Top Banner
UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : Yohanes Tasar, Ahmad Kadarisman, Mahmud Yusuf, Abdul Aziz I. Pendahuluan Penelitian tentang perubahan nilai medan magnet bumi terkait dengan aktifitas stress pada mantel bumi bagian atas telah lama dilakukan, dan muncul istilah Tectonomagnetism ( Nagata, 1969). Sedangkan perubahan medan magnet bumi yang berhubungan dengan kejadian gempabumi adalah Seismomagnetic ( Stacey, 1963). Proses tektonik stress berhubungan dengan tiga jenis efek 1) Dilatancy (Scholz, 1973) 2) Electrokinetic 3) Piezomagnetic (Stacey,1972). Sumber magnetbumi yang terrekam oleh peralatan berasal dari sistem internal bumi dan Eksternal gambar 1. Sistem internal yang pertama yang dominan berkontribusi memberikan medan magnetbumi adalah efek hidodinamika dinamo dari pergerakan Fluida pada inti bumi, dan yang kedua adalah lapisan batuan yang sudah termagnetisasi pada saat pembekuan. Sedangkan faktor eksternal adalah aktifitas Matahari yang menyebabkan adanya penyebaran gelombang elektromagnetik dari Matahari.
10

UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Apr 28, 2019

Download

Documents

trinhdung
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI

Oleh :

Yohanes Tasar, Ahmad Kadarisman, Mahmud Yusuf, Abdul Aziz

I. Pendahuluan

Penelitian tentang perubahan nilai medan magnet bumi terkait dengan aktifitas

stress pada mantel bumi bagian atas telah lama dilakukan, dan muncul istilah

Tectonomagnetism ( Nagata, 1969). Sedangkan perubahan medan magnet bumi

yang berhubungan dengan kejadian gempabumi adalah Seismomagnetic

( Stacey, 1963). Proses tektonik stress berhubungan dengan tiga jenis efek 1)

Dilatancy (Scholz, 1973) 2) Electrokinetic 3) Piezomagnetic (Stacey,1972).

Sumber magnetbumi yang terrekam oleh peralatan berasal dari sistem internal

bumi dan Eksternal gambar 1. Sistem internal yang pertama yang dominan

berkontribusi memberikan medan magnetbumi adalah efek hidodinamika dinamo

dari pergerakan Fluida pada inti bumi, dan yang kedua adalah lapisan batuan

yang sudah termagnetisasi pada saat pembekuan. Sedangkan faktor eksternal

adalah aktifitas Matahari yang menyebabkan adanya penyebaran gelombang

elektromagnetik dari Matahari.

Page 2: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Sumber Internal

Sumber Eksternal

Gambar 1. Sumber Magnet bumi

Medan magnet bumi merupakan besaran vektor yang mempunyai arah dan

besaran (Intensitas), dinyatakan dalam komponen-komponen horizontal dan

vertical. Deklinasi dan Inklinasi merupakan besaran sudut komponen vector

medan magnet bumi. Dijelaskan dalam gambar 2.

Gambar 2. Komponen medan magnet bumi

Sedangkan Deklinasi adalah sudut yang dibentuk oleh arah vektor medan

magnet bumi disuatu tempat dengan arah utara geografis, Inklinasi adalah sudut

yang dibentuk oleh arah medan magnet bumi disuatu tempat dengan bidang

horisontal. Variasi harian yang direkam oleh fluxgate magnetometer. Gambar 3

Page 3: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Gambar 3. Variasi harian medan magnet bumi

Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun

Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan output data

dengan interval sampling 1 detik, dan diharapkan dapat mengamati anomali

magnet pada saat terjadi gempa bumi.

II. Metode

Pengukuran variasi harian medan magnet bumi dapat diukur dengan Fluxgate

magnetometer. Fluxgate magnetometer bekerja dengan prinsip dua buah

kumparan primer dan sekunder yang mengubah medan listrik menjadi medan

magnet, karena kedua kumparan memiliki arah lilitan yang berlawanan maka

medan magnet yang dihasilkan akan saling meniadakan, tetapi jika ada medan

magnet luar yang searah dengan inti sensor akan terukur nilai dan dapat

dinyatakan sebagai medan magnet luar yang berada disekitar sensor.

Stasiun observasi magnetbumi Pelabuhan Ratu dan kupang dibangun pada

tahun 2006, dengan dipasang peralatan magnet bumi digital. Fungsi utama

kedua stasiun tersebut dalam mengamati parameter magnet bumi melengkapi 3

stasiun magnetbumi yang telah ada sebelumnya yaitu Tangeng, Tuntungan dan

Manado.

Page 4: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Peralatan yang dipasang di Pelabuhan Ratu dan Kupang memiliki spesifikasi

yang sama diantaranya :

1. Fluxgate magnetometer 3 komponen ( Suspended version),Gambar 4

2. Fluxgate electronic digital device

3. Proton Magnetometer

4. DI Flux Theodolite ( Alat Pengamatan Absolute )

Gambar 4. Fluxgate magnetometer Suspended

Fluxgate magnetometer tipe Suspended keluaran dari Danish Meteorological

Institute ini memiliki spesifikasi sebagai berikut :

1. Output range : ± 64000 nT

2. Resolusi : 0.2 nT

3. Sensitivity : 631 nT/Volt

4. Long term drift : < 0.3 nT/years

5. ADC digitizer : 16 Bit

Pada awal pemasangan perangkat Fluxgate magnetometer ditambah dengan

perangkat Digitizer Indigo dengan tujuan untuk mengabungkan data fluxgate

magnetometer dan Proton Magnetometer dengan output data samping 5 detik.

