indeks dst
DESCRIPTION
Analisis hubungan indeks Dst dengan komponen H medan magnet bumi di daerah lintang tinggi, lintang sedang, dan lintang rendah pada badai magnet tahun 2012TRANSCRIPT
-
i
LAPORAN KERJA
ANALISIS HUBUNGAN INDEKS DISTURBANCE
STORM TIME DENGAN KOMPONEN H MEDAN
MAGNET BUMI DI DAERAH LINTANG TINGGI,
LINTANG SEDANG, DAN LINTANG RENDAH SAAT
BADAI MAGNET TAHUN 2012
OLEH
BASRI KAMARUDDIN
13.09.2079
LAPORAN KERJA INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI AHLI MADYA GEOFISIKA
PROGRAM PENDIDIKAN DIPLOMA III
JURUSAN GEOFISIKA
AKADEMI METEOROLOGI DAN GEOFISIKA
DESEMBER 2012
-
ii
PENGESAHAN
LAPORAN KERJA
ANALISIS HUBUNGAN INDEKS DISTURBANCE
STORM TIME DENGAN KOMPONEN H MEDAN
MAGNET BUMI DI DAERAH LINTANG TINGGI,
LINTANG SEDANG, DAN LINTANG RENDAH SAAT
BADAI MAGNET TAHUN 2012
OLEH :
BASRI KAMARUDDIN
NPT. 13.09.2079
Penguji I
Drs. Hendri Subakti, S.Si, M.Si
NIP: 195703151980091001
Penguji II
Drs. Sariman, M.M.
NIP:195502221978111001
Tangerang, Desember 2012
Disahkan Oleh
Direktur AMG
Dr. Suko Prayitno Adi, M.Si
NIP : 196303151985031001
Pembimbing
Drs. M. Husni, Dipl, Seis
NIP: 195404211976031001
-
iii
UCAPAN TERIMA KASIH
Segala puji syukur kehadirat ALLAH SWT, yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya, shalawat serta salam semoga selalu tercurah kepada suri
tauladan kita, Nabi Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan kerja ini.
Penyusunan Laporan Kerja ini merupakan upaya penulis dalam
melengkapi sebagian persyaratan menjadi ahli madya geofisika di Akademi
meteorologi dan Geofisika yang tak lepas dari bimbingan, bantuan, serta dorongan
banyak pihak. Sehingga penulis patut mengucapkan terima kasih sebagai bentuk
penghargaan yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Suko Prayitno A, M.Si selaku Direktur Akademi Meteorologi
dan Geofisika.
2. Bapak Drs. M. Husni, Dipl, Selaku dosen pembimbing dalam penyusunan
laporan kerja ini.
3. Seluruh Dosen Pengajar yang telah memberi bekal ilmu pengetahuan
selama penulis menuntut ilmu, dan staf karyawan di Akademi Meteorologi
dan Geofisika Jakarta yang banyak membantu selama pendidikan.
4. Bapak Suherman Setiadi selaku Bintal Geofisika Angkatan 2009.
5. Ayah dan ibu tercinta atas doa restu, semangat serta inspirasi yang
diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan kerja ini.
6. Kakak penulis, Aklim serta istri dan anaknya, adik penulis Mimi dan
Amar, yang telah mendorong dan memberi semangat.
7. Teman teman kelompok bimbingan (Alex, Nawir, dan Yesi) terima kasih
atas semangat dan kekompakannya.
8. Teman-teman seperjuangan Geofisika angkatan 2009 yang telah
membantu penulis dalam banyak hal, 3 tahun bersama kalian adalah
pengalaman berharga.
9. Teman sebangku mas Hakim dan teman sekosan M. Zulkifli, terima kasih
atas bantuannya.
10. Ruang laboratorium geofisika, terima kasih atas pinjaman komputer serta
internetnya.
-
iv
11. Keluarga besar penulis di Ternate yang selalu memberi dukungan dan
semangat.
12. Keluarga penulis yang berada di Jakarta yang telah banyak membantu
penulis selama penulis menempuh pendidikan di Akademi Meteorologi
dan Geofisika Jakarta.
13. Semua pihak yang telah banyak membantu hingga terselesainya laporan
kerja ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.
Semoga semua kebaikan yang telah diberikan mendapatkan balasan dari ALLAH
SWT.
Penulis menyadari bahwa laporan kerja ini masih banyak kesalahan dan
kekurangan baik dalam pengolahan maupun tata cara penulisannya. Oleh karena
itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan laporan
kerja ini. Semoga laporan kerja ini dapat bermanfaat bagi semua, khususnya
dalam disiplin ilmu geofisika.
Tangerang, Desember 2012
Penulis
-
v
Nama: Basri Kamaruddin
NPT: 13.09.2079
AMG, Jurusan Geofisika
Dosen Pembimbing
Drs. M. Husni, Dipl.Seis
NIP : 195404211976031001
ANALISIS INDEKS DISTURBANCE STORM TIME DENGAN
KOMPONEN HORIZONTAL (H) MEDAN MAGNET BUMI DI DAERAH
LINTANG TINGGI, LINTANGSEDANG, DAN LINTANG RENDAH
SAAT BADAI MAGNET TAHUN 2012
ABSTRAK
Indeks Dst adalah indeks magnet global sebagai indikator badai magnet
yang ditunjukkan dengan peristiwa penurunan intensitas indeks Dst yang
ditandai dengan nilai negatif dari intensitasnya. Indeks ini terjadi di daerah
lintang menengah dan lintang rendah, termasuk Indonesia. Sedangkan
komponen H adalah komponen horizontal medan magnet yang lebih sensitif
terhadap gangguan badai magnet secara lokal dibandingkan dengan
komponen medan magnet lainnya, seperti komponen medan magnet D dan Z.
Penelitian dilakukan dengan mengolah data komponen horizontal (H)
medan magnet bumi dari observatorium magnet Tondano (TND, 129LU; 12495BT) yang merupakan representasi dari daerah lintang rendah, Gnangara (GNA, 31.78 LS; 115.95 BT) yang merupakan representasi dari
daerah lintang sedang, dan Baker Lake (BLC, 64.318 LU, 263.988 BT) yang
merupakan representasi dari daerah lintang tinggi. Dengan mencari nilai
korelasi antara komponen H dengan indeks Dst maka kita dapat
memperlihatkan bahwa komponen H dapat mewakili indeks Dst pada daerah
tersebut pada saat badai magnet.
Komponen H di Tondano memiliki korelasi cukup tinggi dengan indeks
Dst saat badai magnet terjadi (0.56 hingga 0.94) dengan perbedaan intensitas
antara (332.921 nT sampai 367.442 nT). Di Gnangara memiliki korelasi yang
cukup tinggi (0.79 hingga 0.86) dengan perbedaan intensitas antara (559.3875
nT sampai 525.3875 nT). Sedangkan di Baker Lake memiliki korelasi yang
sangat lemah (-0.57 hingga 0.15) dengan perbedaan intensitas antara
(503.014 nT sampai 624.493 nT). Nilai korelasi di observatotium Tondano dan
Gnangara cukup kuat namun karena nilai perbedaan intensitasnya yang cukup
tinggi di kedua observatorium tersebut maka tidak semua komponen H di
kedua daerah tersebut dapat mewakili indeks Dst saat terjadi badai magnet.
Untuk observatorium Baker Lake nilai korelasi yang lemah dan perbedaan
intensitas yang tinggi maka komponen H di daerah tersebut tidak dapat
mewakili indeks Dst saat terjadi badai magnet.
Kata kunci: Indeks Disturbance Storm Time, Komponen H, Korelasi
-
vi
DAFTAR ISI
Halaman
SAMPUL DALAM ..................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... ii
UCAPAN TERIMA KASIH ..................................................................... iii
ABSTRAK .................................................................................................. v
DAFTAR ISI ............................................................................................... vi
DAFTAR TABEL ...................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................... ix
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................... x
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3 Tujuan Penulisan .................................................................................... 2
1.4 Batasan Masalah ..................................................................................... 2
1.5 Metodologi Penulisan ............................................................................. 2
1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................ 3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kemagnetan Bumi ................................................................................. 4
2.1.1. Sumber Kemagnetan Bumi.......................................................... 4
2.1.2. Medan Magnet Bumi ................................................................... 7
2.1.3.Medan Magnet Luar Bumi ........................................................... 8
2.1.4. Medan Magnet Lokal (Medan Anomali) ..................................... 10
2.2. Badai Magnet ........................................................................................ 11
2.3. Indeks Disturbance Storm Time (indeks Dst) ........................................ 14
2.4. Komponen Horizontal (H) Medan Magnet Bumi .................................. 19
2.5. Analisis Korelasi .................................................................................... 20
-
vii
BAB III
DATA DAN METODE
3.1. Data ...................................................................................................... 21
3.2. Alur Pengolahan Data ............................................................................ 23
3.3. Metode ................................................................................................... 23
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.Observatorium Magnet Bumi Tondano Indonesia (TND, 129LU dan
12495BT) ................................................................................................... 26
4.2.Observatorium Magnet Bumi Gnangara Australia (GNA, 31.78 LS; 115.95
BT) ................................................................................................................ 29
4.3.Observatorium Magnet Bumi Baker Lake Kanada (BLC, 64.318 LU,
263.988 BT) ................................................................................................. 32
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 36
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 38
LAMPIRAN ................................................................................................. 40
-
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Stasiun Dst (sumber http://spidr.ngdc.noaa.gov/spidr) ................... 14
Tabel 2. Tabel 2. Klasifikasi badai magnet berdasarkan nilai intensitas indeks Dst
....................................................................................................................... 15Tabe
l3.Interpretasi kekuatan hubungan antara dua variabel ................................. 19
Tabel 4. Nilai koefisien korelasi antara indeks Dst dengan Komponen horizontal
(H) medan magnet bumi di observatorium Tondano .................................... 27
Tabel 5. Nilai t hitung dan selisih antara komponen H dengan indeks Dst di
observatorium magnet bumi Tondano .......................................................... 29
Tabel 6. Nilai koefisien korelasi antara indeks Dst dengan Komponen horizontal
(H) medan magnet bumi di observatorium Gnangara (GNA) ...................... 29
Tabel 7. Nilai t hitung dan selisih antara komponen H dengan indeks Dst di
observatorium magnet bumi Gnangara ......................................................... 32
Tabel 8. Nilai koefisien korelasi antara indeks Dst dengan Komponen horizontal
(H) medan magnet bumi di observatorium Baker Lake (BLC). ................... 33
Tabel 9. Nilai t hitung dan selisih antara komponen H dengan indeks Dst di
observatorium magnet bumi Baker Lake (BLC)........................................... 35
-
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Posisi kutub magnet .................................................................... 6
Gambar 2.Perpindahan Kutub Magnet Bumi ................................................ 6
Gambar 3.Komponen-Komponen Medan Magnet Bumi .............................. 7
Gambar 4.Contoh Pola Indeks Dst Pada Saat Badai Magnet ....................... 14
Gambar 5.Komponen Horizontal (H) Medan Magnet Bumi ....................... 19
Gambar 6.Observatorium magnet bumi BMKG Tondano (TND, 129LU;
12495BT) ................................................................................................... 21
Gambar 7. Observatorium Gnangara Australia (GNA, 31.78 LS; 115.95 BT )
....................................................................................................................... 21
Gambar 8. Observatorium magnet bumi Baker Lake (BLC, 64.318 LU, 263.988
BT) ................................................................................................................ 22
Gambar 9.Jaringan Stasiun Observatorium Pengukuran Indeks Dst (Sumber
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstdir/dst2/onDstindex.html) ......................... 22
Gambar 10. Intensitas indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 9 Maret 2012
....................................................................................................................... 26
Gambar 11. Perbandingan antara indeks Dst dengan komponen horizontal (H)
Tondano saat badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober
2012 ............................................................................................................... 28
Gambar 12. Intensitas indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 24 April 2012
....................................................................................................................... 29
Gambar 13. Perbandingan antara indeks Dst dengan komponen horizontal (H)
medan magnet bumi di observatorium magnet bumi Gnangara saat badai magnet
....................................................................................................................... 31
Gambar 14. Intensita indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 15 Juli 2012
....................................................................................................................... 32
Gambar 15. Intensitas indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 1 Oktober
2012 ............................................................................................................... 32
Gambar 16. Perbandingan antara indeks Dst dengan komponen horizontal (H)
medan magnet bumi di observatorium magnet bumi Baker Lake saat badai
magnet. .......................................................................................................... 34
-
x
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Magnetogram observatorium magnet bumi Tondano (TND) saat
badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober
2012, diplot dengan software GDASView.
