## ANALISIS GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK DAN SEISMIK YANG DITIMBULKAN OLEH GEJALA GEMPA
Agus Rahmad Timor*, Hanalde Andre dan Ariadi Hazmi
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Andalas
* Corresponding author, e-mail : agustimor18@gmail.com
Abstrak- Gempa  bumi  adalah  fenomena  alam  yang  sulit  diprediksi  kapan  dan  bagaimana  akan  terjadi. Diperlukan usaha untuk meminimalisir resiko gempa bumi, seperti pengamatan tanda tanda awal sebelum gempabumi  terjadi  (prekursor).  Penelitian  ini  dilakukan  untuk  mengamati  kejadian  gempa  di  Sumatera Barat  melalui  dua  cara.    Pengamatan  gelombang  eleketromagnetik  memanfaatkan  gelombang  radio  dari dua stasiun. Penelitian juga menggunakan sensor gelombang seismic yang ditempatkan di jurusan Teknik Elektro,  Universitas  Andalas.  Berdasar  hasil  pengolahan  data  dari  transmisi  gelombang  radio,  maka diketahui  bahwa  anomaly  elektromagnetik    dapat  direkam  dengan  memanfaatkan  propagasi  gelombang radio. Namun propagasi dengan line of sight banyak menimbulkan rugi-rugi propagasi, dan kurang efektif dalam perekaman. Untuk rekaman gempa melalui gelombang seismik sangat baik. Hasil pengukuran untuk arah  pusat  gempa  dibandingkan  dengan  hasil  pengukuran  BMKG  untuk  beberapa  kejadian  gempa  akhir tahun 2013 yang dirasakan di Sumatera Barat. Adapun error rata-rata pengukuran yang didapat 9.6% karena dipengaruhi oleh keakurasian delay phasa alat sensor.

## Kata kunci: Gempa bumi, Elektromagnetik, Seismik
Abstract - Earthquakes are a natural phenomenon which is difficult to predict when and how it will happen. Effort is needed to minimize the risk of earthquakes, such as the observation of the early signs before an earthquake occurs (precursor). This study was conducted to observe earthquakes in West Sumatra in two ways. Observations eleketromagnetik  waves  utilizing radio waves  from the two stations.  The study also uses  seismic  wave  sensors  that  are  placed  in  the  Department  of  Electrical  Engineering,  University  of Andalas.  Based  on  the  results  of  data  processing  of  the  transmission  of  radio  waves,  it  is  known  that electromagnetic anomalies can be recorded by utilizing radio wave propagation. However, with the line of sight propagation cause a lot of loss propagation, and less effective in recording. For the recording of the earthquake through the seismic waves very well. The measurement results for the direction of the epicenter compared  with the  measurement result BMKG  for some earthquakes end of 2013  were felt in the  West Sumatra. The average error of measurement gained 9.6% since the phase delay is affected by the accuracy of the sensor device.
Keywords: Earthquakes, Electromagnetic, Seismic
Copyright © 2016 JNTE. All rights reserved

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia  adalah  salah  satu  negara  yang paling  tinggi  aktifitas  seismic-nya    dan merupakan  teraktif  di dunia. Indonesia sebagai salah satu dari beberapa negara yang terletak di kawasan Zona    Seismic Asia    Tenggara. Dikelilingi    oleh  lempeng  Indo-Australia    dan Pelat  Laut  Filipina  yang  meretas  di  bawah lempeng Eurasia,  dengan  lima  pulau  besar  dan beberapa semenanjung, Indonesia telah mengalami  ribuan  gempa  bumi  dan  ratusan tsunami pada rentang empat ratus tahun  terakhir [1,  2].    Sumatera    dan    Jawa  adalah  dua  pulau yang paling rentan dampak tsunami ISSN 0853-
2982  karena  terletak  langsung  di    depan Lempeng  Indo-Australia.  Hingga  tahun  2014 oleh IRBI, Sumatera Barat tercata sebagai salah satu  provinsi  dengan  tingkat  bencana  paling tinggi  dengan  indeks  203  diseluruh  wilayah  di Sumatera.
Gempa  bumi  adalah  fenomena  alam  yang sulit  diprediksi  kapan  dan  bagaimana  akan terjadi.  Penelitian  precursor  gempa  bumi  telah banyak  dilakukan  dengan  hasil  bervariasi. Munculnya  variasi  membuat  penelitian  tentang prekursor  gempabumi  memerlukan    metode, waktu  dan  pengolahan  data  yang  bervariasi [2,4]. Pengamatan prekursor gempabumi dengan parameter  EM  adalah  salah  satu  metode  yang
sedang dalam proses pengembangan dan dinilai menjanjikan  untuk  melakukan monitoring aktifitas  seismik  karena  memiliki  daya  tembus yang  sangat  tinggi  dan  dapat  dikorelasikan dengan  ketebalan  kerak  bumi.  Selain  itu, fluktuasinya  di  lapisan  bumi  menyebabkan konduktifitas  listrik  bumi  juga  dapat  langsung diamati  [5].  Pengamatan  terhadap  beberapa anomali  tersebut  memerlukan  validasi  melalui pengamatan  tren  nilai  anomali  dan  rentang waktu  kemunculannya  sampai  waktu  terjadi gempabumi,  dalam  hal  ini  termasuk  kekuatan maupun jarak terhadap posisi hiposenter gempa bumi [4,6].
