Pengolahan Sinyal Geomagnetik Sebagai prekursor
PENGOLAHAN SINYAL GEOMAGNETIK SEBAGAI PREKURSOR
GEMPA BUMI DI REGIONAL JEPANG
Bulkis Kanata1), Teti Zubaidah1,3), Budi Irmawati2,4), Cipta Ramadhani1,5)
1
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mataram
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Mataram
Jl. Majapahit 62 Mataram 83125
1
uqinata@yahoo.co.id, 3tetizubaidah@yahoo.com, 4yzakodek@yahoo.com, 5ramadhani.cipta@gmail.com
2
Abstrak
Selama tahun 2000-2011 empat gempa besar dengan amplitude diatas 7SR terjadi di regional Jepang, yang
paling terakhir diantaranya merupakan gempa besar di Jepang sepanjang sejarah. Tulisan ini mengupas
kemungkinan kaitan antara kejadian gempa besar dengan fluktuasi sinyal geomagnetik yang bersifat anomali,
dengan menerapkan prosedur diferensiasi dan moving average. Data geomagnetik per-menit yang hampir
kontinyu selama rentang waktu sebelas tahun diambil dari tiga observatorium INTERMAGNET di wilayah
regional Jepang. Hasil pengolahan sinyal menunjukkan fluktuasi geomagnetik dengan magnitude tinggi yang
terlihat dari sejak 3 bulan sampai 1 bulan sebelum kejadian gempa, yang kemungkinan dapat dijadikan sebagai
prekursor kejadian gempa bumi besar. Prosedur moving average yang diterapkan atas nilai diferensiasi
geomagnetik total antar observatorium menunjukkan magnitude yang cukup tinggi, namun terdapat pula
kejadian gempa yang tidak menunjukkan kecenderungan anomali dan hanya menunjukkan trend linear.
Sementara itu, kondisi geomagnetik global pada saat kejadian gempa menunjukkan adanya semacam hubungan
sebab-akibat antara gempa dan gangguan geomagnetik di lithosfer dan atmosfer dengan ditandai munculnya
anomali sinyal geomagnetik tersebut. Sekalipun demikian, hubungannya secara fisis maupun matematis belum
dapat didefinisikan dengan tegas.
Kata kunci : geomagnetic, gempa bumi, prekursor, diferensiasi, moving average, INTERMAGNET
1.
Pendahuluan
Aktivitas seismik dapat dikaitkan dengan
penyimpangan dari berbagai jenis parameter.
Beberapa orang menghubungkan perilaku tidak
wajar dari hewan pada gempa besar yang merusak
[1] atau menunjukkan peningkatan ketegangan sosial
beberapa tahun sebelum gempa bumi merusak [2].
Banyak makalah mengupas kejelasan dari fenomena
magnetik, listrik dan elektromagnetik sebelum,
selama atau setelah peristiwa tektonik [3, 4, 5].
Namun
demikian,
pengamatan
anomali
elektromagnetik cukup sulit, karena amplitudonya
sangat tergantung
pada intensitas seismik,
mekanisme fisik yang terlibat, dan jarak titik
pengamatan dari hiposenter gempa. Biasanya hanya
gempa besar (M >= 5) yang menghasilkan anomali
elektromagnetik jelas. Terlebih lagi, kadang-kadang
waktu munculnya sinyal anomali tidak tepat
bersesuaian dengan sinyal koseismik. Oleh karena
itu, pengolahan sinyal geomagnetik untuk keperluan
mendapatkan prekursor gempa harus melibatkan
banyak data yang diperoleh dari pengamatan dalam
jangka waktu lama.
Selama tahun 2000-2011 empat gempa besar
magnitude diatas 7 SR telah terjadi di regional
Jepang sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1.
Gambar 1 menunjukkan lokasi dan waktu kejadian
gempa, serta lokasi ketiga observatorium
geomagnetik INTERMAGNET yang dipergunakan
dalam pengolahan sinyal.
Pada tulisan ini dilakukan prosedur diferensiasi
dan moving average untuk mengetahui apakah
gempa dengan magnitude besar tersebut dapat
menyebabkan fluktuasi sinyal geomagnetik yang
bersifat anomali; serta sejauh mana besarnya
fluktuasi yang timbul dan mulai kapan munculnya
sinyal anomali tersebut. Dengan melakukan kajian
ini diharapkan muncul kesimpulan apakah metode
pengolahan sinyal fluktuasi geomagnetik dapat
dijadikan salah satu prekursor gempa bumi besar,
yang selanjutnya dapat diterapkan untuk keperluan
mitigasi bencana.
Gambar 1. Lokasi gempa besar (M>7 SR) di Jepang
yang akan diinvestigasi dan letak tiga observatorium
geomagnetik: Memambetsu (MMB), Kakioka
(KAK) dan Kanoya (KNY).
Tabel 1. Gempa magnitude >=7 SR di Jepang tahun
2000-2011
YYMMDD
Time
Lat
Long
030925
040905
040905
110311
195006.36
100707.82
145718.61
054624.12
41.81
33.07
33.18
38.3
143.91
136.62
137.07
142.37
2.
