Gelombang Laut dan Tsunami

Awal tahun kita dikejutkan dengan dua kecelakaan laut dan udara, dilokasi yang mungkin berdekatan – Seputaran Masalembo. Banyak yang bertanya tanya apakah gelombang laut ini berhubungan dengan gempa seperti tsunami ?
Nah, mari kita ubal-ubal bareng ya, ada apa sebenernya gelombang laut ini ?

Awal tahun ini, pagi-pagi di kantor aku mendapat telepon dari salah satu stasiun TV di Jakarta bertanya tentang kondisi geologi yang mempengaruhi gelombang/kelautan serta cuaca. Hal ini karena ada kecurigaan gempa-gempa selama ini membuat gelombang laut menjadi semakin ganas. Dua kecelakaan besar yaitu tenggelamnya Kapal Fery Senopati Nusantara dan pesawat Adam Air di sekitar laut yang sama. Waddduh, aku ini cuman bisa ambles bumi tapi sedikit tahu tentang kondisi udara-angkasa. Tetapi berita kecelakaan itu sangat mengejutkan aku juga. Aku yang tidak dapat akses inet dalam dua hari saja langsung ketinggalan kerta berita yang terus-terusn berdatangan.

Memang tidak aneh kalau ada yang bertanya-tanya “apakah mungkin besarnya gelombang laut dipengaruhi oleh gempa ? Bukankah tsunami yang diakibatkan gempa dua tahun kemarin gelombangnya sangat besar menyapu kota-kota besar di Sumatra Utara ? Juga di Pangandaran ?”

Jawaban sederhana saya begini : Gelombang laut itu lebih dipengaruhi proses atmospheric ketimbang proses dari geologic. Artinya proses-proses serta kondisi udara lebih berpengaruh terhadap kondisi gelombang ketimbang proses dasar laut.

Tetapi kenapa gelombang tsunami bisa jauh lebih merusak ketimbang gelombang laut ?

Gelombang tsunami digambarkan sebagai gelombang yang menjalar sedangkan gelombang laut biasa adalah gelombang naik-turun biasa, lihat gambar disebelah.

Gelombang laut tidak akan bergerak kesamping seperti gelombang tsunami. Sehingga daya rusak gelombang tsunami akan maksimum pada pinggir pantai. Di laut gelombang tsunami tidak akan dirasakan oleh kapal laut. Karena kemarin kita menyaksikan bagaimana gelombang tsunami yang diakibatkan oleh gempa besar (skala diatas 6.8 MI) yang sangat merusak, tentunya secara intuisi kita melihat bahwa akan ada gelombang besar ketika ada gempa besar.

Ketika gelombang mencapai pantai, seringkali diikuti dengan peningkatan ketinggian gelombang karena laut semakin dangkal sedangkan volume air yang mengalir dalam jumlah yang sama. Ketinggian “tembok gelombang tsunami” (tsunamic wave wall) ini yang terlihat atau yang diamati di pantai, namun bukan berarti bahwa tinggi gelombang di tengah laut juga setinggi itu. Hal inilah yang sering mengecoh perkiraan tinggi gelombang tsunami di tengah laut.

Gelombang dipengaruhi oleh banyak faktor :

• Angin :
  • Kecepatan angin
  • Panjang/jarak hembusan angin
  • Waktu (lamanya) hembusan angin
• Geometri laut (topografi atau profil laut dan bentuk pantai)
• Gempa (apabila terjadi tsunami) – sangat kecil/minor

Terlihat diatas bahwa pada kenyataan gelombang laut lebih banyak dipengaruhi oleh faktor kondisi atmosfer. Kondisi angin in tentusaja salah satu-nya cuaca yaitu kondisi sesaat dari atmosfer meliputi : suhu, tekanan (angin), uap air (awan) dan hujan.

1 = Arah angin
2 = Puncak gelombang (peak)
3 = Lembah gelombang (trough)

Bentuk gelombang akan berubah sesuai dengan kedalaman dasar laut.

Pada lokasi B bentuk perputaran gelombang berupa elips, semakin dangkal maka semakin elips. Apabila tinggi gelombang masih cukup tinggi maka gelombang akan pecah di pantai.

Pada gelobang laut ini air hanya naik turun, namun tidak ada pergerakan atau aliran. Sedangkan pada gelombang tsunami, karena gelombangnya cukup panjang (jarak titik titik puncak (“2 ke 2 berikutnya”) cukup panjang maka ketika sampai di pinggir pantai akan semakin tinggi yang menyebabkan gelombang tsunami ini akan terkesan menyapu pantai.