Lampiran 2 Magnetogram observatorium magnet bumi Baker Lake (BLC) saat
badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober
2012, diunduh dari alamat: http://geomag.nrcan.gc.ca/data-
donnee/plt/mp-eng.php?plot_type=web_magnetic_field.
Lampiran 3 Magnetogram observatorium magnet bumi Gnangara (GNA) saat
badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober
2012, yang penulis unduh dari alamat situs internet:
http://www.ga.gov.au/oracle/geomag/plot_minute_data.jsp tanggal
3 November 2012.
Lampiran 4 Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 9 Maret 2012
(http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201203/index.html).
Lampiran 5 Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 24 April 2012
(http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201204/index.html).
Lampiran 6 Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 15 juli 2012
(http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201207/index.html).
Lampiran 7 Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 1 Oktober 2012
(http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201210/index.html).
-
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Besarnya gangguan pada medan magnet bumi diperoleh dari pengukuran
komponen-komponen magnetik bumi. Pengukuran ini ditunjukkan dalam indeks
tertentu, bergantung pada komponen magnetik yang diukur dan lokasi
pengukuran. Perubahan-perubahan nilai pada indeks menunjukkan adanya
gangguan pada medan magnet bumi.
Salah satu indeks yang menunjukkan adanya gangguan pada medan
magnet bumi adalah indeks Disturbance Storm Time yang disingkat indeks Dst.
Indeks Dst adalah indeks global yang merupakan indikator badai magnet yang
ditunjukkan dengan penurunan intensitas indeks Dst dengan satuan nano tesla
(nT). Indeks Dst diperoleh dari hasil perhitungan gabungan dari beberapa stasiun
pengamatan magnet di sekitar daerah lintang rendah.
Berdasarkan analisis indeks Dst dengan komponen horizontal (H) medan
magnet bumi di daerah lintang rendah pada stasiun magnet bumi LAPAN Biak
(Rachyany, 2009) dan stasiun magnet bumi BMKG Tangerang (Rachyany, 2010),
diperoleh korelasi yang sangat tinggi yang ditunjukkan antara keduanya sekitar
(0,81-0,90) untuk daerah Biak dan sekitar (0,76-1,0) untuk daerah Tangerang.
Artinya, komponen horizontal (H) Biak dan Tangerang dapat mewakili indeks Dst
pada saat terjadinya badai magnet.
Bagaimana dengan komponen horizontal (H) medan magnet bumi di
daerah lintang sedang dan lintang tinggi, apakah sama dengan komponen
horizontal (H) medan magnet bumi di daerah lintang rendah saat terjadi badai
magnet. Untuk itu, dalam tulisan ini akan dibahas analisis indeks Dst dengan
komponen horizontal (H) medan magnet bumi di daerah lintang tinggi, lintang
sedang, dan lintang rendah pada saat terjadinya badai magnet dengan intensitas
indeks Dst lebih kecil dari -100 atau < -100 nT untuk tahun 2012.
-
2
1.2. RUMUSAN MASALAH
1. Analisis data komponen horizontal (H) medan magnet bumi di stasiun magnet
bumi daerah lintang tinggi, lintang sedang, dan lintang rendah.
2. Analisis hubungan komponen horizontal (H) medan magnet bumi di daerah
lintang tinggi, lintang sedang, dan lintang rendah terhadap nilai indeks
Disturbance storm time (indeks Dst) dengan metode korelasi.
1.3. TUJUAN PENULISAN
Tujuan dilakukan penulisan korelasi indeks Disturbance storm time dan
komponen horizontal (H) medan magnet bumi saat badai magnet adalah untuk
memberikan informasi tentang hubungan keterikatan antara indeks Disturbance
storm time (indeks Dst) dengan komponen horizontal (H) medan magnet bumi
saat terjadi badai magnet pada tahun 2012.
1.4. BATASAN MASALAH
Dalam tulisan ini, penulis menggunakan data komponen horizontal (H)
magnet bumi dari tiga observatorium magnet bumi yaitu observatorium magnet
bumi BMKG Tondano (TND) untuk daerah lintang rendah, observatorium magnet
bumi Gnangara (GNA) Australia untuk daerah lintang sedang, dan observatorium
magnet bumi Baker Lake (BLC) Kanada untuk daerah lintang tinggi. Selanjutnya
data dari ketiga observatorium tersebut dianalisa hubungannya dengan data indeks
Disturbance storm time (indeks Dst) dengan intensitas kurang dari -100 atau
-
3
1.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk memudahkan penulisan, dibuat sistematika penulisan sebagai
berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan tentang latar belakang penulisan, rumusan masalah,
tujuan, batasan masalah, metodologi, dan sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini menjelaskan teori-teori yang digunakan penulis dalam menunjang
analisis yang dilakukan penulis.
BAB III DATA DAN METODE
Bab ini menjelaskan data dan metode yang dilakukan penulis dalam
melakukan analisa hingga mampu menarik sebuah kesimpulan.
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
Bab ini menjelaskan tentang analisa serta pembahasan yang dilakukan
penulis terhadap rumusan masalah yang ditentukan penulis.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini menjelaskan tentang kesimpulan serta saran penulis terhadap
penelitian yang dilakukan.
-
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. KEMAGNETAN BUMI
2.1.1. Sumber Kemagnetan Bumi
Medan magnet bumi hampir sama dengan yang dihasilkan oleh dua kutub
magnet yang terletak pada pusat bumi. Poros kedua kutub magnet ini membentuk
sudut 11.5o
dengan poros bumi dan memotong permukaan bumi di kutub magnet
bumi. Berdasarkan pengertian diatas memberikan beberapa istilah diantaranya
koordinat magnet bumi, equator magnet bumi dan meridian magnet bumi. Kutub
bumi sebenarnya terletak pada garis-garis kekuatan medan magnet yang tegak
lurus permukaan bumi, seperti yang ditunjukan oleh inklinasi magnetnya. Studi
tentang magnet telah dilakukan orang sejak beberapa abad yang lalu.
Beberapa ahli seperti Elsasser (1935), menyimpulkan dalam penelitiannya
bahwa material inti bumi yang dominan adalah besi yang merupakan konduktor
yang baik. Gerakan inti bumi yang cair memungkinkan adanya arus listrik, arus
didalam bumi inilah yang menimbulkan medan magnet utama. Setelah itu
Chapman (1948) melakukan penelitian yang hasilnya menyimpulkan bahwa
elektrojet merupakan aliran arus listrik dengan konsentrasi tinggi yang mengalir
dari barat ke timur dalam satu sabuk yang relatif sempit sepanjang equator
magnet, adanya arus tersebut mengakibatkan terjadinya induksi medan magnet di
permukaan bumi. Penyebab elektrojet ini karena adanya ionisasi gas oleh partikel
elektromagnet terutama sinar ultraviolet dari matahari. Menurut Ruhmkorff dalam
teori kumparannya, ia mengungkapkan bahwa rotasi bumi menyebabkan lepasnya
elektron yang menimbulkan garis gaya magnet.
Maxwell menyimpulkan pada zat yang bersifat magnetik, letak magnet
sejajar dan searah karena zat didalam bumi terdiri dari bagian kecil yang
mengandung magnet. Sedangkan pada benda yang tidak mengandung magnet
akan menunjukkan pada satu arah yang sejajar magnet dalam arah sumbu
perputaran, sehingga bumi dianggap gyromagnetik. Teori-teori mengenai sumber
-
5
kemagnetan bumi tidak hanya di simpulkan oleh beberapa sebab diatas karena
pada dasarnya kemagnetan bumi diakibatkan banyak hal seperti yang dikatakan
Schmidt pada teorinya Ferromagnetic theory, bahwa didalam susunan bumi
mengandung nikel, besi yang menyebabkan kemagnetan dalam bumi.
Telford (1976), menunjukan bahwa medan magnet bumi yang teramati di
suatu tempat merupakan resultan dari medan magnet utama, medan magnet luar
dan medan magnet yang ditimbulkan variasi batuan pada masing-masing tempat.
Medan magnet bumi selalu mengalami gangguan, tingkat gangguan tersebut
diukur berdasarkan penentuan indeks K setiap 3 jam dari magnetograf untuk
komponen medan magnet H,D, dan Z.
Medan magnet bumi mirip dengan medan magnetik yang ditimbulkan oleh
magnet batang dengan sumbunya membentuk sudut 11.5 derajat dari sumbu
geografis. Mantel bumi dan inti bumi terlalu panas untuk mempertahankan medan
magnet permanen, oleh karena itu medan magnet bumi dipastikan bangkit secara
elektromagnetik. Teori elektromagnetik atau teori dinamo menyatakan bahwa inti
luar bumi yang terjadi dari besi cair berotasi lambat terhadap mantel yang ada
disekitarnya. Gerakan ini membangkitkan arus listrik yang kuat, yang kemudian
menimbulkan medan magnet bumi.
Bumi yang menghasilkan medan magnet ini diasumsikan sebagai sebuah
magnet batang yang mempunyai sifat-sifat yang sama dengan benda magnet lain,
sifat tersebut antara lain:
1. Kutub utara magnet terletak di Canadian Artic Island dengan posisi 75.50 LU
dan 100.40 BB.
2. Kutub selatan magnet terletak di Coast of Antartica south of Tasmania
dengan posisi 66.50 LS dan 140
0 BT.
3. Vektor magnet.
-
6
Gambar 1. Posisi kutub magnet
Namun sejak abad ke 20 kutub magnet bumi telah bergerak ke utara
dengan kecepatan rata-rata 10 km/tahun.Bahkan belakangan ini telah mengalami
percepatan hingga 40 km/tahun. Selain kutub magnet yang berubah, medan
magnet bumi juga mengalami pengurangan hingga 10 % sejak abad ke 19. Namun
beberapa ahli mengemukakan bahwa berkurangnya nilai medan magnet bukan
diakibatkan kutub magnet yang berpindah, karena berdasarkan rekaman
paleomagnetik medan magnet bumi memang mengalami kenaikan dan penurunan.
(http://www.nasa.gov/vision/earth/lookingatearth/29dec_magneticfield.html).
Gambar 2. Perpindahan Kutub Magnet Bumi
-
7
2.1.2. Medan Magnet Bumi
Medan magnet utama bumi disebabkan oleh gejala yang terjadi di dalam
bumi.Seperti yang kita tahu bahwa inti bumi terbagi atas inti luar (outer core)
yang berbentuk liquid dan inti dalam (inner core) yang berbentuk padat. Menurut
penelitian USGS (United State Geological Survey), inti dalam bumi memiliki
suhu 1000 lebih tinggi dibanding dengan permukaan matahari. Inti dalam ini
juga melakukan rotasi lebih cepat 0.2% per tahun dibanding dengan rotasi bumi
(dibandingkan dengan longitude/bujur bumi).
Kondisi ini tentu saja sangat berpengaruh pada inti luar atau outer core.
Outer core yang terdiri dari logam panas cair, bila diumpakan seperti air yang
mendidih di atas kompor inti dalam. Inti luar yang terdiri dari logam FeO, Fe2O3,
MgO, CaO, SO2 tentu saja akan terkena dampak dari rotasi inti dalam. Logam-
logam tersebut secara terus-menerus akan berputar sehingga menghasilkan efek
dinamo yang kemudian menimbulkan medan magnet bumi.
