Magnetometer

Pengamatan Peralatan Magnetometer

Magnetosfer adalah suatu lapisan disekitar bumi yang mengandung medan magnet (medan geomagnet) yang terproyeksi dalam tiga komponen yaitu komponen H, D dan Z. medan geomagnet dipercaya berasal dari efek dynamo yang disebabkan oleh konveksi cairan logam besi di dalam inti luar bumi bersamaan dengan efek Coriolis yang disebabkan oleh rotasi seluruh benda planetter yang berkembang membentuk arus di sepanjang garis gaya medan geomagnet sumbu utara-selatan. Geomagnet merupakan salah satu peralatan ionosfer yang berfungsi untuk mendapatkan karakteristik variasi harian komponen geomagnet yang sangat komplek, berfluktuasi dan dinamis akibat dipengaruhi berbagai aktifitas gangguan antara lain dari aktifitas matahari bersifat jangka panjang dan jangka pendek. Gangguan jangka panjang diakibatkan aktifitas matahari sesuai siklus bilangan sunspot berperiode sekitar 11 tahun. Demikian pula gangguan aktifitas matahari jangka pendek yang bersifat temporal seperti dampak aktifitas flare, CME (Coronal Mass Ejection) dan coronal hole mempengaruhi variasi harian komponen geomagnet dengan durasi sekitar jam dan hari. Menggunakan data variasi harian komponen H, D dan Z dari stasiun pengamat geomagnet Kototabang dengan tujuan yang ingin dicapai adalah model variasi harian komponen H , D dan Z pola hari tenang. Selain itu model tersebut digunakan pula sebagai sarana untuk mendeteksi dampak akibat gangguan dari aktifitas matahari dan dari permukaan bumi. Selama ini pada umumnya peramalan dilakukan secara intuitif atau dengan menggunakan metode-metode statistik. Banyak metode untuk melakukan peramalan tersebut, misalnya metode smoothing, Box-jenkins, ekonometri, regresi, metode masukan-keluaran dan sebagainya. Pemilihan metode-metode tersebut digunakan pada perhitungan untuk meramalkan suatu hal tertentu tergantung pada berbagai aspek yang mempengaruhi yaitu aspek waktu, pola data, tipe model system yang diamati, tingkat keakuratan data sebagainya. Karena itulah akan muncul suatu masalah apabila pengamatan atau pengujian dilakukan pada suatu system dinamis yang memiliki system pola data dengan formulasi yang selalu berubah-ubah atau dengan kata lain system yang memiliki tingkat kesulitan yang tinggi untuk dibuatkan formulasi modelnya pada suatu kurun waktu tertentu seperti halnya sistem penentuan data geomagnet.

Sumber gangguan yang mempengaruhi medan magnet  bumi (geomagnet) secara umum dapat digolongkan dalam dua kategori yakni gangguan internal dan gangguan eksternal. Gangguan internal adalah gangguan yang mempengaruhi medan magnet bumi berasal dari dalam bumi itu sendiri, diantaranya akibat dampak dari pergeseran batuan dalam bumi. Dampak seperti itu biasanya baru terlihat dengan jelas sekitar 40 hingga 100 tahun kemudian yang disebut trend variasi sekuler yang disampaikan McPherron (2005). Sedangkan gangguan eksternal adalah gangguan yang mempengaruhi medan magnet bumi cukup banyak terutama dari aktivitas matahari. Gangguan aktivitas matahari terdiri dari gangguan aktivitas matahari jangka panjang yang dinyatakan dengan siklus bintik matahari berperiode sekitar sekitar 11 tahun dan jangka pendek yang bersifat temporal (Habirun., 2007) . Peralatan geomagnet bumi yang terletak di BPAA Agam merupakan salah satu peralatan geomagnet yang digunakan untuk mendapatkan variasi komponen H, D dan Z. Alat ini telah menghasilkan data yang telah banyak digunakan digunakan untuk penelitian dibidang geomagnet.

Pengukuran Data Geomagnet Bumi

Pengukuran medan magnet dimaksudkan untuk mendeteksi besarnya pengaruh medan magnet disuatu tempat. Pengukuran dilakukan dengan meletakkan sensor pada suatu tempat, maka akan diketahui besarnya intensitas medan yang terjadi. Dalam tahap awal, pengukuran medan magnet dilakukan untuk mengetahui respon sensor terhadap sumber medan magnet. Pengukuran dilakukan dengan meletakkan sensor pada sebuah berarus yang besar arus listriknya dapat kita control, sehingga dapat diketahui besarnya medan magnet yang terjadi

Fluxgate Magnetometer

Fluxgate merupakan peralatan magnetometer yang digunakan untuk melakukan pengukuran terhadap perubahan medan magnet bumi, dalam tiga arah sumbu vektor; selatan-utara (H), timur-barat (D), arah vertikal (Z). Medan magnet bumi (Geomagnetism) adalah besaran fisis yang sangat penting dan digunakan dalam berbagai bidang,misalnya geofisika, kedokteran, ekspedisi luar angkasa dan banyak lainnya. Pemetaan medan magnet merupakan hasil dari penggambaran medan magnet dalam ruang. Peta medan magnet digunakan dalam eksplorasi geologi karena variasi dalam besar dan arah medan magnet bumi memberikan gambaran dari permukaan bumi bagian dalam.  Terdapat beberapa metoda yang dapat dilakukan untuk mengukur kuat medan magnet bumi.  antara lain: metode resonansi magnetik, metode induksi, metode pelat Hall dan metode fluxgate.

Blok Diagram Magnetometer Kototabang

Gambar 2.1 Magnetic Field Measurement

Gambar 2.1 adalah gambar penampang lokasi geomagnet jika dilihat dari ketinggian, lokasi alat ini berada di gedung GAW BMKG kototabang

Gambar 2.2 Magnetometer system di Kototabang

Gambar 2.2 adalah blok diagram dari peralatan magnetometer Kototabang terlihat dari gambar penampang bahwa tri-axial fluxgate sensor terhubung dengan amplifier dengan kabel sepanjang 50m kemudian amplifier terhubung dengan filter box terus ke perangkat komputer antara filter box dengan personal komputer dibackup dengan UPS 100V dan transformer 230V. selanjutnya data yang dihasilkan perangkat ini akan langsung terhubung dengan network ke pusat data EAR2 kototabang.

Pengolahan dan Analisa Data

Sebelum melakukan pengolahan data maka dimulai dengan kegiatan kompilasi data medan magnet bumi dengan menagmbil datanya yang tersimpan di hardisk personal komputer data yang tersedia berformat file  RSYYMMDDXXXX.KTB (RS1012010000.KTB) kemudian data tersebut di olah dengan menggunakan MATLAB 6.1 seperti pada gambar berikut

Gambar 3.1 Matlab 6.1

3.2 Baca Data harian Geomagnet

3.3 Data Harian Geomagnet

Hasil Analisa

           

Dengan tersedianya hasil olahan data harian dan data bulanan geomagnet yang berupa grafik komponen H, D dan Z maka pola variasi medan magnet bumi disekitar Kototabang dapat tergambarkan sehingga dapat digunakan untuk bahan penelitian dibidang Ionosfer dan bidang geomagnet bumi dilingkungan LAPAN secara umumnya.

Afrizal B