Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang Tsunami

Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang Tsunami Menggunakan Model Numerik Linier TUNAMI N 1 di Pantai Kabupaten Padang Pariaman dan Kota Pariaman Sumatera Barat Ketua : Dwi Pujiastuti Pembimbing: Daz Edwiza Anggota : Meli Muchlian Jurusan Fisika FMIPA Universitas Andalas 6/16/2008

PENDAHULUA N DAMPAK TSUNAMI (TAHUN 1833) DI KAB. PADANG PARIAMAN DAN KOTA PARIAMAN SUMATERA BARAT PENENTUAN TINGGI DAN WAKTU TEMPUH SERTA PEMODELAN PENJALARAN GELOMBANG TSUNAMI EARLY WARNING SYSTEM

BATASAN MASALAH 1. Sistem koordinat derajat dan UTM (Universal Tranvers Mercator) 2. Jarak antar grid 810 m 3. Data Batimetri GEBCO “(General Bathymetric Chart of the Oceans)” Data Topografi SRTM “(Shuttle Radar Topography Mission)” 4. Model Numerik Tsunami Linier TUNAMI N 1 5. Daerah tinjauan Kab. Padang Pariaman dan Kota Pariaman (S. Limau, Pariaman Tengah, Ketaping) 6. Skenario gempabumi 7, 5; 8, 0; 8, 5 Mw

DAERAH TINJAUAN

TEKTONIK SUMATERA BARAT

Tsunami dan karakteristiknya Tsunami Rangkaian gelombang laut yang menjalar dengan kecepatan tinggi, memiliki panjang gelombang yang sangat panjang dan periode yang lama, dipicu oleh gangguan impulsif di dasar laut.

PENYEBAB TIMBULNYA TSUNAMI Aktivitas vulkanik Gempa bumi bawah laut Faults: Dip Slip Tumbukan benda luar angkasa Longsoran bawah laut

MEKANISME PEMBANGKITAN TSUNAMI I. Kondisi awal /(dislokasi di dasar laut) II. Terbentuk gelombang tsunami III. Pembesaran gelombang tsunami IV. Run-up (limpasan ke daratan)

Mekanisme pembangkitan tsunami di daerah subduksi

METODOLOGI PENELITIAN Pre processing Processing (running program) Post processing

Pre processing Pembuatan file input data kedalaman laut dan ketinggian daratan Luas daerah kajian Pengolahan data topografi dan garis pantai Menentukan batas daerah kajian SRTM & Data topografi & batimetri Menginterpolasi data topo+gp+bati Penyimpanan data domain (. txt) Menampilkan data numerik

Processing (running program) Konsep numerik TUNAMI N 1 }

Processing (running program) A. Penentuan Pusat gempa Domain daerah tinjauan Lokasi Domain Jarak Grid DX=DY Ukuran Grid Koordinat SUMATERA BARAT A 810 540 × 630 97, 94 o - 101, 98 BT 0, 085 o - 4, 80 o LS

Processing (running program) B. Initial Condition Parameter sesar sumber gempa Kejadian Xo Yo M HH D L W TH DL RD Skenario 1 99, 3 -3, 3 7, 5 10 1, 81 62 31 135 100 80 Skenario 2 99, 3 -3, 3 8, 0 10 3, 225 111 55 135 100 80 Skenario 3 99, 3 -3, 3 8, 5 10 9, 09 313 156 135 100 80 di mana: Xo Longitude Epicenter (deg), Yo Latitude Epicenter (deg), M Magnitude (Mw), HH Focal depth (km), D Dislocation (m), L Panjang fault (km), W Lebar fault (km), TH Strike (derajat), DL Dip (derajat) dan RD Slip (derajat).

