TSUNAMI

TSUNAMI
Karakteristik
Tsunami berasal dari bahasa Jepang yaitu dari kata tsu dan nami. Tsu berarti
pelabuhan dan nami berarti gelombang. Istilah tersebut kemudian dipakai oleh
masyarakat untuk menunjukkan adanya gelombang laut besar yang disebabkan oleh
gempa bumi. Lebih tepatnya, tsunami diartikan sebagai gelombang laut yang terjadi
secara mendadak yang disebabkan karena terganggunya kestabilan air laut yang
diakibatkan oleh gempa bumi tektonik.
Gb 2.5. Mekanisme Tsunami
Tsunami dapat dibangkitkan oleh berbagai gangguan yang terjadi di dasar laut
secara tiba-tiba, diantaranya adalah gempa bumi tektonik, aktivitas gunung api bawah
laut, runtuhan dekat pantai, ledakan nuklir dibawah laut dan akibat kejatuhan meteor.
Dari berbagai penyebab tsunami diatas, gempa bumi tektonik merupakan pembangkit
utama gelombang tsunami. Karakteristik gelombang tsunami meliputi energi, magnitudo,
kedalaman pusat gempa, mekanisme fokus dan luas rupture area.
Secara singkat tsunami dapat dideskripsikan sebagai gelombang laut dengan
perioda panjang yang ditimbulkan oleh suatu gangguan impulsif yang terjadi pada
medium laut. Perioda gelombang tsunami berkisar antara 10-60 menit. Gelombang
tsunami yang ditimbulkan oleh gaya impulsif ini bersifat transien atau gelombang yang
bersifat sesaat. Gelombang semacam ini berbeda dengan gelombang-gelombang laut
lainnya yang lebih bersifat kontinyu, seperti gelombang permukaan yang ditimbulkan
oleh gaya seret angin atau gelombang pasut yang ditimbulkan oleh gaya tarik benda
angkasa. Selain bersifat transien, gelombang tsunami juga bersifat dispersive. Artinya,
periodanya berubah terhadap jarak sumber gangguan impulsif.
Gempa bumi yang dapat menyebabkan terjadinya tsunami mempunyai
persyaratan karakteristik, yaitu :
1. Magnitude gempanya (M) ≥ 7.0 SR.
2. Kedalaman gempanya (h) dangkal ≤ 60 km.
3. Pusat gempa (episenter) berada di dasar laut.
4. Jenis patahannya adalah normal fault atau thrust fault.
Karakteristik Tsunami, antara lain :
 Tinggi gelombang tsunami di tengah lautan mencapai lebih kurang 5 meter. Serentak
sampai pantai tinggi gelombang ini dapat mencapai 30 meter.
 Panjang gelombang tsunami (50-200 km) jauh lebih besar dari pada gelombang
pasang laut (50-150 m). Panjang gelombang tsunami ditentukan oleh kekuatan
gempa, sebagai contoh gempabumi tsunami dengan kekuatan magnitude 7-9 panjang
gelombang tsunami berkisar 20-50 km dengan tinggi gelombang 2 m dari
permukaan laut.
 Periode waktu gelombang tsunami yang berkekuatan tinggi hanya berperiode durasi
gelombang sekitar 10-60 menit, sedangkan gelombang pasang bisa berlangsung
lebih lama 12-24 jam.
 Cepat rambat gelombang tsunami sangat tergantung pada kedalaman laut, bila
kedalaman
laut
perempatnya.
berkurang
setengahnya,
maka
kecepatan
berkurang
tiga
Hubungan Kecepatan Tsunami dengan Kedalaman Laut
Apabila sebagian besar laut naik turun secara mendadak, maka air di atasnya akan
mengalami gangguan berupa suatu gelombang yang menyebar ke segala arah. Kecepatan
gelombang ini tergantung dari kedalaman laut dan percepatan gravitasi bumi.
Rumus sederhana dari kecepatan gelombang tsunami adalah :
v  g.h .......................... (2.1)
Dimana:
v : Kecepatan gelombang tsunami
h : Kedalaman pusat gempa
Ditengah lautan dimana kedalaman laut cukup besar, maka kecepatan gelombang
juga besar, demikian pula periode gelombang, sedangkan amplitudonya kecil dan panjang
gelombangnya bisa mencapai puluhan kilometer.
Jika gelombang mendekati pantai dimana kedalaman laut berkurang, kecepatan
gelombangnya pun semakin kecil, tetapi diimbangi dengan berkurangnya periode
gelombang dan bertambahnya amplitudo (tinggi gelombang), sesuai dengan hukum
Kekekalan Energi.
