TIM REDAKSI BULETIN METEO NGURAH RAI
Pelindung Kepala Stasiun Meteorologi Kelas I Ngurah Rai Denpasar Fransin Adriana Pattinama, S.Pi
Penasehat I Nyoman Suarsa, SP.MP
Agus Yarcana, S.Si Aniceta Ardyahayu A., S.E
Pemimpin Redaksi Tanti Prasetya Prima Dewi, S.Si
Wakil Pemimpin Redaksi Gede Sudika Pratama, SP
Sekretaris Redaksi Rahma Fauzia Yushar, S.Tr.
Editor Adityo Mursitantyo, M.Si.
Kadek Sumaja, S.Si, MdisMgt.
Tim Redaksi Pande Putu Hadi Wiguna, S.Tr
Putu Eka Tulistiawan, SP Ni Luh Putu Sri Ariastuti, SP
Bonggo Pribadi, S.Tr.
Sangsang Firmansyah, SP Muh. Khamdani, SP Dewa Gede Agung M., S. Kom
Apritarum Fadianika, S. Tr I Kadek Mas Satriyabawa, S. Tr
Dewa Ayu Kade Wida P, S.Tr Luh Novita Ari Wardani, S.Tr
Aulia Siti Syahdian, S.Tr Ni Made Dwi Jayanti, S. Kom Made Nanda Putri A.M., S.Tr Tim Percetakan/Distributor
I Wayan Subakti, A.Md Putri Kusumastuti, A.Md
Kadek Winasih, A.Md Devi Dwita Meiliza, SE
Alamat Redaksi Stasiun Meteorologi Kelas I Bandar Udara Ngurah Rai Bali
Gedung GOI Lt. II Bandara Ngurah Rai Denpasar Bali
80361 Telp. 03619359754
Fax. 03619351124 Email :
stametngurahraidps@gmail.com Website
www.ngurahrai.bali.bmkg.go.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas diterbitkannya Buletin Meteo Ngurah Rai edisi September 2019 – Maret 2020 ini. Pembuatan buletin ini dilakukan sebagai ikhtiar untuk mendorong terciptanya peningkatan pelayanan MKKuG di masa yang akan datang. Disamping itu, munculnya kesadaran di dalam melakukan kaidah penelitian, diharapkan akan menunjang bagi peningkatan pengetahuan serta kinerja di dalam pelaksanaan tugas sehari-hari.
Penerbitan buletin ini diharapkan dapat memberi nilai tambah kepada masyarakat terutama kepada pengguna layanan cuaca penerbangan.
Sebagaimana biasa, saran dan kritik membangun tentu saja masih kami perlukan guna menjadikan kualitas buletin ini ke depan menjadi semakin baik.
Badung, 15 September 2019
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020
DAFTAR ISI
ANALISIS PROFIL ANGIN (CROSSWIND, HEADWIND, DAN TAILWIND) TAHUN 2018 DI LANDASAN PACU BANDARA I GUSTI NGURAH RAI
Kadek Sumaja, Aulia Siti Syahdian, dan I Kadek Mas Satriyabawa
3-9
PENGGUNAAN MODEL NUMERIK WRF UNTUK PRAKIRAAN PERGERAKAN SIKLON TROPIS DI WILAYAH SELATAN INDONESIA (STUDI KASUS TAHUN 2017)
Kadek Setiya Wati, Putu Agus Dedy Permana, I Wayan Wirata
9-14
ANALISIS CUACA DAN GELOMBANG LAUT TERKAIT GELOMBANG PASANG DI PANTAI SELATAN BALI (STUDI KASUS TANGGAL 3 – 4 JULI 2019)
Putu Agus Dedy Permana
15-21
PEMETAAN TINGKAT BAHAYA GEMPABUMI
BERDASARKAN NILAI PERCEPATAN TANAH MAKSIMUM DARI PATAHAN AKTIF DI WILAYAH LOMBOK
I Wayan Indra Prayoga, I Ketut Sukarasa, dan Yohanes Agus Setiawan
22-28
STUDI AWAL ANOMALI ULTRA LOW FREQUENCY (ULF) SEBAGAI INDIKASI AWAL GEMPABUMI DENGAN METODE POLARISASI RASIO Z/H
Katarina Putu Dian Rusmala, Komang Ngurah Suarbawa, Aldilla Damayanti Purnama Ratri
29-35
ANALISIS KERENTANAN PENGELOLAAN WILAYAH PESISIR DITINJAU DARI PRESPEKTIF MITIGASI BENCANA DI
KABUPATEN BADUNG PROVINSI BALI
36-46
