Untitled-40

Jalur Metalogeni Indonesia

Soetaryo Sigit-41

In Memoriam Soetaryo Sigit (1929-2014)

07/05/2014 Comments (0) Artikel Geologi Populer, Artikel Geologi Populer

Mengamati Letusan Kelud dari Angkasa

angkasa-19
angkasa-19

Letusan Kelud dari Angkasa

Indonesia hampir terlelap dalam tidurnya pada Kamis 13 Februari 2014 jelang tengah malam kala gelegar dentuman terdengar dari arah Gunung Kelud. Sejurus kemudian, material vulkanik pekat mulai menyembur bergulung-gulung ke atas disertai kilat yang menyambar-nyambar, seperti hendak meninju langit.

Dalam catatan Pusat Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi (PVMBG) amukan Gunung Kelud kali ini memuntahkan tak kurang dari 120 juta meter kubik material vulkanik, sehingga letusannya mencapai skala 4 VEI (Volcanic Explosivity Index) atau sekelas dengan letusan Gunung Merapi di tahun 2010 silam.

Bahan vulkaniknya berupa debu yang menyebar jauh seiring hembusan angin membedaki sebagian besar wilayah Jawa Timur dan Jawa Tengah serta sebagian Jawa Barat. Akibatnya, aktivitas penduduk di berbagai kabupaten/kota sempat terhambat saat hujan debu mendera sepanjang Jumat 14 Februari 2014. Hingga dua hari pascaletusan, Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) mencatat 4 orang tewas akibat paparan debu vulkanik yang berlebihan itu, dan sebanyak 56.089 orang mengungsi. Sementara itu, angka kerugian masih dihitung, namun ditaksir mencapai ratusan miliar rupiah. Di Kabupaten Malang saja kerusakan bangunan dan lahan pertanian sejauh ini diperhitungkan sebesar Rp 392 miliar.

Seperti halnya letusan gunung api lainnya di masa kini, amukan Kelud pun tak lepas dari pengamatan mata tajam di langit, yakni armada satelit cuaca maupun observasi Bumi melalui aneka rupa instrumen yang diangkutnya. Observasi dari langit memiliki keuntungan tersendiri, sebab selain berkemampuan menyajikan citra letusan gunung api dari waktu ke waktu juga memberikan pemandangan tentang dampak letusan tersebut dalam skala luas terutama sebaran debu vulkanik dan gas sulfur dioksidanya. Dalam letusan Gunung Kelud, citracitra satelit cuaca dan observasi Bumi menyajikan gambaran mengagumkan sekaligus menggidikkan tentang dinamika letusan dalam jam-jam pertamanya dan perubahan wajah puncak Kelud pascaletusan. Demikian pula perluasan awan debu vulkanik (plume) dan ketinggiannya di dalam lapisan atmosfer yang merupakan informasi yang cukup penting untuk lalu lintas penerbangan sipil maupun militer. Dengan demikian, insiden seperti yang terjadi ketika jumbo
jet Boeing-747 British Airways penerbangan 9 tanpa sengaja memasuki awan debu letusan Galunggung, 24 Juni 1982, hingga nyaris celaka, dapat dihindari.

angkasa-20

Pengukuran lidar satelit CALIPSO pada 13 Februari 2014 pukul 18:10 UTC, sekitar dua jam setelah Gunung Kelud meletus. Dipadukan dengan citra Suomi NPP kanal visual, terlihat bahwa mayoritas awan debu vulkanik Kelud menjulang hingga 20 km dpl dan cukup pekat dibanding awan-awan disekelilingnya. Namun puncak awan debu Kelud mencapai ketinggian 26 km dpl. Sumber: NASA, 2014

Satelit
Letusan Gunung Kelud diobservasi oleh satelit cuaca seperti MTSAT-2 dan Suomi NPP. Menurut laman Gunter SpacePage, satelit MTSAT-2 (Multifunctional Transport Satellite-2) atau dikenal juga dengan nama Himawari-7 adalah satelit seberat 4.650 kg yang dioperasikan oleh Japan Meteorology Agency (Jepang) untuk fungsi ganda, yakni komunikasi lalu-lintas penerbangan sipil dan pemantauan cuaca. Satelit bertenaga surya ini menempati orbit geostasioner di atas garis 145° BT sejak 2008. MTSAT-2 membawa lima instrumen yang bekerja pada spektrum visual (5.500 hingga 8.000 Angstrom) dan inframerah (40.000 hingga 113.000 Angstrom) dengan resolusi spasial masing-masing 1,25 km dan 5 km.

Sementara satelit Suomi NPP (National Polarorbiting Partnership) menempati orbit polar sejak 2011 dan dioperasikan NOAA (AS). Satelit seberat 2.540 kg yang bertenaga surya ini mengorbit pada ketinggian 824 km dari permukaan laut (dpl) dengan inklinasi 98,78° sehingga sudut pencahayaan Matahari relatif sama untuk setiap saat. Suomi NPP juga membawa lima instrumen yang bekerja di lingkungan spektrum visual, inframerah dan gelombang mikro.

Selain satelit cuaca, letusan Gunung Kelud pun diamati sejumlah satelit observasi Bumi seperti CALIPSO, TerraSAR-X dan WorldView. Satelit CALIPSO (Cloud-Aerosol Lidar dan Infrared Pathfinder Satellite Observation) yang beratnya 560 kg dan bertenaga surya menempati orbit polar setinggi 676 hingga 687 km dpl pada inklinasi 98,2° sejak 2006. Satelit hasil kerjasama NASA (AS) dan CNES (Perancis) ini bertumpu pada teknologi lidar (Light and Radar) dalam dua panjang gelombang berbeda masingmasing 5.320 dan 10.640 Angstrom. Sementara satelit TerraSAR-X juga menempati orbit polar setinggi 514 km dengan inklinasi 97,44° sejak 2007 dan dioperasikan oleh DLR (Jerman). Satelit seberat 1.250 kg ini memanfaatkan gelombang radar dengan teknik SAR (synthetic apperture radar) yang mampu menghasilkan citra dengan resolusi spasial hingga satu meter.

