## ARUS CINCIN DAN PENGARUHNYA TERHADAP MEDAN GEOMAGNET DI WILAYAH INDONESIA (RING CURRENT AND IT'S EFFECT  ON THE GEOMAGETIC FIELD IN
INDONESIA REGION)
Mamat Ruhimat Pusat Sains Antariksa Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Jl. Dr. Djundjunan 133 Bandung 40173 Indonesia e-mail: mamat.ruhimat@lapan.go.id
Diterima 22 Juli 2015, Direvisi 24 September 2015, Disetujui 24 Desember 2015

## ABSTRACK
The  presence  of the  flowing  ring  currents  at  equatorial  ionosphere  can  be  traced  from  the disturbance of geomagnetic field. The magnetic reconnection can lead to energy transfer from the solar wind  into  the  inner  of   the  magnetosphere.  This  energy  recorded  as  the  decrease in the  intensity  of Earth's magnetic field, known as geomagnetic disturbance. By using the data of  the solar wind and the  interplanetary  magnetic  field,  its  can  be  estimated  energy  of  the  solar  wind-magnetosphere coupling, electric field reconnection and  the energy injected into the ring current.  We analyzed three events on  May 3,2010, May 29,2010 and  June 12,  2010.  Two of them ( May 3, 2010 and May  29, 2010  events)  have  the  injection energy  Q  =  14.8  nT/h  and  21.4  nT/h  repectively.  Based  on  hourly geomagnetic  disturbances  mapping  in  Indonesia  we  can  see  geomagnetic  disturbance  movement it indicates the field of ring current from east to west. While the June 12, 2010 event result the injection energy very low Q= 2.9 nT/h and did not show the existence of a ring current.
Keywords: Geomagnetic disturbance, Magnetosphere, Solar Wind,  Energy Transfer, Ring Current

## ABSTRAK
Arus  cincin  yang  mengalir  di  ionosfer sekitar ekuator  dapat  diketahui  keberadaannya  pada kejadian  gangguan  geomagnet.  Dalam  peristiwa  rekoneksi  magnet  terjadi transfer energi  dari  angin surya menuju magnetosfer bagian dalam. Energi ini diteruskan hingga te rekam di permukaan  Bumi dan  menyebabkan  adanya  penurunan  intensitas  medan  geomagnet  yang  dikenal  dengan  gangguan geomagnet.  Dengan  menggunakan  data  angin  surya  dan  medan  magnet  antarplanet,  dapat diperkirakan  besarnya  energi  kopling  angin  surya  magnetosfer,  medan  listrik  merger,   dan  energi injeksi untuk arus cincin. Dari tiga kejadian yang dianalisis, dua di antaranya yaitu pada 3 Mei 2010 dan 29 Mei 2010 memiliki energi injeksi untuk arus cincin masing-masing Q =14,8 nT/jam dan 21,4 nT/jam.  Berdasarkan  hasil  pemetaan  gangguan  ge omagnet  di  wilayah  Indonesia  terlihat  adanya pergeseran gangguan geomagnet dari Timur ke Barat. Hal ini menunjukkan adanya aliran arus cincin yang  mengalir  dari  Timur  ke  arah  Barat.  Sedangkan  kejadian  12  Juni  2010  menghasilkan  energi injeksi yang rendah Q = 2,9 nT/jam, dan tidak menunjukan adanya arus cincin.
Kata Kunci: Gangguan geomagnet, Magnetosfer, Angin surya, Transfer energi, Arus cincin

## 1 PENDAHULUAN
Gangguan  geomagnet  merupakan  fenomena  alam  yang  sering  muncul  akibat dari interaksi medan geomagnet  dengan medan magnet lainnya, yang sumbernya bisa dari  dalam  Bumi  atau  dari  luar  Bumi.  Di  magnetosfer  medan  geomagnet  dapat berinteraksi dengan medan magnet  antar  planet. Dalam keadaan normal jarak  batas magnetosfer ( magnetopause )  siang hari sekitar 70.000 km (10-12 R E ; dengan 1  R E = jari-jari Bumi = 6371 km) dari pusat  Bumi, magnetosfer  ini sangat dipengaruhi oleh gaya angin surya. Di sisi Bumi bagian  malam jarak magnetosfer sekitar (20-25) R E dan ekornya dapat mencapai lebih dari 200 R E (Magnetosfer Bumi, http://id.wkikpedia.org). Ketika  medan  geomagnet  berinteraksi  dengan  medan  magnet  matahari  yang  dibawa oleh  angin  surya  (medan  magnet  antar  planet/ Interplanetary  Magnetic  Field (IMF)) dalam peristiwa rekoneksi, maka akan mengakibatkan berlangsungnya transfer energi ke  dalam  magnetosfer  Bumi  (Koskinen  dan  Taskanen.,  2002,  Burton  et  al.,  1975). Fenomena gangguan magnet seperti badai magnet dan substorm terkait dengan sistem arus.  Semua sistem arus mempengaruhi medan geomagnet dan terutama komponen horisontalnya di permukaan Bumi (Zaourar, 2013).