Ikhsan, Abdul Rauf, dan Muh. Asbar
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031329
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020
STUDI AWAL ANOMALI ULTRA LOW FREQUENCY (ULF) SEBAGAI INDIKASI AWAL GEMPABUMI DENGAN METODE
POLARISASI RASIO Z/H
Katarina Putu Dian Rusmala1,Komang Ngurah Suarbawa1, Aldilla Damayanti Purnama Ratri2
1Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Udayana, 2BBMKG Wilayah III Denpasar
E-mail: dianrusmala.dr@gmail.com
ABSTRAK
Lombok merupakan salah satu wilayah Indonesia yang termasuk daerah rawan gempabumi. Hal ini dikarenakan Lombok berada di antara dua generator gempabumi, yaitu bagian utara adanya aktifitas back arc thrust sedangkan di bagian selatan adanya aktifitas subduksi antara lempeng Eurasia dan Lempeng Indo-Australia. Selain itu, juga terdapat sesar-sesar lokal di wilayah Lombok.
Penelitian ini menggunakan metode polarisasi rasio Z/H dengan frekuensi 0,012 Hz untuk mengetahui ada dan tidaknya anomali ULF sebelum gempabumi Lombok. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh adanya anomali ULF beberapa hari sebelum gempabumi Lombok M 6,8. Anomali tersebut tidak berasosiasi dengan gangguan magnetik. Hal ini didukung dengan nilai indeks DST yang tidak menunjukkan adanya gangguan magnetik.
Kata Kunci: Gempabumi, ULF, Polarisasi Rasio ABSTRACT
Lombok is the prone area of the earthquake. It caused by there are two main generators around Lombok, such as back-arc thrust in the northern and subduction zone between Eurasia and Indo-Australia Plate in the southern. Addition there are local faults in Lombok. This research using Polarization Ratio of Z/H with frequency 0,012Hz. This research using a polarization ratio Z/H with a frequency of 0.012 Hz to determine whether there is a ULF anomaly before the Lombok earthquake. The result of this research is there is anomaly several days before Lombok earthquake.
The anomalies not associated with magnetic disturbances. It is supported by DST index shows nothing magnetic disturbance.
Keywords: Earthquake, ULF, Polarization Ratio
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Bali merupakan salah satu wilayah Indonesia yang termasuk daerah rawan gempabumi. Karena Bali diapit oleh dua sumber gempabumi, yaitu zona subduksi di sebelah Selatan Bali yang merupakan pertemuan dua lempeng yaitu lempeng Indo-Australia yang bergerak dari selatan ke utara dan
Lempeng Eurasia dari utara ke selatan. Pertemuan dua lempeng ini menyebabkan terjadinya daerah subduksi yang menghasilkan terbentuknya palung laut. Aktivitas subduksi lempeng samudera Indo- Australia menunjam dibawah lempeng Benua Eurasia dengan kecepatan 7,5 cm/tahun dan juga menghasilkan struktur geologi baru berupa sesar aktif yang berada di
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031330
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020 sebelah Utara pulau Flores. Sesar
tersebut mengalami perpanjangan hingga di sebelah timur laut Bali yang dikenal sebagai zona Back arc thrust (sesar naik belakang kepulauan).