Pada gelombang tsunami akan terlihat tinggi gelombang semakin besar di pantai. Nah karena yang dirasakan merusak serta yang teramati pada gelombang tsunami ini sepertinya memiliki tinggi gelombang yang besar juga di tengah samodra. Padahal kalau ada kapal ditengah laut, maka kapal itu hanya merasakan sedikit sekali gejala gelombang tsunami yang berupa gelombang yang miliki jarak antar puncaknya cukup panjang.

Jadi gempa tidak banyak mempengaruhi besarnya gelombang laut pada umumnya.
Karena :
- Hanya gempa besar yang menyebabkan tsunami.
- Akan lebih dirasakan akibatnya di pinggir pantai.

Sumber : Dongeng Geologi

Berita Terkait:

• Animasi Tsunami Mentawai Oktober 2010
• Gempa dan Tsunami Padang - simulasi komputer

Animasi Tsunami Mentawai Oktober 2010

Walaupun amaran tsunami di Mentawai dicabut (diakhiri) oleh BMKG bukan berarti tidak ada tsunami yang melanda daerah sekitarnya. Kenayataan dibawah ini menujukkan modeling atau animasi bagaimana tsunami terjadi di Mentawai.




Animasi dibawah ini menunjukkan bahwa tsunami terjadi hanya dalam waktu yang sangat singkat mencapai pantai barat Mentawai.


Modeling atau animasi ini dilakukan oleh The Global Disaster Alert and Coordination System. Menunjukkan ketinggan gelombang maksimum sekitar 3 meter. Namun ada yang melaporkan ketinggian hingga 6 meter. Yang menjadi pertanyaan selanjutnya adalah, apakah mungkin tsunami ini juga “dibantu” adanya longsoran bawah laut ?

Ketinggian tsunami ini memang kecil dibawah 1 meter, namun seperti yang digambarkan dibawah ini, walaupun hanya sekitar 1 meterpun maka kekuatannya yang menyapu ini akan mampu menyeret serta menghancurkan bangunan.

Tsunami ini telah dilaporkan merenggut jiwa bahkan dikabarkan 9 Warga Australia hilang ketika terjadi tsunami.

Jadi perlu diperhatikan sebagai pembelajaran bahwa tsunami jangan buru-buru dicabut (diakhiri). Terutama sebelum ada formal laporan dari daerah yang terdekat. Hal ini diperlukan oleh tim penyelamatan serta bantuan.

Sumber http://www.gdacs.org/ The Global Disaster Alert and Coordination System

Sumber : Dongeng Geologi

Berita Terkait:

• Gempa dan tsunami Padang - Simulasi kompter
• Ancaman tsunami Padang masih ada
  

Gempa dan Tsunami Padang - Simulasi Komputer

Kejadian gempa di Simeulue pekan lalu mengingatkan aku akan sebuah artikel yang aku baca beberapa waktu lalu di Earth and Planetary Science Letters awal tahun 2008 ini. Artikel ilmiah berjudul “Tsunami threat in the Indian Ocean from a future megathrust earthquake west of Sumatra“ ini berisi hasil simulasi dengan program komputer seandainya terjadi gempa besar di laut sebelah barat Padang. Tentunya ini bukan untuk menakut-nakuti atau membuat panik. Tetapi ini merupakan kajian ilmiah apabila sesuatu terjadi. Perlu diketahui ini juga bukan ramalan atau amaran (warning).

Lokasi yang diperkirakan atau disimulasikan.

Mengingat kejadian gempa-gempa besar sebelumnya, maka dipilihlah lokasi disebelah barat kota Padang ini karena kejadian gempa dan tsunami Aceh tahun 2004, kemudian gempa Nias dan selanjutnya ke selatan seperti yang terlihat pada gambar disamping ini.

Pemilihan atau penentuan lokasi dimana yang mungkin akan terjadi ini tentu saja juga merupakan bagian dari studi mitigasi pra-bencana. Hasilnya tentu saja merupakan sebuah informasi penting dalam persiapan menghadapi apabila nantinya benar-benar terjadi.

Dari gempa-gempa yang barusaja terjadi pada 5 tahun terakhir menunjukkan dua segment utama Aceh dan Nias yang sudah bergeser dan robek. Sedangkan yang disebelah selatannya justru merupakan tempat-tempat dimana ada tekanan dan energi yang masih terkumpul yang belum terlepaskan. Kalau saja akan terjadi tentusaja yang disebelah selatannya lebih mungkin terjadi ketimbang yang barusaja bergerak itu. Sedangkan robeknya disebelah utara mungkin kecil karena energi (stress) yang terkumpul di segmen itu sudah jauuh berkurang.