Arus  cincin  merupakan  salah  satu  dari  sistem  arus  yang  terjadi  di  ekuator dengan  ketinggian  antara  10.000  km  sampai  dengan  60.000  km  dan  puncaknya biasanya terletak antara 3-5 R E . Arus cincin ini dipicu oleh  terjadinya  transfer energi dari angin surya ke magnetosfer hingga ke ionosfer.  Arus cincin ini mengalir dari timur ke barat. Arus cincin ditandai dengan indeks Dst atau tingkat gangguan geomagnet di lintang  rendah  dan  menengah,  peningkatan  arus  cincin  diikuti  dengan  penurunan indeks  Dst.  Pemulihan  medan  magnet  yang  terganggu untuk  kembali  normal  sesuai dengan  menghilangnya  arus  cincin  (MacMahon  dan  Llop-Romero,  2008;  Van  Zele, 2002; Ballatore dan Gonzales, 2003; Le et al ., 2004).
Indeks yang umum digunakan dari badai geomagnet atau gangguan geomagnet adalah  indeks  Dst.  Indeks  Dst  berasal  dari  gangguan  komponen  horisontal  medan geomagnet yang diukur pada lintang menengah stasiun landas  Bumi dan dinyatakan dalam satuan nT ( nano  tesla ). Energi arus cincin dibawa oleh ion berenergi masuk ke dalam magnetosfer melalui peristiwa rekoneksi. Rekoneksi terjadi ketika kedua medan magnet  memiliki  arah  yang  berlawanan.  Hal  ini  terjadi  ketika  medan  magnet  antar planet mengarah ke selatan dan medan geomagnet ke utara. Oleh karena itu masukan energi  arus  cincin  dianggap  sebanding  dengan  parameter upstream vB s ,  dengan  v adalah kecepatan angin surya dan B s adalah medan magnet antar planet komponen B z arah selatan (Burton et al ., 1975).
Lembaga  Penerbangan  dan  Antariksa  Nasional  (LAPAN)  memiliki  beberapa stasiun  geomagnet  yang  tersebar  di  wilayah  Indonesia  untuk  mengamati  variasi geomagnet, baik milik sendiri maupun hasil kerja sama dengan instansi lain. Tujuan pengamatan  ini  adalah  untuk  memantau  kondisi  lingkungan  antariksa  dan  cuaca antariksa  khususnya  di  atas  Indonesia.  Di  sisi  lain  dengan  pemetaan  gangguan geomagnet  di  wilayah  Indonesia  diharapkan  dapat  diketahui  keberadaan  arus  cincin yang diduga terkait dengan fase utama gangguan geomagnet (Van Zele, 2002). Dengan mempelajari  proses  dari  interaksi  yang  terjadi  di  magnetosfer  dan  di  ionosfer diharapkan dapat dipahami dan diketahui sumber gangguan geomagnet yang sampai di  permukaan  Bumi,  khususnya  di  lintang  rendah  ini  terkait  dengan  dinamika magnetosfer.  Sehingga  dengan  penelitian  arus  cincin  dan  pengaruhnya  terhadap medan geomagnet di wilayah Indonesia ini, melalui pemantauan gangguan geomagnet dapat mengetahui keberadaan arus cincin yang ada di ionosfer kemudian energi input di magnetosfer dan medan listrik merger saat terjadi rekoneksi magnet.

## 2 DATA DAN METODOLOGI
Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  berupa  variasi  harian  geomagnet komponen  H  pada  3  Mei  2010,  29  Mei  2010,  dan  12  Juni  2010  dari  7  stasiun geomagnet di Kototabang, Sumedang, Pontianak, Parepare, Manado, Kupang dan Biak, lokasi masing-masing stasiun tercantum dalam Tabel 2-1. Sedangkan data angin surya dan  medan  magnet  antar  planet  diperoleh  dari  alamat  omniweb.gsfc.nasa.gov/form/ dx1.html.
