Kamis, 18 Juni 2015

Mengamati Fenomena Alam Tsunami Aceh 2004



Fenomena Tsunami Aceh 2004

Tsunami digolongkan sebagai salah satu jenis gelombang air dangkal atau dalam istilah ilmiahnya (bahasa Inggris) disebut sebagai shallow water wave. Karakteristik gelombang air dangkal ini adalah panjang gelombangnya jauh melebihi kedalaman air. Sebagai contoh, panjang gelombang air pada peristiwa tsunami di Aceh tahun 2004 mencapai lebih dari 100 km, sedangkan jika menilik kedalaman samudra Hindia, tempat terjadinya tsunami, kedalaman air samudra Hindia rata-rata hanya 3 km, jauh lebih pendek dari panjang gelombang air pada saat tsunami terjadi.
Kecepatan gelombang air dangkal ini ditentukan oleh kedalaman dan percepatan gravitasi di suatu tempat. Lebih tepatnya akar dari perkalian antara kedalaman dan percepatan gravitasi. Dengan mengetahui kedalaman samudera Hindia dan percepatan gravitasi, maka kita bisa melakukan perkiraan kecepatan gelombang Tsunami merambat pada kejadian tahun 2004 lalu. Untuk gelombang yang mengarah ke India, kecepatannya mencapai 620 km/jam sedangkan gelombang yang mengarah ke Thailand mempunyai kecepatan 350 km/jam. Sebagai perbandingan, kecepatan pesawat jet adalah 800 km/jam. Di sini kecepatan yang dimaksud adalah kecepatan berpindahnya puncak gelombang tsunami.
Banyak pemodelan dan eksperimen yang telah dilakukan untuk mengamati fenomena tsunami ini. Tentunya eksperimen yang dilakukan adalah dengan mengubah skala menjadi lebih kecil sehingga dapat diamati pada sebuah laboratorium. Para fisikawan sangat akrab dengan mengubah skala besar menjadi suatu skala yang lebih kecil yang bertujuan untuk membuat pemodelan dan pengamatan lebih detail. Nah, bisakah kita mengamati sebuah fenomena tsunami pada sebuah ruang kecil dengan volume tidak lebih besar daripada 4,2 ml? Jawabannya adalah bisa.
Kita bisa mengamati fenomena yang serupa dengan tsunami pada superfluida helium-4. Superfluida adalah kondisi pada saat suatu fluida, dalam hal ini helium-4, mengalir tanpa hambatan. Serupa dengan pemikiran superkonduktor, bahwa suatu material dapat mengalirkan listrik tanpa ada hambatan. Pada fase “super” ini, hambatan bukan sangat kecil melainkan nol karena superfluida tidak memiliki viskositas atau kekentalan. Superfluida dicapai pada suhu 2,17 kelvin dan tekanan standar atmosfer. Nilai temperatur ini sering dinamakan temperatur lambda (λ) karena bentuk grafik kapasitas panas fungsi temperatur memiliki bentuk serupa huruf lambda. Pada temperatur 2,17 kelvin, kapasitas panas mengalami diskontinuitas, seperti yang dialami oleh gas ideal pada fenomena yang disebut sebagai kondensasi Bose-Einstein.

Grafik kapasitas panas sebagai fungsi temperatur memperlihatkan diskontinuitas pada temperatur 2,17 Kelvin. Garis putus-putus adalah kapasitas panas gas Bose-Einstein dengan menggunakan massa jenis helium-4. Perhatikan bentuk kurva yang menyerupai huruf lambda. 
Diskontinuitas pada grafik kapasitas panas menunjukkan adanya transisi fase dari fluida normal menjadi superfluida. Superfluida sering juga disebut dengan fluida kuantum (quantum fluid) karena sifat kuantum menjadi sifat yang utama dalam mempelajari fluida pada temperatur rendah. Panjang gelombang de Broglie berbanding terbalik dengan temperatur sehingga pada temperatur rendah gelombang de Broglie menjadi lebih panjang daripada dimensi atom helium. Oleh karena itu terjadilah superposisi antara gelombang de Broglie dari sejumlah atom helium. Inilah alasannya, kita tidak bisa lagi mempelajari helium secara klasik melainkan dengan fisika kuantum.