Depth
(km)
27
14
10
29
M
(SR)
8.3
7.2
7.4
9
Pengambilan dan Pengolahan data
Observatorium-observatorium
geomagnetik
INTERMAGNET di Memambetsu (MMB), Kakioka
(KAK),
dan
Kanoya
(KNY)
merupakan
observatorium di wilayah regional Jepang yang
datanya akan digunakan untuk melakukan
investigasi. Gambar 1 menunjukkan lokasi ketiga
observatorium tersebut, sementara koordinat
geografisnya ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Posisi geografis observatorium MMB,
KAK, dan KNY
IAGA
code
MMB
KAK
KNY
Latitude
Longitude
43 54’36”N
36o13’56” N
31o25’27” N
144 11’19” E
140o11’11” E
130o52’48” E
o
o
Elevation
(m)
42
36
107
Japan
Meteorological
Agency
(JMA)
mengoperasikan ketiga observatorium geomagnetik
ini. Sejak tahun 1967, MMB telah dioperasikan
sebagai salah satu dari 14 observatorium yang
dipilih untuk menentukan indeks Kn, yang
merupakan suatu indeks aktivitas geomagnetik di
belahan bumi utara. Sejak tahun 1973,
observatorium KAK telah didesain sebagai salah
satu dari empat oservatorium didunia didedikasikan
untuk mengukur indeks Dst, yang merupakan
indeks geomagnetik yang memonitor tingkat badai
magnetik di seluruh dunia, yang merupakan ratarata komponen horisontal medan geomagnetik dari
pertengahan garis lintang dan magnetograms
khatulistiwa dari seluruh dunia. KNY telah
dioperasikan sejak tahun 1975 sebagai salah satu
dari 10 observatorium yang mengklasifikasikan
badai magnetik. Ketiga observatorium ini dilengkapi
sistem perekaman data magnet real-time dan
beroperasi
dalam
jaringan
observatorium
geomagnetik
nearly
real-time
internasional
(INTERMAGNET).
Data yang diolah dalam tulisan ini diambil
langsung dari halaman web INTERMAGNET
(www.intermagnet.org), merupakan data per-menit
(one-minute values) yang telah diverifikasi
(definitive) untuk medan magnet total (F). Untuk
memperoleh data yang berkualitas, hanya data pada
waktu malam hari (00:00 – 06:00 pada waktu lokal)
yang akan digunakan dalam pengolahan data dan
analisa.
3.
Hasil prosedur diferensiasi
Prosedur diferensiasi dilakukan dengan
mengurangkan nilai rerata harian geomagnetik total
antara dua buah observatorium. Perbedaan rerata
harian ini dihitung untuk menghilangkan variasi
diurnal, mengurangi gangguan ionosfer dan
magnetospheric, serta menghilangkan pengaruh
kecenderungan medan geomagnetik sekuler.
Dengan demikian, sinyal yang tersisa benar-benar
disebabkan oleh variasi lokal akibat magnetisasi
kerak yang kemungkinan berhubungan dengan
aktivitas tektonik. Selanjutnya prosedur movingaverage dilakukan untuk menghaluskan sinyal hasil
prosedur diferensiasi untuk mendapatkan kejelasan
trend fluktuasi.
Dengan melakukan prosedur tersebut, penulis
menemukan beberapa anomali geomagnetik dari
perbedaan medan magnetik total pada peristiwa
tektonik yang bersesuaian. Hal ini dapat dipandang
sebagai prekursor kejadian gempa bumi besar di
regional Jepang, sebagaimana diuraikan di bawah.
3.1 Kejadian 25 September 2003
Gambar 2 menunjukkan sekumpulan data
geomagnetik dalam rentang waktu bulan Maret
2003–Februari 2004 dari ketiga observatorium
MMB, KAK dan KNY. Gambar 2 (a) menunjukkan
rerata harian data medan magnetik total, sedang
Gambar 2(b) menunjukkan perbedaan rerata harian
dan moving average dari
ketiga observatorium
MMB, KAK, dan KNY. Nilai sigma Kp harian
disertakan pula dalam gambar tersebut, untuk
mengetahui kondisi geomagnetik global, khususnya
menjelang saat terjadinya gempa.
Gambar 2(b) yang ditandai dengan lingkaran
memperlihatkan adanya pola anomali, sebagaimana
dapat dikalkulasikan dalam Tabel 3. Anomali
tertinggi terdapat pada sinyal diferensiasi antara
observatorium MMB dan KNY. Hal ini
kemungkinan disebabkan salah satu observatorium
jaraknya paling dekat dengan pusat gempa dan
lainnya paling jauh dari pusat gempa. Dari data
medan magnetik total pada Gambar 2(a),
observatorium MMB memiliki magnitude paling
tinggi dan observatorium KNY memiliki magnitude
paling rendah pada DOY yang bersesuain dengan
kejadian anomali. Anomali tercatat sebanyak empat
kali, yakni sebesar 30 nT pada 99 hari (kira-kira 3
bulan), 25 nT pada 76 hari (kira-kira 2,5 bulan), 39
nT pada 71 hari, dan 42 nT pada 38 hari sebelum
kejadian gempa. Prosedur moving average yang
diterapkan atas perbedaan medan magnet total masih
sulit untuk menentukan adanya anomali karena trend
data cenderung linear.
Nilai sigma Kp rata-rata diatas 40 nT pada
kemunculan anomali tersebut, menandakan bahwa
hari-hari tersebut bertepatan dengan terjadinya badai
magnetik. Dengan demikian sinyal anomali yang
muncul belum dapat dipastikan apakah hanya
bersifat lokal di wilayah gempa dan terkait langsung
dengan kejadian gempa.
3.2
Kejadian 5 September 2004
Gambar 3 menunjukkan sekumpulan data
geomagnetik dalam rentang waktu bulan Maret
2004–Februari 2005 dari ketiga observatorium
MMB, KAK dan KNY. Gambar 3(a) menunjukkan
rerata harian data medan magnetik total, sedangkan
Gambar 3(b) menunjukkan perbedaan rerata harian
dan moving average dari ketiga observatorium
MMB, KAK, dan KNY. Nilai sigma Kp harian
disertakan pula dalam gambar tersebut, untuk
mengetahui kondisi geomagnetik global, khususnya
menjelang saat terjadinya gempa.
Gambar 3(b) yang ditandai dengan lingkaran
memperlihatkan pola anomali, sebagaimana dapat
dikalkulasikan dalam Tabel 4. Anomali tertinggi
terdapat pada perbedaan pada sinyal diferensiasi
antara observatorium MMB dan KNY. Hal ini
kemungkinan disebabkan salah satu observatorium
jaraknya paling dekat dengan pusat gempa dan
lainnya paling jauh dari pusat gempa. Anomali
dengan magnitude yang paling tinggi tercatat pada
observatorium MMB dan yang paling rendah pada
observatorium KNY. Anomali tercatat sebanyak
lima kali, yakni sebesar 8 nT pada 83 hari, 15 nT
pada 43 hari, 36 nT pada 42 hari, 51 nT pada 40
hari, dan 22 nT pada 6 hari sebelum kejadian gempa.
