Analisa Perubahan Ionosfer Akibat Gempa Bumi Sumatra Barat Tanggal 2 Maret 2016

Abstract

Pada saat gempa bumi terjadi, ada tiga jenis gelombang yang dihasilkan, yaitu : (1) Gelombang Acoustic (kecepatan 1 km/s)  yang dihasilkan dekat dari pusat gempa bumi, gelombang tersebut menyebar dan naik 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 yang besar, dan (3) Gelombang Rayleigh (kecepatan 4 km/s) yang dihasilkan dari gelombang permukaan dan merambat menjauh mengelilingi bumi dari pusat gempa bumi. Gelombang Acoustic yang dihasilkan secara tegak lurus dari kerak bumi selama gempa merambat ke ionosfer,  lalu membuat penyimpangan kerapatan elektron. Fenomena ini terdeteksi sebagai CIDs (Coseismic Ionosphere Disturbances), yaitu fluktuasi TEC yang terjadi 15 menit hingga 1 jam setelah gempa terjadi. Akibat dari penyimpangan tersebut , gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh satelit GNSS akan mengalami delay ketika melewati ionsfer kira-kira 300km dari permukaan bumi. Variasi ionosfer diamati pada saat time-delay ini berdasarkan kuantitas Total Electron Content (TEC). Nilai TEC dinyatakan dalam TECU, dimana 1 TECU sama dengan 10¹⁶ elektron/m². Nilai anomali TEC tersebut akan menggambarkan besaran gangguan akibat adanya gempa.

Indonesia sebagai negara yang sering terjadi gempa, perlu dilakukan pemantauan untuk mengetahui perubahan atmosfer akibat gempa, salah satunya yaitu dengan analisa TEC pada lapisan ionosfer. Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan perubahan TEC dua hari sebelum, saat, dan dua hari sesudah terjadinya gempa bumi di Sumatra Barat pada tanggal 2 Maret 2016 dengan metode pengolahan data GNSS dari stasiun CORS milik Badan Informasi Geospasial (BIG) yang berada di daerah Sumatra, yaitu stasiun CAIR, CBKT, CPAR, CPDG, dan CSEL. 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.