A sesar mendatar B sesar miring
C sesar naik D sesar normal
Gambar 2.12. Jenis-Jenis Sesar sumber: USGS
Adanya perbedaan jenis sesar ini juga mempengaruhi bentuk morfologi permukaan bumi. Terbentuknya pegunungan dan lembah merupakan akibat proses
dari pergerakan lempeng tektonik di bawah permukaan bumi. Pergerakan lempeng yang terjadi di dasar laut inilah yang dapat menimbulkan terjadinya gelombang
tsunami.
2.16. DASAR PEMODELAN TSUNAMI
Untuk memahami penyebaran gelombang tsunami terdapat beberapa hal yang menjadi dasar pemikiran, yaitu:
2.16.1. Teori Shallow- Water Wave Teori Dangkal
Tsunami diklasifikasikan sebagai gelombang perairan dangkal gelombang panjang, karena panjang gelombangnya lebih besar daripada kedalaman
perairannya. Gelombang ini merambat dengan kecepatan yang berbanding lurus dengan akar kedalaman perairan. Kecepatan gelombang tsunami akan berkurang
seiring dengan semakin dangkalnya kedalaman air Marchuk dan Kagan, 1989.
Universitas Sumatera Utara
Dalam teori ini percepatan vertikal dari partikel air dapat diabaikan, karena percepatan ini sangat kecil dibandingkan dengan percepatan gravitasi bidang
gravity-field dan mempertimbangkan juga mengenai persebaran gelombang. Teori ini dapat diaplikasikan ketika kedalaman relatif kecil terhadap panjang
gelombang dan komponen vertikal tidak mempengaruhi distribusi tekanan yang diasumsikan sebagai tekanan hydrostatic. Gelombang air dangkal Shallow-water
wave dapat diterangkan dengan mengambil sistem koordinat kartesian 2D, dimana sumbu z merupakan vertical upward yang mana merupakan sebagai titik
asal dari terganggunya permukaan air. Ketika bagian horisontal yang merupakan panjang gelombang, lebih besar
dari kedalaman air λd, maka percepatan vertikal dari gelombang sangat kecil dibandingkan dengan gravitasi. Hal ini dapat diartikan bahwa pergerakan massa
air secara vertikal hampir seragam dari atas hingga bawah. Oleh karena itu gelombang ini disebut long wave atau shallow-water wave.
Jika kedalaman air diasumsikan dengan d adalah konstan, maka persamaan gelombangnya dapat dituliskan seperti persamaan:
c = ��� 2.7
dimana kecepatan dari gelombang hanya dipengaruhi oleh kedalaman air khosimura,2007.
Gambar 2.13. Perubahan Permukaan Air Laut
Universitas Sumatera Utara
2.16.2. Teori Gelombang Permukaan
Terdapat hubungan matematik antara karakteristik panjang gelombang L, peroda T dan tinggi gelombang H terhadap kecepatan gelombang dan energi
gelombang dilaut dalam. Pertama, kecepatan gelombang C. Kecepatan gelombang ditentukan dari waktu yang diberikan untuk panjang gelombang yang
melewati titik tertentu, yaitu : C = LT
2.8
Gambar 2.14. Karakteristik Gelombang Prof. Stephen N
Dua istilah yang ditemukan dalam literatur oseanografi adalah bilangan gelombang, k, dimana k = 2πT. Kecepatan Gelombang di Laut Dalam dan
Perairan Dangkal perlu diperhatikan, bahwa kecepatan gelombang yang telah disebutkan diatas adalah untuk gelombang yang berjalan di laut dalam. Di
perairan dangkal, kedalaman air berpengaruh pada kecepatan gelombang, kecepatan gelombang dapat dinyatakan dalam persamaan :
C = �
�� 2
�
���ℎ
2 ��
�
2.9
Dimana : C = kecepatan gelombang ms
g = gravitasi 9.8 ms
2
L = panjang gelombang m � = 3.14159
Universitas Sumatera Utara
tanh = tangenhiperbolik d = kedalaman m
Asumsi-Asumsi Dalam Teori Gelombang Permukaan. Teori gelombang sederhana diasumsikan sebagai berikut :
1. Bentuk gelombang adalah sinusoidal.
2. Amplitudo gelombang sangat kecil dibanding dengan panjang
gelombang dan kedalaman air. 3.
Viskositas dan tegangan permukaan diabaikan. 4.
Gaya koriolis yang keduanya bergantung pada rotasi bumi dapat diabaikan.
5. Gelombang tidak didefleksi oleh daratan atau penghalang yang lain.
Gambar 2.15. Kecepatan Gelombang Air Dangkal
Di dalam air dangkal tangenhiperbolik 2
��� adalah 2��L. Kecepatan air dangkal dapat disederhanakan menjadi:
C = �
�� 2
� 2
�� �
2.10
C = ���
2.11
Menurut Yalciner et al. 2006, ketika gelombang tsunami mendekati pantai maka ketinggian gelombang membesar yang diikuti dengan melambatnya kecepatan
Universitas Sumatera Utara
rambat gelombang. Hal ini terjadi karena pengaruh dasar laut yang semakin mendangkal shoaling. Kecepatan gelombang tsunami bergantung pada
kedalaman laut sehingga gelombang tersebut mengalami percepatan atau perlambatan ketika melintasi kedalaman yang berbeda-beda. Ketika memasuki
perairan pantai perairan dangkal, tsunami akan mengalami perlambatan. Berkurangnya kecepatan tsunami disebabkan karena adanya topografi pantai yang
mendangkal dan gesekan dasar laut. Gelombang yang tertahan karena perlambatan ini akan menumpuk dengan gelombang-gelombang yang datang
berikutnya, sehingga tinggi gelombang bertambah tinggi. Gambaran mengenai perubahan ketinggian gelombang tsunami dari laut dalam menuju laut dangkal
diperlihatkan pada Gambar 2.16 di bawah ini.
Gambar 2.16. Perubahan Tinggi Gelombang Menuju Pantai
Gelombang tsunami bergerak dengan kecepatan tinggi dan dapat merambat menyeberangi samudera tanpa banyak kehilangan energi. Energi dari tsunami
merupakan perkalian antara tinggi gelombang dengan kecepatannya. Nilai energi ini selalu konstan, yang berarti tinggi tsunami berbanding terbalik terhadap
kecepatannya. Energi yang dikandung gelombang tsunami tidak berkurang banyak. Hal ini sesuai dengan hubungan laju energi yang hilang pada gelombang
berjalan berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya, dengan kata lain semakin besar panjang gelombang maka semakin sedikit energi yang yang hilang,
sehingga energi tsunami bisa dianggap konstan Wiegel, 1970.
Universitas Sumatera Utara
2.17. PENENTUAN PARAMETER SUMBER TSUNAMI