Prosedur moving average yang diterapkan atas
perbedaan medan magnet total memperlihatkan
suatu pola anomali yang besarnya 26 nT selama 12
hari, yang dimulai sejak 41 hari sebelum kejadian
gempa.
Nilai sigma Kp rata-rata diatas 40 nT pada
kemunculan anomali tersebut, menandakan bahwa
hari-hari tersebut bertepatan dengan terjadinya badai
magnetik. Dengan demikian sinyal anomali yang
muncul belum dapat dipastikan apakah hanya
bersifat lokal di wilayah gempa dan terkait langsung
dengan kejadian gempa.
3.3 Kejadian 11 Maret 2011
Gambar 4 menunjukkan sekumpulan data
geomagnetik dalam rentang waktu bulan Oktober
2010–September 2011 dari ketiga observatorium
MMB, KAK dan KNY. Gambar 4(a) menunjukkan
rerata harian data medan magnetik total, sedangkan
Gambar 4(b) menunjukkan perbedaan rerata harian
dan moving average dari ketiga observatorium
MMB, KAK, dan KNY. Nilai sigma Kp harian
disertakan pula dalam gambar tersebut, untuk
mengetahui kondisi geomagnetik global, khususnya
menjelang saat terjadinya gempa.
Gambar 4(b) yang ditandai dengan lingkaran
memperlihatkan pola anomali, sebagaimana dapat
dikalkulasikan dalam Tabel 5. Anomali tertinggi
terdapat pada perbedaan pada sinyal diferensiasi
antara observatorium KAK dan KNY. Hal ini
kemungkinan disebabkan salah satu observatorium
jaraknya paling dekat dengan pusat gempa dan
lainnya paling jauh dari pusat gempa. Anomali
tercatat sebanyak empat kali, yakni sebesar 9.06 nT
pada 33 hari, 25.74 nT pada 10 hari, 6.51 nT pada 4
hari, dan 16.8 nT pada 1 hari sebelum kejadian
gempa. Sayang sekali, pada saat kejadian gempa dan
sesudahnya data tidak terekam selama 3 hari.
Prosedur moving average yang diterapkan atas
perbedaan medan magnet total memperlihatkan
suatu pola anomali yang besarnya 10.08 nT selama 8
hari (DOY 38 - DOY 45), yang dimulai sejak 32 hari
sebelum gempa (DOY 70). Dalam kejadian ini, nilai
sigma Kp rata-rata tidak terlalu tinggi, menandakan
bahwa hari-hari tersebut tidak sedang bertepatan
dengan terjadinya badai magnetik. Dengan demikian
sinyal anomali yang muncul dapat dipastikan hanya
bersifat lokal di wilayah gempa dan terkait langsung
dengan kejadian gempa.
4.
Analisa dan kesimpulan
Prekursor gempa bumi dengan magnitude besar
dapat diperoleh melalui prosedur diferensiasi dan
moving-average pada sinyal geomagnetik. Prosedur
diferensiasi
memperlihatkan
anomali
sinyal
geomagnetik dengan magnitude tinggi, yang ratarata terjadi 3–1 bulan sebelum kejadian gempa.
Adapun prosedur moving average atas sinyal
diferensiasi, hanya memperlihatkan anomali jika
magnitude gempa sangat besar atau pusat gempa
yang sangat dangkal. Untuk gempa besar namun
pusat gempanya cukup dalam, magnitude anomali
tidak terlalu tinggi atau bahkan sulit ditentukan
karena trend data cenderung linear.
Besarnya sigma Kp harus selalu diperhatikan dalam
menganalisa data, agar terdapat jaminan bahwa
anomali yang teramati benar-benar hanya bersifat
lokal di wilayah terjadinya gempa, dan bukan
bersifat global karena pengaruh badai matahari.
Dalam studi yang dilakukan kali ini, kondisi
geomagnetik global pada saat kejadian gempa
didefinisikan dengan tegas, karena pola kemunculan
sinyal anomali dan sigma Kp yang tinggi cenderung
bersifatnya acak. Untuk itu, diperlukan studi lanjut
di wilayah regional lain dengan rentang waktu
pengambilan
data
yang
lebih
panjang.
menunjukkan adanya semacam hubungan sebabakibat antara gempa dan gangguan geomagnetik di
lithosfer maupun atmosfer dengan ditandai
munculnya anomali sinyal geomagnetik tersebut dan
tingginya nilai Kp. Sekalipun demikian, hubungan
secara fisis maupun matematis belum dapat
Tabel 3. Anomali geomagnetik total observatorium MMB, KAK dan KNY sebelum gempa 25-09-2003
Gempa 25-09-2003 (DOY 268)
1 (DOY 169)
2 (DOY 192)
3 (DOY 197)
Anomali Kejadian Anomali Kejadian Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
(nT)
(hari)
(nT)
(hari)
20
99
18
76
26
71
30
99
25
76
39
71
10.96
99
7.92
76
14.16
71
41.7
40
39
OBS
MMB-KAK
MMB-KNY
KAK-KNY
Sigma Kp
4
4 (DOY 230)
Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
26
38
42
38
15.86
38
52.3
MMB Maret 2003-Februari 2004
x 10
4.956
nT
4.954
4.952
4.95
4.948
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
4
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55 60
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55 60
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55 60
KAK
x 10
4.64
nT
4.635
4.63
4.625
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
4
240
KNY
x 10
4.64
nT
4.635
4.63
4.625
4.62
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
DOY
(a)
Maret 2003-Februari 2004
3200
MMB-KAK
7 hari Mov ing av erage
nT
3180
3160
3140
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
45
55
7 hari Mov ing av erage
3240
nT
35
MMB-KNY
3260
3220
3200
3180
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55
KAK-KNY
80
7 hari Mov ing av erage
nT
60
40
20
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55
260 270 280
25/9/2003
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55
DOY
Sigma Kp
60
40
20
0
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
8,3 SR
DOY 268
(b)
Gambar 2.
