tugas metkom

UNIVERSITAS GADJAH MADA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
PROGRAM STUDI GEOFISIKA
MAKALAH METODE KOMPUTASI GEOFISIKA
PENGOLAHAN DATA GEMPA DAERAH 00LS - 200LS dan 1220BT- 1240BT
(Daerah selatan Sulawesi )



NAMA : ARIS KRISWANTO
NIM : 08/270374/PA/12287
PRODI : GEOFISIKA

YOGYAKARTA
JUNY 2009


BAB I

1.1 Pendahuluan
Bumi tersusun dari berbagai lapisan, pada lapisan paling atas yatu pada bagian kerak bumi melakukan gerakan konstan akibat aksi kekuatan dari dalam perut bumi. Hal ini dimanifestasikan dengan adanya peninggian dan penurunan permukaan tanah, penekanan terhadap lapisan-lapisan hingga membentuk lipatan-lipatan dan pemecahan lapisan batuan.
Pergerakan ini timbul disebabkan kekuatan tektonik, yang aktifitasnya menimbulkan perubahan-perubahan yang esensial dalam strukur lapisan kerak bumi. Aktifitas yang bersumber dari tenaga dalam (internal force) bumi dapat dilihat dalam beberapa cara, diantaranya yang paling membahana dan berbahaya adalah aktifitas tenaga dalam bumi yang menimbulkan gempa bumi.
Gempa bumi dibagi dalam 3 kelompok, tergantung kepada penyebabnya :
a) Gempa bumi reruntuhan ( fall earthquakes ), terjadi akibat runtuhnya batu – batu raksasa dari sisi gunung, atau akibat runtuhnya gua – gua besar. Radius getarnya tidak begitu terasa.
b) Gempa bumi vulkanis ( volcanic earthquakes), terjadi akibat adanya aktifitas gunung berapi. Dalam banyak peristiwa, gempa bumi ini mendahului erupsi gunung berapi, tetapi lebih sering terjadi bersamaan. Getaran gempa ini lebih terasa disbanding getaran gempa reruntuhan, dimana getaranya terasa di daerah yang lebih luas.
c) Gempa bumi tektonik (tectonic earthquakes), diiringi oleh proses-proses pembuatan lapisan gunung-gunung dan pegunungan. Gempa tektonik adalah gempa yang paling sering terjadi dan menimbulkan korban jiwa. Gempa ini terjadi terutama di dalam lapisan batuan sialic , pada kedalaman sampai 70 km.
Indonesia merupakan daerah pertemuan tiga lempeng besar dunia, yaitu lempeng Eurasia, Indo-Australia, dan lempeng Pasifik. Hal inilah yang menyebabkan Indonesia sering dilanda gempa bumi tektonik.
Lokasi pusat gempa bumi yang merupakan awal pelepasan energy yang merambatkan gelombang atau getaran disebut hiposentrum atau focus gempa. Proyeksi hiposentrum ke permukaan bumi disebut episentrum. Berdasarkan kedalaman focus, gempa bumi dapat diklasifikasikan menjadi :
1. Gempa dangkal dengan kedalaman 0 – 70 km
2. Gempa sedang dengan kedalaman 70 – 300 km
3. Gempa dalam dengan kedalaman >300 km
Gempa dapat dicatat dengan seismograf. Intensitas dan besar gempa diukur dengan skala intensitas dan besar. Skala gempa yang umum dipergunakan antara lain skala Richter, yaitu skala besar berdasarkan jumlah gerakan tanah yang dicatat oleh seismograf. Skala Richter merupakan skala logaritma. Kenaikan satu skala, berarti kenaikan sepuluh kali lipat besarnya gempa. Skala kedua adalah skala Mercalli, yang didasarkan atas seberapa besar jumlah kerusakan pada permukaan yang disebabkan gempa.




















BAB II

2.1 Pengambilan Data Gempa
Data gempa yang diambil berasal dari USGS National Earthquakes Information Center. Titik pusat pengambilan data adalah pada daerah 00LS - 200LS dan 1220BT- 1240BT . Dengan luas sekitar 625000 km2. Daerah ini meliputi bagian selatan sulawesi. Antara lain pulau flores, kupang, kendar dan sekitarnya.
Pada daerah ini data gempa diambil dari tanggal 04 januari 1973 sampai pada 27 april 2009. Dalam rentang waktu ini terjadi sebanyak 1675 kali gempa bumi dengan kekuatan yang bervariasi. Dari data ini dapat ditarik kesimpulan bahwa daerah ini merupakan daerah yang cukup aktif pergerakan lempengnya. Hal ini ditandai dengan seringnya terjadi gempa di daerah sekitar lokasi pengambilan data.