Pada tahun 1938, Tisza mengeluarkan postulat bahwa pada fase superfluida terdapat dua komponen utama, yaitu komponen fluida normal dan komponen superfluida itu sendiri. Postulat ini dikenal dengan nama two-fluid model. Komponen fluida normal bertugas membawa semua eksitasi termal dan juga masih bersifat memiliki hambatan. Pada temperatur mendekati temperatur absolut (nol kelvin), fase superfluida didominasi oleh komponen superfluida, sedangkan komponen fluida normal akan berkurang jumlahnya. Kedua komponen tersebut sangat dinamis pergerakannya, sehingga superfluida dapat memiliki berbagai macam modus rambatnya.
Apabila komponen fluida normal tidak bergerak karena “terkunci” pada substrat, sedangkan komponen superfluida bergerak, maka modus ini dinamakan third sound mode. Ciri modus ini yaitu gerakan fluida secara lateral. Gerakan pada sumbu-x dan y mendominasi gerakan pada sumbu-z sehingga terjadi fluktuasi temperatur karena komponen superfluida tidak membawa eksitasi panas. Komponen superfluida berkumpul di puncak gelombang sehingga di posisi ini temperatur lebih dingin daripada di lembah. Panjang gelombang modus ini juga jauh lebih panjang daripada kedalaman superfluida. Biasanya panjang gelombangnya adalah 1 cm sedangkan kedalaman atau ketebalan lapisan superfluida adalah 3 nm. Ketinggian modus ini sekitar 10 pikometer. Tinggi gelombang tersebut jauh lebih besar daripada kedalaman fluida, sehingga third sound mode dikategorikan sebagai gelombang air dangkal. Akan tetapi, dimensi atau skalanya lebih kecil daripada tsunami, sehingga bisa kita katakan sebagai mini-tsunami.

  
Third sound mode pada superfluida helium-4 di atas substrat tembaga memperlihatkan gerakan gelombang dominan secara lateral.
Kecepatan gelombang pada third sound mode ini juga bisa dirumuskan sebagai akar dari perkalian antara percepatan dan ketebalan lapisan superfluida, serupa dengan persamaan gelombang tsunami. Namun demikian, percepatan yang kita gunakan sekarang bukanlah percepatan gravitasi. Karena ketebalan yang sangat tipis, maka percepatan Van der Waals mendominasi percepatan gravitasi. Pada gelombang air, gaya gravitasi berperan sebagai gaya pemulih partikel yang berosilasi. Sedangkan pada third sound mode, gaya pemulih ini diambil alih oleh gaya Van der Waals yang bekerja pada atom helium dan substrat. Percepatan Van der Waals ini tidak sesederhana percepatan gravitasi. Percepatan Van der Waals ini juga bergantung pada ketebalan lapisan superfluida, sehingga kecepatan third sound mode tidak lagi sebanding dengan akar ketebalan atau kedalaman fluida. Biasanya kecepatannya sebesar 10 meter/detik, atau 36 km/jam.
Mini-tsunami atau third sound mode ini tidak ditujukan untuk mengamati fenomena tsunami pada skala yang sangat kecil. Third sound mode pada superfluida ini berguna pada penelitian bidang temperatur rendah khususnya memahami fenomena vorteks (gerakan fluida yang berputar) pada superfluida. Selain itu, pemahaman pada jenis gelombang ini dapat memperkuat pengetahuan kondensasi Bose-Einstein pada sistem interaksi antar atom yang kuat. Terakhir, pada penelitian yang dilakukan penulis, saat ini sedang dikaji upaya penguatan energi third sound mode dengan kondensasi atom helium, serupa dengan prinsip laser.

