Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...
Transcript of Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...
![Page 1: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/1.jpg)
Ketua : Dwi PujiastutiPembimbing: Daz EdwizaAnggota : Meli Muchlian
6/16/2008
Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang Tsunami
Menggunakan Model Numerik Linier TUNAMI N1 di Pantai Kabupaten Padang Pariaman dan Kota
Pariaman Sumatera Barat
Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Andalas
![Page 2: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/2.jpg)
PENDAHULUANDAMPAK 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
![Page 3: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/3.jpg)
BATASAN MASALAH1. Sistem koordinat derajat dan UTM (Universal
Tranvers Mercator)2. Jarak antar grid 810 m3. Data Batimetri GEBCO
“(General Bathymetric Chart of the Oceans)”Data Topografi SRTM “(Shuttle Radar Topography Mission)”
4. Model Numerik Tsunami Linier TUNAMI N1 5. Daerah tinjauan Kab. Padang Pariaman dan Kota
Pariaman (S. Limau, Pariaman Tengah, Ketaping)6. Skenario gempabumi 7,5; 8,0; 8,5 Mw
![Page 4: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/4.jpg)
DAERAH TINJAUAN
![Page 5: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/5.jpg)
![Page 6: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/6.jpg)
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 .
![Page 7: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/7.jpg)
PENYEBAB TIMBULNYA TSUNAMIAktivitas vulkanik Gempa bumi bawah laut
Faults: Dip Slip
Longsoran bawah laut
Tumbukan benda luar angkasa
![Page 8: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/8.jpg)
I . Kondisi awal /(dislokasi di dasar laut) II. Terbentuk gelombang tsunami
III. Pembesaran gelombang tsunami IV. Run-up (limpasan ke daratan)
![Page 9: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/9.jpg)
Mekanisme pembangkitan tsunami
di daerah subduksi
![Page 10: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/10.jpg)
Post processing
Processing (running program)
Pre processing
![Page 11: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/11.jpg)
Pembuatan file input data kedalaman laut dan ketinggian daratan
Luas daerah kajian
Menentukan batas daerah kajian
SRTM
Data topografi & batimetri&
Pengolahan data topografi dan garis
pantai
Menginterpolasi data topo+gp+bati
Menampilkan data numerikPenyimpanan data
domain (.txt)
![Page 12: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/12.jpg)
Mulai
Pengumpulan data
Memasukkandata batimetri
Pembuatan gambar data batimetri
Pembentukan inisial model
Pembuatan pusat gempa
Penyelesaian model numerik imamura
Data tinggi dan waktu tempuhpenjalaran gelombang tsunami
hm ~ hr
Running listing program Imamura
Verifikasi hasil pemodelan
Visualisasi penjalaranGelombang tsunami
Selesai
Memasukkanparameter
bidang sesar
}
Konsep numerik TUNAMI N1
![Page 13: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/13.jpg)
A. Penentuan Pusat gempa
Lokasi Domain Jarak GridDX=DY
Ukuran Grid Koordinat
SUMATERA BARAT A 810 540 × 630 97,94o - 101,98 BT
0,085o - 4,80o LS
Domain daerah tinjauan
![Page 14: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/14.jpg)
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).
![Page 15: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/15.jpg)
C. Program linier penjalaran gelombang tsunami
Data Batimetri & Topografi
Input parameter fault & ukuran grid masing-masing Input parameter fault & ukuran grid masing-masing domaindomain
Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik)Penetapan total time model, yaitu 3 jam (10800 detik) Penentuan titik pasang surut tsunamiPenentuan titik pasang surut tsunami
titik 1 titik 1 Sungai Limau Sungai Limau (S 0,51 E 100,05)titik 2 titik 2 Pariaman Tengah Pariaman Tengah(S 0,65 E 100,09)titik 3 titik 3 Ketaping Ketaping (S 0,80 E 100,27)
![Page 16: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/16.jpg)
Penyajian grafik pasang surut
Mengkorversi data (.txt) menjadi (.bmp)
Mengkorversi data (.bmp) menjadi (.avi)
Video animasi penjalaran tsunami
Membuat profil pantai
![Page 17: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/17.jpg)
Data skenario pemodelan tinggi dan waktu tempuh penjalaran gelombang tsunami
No. Nama Lokasi
Koordinat LokasiSkenario (Mw)
7.5 8 8.5
Lintang (LS)
Bujur (BT)
Tinggi (m)
Waktu(detik)
Tinggi (m)
Waktu(detik)
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
![Page 18: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/18.jpg)
Pemodelan Tsunami Mw 7,5 Pemodelan Tsunami Mw 8
Pemodelan Tsunami Mw 8,5 Profil pantai
![Page 19: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/19.jpg)
Pemodelan Tsunami Mw 7,5 Pemodelan Tsunami Mw 8
Pemodelan Tsunami Mw 8,5 Profil pantai
![Page 20: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/20.jpg)
Pemodelan Tsunami Mw 7,5 Pemodelan Tsunami Mw 8
Pemodelan Tsunami Mw 8,5 Profil pantai
![Page 21: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/23.jpg)
![Page 24: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/24.jpg)
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 Skenario Mw 8,5
![Page 25: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/25.jpg)
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.
