Peringatan Dini Potensi Kerusakan Gempa Bumi - BMKG

POTENSI PERINGATAN DINI GEMPA(BELAJAR DARI GEMPA TASIKMALAYA, 2 SEPTEMBER 2009, M 7.2 SR)DI JAWA BARATDiajukan oleh :Hendar GunawanDanDr. Gunawan IbrahimProf. Dr. Nanang T. PuspitoDr. Pj.PriharyadiBADAN METEOROLOGI DAN GEOFISIKA2011

Pokok Bahasan Pendahuluan ;Latar belakang, perumusan masalah, ruang lingkup,hipotesis, tujuan, novelties, dan sistematika tulisan. Seismisitas Jawa Barat . Potensi Informasi Dini Gempa. Prakiraan Besaran Magnitudo Pendekatan.Perhitungan Parameter Frekuensi Maksimum.Model Matematis Td dan M.Diskusi.Kesimpulan.

PERUMUSAN MASALAH• Peringatan dini gempa belum ada dan belumdikembangkan di Jawa barat, Khususnya Kota Jakartasebagai Metropolitan .• Gempa direkam dalam bentuk Seismogram Broadband(Kecepatan) sehingga perlu teknik simulasi, restitusi,integrasi untuk mengubah menjadi seismogramPercepatan atau Pergeseran.• Rumus Empiris hubungan Td , Magnitudo, belum tersedia.

Ruang Lingkup1. Dalam riset ini akan dilakukan analisis sinyal gempa fasegelombang P dari Seismogram Broadband Komponen tegakyang berasosiasi dengan gempabumi yang merusak atauMagnitudo momen (Mw)2. Menentukan model empiris Periode Dominan (Td) denganMagnitudo secara deterministik untuk 68 data signal gempayang dicatat Stasiun CISI, dari Megathrust di Selatan Jawa.3. Riset peringatan dini secara cepat untuk potensi bencanagempa bumi, dengan Tc >1 detik, Pd > 0.5 cm .4. Ruang lingkup wilayah Jawa Bagian Barat : Koordinat 104º BT – 109º BT / 5º LS –9ºLS Data seismogram broadband BMKG 2009 ‐2010

Hipotesa Penelitian1. Peringatan Dini Gempa dapat dilakukan denganteknik analisis 3 detik fase awal gelombang Pparameter Td ( Td> 1 det, Mw>6.0), seismogramPergeseran, Percepatan dan Kecepatan.2. Rumus Empiris Td dengan Magnitudo diperolehdari data 69 kejadian gempa di Stasiun CISI,Garut ,Jawa Barat.3. Desiminasi Informasi dini gempa dapat dilakukansecara cepat (5-10 detik) kepada masyarakat diwilayah Jawa Barat, khususnya kota Jakarta.

Asumsi• Amplitudo P lebih kecil dari Amplitudo S• Gelombang P menjalar pada medium homogenIsotropis.

TUJUAN1. Studi Pengembangan Peringatan Dini Gempa Di JawaBarat, Metode Perhitungan Durasi Energi FrekuensiTinggi Dan Maksimum Displacement Gelombang PPada Data Digital Seismogram Broadband2. Membuat model matematis hubungan Gelompang Ppada 3 detik pertama dengan Magnitudo untuk MitigasiPotensi Bencana dengan cara simulasi dan restitusi ,Integrasi/ Deferensiasi Broadband sistim seismograph.3. Membuat hubungan matematis Td dengan Magnitudo.

Metodologi RisetInput Data Digital Broadband SeismogramPilih Phase Awal gelombang P metoda Skewnesdan Kurtosis Terintegrasi.Proses Filtering (Windowing, Butterworth orde 2,2‐4 Hertz, zero seismogram)Proses Simulasi dan Restitusi SeismogranDisplacement, AccelerasiTentukan 3 detik pertama gel P, tentukan TdTd>1.0 detik atau M>6.0 SR.Stop.

Skema Metodelogi Riset

SEISMISITAS JAWA BARAT:KONDISI TEKTONIK INDONESIASejak tahun 1991 – 2009 (19 tahun)terjadi 27 kali gempa merusak dan 13kali gempa menimbulkan tsunami.

Jaringan StasiunBroadband Di JawaSeismisitas USGS 1973-2010Fault Plane Solusi Gempa JawaKet:: gempa dangkal 300 kmKedalaman : 0 – 100 km (merah), 100km – 300 km (hijau), > 300 km (biru)

Jaringan Stasiun Broadband Di JawaSensor : BMKG (merah), FDSN / IRIS (hijau)

Sensor : BMKG (merah), FDSN / IRIS (hijau)

Ket:: gempa dangkal 300 km

Sistim Peringatan Dini Gempa Bumi di DuniaAlen 2009

19B19A4B5K4C5A4D244F5B4E255F5D5G235H5E5C5I5J6A6B6C6D216E6F6G7989B141711E1012B2211D12C12D12A11C11B11A181321131516DISTRIBUSI HIPOSENTRAL PADA SEGMEN C-CZONA JAWA BARAT, PULAU JAWADip Angle = 16 oDip Angle = 61 oCCPotongan Melintang C-C

ALUR PROSES

ALUR PROSES (2)

Studi pustaka 2008EEWS dengan Strongmotions

Potensi Informasi Dini Gempa di JABAR140CISIBandungJakartay = 0.248x + 4.352R² = 0.9771201008060y = 0.129x + 3.942R² = 0.96240200Waktu Kedatangan Gelombang- P dan Proses0 100 200 300 400 500 600

Prakiraan Periode dominan Td.Seismogram Velocity, Displacemen danAccelerasi

Perbesaran Gempa Utama TasikmalayaSeismogram Kecepatan , GempaTasikmalaya, , tanggal 2 -9-2009, M = 7.2 SR.Seismogram Pergeseran (Displacement).Periode Dominan (Td)MaksimumSeismogram Percepatan (Accelerasi).