Tanda-tanda Awal Bencana Tsunami
Gempa bumi dasar laut yang terjadi pada tanggal 26 Desember 2004 berkekuatan 9.0 skala Ricther merupakan gempa dengan kekuatan terbesar setelah gempa Alaska pada tahun 1964 dengan kekuatan 9.2. Gempa ini berasal dari Samudera India, yaitu sebelah utara pulau Simeulue dan merupakan ujung pantai barat Sumatra Utara. Gempa ini menghasilkan gelombang raksasa tsunami yang menghancurkan pantai Indonesia, Srilangka, India Selatan, Thailand dan negara lainnya dengan tinggi gelombang lebih dari 30 meter. 
Sampai saat ini korban jiwa manusia yang tercatat meninggal telah lebih dari 310.000 jiwa. Sedangkan jumlah binatang yang meninggal adalah relatif lebih sedikit atau bisa dikatakan bahwa dampak tsunami pada margasatwa adalah sangat terbatas, sehingga menimbulkan spekulasi bahwa binatang lebih mempunyai kepekaan terhadap bahaya yang akan terjadi. Spekulasi ini dikuatkan oleh beberapa fakta yang terjadi beberapa jam sebelum terjadinya bencana Tsunami. Perilaku aneh beberapa binatang sebelum bencana tsunami telah diamati di Srilangka, sekitar 1 jam sebelum bencana tsunami terjadi, orang-orang di Taman Nasional Yala mengamati 3 ekor gajah berlarian menjauh dari pantai Patanangala menuju perbukitan. Kelelawar secara fantastis banyak berterbangan disebelah selatan kota Dickwella di Srilangka. Dan juga diamati 2 ekor anjing tidak mau diajak mendekati pantai di dekat Galle, padahal setiap harinya anjing-anjing itu berada disekitar tempat itu. Kejadian aneh juga terjadi di Thailand seperti yang di laporkan di media massa bahwa beberapa ekor gajah yang sedang membawa wisatawan berlari menuju bukit, untuk menyelamatkan penunggangnya sebelum bencana tsunami menghancurkan dinding air di Phuket, Thailand. Di sebuah cagar alam pantai selatan India juga diamati sejumlah Flamingo beterbangan menuju hutan yang lebih aman dari cagar alam tersebut sebelum bencana tsunami. Pada saat tsunami melanda Srilangka, sekitar ratusan gajah, macan tutul, harimau, babi hutan, rusa, kerbau air, kera dan mamalia yang lebih kecil serta sejenis reptilia telah melarikan diri dengan selamat menuju ke dataran yang lebih tinggi. Sedangkan sejumlah besar kura-kura ditemukan mati didaerah puing-puing disepanjang pantai di propinsi Aceh. Kepekaaan dan naluri binatang terhadap respon akan timbulnya bahaya yang tidak dimiliki oleh manusia ini bisa digunakan sebagai alat untuk peringatan pertama bencana alam yang bisa digunakan untuk meningkatkan kewaspadaan manusia sehingga bisa mengurangi jumlah korban jiwa manusia sebagaimana bencana tsunami yang terjadi pada tanggal 26 Desember 2004 yang lalu.
  • Fisiologi yang berhubungan dengan panca indera binatang
Binatang memiliki panca indera yang super sensitif terhadap suara, temperature, sentuhan, getaran, aktifitas elektrostatis dan kimia serta medan magnet dan medan listrik. Sensitifitas ini memberikan mereka bisa mengetahui lebih awal beberapa jam sebelum bahaya bencana alam sebagaimana tsunami terjadi. Namun sensitifitas ini tidak dimiliki oleh manusia.
Gempa menimbulkan getaran yang berubah-ubah pada tanah dan air sedangkan angin badai menyebabkan perubahan elektromagnetik di atmosfer. Beberapa binatang mempunyai indera pendegaran dan penciuman yang peka sehingga membuat mereka bisa menentukan sesuatu yang akan datang dihadapannya lebih dahulu daripada manusia. Riset-riset dibidang komunikasi akustik dan seismik telah menunjukkan bahwa beberapa jenis ikan adalah sensitif terhadap getaran frekuensi rendah dan mendeteksi gempa jauh sebelum manusia merasakannya, disamping itu gajah juga bisa merasakan getaran-getaran yang dibangkitkan dari gempabumi yang menyebabkan tsunami.