Nilai magnet bumi merupakan besaran vektor total magnet bumi (F) dan
dapat dinyatakan dalam komponen-komponennya. Hal ini berarti disembarang
titik disuatu ruang, besaran, arah total medan magnet bumi (F) berubah sebagai
fungsi waktu. Komponen medan magnet bumi dapat diuraikan sebagai berikut :
Gambar 3. Komponen-Komponen Medan Magnet Bumi
Keterangan:
-
8
1. Vektor X, Y,dan H terletak pada bidang horizontal dengan komponen X
berada disepanjang sumbu geografis, komponen Y pada timur geografis dan
H pada komponen horizontal.
2. Vektor Z merupakan komponen vertikal medan magnet bumi.
3. Vektor F merupakan komponen medan magnet total yang terletak pada
bidang vertikal yang memuat komponen H dan Z.
4. Sudut D merupakan sudut deklinasi yang dibentuk oleh utara sebenarnya (X)
dengan komponen horizontal (H).
5. Sudut I merupakan sudut inklinasi yang besarnya ditentukan oleh vektor H
dan F.
Hubungan antara medan magnet dan tiap-tiap komponennya dapat
dinyatakan melalui persamaan berikut:
Z = F Sin I (2.1)
H = F Cos I (2.2)
X = H Cos D (2.3)
Y = H Sin D (2.4)
Dengan mensubsitusikan persamaan (2.2) ke persaamaan (2.3) maka
dihasilkan :
X = F Cos I Cos D (2.5)
Dengan mensubstitusikan persamaan (2.2) ke persamaan (2.4) maka
dihasilkan :
Y = F Cos I Sin D (2.6)
Dan
F2 = H
2 + Z
2
H2 = X
2 + Y
2
F2 = X
2 + Y
2 + Z
2 (2.7)
2.1.3. Medan magnet luar bumi
Medan mangnet luar disebabkan karena adanya arus listrik di lapisan
ionosfer yang menyebabkan induksi medan magnet di permukaan bumi. Muatan
listrik di lapisan ini berasal dari ionisasi gas oleh partikel-partikel elektromagnet,
terutama karena sinar ultraviolet serta aktivitas yang terjadi di permukaan
matahari dan bulan. Variasi yang disebabkan oleh medan magnet luar ini bersifat
-
9
periodik dan hanya menyumbang pengaruh sebesar 1 % terhadap medan magnet
bumi total.
Berdasar periodenya, maka medan magnet luar dapat dibedakan menjadi
(Evi Rosa, Tugas Akhir D3 Geofisika AMG):
1. Variasi Harian Matahari (Solar Diurnal)
Variasi harian matahari disebabkan oleh adanya interaksi aliran listrik
antara matahari dengan lapisan ionosfer, mempunyai periode 24 jam dan
menggangu fluktuasi komponen magnet antara 10 nT sampai 50 nT. Radiasi
elektromagnetis menyebabkan adanya arus listrik di lapisan ionosfer pada
ketinggian 100 km di atas permukaan bumi. Sistem yang disebabkan oleh arus
listrik ini dapat menguatkan atau melemahkan medan magnet utama bumi.
2. Variasi Harian Bulan (Lunar Diurnal)
Variasi ini disebabkan karena adanya interaksi antara bulan dengan lapisan
ionosfer. Periode variasi ini sama dengan variasi matahari yakni 24 jam dan
mengganggu fluktuasi komponen magnet sekitar 2 nT. Karena kecil, maka variasi
ini dapat diabaikan dalam eksplorasi yang menggunakan metoda magnet.
3. Badai Magnet (Magnetic Storm)
Badai magnet disebabkan oleh banyaknya partikel bermuatan listrik yang
sampai ke permukaan bumi beberapa saat setelah terjadi sunspot (bintik
matahari).Sunspot ini terjadi karena penurunan suhu fotosfer dari 6000K menjadi
sekitar 4000K. Sunspot merupakan badai massa gas elektrik yang berputar-putar
di permukaan matahari dan efeknya dapat menyebabkan gangguan pada medan
magnet bumi. Gangguan ini menyebabkan fluktuasi komponen magnet hingga
1000 nT bahkan lebih. Badai magnet juga dapat mengganggu siaran radio,
televisi, jaringan telepon dan arah jarum kompas.Dalam keadaan seperti ini arah
dan besar magnet menjadi tidak beraturan dan terus berubah.Hal ini tentu sangat
mengganggu pengamatan-pengamatan magnet yang sedang dilakukan.Badai
magnet juga tidak dapat diperkirakan kapan terjadinya, kita hanya bisa
memantaunya dengan mengamati siklus sunspot.
-
10
2.1.4. Medan magnet lokal (Medan Anomali)
Medan anomali magnet merupakan bagian dari medan magnet bumi yang
ditimbulkan karena ketidakteraturan distribusi material magnetis di kerak bumi
bagian luar. Materi penyusun kerak bumi tidak homogen yang terlihat dari adanya
anomali sampai kedalaman beberapa puluh kilometer. Anomali medan magnet
bumi ini biasanya bersifat lokal sehingga tidak terlihat pada peta-peta isomagnetik
secara regional. Untuk kegiatan eksplorasi menggunakan metode magnet bumi
akan selalu berkaitan dengan anomali medan magnet, karena nilai anomali yang
terdeteksi di lapangan akan diinterpretasikan untuk mengidentifikasi penyebab
anomali ini.
1. Magnetisasi Batuan
Batuan yang mengandung material magnetis memiliki sifat kemagnetan
sehingga dapat dideteksi menggunakan sensor kemagnetan.Magnetisasi suatu
batuan dapat disebabkan oleh induksi dari magnet bumi. Intensitas dari induksi
geomagnet akan bergantung pada suseptibilitas magnetik batuan, gaya magnet,
serta intensitas permanennya pada sejarah geologi batu tersebut. Batuan
termagnetisasi oleh medan magnet bumi sehingga besar dan arahnya
tergantungpada besar dan arah magnet bumi penyebab kemagnetannya saat itu.
Sifat pada batuan tersebut dikenal dengan magnetisasi remanen.
2. Suseptibilitas Batuan
Benda akan mengalami polarisasi atau termagnetisasi (I) karena mendapat
pengaruh dari medan magnet homogen (H), sebesar:
I = k H (2.8)
Dimana I adalah intensitas kemagnetan, k adalah suseptibilitas atau
parameter derajat kemagnetan dari batuan, dan H adalah kuat medan magnet.
Suseptibilitas batuan ini tergantung pada kandungan material magnetis
yang ada pada batu tersebut yang nilainya berubah sesuai pengaruh medan magnet
luar. Berdasar suseptibilitasnya, batuan dibedakan menjadi 3 yaitu :
a. Diamagnetik yaitu sifat batuan dengan suseptibilitas negatif
b. Paramagnetik yaitu sifat batuan dengan suseptibilitas positif tetapi kecil
-
11
c. Ferromagnetik yaitu sifat batuan dengan nilai suseptibilitas besar dan
positif
3. Keadaan Kemagnetan Kulit Bumi
Kulit bumi menimbulkan anomali magnet lokal karena komposisi batuan
yang kompleks. Nilai kemagnetannya lebih kecil (hanya radius beberapa ratus
kilometer) dibandingkan dengan keadaan keseluruhan bumi. Kemagnetannya
kecil disebabkan oleh magnetisai remanen, misalnya batuan vulkanik (beku) bisa
termagnetisasi oleh medan magnet bumi saat pendinginan namun sebagian juga
dapat disebabkan oleh magnetisasi induksi pada medan magnet bumi sekarang.
4. Variasi Lateral Konduktivitas Kulit Bumi
Konduktivitas bumi & dielektrik konstan, konduktivitas dan dielektrik
konstan bumi sangat bervariasi di lokasi yang berbeda. Nilai konstanta dielektrik
yang tinggi cenderung ditemukan di daerah-daerah dengan konduktivitas tinggi
(resistansi rendah) dan sebaliknya. Daerah pegunungan; daerah dengan tanah
kering, berpasir atau berbatu; kota-kota dengan bangunan besar, dan daerah hutan
semua cenderung memiliki konduktivitas rendah. Daerah datar dengan lempung
basah cenderung memiliki konduktivitas tertinggi.
Bumi dikelilingi oleh gelombang elektromagnetik yang terjadi secara
alamiah dengan frekuensi yang luas. Bumi merupakan konduktor listrik yang
tidak sempurna dan arus yang terinduksi akan memodifikasi gelombang tersebut.
Besarnya medan magnet yang diukur di permukaan bumi merupakan jumlah
medan external dan internal yang dapat digunakan untuk menentukan struktur
konduktivitas dalam bumi. Dari pengamatan medan magnet di seluruh bumi,
medan external dan internal dapat dipisahkan dan distribusi konduktivitas rata-
rata terhadap kedalaman dapat diperkirakan. Analisis sedemikian dari variasi
harian telah banyak dilakukan.
2.2. Badai Magnet
Bumi memiliki medan magnet internal yang dibangkitkan oleh efek-efek
dinamo arus listrik dari fluida dalam lapisan luar intinya. Kopling antara medan
magnet internal ini dipengaruhi oleh gangguan partikel-partikel solar wind (angin
matahari) akibat aktivitas fenomena CME (Coronal Massa Ejection) dan coronal
hole membangkitkan tenaga pengendali bagi bermacam-macam gangguan medan
-
12
magnet bumi. Gangguan ini terbesar dalam sistem kopling solar wind-
magnetosfer-ionosfer dinamakan badai magnet yang ditunjukkan dengan periode
memanjang dari setengah jam sampai dengan beberapa hari. Oleh karena itu
variasi komponen horizontal (H) medan magnet bumi mengalami terdepresi dari
lintang menengah sampai dengan lintang rendah pada skala global.
Badai magnet disebabkan oleh banyaknya partikel bermuatan listrik yang
sampai ke permukaan bumi beberapa saat setelah terjadi sunspot (bintik
matahari). Sunspot ini terjadi karena penurunan suhu fotosfer dari 6000K
menjadi sekitar 4000K. Sunspot merupakan badai massa gas elektrik yang
berputar-putar di permukaan matahari dan efeknya dapat menyebabkan gangguan
pada medan magnet bumi. Gangguan ini menyebabkan fluktuasi komponen
magnet hingga 1000 nT bahkan lebih. Badai magnet juga dapat mengganggu
siaran radio, televisi, jaringan telepon dan arah jarum kompas. Dalam keadaan
seperti ini arah dan besar magnet menjadi tidak beraturan dan terus berubah.Hal
ini tentu sangat mengganggu pengamatan-pengamatan magnet yang sedang
dilakukan.Badai magnet juga tidak dapat diperkirakan kapan terjadinya, kita
hanya bisa memantaunya dengan mengamati siklus sunspot.
Selanjutnya, badai magnet merupakan suatu fenomena gangguan dari
aktivitas matahari mempengaruhi geomagnet dan dampaknya menunjukan pola
ganda. Kondisi ini memperlihatkan suatu proses-proses transfer energi dari
partikel-partikel angin mataharimenuju ke magnetosfer bumi yang tersebar dalam
sistem kopling magnetosfer-ionosfer dalam bentuk arus listrik. Perlu diketahui
bahwa secara umum badai magnet dapat digolongkan dalam dua kategori yakni:
1. Badai magnet berulang (recurrent storms) dan badai ini berkaitan dengan
rotasi Matahari yang berperiode 27 harian.