Aktivitas dari back arc thrust inilah yang menyebabkan seringnya terjadi gempabumi di utara Bali hingga Flores (Baskara, 2016).
Berdasarkan uraian tersebut maka Bali dapat digolongkan termasuk daerah rawan gempabumi (Baskara, 2016) sehingga dibutuhkan upaya mitigasi gempabumi. Salah satu upaya mitigasi tersebut adalah dengan melakukan prediksi terhadap peristiwa gempabumi yang akan terjadi. Upaya mitigasi berguna untuk mengurangi kerugian yang disebabkan oleh gempabumi.
Menurut Pakpahan dkk, prediksi gempabumi dapat dilakukan dengan mengamati kemunculan tanda awal gempabumi atau dikenal dengan prekursor. Prediksi dilakukan dengan mengamati berbagai parameter seperti parameter geoatmosferik, geokimia, geodesi, geofisika dan beberapa parameter lainnya. Salah satu parameter geofisika yang sering diamati adalah emisi gelombang elektromagnetik dari kerak bumi yang berasal dari gempabumi (Fransiska dk., 2013).
Prekursor elektromagnetik gempabumi tampaknya merupakan salah satu fenomena yang diyakini kebenarannya dalam studi elektromagnetik yang berhubungan dengan kejadian gempabumi, seperti terjadinya emisi dari kerak bumi yang berasal dari sumber gempabumi.
Telah banyak penelitian-penelitian tentang prekursor elektromagnetik yang telah dipublikasikan dan asosiasinya dengan gempabumi.
Penelitian ini berkaitan dengan ULF (Ultra Low frequency) dengan frekuensi 0.01 Hz.
Metode polarisasi rasio (spectral density analysis) ini diharapkan dapat menganalisis karakteristik sinyal elektromagnetik
pada spektrum ULF dan mencari anomali yang nantinya dapat digunakan dalam menjelaskan fenomena prekursor gempabumi yang terjadi di daerah Bali. Maka penulis membuat studi awal anomali Ultra Low Frekuensi (ULF) sebagai indikasi awal gempabumi di wilayah Bali.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang diatas, maka perlu dilakukan antisipasi dengan cara mengetahui gempabumi yang akan terjadi kedepannya dengan membuat studi awal anomali Ultra Low Frequency (ULF) sebagai indikasi awal gempabumi di wilayah Bali, sehingga penulis membuat rumusan masalah sebagai berikut:
a. Apakah ada indikasi anomali ULF sebelum gempabumi Lombok?
b. Kapan terjadi anomali sebelum gempabumi Lombok?
1.3 Tujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah diatas, adapun tujuan penulisan ini, yaitu:
a. Untuk mengetahui dan mempelajari indikasi anomali ULF sebelum gempabumi Lombok dengan metode Polarisasi Anomali
b. Untuk mengetahui kapan terjadinya anomali sebelum gempabumi di Lombok.
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031331
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020 II. METODE PENELITIAN
2.1
Daerah dan Waktu Penelitian Daerah yang akan menjadi fokus penelitian adalah daerah Lombok sesuai pada Gambar 1 dengan mengambil studi kasus gempabumi dengan magnitudo ≥ 6,5 pada bulan Juli hingga bulan Agustus tahun 2018.Gambar 1 Daerah penelitian di Bali dan Nusa Tenggara
2.2
DataData gempabumi di Lombok yang akan dianalisa apakah terjadi anomali sebelumnya, merupakan data gempabumi yang terjadi pada tanggal 11 Juli hingga tanggal 5 Agustus 2018 yang didapatkan dari data sekunder Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika tahun 2018 sesuai dengan tabel 1. Berikut data gempabumi yang terjadi pada tahun 2018 dengan magnitudo ≥ 6,5.
