HUBUNGAN ANTARA HARI TENANG VARIASI MEDAN GEOMAGNET DI SG TONDANO DENGAN AKTIVITAS MATAHARI Joh Maspupu da Setyato Cahyo P Pussaisa LAPAN Jl. Dr. Djudjua No. 33 Badug 4073 Tlp. 06060 Pes. 06. Fax. 0604998 E-mail: joh_mspp@yahoo.com da setya_cp@yahoo.com PENDAHULUAN Secara fisis telah diketahui bahwa kompoe amplitudo da fase dari hari teag variasi meda geomaget bergatug pada aktivitas matahari (lihat Rastogi ad Iyer 976 ; Briggs 984 ; Hibberd 985 ). Selai itu berdasarka peelitia di garis litag khatulistiwa juga terdapat hubuga liier atara amplitudo hari teag variasi meda geomaget S q dega emisi radio matahari 07cm atau F0.7 (lihat Rastogi et al.994). Dega mempertimbagka beberapa referesi di atas timbullah pemikira utuk meyelidiki hubuga fugsioal atara hari teag variasi meda geomaget ΔH di SG Todao dega aktivitas matahari F0.7 secara statistik iferesi (lihat Wilks D.S. 006). Oleh karea itu tujua akhir dari pembahasa makalah ii adalah meetuka wujud hubuga fugsioal tersebut dalam betuk model statistik. Namu yag mejadi masalah adalah bagaimaa megetahui hubuga fugsioal tersebut? Da bagaimaa meetuka model statistikya? Utuk megatisipasi masalah ii diperluka suatu metodologi yag melibatka kosep statistik iferesi yaitu pegujia hipotesa da kecocoka kuadrat terkecil (least square fittig). Selai itu kotribusi dari hasil peyelidika ii adalah utuk memperkuat peryataa fisis tetag kebergatuga hari teag variasi meda geomaget Δ H pada aktivitas matahari F0.7 secara statistik iferesi serta sebagai salah satu kompoe pedukug dalam megkostruksi model empiris hari teag variasi meda geomaget di SG Todao. 63
METODOLOGI Kosep yag diguaka dalam peelitia ii meyagkut statistik iferesi yaitu pegujia hipotesa (lihat Hutsberger D.V. ad Billigsley P. 973; Ostle B. ad MesigR.W. 975) da estimasi berdasarka metode kecocoka kuadrat terkecil (lihat Wilks D.S. 006). Sedagka data yag diguaka dalam kasus peelitia ii adalah data meda geomaget (kompoe H saja) dari SG Todao tahu 00 da 0 dega kriteria Kp + da data global aktivitas matahari yaitu emisi radio matahari pada 07 cm atau dikeal dega otasi F0.7 dari iteret. Data kompoe H ii dipilih pada hari-hari yag telah memeuhi Kp + sebayak 365 (tiga ratus eam puluh lima) hari. Selajutya tahapa kegiata peelitia yag dilakuka ii dapat dijabarka dalam beberapa lagkah berikut : i). Kompilasi data kompoe H tiap hari dari SG Todao dega kriteria Kp + sebayak 365 hari. ii). Hitug ΔH setiap hari pada jam.00 siag (sesuai dega pucak aktivitas matahari) dega megguaka formulasi berikut: H() + H(3) + H(00) + H(0) + H(0) + H(03) ΔH() = H() 6 (lihat YamasakiY. 0). Kemudia lakuka perhituga ii selama 365 hari ( jadi total terdapat 365 data perhituga Δ H () ). iii). Kompilasi data global F0.7 setiap hari yag simulta dega data kompoe H di lagkah i). iv). Tulis X adalah variabel F0.7 da Y adalah variabel Δ H serta adalah bayak data. Kemudia hitug koefisie korelasi r xy = dega megguaka formulasi berikut: ρ X. Y X. Y r xy = [ X ( X ) ].[ Y ( Y ) ] ( lihat Ostle B. ad MesigR.W. 975). v). Guaka prosedur pegujia hipotesa tetag kergatuga dua variabel X da Y ( lihat Hutsberger D.V. ad Billigsley P. 973). a. H 0 : Tidak ada kebergatuga atara variabel-variabel X da Y (atau ditulis : ρ = 0 ). H : Ada kebergatuga atara variabel-variabel X da Y (atau ditulis : ρ 0 ). b. Utuk sampel besar ( 365) guaka uji ormal baku atau uji. c. Ambil α = 5% atau α = %. d. Nilai kritis meurut tabel ormal baku (utuk pegujia dua arah) adalah sebagai berikut : α = ± 96 utuk α = 5% da