Satelit WorldView merupakan satelit dengan resolusi spasial paling tinggi yakni hingga 0,5 meter pada spektrum visual. Satelit seberat 2.500 kg yang menempati orbit polar setinggi 450 km dengan
inklinasi 97,2° sejak 2007 ini adalah satelit komersial yang dioperasikan Digital Globe (AS). Satelit ini menjadi penerus satelit sebelumnya, yakni QuickBird, yang populer dengan peranannya mencitra kota Banda Aceh dan sekitarnya sebelum dan sesudah peristiwa tsunami 2004. Citra-citra WorldView (dan juga satelit lainnya yang sejenis QuickBird) menjadi tulang punggung utama basis data untuk aplikasi Google Earth maupun laman yang mirip seperti Google Maps.

angkasa-21

Wajah puncak Gunung Kelud hasil pencitraan satelit WorldView dalam lima hari setelah meletus. Nampak jelas kubah lava 2007 telah hancur dan digantikan oleh sebuah lubang besar dengan dasar masih berasap. Terlihat pula endapan material letusan melampar di sekeliling lubang besar ini dan di lembah-lembah yang terhubung. Sumber: USGS, 2014 dengan nama-nama kubah lava purba Kelud ditambahkan oleh Ma’rufin Sudibyo.

Tiang Debu Vertikal
Letusan Kelud 13 Februari 2014, pertama kali terdeteksi oleh satelit MTSAT-2 seiring posisi istimewanya sehingga mampu memantau Asia timur-tenggara dan Australia secara menerus. Debu vulkaniknya pertama kali terdeteksi pukul 16.09 UTC (23.09 WIB) dan terus meluas hingga menghasilkan awan debu vulkanik raksasa berbentuk lonjong dalam dua jam berikutnya. Gambaran itu berdasarkan pencitraan dalam kanal inframerah (panjang gelombang 108.000 Angstrom) dengan moda rapid scan setiap 10 menit sekali. Analisis dari Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies (CIMMS) di Universitas Wisconsin (AS) memperlihatkan awan debu vulkanik ini memiliki inti yang bertemperatur sekitar -60° Celcius dengan bagian tepinya yang lebih dingin (temperatur sekitar -75 hingga -80° Celcius), sehingga memunculkan dugaan bahwa puncak kolom letusan Kelud menjangkau lapisan stratosfer.

Pencitraan satelit MTSAT-2 dalam kanal inframerah ini juga mendeteksi adanya pola bow shock-wave di sisi timur awan debu vulkanik itu yang menandakan pekat dan masifnya konsentrasi debu sehingga mampu membatasi pengaruh angin timuran yang mengarah ke barat. Sementara itu, pencitraan di kanal visual (panjang gelombang 6.800 Angstrom) yang dipadukan dengan GOES-R Volcanic  Ash Height menunjukkan adanya bagian awan debu vulkanik yang memasuki ketinggian 18 sampai 20 km dpl dalam jumlah yang signifikan. Pencitraan yang sama juga memperlihatkan pola bow shock-wave masih tetap bertahan hingga enam jam setelah awan debu vulkanik terdeteksi untuk pertama kalinya.

Pemandangan yang lebih detil disuguhkan oleh satelit Suomi NPP yang melintas di atas Indonesia sejam setelah awan debu vulkanik terdeteksi untuk pertama kalinya. Suomi NPP mencitra dengan instrumen VIIRS (visible infrared imaging radiometer suite) pada kanal inframerah (114.500 Angstrom, resolusi spasial 375 meter) dan kanal visual (7.000 Angstrom, resolusi spasial 750 meter). Selain pola bow shock-wave terlihat jelas, awan debu vulkanik ini juga mudah dibedakan dibanding awan-awan lainnya di sekitarnya karena lebih kelabu. Titik terdingin pada awan ini adalah -98 derajat Celcius. Berselang 40 menit kemudian satelit CALIPSO melintas dan melakukan pengukuran Lidar. Hasilnya memastikan bahwa sebagian besar awan debu vulkanik Kelud memang membumbung hingga setinggi 20 km dpl. Namun, puncaknya ternyata menjangkau ketinggian 26 km dpl.

Observasi tersebut menunjukkan bahwa pada jam-jam pertamanya geometri awan debu vulkanik Kelud berkembang dari sferis (berbentuk lingkaran) menjadi lonjong dengan diameter cukup besar, yakni lebih dari 100 km. Dipadukan dengan hasil pengukuran lidar oleh CALIPSO, jelas bahwa awan debu vulkanik Kelud memiliki bentuk awan kol (cauliflower clouds) yang merupakan tahap lanjut dari awan jamur (mushroom clouds) sebagai ciri khas erupsi plinian. Ini menunjukkan betapa besarnya tekanan gas vulkanik yang terlibat dalam letusan Kelud kali ini. Sehingga terbayang betapa hancurnya kubah lava 2007 yang menyumbat ujung saluran magma Kelud. Bagaimana nasib kubah lava 2007 terjawab melalui satelit TerraSAR-X yang mencitra puncak. (Muh. Ma’rufin Sudibyo)

Penulis adalah astronom, bertugas di Badan Hisab dan Rukyat Daerah Kebumen (Kabupaten Kebumen, Jawa Tengah) dan Badan Hisab Rukyat Kementerian Agama RI (Jakarta).

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>