2. Badai magnet tidak berulang (non recurrent storms).
Badai magnet berulang pada umumnya berkaitan dengan badai sedang dan
kondisi badai yang demikian secara umum tidak berkorelasi dengan bintik
matahari (sunspot numbers). Sedangkan badai magnet tidak berulang berkaitan
dengan badai kuat dan menurut hasil penelitian, badai yang demikian umumnya
-
13
terjadi pada saat-saat matahari maksimum.Karena peristiwa ini terjadi ketika
muncul CME (Coronal Mass Ejection) di atas permukaan matahari maka partikel-
partikel solar wind berenergi dari CME (Coronal Mass Ejection) dilontarkan
dengan kecepatan tinggi menuju permuaan bumi. Pada saat bertemu dengan
magnetosfer bumi akan terjadi interaksi/kontak berupa interplanetary shock
yang selanjutnya akan menyebabkan kompresi pada magnetosfer bumi. Dan hal
itu akan menyebabkan kenaikan secara mendadak dari variasi komponen medan
magnet yang teramati diseluruh permukaan bumi pada bujur yang tegak lurus
dengan aktivitas badai. Peristiwa interplanetary shock ini menimbulkan
perubahan mendadak naik pada medan magnet, peristiwa ini disebut pula sebagai
sc (suddent commencement).
Badai magnet bumi yang terjadi setelah sc dirujuk sebagai badai magnet
dengan suddent storm commencement atau disebut pula badai geomagnet tipe sc.
Kondisi itu biasanya dibangkitkan oleh peristiwa fenomena CME (Coronal Mass
Ejection) dan merupakan bentuk badai yang tidak berulang. Sedangkan badai
yang terjadi tanpa diawali sc dirujuk sebagai badai magnet dengan gradually
commencement atau disebut badai geomagnet tipe sg. Peristiwa badai yang
demikian biasanya dibangkitkan oleh akibat lubang koronal (coronal hole) dan
merupakan bentuk badai berulang.
Tipe badai geomagnet sc ditunjukan dengan perubahan mendadak naik
variasi komponen horizontal (H) medan magnet bumi setelah onset gangguan
badai, selanjutnya diikuti oleh kejadian badai (penurunan indeks Dst). Kejadian
seperti demikian disebut ssc (suddent storm commencement), apabila perubahan
medan magnet tersebut tidak diikuti dengan kejadian badai (penurunan indeks
Dst) maka badai itu disebut si (sudden impulse). Oleh karena itu karakteristik ssc
merupakan subyek yang tepat untuk menguji respon medan magnet bumi terhadap
kenaikan mendadak dari gangguan solar wind yang kuat dari CME. Kejadian
yang demikian sering merusak sensitifitas peralatan cuaca antariksa, seperti
satelit-satelit dan peralatan frekuensi tinggi. Amplitudo ssc pada lintang
menengah lebih besar dari pada lintang lebih rendah.
-
14
2.3. Indeks Disturbance Storm Time (Indeks Dst)
Indeks Disturbance storm time (indeks Dst) adalah indeks global yang
merupakan indikator badai magnet yang ditunjukkan dengan penurunan intensitas
indeks Dst dengan satuan nano tesla (nT). Indeks Dst diperoleh dari nilai rata-rata
pengukuran komponen horizontal dari medan magnetik bumi yang diukur dari 4
observatorium geomagnet di dekat ekuator seperti yang diberikan pada tabel 1.
Tabel 1. Stasiun Dst (sumber http://spidr.ngdc.noaa.gov/spidr)
Adapun ciri pola indeks Dst yang menunjukkan fenomena badai magnet
diilustrasikan pada gambar 6.
Gambar 4. Contoh Pola Indeks Dst Pada Saat Badai Magnet (Sugiura, 1964)
Ketika ada medan listrik yang bergerak kearah timur dari angin Matahari
yang bersamaan dengan medan magnet antarplanet yang bergerak kearah selatan,
akan mengakibatkan injeksi arus cincin yang signifikan yang berakibat pada
perubahan negatif indeks Dst. Dst ini pengukurannya dilakukan dari komponen
medan magnet Bumi dekat ekuator yang identik dengan lokasi wilayah Negara
Indonesia. Menurut Loewe dan Prolss (1997), indeks Dst berdasarkan
intensitasnya dibagi dalam empat kelas dengan klasifikasi: lemah, sedang
-
15
(menengah), kuat, dan sangat kuat dengan intensitas, seperti yang ditunjukkan
dalam tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi badai magnet berdasarkan nilai intensitas indeks Dst
No Klasifikasi badai magnet Intensitas Dst
1 Lemah -50 Dst -30
2 Sedang -100 Dst -50
3 Kuat -200 Dst -100
4 Sangat kuat Dst -200
Jika indeks monitoring Dst dalam H diturunkan secara kontinyu sebagai
fungsi dari UT, variasi akan sangat jelas mengindikasikan terjadinya badai
magnetik dan tingkat keparahannya saat badai itu terjadi. Kemudian, meski dalam
ketiadaan badai magnetik yang berbeda, indeks tersebut akan memonitor secara
kontinyu gangguan gangguan yang lebih kecil daripada gangguan yang
biasadisebut sebagai badai magnetik, atau gangguan yang mulai secara bertahap
tanpa permulaan yang jelas. Oleh karena itu, variasi Dst yang diturunkan akan
memberikan pengukuran kuantitatif dari gangguan geomagnetik yang dapat
berhubungan dengan parameter parameter matahari dan geofisika lainnya.
Penurunan indeks Dst dipilih empat observatorium magnetik, yaitu
Hermanus ( 34,400LU - 19,22
0BT), Kakioka (36,23
0LS- 140,18
0BT), Honolulu
(21,300LS- 201,90
0BT), dan San Juan (18,38
0LS- 293,88
0BT). Observatorium
observatorium tersebut dipilih atas dasar kualitas observasinya juga dengan alasan
bahwa lokasinya cukup jauh dari elektrojet aurora dan elektrojet equatorial serta
distibusi longitudinal dari lokasi lokasi tersebut merata.
Nilai dasar untuk H didefinisikan untuk setiap observatorium dengan
tujuan untuk mendapatkan variasi yang menyeluruh. Untuk setiap observatorium,
nilai rata rata dari H , yang dihitung dari lima hari paling tenang dalam setiap
bulannya, digunakan untuk mengumpulkan data nilai dasar (baseline). Penting
untuk diingat bahwa nilai akhir Dst ditentukan setelah setiap tahun kalender dan
oleh karena itu dalam penentuan ini nilai rata rata tahunan hanya tersedia
-
16
sampai dengan dan termasuk tahun tersebut (mengacu ke bawah sebagai tahun
sekarang) dimana Dst kemudian diasumsikan. Nilai dasar digambarkan pada deret
pangkat dalam waktu dan koefisien untuk persamaan kuadrat ditentukan oleh
metode akar terkecil, menggunakan nilai rata rata untuk tahun berjalan dan
empat tahun sebelumnya. Oleh karena itu, nilai dasar dinyatakan sebagai :
(2.9)
Dimana adalah waktu dalam satuan tahun yang diukur dari periode
acuan.
Dinyatakan disini bahwa jika ekspansi polinomial dari rata rata tahunan
dibuat secara garis lurus seperti dijelaskan di atas, sebuah diskontinuitas buatan,
meskipun kadang kadang tidak cukup besar untuk dapat diamati, dapat dilihat
antara nilai dasar dari jam terakhir dalam sebuah tahun dan nilai dasar untuk jam
pertama dari tahun setelahnya, karena nilai dasar ini dihitung dari dua persamaan
polinomial yang berbeda. Untuk meminimalisir diskontinuitas semacam itu,
penentuan polinomial sebenarnya dibuat dalam dua tahap. Dari ekspansi
polinomial yang ditentukan pada tahap pertama, dihitung nilai dasar pada akhir
tahun yang berjalan.Pada tahap kedua, nilai ini dimasukkan sebagai titik data
dalam penentuan persamaan polinomial. Prosedur ini telah dinilai memuaskan.
Nilai dasar H (T) yang dihitung untuk setiap jam UT dari tahun yang
berjalan, dikurangi oleh nilai H-Hobs(T)
(2.10)
Selisihnya, H(T), membentuk database dalam turunan berikutnya untuk
setiap observatorium.
Solar quiet daily variation, atau variasi masa tenang matahari, Sq,
diturunkan untuk setiap observatorium sebagai berikut. Nilai rata-rata variasi Sq
untuk setiap bulan, ditentukan dari H(T) untuk lima hari tenang dalam setiap
bulan yang dipilih secara internasional. Hari - hari tenang tersebut ditentukan
dalam UT. Untuk mendefinisikan nilai rata-rata variasi Sq untuk jam-jam lokal
pada observatorium, pembentukan nilai rata-rata untuk jam-jam lokal
-
17
menggunakan lima hari lokal yang memiliki nilai tumpang tindih (overlap)
maksimum terhadap lima hari paling tenang internasional. Menggunakan juga
nilai per jam sesaat sebelum dan sesaat sesudah hari lokal yang dipilih, dievaluasi
perubahan linier dan mengurangi perubahan linier itu terhadap variasi Sq. Dengan
cara ini, dapat menghilangkan perubahan non-siklik Sq, yang mana adalah bagian
dari variasi Dst, dan juga mengevaluasi Sq dari tingkatan tengah malam.
Keduabelas set dari rata-rata bulanan Sq yang ditentukan untuk tahun
tersebut diperluas dalam persamaan Fourier ganda (Double Fourier series)
dengan waktu lokal, t dan nomor bulan, s sebagai dua variabel:
(2.11)
Persamaan ini memungkinkan kita untuk menghitung Sq(T) pada setiap
jam UT, T, pada tahun tersebut. Prosedur ini diaplikasikan ditiap-tiap
observatorium.
Untuk setaip observatorium, variasi gangguan, D(T), didefinisikan
sebagai:
(2.12)
Kemudian, D(T) keempat obseravtorium dirata-ratakan dan dinormalkan
terhadap kutub ekuator sebagai berikut:
(2.13)
Dimana nilai pembagi adalah rata-rata dari nilai cosinus dari ketinggian
kutub, , dari obsevatorium-observatorium yang memberikan
kontribusi terhadap nilai rata-rata. Prosedur normalisasi ini dibuat untuk
meminimalisir efek-efek yang tidak diinginkan dari nilai-nilai jam yang hilang.
Tingkat referensi untuk Dst ditetapkan sehingga pada lima hari paling
tenang internasional yang telah ditentukan, nilai Indeks Dst adalah nol pada rata-
ratanya. Namun demikian, meskipun harihari paling tenang, tetap saja ada
medan magnetik yang mengarah ke selatan yang diproduksi oleh sistem arus
equatorial di dalam magnetosfer, yang mana sering dijadikan acuan sebagai waktu
lingkaran arus (the quiet time ring current).Penurunan medan magnetik tenang di
-
18
dalam magnetosfer telah disurvey secara mendalam oleh satelit OGO 3 dan 5 (e.g
Suguira and Poros, 1973). Menurut pengamatan satelit OGO 5, penurunan medan
magnetik di sekitar kutub equator pada jarak geosentris 2,3 sampai 3,6 radian
secara statistik bernilai sekitar 45 nT ketika nilai Dst adalah Nol (Suguira,1973).
Penurunan medan magnetik ini memiliki kecenderungan untuk menuju ke arah
selatan Bumi, tetapi tidak ada observasi termutakhir yang sempurna untuk
memberikan distribusi medan magnetik pada jarak geosentris kurang dari 2
radian. Kajian pendahuluan dengan data Magsat yang diambil pada ketinggian
350 Km sampai 560 Km menunjukkan bahwa pada permukaan Bumi, medan
eksternal yang simetris terhadap sumbu diperkirakan adalah -25 nT ketika nilai
Dst adalah Nol (Langel et al,1980). Meskipun angka ini terlihat masuk akal,
tingkat referensi absolut untuk variasi Dst akan dikaji di masa yang akan datang.
Sebagai contoh, nilai off-set Dst dapat saja bervasiasi terhadap siklus matahari.