α = ± 575 utuk α = %. e. Formulasi uji statistikya adalah sebagai berikut : H = r dega r = ρ adalah ilai taksira koefisie korelasi da merupaka bayakya sampel. f. Keputusa pegujia adalah sebagai berikut: Jika H > α atau H < - α maka H 0 ditolak. Jika - α < H < α maka H 0 diterima. Selai itu juga diberika algoritma utuk meghitug koefisie korelasi maupu algoritma utuk melakuka prosedur pegujia hipotesa seperti tertera di bawah ii. Algoritma komputasi koefisie korelasi. i. Kompilasi data xi da i =.... ii. Hitug xi. xi da i =.... iii. Hitug xi xi da xi y i =.... iv. Hitug a =. xi y xi. juga c = a b. i i da b = 64
v. Hitug d =. vi. juga f = d e. xi Hitug g =. juga k = g h. da e = ( da h = ( vii. Hitug u = f.k da m = u. viii. Hitug r = ρ = m c. xi ) ) Algoritma komputasi Uji klaim Hipotesa H atau H a. i. Hitug r = [ X. Y X. X ( X ) ].[ Y ( Y ) ] dega megguaka Algoritma komputasi koefisie korelasi di atas. ii. Hitug H = r. iii. Tetuka α = ± 96 utuk α = 5% iv. atau α = ± 575 utuk α = % Badigka H di lagkah (ii). dega α di lagkah (iii). v. Jika H > α atau H < - α maka H 0 ditolak. atau Jika - α < H < α maka H 0 diterima. vi. Lakuka plotig data Variabel X da variabel Y utuk melihat diagram pecarya. vii. Tetuka model regresiya Y = a. X + a atau Δ H = a. F0.7 + a.. viii. Hitug koefisie regresi a da a dega megguaka formulasi sebagai berikut: X. Y XY a = da X ( X ) a Y. X = a dega X = X ; Y = Y. ix. Nyatakalah model statistik Δ H sebagai fugsi dari F0.7 Y HASIL DAN PEMBAHASAN Pembahasa makalah ii difokuska pada studi kasus peelitia dega megambil lokasi di SG Todao. Data yag diguaka dalam kasus peelitia ii adalah data meda geomaget (kompoe H) dega kriteria Kp + da data global aktivitas matahari yaitu emisi radio 07 cm atau dikeal dega otasi F0.7 dari iteret. Data kompoe H ii dipilih pada hari-hari yag telah memeuhi Kp + sebayak 365 (tiga ratus eam puluh lima) hari. Selajutya hasil-hasil pegamata maupu perhituga dari lagkah-lagkah i) sampai dega iii) pada bagia metodologi makalah tersebut dapat dilihat dalam Tabel Tabel da Tabel 3 di bawah ii. Tabel. Data observasi kompoe H dega kriteria Kp < + No. Date Komp H 0070 393.87 0070 3933.7 3 00703 39337.54 4 00704 39345.7 5 00705 39345.54 6 00706 39338.7 7 00707 390.6 8 00708 3979.55 9 00709 38856.86 0 0070 38960.48 007 398.4 007 398.98 3 0073 3983.64 4 0074 398.78 5 0075 3980.36 6 0076 398. 7 0077 398.08 8 0078 398.69 9 0079 3983.7 0 0070 398.85 007 3984. 007 398.8 3 0073 3983.67 4 0074 3986.35 34 30 3997.89 343 30 3988.33 344 303 3983.3 65
345 304 3988. 346 305 3994. 347 306 390. 348 307 390.8 349 308 3905.83 350 309 3905.54 35 30 398.38 35 3 3930.3 353 3 3938.3 354 33 3936.54 355 34 393.93 356 35 399.56 357 36 3904.59 358 37 3996.73 359 38 399.63 360 39 3993.8 36 30 399.07 36 3 3993.94 363 3 3993.9 364 33 3993.64 365 34 3993.45 Tabel. Data perhituga ΔH () No. Date dh 0007 37.536 0008 3.775 3 0009 6.7804 4 00030 3.898 5 0003 6.855 6 00004 54.3086 7 00005 67.94 8 00007 60.856 9 00009 33.945 0 0000 3.479 000 56.7846 0003 43.6063 3 0009 47.4563 4 0000 63.05 5 000 46.455 6 000 6.6338 7 0007 49.8996 8 0008 54.549 9 00030 44.76 0 00030 47.905 000305 57.4076 000308 50.689 3 000309 40.734 4 00033 47.90 34 009 48.767 343 00 66.437 344 0 78.7304 345 0 57.08 346 03 48.853 347 04 6.4564 348 05 63.7306 349 06 56.40 350 07 43.86 35 08 54.658 35 09 50.9045 353 00 3.7305 354 05 6.76 355 06 39.569 356 07 35.443 357 07 48.398 358 08 44.0408 359 03 4.7359 360 04 45.696 36 05 45.37 36 06 39.754 363 07 5.079 364 08 44.0 365 03 39.480 Tabel 3. Data global F0.7 No. Date Data F0.7 0007 78 0008 76 3 0009 73 4 00030 75 5 0003 75 6 00004 74 7 00005 78 8 00007 90 9 00009 9 0 0000 9 000 94 0003 94 3 0009 84 4 0000 84 5 000 84 6 000 84 7 0007 79 8 0008 78 9 00030 78 0 00030 79 000305 80 000308 76 3 000309 78 4 00033 9 34 009 80 66