Sekumpulan data geomagnetik bulan Maret 2003–Februari 2004 dari observatorim MMB, KAK
dan KNY
(a) Rerata harian medan magnetik total masing-masing observatorium,
(b) Diferensiasi dan moving average untuk stasiun MMB-KAK, MMB-KNY, KAK-KNY serta
Sigma Kp.
Tabel 4. Anomali geomagnetik total observatorium MMB, KAK dan KNY sebelum gempa 5-09-2004
Gempa 5-09-20043 (DOY 249)
2 (DOY 206)
3 (DOY 207)
1 (DOY 166)
OBS
4 (DOY 209)
Anomali
(nT)
Kejadian
(hari)
Anomali
(nT)
Kejadian
(hari)
Anomali
(nT)
Kejadian
(hari)
7
8
1.9
83
83
83
9
15
6.39
43
43
43
20
36
16.06
42
42
42
MMB-KAK
MMB-KNY
KAK-KNY
Sigma Kp
17.3
33.3
Anomali
(nT)
29
51
23.38
60.7
58.3
5 (DOY 243)
Kejadian Anomali
(hari)
(nT)
40
40
40
Kejadian
(hari)
15
22
8.39
6
6
6
33.3
Tabel 5. Anomali geomagnetik total observatorium MMB, KAK dan KNY sebelum gempa 11-03-2011
Gempa 11-03-2011 (DOY 70)
1 (DOY 37)
2 (DOY 60)
Anomali Kejadian Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
(nT)
(hari)
9.62
33
3.38
10
10
33
14
10
9.06
33
25.74
10
23
29.7
OBS
MMB-KAK
MMB-KNY
KAK-KNY
Sigma Kp
4
3 (DOY 66)
Anomali
Kejadian
(nT)
(hari)
10.62
4
-3
4
6.51
4
17.3
4 (DOY 69)
Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
1.62
1
10
1
16.8
1
25.7
MMB Maret 2004-Februari 2005
x 10
4.96
nT
4.955
4.95
4.945
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
4
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
KAK
x 10
4.64
nT
4.635
4.63
4.625
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
4
241
KNY
x 10
4.64
nT
4.63
4.62
4.61
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
DOY
(a)
Maret 2004-Feb 2005
3250
MMB-KAK
nT
7 hari Mov ing av erage
3200
3150
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
3300
25
35
45
55
MMB-KNY
nT
7 hari Mov ing Av erage
3250
3200
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
KAK-KNY
80
nT
7 hari Mov ing av erage
60
40
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
Sigma Kp
100
50
0
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221 231
DOY
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
5/9/2004
7,2 SR & 7,4 SR
DOY 249
(b)
Gambar 3.
Sekumpulan data geomagnetik bulan Maret 2004–Februari 2005 dari observatorim MMB,
KAK dan KNY
(a) Rerata harian medan magnetik total masing-masing observatorium,
(b) Diferensiasi dan moving average untuk stasiun MMB-KAK, MMB-KNY, KAK-KNY
serta Sigma Kp.
4
MMB OKTOBER 2010-SEPTEMBER 2011
x 10
4.972
nT
4.97
4.968
4.966
4.964
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
4
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
KAK
x 10
4.652
nT
4.65
4.648
4.646
4.644
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
4
89
KNY
x 10
nT
4.645
4.64
4.635
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
DOY
(a)
MMB-KAK
OKTOBER 2010 - SEPTEMBER 2011
7 hari Moving average
nT
3220
3200
3180
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
MMB-KNY
nT
3350
7 hari Moving average
3300
3250
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
KAK-KNY
120
7 hari Moving average
nT
100
80
60
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
Sigma Kp
40
20
0
274 284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
11/3/2011
9 SR
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
DOY
DOY 70
(b)
Gambar 4.
Sekumpulan data geomagnetik bulan Oktober 2010–September 2011 dari observatorim MMB,
KAK dan KNY
(a) Rerata harian medan magnetik total masing-masing observatorium,
(b) Diferensiasi dan moving average untuk stasiun MMB-KAK, MMB-KNY, KAK-KNY serta
Sigma Kp.
Ucapan Terima kasih
Hasil-hasil yang disajikan dalam makalah ini
berdasarkan data yang dikumpulkan pada
observatorium-observatorium geomagnetik. Kami
berterima kasih kepada lembaga-lembaga yang
mendukungnya dan INTERMAGNET yang telah
mempromosikan
observatorium
geomagnetik
dengan standar tinggi (www.intermagnet.org).
DIKTI telah menyediakan dukungan finansial
melalui hibah “Penelitian Unggulan Perguruan
Tinggi/Unram 2012”.
Daftar Pustaka:
[1]
Tributsch, H.,1983, When the snakes awake,
Cambridge, MIT Press.
[2]
[3]
[4]
[5]
Molchanov, O., 2008, Social tension as
precursor of large damaging earthquake:
legend or reality?, Nat. Hazards Earth Syst.
Sci., 8, 1259-1265, http://www.nat-hazardsearth-syst-sci.net/8/1259/2008/.
Stacey, F. D., 1964, The seismomagnetic
effect, Pure Appl. Geophys.,58,5-22.
Hayakawa, M. and Fujinawa, Y. (Eds.), 1994,
Electromagnetic Phenomena Related to
Earthquake Prediction, Terra Scientific
Publishing Co., Tokyo, 677 pp.
Johnston, M.J.S and Parrot, M., 1998,
Electromagnetic effects of earthquakes and
volcanoes, Phys. Earth Planet. In., Special
Volume, 105, 109-295.