Tabel 1 Data Gempabumi M ≥ 6 di daerah Lombok (BMKG Wilayah III Denpasar)
Wakt u
Lat (o)
Long (o)
Dept h
M 05-
08- 2018
- 8.3
7
116.4 8
32 6.
8
2.3
Alat yang akan digunakan Adapun alat yang digunakan yaitu Lemi-30, yang merupakan seperangkat magnetometer yang lengkap, terdiri atas tiga sensor Lemi-30 dan satu unit komunikasi yang menghubungkan sensor ke PC dan menyediakan power supply, sinkronisasi satelit sampling data dan digitasinya.Gambar 2 Induction Coil Magnetometer Lemi-30 (www.LEMIsensors.com) Lemi-30 ideal untuk monitoring ULF
prekursor gempabumi karena memiliki sampling rate 64 Hz.
2.4
Prosedur PenelitianLangkah-langkah pengolahan LEMI-30 untuk prekursor gempabumi:
1. Mengubah data dari data raw (stasiun) menjadi data biner.
2. Menginput data file LEM ke software lemilog, untuk mengubah data digital menjadi data biner kemudian di save kembali dalam format txt.
3. Setelah itu data yang sudah di running, dan di save dalam format txt, akan didapatkan data sebanyak 230.400 selama 1 jam data, yang berupa jam, menit, detik, nilai komponen x, nilai komponen y, dan nilai komponen z.
4. Setelah data didapatkan, kemudian running Mfile “rata- rata” yang sudah dibuat oleh BMKG
5. Setelah melakukan proses running, kemudian akan muncul folder baru yang
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031332
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020 secara otomatis bernama
“rataan file”
6. File yang berada di rataan file, di input ke Ms. Excel dan ditambahkan komponen H dengan rumus √𝑋2+ 𝑌2 7. Setelah ditambahkan
komponen H pada step 6, dilakukanlah filtering sinyal menggunakan bandpass filter yang kemudian dilakukan proses FFT
8. Dari hasil yang diperoleh pada step 7, dilakukanlah polarisasi rasio Z/H pada frekuensi 0,012 Hz.
9. Lakukanlah perhitungan standar deviasi dan moving average untuk menghitung batas atas dan bawah dari masing-masing frekuensi.
10. Buat grafik polarisasi rasio Z/H masing-masing frekuensi dengan batas atas dan bawah, kemudian lihat ada/tidaknya nilai polarisasi rasio yang keluar dari batas atas/bawahnya.
11. Bandingkan nilai polarisasi rasio Z/H masing-masing frekuensi yang melewati batas atas/bawah dengan nilai Indeks DST yang bisa di dapatkan dari web http://wdc.kugi. kyoto- u.ac.jp/dstae/index.html.
12. Setelah membuat grafik, dan di validasi dengan Indeks DST, kemudian membuat peta dengan menginput data anomali yang terjadi pada tanggal 18 Juli 2018, di running pada software matlab, sehingga di dapatkanlah hasil peta.
Langkah-langkah untuk menentukan arah anomali emisi ULF sebelum dan saat terjadi gempabumi:
1. Langkah-langkah penentuan arah anomali emisi ULF akan bisa dilakukan jika sudah
diketahui ada anomali emisi ULF dari polarisasi rasionya.