Gambar  1.  Sebaran  Pusat  Gempa  dan  Skala Magnitude di Indonesia [3]
Penelitian  precursor  gempa  bumi  dilakukan di  daerah  ini  karena  banyak  terdapat  patahan yang  cukup  aktif.  Terdapat  beberapa  penelitian sebelumnya mengenai ke mungkinan gempa dan tsunami Indonesia, dan telah pernah diteliti oleh [7]  untuk wilayah Padang dengan menggunakan Elektromagnetik ULF. Oleh karena  itu, penelitian  ini  akan  menganalisa  anomali  sinyal EM dalam rentang VHF dengan memanfaatkan gelombang  radio  yang  terekam  di  Observatori Universias Andalas Sumatera Barat tahun 2013. Meskipun  penelitian  VHF  EM  ini  telah  diteliti oleh  pakar  jepang  (anomaly  transmisi  dan anomaly propagasi VHF) untuk kejadian gempa bumi  jepang  yang  masih  terus  membutuhkan validasi  2012  [8].  Sehingga  perlu  untuk melakukan  penelitian  fenomena  tersebut  di wilayah  sumatera  barat  untuk  mendapatkan karakteristik  dari  gelombang  elektromagnetik dan  seismic  dari  hasil  perekaman  terjadinya gempa.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1. Gempa Bumi
Lapisan  bumi  yang  erat  kaitannya  dengan proses  gempa  bumi  adalah  lapisan  yang  paling luar, yaitu litosfer tersebut.  Gempa bumi besar umumnya  terjadi  pada  bagian  paling  atas  dari kerak  bumi,  disebut  kerak  bumi  (earth  crust) yang  tebalnya  hanya  10  –  40km.  Dibagian  ini suhu bumiumumnya  tidak melebihi 300 - 400° C.    Ini  adalah  persyaratan  utama  untuk  terjadi proses  deformasi  elastic  yang  menimbulkan gempa bumi.
Gambar 2. Diagram    Struktur    bumi mengilustrasikan  teori  tektonik lempeng. [9]
Kerak  bumi  baru  terbentuk  di  jalur pemekaran lantai samudra.  Kerak bumi lama di daur  ulang  di  zona  subduksi  (penunjaman). Lempeng-lempeng  yang  bergerak  berpapasan satu  dengan  yang  lain  pada  zona  patahan transform.    Gempabumi  umumnya  terjadi  pada tiga zona batas lempeng lempeng bumi ini. Pada kedalaman 150 – 200 km di zona subduksi, kerak bumi meleleh menjadi magma, dan magma naik ke atas menjadi jajaran gunung api.

## 2.1.1. Pengertian Gempa Bumi
Gempa bumi merupakan sebuah guncangan  hebat  yang  menjalar  ke  permukaan bumi yang disebabkan oleh gangguan di dalam litosfir (kulit bumi).  Gangguan ini terjadi karena di  dalam  lapisan  kulit  bumi  dengan  ketebalan 100  km  terjadi  akumulasi  energy  akibat  dari pergeseran kulit bumi itu sendiri[10].
Pada saat itulah gempa bumi akan terjadi, yang  energinya  menjalar  ke  berbagai  arah. Gempa  bumi  biasanya  terjadi  di  perbatasan lempengan tektonik tersebut.  Tapi gempa bumi yang  paling  kuat biasanya terjadi di  perbatasan
lempengan  kompresional  dan  translasional. Gempa bumi yang pusatnya dalam kemungkinan besar terjadi karena materi lapisan litosfer yang terjepit  ke  dalam  mengalami  transisi  fase  pada kedalaman lebih dari 600 km.