GEMPA BUMI DI REGIONAL JEPANG
Bulkis Kanata1), Teti Zubaidah1,3), Budi Irmawati2,4), Cipta Ramadhani1,5)
1
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Mataram
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknik, Universitas Mataram
Jl. Majapahit 62 Mataram 83125
1
uqinata@yahoo.co.id, 3tetizubaidah@yahoo.com, 4yzakodek@yahoo.com, 5ramadhani.cipta@gmail.com
2
Abstrak
Selama tahun 2000-2011 empat gempa besar dengan amplitude diatas 7SR terjadi di regional Jepang, yang
paling terakhir diantaranya merupakan gempa besar di Jepang sepanjang sejarah. Tulisan ini mengupas
kemungkinan kaitan antara kejadian gempa besar dengan fluktuasi sinyal geomagnetik yang bersifat anomali,
dengan menerapkan prosedur diferensiasi dan moving average. Data geomagnetik per-menit yang hampir
kontinyu selama rentang waktu sebelas tahun diambil dari tiga observatorium INTERMAGNET di wilayah
regional Jepang. Hasil pengolahan sinyal menunjukkan fluktuasi geomagnetik dengan magnitude tinggi yang
terlihat dari sejak 3 bulan sampai 1 bulan sebelum kejadian gempa, yang kemungkinan dapat dijadikan sebagai
prekursor kejadian gempa bumi besar. Prosedur moving average yang diterapkan atas nilai diferensiasi
geomagnetik total antar observatorium menunjukkan magnitude yang cukup tinggi, namun terdapat pula
kejadian gempa yang tidak menunjukkan kecenderungan anomali dan hanya menunjukkan trend linear.
Sementara itu, kondisi geomagnetik global pada saat kejadian gempa menunjukkan adanya semacam hubungan
sebab-akibat antara gempa dan gangguan geomagnetik di lithosfer dan atmosfer dengan ditandai munculnya
anomali sinyal geomagnetik tersebut. Sekalipun demikian, hubungannya secara fisis maupun matematis belum
dapat didefinisikan dengan tegas.
Kata kunci : geomagnetic, gempa bumi, prekursor, diferensiasi, moving average, INTERMAGNET
1.
Pendahuluan
Aktivitas seismik dapat dikaitkan dengan
penyimpangan dari berbagai jenis parameter.
Beberapa orang menghubungkan perilaku tidak
wajar dari hewan pada gempa besar yang merusak
[1] atau menunjukkan peningkatan ketegangan sosial
beberapa tahun sebelum gempa bumi merusak [2].
Banyak makalah mengupas kejelasan dari fenomena
magnetik, listrik dan elektromagnetik sebelum,
selama atau setelah peristiwa tektonik [3, 4, 5].
Namun
demikian,
pengamatan
anomali
elektromagnetik cukup sulit, karena amplitudonya
sangat tergantung
pada intensitas seismik,
mekanisme fisik yang terlibat, dan jarak titik
pengamatan dari hiposenter gempa. Biasanya hanya
gempa besar (M >= 5) yang menghasilkan anomali
elektromagnetik jelas. Terlebih lagi, kadang-kadang
waktu munculnya sinyal anomali tidak tepat
bersesuaian dengan sinyal koseismik. Oleh karena
itu, pengolahan sinyal geomagnetik untuk keperluan
mendapatkan prekursor gempa harus melibatkan
banyak data yang diperoleh dari pengamatan dalam
jangka waktu lama.
Selama tahun 2000-2011 empat gempa besar
magnitude diatas 7 SR telah terjadi di regional
Jepang sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 1.
Gambar 1 menunjukkan lokasi dan waktu kejadian
gempa, serta lokasi ketiga observatorium
geomagnetik INTERMAGNET yang dipergunakan
dalam pengolahan sinyal.
Pada tulisan ini dilakukan prosedur diferensiasi
dan moving average untuk mengetahui apakah
gempa dengan magnitude besar tersebut dapat
menyebabkan fluktuasi sinyal geomagnetik yang
bersifat anomali; serta sejauh mana besarnya
fluktuasi yang timbul dan mulai kapan munculnya
sinyal anomali tersebut. Dengan melakukan kajian
ini diharapkan muncul kesimpulan apakah metode
pengolahan sinyal fluktuasi geomagnetik dapat
dijadikan salah satu prekursor gempa bumi besar,
yang selanjutnya dapat diterapkan untuk keperluan
mitigasi bencana.
Gambar 1. Lokasi gempa besar (M>7 SR) di Jepang
yang akan diinvestigasi dan letak tiga observatorium
geomagnetik: Memambetsu (MMB), Kakioka
(KAK) dan Kanoya (KNY).
Tabel 1. Gempa magnitude >=7 SR di Jepang tahun
2000-2011
YYMMDD
Time
Lat
Long
030925
040905
040905
110311
195006.36
100707.82
145718.61
054624.12
41.81
33.07
33.18
38.3
143.91
136.62
137.07
142.37
2.
Depth
(km)
27
14
10
29
M
(SR)
8.3
7.2
7.4
9
Pengambilan dan Pengolahan data
Observatorium-observatorium
geomagnetik
INTERMAGNET di Memambetsu (MMB), Kakioka
(KAK),
dan
Kanoya
(KNY)
merupakan
observatorium di wilayah regional Jepang yang
datanya akan digunakan untuk melakukan
investigasi. Gambar 1 menunjukkan lokasi ketiga
observatorium tersebut, sementara koordinat
geografisnya ditampilkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Posisi geografis observatorium MMB,
KAK, dan KNY
IAGA
code
MMB
KAK
KNY
Latitude
Longitude
43 54’36”N
36o13’56” N
31o25’27” N
144 11’19” E
140o11’11” E
130o52’48” E
o
o
Elevation
(m)
42
36
107
Japan
Meteorological
Agency
(JMA)
mengoperasikan ketiga observatorium geomagnetik
ini. Sejak tahun 1967, MMB telah dioperasikan
sebagai salah satu dari 14 observatorium yang
dipilih untuk menentukan indeks Kn, yang
merupakan suatu indeks aktivitas geomagnetik di
belahan bumi utara. Sejak tahun 1973,
observatorium KAK telah didesain sebagai salah
satu dari empat oservatorium didunia didedikasikan
untuk mengukur indeks Dst, yang merupakan
indeks geomagnetik yang memonitor tingkat badai
magnetik di seluruh dunia, yang merupakan ratarata komponen horisontal medan geomagnetik dari
pertengahan garis lintang dan magnetograms
khatulistiwa dari seluruh dunia. KNY telah
dioperasikan sejak tahun 1975 sebagai salah satu
dari 10 observatorium yang mengklasifikasikan
badai magnetik. Ketiga observatorium ini dilengkapi
sistem perekaman data magnet real-time dan
beroperasi
dalam
jaringan
observatorium
geomagnetik
nearly
real-time
internasional
(INTERMAGNET).
