BAB III

BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Penelitian ini menerapkan metode deskripsi analitik dan menganalisis data
sekunder yang diperoleh dari hasil akuisisi data yang dilakukan oleh Lembaga
Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) dan hasil unduhan dari situs-situs
resmi lembaga penelitian astronomi. Data yang diperlukan untuk melakukan
penelitian ini berupa data CME, badai geomagnet, dan badai ionosfer.
Dalam penelitian ini digunakan data kelajuan CME yang merupakan
sumber kejadian badai geomagnet. Selanjutnya akan dibandingkan data badai
geomagnet dengan badai ionosfer sehingga dapat diketahui keterkaitan antara
badai geomagnet dengan badai ionosfer. Kejadian badai geomagnet diketahui dari
penurunan nilai indeks Dst hingga ratusan nano tesla. Begitu pula dengan kejadian
badai ionosfer, ditandai dengan adanya penurunan atau kenaikan nilai foF2 dari
median bulanannya.
30
31
B. Diagram Alur Penelitian
Data kelajuan CME
Data
Indeks Dst
Badai geomagnet
terkait dengan CME,
dilihat perubahan nilai
indeks Dst
Kandidat CME
sebagai sumber
badai geomagnet
Data foF2
Badai Ionosfer yang terkait
dengan CME, dilihat dari
perubahan nilai frekuensi
Korelasi Badai geomagnet
dengan badai ionosfer
Analisis dan Kesimpulan
Bagan 3.1 Diagram alur penelitian.
32
Berdasarkan desain penelitian pada gambar, maka langkah – langkah
penelitian yang dilakukan yaitu sebagai berikut:
a. Memperoleh data dari kejadian CME Matahari yang terdiri dari waktu
kejadian dan kelajuan lontarannya.
b. Dari data CME tersebut, selanjutnya ditelusuri data indeks Dst yang terjadi
1 – 5 hari setelah tanggal yang bersesuaian dengan waktu kejadian CME.
c. Ditelusuri pula data dari kejadian badai ionosfer yang bersesuaian dengan
kejadian CME dan badai geomagnet diatas, dengan melihat perubahan
frekuensi kritis lapisan F2 yaitu nilai foF2.
d. Setelah data frekuensi kritis foF2 dan geomagnet didapat, masing – masing
dibuat grafik variasi nilainya.
e. Dari grafik – grafik tersebut, maka dapat dianalisis dengan menghitung
korelasi yang didapat antara grafik nilai indeks Dst untuk badai geomagnet
dengan grafik foF2 untuk frekuensi kritis lapisan F2.
f. Dari kedua hasil diatas, maka dapat disimpulkan keterkaitan antara badai
geomagnet dengan badai ionosfer yang dilihat dari korelasi grafik diatas.
C. Instrumen Penelitian
1.
Alat yang digunakan
Pengamatan lapisan ionosfer (50-1.000 Km) menggunakan ionosonda IPS-
71 (Gambar 3.1 dan 3.2) meliputi frekuensi maksimum, frekuensi minimum, dan
frekuensi optimum baik secara sounding vertikal maupun Oblique. Ionosonda
33
merupakan radar ionosfer yang menggunakan gelombang radio HF, yaitu 2 – 20
MHz.
Ionosonda memancarkan gelombang dengan frekuensi dari range tersebut
vertikal ke atas menuju ionosfer. Gelombang yang frekuensinya sama dengan
frekuensi osilasi di suatu lapisan ionosfer akan dipantulkan balik ke Bumi. Oleh
ionosonda, frekuensi yang terpantul dari ionosfer akan direkam menjadi suatu
jejak frekuensi osilasi dan ketinggian ionosfer. Jejak rekam frekuensi osilasi dan
ketinggian ionosfer ini disebut ionogram (Gambar 3.3)
Gambar 3.1. Transmiter Ionosonda IPS-71
Gambar 3.2. Receiver Ionosonda IPS-71
(sumber: www.sql.com)
(sumber:SPD Tanjungsari – LAPAN
Bandung)
34
Gambar 3.3. Ionogram
(sumber: http://sherriequestioningall.blogspot.com/2011/05/haarp-data-off-chartsright-now.html)
Pada gambar ionogram diatas, grafik berwarna menunjukkan nilai
frekuensi pada tiap lapisan ionosfer. Kolom keterangan paling atas menunjukkan
stasiun pengamatan dan waktu pengamatan. Kolom paling kiri gambar
menunjukkan nilai dari frekuensi minimum dari lapisan F1 hingga frekuensi kritis
yang masih dapat dipantulkan di lapisan F2.
