MEKANIKA PERAMBATAN GELOMBANG TSUNAMI: STUDI KASUS TSUNAMI TELUK PALU DAN SELAT SUNDA TAHUN 2018

Abstract

Abstrak

Pemahaman mekanika perambatan gelombang tsunami adalah penting dalam studi mitigasi bencana tsunami. Aspek kinematik menjelaskan fenomena tsunami time delay dan aspek dinamik menjelaskan fenomena tsunami run-up. Time delay dihitung sebagai selisih waktu antara kedatangan gelombang tsunami dan estimasi waktu tiba berdasarkan aproksimasi shallow water dimana tsunami bergerak dengan kecepatan yang hanya bergantung pada kedalaman lokal. Estimasi run-up diuji menggunakan Hukum Green dengan hanya mempertimbangkan efek pendangkalan pantai dan Hukum Green yang telah dimodifikasi dengan menyertakan efek refraksi gelombang tsunami saat mendekati pantai. Tujuan penelitian adalah menguji apakah aspek kinematik dan dinamik perambatan gelombang tsunami berlaku untuk kasus tsunami Teluk Palu dan Selat Sunda pada tahun 2018. Data penelitian diperoleh dari NOAA (lembaga kredibel yang dikelola oleh pemerintah US) dan beberapa publikasi yang relevan. Hasil-hasil penelitian berupa grafik time delay yang menunjukkan bahwa observed travel times lebih besar dibandingkan dengan estimated travel times. Hal ini berarti tsunami datang terlambat ke tepi pantai akibat deformasi fisis dasar laut. Selain itu, juga diperoleh grafik time delay terhadap travel distance, dimana untuk Teluk Palu diperoleh  0,61 sedangkan untuk Selat Sunda,  0,82. Faktor geometri Teluk Palu dan Selat Sunda yang relatif sempit dibandingkan dengan Samudera Pasifik menjadi alasan mengapa  tidak sebesar kasus trans-Pasifik seperti temuan penelitian terdahulu. Estimasi run-up berbasis modifikasi Hukum Green memberikan hasil perhitungan yang lebih baik dibandingkan dengan menggunakan Hukum Green yang hanya mempertimbangkan efek pendangkalan, dimana ada peningkatan akurasi estimasi run-up sebesar 2-3 kali lipat. Kesimpulan penting adalah aspek kinematik dan dinamik perambatan gelombang tsunami masih berlaku untuk tsunami Teluk Palu dan Selat Sunda dengan penyimpangan terbatas karena faktor geometri lokasi kejadian.

Kata Kunci: tsunami time delay, travel time, tsunami run-up, shallow water, hukum Green

Abstract

Understanding of mechanics of tsunami wave propagation is important for hazard mitigation study. Kinematic aspects explain tsunami time delay and dynamic perspectives predict tsunami run-up. Time delay is defined as the time difference between recorded arrival time at a particular station and estimated arrival time on the wave arrival calculated by shallow-water approximation where tsunamis propagate at a depth-dependence speed. Run-up was estimated using basic Green’s law, considering only shoaling effects and modified Green’s law, incorporating effects of wave refraction into calculation when a tsunami approaches coastal lines. The aim of the study is to examine whether kinematic and dynamic aspects of tsunami propagation remain valid for the 2018 Palu Bay and Sunda Strait tsunamis. The data were obtained from NOAA (a credible institution managed by the US govt) and some relevant publications. The results were given in graphs of time delay, where observed travel times are larger than estimated ones for both cases. It follows that a tsunami arrives late at the coasts due to speed reduction by bottom deformation. Further, it was found that time delay is a function of travel distance with  0,61 for the Palu Bay and  0,82 for the Sunda Strait. The geometry of Palu Bay and Sunda Strait is relatively narrow compared to the Pacific, leading to a reduction in for both events in comparison to the previous findings. Modified run-ups provided better estimates than those calculated from the only basic shoaling, where an increase of 2-3 times higher in accuracy was confirmed. Both aspects of tsunami propagation for Palu Bay and Sunda Strait tsunamis remain valid despite some deviation owing to the local geometrical factors.  

Keywords: tsunami time delay, travel time, tsunami run-up, shallow water approximation, Green’s law