## 2.1.2. Dampak Gempa
Dampak  gempa  berdasarkan  modified Morcalli (MM) [11]:
Tabel 1. Dampak Gempa Bumi Tingkat kekuatan Tingkat kerusakan I Tidak dapat dirasakan II Dirasakan oleh orang sedangberistirahat atau berada dilantai atas gedung bertingkat III Terasa getaran dalam gedung, alat2 bergantung bergoyang IV Alat gantung bergoyang, getaran lebih terasa dekat V Terasa diluar bangunan, arah goncangan dapat ditaksir VI Terasa oleh semua orang , tidak bias berjalan tegak, pohon bergoncang VII Orang sulit berdiri, terasa oleh bagi pengendara VIII Sulit mengendalikan kendaraan, pohon tumbang dan patah, bangunan retak IX Bangunan rusak pondasi, tanah retak, disungai terjadi letusan pasir dan lumpur X Bangunan tembok hancur, jembatan runtuh, tanggul rusak XI Rel kereta bengkok. Pipa saluran rusak berat XII Kerusakan hampir menyeluruh

## 2.1.3. Pengukuran Gempa Bumi
Frekuensi  suatu  wilayah,  mengacu  pada jenis  dan  ukuran  gempa  Bumi  yang  di  alami selama  periode  waktu.  Gempa  Bumi  diukur dengan menggunakan alat Seismometer. Moment magnitudo  adalah  skala  yang  paling umum  di  mana  gempa  Bumi  terjadi  untuk seluruh  dunia.  Skala  Rickter  adalah  skala  yang di  laporkan  oleh  observatorium  seismologi nasional yang di ukur pada skala besarnya local magnitude.  Kedua  skala  yang  sama  selama rentang angka mereka valid. gempa  magnitude atau  lebih  sebagian  besar  hampir  tidak  terlihat dan  besar  nya    lebih  berpotensi  menyebabkan kerusakan serius di daerah yang luas, tergantung pada kedalaman gempa.

## Gambar 3. Patahan Gempa

## 2.2. Gelombang Elektromagnetik
Gelombang  Elektromagnetik  merupakan gelombang  yang  dapat  merambat  walau  tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam  gelombang  dengan  beberapa  karakter yang  bisa  diukur,  yaitu:  panjang  gelombang/ wavelength,  frekuensi,  amplitude,  kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang  gelombang  adalah  jarak  antara  dua puncak.  Frekuensi  adalah  jumlah  gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya  gelombang.  Karena  kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan  cahaya),  panjang  gelombang  dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan  semakin  pendek  suatu  gelombang  semakin tinggi  frekuensinya.  Energi  elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang berbeda beda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang gelombang dari energi  yang  dihasilkan,  dan  semakin  tinggi frekuensinya.  Perbedaan  karakteristik  energi gelombang  digunakan  untuk  mengelompokkan energi elektromagnetik.
Gambar 4. Spektrum Gelombang Elektromagnetik[12]
Tabel 2. Pembagian Pita Frekuensi Gelombang Elektromagnetik. No Pita Frekuensi Rentang Frekuensi 1 Extremely Low Frequency (ELF) < 3kHz 2 Very Low Frequency (VLF) 3 – 30 kHz 3 Low Frequency (LF) 30 – 300 kHz 4 Medium Frequency (MF) 300 kHz – 3 MHz 5 High Frequency (HF) 3 – 30 MHz 6 Very High Frequency (VHF) 30 – 300 MHz 7 Ultra High Frequency (UHF) 300 MHz – 3 GHz 8 Super High Frequency (SHF) 3 – 30 GHz 9 Extra High Frequency (EHF) 30 Z 2.2.1. Propagasi Pada Gelombang Elektromagnetik Energi gelombang
elektromagnetik terlihat  dalam  bentuk  perambatan  gelombang radio  yang  keluar  dari  antena  pengirim  dan dalam  beberapa  mode  perambatan  gelombang ini  sangat  tergantung  pada  frekuensi  yang dikirimkan  seperti  yang  ditunjukkan  pada Gambar 5.
Gambar  5.    Mode  perambatan  gelombang elektromagnetik
2.2.2. Propagasi  Segaris  Pandang  ( Line  of Sight )
Di  atas  30  MHz,  baik  propagasi gelombang  bumi  maupun  gelombang  langit tidak  bekerja  dan  komunikasi  harus  dilakukan secara  segaris  pandang  ( Line  of  Sight )  seperti yang  diilustrasikan  pada  Gambar  6.  Untuk komunikasi berbasis bumi, antena pemancar dan antena  penerima  harus  berada  dalam  garis pandang efektif antara satu dengan yang lainnya. Istilah  efektif  digunakan  karena  gelombang mikro  dibengkokkan  atau  mengalami  refraksi oleh  atmosfer.  Besar  dan  arah  pembengkokan ditentukan  oleh  berbagai  keadaan,  tetapi  pada
umumnya  gelombang  mikro  dibengkokkan sesuai  kelengkungan  bumi  sehingga  merambat lebih jauh daripada garis pandang optik.
Gambar 6. Propagasi Segaris Pandang ( Line of Sight )
Penentuan  LOS  ( Line  of  Sight )  sangat dipengaruhi  oleh  kelengkungan  bumi.  Jika antara  penerima  dan  tinggi  antena  pemancar tidak  segaris  lurus  maka  penerima  tidak  bisa menerima  sinyal  radio.  Model  sederhana  untuk menentukan jarak LOS yang bisa dilalui antara dua titik yaitu pemancar dan penerima.