Beberapa jenis binatang telah bisa mendengar tsunami yang akan datang dari saat gempa yang meletus dibawah dasar laut. Spesies burung, anjing, gajah, harimau dan binatang lainnya bisa mendeteksi frekuensi infrasonic antara 1-3 hertz dibandingkan manusia hanya pada frekuensi 100-200 hertz, sehingga binatang lebih memiliki sensitifitas pada gelombang suara berfrekuensi rendah dimana manusia tidak bisa mendengarnya.
  • Beberapa teori yang terkait dengan kepekaan binatang pada bencana alam
Teori alternatif yang telah mendapatkan persetujuan dari banyak pakar baru-baru ini berkaitan dengan kepekaan binatang pada bencana alam adalah bahwa binatang bisa merasakan perubahan pada medan magnet yang terjadi didekat pusat gempa, sebagai misal adalah burung dara, kura-kura, lebah dan masih banyak lagi. Spesies ikan dikenal sangat sensitif pada variasi perubahan muatan listrik di dalam air yang kadang-kadang adalah merupakan isyarat permulaan terjadinya gempa bumi. Organisme di tanah bisa merespon perubahan polaritas dan konsentrasi ion atmosfir atau muatan partikel, sehingga hal ini bisa menyebabkan binatang tersebut bisa mendeteksi efek ionisasi udara dari gas radon yang kadang-kadang dikeluarkan dari bumi sebelum gempa bumi terjadi. Efek piezoelektrik juga telah menunjukkan bahwa perubahan tekanan yang dikerjakan pada kristal sejenis kwarsa menghasilkan muatan listrik pada permukaan kristal, hal ini dipercaya bisa membangkitkan energi listrik yang cukup untuk membuat terbang ion-ion sebelum, selama dan setelah gempa bumi, sehingga binatang bisa mengantisipasi gempa bumi lebih banyak melalui kepekaannya terhadap gemuruh angin.

Peringatan awal bencana Tsunami
Sistem peringatan tsunami secara umum adalah merupakan suatu sistem untuk mendeteksi tsunami dan mengeluarkan peringatan untuk mencegah terjadinya banyak korban jiwa. Terdiri dari dua buah komponen pokok yaitu jaringan sensor utk mendeteksi gelombang tsunami dan infrastruktur komunikasi untuk mengeluarkan alarm atau sirine yang memperbolehkan evakuasi daerah pantai.
Banyak daerah pantai disekitar Laut Pasifik, terutama Jepang, Hawaii, Polynesia, Alaska dan pantai-pantai Pasifik Amerika Selatan, mempunyai sistem peringatan tsunami dan prosedur pengungsian jika terjadi tsunami yang serius. Walaupun begitu banyak lautan lain yang tidak mempunyainya, hal inilah yang menyebabkan banyaknya korban jiwa saat terjadi tsunami 26 Desember 2004 yang terjadi di Lautan India. Dalam sebuah konferensi yang diselenggarakan oleh PBB pada Januari 2005 di Kobe, Jepang telah diputuskan bahwa Sistem Peringatan Tsunami akan ditempatkan di Lautan India sebagai respon akibat terjadinya Tsunami Laut India 2004.
Tentu saja penyediaan Sistem Peringatan Awal Tsunami berteknologi tinggi adalah sangat membutuhkan dana yang luar biasa besarnya baik untuk biaya infrastruktur maupun biaya pemeliharaannya. Sebagai contoh seperti yang dikeluarkan oleh Website milik Nasa yang menyebutkan bahwa tiga dari empat peralatan peringatan Tsunami yang dipasang sejak tahun 1948 telah mengalami kerusakan dan biaya kerusakan alarm ini menjadi lebih mahal. Evakuasi perbaikan sistem peringatan di Hawaii ini telah menghabiskan biaya sebanyak 68 juta USD. Dari sini kita bisa membayangkan betapa besarnya biaya untuk penyediaan Sistem Peringatan Awal Tsunami dengan teknologi tinggi ini.