Indeks Dst merepresentasikan gangguan medan magnetik yang simetris
terhadap sumbu kutub equator pada permukaan bumi. Gangguan gangguan
utama dalam Dst adalah negatif, dan disebut sebagai penurunan pada medan
geomagnetik. Medanmedan tersebut terutama dibentuk oleh sistem arus
equatorial pada magnetosfer, dan biasanya disebut sebagai lingkaran arus.
Lembaran netral yang mengalir sepanjang ekor magnetosfer menimbulkan
kontribusi yang kecil terhadap penurunan medan di dekat Bumi. Variasi positif
dalam Dst, utamanya disebabkan oleh pemampatan magnetosfer dari kenaikan
tekanan angin matahari.
Telah diketahui bahwa medan gangguan pada umumnya tidak simetris
terhadap sumbu. Secara spesifik, dalam pengembangan fase badai magentik
medan gangguan asimetris dapat saja lebih besar dari bagian yang simetris (e.g
Suguira and Chapman, 1960; Akasofu and Chapman,1964). Dalam medan
gangguan asimetris, medan penurunan medan paling besar biasanya terjadi pada
sektor senja. Untuk memonitor medan gangguan asimetris, kami memperluas
setiap jam UT, T, medan gangguan D (T) dalam deret Fourier di waktu lokal dan
menentukan amplitude dan fasa dari komponen diurnal. Selama operasi Magsat,
-
19
Dst dan komponen diurnal dan komponen semi-diurnal dari D diturunkan dan
disediakan pada pita data Magsat (Langel et al., 1981). Untuk periode ini, data
dari empat observatorium Dst ditambahkan oleh data dari Alibag
untukmemperbaiki cakupan longitudinal. Medan gangguan asimetris biasanya
dilambangkan sebagai lingkaran arus parsial (Akasofu and Chapman, 1964;
GCahill, 1966; Frank, 1970; Fukushima and Kamide, 1974). Namun demikian,
telah disarankan pula bahwa medan gangguan asimetris dapat diproduksi oleh
arus jaring Birkeland yang mengalir ke dalam ionosfer pada waktu menjelang
siang hari, dan mengalir keluar pada waktu menjelang tengah malam (Crooker
andSiscoe, 1981). Oleh karena itu sumber dari gangguan medan magnetik masih
akan ditentukan dimasa yang akan datang.
2.4. Komponen Horizontal (H) Medan Magnet Bumi
Gambar 5.Komponen Horizontal (H) Medan Magnet Bumi (yang dilingkar)
Komponen horizontal (H) medan magnet bumi yang berarah ke utara
magnetik adalah komponen medan magnet yang lebih sensitif terhadap gangguan
badai magnet secara lokal dibandingkan dengan komponen medan magnet
lainnya, seperti komponen medan magnet D dan Z. Komponen horizontal(H)
medan magnet bumi bersama dengan dengan komponen X medan magnet bumi
membentuk sudut deklinasi (D).
Komponen horizontal (H) medan magnet bumi lebih sensitif terhadap
gangguan badai magnet karena pada saat terjadinya badai magnet diperkuat
dengan medan magnet antar planet (Interplanetary Magnetic Field-IMF). Pada
saat IMF dibawa angin matahari mengarah ke selatan akan terjadi injeksi partikel
-
20
dan transfer energi dari angin matahari yang semakin tinggi sehingga memicu
badai magnet yang lebih besar. hal ini juga mempengaruhi magnetopause (batas
terluar wilayah yang dikendalikan oleh medan magnet sebuah planet) yang medan
magnetnya mengarah ke utara sehingga berdampak juga pada komponen
horizontal (H) medan magnet bumi yang juga mengarah ke utara.
2.5. Analisis Korelasi
Studi yang membahas tentang derajat hubungan antara variabel-variabel
dikenal dengan nama analisis korelasi. Ukuran yang dipakai untuk mengetahui
derajat hubungan, terutama untuk data kuantitatif, dinamakan koefisien
korelasi.Analisis korelasi berhubungan erat dengan analisis regresi.
Apabila garis regresi yang terbaik untuk sekumpulan data berbentuk linier,
maka derajat hubungannya akan dinyatakan dengan r dan biasa dinamakan
koefisien korelasi. Harga koefisien korelasi bergerak antara .
Koefesien korelasi ialah pengukuran statistik kovarian atau asosiasi antara
dua variabel.Koefesien korelasi menunjukkan kekuatan (strength) hubungan linear
dan arah hubungan dua variabel acak.Jika koefesien korelasi positif, maka kedua
variabel mempunyai hubungan searah. Artinya jika nilai variabel X tinggi, maka
nilai variabel Y akan tinggi pula. Sebaliknya, jika koefesien korelasi negatif, maka
kedua variabel mempunyai hubungan terbalik. Artinya jika nilai variabel X tinggi,
maka nilai variabel Y akan menjadi rendah (dan sebaliknya). Untuk memudahkan
melakukan interpretasi mengenai kekuatan hubungan antara dua variable, penulis
memberikan kriteria sebagai berikut (Sarwono,2009):
Tabel 3.Interpretasi kekuatan hubungan antara dua variabel.
Harga koefisian korelasi Kekuatan hubungan antara dua variable
0 Tidak ada korelasi antara dua variable
> 0 0,25 Korelasi sangat lemah
> 0,25 0,5 Korelasi cukup
> 0,5 0,75 Korelasi kuat
0,75 0,99 Korelasi sangat kuat
1 Korelasi sempurna
-
21
BAB III
DATA DAN METODE
3.1. DATA
Dalam penulisan laporan ini, data yang digunakan adalah:
1. Nilai rata-rata per jam komponen horizontal (H) medan magnet bumi di
observatorium magnet bumi Tondano (TND, 129LU; 12495BT) pada
bulan Januari sampai bulan Oktober tahun 2012.
2. Nilai rata-rata per jam komponen horizontal (H) medan magnet bumi di
observatorium magnet bumi Gnangara (GNA, 31.78 LS; 115.95 BT)
Australia pada bulan Januari sampai bulan Oktober tahun 2012.
Gambar 7. Observatorium Gnangara Australia (GNA, 31.78 LS; 115.95 BT )
Gambar 6.Observatorium magnet bumi BMKG Tondano (TND, 129LU; 12495BT)
-
22
3. Data rata-rata per jam komponen horizontal (H) medan magnet bumi di
observatorium magnet bumi Baker Lake Kanada (BLC, 64.318 LU,
263.988 BT) Kanada pada bulan Januari sampai bulan Oktober 2012.
4. Data indeks Disturbance storm time (indeks Dst) dari World Data Center
(WDC) for geomagnetism, Kyoto, Jepang, bulan Januari sampai bulan
Oktober 2012.
Gambar 9.Jaringan Stasiun Observatorium Pengukuran Indeks Dst (Sumber
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dstdir/dst2/onDstindex.html)
Gambar 8. Observatorium magnet bumi Baker Lake (BLC, 64.318 LU, 263.988 BT)
-
23
3.2. ALUR PENGOLAHAN DATA
Data indeks Dst yang didapat dari World Data Center (WDC) for
geomagnetism, Kyoto, Jepang merupakan data digital per jam maka alur
pengolahan data yang dilakukan adalah sebagai berikut:
3.3. METODE
Dalam penulisan ini, metode yang digunakan adalah metode korelasi
untuk menghitung keterkaitan antara indeks Disturbance storm time (Dst) dengan
komponen (horizontal) H saat badai magnet. Metode korelasi Pearson dipilih
karena metode ini cocok untuk menganalisa keeratan hubungan antara dua
variabel yang datanya berbentuk data interval atau rasio. Formula metode korelasi
Pearson adalah sebagai berikut:
MULAI
Mencari nilai rata-rata per jam komponen
horizontal (H) stasiun magnet bumi
Kupang dan Pelabuhan Ratu
Plot nilai rata-rata per jam komponen
horizontal (H) stasiun magnet bumi
Kupang dan Pelabuhan Ratu dengan nilai
per jam indeks Dst
Mencari korelasi antara nilai rata-rata per
jam komponen horizontal (H) stasiun
magnet bumi Kupang dan Pelabuhan Ratu
dengan nilai per jam indeks Dst
Plot nilai rata-rata per jam komponen
horizontal (H) stasiun magnet bumi Kupang
dan Pelabuhan Ratu dengan nilai per jam
indeks Dst
-
24
(3.1)
Dimana X adalah menunjukkan indeks Dst dan Y adalah menunjukkan
komponen horizontal (H) medan magnet bumi.
Pengujian keterkaitan antara kedua variabel, komponen H medan magnet
bumi dan indeks Dst adalah dengan hipotesis sebagai berikut:
Ho: keterkaitan antara indeks Dst dan komponen H medan magnet bumi =
nol
Ha: keterkaitan antara indeks Dst dan komponen H medan magnet bumi
nol
Dengan menggunakan uji t (Sudjana, 2005) yang dirumuskan sebagai:
(3.2)
Dengan r adalah koefisien korelasi dan n adalah banyaknya data pengamatan.
Untuk mengetahui signifikansi besarnya keterkaitan antara indeks Dst dan
komponen H medan magnet bumi, yang diperoleh dari hasil perhitungan
dibandingkan dengan nilai yang diperoleh dari tabel distribusi t (Wei
Williem W. S., 1994) dengan kriteria:
Jika maka Ho diterima
Jika Ho ditolak
Untuk mengetahui sampai sejauh mana perbedaan nilai antara indeks Dst
dengan komponen horizontal (H) medan magnet bumi, dihitung selisihnya (rata-
rata simpangan) sebagai berikut:
(3.3)
Dengan RS adalah rata-rata simpangan antara nilai indeks Dst dengan
komponen horizontal (H) medan magnet bumi. menunjukkan nilai indeks
Dst. menunjukkan nilai komponen horizontal (H) medan magnet bumi. n
-
25
menunjukkan banyaknya data pengamatan. Selanjutnya perhitungan ini diolah
dengan menggunakan Microsoft Office Excel 2007.
-
26
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari hasil pemilihan indeks Dst dengan intensitas kurang dari -100 nT atau
< -100 nT, diperoleh 4 kejadian badai magnet, yaitu pada 9 Maret 2012, 24 April
2012, 15 Juli 2012, dan 1 Oktober 2012.
Analisis hubungan komponen horizontal (H) medan magnet bumi di
daerah lintang tinggi, lintang sedang, dan lintang rendah dengan indeks
Disturbance storm time (indeks Dst) yang di analisa akan dibahas pada masing-
masing sub bab berikut.
4.1. Daerah lintang rendah stasiun magnet bumi BMKG Tondano (TND)
Indonesia (129LU dan 12495BT)
Sebagai gambaran indeks Dst pada saat terjadinya badai magnet pada
tanggal 9 Maret 2012 yang ditunjukkan dengan adanya penurunan indeks Dst,
sekitar -100 nT, seperti terlihat pada gambar gambar 12.
Gambar 10 menunjukkan intensitas indeks Dst pada saat badai magnet
tanggal 9 Maret 2012 yang diperoleh dari situs internet dengan alamat
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201203/index.html. Tanggal terjadinya
badai magnet ditunjukkan oleh garis horizontal sedangkan besar intensitas indeks
Dst ditunjukan oleh garis vertikal.
Gambar 10. Intensita indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 9
Maret 2012
-
27
Tabel 4. Nilai koefisien korelasi antara indeks Dst dengan Komponen horizontal
(H) medan magnet bumi di observatorium Tondano.
No Badai magnet Observatorium Magnet Bumi Tondano (TND)
1 09-Mar-12 0.935701715
2 24-Apr-12 0.753133522
3 15-Jul-12 0.806659781
4 1-Okt-2012 0.557516846
Nilai koefisien korelasi pada tabel 4 didapat dari persamaan (3.1) dengan
range nilai (0.56 hingga 0.94).Namun nilai intensitas dari keduanya cukup jauh
perbedaannya.Hal ini seperti terlihat pada gambar 13.