Data yang diolah dalam tulisan ini diambil
langsung dari halaman web INTERMAGNET
(www.intermagnet.org), merupakan data per-menit
(one-minute values) yang telah diverifikasi
(definitive) untuk medan magnet total (F). Untuk
memperoleh data yang berkualitas, hanya data pada
waktu malam hari (00:00 – 06:00 pada waktu lokal)
yang akan digunakan dalam pengolahan data dan
analisa.
3.
Hasil prosedur diferensiasi
Prosedur diferensiasi dilakukan dengan
mengurangkan nilai rerata harian geomagnetik total
antara dua buah observatorium. Perbedaan rerata
harian ini dihitung untuk menghilangkan variasi
diurnal, mengurangi gangguan ionosfer dan
magnetospheric, serta menghilangkan pengaruh
kecenderungan medan geomagnetik sekuler.
Dengan demikian, sinyal yang tersisa benar-benar
disebabkan oleh variasi lokal akibat magnetisasi
kerak yang kemungkinan berhubungan dengan
aktivitas tektonik. Selanjutnya prosedur movingaverage dilakukan untuk menghaluskan sinyal hasil
prosedur diferensiasi untuk mendapatkan kejelasan
trend fluktuasi.
Dengan melakukan prosedur tersebut, penulis
menemukan beberapa anomali geomagnetik dari
perbedaan medan magnetik total pada peristiwa
tektonik yang bersesuaian. Hal ini dapat dipandang
sebagai prekursor kejadian gempa bumi besar di
regional Jepang, sebagaimana diuraikan di bawah.
3.1 Kejadian 25 September 2003
Gambar 2 menunjukkan sekumpulan data
geomagnetik dalam rentang waktu bulan Maret
2003–Februari 2004 dari ketiga observatorium
MMB, KAK dan KNY. Gambar 2 (a) menunjukkan
rerata harian data medan magnetik total, sedang
Gambar 2(b) menunjukkan perbedaan rerata harian
dan moving average dari
ketiga observatorium
MMB, KAK, dan KNY. Nilai sigma Kp harian
disertakan pula dalam gambar tersebut, untuk
mengetahui kondisi geomagnetik global, khususnya
menjelang saat terjadinya gempa.
Gambar 2(b) yang ditandai dengan lingkaran
memperlihatkan adanya pola anomali, sebagaimana
dapat dikalkulasikan dalam Tabel 3. Anomali
tertinggi terdapat pada sinyal diferensiasi antara
observatorium MMB dan KNY. Hal ini
kemungkinan disebabkan salah satu observatorium
jaraknya paling dekat dengan pusat gempa dan
lainnya paling jauh dari pusat gempa. Dari data
medan magnetik total pada Gambar 2(a),
observatorium MMB memiliki magnitude paling
tinggi dan observatorium KNY memiliki magnitude
paling rendah pada DOY yang bersesuain dengan
kejadian anomali. Anomali tercatat sebanyak empat
kali, yakni sebesar 30 nT pada 99 hari (kira-kira 3
bulan), 25 nT pada 76 hari (kira-kira 2,5 bulan), 39
nT pada 71 hari, dan 42 nT pada 38 hari sebelum
kejadian gempa. Prosedur moving average yang
diterapkan atas perbedaan medan magnet total masih
sulit untuk menentukan adanya anomali karena trend
data cenderung linear.
Nilai sigma Kp rata-rata diatas 40 nT pada
kemunculan anomali tersebut, menandakan bahwa
hari-hari tersebut bertepatan dengan terjadinya badai
magnetik. Dengan demikian sinyal anomali yang
muncul belum dapat dipastikan apakah hanya
bersifat lokal di wilayah gempa dan terkait langsung
dengan kejadian gempa.
3.2
Kejadian 5 September 2004
Gambar 3 menunjukkan sekumpulan data
geomagnetik dalam rentang waktu bulan Maret
2004–Februari 2005 dari ketiga observatorium
MMB, KAK dan KNY. Gambar 3(a) menunjukkan
rerata harian data medan magnetik total, sedangkan
Gambar 3(b) menunjukkan perbedaan rerata harian
dan moving average dari ketiga observatorium
MMB, KAK, dan KNY. Nilai sigma Kp harian
disertakan pula dalam gambar tersebut, untuk
mengetahui kondisi geomagnetik global, khususnya
menjelang saat terjadinya gempa.
Gambar 3(b) yang ditandai dengan lingkaran
memperlihatkan pola anomali, sebagaimana dapat
dikalkulasikan dalam Tabel 4. Anomali tertinggi
terdapat pada perbedaan pada sinyal diferensiasi
antara observatorium MMB dan KNY. Hal ini
kemungkinan disebabkan salah satu observatorium
jaraknya paling dekat dengan pusat gempa dan
lainnya paling jauh dari pusat gempa. Anomali
dengan magnitude yang paling tinggi tercatat pada
observatorium MMB dan yang paling rendah pada
observatorium KNY. Anomali tercatat sebanyak
lima kali, yakni sebesar 8 nT pada 83 hari, 15 nT
pada 43 hari, 36 nT pada 42 hari, 51 nT pada 40
hari, dan 22 nT pada 6 hari sebelum kejadian gempa.