Peringatan awal sebelum terjadinya bencana alam ini sebenarnya bisa diperoleh secara alami dari perilaku aneh binatang sebelum terjadinya bencana. Binatang telah bisa digunakan secara potensial sebagai sistem peringatan teknologi rendah dan tentu saja biaya yang dibutuhkannya juga jauh lebih murah dibandingkan dengan sistem peringatan berteknologi tinggi.
Peneliti-peneliti telah lama mempelajari jenis-jenis binatang yang bisa diharapkan bisa mendengar dan merasakan sebelum bumi berguncang dan sebelum ombak besar tsunami menjalar menuju daerah pantai dengan menggunakan kepekaan inderanya sebagai alat prediksi. Kiyoshi Shimamura, seorang dokter kesehatan di Jepang pada bulan September 2003 telah menyampaikan hasil studinya di media massa berkaitan dengan studinya berkaitan dengan perilaku aneh dari anjing seperti menggigit, menyalak yang melampaui batas bisa digunakan sebagai alat untuk meramalkan terjadinya gempa riset ini dikaitkan dengan gempa Kobe pada tahun 1995 yang menewaskan sekitar 6.000 orang. Peneliti dari Turki, Sheldrake juga melakukan studi pada reaksi binatang sebelum terjadinya gempa yang meliputi gempa California tahun 1994 dan gempa Turki tahun 1999. Seperti yang dilaporkan bahwa anjing berperilaku secara misterius dan tidak bisa tidur di tengah malam, burung  burung yang dikandang terlihat gelisah dan kucing-kucing terlihat takut dan selalu ingin bersembunyi sebelum saat terjadinya gempa bumi.
Dengan menelaah berbagai macam fakta, teori dan riset yang berkaitan dengan perilaku aneh binatang sebelum terjadinya bencana alam seperti yang telah diuraikan diatas, maka kepekaan binatang yang diekspesikan sebagai perilaku aneh ini bisa dimanfaatkan sebagai sistem peringatan awal bencana alam baik gempa bumi maupun tsunami. Perilaku aneh dari binatang ini bisa digunakan untuk meningkatkan kewaspadaan pada manusia terhadap bencana yang akan terjadi. Tentu saja sistem komunikasi yang baik perlu dibangun untuk menyebarkan adanya peringatan awal tsunami ataupun bencana alam yang lainnya baik melalui televisi, radio, internet ataupun penyampaian informasi dari mulut ke mulut. Yang sangat tergantung pada lamanya waktu antara terjadinya gempa dan waktu yang dibutuhkan oleh perambatan tsunami menuju ke populasi disekitar pantai, ini adalah merupakan waktu yang sangat krusial untuk melakukan pengungsian masyarakat sekitar pantai untuk menuju ke daratan yang lebih tinggi, sehingga mereka terselamatkan sebelum datangnya gelombang tsunami. Disamping itu pendidikan tentang bahaya tsunami, tanda-tanda datangnya tsunami, persiapan dan bagaimana cara menyelamatkan diri jika tsunami terjadi pada seluruh masyarakat adalah merupakan faktor yang sangat penting.
Sehingga dengan memahami mulai dari peringatan awal tsunami baik dengan teknologi tinggi maupun dengan teknologi rendah melalui perilaku aneh binatang sebelum terjadinya bencana tsunami sampai dengan bagaimana cara menyelamatkan diri jika tsunami datang, Insya Allah bisa mengurangi jumlah korban jiwa dan tidak seperti kejadian bencana tsunami 26 Desember 2004 yang menewaskan lebih dari 300 ribu orang.

Pelajaran dan Hikmah dari Peristiwa Tsunami Aceh 2004
Sebuah renungan bagi manusia yang hidup dijaman akhir. Terungkap sebuah kisah sebagai komunikasi universal sebelum Gempa itu terjadi bahwasanya Allah swt memberikan pertanda akan kejadian itu lewat beberapa kali urutan kejadian sebagai manifestasi kisah jaman terdahulu. Kisah terdahulu sebagai komunikasi universal dari sang Pencipta Alam kepada seorang hambaNya, yang telah berdosa karena membunuh saudaranya sendiri.