Dalam  merambat,  gelombang  memiliki beberapa mekanisme dasar perambatan gelombang elektromagnetik yang dikenal, yaitu: a. Refleksi (Pemantulan) b. Scattering (Hamburan/Penyebaran) c. Refraksi (Pembiasan) d. Difraksi (Lenturan)

## 2.3. Pemanfaatan EM sebagai deteksi gempa
Seismo  –  elektromagnetik  merupakan fenomena  alam  yang  disebabkan  oleh  adanya aktifitas didalam perut bumi yang menimbulkan sinyal  elektromagnetik.  Di  alam  selalu  ada gelombang  elektromagnetik  dalam  rentang frekuensi yang berbeda –beda. Gelombang yang ditimbulkan oleh peristiwa sismik tersebut akan merambat kesegala arah. Gelombang
elektromagnetik  inilah  yang  akan  di  tangkap yang  merupakan  sumber  kajian  dengan  segala karakteristik  dan  anomaly  yang  ada  pada gelombang tersebut.
Gambar 7. Peritiwa awal anomaly elektromagnetik
Data  EM  terdiri  atas  komponen  listrik Ex dan Ey ,  serta  komponen  magnetik Hx , Hy ,  dan Hz . Rasio komponen listrik terhadap komponen magnet  ( E / H )  dikenal  sebagai  impedansi  EM yang  nilainya  sebanding  dengan  resistivitas medium  atau  batuan  sebagai  fungsi  kedalaman [13].  Dalam  penelitian  juga  digunakan  data Disturbance  Storm  Time (DST) index pada periode yang sama dengan data EM. DST indeks diperoleh  dari  WDC geomagnetic  models , Universitas  Kyoto.  DST index ini  digunakan sebagai  pendukung  untuk  konfirmasi  adanya gangguan  eksternal,  terutama  dari  aktifitas matahari  yang  menimbulkan  badai  magnet sedang hingga kuat [14, 17].
Radius manifestasi merupakan perhitungan batasan  jarak  sebagai  radius  zona  manifestasi precursor  yang  nilainya  dipengaruhi  oleh magnitude gempa  bumi.  Secara  matematis ditunjukkan pada persamaan 1 [15].
Rd = 10 0.43 M (1)
Rd adalah radius manifestasi dalam satuan km,  0,43  adalah  konstanta,  dan M magnitude gempabumi [15].
Pengolahan  signal  EM  dilakukan  dengan dua  cara  yaitu  dengan  metode  polarisasi  dan impedansi .  Polarisasi  Magnetik .  Anomali polarisasi  Hz/Hh  dan  Hh/Hht  yang  diduga sebagai prekursor gempabumi menurut penelitian  Hayakawa  [16],  Hattori  [10],  dan Yumoto  and  The  Magdas  Group  [8]  adalah kenaikan nilai. Hal ini didukung konsep anomali EM  bahwa  jika  nilai  polarisasi  magnetik  naik melebihi  rerata  harian  pada  saat microcrack . Setelah  ada  anomali,  maka  beberapa  waktu kemudian akan terjadi gempabumi, sehingga hal ini  dapat  dikatakan  sebagai  tanda-tanda  awal kejadian gempabumi.
Pengamatan prekursor gempa bumi dengan metode impedansi EM hasil penelitian sebelumnya  oleh  Hayakawa  [16]  menunjukkan bahwa  anomali resistifitas yang  diduga  sebagai prekursor gempabumi adalah penurunan nilai.
Kejadian gempa akan menyebabkan
perubahan magnitude gelombang
elektromagnetik  dengan  amplitude  tergantung dari kekuatan gempa yang dirasakan oleh statiun penerima, gelombang radio.

## 2.4. Propagasi Gelombang Seismic
Gelombang seismik merupakan  gelombang yang  merambat  melalui  bumi.  Perambatan gelombang    ini    bergantung    pada    sifat elastisitas    batuan.    Jenis  Gelombang  Seismik Gelombang    seismik    ada    yang    merambat melalui    interior    bumi  disebut    sebagai  body wave,  dan  ada  juga  yang  merambat  melalui permukaan bumi  yang  disebut surface  wave.

## 3. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan dengan pemasangan perangkat  sensor  seismic  dan  perangkat penerima  gelombang  elektromagnetik.  Sensor gelombang seismic pada menggunakan gyroskop  dan  sebagai  penerima  gelombang elektromagnetik  dengan  merancang  antenna yagi.  Antena  yagi  dirancang  berdasarkan frekuensi stasiun radio yang digunakan. Stasiun radio  yang  dimanfaatkan  adalah  stasiun  radio RRI 1 yang berfrekuensi 90.7 MHz dan stasiun radio  Classy  FM  dengan  frekuensi  103.4  FM. Sehingga antenna yagi yang dirancang berfrekuensi  88.7  MHz.    Antena  memiliki  6 element  dengan  panjang  driven  0.5  panjang gelombang frekuensi operasi.