Processing (running program) C. Program linier penjalaran gelombang tsunami INPUT Data Batimetri & Topografi Ø Input parameter fault & ukuran grid masing-masing domain Ø Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik) Ø Penentuan titik pasang surut tsunami SETUP MODEL titik 1 Sungai Limau (S 0, 51 E 100, 05) titik 2 Pariaman Tengah(S Tengah 0, 65 E 100, 09) titik 3 Ketaping (S 0, 80 E 100, 27)

Post processing Penyajian grafik pasang surut Membuat profil pantai Mengkorversi data (. txt) menjadi (. bmp) Mengkorversi data (. bmp) menjadi (. avi) Video animasi penjalaran tsunami

Data Hasil Pemodelan Data skenario pemodelan tinggi dan waktu tempuh penjalaran gelombang tsunami Skenario (Mw) Koordinat Lokasi No. 7. 5 Nama Lokasi 8 8. 5 Lintang (LS) Bujur (BT) Tinggi (m) Waktu (detik) 1 Sungai Limau 0, 51 100, 05 0, 08 4166 0, 31 2234 3, 09 3057 2 Pariaman Tengah 0, 65 100, 09 0, 11 3766 0, 23 1838 3, 85 2659 3 Ulakan 0, 71 100, 17 0, 05 3801 0, 21 1841 4, 50 2545

Sungai Limau Pemodelan Tsunami Mw 7, 5 Pemodelan Tsunami Mw 8 Profil pantai

Pariaman Tengah Pemodelan Tsunami Mw 7, 5 Pemodelan Tsunami Mw 8 Profil pantai

Ketaping Pemodelan Tsunami Mw 7, 5 Pemodelan Tsunami Mw 8 Profil pantai

Hasil Pemodelan Tsunami Skenario Mw 7, 5

Hasil Pemodelan Tsunami Skenario Mw 8, 0

Hasil Pemodelan Tsunami Skenario Mw 8, 5

Hasil Simulasi Gel. Tsunami Awal Di daerah pembangkitan, gelombang tsunami menunjukan perubahan ketinggian muka air positif dan negatif dengan lembah gelombang mengadap daerah pantai barat Pulau Mentawai. Skenario Mw 7, 5 Skenario Mw 8, 5

Visualisasi Penjalaran Gelombang Tsunami Simulasi model menghasilkan data matrik ketinggian muka air di daerah kajian untuk langkah waktu yang telah ditentukan besarannya. Dalam hal ini, pencetakan hasil dibuat tiap 20 detik satu data. Dengan demikian, selama kurun waktu 3 jam atau 10. 800 detik akan dihasilkan data sejumlah 540 file. Skenario Mw 7, 5 1000 dt setelah gempabumi 4200 dt setelah gempabumi

Visualisasi Penjalaran Gelombang Tsunami Skenario Mw 8 1000 dt setelah gempabumi 5000 dt setelah gempabumi 2240 dt setelah gempabumi

Visualisasi Penjalaran Gelombang Tsunami Skenario Mw 8, 5 500 dt setelah gempabumi 3060 dt setelah gempabumi 2300 dt setelah gempabumi

KESIMPULAN Pada daerah tinjauan pasang surut tsunami, (setelah terjadi gempa bumi dan sebelum terjadinya tsunami mencapai pantai) terjadi penurunan muka air laut. Tinggi gelombang pemodelan Mw 8, 5. tsunami paling besar skenario Daerah yang mengalami tinggi gelombang tsunami paling besar adalah Ketaping (4, 50 m), selanjutnya disusul oleh Pariaman Tengah (3. 85 m) dan terakhir Sungai Limau (3, 09 m). Daerah yang paling cepat dihantam gelombang tsunami adalah Ketaping (2545 detik), selanjutnya disusul oleh Pariaman Tengah (2659 detik), dan terakhir Sungai Limau (3057 detik). Bentuk geometri dan profil pantai juga mempengaruhi tinggi gelombang tsunami yang menerjang pantai daerah tinjauan.