2.2 Grafik Dan Pengolahan Data
Pada pengolahan data digunakan beberapa software yaitu Microsoft® excel 2007, surfer® 8.1. Matlab R2008a. secara umum pengolahan data dapat dijabarkan sebagai berikut :
 Data yang masih dalam format HTM document, dijadikan dalam format notepad (format .txt ). Data kemudian di import ke dalam Excel, untuk diproses :
 Remove missing data, data-data yang kosong dihilangkan
(ada sebagian data yang dibiarkan)
 Mengubah tanggal dalam format dd/mm/yy
 Mengubah original time dalam bentuk hari
 Sortasi data berdasarkan besarnya magnitude
 Melakukan perhitungan.




Pengolahan data gempa dapat dikelompokkan sebagai berikut.
A. Pengolahan data berdasarkan frekuensi gempa.
Berdasarkan frekuensi gempa yang terjadi maka dapat dielompokkan berdasarkan depth dan magnitude gempa tersebut.

 Frekuensi berdasarkan magnitude gempa
Setelah dikelompokkan berdasarkan kelasnya maka dapat diperoleh data sebagai berikut :
magnitude titik tengah frekuensi
0 ‐ 0,50 0,25 0
0,51 ‐ 1,00 0,75 0
1,01 ‐ 1,50 1,25 0
1,51 ‐ 2,00 1,75 0
2,01 ‐ 2,50 2,25 0
2,51 ‐ 3,00 2,75 2
3,01 ‐ 3,50 3,25 24
3,51 ‐ 4,00 3,75 168
4,01 ‐ 4,50 4,25 508
4,51 ‐ 5,00 4,75 560
5,01 ‐ 5,50 5,25 213
5,51 ‐ 6,00 5,75 43
6,01 ‐ 6,50 6,25 13
6,51 ‐ 7,00 6,75 1
7,01 ‐ 7,50 7,25 1
7,51 ‐ 8,00 7,75 2
jumlah data 1535


Dari data yang diperoleh diatas maka dapat diperoleh grafik sebagai berikut magnitude berdasarkan kelas pada sumbu X dan frekuensi gempa pada sumbu Y.



Pada grafik diatas maka dapat diperoleh bahwa di daerah selatan sulawesi sering terjadi gempa dengan kekuatan relative sedang yaitu antara 4,01 – 5,00. Hal ini ditandai dengan gempa yang sering terjadi adalah gempa pada magnitude 4,01 – 5,00. Data yang dapat di olah untuk mencari bvalue pada daerah tersebut adalah data dari magnitude dibandingkan dengan log jumlahnya.diperoleh data sebagai berikut.
magnitude jmlah (N) log N
3,1 1 0
3,2 3 0,477121
3,3 4 0,60206
3,4 4 0,60206
3,5 12 1,079181
3,6 16 1,20412
3,7 24 1,380211
3,8 24 1,380211
3,9 42 1,623249
4 62 1,792392
4,1 87 1,939519
4,2 76 1,880814
4,3 91 1,959041
4,4 124 2,093422
4,5 130 2,113943
4,6 135 2,130334
4,7 127 2,103804
4,8 120 2,079181
4,9 92 1,963788
5 86 1,934498
5,1 77 1,886491
5,2 43 1,633468
5,3 39 1,591065
5,4 31 1,491362
5,5 23 1,361728
5,6 19 1,278754
5,7 11 1,041393
5,8 6 0,778151
5,9 4 0,60206
6 3 0,477121
6,1 4 0,60206
6,2 5 0,69897
6,3 2 0,30103









Dari data yang diperoleh diatas maka dapat diperoleh grafik sebagai berikut magnitude berdasarkan kelas pada sumbu X dan log jumlah gempa pada sumbu Y.




Data yang bisa di pakai dalam mencari b value hanya data dari magnitude 4,6 – 6,3 saja.
magnitude log N
4,6 2,130334
4,7 2,103804
4,8 2,079181
4,9 1,963788
5 1,934498
5,1 1,886491
5,2 1,633468
5,3 1,591065
5,4 1,491362
5,5 1,361728
5,6 1,278754
5,7 1,041393
5,8 0,778151
5,9 0,60206
6 0,477121
6,1 0,60206
6,2 0,69897
6,3 0,30103

Diperoleh grafik sebagai berikut

Dari grafik kita dapat menyimpulkan besarnya bvalue adalah 1,15. Denagn cara mencari m (gradien garis) dari grafik.