Gambar 8. Antena Yagi
Blok Digram Secara Umum
Gambar 9. Blok Diagram
Gelombang  radio  yang  dipancarkan  melalui pemencar  akan  selalu  di  tangkap  oleh  antenna yagi  setiap  saat  dan  diperkuat  pada  receiver  , kemudian  keluaran  gelombang  tersebut  akan ditampilkan  pada  computer  melalui  osiloskop, gelombang  tersebut  selalu  ditampilkan  pada computer,  apabila  terjadi  gempa  maka  pada gelombang  yang  dipancarkan  tersebut  akan terjadi  perubahan  (  anomali  ),  hasil  perubahan pada  gelombang  tersebut  akan  dianalisa mengenai  informasi  yang  terkandung  di dalamnya. Pada seismograf juga akan merekam getaran  yang  ditimbulkan  pada  saat  terjadinya gempa,  yang  nantinya  digunakan  sebagai pembanding selain data dari BMKG.

## 4. HASIL DAN ANALISA
Berdasarkan hasil pengukuran menggunakan gyroskop  dan  antenna  yagi,  maka  didapat  hasil penelitian sebagai berikut.
Gambar  10. Gelombang  elektromagnetik  yang direkam
Gambar diatas
merupakan rekaman
gelombang elektromagnetik yang ditangkap oleh penerima  antenna  yagi.  Lonjakan  magnitude elektromagnetik  menunjukkan  adanya  anomaly elektromagnetik. Anomali ini menjadi parameter untuk mengenali kejadian gempa. Sebagaimana telah dijelaskan pada bagian 2. Dan anomaly ini bisa ditangkap tergantung dari kekuatan gempa yang terjadi dan jarak lokasi gempa dari stasiun.
Untuk  perubahan  magnitude  gelombang elektromagnetik  pada  setiap  kejadian  gempa dapat  direkam  dari  gelombang  radio  penerima yang  digunakan.  Tetapi  tetap  saja  dipengaruhi oleh kekuatan dan lokasi gempa juga kedalaman gempa terhadap stasiun penerima yang digunakan.
Parameter  lain  yang  digunakan  adalah rekaman  dari  gelombang  seismic.  Rekaman  ini digunakan  sebagai  pembanding  dan  analisa lokasi kejadian gempa, dimana Hasil pengukuran  dari  gyroskop  akan  digunakan sebagai penentu arah pusat gempa.
Gambar  11.  Rekaman  signal  elektromagnetik
gempa 20 oktober 2013 Gambar 11 menunjukkan rekaman gelombang  elektromagnetik  untuk  kejadian gempa  20  oktober  2013.  Pada  gambar  tersebut tidak  terlihat  adanya  anomaly  atau  perubahan magnitude  gempa.  Kemungkinan  yang  terjadi adalah  karena  kekuatan  dan  jarak  pusat  gempa yang jauh dari stasiun radio yang digunakan dan juga adanya rugi-rugi propagasi dalam pemancaran gelombang elektromagnetik
sehingga habis sebelum ditangkap oleh antenna penerima yang digunakan.
Z X
Gambar  12.  Motion  patch Giroskop  tanggal  20 Oktober 2013 jam 12:35:10
Data picoscope diolah dan dikonversikan ke Labview sehingga didapatkan data motion patch, yang diperlihatkan pada Gambar 12 dari gambar
terlihat  bahwa  Perubahan  sinyal  pertama  kali adalah  pada  Z  negatif  dan  X  negatif,  artinya gempa berada pada kuadran 3 sumbu koordinat. Penentuan kuadran wilayah berdasarkan daerah pusat sensor berada.  Karena letak sensor adalah di  Kota  Padang  (  Universitas  Andalas  )  maka kuadran  ke-3  berada  diarah  Barat  Daya ( Samudera Hindia ).
Sudut  lokasi  gempa  dapat  dihitung  dengan persamaan 2.
θ = (tan −1 ( 𝑥 𝑧 )) (2)
Dari data pada Gambar 4.1 nilai X = - 0,008 dan  nilai  Z  =  -  0,006  sehingga  nilai  θ  dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 3.
θ = (tan −1 ( − 0,008 − 0,006 )) (3)
θ = 36,87 0 atau terletak pada 216,87 0
Perhitungan nilai theta adalah berdasar garis lurus 180 o. sehingga hasil perhitungan digambarkan  dalam  kartesian  seperti  yang ditunjukkan oleh Gambar 13.
Z X 180 + θ θ
Gambar  13.  Penentuan  arah  lokasi  gempa tanggal  20  Oktober  2013  jam 12:35:10
Hasil  perhitungan  arah  tersebut  akan dibandingkan dengan pencarian google map dan juga  dengan  data  BMKG.  Hasil  pengukuran menunjukkan hasil yang sama dengan menunjukkan arah pusat gempa pada 20 oktober 2013  yaitu  daerah  laut  91km  barat  daya pariaman.  Dimana  jarak  titik  gempa  dengan stasiun pengukuran adalah 111.63KM.