343 00 79 344 0 74 345 0 69 346 03 55 347 04 6 348 05 48 349 06 4 350 07 48 35 08 44 35 09 40 353 00 40 354 05 35 355 06 33 356 07 35 357 07 0 358 08 8 359 03 38 360 04 43 36 05 44 36 06 46 363 07 40 364 08 45 365 03 33 Kemudia dihitug koefisie korelasi r xy = dega megguaka formulasi pada lagkah iv) di bagia metodologi ii ρ sehigga diperoleh r xy = = 0.483 Selajutya guakalah prosedur pegujia hipotesa seperti pada lagkah v) a. s/d v)f. dega megambil α (level of sigificace) sebesar 5%. Hasil dari pegujia hipotesa ii meujukka bahwa terdapat hubuga atara variasi hari teag ΔH dega aktivitas matahari F0.7 pada tigkat kepercayaa (level of cofidece) sebesar 95 %. Setelah itu lakuka plotig data variabel Δ H versus variabel F0.7 da hasilya dapat dilihat seperti pada Gambar di bawah ii yaitu regresi garis lurus atau liier (tulis persamaaya Y = a. X + a atau Δ H = a. F0.7 + a ). ρ dh 0 00 80 60 40 Diagram Pecar dh vs F0.7 0 y = 0.6x + 9.44 0 0 50 00 50 00-0 F0.7 Gambar. Diagram pecar hari teag variasi meda geomaget ΔH versus aktivitas matahari F0.7 Dega megguaka formulasi seperti pada lagkah viii) aka diperoleh koefisie regresi a = 0.6 da a = 9.44. Dega demikia diperoleh model regresi liier atara hari teag variasi meda geomaget ΔH dega aktivitas matahari F0.7 sebagai berikut: Δ H = 0.6 F0.7 + 9.44. KESIMPULAN Dari hasil pembahasa makalah ii dapat disimpulka bahwa terdapat hubuga liier atara hari teag variasi meda geomaget ( ΔH ) dega aktivitas matahari F0.7 pada tigkat kepercayaa (level of cofidece) sebesar 95 %. Selai itu wujud hubugaya dapat diyataka sebagai Δ H = 0.6 F0.7 + 9.44 sedagka kotribusi dari hasil peyelidika ii adalah sebagai model parsial yag diguaka utuk megkostruksi model empiris hari teag variasi meda geomaget di SG Todao. Selajutya proses maupu prosedur pegujia yag serupa utuk meetuka hubuga atau kebergatuga atara hari teag variasi meda geomaget ( ΔH ) dega aktivitas matahari F0.7 juga dapat diterapka pada stasiu-stasiu geomaget LAPAN laiya. UCAPAN TERIMA KASIH Secara khusus saya ucapka terima kasih kepada reka sekerja di bidag Geomagsa LAPAN yaitu saudara La Ode Musafar MSc. yag telah memberika bayak sumbaga pemikira dalam diskusi tetag pegertia data fisis kompoe-kompoe H D meda geomaget. 67
DAFTAR PUSTAKA []. Briggs B.H.(984) The variability of ioospheric dyamo currets J. Atmos. Terr. Phys. 59 pp.497-509. []. Hibberd F.H. (985) The geomagetic Sq variatio Aual semi aual ad solar cycle variatios ad rig curreteffects J. Atmos. Terr. Phys. 47 pp.34-35. [3]. Hutsberger D.V. ad Billigsley P. (973). Elemets of Statistical Iferece Ally ad Baco Ic. Bosto. [4]. Ostle B. Ad MesigR.W. (975). Statistics i Research Amer. J.The Iowa Uiversity press Iowa. [5].Rastogi R.G. ad Iyer K.N. (976) Quiet day variatio of geomagetic H-field at low latitudes J. Geomag. Geoelectr. 8 pp.46-479. [6]. Rastogi R.G. et.al.(994) Seasoal variatios of geomagetic D H ad fields at low latitudes J. Geomag. Geoelectr. 46 pp.5-6. [7]. Wilks D.S. (006). Statistical Methods i the Atmospheric Scieces Academic Press (AP) Elsevier Ic. Oxford. [8].Yamasaki Y.(0) A empirical model of the quiet daily geomagetic field variatio Joural of Geophysical Research vol. 6 pp. A03. 68