-
28
Dari gambar 11, terlihat pola pergerakan nilai komponen horizontal (H) di
observatorium magnet bumi BMKG Tondano saat terjadi badai magnet hampir
menyerupai pola pergerakan indeks Dst namun intensitas komponen H lebih
tinggi dibandingkan dengan indeks Dst.
Dengan menggunakan rumus t hitung pada persamaan (3.2), diperoleh
nilai t hitung lebih besar dari t tabel. Ini berarti bahwa korelasi antara komponen
horizontal (H) dengan indeks Dst saat badai magnet adalah signifikan.
Selanjutnya dengan menghitung selisih antara komponen horizontal (H) dengan
indeks Dst, diperoleh selisih yang cukup besar antara (332.921 nT sampai 367.442
nT), seperti terlihat pada tabel 5. Dengan mengetahui besarnya intensitas
komponen horizontal (H) dapat diperkirakan pada saat terjadinya badai magnet.
Gambar 11. Perbandingan antara indeks Dst dengan komponen horizontal (H)
Tondano saat badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober
2012.
-
29
Tabel 5. Nilai t hitung dan selisih antara komponen H dengan indeks Dst di
observatorium magnet bumi Tondano.
Tanggal Indeks Dst t tabel t hitung simpangan
09-Mar-12 -133 2.073873058 12.44027139 332.9208333
24-Apr-12 -107 5.369634948 351.4458333
15-Jul-12 -126 6.401805165 334.2875
01-Okt-12 -143 3.149956728 367.4416667
4.2. Daerah lintang menengah observatorium magnet bumi Gnangara
(GNA, 31.78 LS; 115.95 BT) Australia
Sebagai gambaran indeks Dst pada saat terjadinya badai magnet pada
tanggal 24 April 2012 yang ditunjukkan dengan adanya penurunan indeks Dst,
sekitar -100 nT, seperti terlihat pada gambar gambar 14.
Gambar 12 menunjukkan intensitas indeks Dst pada saat badai magnet
tanggal 24 April 2012 yang diperoleh dari situs internet dengan alamat
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201204/index.html. Tanggal terjadinya
badai magnet ditunjukkan oleh garis horizontal sedangkan besar intensitas indeks
Dst ditunjukan oleh garis vertikal.
Tabel 6. Nilai koefisien korelasi antara indeks Dst dengan Komponen horizontal
(H) medan magnet bumi di observatorium Gnangara (GNA).
1 09-Mar-12 0.798102724
2 24-Apr-12 0.864903799
3 15-Jul-12 0.793360694
4 01-Okt-12 0.820866891
No Badai Magnet observatorium magnet bumi Gnangara
Gambar 12. Intensitas indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 24 April
2012
-
30
Nilai koefisien korelasi pada tabel 6 didapat dari perhitungan
menggunakan persamaan (3.1) dengan range nilai (0.79 sampai 0.86). Namun
nilai intensitas dari keduanya cukup jauh perbedaannya. Hal ini seperti terlihat
pada gambar 13.
-
31
Dari gambar 13, terlihat pola pergerakan nilai komponen horizontal (H) di
observatorium magnet bumi Gnangara saat terjadi badai magnet hampir
menyerupai pola pergerakan indeks Dst namun intensitas komponen H lebih
tinggi dibandingkan dengan indeks Dst.
Dengan menggunakan rumus t hitung pada persamaan (3.2), diperoleh
nilai t hitung lebih besar dari t tabel. Ini berarti bahwa korelasi antara komponen
horizontal (H) dengan indeks Dst saat badai magnet adalah signifikan.
Selanjutnya dengan menghitung selisih antara komponen horizontal (H) dengan
indeks Dst, diperoleh selisih yang cukup besar antara (525.3875 nT sampai
Gambar 13. Perbandingan antara indeks Dst dengan komponen horizontal (H)
medan magnet bumi di observatorium magnet bumi Gnangara saat badai
magnet.
-
32
559.3875 nT), seperti terlihat pada tabel 7. Dengan mengetahui besarnya
intensitas komponen horizontal (H) dapat diperkirakan pada saat terjadinya badai
magnet.
Tabel 7. Nilai t hitung dan selisih antara komponen H dengan indeks Dst di
observatorium magnet bumi Gnangara.
Tanggal Indeks Dst t tabel t hitung simpangan
09-Mar-12 -133 2.073873058 6.212947073 525.3875
24-Apr-12 -107 8.082195671 528.9583
15-Jul-12 -126 6.112821716 540.8625
01-Okt-12 -143 6.741507897 559.3875
4.3. Daerah lintang tinggi observatorium magnet bumi Baker Lake (BLC,
64.318 LU, 263.988 BT) Kanada
Sebagai gambaran indeks Dst pada saat terjadinya badai magnet pada
tanggal 15 Juli 2012 dan 1 Oktober 2012 yang ditunjukkan dengan adanya
penurunan indeks Dst, sekitar -100 nT, seperti terlihat pada gambar gambar 14
dan gambar 15.
Gambar 14. Intensita indeks Dst saat terjadi badai magnet tanggal 15 Juli
2012
Gambar 15. Intensitas indeks Dst saat badai magnet tanggal 1 Oktober 2012
-
33
Gambar 14 dan gambar 15 menunjukkan intensitas indeks Dst pada saat
badai magnet tanggal 15 Juli 2012 dan 1 Oktober 2012 yang penulis peroleh dari
pencarian situs internet dengan alamat http://wdc.kugi.kyoto-
u.ac.jp/dst_realtime/201207/index.html dan situs intenet dengan alamat
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201210/index.html. Tanggal terjadinya
badai magnet ditunjukkan oleh garis horizontal sedangkan besar intensitas indeks
Dst ditunjukan oleh garis vertikal.
Tabel 8. Nilai koefisien korelasi antara indeks Dst dengan Komponen horizontal
(H) medan magnet bumi di observatorium Baker Lake (BLC).
1 09-Mar-12 0.153397584
2 24-Apr-12 -0.577015052
3 15-Jul-12 -0.086142643
4 01-Okt-12 -0.170311712
No Badai Magnet observatorium magnet bumi Baker Lake
Nilai koefisien korelasi pada tabel 8 didapat dari perhitungan dengan
menggunakan persamaan (3.1) dengan range nilai antara (-0.58 sampai 0.15).Hal
ini seperti terlihat pada gambar 16.
-
34
Gambar 16. Perbandingan antara indeks Dst dengan komponen horizontal (H)
medan magnet bumi di observatorium magnet bumi Baker Lake saat badai
magnet.
-
35
Dari gambar 16, terlihat pola pergerakan nilai komponen horizontal (H) di
observatorium magnet bumi Baker Lake saat terjadi badai magnet tidak
menyerupai pola pergerakan indeks Dst. Perbedaan intensitas komponen H
dibandingkan dengan indeks Dst juga sangat tinggi.
Dengan menggunakan rumus t hitung pada persamaan (3.2), diperoleh
nilai t hitung lebih kecil dari t tabel. Ini berarti bahwa korelasi antara komponen
horizontal (H) dengan indeks Dst saat badai magnet adalah tidak signifikan.
Selanjutnya dengan menghitung selisih antara komponen horizontal (H) dengan
indeks Dst, diperoleh selisih yang cukup besar antara (503.0142 sampai 624.4933
nT), seperti terlihat pada tabel 9. Walaupun kita bisa mengetahui besarnya
intensitas komponen horizontal (H) tapi tidak dapat diperkirakan pada saat
terjadinya badai magnet karena korelasinya tidak signifikan.
Tabel 9. Nilai t hitung dan selisih antara komponen H dengan indeks Dst di
observatorium magnet bumi Baker Lake Kanada (BLC).
Tanggal Indeks Dst t tabel t hitung simpangan
09-Mar-12 -133 2.073873058 0.728116023 503.0141667
24-Apr-12 -107 -3.31373753 533.6783333
15-Jul-12 -126 -0.40555232 624.4933333
01-Okt-12 -143 -0.81067653 583.73125
-
36
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis data indeks Dst dan komponen horizontal (H)
medan magnet bumi dapat disimpulkan bahwa:
1. Pada daerah lintang rendah yang diwakili oleh observatorium magnet
bumi BMKG Tondano (TND), indeks Dst dengan komponen horizontal
(H) medan magnet bumi pada saat terjadi mempunyai pola yang
cenderung serupa. Korelasi antara indeks Dst dengan komponen H
Tondano bervariasi cukup tinggi berkisar antara (0.56 hingga 0.94). Selisih
komponen H Tondano lebih tinggi dibandingkan dengan intensitas indeks
Dst berkisar antara (332.921 nT hingga 367.442 nT). Hal ini menyebabkan
penurunan nilai (negatif) intensitas indeks Dst tidak di ikuti dengan
penurunan nilai (negatif) intensitas komponen H Tondano. Artinya
walaupun terdapat korelasi yang kuat namun tidak semua komponen H
daerah lintang rendah khususnya observatorium magnet bumi Tondano
dapat mewakili indeks Dst saat terjadi badai magnet.
2. Pada daerah lintang sedang yang diwakili oleh observatorium magnet
bumi Gnangara (GNA) Australia, pola antara indeks Dst dengan
komponen horizontal (H) medan magnet bumi cenderung serupa. Nilai
korelasinya bervariasi cukup tinggi berkisar antara (0.79 hingga 0.86).
Selisih dari dari komponen H lebih tinggi dari indeks Dst yakni berkisar
antara (525.3875 nT hingga 559.3875 nT). Hal ini mengakibatkan
penurunan nilai (negatif) dari indeks Dst tidak diikuti dengan penurunan
nilai (negatif) dari komponen H Gnangara. Artinya walaupun ada korelasi
yang kuat namun tidak semua komponen H didaerah lintang sedang
khususnya observatorium magnet bumi Gnangara (GNA) dapat mewakili
indeks Dst saat terjadi badai magnet.
3. Pada daerah lintang tinggi yang diwakili oleh observatorium magnet bumi
Baker Lake (BLC) Kanada, pola antara indeks Dst dengan komponen
horizontal (H) medan magnet bumi tidak serupa. Nilai korelasinya
bervariasi sangat rendah berkisar antara (-0.57 hingga 0.15). Selisih dari
-
37
komponen H lebih tinggi dari indeks Dst yakni berkisar antara (503.014
nT hingga 624.493 nT). Dilihat dari pola yang tidak serupa, nilai korelasi
yang rendah dan selisih yang cukup jauh maka tidak terdapat hubungan
antara indeks Dst dengan komponen H khususnya di observatorium
magnet bumi Baker Lake (BLC) dan daerah lintang tinggi umumnya.
4. Tidak semua nilai komponen horizontal (H) magnet bumi di
observatorium magnet bumi pada daerah lintang rendah dan lintang
sedang dapat mewakili indeks Dst saat terjadi badai magnet.
5. Pada daerah lintang tinggi, badai magnet tidak mempengaruhi nilai
komponen horizontal (H) medan magnet bumi.
6. Perlu penelitian lebih lanjut untuk mengetahui sampai sejauh mana
hubungan indeks Dst dan pengaruh badai magnet terhadap komponen
horizontal (H) medan magnet bumi khususnya daerah lintang rendah dan
lintang sedang.
-
38
DAFTAR PUSTAKA
Hidayat Muhammad, dkk, 2012, The Magnetic Observatory in Indonesia, BMKG.
Husni M, 2011, Modul kuliah magnet bumi II, Jurusan Geofisika Semester III,
Akademi Meteorologi dan Geofisika
Jihad, Abdi., 2009,Pengaruh SUTET Terhadap Stasiun Geofisika Pelabuhan
Ratu. Tugas Akhir DIII Geofisika, Akademi Meteorologi dan Geofisika.
Jonathan Sarwono, Statistik Itu Mudah: Panduan Lengkap untuk Belajar
Komputasi Statistik Menggunakan SPSS 16 (Yogyakarta: Penerbit
Universitas Atma Jaya Yogyakarta, 2009).