 Frekuensi berdasarkan kedalaman (depth)
Depth dikelompokkan berdasarkan kelasnya maka diperoleh data sebagai berikut :
Depth frekuensi
00-30,0 169
31,0-60,0 687
61,0-90,0 124
91,0-120,0 151
121,0-150,0 113
151,0-180,0 97
181,0-210,0 81
211,0-240,0 46
241,0-270,0 45
271,0-300,0 26
301,0-330,0 7
331,0-360,0 1
361,0-390,0 1
391,0-420,0 1
421,0-450,0 1
451,0-480,0 1
481,0-510,0 5
511,0-540,0 5
541,0-570,0 23
571,0-600,0 45
601,0-630,0 21
631,0-660,0 22
661,0-690,0 3














Dari grafik diatas maka dapat diperoleh grafik dengan menggunakan depth pada sumbu X, dan frekuensi pada sumbu Y :

Dari data grafik tersebut maka dapat diperoleh bahwa gempa yang sering terjadi adalah jenis gempa pada kedalaman dangkal atau gempa dangkal, yang mana gempa sering terjadipada kedalaman 30 – 60 km.

B. Gempa Berdasarkan Rentang Waktunya (time series).
Gempa berdasarkan waktunya adalah pengolahan data dari gempa yang didasarkan atas jarak dari suatu gempa ke gempa lainya. Dari hal ini dapat dilihat kecendrungan jarak dari suatu gempa ke gempa lainya, dan bisa memprediksikan kapan gempa berikutnya terjadi, walaupun hal itu sampai saat sekarang ini masih belum bisa di aplikasikan.
Pada pengolahan data ini digunakan Microsof Excel, terlebih dahulu diukur dulu jarak dari suatu gempa ke gempa yang pertama kali terjadi. Jadi Cuma ada 1 patokan gempa tersebut terjadi.

 Time Series Berdasarkan Magnitude.
Setelah dilakukan pengolahan data pada Microsof Excel maka diperoleh grafik time series dari magnitude gempa sebagai berikut :




Dari grafik diatas dapat diperoleh data bahwa gempa yang berkekuatan cukup besar (>6 SR) rata rata terjadi setiap 4000 hari sekali.sedangkan gempa yang terbesar yaitu >7 SR tidak dapat diketahui waktunya karena data yang didapatkan dari kekuatan segitu sangat sedikit sehingga sulit untuk mencari jarak dari gempa tersebut.
Dari data tersebut juga dapat diperoleh bahwa gempa yang terjadi di daerah selatan sulawesi kekuatanya relative menurun dari tahun ketahun, tetapi karena penurunan kekuatan gempa ini terjadi sebuah gempa yang cukup besar dengan kekuatan lebih dari 7 SR, jadi penurunan kekuatan gempa bisa saja mengakibatkan sebuah gempa yang dahsyat karena energy yang terkumpul disatukan dan menghasilkan kekuatan yang dahsyat.




 Time series berdasarkan kedalaman gempa (depth)
Time series terhadap kedalaman beguna untuk mengetahui rentang waktu gempa terhadap kedalamanya, grafiknya sebagai berikut:



Dari grafik diatas dapat diperoleh bahwa dalam jarak waktu tertentu terjadi gempa dengan kedalaman yang sama. Hal ini dapat membuktikan bahwa gempa tersebut terjadi secara periodic dan berulang-ulang berdasarkan jarak waktu tertentu.

C. Gempa berdasarkan fft nya
Dari pengolahan data yang dilakukan diperoleh data hasil fft data gempa terhadap magnitudenya maka diperoleh grafik sebagai berikut :

Pada grafik diatas ditemukan kecendrungan bahwa setelah gempa mengalami penurunan kekuatan magnitude maka akan terjadi sebuah lonjakan perubahan magnitude yang sangat signifikan sehingga menghasilkan gempa yang sangat besar.

D. Kontur 2D dan 3D dari magnitude dan depth
Pengerjaan pembuatan kontur 3D dibuat pada software surfer® 8, yang mana pengerjaanya membutuhkan data dari posisi gempa yaitu latitude, longitude dan series gempa pada hal ini menggunakan depth dan magnitude.

 Kontur magnitude terhadap posisi
Pada pengerjaanya terlebih dahulu data posisi dan magnitude diubah formatnya ke .grd terlebih dahulu dan dibuat kontur map dengan menggunakan parameter tersebut. Kontur ini dibuat untuk memudahkan melihat posisi gempa dengan kekuatanya (magnitude). Hasil dari kontur 2D adalah sebagai berikut :

Pada gambar diatas sumbu x adalah longitude, sumbu y adalah latitude dan series yang berada di tengah adalah magnitude yang ditandai dengan warna, warna terang menunjukkan magnitude yang paling kecil sedangkan warna gelap adalah kekuatan magnitude yang paling besar.
Dari kontur 2D tersebut pada software surfer dapat dibuat 3D display dengan menggunakan magnitude sebagai sumbu Z nya. Yang mana hasil dari 3D display adalah sebagai berikut:

Dari gambar tersebut dapat jelas dilihat bahwa gempa yang paling kuat dibuat menunjam kearah bawah dan diberi warna yang paling gelap.