2. Untuk menentukan arah noise emisi ULF dari satu stasiun, gunakan Single Station Transfer Function berikut:
ΔZ(ω) = A (ω) . ΔX (ω) + B (ω) . ΔY (ω)
Dimana:
ΔZ = Komponen Vertikal Geomagnet (nT)
ΔX = Komponen Horizontal (Utara-Selatan) geomagnet (nT)
ΔY = Komponen Horizontal (Timur-Barat) geomagnet (nT)
A dan B = Konstanta yang dicari
3. Lakukan inversi linier untuk mendapatkan konstanta A dan B dengan rumus umum sebagai berikut:
d = G m
4. Hitung skala konduktivitas yang menjadi jarak antara medan konduktivitas (besarnya anomali magnet) dengan cara:
Amp (ω) = √𝐴 (𝜔)2 + 𝐵(𝜔)2 Dimana:
Amp = Besarnya anomali magnet (nT)
5. Hitung arah sumber anomali magnet dengan cara:
ፀ = arctan 𝐵 (𝜔)
𝐴 (𝜔)
Dimana: ፀ = Arah sumber anomali magnet (o) III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisa Anomali ULF
Pengolahan data ULF dari data magnet menggunakan polarisasi rasio Z/H, disini menggunakan acuan frekuensi yaitu frekuensi ULF 0,012 Hz dilakukan selama sebulan sebelum gempabumi 5 Agustus 2018 untuk sensor Lemi-30 di Stasiun Klimatologi Jembrana Bali.
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031333
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020 Pada tanggal 5 Agustus 2018
terjadi gempabumi dengan kekuatan M 6,8 , kedalaman 32 km dan episenter gempabumi terletak pada 8,35 LS – 116,47 BT pusat gempabumi berada di darat.
Berdasarkan hasil pengolahan data magnet, menggunakan polarisasi rasio Z/H dari sensor Lemi-30 dengan sampling rate 64 Hz di Stasiun Klimatologi Jembrana diperoleh grafik, yaitu grafik anomali emisi ULF dengan frekuensi 0,012 Hz dari polarisasi rasio Z/H (warna biru), standar deviasi + (warna merah) sebagai batas atas nilai polarisasi rasio Z/H, dan standar deviasi - (warna hijau) sebagai batas bawah nilai polarisasi rasio Z/H serta nilai Indeks Dst (warna kuning) yang bervariasi selama 30 hari untuk Stasiun Klimatologi Jembrana.
Dalam hasil pengolahan data ini, dikatakan adanya anomali jika grafik polarisasi rasio Z/H melewati batas standar deviasi +.
Polarisasi Rasio dengan frekuensi 0,012 Hz cenderung lebih sensitif terhadap getaran seperti terlihat pada Gambar 3. Dimana grafik frekuensi 0,012 Hz mampu mencatat anomali yaitu pada tanggal 18 Juli 2018. Hal ini dikarenakan frekuensi yang lebih kecil memiliki panjang gelombang yang lebih panjang, sehingga frekuensi yang lebih kecil lebih cepat sampai di permukaan dan dicatat oleh sensor.
Anomali yang terjadi tidak ada hubungannya dengan gangguan magnetik, hal ini bisa dapat dibuktikan dari nilai Indeks DST bernilai lebih dari -50, yang tidak menunjukkan adanya gangguan magnetik. Sehingga dapat dikatakan bahwa anomali yang terjadi disebabkan oleh gangguan aktivitas dari dalam bumi, yaitu gempabumi.
Adapun nilai Indeks DST ini merupakan validator untuk menentukan apakah anomali yang terjadi disebabkan oleh gempabumi atau gangguan magnetik.
Gambar 3. Grafik anomali emisi ULF frekuensi 0,012 Hz untuk Gempabumi 5 Agustus 2018 dengan sensor Lemi-30 di Stasiun Klimatologi Jembrana 3.2 Hasil Peta dari Anomali ULF
Berdasarkan analisa dari anomali polarisasi rasio Z/H yang dilakukan selama 30 hari sebelum terjadinya gempabumi bahwa dapat dikatakan analisa anomali tersebut
teruji kebenarannya dan bisa dijadikan acuan untuk mendeteksi terjadinya gempabumi yang akan datang. Hal ini dibuktikan dari adanya gempabumi yang cukup besar di daerah Lombok dengan kekuatan M 6,8 yang terjadi setelah terdeteksi
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031334
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020 anomali. Seperti yang ditunjukkan
pada Gambar 4 bahwa anomali yang kita peroleh mengarah ke daerah Lombok.