Nindia Winata, Eresia., 2009,Pengaruh Sun Spot Terhadap Komponen Magnet.
Tugas Akhir DIII Geofisika, Akademi Meteorologi dan Geofisika.
Rachyany S., 2009, Analisis Indeks Disturbances Storm Time dengan Komponen
H Geomagnet, Prosiding Seminar Nasional Universitas Negeri Yogyakarta
(UNY), ISBN: 978-979-96880-5-7
Rachyany S, 2010, Analisis Indeks Disturbance Storm Time dengan Komponen H
Tangerang Saat terjadi Badai Geomagnet, Prosiding Seminar Nasional Fisika
2010, ISBN: 978-979-98010-6-7.
Subakti Hendri, 2012, Modul Kuliah Prediksi Gempa bumi, precursor gempa
dengan metode TEC (Total Electron Content), Akademi Meteorologi dan
Geofisika, Jakarta.
Sudjana, 2005, Metoda Statistika edisi 6, Tarsito, Bandung
Sudjana, 1982, Metoda Statitika Untuk Bidang: Biologi, Farmasi, Geologi,
Industri, Kedokteran, Pendidikan Psikologi, Sosiologi, teknik Dll, Tarsito,
Bandung.
Sugiura M., (1964), Hourly values of equatorial Dst fo the IGY, Annual Inter.
Geophys. Year, 35, pp. 9, Pergamon, New York.
Wei, William W. S., 1994, Time Series Analysis, Univariate and Multivariate
methods, Department of Statistics Temple University, Addison-wisley
publishing company, Inc.
http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/presentmonth/index.html
http://repository.upi.edu/operator/upload/s_fis_056288_chapter2.pdf, diakses
tanggal 1 Mei 2012
-
39
sprg.ssl.berkeley.edu/dst_index/estimate.html, diakses tanggal 17 Juni 2012
http://www.nasa.gov/vision/earth/lookingatearth/29dec_magneticfield.html
http://www.ga.gov.au/oracle/geomag/plot_minute_data.jsp diunduh tanggal 3
November 2012.
-
40
LAMPIRAN
-
41
Lampiran 1. Magnetogram observatorium magnet bumi Tondano (TND) saat
badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober 2012, diplot
dengan software GDASView.
-
42
-
43
Lampiran 2. Magnetogram observatorium magnet bumi Baker Lake (BLC) saat
badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober 2012, diunduh dari
situs internet dengan alamat: http://geomag.nrcan.gc.ca/data-donnee/plt/mp
eng.php?plot_type=web_magnetic_field.
-
44
-
45
Lampiran 3. Magnetogram observatorium magnet bumi Gnangara (GNA) saat
badai magnet tanggal 9 Maret, 24 April, 15 Juli, dan 1 Oktober 2012, di unduh
dari alamat: http://www.ga.gov.au/oracle/geomag/plot_minute_data.jsp tanggal 3
November 2012.
-
46
-
47
Lampiran 4. Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 9 Maret 2012 dalam unit
nano tesla (nT) (http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201203/index.html).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1 10 12 12 16 6 -5 -2 7 21 14 8 1 -6 -8 -5 -5 -4 -9 -15 -19 -17 -21 -20 -25
2 -31 -34 -34 -28 -24 -24 -19 -15 -9 -7 -7 -8 -7 -11 -11 -12 -10 -11 -14 -10 -10 -6 -2 -5
3 -11 -14 -16 -15 -19 -22 -25 -24 -18 -7 -6 -7 -8 -11 -12 -13 -9 -6 -4 -4 -10 -17 -16 -22
4 -26 -31 -32 -28 -24 -21 -16 -14 -13 -8 -5 -2 -5 -3 -5 -9 -14 -19 -23 -22 -19 -17 -10 -9
5 -12 -13 -15 -17 -20 -20 -20 -16 -12 -5 -6 -7 -7 -5 -8 -14 -14 -11 -8 -7 -10 -18 -25 -26
6 -25 -21 -18 -17 -17 -16 -14 -13 -15 -6 3 2 -2 -4 -8 -6 -2 -1 -5 -7 -5 -5 -2 4
7 7 0 -5 -5 -5 -33 -70 -72 -70 -75 -68 -65 -52 -47 -56 -72 -70 -56 -46 -52 -53 -48 -40 -38
8 -31 -24 -21 -21 -24 -23 -21 -21 -22 -20 -13 36 28 14 -1 -20 -26 -30 -22 -14 -21 -32 -37 -30
9 -28 -10 -19 -43 -71 -68 -77 -113 -133 -109 -113 -100 -112 -118 -110 -116 -99 -91 -83 -83 -84 -81 -74 -66
10 -62 -64 -66 -64 -57 -66 -66 -59 -56 -61 -59 -53 -56 -54 -55 -52 -48 -45 -41 -41 -46 -46 -46 -48
11 -48 -46 -45 -43 -39 -34 -34 -36 -37 -33 -25 -23 -22 -7 -4 -4 -8 -8 -14 -19 -29 -28 -29 -25
12 -25 -23 -20 -17 -15 -16 -12 -11 -14 6 9 -3 -30 -27 -20 -32 -50 -49 -40 -38 -41 -37 -35 -34
13 -34 -36 -34 -32 -33 -35 -33 -31 -30 -29 -24 -24 -27 -23 -23 -23 -22 -18 -15 -22 -27 -27 -26 -29
14 -29 -30 -28 -27 -24 -24 -26 -24 -24 -21 -18 -15 -19 -21 -24 -23 -24 -24 -25 -25 -27 -27 -25 -24
15 -23 -26 -33 -33 -28 -24 -20 -22 -21 -14 -10 -12 -18 -7 -4 -22 -39 -54 -65 -73 -74 -57 -61 -53
16 -46 -42 -37 -40 -44 -48 -44 -40 -42 -39 -37 -36 -31 -28 -28 -31 -30 -28 -26 -32 -34 -33 -42 -50
17 -56 -51 -40 -39 -44 -45 -42 -31 -24 -29 -27 -21 -17 -15 -17 -19 -22 -22 -23 -26 -25 -32 -27 -24
18 -23 -34 -44 -40 -38 -32 -29 -32 -33 -31 -25 -21 -22 -20 -22 -23 -24 -27 -24 -24 -26 -25 -23 -23
19 -20 -11 -8 -14 -28 -27 -22 -19 -26 -24 -18 -18 -18 -15 -15 -16 -16 -21 -23 -23 -25 -24 -23 -16
20 -19 -18 -16 -14 -13 -13 -13 -11 -10 -12 -11 -10 -8 -6 -3 -4 -5 -7 -9 -10 -11 -12 -11 -12
21 -13 -10 -4 -2 -4 -5 -6 -6 -6 -4 -3 -3 -5 -3 0 2 3 2 0 -2 -5 -7 -5 -1
22 0 -1 -4 -5 -7 -7 -4 -3 -4 -1 1 3 3 4 5 7 8 13 13 23 19 -4 -14 -21
23 -21 -16 -19 -17 -18 -17 -12 -4 -1 1 3 4 0 -1 -2 -1 0 -2 -1 2 5 10 15 16
24 14 14 15 16 11 3 -6 -17 -10 -7 -1 -3 -7 -8 -7 -7 -9 -7 -5 -4 -4 0 1 3
25 1 1 3 7 8 5 1 -3 -3 -3 -5 -5 -2 -2 -3 -1 1 4 4 3 2 1 3 4
26 6 6 4 3 4 5 4 2 6 7 8 8 9 11 11 13 12 10 10 11 11 14 14 13
27 13 12 9 3 -2 -1 4 10 15 14 6 -6 -12 -13 -12 -22 -27 -26 -23 -24 -28 -32 -42 -39
28 -40 -40 -41 -44 -56 -54 -50 -39 -33 -30 -27 -30 -37 -34 -31 -29 -28 -26 -24 -22 -20 -15 -10 -8
29 -7 -6 -6 -6 -7 -5 -2 2 1 1 3 1 -2 -5 -6 -6 -4 -4 -2 2 5 2 -4 -7
30 -8 -5 -6 -3 2 6 8 8 4 2 3 3 4 3 2 2 1 2 4 6 6 9 14 13
31 10 10 9 10 11 10 10 8 8 9 10 12 11 11 12 9 8 11 15 11 12 12 16 14
HARIWAKTU (JAM, UT)
-
48
Lampiran 5. Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 24 April 2012 dalam unit
nT (http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201204/index.html).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1 18 13 7 2 4 3 9 10 13 11 1 3 -1 -2 -4 -10 -11 -12 -12 -16 -13 -10 -11 -17
2 -20 -22 -23 -23 -20 -16 -12 -4 0 -3 -9 -13 -15 -15 -15 -13 -16 -20 -25 -30 -29 -27 -25 -24
3 -21 -20 -21 -23 -19 -16 -14 -13 -9 -8 -7 -8 -7 -8 -7 -9 -9 -8 -5 -6 -3 -3 -6 -7
4 -5 -4 -1 -6 -8 -5 0 2 5 7 8 12 14 14 10 8 3 1 -2 2 2 0 -7 -10
5 -12 -12 -15 -22 -30 -39 -47 -54 -49 -40 -45 -43 -39 -30 -28 -29 -28 -22 -14 -10 -10 -16 -17 -10
6 -6 -2 -5 -5 -4 -5 -5 -3 -1 0 0 0 0 2 3 5 8 10 9 8 6 4 3 0
7 0 1 0 -3 -8 -15 -18 -24 -26 -28 -31 -28 -19 -15 -13 -14 -11 -9 -7 -7 -7 -5 -5 -7
8 -5 -7 -6 -6 -6 -5 -3 -2 -1 -5 -6 -9 -6 -3 -3 -2 -1 0 -1 -1 1 1 0 0
9 2 2 1 -1 0 3 5 5 4 4 5 7 7 7 6 5 5 4 6 5 4 7 9 7
10 0 -5 -2 2 3 2 1 0 1 3 7 6 5 5 7 6 8 3 5 5 6 7 4 5
11 9 14 18 22 22 25 26 25 21 9 5 5 5 9 11 7 7 9 9 9 11 9 4 9
12 16 19 21 20 15 -1 -6 6 10 5 2 1 2 5 5 7 1 -11 -13 -16 -22 -21 -29 -32
13 -36 -29 -28 -44 -49 -49 -43 -33 -28 -27 -27 -24 -23 -19 -16 -14 -14 -13 -11 -14 -15 -17 -19 -14
14 -14 -12 -11 -12 -12 -13 -12 -13 -13 -10 -9 -9 -10 -11 -9 -11 -10 -11 -12 -13 -12 -10 -8 -6
15 -5 -2 0 -1 1 2 3 4 5 5 4 5 6 7 4 3 4 2 -2 -4 -6 -5 -3 -1
16 -1 0 1 2 2 3 5 8 10 9 8 7 6 3 3 2 0 -4 -4 -3 2 2 -1 2