Dari hasil sayatan kemudian data diolah maka diperoleh kenampakan sayatan dari samping adalah sebagai berikut :


Penunjaman pada beberapa bagian menandakan bahwa pada daerah tersebut terdapat jarak yang sangat jauh dalam lokasi yang berdekatan. Jadi dalam titik yang dekat terjadi berbagai macam variasi dari magnitude.
Dari display tersebut dapat diambil kersimpulan bahwa gempa yang terjadi di daerah selatan sulawesi merupakan gempa yang berpusat di beberapa bagian saja kemingkinan besar pada daerah tersebut terdapat pertemuan lempeng. Sehingga seringnya pergesekan antar lempeng mengakibatkan seringnya terjadi gmpa bumi pada daerah tersebut.

 Display Depth(kedalaman) terhadap posisi gempa.
Proses pengerjaan pembuatan konturnya sama dengan magnitude tetapi data yang dibutuhkan adalah data dari kedalaman gempa terhadap posisi gempa tersebut, pengerjaanya juga dibuat pada software surfer®R2008a. Kkontur ini dibuat untuk memudahkan melihat kedalaman gempa terhadap posisinya hasil pengolahan data dalam 2D adalah sebagai berikut:


Dari grafik diatas sumbu X adalah longitude, sumbu Y adalah latitude sedangkan sumbu z adalah kedalaman gempa (depth), dari grafik diatas dapat dibuat kenampakan 3D dari data tersebut yang hasilnya adalah:

Dari grafik di atas dapat diambil kesimpulan bahwa gempa dalam sering terjadi pada daerah bagian barat, hal ini ditandai dengan makin kuatnya warna dan kenampakan kedalaman yang paling kuat sedangkan gempa dangkal banyak terjadi pada pada daerah tengah.
Setelah dilakukan penyayatan maka diperoleh hasil penyayatan melalui kenampakan dari samping yaitu :























BAB III
KESIMPULAN

Setelah melakukan pengolahan data pada 3 software yaitu Microsoft® excel 2007, Matlab® 7.1 dan surfer®R2008a, yaitu gempa yang berada pada daerah 00LS - 200LS dan 1220BT- 1240BT . Dengan luas sekitar 625000 km2. Daerah ini meliputi bagian selatan sulawesi. Antara lain pulau flores, kupang, kendar dan sekitarnya. maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Gempa yang banyak terjadi adalah gempa dengan kekuatan menengah yaitu gempa dengan kekuatan 4,10 – 5,00, sedangkan gempa dengan kekuatan besar sangat jarang terjadi pada daerah ini.
2. Daerah ini pada saat ani mempunyai bvalue 1,15. Hal ini bisa di jadikan indikator bahwa gempa gempa yang akan terjadi hanya berkekuatan sedang.
3. Menurut kedalaman (depth) dari gempa, gempa yang terjadi banyak gempa dangkal yaitu gempa yang mempunyai kedalaman antara 30 km – 60 km, jadi pada daerah sekitar swlatan sulawesi banyak terjadi gempa yang jaraknya dekat dari permukaan bumi.
4. Dari korelasi magnitude dan depth dapat disimpulkan bahwa gempa yang sering terjadi adalah gempa dangkal dengan intensitas kekuatan gempa adalah gempa kekuatan relatif sedang.
5. Dari time series graphic didapatkan bahwa intensitas kekuatan gempa dari tahun 1973 – 2009 relatif menurun, tetapi hal ini harus diwasapadai karene kekuatan gempa yang menurun relative akan menimbulkan gempa dengan kekuatan besar. Hal ini dapat dilihat dari grafik tersebut setiap ada penurunan kekuatan gempa biasanya terjadi satu gempa dengan kekuatan yang besar.
6. Dari fft gempa dapat dilihat bahwa gempa tersebut datangnya secara berperiode dan selalu berulang-ulang, sehingga sebuah gempa akan kembali lagi pada posisi yang sama pada suatu jangkauan waktu tertentu.
7. gempa yang terjadi di daerah slatan sulawesi merupakan gempa yang berpusat di beberapa bagian saja kemingkinan besar pada daerah tersebut terdapat pertemuan lempeng. Sehingga seringnya pergesekan antar lempeng mengakibatkan seringnya terjadi gempa bumi pada daerah tersebut.
8. Dari sayatan magnitude gempa dari arah miring seperti terlihat pada gambar, kecendrungan magnitude gempa melonjak secara drastic dalam waktu yang berdekatan.
9. Dari sayatan depth diperoleh kecendrungan bahwa gempa kedalamanya cendrung menurun.


Daftar Pustaka :
 Ivanova, M dkk. 1991. General geology. GAYA MEDIA PRATAMA. Jakarta.
 Peranginangin, Kasiman. 2006. Pengenalan MATLAB. Penerbit ANDI. Yogyakarta.
 http//www.usgs.gov