Prosedur moving average yang diterapkan atas
perbedaan medan magnet total memperlihatkan
suatu pola anomali yang besarnya 26 nT selama 12
hari, yang dimulai sejak 41 hari sebelum kejadian
gempa.
Nilai sigma Kp rata-rata diatas 40 nT pada
kemunculan anomali tersebut, menandakan bahwa
hari-hari tersebut bertepatan dengan terjadinya badai
magnetik. Dengan demikian sinyal anomali yang
muncul belum dapat dipastikan apakah hanya
bersifat lokal di wilayah gempa dan terkait langsung
dengan kejadian gempa.
3.3 Kejadian 11 Maret 2011
Gambar 4 menunjukkan sekumpulan data
geomagnetik dalam rentang waktu bulan Oktober
2010–September 2011 dari ketiga observatorium
MMB, KAK dan KNY. Gambar 4(a) menunjukkan
rerata harian data medan magnetik total, sedangkan
Gambar 4(b) menunjukkan perbedaan rerata harian
dan moving average dari ketiga observatorium
MMB, KAK, dan KNY. Nilai sigma Kp harian
disertakan pula dalam gambar tersebut, untuk
mengetahui kondisi geomagnetik global, khususnya
menjelang saat terjadinya gempa.
Gambar 4(b) yang ditandai dengan lingkaran
memperlihatkan pola anomali, sebagaimana dapat
dikalkulasikan dalam Tabel 5. Anomali tertinggi
terdapat pada perbedaan pada sinyal diferensiasi
antara observatorium KAK dan KNY. Hal ini
kemungkinan disebabkan salah satu observatorium
jaraknya paling dekat dengan pusat gempa dan
lainnya paling jauh dari pusat gempa. Anomali
tercatat sebanyak empat kali, yakni sebesar 9.06 nT
pada 33 hari, 25.74 nT pada 10 hari, 6.51 nT pada 4
hari, dan 16.8 nT pada 1 hari sebelum kejadian
gempa. Sayang sekali, pada saat kejadian gempa dan
sesudahnya data tidak terekam selama 3 hari.
Prosedur moving average yang diterapkan atas
perbedaan medan magnet total memperlihatkan
suatu pola anomali yang besarnya 10.08 nT selama 8
hari (DOY 38 - DOY 45), yang dimulai sejak 32 hari
sebelum gempa (DOY 70). Dalam kejadian ini, nilai
sigma Kp rata-rata tidak terlalu tinggi, menandakan
bahwa hari-hari tersebut tidak sedang bertepatan
dengan terjadinya badai magnetik. Dengan demikian
sinyal anomali yang muncul dapat dipastikan hanya
bersifat lokal di wilayah gempa dan terkait langsung
dengan kejadian gempa.
4.
Analisa dan kesimpulan
Prekursor gempa bumi dengan magnitude besar
dapat diperoleh melalui prosedur diferensiasi dan
moving-average pada sinyal geomagnetik. Prosedur
diferensiasi
memperlihatkan
anomali
sinyal
geomagnetik dengan magnitude tinggi, yang ratarata terjadi 3–1 bulan sebelum kejadian gempa.
Adapun prosedur moving average atas sinyal
diferensiasi, hanya memperlihatkan anomali jika
magnitude gempa sangat besar atau pusat gempa
yang sangat dangkal. Untuk gempa besar namun
pusat gempanya cukup dalam, magnitude anomali
tidak terlalu tinggi atau bahkan sulit ditentukan
karena trend data cenderung linear.
Besarnya sigma Kp harus selalu diperhatikan dalam
menganalisa data, agar terdapat jaminan bahwa
anomali yang teramati benar-benar hanya bersifat
lokal di wilayah terjadinya gempa, dan bukan
bersifat global karena pengaruh badai matahari.
Dalam studi yang dilakukan kali ini, kondisi
geomagnetik global pada saat kejadian gempa
didefinisikan dengan tegas, karena pola kemunculan
sinyal anomali dan sigma Kp yang tinggi cenderung
bersifatnya acak. Untuk itu, diperlukan studi lanjut
di wilayah regional lain dengan rentang waktu
pengambilan
data
yang
lebih
panjang.
menunjukkan adanya semacam hubungan sebabakibat antara gempa dan gangguan geomagnetik di
lithosfer maupun atmosfer dengan ditandai
munculnya anomali sinyal geomagnetik tersebut dan
tingginya nilai Kp. Sekalipun demikian, hubungan
secara fisis maupun matematis belum dapat
Tabel 3. Anomali geomagnetik total observatorium MMB, KAK dan KNY sebelum gempa 25-09-2003
Gempa 25-09-2003 (DOY 268)
1 (DOY 169)
2 (DOY 192)
3 (DOY 197)
Anomali Kejadian Anomali Kejadian Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
(nT)
(hari)
(nT)
(hari)
20
99
18
76
26
71
30
99
25
76
39
71
10.96
99
7.92
76
14.16
71
41.7
40
39
OBS
MMB-KAK
MMB-KNY
KAK-KNY
Sigma Kp
4
4 (DOY 230)
Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
26
38
42
38
15.86
38
52.3
MMB Maret 2003-Februari 2004
x 10
4.956
nT
4.954
4.952
4.95
4.948
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
4
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55 60
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55 60
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55 60
KAK
x 10
4.64
nT
4.635
4.63
4.625
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
4
240
KNY
x 10
4.64
nT
4.635
4.63
4.625
4.62
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
DOY
(a)
Maret 2003-Februari 2004
3200
MMB-KAK
7 hari Mov ing av erage
nT
3180
3160
3140
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
45
55
7 hari Mov ing av erage
3240
nT
35
MMB-KNY
3260
3220
3200
3180
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55
KAK-KNY
80
7 hari Mov ing av erage
nT
60
40
20
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55
260 270 280
25/9/2003
290
300
310
320
330
340
350
360
5
15
25
35
45
55
DOY
Sigma Kp
60
40
20
0
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
8,3 SR
DOY 268
(b)
Gambar 2.