Sebuah kisah yang nyaris mirip dengan kisah Qobil, terungkap lewat peristiwa besar yang senantiasa hadir pada sejarah manusia, kali ini terhadap kejadian Gempa Bumi & Tsunami Aceh 26 des 2004 pkl 7.58 .  Berkaca dari tanggal waktu terjadinya Gempa Bumi Yogya yaitu 27 mei 2006 pukul 5.55 dan Gempa Tsunami Aceh 26 desember 2004 pukul 7.58.
Sebuah renungan akan kebesaran Allah swt terhadap peristiwa yang mengguncangkan diatas, Allah swt, pemilik  dengan  asmaul husnanya, sebuah urutan ke 37 adalah AL-KABIR.
Hikmah tanggal &Jam Gempa, dijumlah gempa aceh 2+6+1+2+2+0+0+4+7+5+8 = 37, gempa yogya 2+7+5+2+0+0+6+5+5+5=37.  Sebelumnya 65 hari sebelum gempa terjadi, tgl 22 oktober 2004, Pres.SBY, hikmah Micropohe yang hening saat berpidato dan diulang sebulan kemudian tgl 22 november 2004 Pilot Garuda meninggal di bandara, dan 22 desember 2004 sebuah heli jatuh di Nabire bagian pengawalan SBY yang akan ke Nabire. Asal 22 yang pertama terjadi di Jakarta, itulah Jakarta sebagai ibukota memiliki Icon Monas semuanya berjumlah 62, sehingga dengan waktu terjadinya 2 gempa yang besar itulah, nampak 62+37 = 99 sebagai simbol asmaul husna.
Sebuah gempa yang terjadi menjadi bahan renungan bagi yang masih hidup di jaman akhir ini, betapa Allah swt berkuasa atas segalanya. Kebesaran Allah swt terlihat pada peristiwa ini, dan Dia maha bijaksana, hingga  sebelum bencana terjadi, Dia memberikan gambara demi gambaran yang terjadi.
  1. Dan demikianlah Kami adakan pada tiap-tiap negeri penjahat-penjahat yang terbesar agar mereka melakukan tipu daya dalam negeri itu. Dan mereka tidak memperdayakan melainkan dirinya sendiri, sedang mereka tidak menyadarinya.(QS 6:123).
  2. Maka tatkala mereka melupakan peringatan yang telah diberikan kepada mereka, Kamipun membukakan semua pintu-pintu kesenangan untuk mereka; sehingga apabila mereka bergembira dengan apa yang telah diberikan kepada mereka, Kami siksa mereka dengan sekonyong-konyong, maka ketika itu mereka terdiam berputus asa.(qs al-an’am:44).
Sebuah berkah dari langit yang sebenarnya mudah didapat, daripada bencana demi bencana yang terjadi, Berkah Dari Langit dan Bumi
  1. Jikalau sekiranya penduduk negeri-negeri beriman dan bertakwa, pastilah Kami akan melimpahkan kepada mereka berkah dari langit dan bumi, tetapi mereka mendustakan itu, maka Kami siksa mereka disebabkan perbuatannya. (al-a’raaf:96)
  2. Telah tampak kerusakan di darat dan di laut disebabkan oleh perbuatan tangan-tangan manusia, supaya Allah menimpakan kepada mereka sebagian dari (akibat) perbuatan mereka, agar mereka kembali (ke jalan yang benar) (QS ar-Rum [30]: 41).
Musibah apa saja yang menimpa kalian adalah akibat perbuatan tangan kalian sendiri (QS asy-Syura [42]: 30).






# sumber referensi
http://majalah1000guru.net/2011/04/superfluida-mini-tsunami/
http://www.kamusilmiah.com/biologi/perilaku-aneh-binatang-tanda-awal-bencana-tsunami/
https://thephenomena.wordpress.com/2009/11/18/tanda-tanda-sebelum-tsunami-aceh/
https://thephenomena.wordpress.com/2014/03/02/terungkap-hikmah-gempa-tsunami-aceh-mengapa-terjadi-26-des-2004/