Pengolahan  data mulai dari perata-rataan dilakukan untuk mendapatkan data jam-an  dan  dilakukan  pemisahan  gangguan  geomagnet  dari  variasi  hari  tenangnya, hingga pemetaan gangguan geomagnet di Indonesia menggunakan data dari 7 stasiun. Model  empirik  hari  tenang  geomagnet  yang  digunakan  bergantung  pada  aktivitas matahari,  usia  bulan,  hari  dalam  tahun  dan  waktu  lokal   (Ruhimat et  al. ,  2013; Yamazaki et  al. ,  2011;  Kakinami et  al. ,  2009).  Langkah  ini  dilakukan  untuk memisahkan gangguan geomagnet dari data variasi  harian geomagnet untuk masing- masing stasiun. Tingkat gangguan geomagnet dihitung menggunakan persamaan  (2-1) (Habirun, 2007).
        m t Sq t H t H t D ,
0    (2-1)
atau
      m t Sq t H t D ,    (2-2)
dengan  D(t)  tingkat  gangguan  geomagnet,  H(t)  medan  magnet  komponen  horizontal, H 0 (t)  base  line  medan  magnet  komponen  horizontal ,  ∆H(t)  variasi  medan  magnet komponen horizontal, Sq(t,m) variasi hari tenang pada waktu t dan bulan m.

## Tabel 2-1: KOORDINAT LOKASI STASIUN GEOMAGNET
No. Nama Stasiun Kode Lintang Bujur 1. Stasiun Pemantau Atmosfer Global Kototabang BMKG KTB 0,23 ⁰ LS 100,32 ⁰ BT 2. Balai  Pengamatan  Dirgantara  Pontianak, LAPAN PTN 0,05 ⁰ LU 109,54 ⁰ BT 3. Loka  Pengamatan  Dirgantara  Sumedang, LAPAN TJS 6,91 ⁰ LS 107,83 ⁰ BT 4. Stasiun Geofisika Manado, BMKG MND 1,30 ⁰ LU 124,93 ⁰ BT 5. Balai Pengindraan Jauh Parepare, LAPAN PRP 3,98 ⁰ LS 119,65 ⁰ BT 6. Stasiun Geofisika Kupang, BMKG KPG 10,21 ⁰ LS  123,65 ⁰ BT 7. Balai  Penjejakan  dan  Wahana  Kendali Antariksa Biak, LAPAN BIK 1,18 ⁰ LS 136,10 ⁰ BT
Gangguan geomagnet tiap jam yang diperoleh dari 7 stasiun tersebut kemudian dipetakan dengan menggunakan metode Kriging (Ruhimat, 2014).
Parameter masukan energi dalam peristiwa transfer energi dari angin surya ke magnetosfer yaitu parameter epsilon ( ɛ ) (Koskinen dan Taskanen,  2002; Kan dan Lee, 1979). Parameter energi tersebut ditentukan dengan persamaan (2-3).
2 0 4 2 0 2 4 r vB          
 sin (2-3)
dengan v adalah kecepatan angin surya, B adalah medan magnet antar planet, tan ф = |By|/Bz , r 0 adalah jarak Bumi ke magnetopause dan nilai numerik dari 4π/µ 0 = 10 7 . Shue  et  al.,(2000),  Nagatsuma et  al. ,(2015),  menghitung  r 0 dengan  menggunakan persamaan (2-4).
              6 6 1 0 24 8 29 1 22 10 , , , , SW Z P B Tanh r
(2-4)
dengan B z adalah medan magnet  antar  planet arah  selatan dan P SW adalah tekanan dinamik angin surya di magnetopause .
Mengitung medan listrik ekuatorial pada saat rekoneksi atau merger (Saiz et al. ,2013; Ballatore dan Gonzales, 2003; Kan dan Lee,1979) dengan persamaan (2-5):
       2 2  sin t m vB E (2-5)
dengan  B t adalah  proyeksi  dari  medan  magnet  antar  planet  pada  bidang  YZ,
  2 2 Z Y t B B B   dan ф adalah sudut antara  B y dan B Z ,   Z Y B B   tan .
Dari  kopling  magnetosfer-ionosfer  akan  diperoleh  persamaan  keseimbangan  energi arus cincin yakni persamaan (2-6).
