PERBANDINGAN PERUBAHAN TOTAL ELECTRON CONTENT (TEC) IONOSFER AKIBAT GEMPA BUMI DAN LETUSAN GUNUNG API (STUDI KASUS : GEMPA BUMI 2 MARET 2016 DAN GUNUNG MERAPI 2010)

Abstract

Pada saat gempa bumi atau letusan gunung api terjadi, ada tiga jenis gelombang yang dihasilkan, yaitu : (1) Gelombang Acoustic (kecepatan 1 km/s)  yang dihasilkan dekat dari pusat gempa bumi, gelombang tersebut bergerak naik ke arah vertikal hingga ketinggian lapisan F di ionosfer dalam waktu 10 menit atau lebih. (2) Gelombang gravity (kecepatan 0.3 km/s) yang dihasilkan dari gelombang tsunami akibat dari gempa bumi, dan (3) Gelombang Rayleigh (kecepatan 4 km/s) yang dihasilkan dari epicenter dan bergerak secara bersamaan baik horisontal-vertikal, gelombang ini merambat menjauh mengelilingi bumi dari pusat gempa bumi. Gelombang-gelombang ini membuat gangguan di lapisan ionosfer yaitu pada kerapatan elektron. Kerapatan elektron pada lapisan ionosfer ini disebut dengan Total Elektron Content (TEC). Fenomena ini terdeteksi sebagai CIDs (Coseismic Ionosphere Disturbances), yaitu fluktuasi TEC yang terjadi 15 menit hingga 30 menit setelah gempa terjadi. Di sisi lain, satelit GNSS beredar pada ketinggian 20.000 km dari permukaan bumi dengan memancarkan sinyal melewati lapisan ionosfer pada ketinggian 350 km. Sinyal tersebut mengalami delay ketika melewati lapisan ionosfer, berupa arah, kecepatan, dan kekuatan. Di sisi lain, dengan mengamati delay ini maka gangguan ionosfer yang disebabkan oleh gelombang acoustic dapat dianalisa dan diamati.

Gangguan TEC yang disebabkan oleh gunung api dan gempa bumi mempunyai karakter yang berbeda, perbedaan karakteristik gangguan ionosfer terletak pada besaran amplitude, frekwensi gelombang dan lama gangguan setelah terjadinya letusan gunung merapi maupun gempa bumi. Amplitude pada letusan gunung api sebesar ....dan gempa bumi sebesar...., demikian pula durasi terjadinya gangguan pada letusan gunung api terjadi pada....menit setelah meletus, sedangkan pada gempa bumi terjadi pada ...menit setelah terjadinya gempa bumi. Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan perubahan menggunakan data GNSS dari stasiun CORS milik Badan Informasi Geospasial (BIG) yang berada di daerah Sumatra, yaitu stasiun CAIR, CBKT, CPAR, CPDG, dan CSEL. Dan di daerah jawa tengah yaitu....., juga beberapa stasiun Sumatra GPS Array yang dimiliki oleh LIPI dan ...Hasil dari pengolahan data menunjukkan anomali TEC muncul pada waktu 11 – 15 menit setelah gempa dengan besar anomali 1,5 – 3,5 TECU yang direkam oleh satelit GPS nomor 17 dan 0,5 – 1,7 TECU yang direkam oleh satelit Glonass nomor 14.