17 6 7 9 9 9 9 6 3 1 2 7 5 -6 -8 -7 -3 -1 -6 -18 -23 -21 -10 -4 -3
18 -2 -3 -5 -13 -15 -16 -14 -6 -1 -1 -2 -4 -11 -14 -16 -18 -16 -15 -14 -11 -8 -5 -2 1
19 4 5 7 3 -2 -2 -1 -1 -1 -1 0 -1 -3 -3 -3 -2 -1 0 4 1 -4 -9 -6 2
20 10 12 11 7 -3 -9 -11 -9 -1 -6 -10 -9 -8 -4 -3 -6 -4 -3 -4 -4 -4 -4 -5 1
21 7 8 11 11 9 11 10 11 12 6 4 6 7 8 10 10 10 14 13 2 -7 -14 -21 -22
22 -24 -23 -13 -15 -20 -23 -26 -21 -19 -17 -18 -20 -19 -12 -8 -7 -8 -11 -13 -17 -16 -15 -12 -6
23 -5 -1 6 17 29 11 -1 1 9 13 17 16 16 14 11 12 11 9 0 -24 -43 -65 -83 -95
24 -93 -88 -89 -103 -107 -105 -87 -69 -71 -61 -55 -54 -55 -47 -45 -45 -45 -48 -46 -46 -48 -48 -51 -53
25 -42 -40 -39 -39 -40 -40 -39 -43 -45 -45 -40 -39 -42 -39 -39 -39 -39 -41 -43 -42 -48 -39 -33 -27
26 -25 -29 -41 -33 -24 -16 -18 -20 -19 -17 -19 -20 -23 -18 -23 -25 -28 -27 -25 -22 -19 -19 -15 -12
27 -11 -12 -9 -15 -17 -12 -11 -12 -14 -14 -12 -11 -12 -11 -4 0 4 3 0 -3 -6 -1 2 2
28 3 1 2 -1 -1 -2 -1 -2 -1 -1 -5 -1 2 4 4 1 -2 -1 -4 -7 -10 -10 -8 -11
29 -12 -12 -7 -13 -12 -10 -12 -10 -6 -7 -9 -9 -8 -5 -3 -3 -2 0 0 -4 -8 -7 -6 -3
30 2 4 4 1 3 4 3 2 3 2 1 1 -1 -3 -2 -2 -3 -3 -4 -5 -4 -3 -1 1
HARIWAKTU (JAM, UT)
-
49
Lampiran 6. Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 15 juli 2012 dalam unit
nT (http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201207/index.html).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1 -14 -9 -9 -18 -19 -17 -25 -21 -15 -15 -12 -8 -4 2 -1 1 2 1 1 -6 -7 -4 -6 -5
2 -6 -4 -8 -6 -14 -19 -26 -23 -21 -18 -16 -11 -8 -6 -14 -19 -23 -24 -20 -19 -19 -21 -21 -21
3 -16 -10 -9 -8 -8 -12 -10 -10 -9 -6 -10 -11 -14 -11 -8 -8 -8 -9 -14 -11 -7 -7 -4 -1
4 -1 -1 1 3 -2 -8 -10 -9 -8 -10 -8 -9 -6 -1 3 5 7 7 6 5 3 -2 -6 -8
5 -2 8 13 12 13 11 6 2 3 8 12 30 24 21 42 22 22 23 20 19 23 25 19 18
6 13 15 15 7 5 10 8 0 -2 0 7 6 4 5 6 4 13 17 7 -5 -16 -23 -13 3
7 -2 2 9 14 13 12 12 9 5 2 3 4 0 -2 -3 -2 1 7 4 7 10 11 6 0
8 1 3 3 11 21 25 25 22 23 24 27 19 19 27 27 24 25 27 24 22 24 29 19 2
9 -17 -28 -21 -21 -25 -26 -25 -33 -39 -47 -52 -54 -61 -60 -54 -51 -53 -56 -54 -52 -52 -58 -65 -59
10 -55 -45 -36 -34 -34 -29 -27 -26 -27 -28 -25 -21 -20 -17 -18 -18 -18 -18 -18 -15 -10 -9 -13 -15
11 -18 -20 -21 -27 -26 -15 -14 -16 -22 -19 -12 -9 -13 -10 -11 -12 -10 -7 -6 -2 -4 -7 -12 -20
12 -24 -25 -14 -10 -7 -13 -19 -22 -21 -18 -20 -16 -10 -7 -7 -5 -2 1 -2 -1 -4 -7 -6 -8
13 -10 -9 -9 -8 -7 -6 -4 -5 -8 -10 -10 -9 -10 -10 -8 -6 -4 1 3 3 3 4 5 3
14 1 1 2 4 3 5 4 2 4 4 1 4 3 3 3 8 3 6 25 16 5 8 13 9
15 19 10 -2 -12 -28 -19 -28 -59 -87 -118 -117 -103 -108 -111 -112 -113 -116 -126 -127 -115 -116 -110 -99 -99
16 -101 -102 -91 -96 -94 -94 -96 -101 -96 -95 -91 -86 -79 -78 -80 -83 -72 -62 -62 -60 -59 -57 -50 -47
17 -47 -48 -51 -59 -63 -65 -70 -67 -53 -55 -51 -48 -46 -45 -42 -38 -38 -40 -35 -32 -33 -32 -30 -32
18 -31 -32 -30 -30 -28 -26 -29 -29 -27 -24 -21 -18 -16 -15 -16 -17 -19 -19 -22 -22 -21 -22 -20 -18
19 -18 -13 -12 -12 -12 -10 -7 -10 -13 -14 -11 -7 -3 -3 -5 -4 -6 -7 -7 -2 1 1 0 -3
20 -3 -5 -8 -9 -6 3 -1 3 7 2 -5 -1 7 8 9 0 -11 -16 -21 -20 -17 -15 -14 -16
21 -16 -13 -6 -4 -11 -10 -6 -5 -9 -7 -5 -1 2 4 5 4 12 11 12 9 16 9 4 2
22 3 6 8 8 2 -5 -14 -17 -16 -16 -11 -5 3 5 6 4 1 1 1 1 2 4 7 8
23 9 5 3 3 7 9 11 10 13 13 9 9 5 2 4 3 1 -2 -1 -2 -2 0 0 -2
24 -3 -2 -3 -9 -8 -2 -5 -6 -3 -4 -1 1 0 0 -1 -1 1 3 3 4 1 -1 -3 -4
25 -8 -14 -11 -6 -4 0 -1 -1 -3 -2 -2 2 4 5 6 9 9 9 8 9 11 10 8 7
26 4 2 1 -1 -1 1 1 3 3 2 2 4 6 9 7 6 8 6 7 7 6 8 9 7
27 6 7 12 14 17 16 18 18 19 20 22 21 19 20 21 22 22 21 20 23 25 26 25 28
28 30 32 29 28 29 32 35 35 34 35 31 28 32 34 29 18 10 -1 -3 -10 -9 -12 -22 -19
29 -18 -20 -18 -14 -11 -10 -9 -9 -17 -18 -19 -17 -13 -9 -9 -6 -4 -4 -4 0 5 5 4 5
30 5 4 5 -1 -13 -11 -4 -6 -17 -20 -14 -9 -11 -13 -13 -15 -21 -25 -20 -27 -24 -19 -15 -14
31 -13 -11 -9 -9 -9 -11 -11 -8 -5 -4 -4 -5 -6 -7 -5 -4 -2 0 0 0 2 3 2 -1
HARIWAKTU (JAM, UT)
-
50
Lampiran 7. Data indeks Dst saat badai magnet tanggal 1 Oktober 2012 dalam
unit nT (http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/dst_realtime/201210/index.html).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
1 -65 -107 -113 -133 -131 -114 -105 -98 -92 -83 -76 -69 -63 -61 -64 -57 -52 -50 -47 -44 -42 -36 -30 -27
2 -20 -26 -29 -31 -32 -32 -30 -26 -25 -29 -40 -44 -42 -36 -33 -30 -30 -26 -24 -26 -25 -20 -19 -21
3 -24 -27 -27 -22 -16 -13 -10 -11 -16 -15 -14 -14 -15 -14 -12 -14 -10 -9 -11 -16 -21 -22 -20 -17
4 -17 -18 -16 -13 -12 -13 -13 -13 -12 -10 -6 -6 -7 -7 -6 -5 -6 -7 -8 -9 -9 -9 -7 -5
5 -3 -3 -3 -6 -5 -5 -2 4 8 6 2 -2 -1 1 2 -3 -6 -9 -8 -8 -11 -11 -10 -10
6 -8 -5 -4 -8 -11 -12 -11 -8 -7 -7 -11 -15 -15 -19 -17 -19 -22 -20 -17 -11 -11 -12 -11 -7
7 -4 -4 -4 -2 -4 -3 -1 3 3 2 1 3 4 2 0 -1 1 2 -2 -11 -17 -18 -18 -16
8 -14 -14 -17 -19 -20 -24 -36 -64 -84 -94 -101 -101 -106 -96 -78 -73 -65 -55 -54 -60 -69 -75 -83 -89
9 -85 -90 -89 -76 -83 -104 -104 -102 -111 -107 -89 -71 -62 -60 -59 -59 -52 -47 -46 -39 -31 -31 -33 -32
10 -28 -25 -27 -30 -31 -35 -36 -31 -35 -38 -39 -43 -41 -37 -33 -31 -32 -33 -31 -35 -34 -35 -34 -30
11 -27 -26 -30 -32 -32 -32 -32 -32 -29 -30 -30 -28 -24 -19 -20 -22 -24 -21 -20 -21 -20 -19 -17 -7
12 -4 -8 -8 -14 -20 -27 -25 -22 -18 -18 -16 -19 -19 -18 -15 -16 -20 -16 -18 -24 -24 -25 -23 -22
13 -17 -19 -25 -36 -53 -69 -81 -91 -87 -85 -89 -86 -66 -51 -49 -46 -48 -54 -63 -67 -68 -55 -49 -43
14 -40 -37 -30 -33 -31 -34 -36 -34 -37 -44 -51 -57 -46 -34 -32 -33 -30 -33 -35 -46 -44 -38 -41 -39
15 -35 -34 -32 -32 -35 -35 -31 -28 -28 -27 -26 -27 -24 -21 -21 -18 -17 -17 -19 -17 -17 -19 -17 -16
16 -14 -12 -12 -13 -12 -15 -12 -9 -8 -4 -4 -4 -8 -13 -17 -18 -15 -12 -11 -11 -11 -8 -9 -8
17 -13 -16 -17 -20 -25 -26 -22 -22 -20 -17 -11 -8 -7 -7 -7 -5 -7 -6 -4 -3 -5 -7 -10 -11
18 -10 -6 -3 -5 -10 -11 -9 -9 -9 -10 -13 -12 -10 -8 -6 -7 -6 -7 -8 -9 -12 -10 -8 -7
19 -7 -7 -4 -1 -1 0 0 0 -3 -6 -7 -7 -5 -2 -1 1 0 -1 -2 -2 -2 -3 -5 -4
20 -5 -4 -1 1 2 2 2 2 2 2 -1 -5 -4 -3 -2 -2 -1 0 0 0 -1 1 0 -1
21 -2 -4 -4 -4 -3 -2 -2 -1 -2 0 0 -4 0 1 2 2 4 3 4 4 5 4 3 1
22 -1 -1 0 -1 1 4 8 9 9 9 7 5 4 4 3 3 6 6 6 6 7 7 8 7
23 9 13 14 11 7 12 11 5 -1 -8 -6 -7 -6 -5 -7 -8 -9 -12 -13 -12 -9 -7 -4 0
24 1 -1 -3 -3 -4 -7 -6 -4 -3 -5 -6 -8 -7 -4 -4 -5 -6 -6 -7 -7 -7 -2 0 1
25 1 -2 -2 -3 -1 1 3 2 -2 -5 -4 -4 -4 -2 1 1 0 -1 -4 -6 -6 -3 -4 -1
26 1 3 2 0 0 0 1 -2 -3 1 0 -2 0 1 2 0 -6 -6 -2 -1 -4 -5 -6 -9
27 -10 -11 -12 -14 -17 -16 -11 -11 -10 -9 -8 -9 -9 -9 -8 -8 -8 -7 -5 -3 -2 1 3 6
28 7 6 4 2 0 -1 -3 -3 0 1 -1 1 1 1 0 0 -1 -2 -1 -2 -2 0 0 1
29 2 1 0 -2 -4 -7 -7 -8 -6 -6 -4 -3 -2 -1 0 0 -1 0 1 3 5 5 6 5
30 6 7 6 5 5 4 3 3 3 4 5 8 10 9 8 7 5 5 6 8 9 10 11 11
31 13 14 15 16 16 15 15 15 15 16 16 16 13 12 13 20 35 31 30 27 28 21 25 26
HARIWAKTU (JAM, UT)