 * * Dst Q t Dst    
(2-6)
dengan τ adalah waktu peluruhan Dst yang konstan dan Q adalah energi injeksi arus cincin yang dinyatakan sebagai fungsi linear dari vB s (Burton et al. , 1975; O’Brien dan McPherron, 2000; Nagatsuma et al. , 2015). Q diperoleh melalui persamaan empirik (2-7).   49 0 4 4 , ,    s vB Q (2-7)
Dalam Persamaan. (2-6), Dst* adalah Dst yang dikoreksi oleh efek dari tekanan angin surya  (atau  terkait  arus magnetopause )  dan  arus  cincin  waktu  tenang,  yang perumusannya  seperti  persamaan  (2-8)  (Nagatsuma et  al. ,  2015;  O’Brien  dan McPherron, 2000).
c bP Dst Dst
SW    2 1 * (2-8)
dengan P SW adalah tekanan dinamik angin surya dan b serta c adalah konstanta.

## 3  HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  studi  kasus  ini  digunakan  tiga  set  data,  dengan  2  set  terkait  dengan kejadian  gangguan geomagnet dan  1 set data tidak terkait dengan gangguan geomagnet. Rincian analisisnya sebagai berikut.

## 3.1 Analisis Data Geomagnet 29 Mei 2010
Pada  29  Mei  2010  di  wilayah  Indonesia,  salah  satunya  di  stasiun  geomagnet Manado, rekaman data geomagnet seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 3-1.  Kurva
bagian atas  Gambar 3-1(a) menunjukkan variasi harian geomagnet  (∆H) komponen H (komponen horizontal magnet arah utara-selatan). Kurva bagian tengah Gambar 3-1(b) menunjukkan  variasi  hari  tenang  geomagnet  (SqH)  pada  29  Mei  2010.  Kurva  dari Gambar 3-1(c) menunjukkan gangguan geomagnet (DH) yang merupakan pengurangan variasi  harian  geomagnet  oleh  variasi  hari  tenangnya.  Adanya  gangguan  geomagnet dapat diketahui melalui penurunan kurva gangguan geomagnet komponen H ini mulai pukul 00:00 UT  sampai pukul 12:00 UT dan kembali menuju kondisi normal setelah pukul 12:00 UT.
Peristiwa gangguan geomagnet pada 29 Mei 2010 ini tidak terlepas dari adanya aktivitas  angin  surya  dan  medan  magnet  antar  planet  di  magnetosfer  yaitu  adanya peningkatan kerapatan partikel dan terutama peningkatan  medan magnet antar planet arah Selatan. Kondisi angin surya pada 29 Mei 2010 ditunjukkan dalam Gambar 3-2. Dalam Gambar tampak kecepatan angin surya berada di kisaran 350 km/s. Adanya peningkatan  kecepatan  angin  surya  dapat  merenggangkan  kerapatan  partikel  atau menurunkan kerapatannya dan demikian pula sebaliknya pada saat kecepatan angin surya  menurun  secara  perlahan  akan  diikuti  peningkatan  kerapatan  partikel  angin surya. Pada kejadian ini kondisi medan magnet  antar  planet dalam Bz mengarah ke Selatan. Bz memiliki nilai negatif. Pada kondisi  arah medan magnet  antar  planet ke Selatan  berlawanan arah dengan  garis gaya  medan geomagnet yang selalu mengarah ke  utara,  maka  terjadilah  peristiwa  rekoneksi  magnet.  Dalam  peristiwa  ini  terjadi proses transfer energi dari angin surya ke magnetosfer.