ANIMASI PENJALARAN GELOMBANG TSUNAMI

SEKIAN TERIMA KASIH

Tinggi Tsunami Vs Geometri pantai

Kecepatan Tsunami

Gelombang

Gel. perairan dangkal

Tinggi Gel. Tsunami

Gempa yang bagaimana yang akan menimbulkan Tsunami? (dan berdampak kerusakan) Gempa Besar dengan Magnitude Mw >7 Lokasi di Laut Kedalaman dangkal < 40 km. Terjadi deformasi vertikal dasar laut

Karakteristik Tsunami q Panjang gelombangnya lebih panjang dibandingkan dengan kedalaman laut q Kecepatan gelombang tergantung pada kedalaman air pusat terjadinya gangguan seismik, kecepatan gelombang bisa mencapai 900 km/jam (560 mile/jam dan melambat sampai kira-kira 50 km/jam (31 mile/jam) saat gelombang mencapai pantai q Waktu tempuh penjalaran tergantung pada jarak dari pusat gempa ke pantai q Dampak umumnya ditandai dengan surutnya air pada batas normal yang menandakan kedatangan gelombang raksasa. q Tinggi gelombang tsunami bisa mencapai 30 m (yang pernah tercatat

UTM “UNIVERSAL TRANSVERS MERCATOR” (SILINDER MELINTANG MERCATOR) Jarak antar 2 garis bujur = 6 derajat Zona Indonesia berada di zona 46 -54 (sumatera barat zona 47)

CIRI-CIRI PROYEKSI UTM Proyeksi bekerja pada setiap bidang Elipsoide yang dibatasi cakupan garis meridian dengan lebar 6º yang disebut Zone. ZONE : Penomoran Zone merupakan suatu kesepakatan yang dihitung dari Garis Tanggal Internasional (IDT) pada Meridian 180º Geografi ke arah Barat - Timur, Zone 1 = 180ºW sampai dengan 174ºW). Wilayah Indonesia dilingkup oleh Zone 46 sampai dengan Zone 54 dengan kata lain dari Bujur 94º E(ast) sampai dengan 141 E(ast) Proyeksi garis Meridian Pusat (MC) merupakan garis lurus vertical pada tengah bidang proyeksi. Proyeksi garis lingkar Equator merupakan garis lurus horizontal di tengah bidang Proyeksi.

CIRI-CIRI PROYEKSI UTM Grid merupakan perpotongan garis-garis yang sejajar dengan dua garis proyeksi pada butir 2 dan 3 dengan interval sama. Jadi, garis pembentuk grid bukan hasil proyeksi dari garis Bujur atau garis Lintang Elipsoid (kecuali garis Meridian Pusat dan Equator). Faktor skala garis (scale factor) di Pusat peta adalah 0. 9996, artinya garis horizontal di tanah pada ketinggian muka air laut, sepanjang 1 km akan diproyeksikan sepanjang 999. 6 m pada Peta. Catatan : Faktor skala tidak sama dengan skala peta. Penyimpangan arah garis meridian terhadap garis utara Grid di Meridian Pusat = 0º, atau garis arah Meridian yang melalui titik diluar Meridian Pusat tidak sama dengan garis arah Utara Grid Peta, simpangan ini disebut Konfergensi Meridian. Dalam luasan dan skala tertentu tampilan simpangan ini dapat diabaikan karena kecil (tergantung posisi terhadap garis Ekuator).

PERSAMAAN MATEMATIKA Persamaan Gerak gelombang tsunami diekspresikan dengan Teori Gelombang Perairan Dangkal (Dean dan Dalrymple, 1984)

PERSAMAAN MATEMATIKA Dengan mengintegrasikan persamaan di atas dari dasar sampai permukaan menggunakan aturan Leibnitz, diperoleh persamaan di bawah yang terintegrasi (Imamura, 1994)

PERSAMAAN MATEMATIKA Persamaan kontinuitas

PERSAMAAN MATEMATIKA Persamaan gelombang suku linier

G R I D D O M A I N