB I
PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG
Indonesia merupakan salah satu daerah yang mempunyai aktivitas seismik tinggi sehingga negara kita masuk daftar sebagai negeri yang rawan terhadap gempa bumi. Hal ini disebabkan karena Indonesia merupakan pertemuan 3 lempeng tektonik besar yaitu Eurasia, Indo-Australia, dan Pasifik. Ketiga lempeng ini selalu bergerak relative satu terhadap yang lain setiap saat dengan kecepatan tertentu tiap tahunnya. Pergerakan lempeng ini menyebabkan tumbuhnya stress pada batuan. Batuan yang terus menerus mendapat stress lama-lama akan patah hal ini terjadi apabila batas kemampuan batuan untuk menahan stress telah terlampaui. Patahan inilah yang nantinya akan menjadi salah satu faktor penyebab terjadinya gempa bumi. Dan patahan ini menyebabkan material-material dalam batuan mengalami perubahan, misalnya adanya anomali medan magnet, gravitasi, kandungan air, dan sifat radio aktif. Sampai saat ini belum ada yang dapat memprediksi kapan gempa bumi itu terjadi hal ini disebabkan karena gempa bumi berlangsung secara tiba-tiba sehingga tidak memberikan kesempatan untuk mengeluarkan sebuah peringatan. Karena tidak adanya peringatan ini sering kali gempa bumi menyebabkan kerusakan bangunan, ratusan bahkan ribuan korban jiwa, dapat memicu terjadinya gelombang tsunami,dsb. Oleh karena itu, perlu memantau gejala atau tanda sebelum terjadinya gempa ( precursor gempa). Hal ini dapat dilakukan dengan melihat perubahan-perubahan yang terjadi pada material batuan sesaat gempa terjadi. Dari beberapa anomaly di atas kita dapat menggunakan metode magnet untuk study precursor gempa.

Gempa bumi berlangsung secara tiba-tiba dan dapat merusak serta dapat menimbulkan korban jiwa maupun harta benda. Oleh karena itu penulis ingin membahas tentang precursor gempa bumi. Dalam makalah ini penulis menggunakan metode magnet sebagai study tentang precursor gempa bumi. Sehingga diharapkan dampak dari terjadinya gempa bumi dapat dikurangi nantinya. Karena berdasarkan hasil monitoring sebelum gempa bumi terjadi memang ada beberapa tanda yang menunjukan gejala anomaly tertentu, salah satunya adalah anomaly pada nilai medan magnet.
BAB II
LANDASAN TEORI
II.1 MEDAN MAGNET

Medan magnet utama bumi tidak konstan tapi mengalami perubahan terhadap waktu, sesuai keadaan di dalam bumi. Hal tersebut ditunjukan dalam study paleomagnetik bahwa banyak batuan di kerak bumi yang saling bersebelahan memiliki arah kutub kemagnetan yang berkebalikan. Perubahan kemagnetan bnumi akibat aktivitas bumi itu sendiri. Besarnya variasi ini untuk setiap tempat tidak sama. Beberapa ahli menduga perubahan ini diakibatkan aktivitas arus konveksi yang berada di dalam inti bumi yang menimbulkan kelistrikan sehingga medan magnet yang ditimbulkan mempengaruhi medan magnet di sekitarnya. Gerakan inti bumi cair inilah yang memungkinkan arus listrik kemudian menimbulkan medan magnet bumi utama. Dan berdasarkan hasil penelitian para ahli seismologi, bumi terdiri dari bagian inti (outercore yang cair dan innercore yang padat), mantel, dan kerak bumi. Sumber medan magnet utama bumi berasal dalam bumi akibat pengaruh rotasi bumi sehingga material magnetis di inti bumi termagnetisasi karena perputaran bumi pada porosnya. Bumi memiliki dua kutub yang sering dikenal sebagai “ Geomagnetic Poles” yang merupakan kutub teoritis dimana sumbu magnet membentuk sudut 11,5º dengan sumbu rotasi bumi, yaitu pada:
a. Kutub utara magnet terletak di Canadian Artic Island dengan lintang : 75.5º BT dan bujur : 100.4º BB.
b. Kutub selatan magnet terletak di Coast of Antartica south of Tasmania dengan lintang : 66.5º LS dan bujur : 140º BT.