Gambar 3-1: Masing-masing  dari  gambar  atas  ke  bawah  menunjukkan  a)  variasi  harian  geomagnet komponen horizontal (∆H) pada 29 Mei 2010, b) variasi hari tenang geomagnet (SqH) dan c)  gangguan  geomagnet  (DH)  dari  stasiun  geomagnet  Manado.  Puncak  gangguan geomagnet terlihat sekitar pukul 12 UT
Gambar 3-2: Kondisi kecepatan dan kerapatan partikel angin surya serta medan magnet antar planet pada 29 Mei 2010 dari Goddard Space Flight Center, Space Physics Data Fasility, http:// omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html
Kecepatan angin surya relatif  rendah, dan tidak banyak bergejolak, sementara terjadi  peningkatan  kerapatan  sekitar  9  partikel/cm 3 pada  pukul  01:00  UT  sampai dengan  pukul  04:00  UT.  Puncak  Gangguan  geomagnet  terjadi  pada  pukul  12:00  UT ditunjukkan dalam Gambar 3-2. Untuk mengetahui kondisi di magnetosfer pada satu jam sebelumnya, yaitu pada pukul 11:00 UT, kerapatan angin surya 4,6 partikel/cm 3 dan  kecepatannya  352  km/s.  Sedangkan  medan  magnet  antar  planet  mengarah  ke Selatan  mencapai  -13,8  nT.  Dengan  kondisi  angin  surya  dan  medan  magnet  antar planet  seperti  itu  dapat  diketahui  energi  masukannya.  Energi  kopling  antara  angin surya  dan  magnetosfer  dihitung  menggunakan  persamaan  (2-3)  dan  hasilnya  energi mencapai  2,12  x  10 +12 Joule  pada  pukul  11:00  UT.  Dalam  hal  ini  nilai  r 0 =  8,9  R E , ditentukan  berdasarkan  persamaan  (2-4).  Medan  listrik  merger  E m ditentukan berdasarkan  persamaan  (2-5)  dan  diperoleh  nilainya  sebesar  4,8  mV/m.  Gangguan geomagnet di lintang rendah ini  disebabkan oleh arus cincin dan arus magnetopause yang  berasal  dari  tekanan  dinamik  angin  surya.  Kontribusi  tekanan  dinamik  angin surya terhadap gangguan  geomagnet  dihitung  menggunakan  persamaan (2-8) dengan konstanta b = 7,26 dan c = 11 (Nagatsuma et al ., 2015), sehingga gangguan geomagnet terbebas dari efek magnetopause . Gangguan geomagnet ini   dinyatakan dalam indeks Dst*  dan  berdasarkan  persamaan  (2-8)  diperoleh  nilai  Dst*  =  -73  nT.  Nilai  ini menunjukkan gangguan geomagnet yang ditimbulkan oleh arus cincin.
Dari peta dalam Gambar 3-3, nampak adanya pergeseran gangguan geomagnet dari timur ke arah barat dengan kecepatan sekitar 55 km/jam. Hal ini menunjukkan keberadaan  arus  cincin.  Dengan  menggunakan  persamaan  (2-7)  diperoleh  estimasi energi injeksi untuk arus cincin (Q) pada tanggal 29 Mei 2010 pukul 11:00 UT adalah sebesar Q= 21,4 nT/jam.
Gambar 3-3: Peta gangguan geomagnet  wilayah Indonesia 29 Mei 2010 dari pukul 00:00  UT sampai dengan pukul 21:00 UT

## 3.2 Analisis Data Geomagnet 3 Mei 2010
Dengan  cara yang sama seperti  pada  bab 3.1 diketahui munculnya gangguan geomagnet  pada  3  Mei  2010.  Gambar  3-4  masing-masing  menunjukkan  parameter angin surya (kerapatan partikel dengan kecepatan) dan intensitas medan magnet antar planet (B Y dan B Z ). Angin surya mempunyai kecepatan maksimum lebih dari 700 km/s. Pada pukul 6:00  UT kecepatan angin surya mulai naik, sedangkan kerapatan mulai turun.  Setelah  itu  medan  magnet  antar  planet  B Z mulai  negatif  (ke  Selatan).  Pada pukul 10:00 UT medan magnet antar planet mengarah ke Selatan dengan nilai B Z = -4,3  nT,  sehingga  kondisi  seperti  ini  diperkirakan  akan  terjadi  proses  rekoneksi. Setelah  kecepatan  angin  surya  sebesar  670  km/s,  kerapatan  partikelnya  sekitar  3,2 partikel/cm 3 .
Dengan  kondisi  angin  surya  dan  medan  magnet  antar  planet  seperti  itu kemudian dihitung energi masukannya berdasarkan persamaan (2-3) dan diperoleh ɛ =  3,09  10 +11 joule  dengan  perhitungan  r 0 dari  persamaan  (2-4)  sebesar  9,43  R E . Medan  listrik  merger  Em  hasil  perhitungan  berdasarkan  persamaan  (2-5)  diperoleh sebesar 2,4 mV/m. Indeks Dst* dari persamaan (2-8) yang terkoreksi tekanan dinamik magnetopause diperoleh  sebesar  -37  nT.  Besarnya  energi  injeksi  untuk  arus  cincin hasil perhitungan berdasarkan persamaan(2-7) diestimasikan sebesar Q = 14,8 nT/jam. Fenomena  ini  menunjukkan  bahwa  arus  cincin  dapat  menyebabkan  gangguan geomagnet.