Hal ini bisa terlihat dari tanda panah berwarna merah yang menunjukkan adanya anomali pada tanggal 18 Juli 2018 sebesar 4.037 dengan frekuensi 0,012 Hz. Kedua
anomali tersebut mengarah ke daerah Lombok, dimana anomali yang terjadi tanggal 18 Juli 2018 mempunyai arah 88,313°dan berasosiasi dengan gempabumi M 6,8 yang terjadi tanggal 05 Agustus 2018.
Gambar 4. Anomali Emisi ULF Gempabumi Lombok pada tanggal 5 Agustus 2018
IV. PENUTUP 4.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang sudah dilakukan, diperoleh:
1. Adanya indikasi anomali ULF sebelum gempabumi Lombok 5 Agustus 2018 sebesar 4,037.
2. Anomali sebelum gempabumi Lombok 5 Agustus 2018 terjadi pada rentang waktu 18 hari sebelum gempabumi terjadi, yaitu pada tanggal 18 Juli 2018.
V. UCAPAN TERIMAKASIH Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan pembuatan Jurnal yang berjudul
Studi Awal Anomali Ultra Low Frequency (ULF) Sebagai Indikasi Awal Gempabumi dengan metode Polarisasi Rasio Z/H.
Jurnal ini disusun sebagai syarat pemenuhan untuk memperoleh gelar sarjana Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Universitas Udayana.
Dalam kesempatan ini tak lupa penulis ucapkan limpah terimakasih kepada semua pihak yang telah berjasa dalam pembuatan Jurnal dan telah memberikan bimbingan maupun masukan kepada penulis.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Drs. Mohamad Taufik Gunawan, Dipl.SEIS selaku
BULETIN METEO NGURAH RAI
ISSN 2461-031335
Volume 5 Nomor 2, September 2019 - Maret 2020 kepala BBMKG Wilayah III
Denpasar
2. Ibu Aldilla Damayanti Purnama Ratri, S.Tr selaku pembimbing di tempat penelitian BMKG yang telah membantu dalam penyusunan Jurnal ini.
3. Bapak Komang Ngurah Suarbawa, S.Si., M.Si selaku dosen pembimbing yang telah membantu dalam penyusunan Jurnal ini
Demikianlah Jurnal ini penulis buat, penulis berharap agar Jurnal ini dapat memberikan kontribusi bagi pemerintah dan mahasiswa sebagai referensi untuk penelitian berikutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Ahadi,S., Puspito,N,T., Ibrahim,G., Saroso,S., Yumoto,K., Yoshikawa,A., dan Muzli, 2015,Anomalous ULF Emissions and Their Possible Association with the Strong Earthquake in Sumatra,Indonesia during 2007-2013,J.Math.Fund SCi.,47, pp 84-103, doi:10.5614/j.math.fund.sci,2 015.47.1.7
Baskara, B., 2016, Pemetaan Bahaya Gempabumi dan Potensi Tsunami di Bali Berdasarkan Nilai Seismisitas, Program Studi Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana, Jimbaran
Hattori, K., 2004, ULF Geomagnetic Changes Associated with Large Earthquake. TAO, Vol 15,No.3,329-360.
Hattori, K., Serita, A., Yoshino, C., Hayakawa, M., Isezaki, N., 2006, Singular spectral analysis and principal component analysis for signal discrimination of ULF geomagnetic data associated with 2000 Izu Island
Earthquake Swarm.
Phys.Chem. Earth 31, 281–
291.
http://balai3.denpasar.bmkg.go.id/sej arah-gempabumi-merusak.
Diakses pada tanggal 17 Januari 2018.
Lay, T dan Wallace, T.C, 1995, Modern Global Seismology, Vol 58, Academic Press,San Diego USA.
Ratri, A. D. P. 2015. Deteksi Emisi Ultra Low Frequency (ULF) Sebagai Indikasi Prekursor Kejadian Pre-Seismic dan Co-Seismic di Bali. Jakarta:
Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika.