2. Data yang digunakan
a. Data aktivitas Matahari yaitu CME hasil pengamatan SOHO/LASCO pada
bulan
Oktober-November
2003
http://cdaw.gsfc.nasa.gov/CME_list/.
yang
Adapun
diunduh
bagian-bagian
dari
yang
diperlukan untuk penelitian ini dari data CME adalah data kelajuan CME.
35
b. Data geomagnet berupa indeks Dst yang berkaitan dengan badai
geomagnet diperoleh dari http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp.
c. Data frekuensi kritis lapisan ionosfer f0F2, diperoleh dari SPD Tanjungsari
- LAPAN Bandung.
D.
1.
Pengolahan Data
Cara pengambilan data kelajuan CME Matahari
a. Data kelajuan CME hasil pengamatan SOHO/LASCO yang diunduh
dari http://cdaw.gsfc.nasa.gov/CME_list/.
b. Setelah masuk ke alamat situs tersebut, akan ditampilkan tabel CME
Catalog dimulai dari tahun 1996 sampai tahun 2010.
c. Data yang digunakan adalah data pada tahun 2003 bulan Oktober dan
November. Dapat dilihat pada tabel 3.1 dibawah.
Tabel 3.1 CME Catalog
∗
Tanda panah menandakan data yang dipilih pada bulan Oktober – November
2003.
36
d. Selanjutnya akan muncul tampilan seperti di bawah.
Tabel 3.2 Data CME yang teramati oleh SOHO/LASCO
e. Setelah itu data kelajuan CME disimpan dalam Microsoft excel.
f. Data kelajuan CME kemudian diolah untuk mendapatkan waktu tempuh
sampai ke Bumi. Sehingga didapat perkiraan waktu terjadinya badai
geomagnet yang kemudian disusul oleh badai ionosfer.
2. Cara pengambilan data badai geomagnet
a. Data geomagnet berupa indeks Dst yang berkaitan dengan badai geomagnet
diperoleh dari http://swdcwww.kugi.kyoto-u.ac.jp.
37
b. Langkah – langkah pengunduhan dapat dilihat pada gambar dibawah:
∗
tanda panah menandakan bagian data yang harus di klik untuk
memperoleh data selanjutnya.
38
39
c. Tampilan akhir hasil unduhan kemudian disimpan dalam Microsoft
Excel.
Gambar 3.4 Data indeks Dst
3. Cara pengambilan data frekuensi kritis lapisan F2 ionosfer (foF2).
Data frekuensi kritis lapisan ionosfer f0F2, diperoleh dari SPD
Tanjungsari -LAPAN Bandung.
40
E. Teknik Pengolahan Data
Pengolahan data yang dilakukan berupa pencarian nilai koefisien korelasi
antara dua variabel yang ditinjau. Data frekuensi kritis F2 dan data indeks Dst
didistribusikan ke dalam grafik yang disimpan pada Microsoft Excel. Data yang
disimpan berupa waktu terjadinya kedua badai tersebut (dalam setiap jam), variasi
dari nilai yang diamati oleh satelit.
Setelah data disimpan pada Microsoft Excel, dibuat grafik hubungan
frekuensi kritis lapisan ionosfer F2 terhadap waktu terjadinya, grafik tingkat
gangguan geomagnet indeks Dst terhadap waktu tejadinya. Adanya gangguan
geomagnet dapat diketahui dengan adanya fluktuasi yang menurun cukup drastis
hingga mencapai ratusan nano tesla.
Gambar 3.5 grafik tingkat gangguan geomagnet indeks Dst pada tanggal 26 – 31
Oktober 2003 dalam waktu UT.
Untuk dapat mengetahui adanya pengaruh aktivitas geomagnet terhadap
lapisan ionosfer, diperlukan suatu pemisahan dari dominasi pengaruh Matahari
dengan cara melakukan pemisahan frekuensi kritis foF2 dari median foF2,
41
sehingga frekuensi relatifnya memberi gambaran gangguan lapisan foF2 yang
sudah terbebas dari dominasi pengaruh Matahari ( Ruhimat et al, 2002)
Gambar 3.6 Grafik Frekuensi Kritis Lapisan Ionosfer F2 tanggal 26 – 31 Oktober
2003 dalam Waktu UT.
Dalam gambar 3.6 dan 3.7 ditunjukkan bahwa setelah terjadi penurunan
indeks Dst, frekuensi relatif dari ionosfer juga menurun hingga mencapai -10
Mhz dari mediannya. Untuk mengetahui sejauh mana dominannya parameter
geomagnet terhadap varibilitas lapisan ionosfer ini dilakukan dengan menghitung
faktor korelasinya.