Gambar 3-4: Kondisi kecepatan dan kerapatan partikel angin surya  serta medan magnet antar planet komponen By dan Bz  pada 3 Mei 2010 dari Goddard Space Flight Center, Space Physics Data F asility, http:omniweb.gsfc.nas a.gov/form/dx1.html
Gambar  3-5  merupakan  peta  gangguan  geomagnet  wilayah  Indonesia.  Dari perubahan  gangguan  geomagnet  memperlihatkan  adanya  pergeseran  gangguan geomagnet  dari  timur  ke  barat  sama  seperti  gangguan  geomagnet  29  Maret  2010. Pergeseran gangguan geomagnet sebesar 37 km/jam. Hal ini menunjukkan aliran arus cincin dengan arah ke barat.
Gambar 3-5: Peta  gangguan  geomagnet   wilayah Indonesia  3  Mei  2010  dari  pukul  00:00  UT  sampai dengan pukul 21:00 UT

## 3.3 Analisis Data Geomagnet 12 Juni 2010
Variasi  geomagnet  yang  terjadi  pada  12  Juni  2010  merupakan  tinjauan  pada kondisi hampir tenang. Kondisi angin surya dan medan magnet  antar planet pada 12 Juni 2010 ditunjukkan dalam Gambar 3-6. Kecepatan angin surya berkisar 370 km/s hingga  340  km/s,  dan  tergolong  dalam  kecepatan  rendah.  Kerapatan  partikel  angin surya berkisar 3 partikel/cm 3 dan secara berangsur-angsur naik dengan menurunnya kecepatan. Kondisi Bz sekitar nol atau lebih besar dari -1 nT. Walaupun Bz mengarah ke Selatan (Bz negatif) tetapi nilainya kecil, sehingga energi yang ditransfer dari angin surya ke magnetosfer relatif kecil. Kondisi magnetosfer pada pukul 9:00 UT, tercatat medan magnet antar planetnya sebesar -0,5 nT dan kecepatan angin suryanya sebesar 349 km/s serta kerapatan  partikelnya 2,7 partikel/cm 3 . Dari persamaan (2-3) energi masukannya diperoleh ɛ = 4,2 10 +10 joule dengan r 0 = 12,3 R E . Medan listrik merger Em dari  persamaan  (2-5)  diperoleh  Em=  0,49  mV/m.  Indeks  Dst*  dari  persamaan  (2-8) yang  terbebas  dari  tekanan  dinamik magnetopause sebesar  Dst*=  -2  nT  dan  energi injeksi untuk arus cincin Q dari persamaan (2-7) sebesar 2,9 nT/jam. Menurut O’Brien dan McPerron (2000) ambang batas Ec untuk terjadinya arus cincin adalah 0,49 mV/m dan menurut Burton et al. (1975) Ec = 0,5 mV/m. Dengan medan listrik merger hampir sama dengan ambang batasnya sekitar 0,49 mV/m dan  energi Q sebesar 2,9 nT/jam mendekati energi ambang batas Q= 2,2 nT/jam, maka dapat dikatakan bahwa pada 12 Juni  2010  hampir  tidak  terjadi  aliran  arus cincin  sehingga  gangguan geomagnetnya sangat lemah Dst* = -2 nT atau tidak terjadi gangguan geomagnet.
Berdasarkan  peta gangguan geomagnet  ditunjukkan dalam  Gambar 3-7,  pada 12  Juni  2010    tidak  terlihat  adanya  pergeseran  gangguan  geomagnet,  artinya  tidak terjadi aliran arus cincin.
Gambar 3-6: Kondisi  kecepatan,  kerapatan  angin surya  dan  medan  magnet  antar  planet  By  dan  Bz pada 12 Juni 2010 dari Goddard Space Flight  Center, Space Physics Data F asility, http: omniweb.gsfc.nas a.gov/form/dx1.html.
Gambar 3-7: Peta gangguan geomagnet  wilayah Indonesia tanggal 12 Juni 2010 dari pukul 00:00 UT sampai dengan pukul 21:00 UT

## 3.4 Analisis Energi Pada Gangguan Geomagnet
Dari tiga kejadian gangguan geomagnet yang dianalisis dapat ditabelkan  pada Tabel 3-1.