Mekanisme terjadinya tsunami masih ingat kaan ? OK deh kalau lupa dilihat diklik gambar diatas itu. Setelah tenaga terkumpul diujung tabrakan lempeng, maka ketika tenaga terlepaskan terjadi gempa dan gerakan ke atas ini mempengaruhi tubuh air diatasnya. Gelombang yang timbul akan bergerak dikedua arah kiri dan kanan. Waktu tempuh gelombang tsunami ini dari saat terjadinya gempa hingga mencapai pantai barat sumatra hanya dalam waktu kira-kira 20-40 menit saja, tergantung kedalaman air.

Perkiraan besarnya kekuatan gempa akan memiliki besaran >8M. Besaran angka ini diperoleh berdasarkan asumsi tenaga yang terkumpul hingga saat ini dari survey geodinamika tektonik didaerah ini. Kekuatan gempa yang >M8 ini akan mungkin menyebabkan rupture atau sobekan sepanjang 630 Kilometer !. Apakah pasti akan >8 ? Wah ini pertanyaan sukar dijawab tentusaja. Yang menjadikan susah dijawab adalah kata “pasti“. Science tidak akan menjawab sesuatu yang akan datang sebagai sebuah kepastian, tetapi pendekatan dengan probabilitas itu bisa saja. Kemungkinan akan terjadi gempa >8M memiliki kemungkinan yang cukup tinggi (misal diatas 50%).

Simulasi komputer.

Secara sederhana cara kerja simulasi ini dapat digambarkan seperti dibawah ini.

Tentusaja ada parameter dasar yang dipakai sebagai dasar pembuatan simulasi ini, antara lain data kegempaan sebelumnya, topografi dasar laut (bathimetri), topografi pantai dsb. Juga yang tidak kalah penting adalah harus ada asumsi-asumsi yang akan dipakai. Asumsi ini diperlukan karena kita tidak tahu apa yang akan terjadi. Namun asumsi-asumsi ini tentusaja tidak dapat lepas dari kenyataan historis yang pernah ada. Tidak akan mungkin menggunakan asumsi ngawur, tidak akan trus dengan asumsi rupture atau robekan dengan pergeseran vertikal 100 meter, karena asumsi ini tidak didukung dengan pengalaman. Jadi asumsi juga tidak boleh sembarangan.

Karena banyaknya kemungkin yang terjadi, modeling ini dibuat dengan banyak kemungkinan. Konon dibuat hingga 1000 kemungkinan ! . Dari keseluruhan paramater inilah diolah dengan rumusan model fisika mekanika gempa, hydrodinamika, dan juga model matematika.

Reality chek ini salah satunya dengan melihat studi-studi yang pernah dilakukan sebelumnya. Misalnya model Tsunami Aceh (2004), Tsunami Nias 2005, juga tsunami masa lalu tahun 1883. Di sebelah ini salah satu “model” tsunami yang merupakan simulasi tsunami tahun 1883 yang dibuat oleh seorang ahli dari Australia. Sedangkan disebelah kanan tsunami Aceh 2004 dari NOAA (klick lihat animasi-nya file 2MB).

Mengapa modelnya bermacam-macam ?

Tentusaja harus ada banyak model karena adanya ketidakpastian ini, misalnya seberapa besar gempanya, juga seberapa besar displacement atau slip-nya, juga tidak dapat dipastikan kapan terjadinya. Juga didasari adanya kenyataan ketidakpastian, yaitu bahwa gempa tahun 1907 M=7.6 di Simeulue menghasilkan tsunami lebih besar dari gempa tahun 1861 (M8.3–8.5) maupun gempa tahun 2005 (M=8.7), di daerah yang sama. Artinya besarnya tsunami tidak sesederhana berbanding lurus dengan kekuatan gempa, kan ?.

Tentu saja perkiraan ini belum tentu betul. Hanya berdasarkan asumsi-asumsi tehnis saja. Dibawah ini tiga macam contoh simulasi dengan berbagai kekuatan gempa dengan berbagai kemungkinan tingginya tsunami yang dihasilkan.

Yang mungkin terjadi memang gelombang tsunami dengan ketinggian sekitar 5 meter, namun Padang dan juga Bengkulu dalam kemungkinan terburuknya dapat mengalami gempuran gelombang tsunami hingga 15 meter, bahkan bisa 30 meter.

Dibawah ini model tsunami hasil simulasi komputer itu. Dibawah ini perkiraan terbnaik yang dapat dilakukan dengan data, asumsi, serta metode yang ada. Tentusaja kalau ada perbedaan data, perbedaan asumsi, mapun metode, akan menghasilkan model simulasi komputer yang berbeda. Tentusaja model tsunami ini harus selalu diperbaharui sesuai dengan perubahan-perubahan dari data serta perkembangan ilmu pengetahuan.

Apa yang dapat diambil sebagai persiapan ?