Gambar  14.  Lokasi  gempa  berdasarkan  data
BMKG yang dilihat menggunakan Google Map
Pengukuran  Gempa  yang  terjadi  ada  4 kejadian gempa diakhir tahun 2013. Pengukuran yang sama dilakukan seperti gempa 20 Oktober 2013.  Dari  hasil  pengukuran  konversi  data gelombang  seismik,  maka  dapat  ditulis  dalam table dibawah sebagai perhitungan eror pengukuran  terhadap  data  BMKG.  Rata-rata dihitung  untuk  data  gemap  yang  terbaca  oleh system pengujian. Error terbesar adalah 13.22% untuk  kejadian  gempa  bumi  20  oktober  2013 dmana gempa ini berlokasi di daerah 91 km barat daya  pariaman  yang  tercata  oleh  BMKG berkekuatan 4.2 SR
Tabel  3.  Error  Sudut  Pengukuran  Arah  Gempa Bumi
No Tanggal
Gempa LS BT Y X Sudut
Pengukuran ( o )
Sudut BMKG ( o ) Error (%)
1  20/10/2013  -1.11  99.48  0.2  0.98 216.87 191.53  13.22 2  12/11/2013  -0.63  99.99  -0.26  0.47 135 151.05  10.62 3  23/12/2013  -1.63 100.44  0.72  0.02 254.73 268.41 5.09 4  26/12/2013  -2.87  101  1.96  -0.54 - 105.40 - Rata-Rata 9.65 4.1. Analisa
Berdasar hasil pengujian gelombang elektromagnetik,  data  rekaman  yang  didapat berupa data gelombang awal. Bahwa alat dapat merekam  gelombang  elektromagnetik  dengan baik. Untuk beberapa pengujian rekaman gempa yang  dilaksanakan  secara  simultan  dengan rekaman  seismic  tidak  terekam  oleh  alat  yang digunakan.  Hal  ini  dapat  dijadikan  sebagai bahasan  khusus  yang  berhubungan  dengan propagasi  gelombang  elektromagnetik.  Dimana saat semua peralatan telah berjalan dengan baik
tetapi tidak dapat merekam anomaly gempa yang terjadi. Kenyataan ini disebabkan oleh beberapa hal,  seperti  yang  disebutkan  dalam  peristiwa propagasi gelombang radio secara line of sight. Banyak hal yang akan mempengaruhi nilai dari propagasi, terutama akan banyaknya losses atau rugi-rugi penyaluran. Tidak terekamnya anomaly  elektromagnetik  gempa  ini  dapat disebabkan oleh banyak hal.
Anomaly  elektromagnetik  yang  terjadi akibat  pergerakan  lapisan  bumi  tidak  memiliki nilai  magnitude  yang  besar.  Besaran  anomaly yang terjadi seperti disebut penelitian sebelumnya adalah <=20Hz [17]. Nilai tersebut sangat dipengaruhi oleh kekuatan dan kedalaman  pergeseran  lempeng  bumi  yang terjadi. Dari data dilihat bahwa kejadian gempa rata-rata berkekuatan 4 SR dan berada jauh arah barat daya (samudera) stasiun.
Penyebab  lainnya  adalah  karena  adanya rugi  propagasi,  dimana  propagasi  gelombang elektromagnetik  yang  terjadi  telah  melewati  2 kali penyaluran yang diteruskan. Ini dipengaruhi oleh  letak  antenna  yang  digunakan  berada didaratan  tinggi  berjarak  7.3  Km  dari  stasiun radio  yang  dimanfaatkan.  Dan  kejadian  gempa berjarak  beberapa  km  dari  stasiun.  Gelombang elektromagnetik  yang  terjadi  akibat  gempa ditangkap  oleh  stasiun  radio  yang  kemudian dipancarkan kembali dan ditangkap oleh antenna penerima.  Sehingga  gelombang  elektomagnetik yang  kecil  hilang  akibat  adanya  rugi-rugi tersebut.  Keadaan  Cuaca  dan  atmosphere  siang dan  malam  hari  [7,18,19,20],  sambungan antenna,  jarak  dan  tinggi  antenna    sangat mempengaruhi  besarnya  rugi-rugi  yang  terjadi. Sedangkan untuk propagasi line of sight sangat ditentukan hal tersebut. Dalam  setiap kelipatan jarak 5 km akan terjadi penyimpangan dan rugi- rugi kesalahan  propagasi sebesar  3.9383x10 -10 [21].  Jadi,  karena  hal  tersebut  perangkat  tidak dapat  merekam  anomaly  elektromagnetik  yang terjadi saat gempa.
Seperti  yang  disebutkan  dalam  penelitian sebelumnya  [8],  bahwa  dalam  pengujian gelombang  elektromagnetik  sebagai  precursor gempa bumi harus dilakukan secara berkelanjutan.  Sehingga  dapat  dilihat  pola gelombang elektromagnetik lingkungan.