Patahan Naik dan Patahan Turun di Dasar Laut
Patahan Naik di Dasar Laut
Apabila Tsunami disebabkan oleh patahan naik maka permukaan air di atas
episenter tiba-tiba terangkat ke atas dan menjalar ke seluruh arah penjalaran, seperti pada
gambar 2.6
Gambar 2.6. Mekanisme terjadinya Tsunami dengan patahan naik
Patahan Turun di Dasar Laut
Apabila penyebab Tsunami adalah patahan normal (turun) maka permukaan air di
atas episenter turun sesuai dengan ketinggian perubahan dasar laut. Kemudian kembali
untuk mencapai keseimbangan. Dari sini maka terjadi tumbukan partikel air yang
menimbulkan energi yang cukup besar untuk mendorong permukaan air ke segala arah
dan lebih cepat dari biasanya, seperti pada gambar 2.7
Gambar 2.7. Mekanisme terjadinya Tsunami dengan patahan turun
Magnitude Tsunami
Konsep magnitude tsunami sebagai skala kekuatan relatif dari tsunami
dikemukakan pertama kali oleh ilmuwan Jepang, yang bernama Imamura (1949). Untuk
menentukan besarnya magnitude tsunami menggunakan Skala Imamura, yang diambil
dari nama peneliti kali pertama magnitude tsunami. Iida (1970) berdasarkan penelitian
yang lebih dahulu dilakukan Imamura, mendefinisikan magnitude tsunami yang
referensinya untuk tsunami di Jepang sebagai:
m =
2 log
η ma x ......................... (2.2)
dimana:
m
: magnitude tsunami (Imamura)
η m a x : tinggi run -up tsunami (m)
Iida-Imamura (1956) mengestimasikan tingkat skala tsunami berdasarkan tinggi
maksimum run-up tsunami di Jepang, sebagai berikut:
Tabel 2.1 Skala Magnitude Tsunami
Skala
Signifi kasi
Keterangan
-1
ηma x < ½ m
Tsunami kecil
0
η m a x = 1m
Tidak ada kerusakan
1
ηma x = 2 m
Rumah rusak sepanj ang pantai, kapal terangkat
2
η m a x = 4-6 m
Beberapa rumah hancur, ada korban j iwa
3
η m a x =10-20 m
Area pantai sepanj ang 400 km rusak
4
η m a x > 50 m
Lebih dari 500 km sepanj ang pantai rusak
Iida (1963) mempelajari sekitar seratus gempa bumi pembangkit tsunami yang
terjadi di Jepang dari tahun 1700 sampai 1960. Tujuan Iida tersebut adalah untuk
menyelidiki hubungan antara magnitude tsunami (m) dengan kedalaman air laut (H) pada
episenter dan jarak antara episenter ke tempat observasi magnitude (∆). Secara matematis
dapat ditunjukkan dalam persamaan :
m = a + b log S……………………..(2.3)
dimana:
m : Magnitude tsunami (Imamura)
S
: Slope dasar laut ( H / ∆)
a, b : konstanta
Faktor yang mempengaruhi tinggi tsunami:
1. Bentuk pantai
Refraksi adalah transformasi gelombang akibat adanya perubahan
geometri dasar laut. Di tempat di mana terjadi penyempitan maka akan terjadi
konsentrasi energi, sehingga tinggi gelombang di tempat itu akan membesar.
2. Kelandaian pantai
Jarak jangkauan tsunami ke daratan juga sangat ditentukan oleh terjal dan
landainya morfologi pantai, di mana pada pantai terjal tsunami tak akan terlalu
jauh mencapai daratan karena tertahan dan dipantulkan kembali oleh tebing
pantai, sementara di pantai landai tsunami menerjang sampai beberapa kilometer
masuk ke daratan. Bila tsunami menjalar ke pantai maka ia akan mengalami
perubahan kecepatan, tinggi dan arah, suatu proses yang sangat kompleks
meliputi shoaling , refraksi, difraksi, dan lain-lain.
Shoaling
adalah
proses
pembesaran
tinggi
gelombang
karena
pendangkalan dasar laut. Gempa bumi biasanya terjadi di dekat pertemuan
lempeng benua dan samudera di laut dalam, lalu menjalar ke pantai yang lebih
dangkal. Aliran ini akan teramplifikasi ketika mendekati daratan akibat efek
shoaling.
3. Vegetasi dan struktur penghalang di sekitar pantai
Kekuatan hutan pantai meredam tsunami makin terbukti jika hutan
semakin tebal, misalnya hutan dengan lebar 400 meter dihantam tsunami dengan
ketinggian tiga meter maka jangkauan run up tinggal 57 persen, tinggi genangan
setelah melewati hutan pantai tersisa 18 persen, arus tinggal 24 persen.
Difraksi adalah transformasi gelombang akibat ada tidaknya bangunan
atau struktur penghalang. Ini terjadi bila gelombang terintangi sehingga
dipantulkan kembali. Suatu bangunan tegak dan padat akan lebih mampu
memecah daripada yang miring dan tembus air. Pembangunan tembok laut
(breakwater) seperti di Jepang, memang efektif menghalangi terjangan tsunami.
4. Arah gelombang tsunami
Gelombang tsunami yang datang dengan arah tegak lurus dengan pantai
tentu akan menyebabkan tinggi gelombang tsunami lebih tinggi jika dibandingkan
tinggi gelombang tsunami yang datang dengan arah sejajar atau dengan sudut
tertentu. Seperti datang dari arah barat, timur, barat daya ataupun dari arah
tenggara.
5. Efek pemantulan dari pulau lain
Gelombang tsunami yang terjadi tidak langsung berasal dari sumbernya,
akan tetapi terjadi karena akibat adanya pemantulan gelombang dari sekitar pulau
yang terkena dampak gelombang tsunami. Hal ini pernah terjadi di pulau Babi,
yang mana pulau tersebut diterjang gelombang tsunami akibat dari pemantulan
dari pulau disekitar pulau Babi.