Gb. 2.2 Posisi kutub magnet bumi

Nilai magnet bumi merupakan besaran vektor total magnet bumi (F) dan dapat dinyatakan dalam komponen-komponennya. Komponen medan magnet bumi dapat diuraikan sebagai berikut:

Gb. 2.3 komponen-komponen kemagnetan bumi
Keterangan:
1. Vektor X, Y, dan H terletak pada bidang horizontal dimana komponen X berada disepanjang sumbu geografis, komponen Y pada timur geografis dan H pada komponen horizontal.
2. Vektor Z merupakan komponen vertikal medan magnet bumi.
3. Vektor F merupakan komponen total medan magnet yang terletak pada bidang vertikal yang memuat komponen H dan Z.
4. Sudut D merupakan sudut deklinasi yang dibentuk oleh arah utara sebenarnya (X) dengan komponen horizontal (H).
5. Sudut I merupakan sudut inklinasi yang besarnya ditentukan oleh vektor H dan F.
Hubungan medan magnet antar tiap komponennya dapat dinyatakan melalui persamaan berikut:
Z = F Sin I ………………………………………………………………(2.1)
H = F Cos I …...…………………………………………………………..(2.2)
X = H Cos D …..…………………………………………………………...(2.3)
Y = H Sin D …..……………………………………………………………(2.4)
F² = H²+Z² = X²+Y²+Z² …...………………………………………………(2.5)
Besarnya nilai komponen magnet X, Y, Z, D, dan H dapat diperoleh melalui hasil pengukuran baik secara manual maupun digital. Sedangkan besarnya komponen yang lain dapat diperoleh melalui hasil perhitungan. Hasil pengukuran medan magnet bumi di suatu tempat dapat digunakan sebagai parameter dalam mempelajari tentang precursor gempa bumi ( tanda- tanda sebelum terjadinya gempa). Komponen- komponen ini dapat dijadikan sebagai parameter gempa bumi bila nilai-nilai komponen ini mengalami penyimpangan (anomali) dari nilai standarnya sebelum terjadinya gempa bumi.

BAB III

PEMBAHASAN

Data pengamatan dari stasiun pengamatan medan magnet stationary di Kototabang, Tuntungan dan Pelabuhan Ratu pada tengah malam (Jam 22-04 WIB) yang digunakan karena diharapkan data tersebut gangguan/noise-nya lebih kecil dari pada di siang hari (Hayakawa et al. 1996).
Metode polarisasi magnetik yang digunakan mengacu pada perbandingan antara medan magnet komponen vertikal (Z) dengan komponen horisontal (H) atau (D). Nilai polarisasi dihitung dari pengukuran data magnet dengan magnetometer 3 komponen. Kemudian raw data dilihat kelengkapan dan kemungkinan adanya noise. Dari pemrosesan data akan dihitung nilai polarisasi dan dianalisa tren dari raw data, apakah ada peningkatan atau penurunan dengan pola-pola tertentu diantara waktu kejadian gempabumi dengan M>6.0.
Hasil dari analisa polarisasi medan megnetik 3 komponen menunjukkan adanya anomali sebelum gempabumi besar terjadi. Anomali medan magnetik ini ditemukan 15 – 26 hari sebelum gempa utama terjadi.

Gambar 6. Data magnet Stasiun Tuntungan 1 September 2009 – 5 Oktober 2009 jam 22 – 04 WIB menggunakan sampling rate 5 detik.

Gambar 7. Data magnet Stasiun Tuntungan Januari – Maret 2008 jam 22.00 – 04.00 WIB menggunakan sampling rate 5 detik.
Gambar 8. Stasiun kototabang LAPAN Februari dan Maret 2008 jam 00.00 – 18.12 WIB menggunakan sampling rate 1 detik.

Gambar 9. Stasiun Pelabuhan Ratu 12 Juli – 15 Oktober 2007 jam 22 – 04 WIB menggunakan sampling rate 1 detik.
BAB IV
KESIMPULAN
1. Grafik data magnet sedikit mengalami kesulitan dalam menemukan precursor gempabumi atau pola grafik variasi harian.dikarenakan terdapat gangguan magnetik sekitar dan kekosongan pengukuran (gap).
2. Berdasarkan data magnet bumi di stasiun permanen pengamatan magnetbumi di Tuntungan dan Pelabuhan Ratu ditemukan anomali medan magnetik ini ditemukan 15 – 26 hari sebelum gempa utama terjadi.
3. Untuk pengukuran stationary magnet dipasang di Stasiun Geofisika Padang Panjang dengan sampling rate 1 detik dan supply power battery bisa bertahan 24 jam atau lebih sehingga pengukuran dapat kontinyu.