Tabel 3-1: ANALISIS ENERGI GANGGUAN GEOMAGNET Tanggal Bz (nT) v (km/s) N (/cm 3 )  L 0 (R E ) ɛ (x10 11 J) Em (mV/m) Dst* (nT) Q (nT/jam) 3 Mei’10 -4,3 670 3,2 9,4 3,1 2,4 -37 14,8 29 Mei’10 -13,8 352 4,6 8,9 21,2 4,8 -73 21,4 12 Jun’10 -0,5 349 2,7 12,3 0,42 0,49 -2 2,9
Arah medan magnet  antar planet Bz memegang peranan penting dalam proses gangguan geomagnet. Terjadinya proses rekoneksi diawali dengan arah medan magnet antar planet Bz ke arah selatan, berlawanan dengan arah garis gaya medan geomagnet di  magnetosfer  yang  mengarah  utara,  sehingga  partikel  angin  surya  masuk  ke magnetosfer bagian dalam. Pada peristiwa ini terjadilah transfer energi dari angin surya ke magnetosfer. Selain itu besaran medan magnet antar planet ini juga mempengaruhi besarnya  energi  yang  ditransfer  sehingga  gangguan  geomagnet  menjalar  sampai  ke Bumi. Tabel 3-1 menunjukkan bahwa  pada 29 Mei 2010,  kuat medan magnet antar planet Bz =  -13,8 nT dan kecepatan angin surya v =352 km/dt,  masukan energinya sebesar  2,12  x10 12 Joule,  medan  listrik  merger  Em  =  4,8  mV/m  dan  gangguan geomagnet arus cincin dinyatakan dengan indeks Dst* = -73 nT dengan injeksi energi ke arus cincin sebesar Q= 21,4 nT/jam.
Pada  kejadian  3  Mei  2010,  walaupun  kecepatannya  tinggi  tetapi  kuat  medan magnet  antar  planetnya  rendah  sehingga  hasil  perhitungan  gangguan geomagnetnya tidak terlalu tinggi Dst*= -37 nT. Bahkan untuk kejadian 12 Juni 2010 dengan Bz yang rendah dan kecepatan angin suryanyapun rendah, sehingga gangguan geomagnet yang terjadi tergolong sangat lemah. Hal ini dikarenakan  energi injeksi untuk arus cincin masih hampir sama dengan ambang batasnya, dan indeks Dst* asal arus cincin  hanya mencapai  -2  nT.  Dalam  kondisi  seperti  ini  aliran  arus  cincin  tidak  terjadi.  Dalam kopling angin surya - magnetosfer – ionosfer,  kecepatan dan medan magnet  antar planet arah  selatan  memegang  peranan  penting  dalam  memicu  terjadinya  gangguan geomagnet. Jika kedua parameter itu besar maka akan terjadi gangguan geomagnet di permukaan Bumi.

## 4  KESIMPULAN
Dengan  menganalisis  data  parameter  angin  surya  dan  me dan  magnet  antar planet  dapat  dipahami  proses  terjadinya  rekoneksi  magnet  di  magnetosfer.  Dalam proses tersebut besarnya energi input dari angin surya, medan listrik merger dan energi injeksi untuk arus  cincin dapat  diperkirakan. Dalam kopling angin surya–magnetosfer- ionosfer  peranan  kecepatan  dan  medan  magnet  antar  planet  arah  selatan  sangat penting  dalam  mengestimasi  transfer  energi  sehingga  dapat  mengetahui  gangguan geomagnet  yang  terjadi.  Dari  hasil  analisis  data  diperoleh  energi  injeksi  untuk  arus cincin  Q  masing-masing  14,8  nT/jam,  21,4  nT/jam  dan  2,9  nT/jam,  berturut-turut untuk  kejadian  3 Mei,  29  Mei  dan  12  Juni  2010.  Dua  kejadian  3  dan 29  Mei  2010 memiliki energi yang cukup besar untuk  membentuk aliran arus cincin. Berdasarkan hasil  analisis  peta  gangguan  geomagnet  di  wilayah  Indonesia,  terlihat  adanya pergeseran gangguan geomagnet dari timur ke arah barat, hal ini menunjukkan adanya aliran arus cincin yang mengalir dari timur ke arah barat.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  Lembaga  Penerbangan  dan Antariksa  Nasional  (LAPAN),  Badan  Meteorologi,  Klimatologi  dan  Geofisika  (BMKG), Solar  Terestrial  Environment  Laboratory (STEL) Nagoya  University dan International Center for Space Weather Science and Education (ICSWSE) Kyushu University yang telah bekerja sama dalam pengamatan geomagnet di Indonesia.

## DAFTAR RUJUKAN
Ballatore P.,  and  W. D.  Gonzalez,  2003. On  the  Estimates  of  the  Ring  Current  Injection  and  Decay ,
Earth Planets Space, 58, 427-435.