Dimana besaran elektromagnetik akan dipengaruhi  oleh  aktifitas  manusia  dan  alam. Magnitude  akan  berubah  saat  aktifitas  manusia dilingkungan  tersebut  meningkat  menghasilkan
radiasi gelombang elektromagnetik. Begitu juga aktifitas  penyiaran  akan  mempengaruhi  nilai frekuensi  magnitude  elektromagnetik  yang ditansmisikan.
Hasil  pengujian  dengan  menggunakan rekaman  seismic  dari  gempa  bumi  telah didapatkan  dengan  error  rata-rata  9.6%.  Nilai error  yang  didapat  disebabkan  oleh  cara  kerja dari  alat  sensor  yang  digunakan.  Dimana gyroskop yang digunakan memiliki delay phasa 2 o /s  yang  menyebabkan  pergeseran  arah koordinat  dalam  kelipatan  tertentu.  Besarnya penyimpangan di pengaruhi oleh besar dan jarak dari stasiun sensor.
Untuk  gempa  tanggal  20  oktober  2013 didapat  error  paling  besar  13.22%.  dimana BMKG mencatat gempa bumi ini berada 92Km dari  barat  daya  pariaman.  Sedangkan  untuk gempa  bumi  23  desember  2013  didapat  error paling  kecil  5.09%.  ini  terlihat  bahwa  BMKG mencata gempa bumi ini berada 20km barat daya painan.  Dengan  kekuatan  yang  hamper  sama yaitu 4.3 SR dan 4.9SR.
Nilai lain yang mempengaruhi adalah nilai radius  dari  alat  sensor  yang  digunakan.  Ini terlihat  dari  hasil  data  gempa  bumi  tanggal  26 Desember  2013.  Data  rekaman  gyroskop menunjukkan  tida  k  adanya  kejadian  gempa bumi.  Sedangkan  BMKG  mencatat  kejadian gempa  bumi    177  km  dengan  kekuatan  4.2  SR tenggara painan. Gempa ini berada diluar radius kerja  sensor  yang  digunakan  dalam  penelitian, sehingga  tidak  dapat  merekam  kejadian  gempa bumi yang diluar radius kerjanya.
Secara  keseluruhan    dari  hasil  pengolahan data elektromagnetik dan seismic, maka terlihat bahwa untuk kejadian gempa yang masih berada dalam  radius  kerja  gyroskop  terekam  dengan baik. Namun untuk Gempa yang berada dengan pusat  gempa  jauh  melebihi  radius  kerja  alat 150km  tidak  lagi  terekam.  Dan  peristiwa anomaly  elektromagnetik  sebagai  precursor gempa bumi belum maksimal dalam perekaman data  yang  belum  mempertimbangkan  pengaruh yang  ditimbulkan  oleh  kegiatan  manusia  dan aktifitas alam.
Hasil pengukuran seismic dalam menentukan arah pusat gempa dibanding dengan hasil  BMKG  memberikan  pengukuran  yang akurat.  Dimana  arah  kejadian  gemap  yang terukur hamper  sama dengan arah pusat gempa yang diberikan oleh BMKG.

## 5. KESIMPULAN
Hasil penelitian terhadap analisa gelombang elektromagnetik  dan  seismic  adalah  bahwa fenomena  elektromagnetik  alam  dapat  direkam dengan  memanfaatkan  stasiun  radio.  Namun pada  penelitian  ini  pada  saat  terjadi  gempa belum  dapat  direkam  bagaimana  anomaly elektromagnetik terjadi. Hal ini lebih disebabkan oleh  banyaknya  rugi-rugi  propagasi  dengan metode  line  of  sight  dan  posisi  antenna  yang tidak  menghadap  langsung  pada  arah  pusat gempa. Sedangkan untuk rekaman seismic dapat direkam dengan baik, dimana error pengukuran yang didapat untuk arah pusat gempa disbanding BMKG adalah rata-rata 9.6%. Rekaman seismic juga  dibatasi  oleh  radius  kerja  dari  gyroskop yang  dugunakan,  sehingga  untuk  dempa  yang jauh dan dalam tidak dapat direkam oleh alat.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Triyono, Rahmat. 2015. Ancaman Gempa
Bumi Di Sumatera Tidak Hanya Bersumber  Dari  Mentawai  Megathrust, Badan  Meteorologi  Klimatologi  Dan Geofisika.
[2] Zein, Ceisy Alifiani Dkk. 2014. Penilaian Dampak Bencana Alam Terhadap Pertmbuhan  Ekonomi  Wilayah  Jangka Pendek  (Studi  Kasus:  Provinsi  Sumatera Barat Pasca Bencana Gempa Bumi Tahun 2009). Resillence Development Initiative. Working  Paper  Series  No.  12/September 2014.