Page 5: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Kemudian pada bulan Agustus 2016 dilakukan upgrade system dan software

akusisinya pada peralatan tersebut sehingga dapat mengeluarkan data dengan

sampling 1 detik seperti digambarkan pada skema konfigurasi pada gambar 5.

Konfigurasi Sebelum di Upgrade

Konfigurasi Setelah Upgrade

Gambar 5. Kofigurasi Peralatan Magnetometer

Page 6: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

III. Hasil dan Pembahasan

Upgrade sistem peralatan dengan output data sampling 1 detik cukup

signifikan memberikan kontribusi untuk mengamatan gempabumi.

Phenomena Seismomagnetic ( pengaruh perubahan sifat magnetik batuan

pada saat terjadi gempa bumi) dapat terrekam dengan baik oleh stasiun

magnet bumi di Pelabuhan Ratu, dan Kupang Dari 17 kali kejadian

gempabumi dengan magnitude skala diatas 5 SR selama periode Juli 2016 –

Juli 2017, ada 15 kali kejadian gempa yang anomali perubahan variasi

medan magnet bumi yang tercatat di Pelabuhan Ratu, dan 2 kali kejadian

gempabumi disekitar Kupang Terrekam di stasiun observasi Bau Mata

Kupang.

Info Gempa bumi

Tanggal 19 Oktober 2016 jam 00:26:01

Lokasi : -4.8626 LS ; 108.1627 BT

Kedalaman : 614 Km

Magnitute :6.6 SR

Jarak : 120 Km Timurlaut Subang Jawabarat

Gambar 6. Rekaman fluxgate Magnetometer pada saat gempa bumi di Laut

Jawa

Page 7: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Info Gempa bumi

Tanggal 05 Desember 2016 Jam

01:13:04 UTC

Lokasi : -7.316 LS ; 123.380 BT

Kedalaman : 526 Km

Magnitute :6.3 SR

Jarak : 147 Km Timurlaut Kupang, NTT

Gambar 7. Rekaman Fluxgate magnetometer pada saat terjadi gempa bumi

di Flores

Gempa bumi yang terjadi di Laut Jawa terekam oleh Fluxgate magnetometer

di stasiun Pelabuhan Ratu mengalami gangguan magnetik selama 4 menit

dengan amplitude maksimum 40 nT (nanoTesla) Gambar 6, sedangkan

gempa bumi yang terjadi di Flores terekam oleh Fluxgate magnetometer di

stasiun Kupang mengalami gangguan magnetic selama 5 detik dengan

Page 8: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

amplitude 20 nT Gambar 7. Phase gelombang seismik P dan S terlihat jelas

pada variasi magnetik.

Selain itu ada perubahan pola variasi harian beberapa jam sebelum

terjadinya gempa bumi, yang dapat diduga sebagai prekursor gempa

bumi.Gambar 8

Gambar 8. Anomali variasi medan Magnet Bumi sebelum terjadinya gempa

bumi

Page 9: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

Tabel 1. Rekap kejadian gempa bumi yang terekam pada Fluxgate magnetometer di

stasiun Pelabuhan Ratu

No Date Time Latitude Longitude Depth Mag MagType

1 7/8/2017 22:48:36 -7.4516 105.9556 42.73 5.2 mb

2 6/11/2017 23:15:06 -8.3071 106.2682 7 5.6 mww

3 4/24/2017 21:29:00 -6.0171 105.3705 50.16 5 mb

4 4/23/2017 18:01:13 -7.7404 108.0192 72.22 5.2 mb

5 3/21/2017 13:13:40 -6.0389 104.366 54.71 5.3 mb

6 3/14/2017 4:36:30 -5.6225 110.1835 545.67 5.1 mb

7 2/19/2017 15:14:08 -6.4023 104.6528 45.93 5.1 mb

8 2/15/2017 18:53:39 -7.5161 107.3878 77.33 5 mb

9 2/8/2017 8:34:18 -7.5557 106.9498 74.88 5 mb

10 1/2/2017 21:02:25 -8.7459 108.7974 38.14 5.2 mb

11 11/7/2016 21:31:28 -8.11 104.8401 33 5.8 mww

12 10/19/2016 0:26:01 -4.8626 108.1627 614 6.6 mww

13 9/11/2016 15:35:06 -6.3091 105.2056 10 5 mb

14 8/12/2016 8:30:08 -6.5442 104.9177 56.45 5.2 mb

15 8/12/2016 7:17:15 -6.5866 104.8479 44.17 5.1 mb

16 8/7/2016 14:02:40 -5.9627 104.164 48.95 5 mb

17 7/29/2016 9:07:10 -9.5526 107.018 10 5 mb

Page 10: UPGRADE SISTEM PERALATAN MAGNET BUMI Oleh : … · Pada tahun 2016 dilakukan upgrade sistem peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu dan Kupang dengan tujuan untuk mengingkatkan

IV. Kesimpulan

1. Hasil upgrade system peralatan magnet bumi di stasiun Pelabuhan Ratu

dan kupang dapat merekam gangguan magnetik pada saat terjadi gempa

bumi.

2. Ada anomaly variasi medan magnet bumi beberapa saat sebelum

terjadinya gempa bumi.

V. Daftar Pustaka

1. Nagata, T. (1969) : Basic magnetic propesties of rock under the effect of

mechanical stresses Tectonophysic, 21. 427-445

2. Stacey, F.D. (1963) ; Seismomagnetic effect and the possibility of

forecasting earthquake. Nature. 200 1083-1085

3. Stacey F D and Johnston M J S (1972): Theory of the piezomagnetic

effect in Titanomagnetic bearing rocks ; Pageoph 97 146-155

4. Scholz C H, Sykes L R and Agarwal Y P. (1973): Earthquake Prediction :

A Physical Basis ; Science 181, 803-809