Burton R. K., R. I. McPherron, C. T. Russell, 1975. An Empirical Rel ationship Between  Interpl anetary Conditions and Dst, J. Geophys. Res., 80(31), 4204-4214.
Habirun,  Rachyany  S.,  Santoso  A.,  Wellyanita  V.,  2007. Penentuan  Pola  Hari  Tenang  untuk Mendapatkan  Tingkat  Gangguan  Geomagnet  di  Tangerang ,  Majalah  Sains  dan  Teknologi Dirgantara, LAPAN, Vol 2 No 1, 25-33.
Kakinami  Y.,  Chen  CH.,  Liu  JY.,  Oyama  KL.,Yang  WH.,  Abe  S.,  2009. Empirical  Models  of  Total Electron Content Based on Functional Fitting over Taiw an During Geomagnetic Quiet Condition , Ann. Geophys., 27, 3321-3333.
Kan  J  R.  and  L  C  Lee,  1979. Energy  Coupling  Function  and  Solar  Wind  –  Magnetosphere  Dynamo , Geophysical Research Letters, 6, 7, 577-580.
Koskinen H E J. And E I. Taskanen, 2002. Magnetospheric Energy Budget and The Epsilon parameter , J. Geophys Res., Vol. 107, A11, 1415, SMP 42.1-10.
Le G., C. T. Russell, K. Takahashi, 2004. Morphology of the Ring Current Derived from  Magnetic Field Observations , Ann. Geophys., 22, 1267-1295.
MacMahon  R  M.,  and  Llop-Romero  C.,  2008 .    Ring  Current  Decay  Time  Model  During  Geomagnetic Storm: A Simple Analytical Approach , Ann. Geophys.,26, 2543-2550.
O’Brien  T  P.,R  L.  McPherron,  2000. Forcasting  the  Ring  Current  Index  Dst  in  Real  Time ,  J  of Atmospherric and Solar-Terr. Physics, 62, 1295-1299.
Ruhimat  M.,  2014. Pemetaan  Gangguan  Geomagnet  di  Indonesia  Menggunakan  Metode  Kriging , Prosiding Workshop Riset Cuaca Antariksa dan Peluang Pemanfaatannya, LAPAN.
Ruhimat  M.,  M.  A.  Aris,  C.  Y.  Yatini,  2013. Model  Empirik  Hari  Tenang  Geomagnet  di  Regional Indonesia , Prosiding Seminar Nasional Sains Atmosfer dan Antariksa, Lapan, 308-316. Saiz E., Y. Cerrato, C Cid, V. Dobrica, P. Hejda, P. Nenovski, P. Stauning, J. Bochnicek, D. Danov, C. Demetrescu, W D. Gonzalez, G. Maris, D. Teodosiev, F. Valach, 2013. Geomagnetic Respone to Solar and Interpl anetary Disturbances , J. Space Weather Space Clim. 3, A26,1-20. Shue  JH.,  Song  P.,  Russeli  CT.,  Chao  JK.,  Yang  YH.,  2000. Toward  Predicting  the  Position  of  the Magnetopause  within  Geosynchronous  Orbit ,  Journal  Geophysics  Research,  105  (A2)  :2641- 2656.
Van  Zele  M.  A.,  2002. Contributions  to  The  Ring  Current  Energy  during  Geomagnetic  Storms ,  Stud. geophys. geod., 46 (2002), 33−41.
Yamazaki Y., K. Yumoto, G. Cardinal, B.J. Fraser, P M. Hattori, Y. Kakinami, J.Y. Liu, K.J.W. Lynn, R. Marshall,  D.Mc.  Namara,  T.  Nagatsuma,  V.M.  Nikiforov,  R.E.  Otadoy,  M.  Ruhimat,  B.M. Shevtsov,  K.  Shiokawa,  S.  Abe,  T.  Uozumi,  A.  Yoshikawa,  2011. An  Empirical  Model  of  the Quiet Daily Geomagnetic Field Variation , J. Geophys. Res. Vol 116, A10312, 1-21. Zaourar  N.,  M.  Hamoudi,  M.  Mandea,  G.  Balasis,  and  M.  Holschneider,  2013. Wavelet-Based Multiscale Analysis of Geomagnetic Disturbance , Earth Planets Space, 65, 1525–1540.
- http://id.wikipedia.org/wiki/magnetosfer. diunduh tanggal 29 September 2015.
- http://omniweb.gsfc.nasa.gov/form/dx1.html. diunduh tanggal 6 Maret 2015.