[3]    Dampak Positif Daerah yang Terletak Di Lingkungan  Georafis  dan  Geologis  yang Rentan Gempa Bumi http://( www.slideshare.net/titaniaintan/ )
[4] Sunardi,  Bambang;  Setiyo  Prayogo, Angga. 2015. Tren Anomali Elektromagnetik Sebagai Prekursor Gempabumi Dengan Parameter Terkait Di Observatori Pelabuhan Ratu. Researchgate.  Pusat  Penelitian  Dan Pengembangan, Badan Meteorologi
Klimatologi  Dan  Geofisika.  NATURAL
B, Vol. 3, No.1 April 2015
[5]      Moriya, T. 2010. Anomalous Pre-Seismic Transmission Of VHF Band Radio
Waves Resulting From Large Earthquakes And Its Statistical
Relationship To Magnitude Of
Impending Earthquakes. Geophysical Journal International 180, 858-870 [6] Kapiris,  Panayiotis  dkk.  2002.  VHF Elektromagnetic Evidence Of The Underlying  Pre-Seismic  Cristal  Stage. Earth Planets Space, 54, 1237-1246, 2002.
[7] Suaidi,  Ahadi  dkk.  2013.  Precursor Gempa Bumi Padang 2009 Berbasis Hasil Nalisis  Polarisasi  Power  Rasio  Dan
Fungsi  Transfer  Stasiun  Tunggal.  Jurnal
Ilmiah  Geomatika  Vol  19  No  1  Agustus 2013 49-56
[8] Motojima, Kunijuki dkk. 2014. Stochastic
Relation  Between  The  Line  Of  Sight Propagation And Earthquakes. IEICE
[9] Gempa-27-Mei-2016-Jogjakarta-Bantul) (http://goitehg.wordpress.com/11/07/16)
[10]   Mustafa,  Badrul.  2010.  Analisis  Gempa Nias  Dan  Gemap  Sumatera  Barat  Dan
Kesamaannya  Yang  Tidak  Menimbulkan Tsunami.  Jurnal  Ilmu  Fisika  (JIF)  Vol  2 No 1 Maret 2010 [11]  Yunga, S.L. Earthquake Parameter Including Strong Earthquake. Encyclopedia  Of  Life  Support  System. Natural Disaster- Vol.1.
[12]  Kurnia, Yuli. 2013. Spektrum Gelombang Elektromagnetik .Universitas Trisakti
[13]  Devi,  A.  2008.Over  The  Horizon Anomalous VHF Propagation And Earthquake Precursors. Surveys In
Geophysics  An  International  Review Journal  Covering  The  Entire  Field  Of Geosciences  And  Related  Areas  Vol  27
No 9 2008
[14]  Izutsu, Jun. 2006. Influence Of Lightning
On The Observation Of Seismic Elektromagnetik  Wave  Anomalies.  Terr
Atmos  Ocean  Sci  Vol  18  No  5  923-950
December 2007
[15]  Palangio,  P.  2007.  The  Study  Of  The Electromagnetic  Anomalies  Linked With The  Earth’s  Crustal  Activity  In  The Frequency  Band  (  0.001Hz-100Hz). Natural  Hazards  And  Earth  System
Sciences
[16]  Ruzhin,  Yuri,  dkk.    2006.  Radio  VHF
Precursors  Of  Earthquakes.  Nat  Hazards DOI 10.1007/S11069-006-9021-1 Springer Sciences [17]  Novianta, Muhammad Andang; Setyaningsih, Emy. 2015. Rancang Bangun Sistem Deteksi Dini Gempabumi
Berdasarkan  Fluktuasi  Medan  Magnet Menggunakan  Sensor  Mems.  Techno, ISSN 1410 – 8607 Volume 16 No. 1, April 2015 Hal. 35-44.
[18]  Ningtyas,  Putri  Kusuma.  Karakterisasi Kanal  Propagasi  VHF  Bergerak  Di  Atas
Permukaan  Laut.  Surabaya;  Institut
Teknologi Sepuluh November.
[19]  Tarigan,  Agita  Korinta.  2013.  Analisis
Perhitungan Fresnel Zone Wireless Local Area Network (WLAN) Dengan
Menggunakan  Simulator  Radio  Mobile.
Departemen  Teknik  Elektro  Fakultas
Teknik  Universitas  Sumatera  Utara (USU).
[20]  Mubarokah, Lina Dkk. 2014. Pengukuran
Dan  Perhitungan  Pathloss  Eksponen
Untuk Cluster Residences, Central Business Distric (CBD), Dan Perkantoran Di  Daerah  Urban.  Politeknik  Negri
Surabaya.
[21]  Suharno,  Budi.  2011.  Pengaruh  Tipe
Propagasi  Terhadap  Nilai  Kemungkinan Kesalahan  Pada  Penerima  Komunikasi Radio  Microwave  64  PSK.    Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik
Universitas Diponegoro.

## Biodata Penulis
Agus Rahmad Timor , lahir di Bukittinggi tahun 1977. Menyelesaikan pendidikan jenjang Sarjana Teknik Elektro di ST-INTEN Bandung tahun  2001.  Sekarang  tengah  menjalani pendidikan Magister Teknik Elektro di Universitas Andalas Padang.