STUD! PENGARUH SPREAD F TERHADAP GANGGUAN KOMUNIKASI RADIO AnwAr Santoso Peneliti Bidang Aplihasi Geomagnet dan Magnet Antariksa, LAPAN ABSTRACT Phenomena of ionospherics irregularities such as process TIDs and spread F is a natural phenomenon that caused by increasing geomagnetic activity and gravity wave. Both events are interpretation of ionosphere pattern at that time. Such phenomena causing fluctuation of fof that influence radio communication frequency. This deviation causing the change of receiver antenna frequency then make a fade-out. Spread F events that causing radio communication disturbance was identified from vertical fof from Sumedang circuit (SMD-SMD) data on February, 000 and March, 000. Correlation between spread F with radio communication disturbance is seen with fof increase of about 0% -,% from its median. ABSTRAK Fenomena ketidakteraturan ionosfer yang terlihat pada peristiwa TIDs dan spread F adalah suatu kejadian alam yang disebabkan oleh peningkatan aktivitas geomagnet dan gelombang gravitasi. Kedua peristiwa tersebut merupakan interpretasi dari pola ionosfer pada saat itu. Pola ionosfer tersebut menimbulkan adanya gejala fluktuasi fof, sehingga mengakibatkan terputusnya frekuensi tangkap antena penerima. Pengaruh selanjutnya adalah timbulnya fading (terputusnya komunikasi radio antar dua lokasi). Peristiwa spread F terhadap gangguan komunikasi radio teramati dari data fof vertikal Sumedang (SMD-SMD) tanggal Februari 000 dan Maret 000. Hubungan spread F terhadap gangguan komunikasi radio tersebut terlihat dengan naiknya fof saat kejadian spread F dengan fluktuasi fof berkisar antara 0% -,% dari mediannya. PENDAHULUAN Ionosfer berasal dari kata ionosphere (iono = ion-ion dan sphere = lapisan). Ionosfer adalah lapisan pada atmosfer bumi yang mengandung banyak ion-ion. Lapisan ini berada dalam ionosfer pada ketinggian 9-000 km di atas permukaan bumi (MC Kelly, 989). Lapisan ini berperan sebagai pemantul frekuensi komunikasi radio karena adanya ion-ion yang dikandungnya. Dalam kaitannya sebagai media pemantul frekuensi komunikasi radio maka lapisan ionosfer ini dibedakan menjadi lapisan D, E dan F, Lapisan F memiliki ketinggian antara 90-000 km dan terbagi menjadi lapisan yaitu lapisan Fl dan F (IPS, 99). Lapisan F maksimum yang dapat memantulkan frekuensi komunikasi disebut frekuensi kritis atau fof (MC Kelly, 989). Dalam kegiatan komunikasi radio menggunakan media ionosfer, fluktuasi fof mempengaruhi kelancaran dan kejernihan suara komunikasi. Pada saat badai magnet dan aktivitas matahari kuat, fluktuasi atau ketidakberaturan fof menjadi meningkat. Peningkatan fluktuasi atau ketidakberaturan ini tampak dari penyimpangan fof terhadap mediannya. Dua bentuk ketidakberaturan pola lapisan F diantaranya adalah TIDs {travelling ionospheric disturbance) dan spread F (Waldock dan Jones, 98). Berdasarkan fenomena tersebut maka tujuan kegiatan ini adalah studi pengaruh spread F terhadap gangguan komunikasi radio berupa variasi fof. DATA DAN PENGOLAHAN Data yang digunakan dalam studi kasus ini adalah data menitan ionogram keluaran ionosonda IPS vertical sounding sirkuit SMD-SMD bulan
Januari sampai Maret 000. Langkah pertama pengolahan data adalah identifikasi kejadian spread F dari data menitan ionogram terutama waktu malam hari dalam dua sesi yaitu premidnight antara pukul 8.00-00.00 LT dan postmidmght antara pukul 00.00-0.00 LT sepanjang bulan Januari sampai Maret 000, setelah itu dilakukan scaling untuk menentukan fof. Langkah berikutnya adalah menentukan median bulanan pada masing-masing bulan dari bulan Januari sampai bulan Maret 000 dan dilanjutkan dengan membuat grafik fof terhadap mediannya. Terakhir dilakukan analisis terhadap grafik fof terhadap mediannya. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengolahan awal data ionogram menunjukkan bahwa data ionogram bulan Januari 000 tidak ada (kosong), untuk bulan Februari dan Maret 000 ditampilkan pada Tabel -. Pada Tabel -, notasi (%) adalah jumlah kemunculan spread F terhadap jumlah scluruh ionogram -menitan sepanjang postmidnight dan premidnight. Contoh, pada tanggal Februari 000 postmidnight (00.00-0.00 LT) terjadi kali kemunculan spread F dari sekitar ionogram menitan sepanjang pukul 00.00-0.00 LT atau sekitar (Catatan, jam ierdapat ionogram menitan sehingga dalam durasi 00.00-0.00 LT atau jam terdapat ionogram menitan). Sclanjutnya, contoh hasil pengolahan fof dan mediannya ditampilkan pada Gambar -, Gambar -, Gambar - dan Gambar -. Hasil identifikasi spread F melalui pengamatan menitan ionogram vertical sounding keluaran ionosonda PS sirkuit Sumedang sepanjang bulan Februari - Maret 000 diperoleh kejadian spread F untuk postmidnight dan kejadian spread F untuk premidnight sehingga total keseluruhannya adalah kejadian spread F. Dari kejadian spread F tersebut yang paling intens (lama) terjadi pada tanggal Februari 000 postmidnight yaitu sebesar 9,8% atau kemunculan dari total ionogram menitan sepanjang pukul 00.00-0.00 LT. Peristiwa ini diduga sebagai peristiwa bubble yaitu naiknya gelembung-gelembung partikel sebagai dampak proses ionisasi-rekombinasi partikel di waktu siang hari. Kejadian lain dengan durasi kemunculan spread F lebih dari 0% terjadi pada tanggal Februari 000, Februari 000 dan Maret 000. Selanjutnya dilakukan analisis pola fof terhadap mediannya. Pada Gambar - dengan kemunculan spread F sebesar 9,8% terlihat bahwa pola fof-nya {postmidnight) mengalami kenaikan yang cukup signifikan terhadap mediannya, tepatnya, MHz. Sedang pada pukul 0. -. LT dengan kemunculan spread F sebesar 9,% dan pada pukul.-.8 LT dengan kemunculan spread F sebesar,% variasi (kenaikan) fof-nya tampak tidak terlalu besar. Pada Gambar - dengan kemunculan spread F sebesar,% postmidnight (,% antara pukul 0. - 0.8 LT dan 0% antara pukul 0.8-0. LT ) dan,% premidnight (pukul.8 LT), variasi pola fof terhadap mediannya memiliki kemiripan pola scperti Gambar -, tetapi dengan selisih sekitar,0 MHz. Pada Gambar - dan Gambar - dengan durasi kemunculan spread F-nya kurang dari 0% ternyata variasi fof terhadap mediannya tidak terlalu besar bahkan ada yang hampir tidak tampak. Dengan demikian dapat diasumsikan bahwa kejadian spread F dengan prosentase lebih besar 0% berkorelasi positif terhadap gangguan komunikasi radio HF, hal ini dikarenakan pada saat spread F intens dan fof sangat tidak beraturan maka akan mengakibatkan terputusnya frekuensi komunikasi sebagai peristiwa fade-out. Untuk prosentase kejadian spread F kurang dari 0% maka dampak gangguan komunikasi sebenamya tetap terjadi akan tetapi efeknya terasa kecil. 8
Tabel -: DAFTAR KEJADIAN SPREAD F SEPANJANG FEBRUARI - MARET 000 DARI PENGAMATAN IONOSONDA IPS VERTICAL SOUNDING SIRKUIT SUMEDANG-SUMEDANG (SMD-SMD) Postmidnight (00.00-0 LT) Tanggal Jam Spread F -Feb-OO 00.-0.8 9-Feb-OO -Fefi-OO -Feb-OO -Feb-OO -Feb-OO 8-Feb-OO -Mar-OO -Mar-OO -Msr-OO -Mar-OQ -Mar-OO -Mar-OO -Mar-OO 0-Mar-OO -Mar-00 -Mar-OO 0. 00 8-0 9 0. 0.8-0.8 0.-0.8 00.-0. 0.- 0.- 0.- 0 8 00. - 0 0.-0. 0.8-0. 00.-00.9 0.-0.8 00.-00.8 00. -0 0.-0. 00-00.8 0,8-0.8 0-0.8 0-0 00-00.8 0,-0.8 0 9 A Per % -0%.0% 9.80%.0% 0% 0% 0 80% 0.8% 9.0% -0%.0% 9.0% 8.0% S 0% 0,80% -0% 0.80% 0% 8 0% Tangqai -Feb-00 8-Feb-O0.Feb-0Q -Feb-OO -Mar-OQ -Mar-OO -Mar-QO --..8 -Mar-00 0.8-.8. -.8 -Mar-00 0.8-, 9-Mar-OO.8-.8 0-Mar-OO -Mar-OO 0.8-.. -,8 -Mar-CO -Mar-OO 9-Mar-OO -Mei-Q0 Premidnight (8.00-.00 IT) Jam Spread F,8-.8. - -8 0. -.. -.8. -.B.-.8 0.-.8 0.8-..8-. 0,8-0,8.-.8 0.8--.8 a 0 Per% 0% 8.0% 9.0% 0%.0%.0% 0%.0% 8.0%.0% A 0%.S0% -0% 0% 0.80%,0% 9
0
Untuk penelitian selanjutnya sebaiknya dipertimbangkan juga variasi ketinggian ionosfer seperti hmin, hf, dan lain lain. Saat ini analisis variasi ketinggian lapisan F terhadap spread F belum bisa dilakukan karena keterbatasan data (dalam makalah ini baru diperoleh hanya data fof). Selain itu sebagai validasi maka perlu dilakukan penelitian lebih detail melalui uji komunikasi dengan cara mengirimkan sinyal radio terus-menerus dan kemudian melakukan analisis pola pantul sinyal radionya terutama pada saat spread F yang dapat dilakukan dengan klasifikasi spread F dengan prosentase 0 -, - 0% dan 0-00%. Untuk saat ini (dalam makalah ini) tidak dapat dilakukan uji komunikasi radio tersebut dikarenakan keterbatasan data dan instrumen. Karena terkait dengan peristiwa bubble maka untuk penelitian selanjutnya. KESIMPULAN Kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan di atas adalah bahwa kejadian spread F terutama untuk prosentase > 0% lebih dominan terjadi waktu postmidnight. Selain itu disimpulkan bahwa kejadian spread F dengan prosentase > 0% signifikan menyebabkan gangguan komunikasi radio. DAFTAR RUJUKAN IPS, 99. Solar and Geophysical Summary, Australia. Kelly M. C, 989. The Earth's Ionosphere : Plasma Physics and Electrodynamics, Academics press inc., New York. Waldock and Jones, 98. Source Regions of Medium Scale Traveling Ionospherics Disturbances Observed at Mbid-latitudes, J. Atmos. Terr. Phys., 9, 0.