Hasil Perhitungan 69 Data GempaSta. CISI

Grafik Hubungan Td dengan Magnitude10y = 0.043e 0.554xR² = 0.529Td (sec)1Log (Td) = 0.240599 M – 1.36653R = 0.7273M = 4.156293 log (Td) + 5.6796990.12 3 4 5 6 7 8Magnitude

8Grafik Hubungan Mag dengan Mag_Td7y = 1.001x + 0.005R² = 0.5296Mag_Td543Mpd MTd = = 1.001 1.001 M + M 0.005 + 0.005R= R = 0.727.22 3 4 5 6 7 8Mag

Hasil Mw dan Td disandingkan denganpenulis lainnya :No. Hubungan Td dan Mw Penulis Keterangan1Log Tc = 0.221 Mw – 1.113 +- 0.084Wu dan Kanamori12 gempa2Mw = 4.525 log Tc + 5.036.(2005).46 gempa.3Mw = 3.088 log Tc + 5.300 R=0.57Wu,dkk (2006).54 gempa Taiwan, Je4Log Tc = 0.296 Mw – 1.716 R = 0.933Satriano, dkk (2010)pang dan California5Wu, dkk (2005)26 gempaLog Tc = 0.179 Mw – 0.932 +- 0.208Penulis69 gempaLog Td = 0.240 Mw - 1.367 R = 0.727Mw = 4.156 log Td + 5.679

Kesimpulan.• Waktu efektif peringatan dini gempa yang bersumber darizona Mega Thrust selatan Jawa, berpotensi untukmemberikan peringatan dini gempa Kota Jakarta. Getaranawal (kedatangan gelombang P) yang dirasakan lebihkurang 60 detik kemudian dan getaran kuat (S) 118 detiksetelah Tanda peringatan dini (Alarm) stasiun CISI.• Tanda peringatan dini dari Stasiun CISI yang berpotensimerusak untuk Jawa Barat dapat diprakirakan darikarakteristik periode dominan seismogram pergeseran 3detik pertama gelombang P untuk Td>1.2 detik, Magnitudoprakiraan MTd > 6.0. SR.

Daftar PustakaAnthony Lomax; Rapid Estimation Of Rupture Extend For Large: Application tothe 2004,M9 sumatra‐Andaman Mega Thrust, Geophysical Research ,American Geophysical Union, 2005Tatsuhiro Hara, : Determination of Earthquake Magnitudes Using Duration ofHigh Frequancy Energy Radiations : Aplication to the April 6, 2010 NorthernSumatra Earthquake: IISEE , Building Research InstituteIvanka Pascaleva, M.Konteva; G. Franco Vaccari, Guilano F. Panza : SomeContributions of the Neo Deterministic Seismic hazard Approach to theEarthquake Risk Assesment for the city of Sofia; Applied Geophysics , 2010,Birkhauser/Springer Boxel A6, DOI 10.007/s00024‐010‐0127‐8.1998.105,Hoby NT Razafindrakota, G.Rambolamana, GF Panza.: Seismic HazardEvaluations For Major Cities in Madagascar.Publikasi United NationsInternational and Cultural Organization and International Atomic EnergyAgency,ICTP Italia, 2009PE Amposah, BK B.Yakubo, F.Vaccari, GF Panza; Seismic Ground MotionandHazard Assesment Of The Greater ACCRA Metropolitan Area, Southern Ghana;The Abdus salam , International Centre for Theoritical Physics, Agustus. 2008.

Daftar Pustaka (2)Nguyen Hong Phuong, Bui Cong Quei; GIS Application for Deterministic HazardAssesment In Vietnam , Institute Of Geophysics, 2007, VAST, 18 Hoang QuocVietnam, Cau Giay, Hanoy.Yih‐Min Wu, Hiroo Kanamori.; Development of Earthquake Early WarningSystem Using Real Time Strong Motion Signal; Sensors, ISSN 1424‐8220 @2008 by MDI, Publish 9 Januari 2008.Hiroo Kanamori, Egill Hankson, Thomas Heaton.; Real Time Seismology andEarthquake Hazard Mitigation, Nature, Volume 390, 4 Desember 1997.Yin Wih Wu, Li Zhao.; Magnitude Estimation Using the Three Second P waveAmplitude in Earthquake Early Warning; Geophysical Research Letter, Vol. 33.L 16312, doi 10.1029/2006 GI 026871,2006.Hiroo Kanamuri; Real Time Seismology and Earthquake Danage Mitigation,Annu.Rev. Earthquake Planet Science, 2005, Vol.33, hal 195‐214.Hidieka Kisshida et al; Intensity Of Earthquake Motion, Research CommiteOnEarthquake Ground Motion, The Achitectureal Institute Of Japan, Book Editedand publish 1993, hal. 185.Paul Somerville ; Ground Motion Attenuation Relationship and TheirApplication to Aseismic design and Seismic Zonation, The Effect Of SurfaceGeology on Seismic Motion, Recent Progress and New horizon on ESG Study,hal 35‐49, 1998.

Mohon saran dan Masukan