1000 dt setelah gempabumi 4200 dt setelah gempabumi
Skenario Mw 7,5
![Page 26: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/26.jpg)
Skenario Mw 8
1000 dt setelah gempabumi
2240 dt setelah gempabumi
5000 dt setelah gempabumi
![Page 27: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/27.jpg)
Skenario Mw 8,5
500 dt setelah gempabumi
2300 dt setelah gempabumi
3060 dt setelah gempabumi
![Page 28: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/28.jpg)
KESIMPULANPada daerah tinjauan pasang surut tsunami, (setelah terjadi
gempa bumi dan sebelum terjadinya tsunami mencapai pantai) terjadi penurunan muka air laut.
Tinggi gelombang tsunami paling besar skenario pemodelan Mw 8,5.
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.
![Page 29: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/29.jpg)
ANIMASI PENJALARAN GELOMBANG TSUNAMI
![Page 30: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/36.jpg)
Gempa Besar dengan Magnitude Mw >7
Lokasi di LautKedalaman
dangkal < 40km.
Terjadi deformasi vertikal dasar laut
![Page 37: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/37.jpg)
Karakteristik TsunamiKarakteristik Tsunami
Panjang gelombangnya lebih panjang dibandingkan dengan kedalaman laut
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
Waktu tempuh penjalaran tergantung pada jarak dari pusat gempa ke pantai
Dampak umumnya ditandai dengan surutnya air pada batas normal yang menandakan kedatangan gelombang raksasa.
Tinggi gelombang tsunami bisa mencapai 30 m (yang pernah tercatat
![Page 38: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/38.jpg)
UTMUTM “UNIVERSAL TRANSVERS MERCATOR”
(SILINDER MELINTANG MERCATOR)
Jarak antar 2 garis bujur = 6 derajat ZonaIndonesia berada di zona 46-54 (sumatera barat zona 47)
![Page 39: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/39.jpg)
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.
![Page 40: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/40.jpg)
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).
![Page 41: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/41.jpg)
Persamaan Gerak gelombang tsunami diekspresikan dengan Teori Gelombang Perairan Dangkal (Dean dan
Dalrymple, 1984)
zyxxP
zuw
yvv
xuu
tu xzxyxx
11
zyxyP
zuw
yvv
xuu
tu yzyyxy
11
01
zPg
![Page 42: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/42.jpg)
Dengan mengintegrasikan persamaan di atas dari dasar sampai permukaan menggunakan aturan Leibnitz, diperoleh persamaan di bawah yang terintegrasi (Imamura, 1994)
2
2
2
22
yM
xMA
xgD
DMN
yDM
xtM x
2
2
2
22
yN
xNA
ygD
DN
yDMN
xtN x
![Page 43: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/43.jpg)
Persamaan kontinuitas
0
yN
xM
t
h
huudzM )(
h
hvvdzN )(
![Page 44: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/44.jpg)
Persamaan gelombang suku linier
0
yN
xM
t
0
xgH
tM
0
ygH
tN
![Page 45: Penentuan Tinggi dan Waktu Tempuh Penjalaran Gelombang ...](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022081800/5879dbc51a28ab4d728babba/html5/thumbnails/45.jpg)
GRID
DOMAIN