Jadi dapat dipelajari bahwa seandainya terjadi tsunami di Padang dan Bengkulu, maka kemungkinan besarnya Magnitude gempa akan >M8. Skali lagi bisa juga yang terjadi gempa kecil-kecil, seperti di Bengkulu waktu itu. Dan besarnya tinggi gelombang tsunami akan kurang dari5m. Walaupun tinggi gelombang tsunami diatas 5m bisa saja terjadi dibeberapa tempat. Dengan demikian kalau saja ini membuat tembok penghalang tsunami perlu memperkirakan ketahanan terhadap getaran gempa serta gempuran gelombang tsunami ini.

Sumber : Dongeng Geologi

Ancaman Tsunami Padang Masih Ada

Dibawah ini Press Release dari LIPI tentang masih berbahayanya daerah pantai timur Sumatera walaupun terjadi gempa yg menyebabkan tsunami Mentawai (tepatnya gempa Pagai) pada tanggal 25 Oktober 2010.
Danny Hilman sebagai ahli gempa dari LIPI memberikan penjelasan cukup sederhana dibawah ini

Press Release: Gempa Mentawai 7.7 SR,

Kemarin (25 Okt 2010), terjadi gempa besar berkekuatan 7.7 Skala Richter (USGS) di baratdaya Pulau Pagai Selatan, Kabupaten Mentawai, Propinsi Sumatra Barat. Gempa ini bisa disebut sebagai gempa susulan dari gempa besar 8.4 SR yang terjadi pada tanggal 12 September 2007. Dari analisa US Geological Survey dan juga BMKG, gempa ini disebabkan oleh pergerakan patahan pada Sunda megathrust, yaitu pada bidang batas tumbukan Lempeng Hindia-Australia terhadap Lempeng Sunda (Lihat peta dan penampang terlampir). Episenter gempa 7.7 SR ini terletak di sebelah barat dari bagian utara sumber gempa September 2007, dan sekaligus juga di ujung utara dari sumber gempa bawah laut – megathrust yang menurut prediksi para ahli masih berpotensi untuk mengeluarkan gempa besar sampai 8.8 SR dalam waktu mendatang (lihat Peta).

Menurut ahli geologi gempa dari Laboratory for Earth Hazard LIPI, Danny Hilman Natawidjaja, “gempa 7.7 SR kemarin jelas merupakan bagian dari healing process setelah terjadi gempa 8.4 SR tahun 2007”. Yang masih kurang jelas adalah apakah gempa ini merupakan bagian dari proses yang menuju ke akan pecahnya sumber gempa 8.8 SR dari megathrust Sunda yang masih tersisa di bagian sebelah utaranya (lihat peta).

Di wilayah ini terdapat jaringan statsiun GPS kontinyu SuGAR (Sumatran GPS Array) yang dioperasikan bersama oleh Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia dan Earth Observatory of Singapore (EOS) – Nanyang Technological University. Sejak tahun 2002, SuGAR secara kontinyu memonitor pergerakan tektonik disepanjang pantai barat Sumatra dan Kep. Mentawai. “Dalam beberapa bulan ke depan, tim EOS-LIPI akan menganalisis data dari jejaring alat GPS ini untuk lebih mengerti tentang mekanisme gempa kemarin,” kata Prof. Dr. Kerry Sieh, Direktur EOS.

Beberapa segmen dari Sunda Megathrust sudah pecah secara beruntun selama 10 tahun terakhir ini menghasilkan rentetan gempa-gempa besar di sepanjang pantai barat Sumatra. Berdasarkan pola siklus gempa besar selama 700 tahun terakhir di Mentawai, para ahli percaya bahwa rentetan gempa-gempa besar ini sedang menuju klimax, yaitu terjadinya gempa yang jauh lebih besar, mendekati kekuatan gempa yang menyebabkan tsunami Aceh-Andaman tahun 2004. Namun, kapan persisnya hal itu akan terjadi tetap masih merupakan misteri alam. Seperti Prof. Kerry Sieh dan DR. Danny Hilman Natawidjaja sering bilang sebelumnya, “Gempa besar dari megathrust di bawah Pulau Siberut-Sipora-Pagai Utara tersebut bisa terjadi dalam 30 menit lagi atau 30 tahun lagi.”

Yang jelas, gempa kemarin sama sekali tidak mengurangi potensi gempa besar Mentawai yang diprediksi mempunyai akumulasi tekanan bumi sampai 8.8 SR tersebut. (Danny Hilman)

Note : Jadi gempa dengan potensi 8.8SR yang diperkirakan oleh LIPI ini masih akan dilepaskan. Bisa terjadi 30 menit lagi atau 30 tahun yang akan datang.

Sumber : LIPI

Sumber/Dikutip Melalui : Dongeng Geologi