Sekumpulan data geomagnetik bulan Maret 2003–Februari 2004 dari observatorim MMB, KAK
dan KNY
(a) Rerata harian medan magnetik total masing-masing observatorium,
(b) Diferensiasi dan moving average untuk stasiun MMB-KAK, MMB-KNY, KAK-KNY serta
Sigma Kp.
Tabel 4. Anomali geomagnetik total observatorium MMB, KAK dan KNY sebelum gempa 5-09-2004
Gempa 5-09-20043 (DOY 249)
2 (DOY 206)
3 (DOY 207)
1 (DOY 166)
OBS
4 (DOY 209)
Anomali
(nT)
Kejadian
(hari)
Anomali
(nT)
Kejadian
(hari)
Anomali
(nT)
Kejadian
(hari)
7
8
1.9
83
83
83
9
15
6.39
43
43
43
20
36
16.06
42
42
42
MMB-KAK
MMB-KNY
KAK-KNY
Sigma Kp
17.3
33.3
Anomali
(nT)
29
51
23.38
60.7
58.3
5 (DOY 243)
Kejadian Anomali
(hari)
(nT)
40
40
40
Kejadian
(hari)
15
22
8.39
6
6
6
33.3
Tabel 5. Anomali geomagnetik total observatorium MMB, KAK dan KNY sebelum gempa 11-03-2011
Gempa 11-03-2011 (DOY 70)
1 (DOY 37)
2 (DOY 60)
Anomali Kejadian Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
(nT)
(hari)
9.62
33
3.38
10
10
33
14
10
9.06
33
25.74
10
23
29.7
OBS
MMB-KAK
MMB-KNY
KAK-KNY
Sigma Kp
4
3 (DOY 66)
Anomali
Kejadian
(nT)
(hari)
10.62
4
-3
4
6.51
4
17.3
4 (DOY 69)
Anomali Kejadian
(nT)
(hari)
1.62
1
10
1
16.8
1
25.7
MMB Maret 2004-Februari 2005
x 10
4.96
nT
4.955
4.95
4.945
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
4
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
KAK
x 10
4.64
nT
4.635
4.63
4.625
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
4
241
KNY
x 10
4.64
nT
4.63
4.62
4.61
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
DOY
(a)
Maret 2004-Feb 2005
3250
MMB-KAK
nT
7 hari Mov ing av erage
3200
3150
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
3300
25
35
45
55
MMB-KNY
nT
7 hari Mov ing Av erage
3250
3200
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
KAK-KNY
80
nT
7 hari Mov ing av erage
60
40
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221
231
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
Sigma Kp
100
50
0
61
71
81
91
101
111
121
131
141
151
161
171
181
191
201
211
221 231
DOY
241
251
261
271
281
291
301
311
321
331
341
351
361
5
15
25
35
45
55
5/9/2004
7,2 SR & 7,4 SR
DOY 249
(b)
Gambar 3.
Sekumpulan data geomagnetik bulan Maret 2004–Februari 2005 dari observatorim MMB,
KAK dan KNY
(a) Rerata harian medan magnetik total masing-masing observatorium,
(b) Diferensiasi dan moving average untuk stasiun MMB-KAK, MMB-KNY, KAK-KNY
serta Sigma Kp.
4
MMB OKTOBER 2010-SEPTEMBER 2011
x 10
4.972
nT
4.97
4.968
4.966
4.964
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
4
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
KAK
x 10
4.652
nT
4.65
4.648
4.646
4.644
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
4
89
KNY
x 10
nT
4.645
4.64
4.635
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
DOY
(a)
MMB-KAK
OKTOBER 2010 - SEPTEMBER 2011
7 hari Moving average
nT
3220
3200
3180
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
MMB-KNY
nT
3350
7 hari Moving average
3300
3250
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
KAK-KNY
120
7 hari Moving average
nT
100
80
60
274
284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
Sigma Kp
40
20
0
274 284
294
304
314
324
334
344
354
364
9
19
29
39
49
59
69
79
11/3/2011
9 SR
89
99
109
119
129
139
149
159
169
179
189
199
209
219
229
239
249
259
269
DOY
DOY 70
(b)
Gambar 4.
Sekumpulan data geomagnetik bulan Oktober 2010–September 2011 dari observatorim MMB,
KAK dan KNY
(a) Rerata harian medan magnetik total masing-masing observatorium,
(b) Diferensiasi dan moving average untuk stasiun MMB-KAK, MMB-KNY, KAK-KNY serta
Sigma Kp.
Ucapan Terima kasih
Hasil-hasil yang disajikan dalam makalah ini
berdasarkan data yang dikumpulkan pada
observatorium-observatorium geomagnetik. Kami
berterima kasih kepada lembaga-lembaga yang
mendukungnya dan INTERMAGNET yang telah
mempromosikan
observatorium
geomagnetik
dengan standar tinggi (www.intermagnet.org).
DIKTI telah menyediakan dukungan finansial
melalui hibah “Penelitian Unggulan Perguruan
Tinggi/Unram 2012”.
Daftar Pustaka:
[1]
Tributsch, H.,1983, When the snakes awake,
Cambridge, MIT Press.
[2]
[3]
[4]
[5]
Molchanov, O., 2008, Social tension as
precursor of large damaging earthquake:
legend or reality?, Nat. Hazards Earth Syst.
Sci., 8, 1259-1265, http://www.nat-hazardsearth-syst-sci.net/8/1259/2008/.
Stacey, F. D., 1964, The seismomagnetic
effect, Pure Appl. Geophys.,58,5-22.
Hayakawa, M. and Fujinawa, Y. (Eds.), 1994,
Electromagnetic Phenomena Related to
Earthquake Prediction, Terra Scientific
Publishing Co., Tokyo, 677 pp.
Johnston, M.J.S and Parrot, M., 1998,
Electromagnetic effects of earthquakes and
volcanoes, Phys. Earth Planet. In., Special
Volume, 105, 109-295.