## ANALISIS RESPON MEDAN GEOMAGNET ANTARA STASIUN DI EKUATOR MAGNET DAN STASIUN BIAK SAAT BADAI GEOMAGNET PADA MERIDIAN MAGNET 210 ⁰ MM
(ANALYSIS OF THE GEOMAGNETIC FIELD RESPONSE BETWEEN STATIONS AT MAGNETIC EQUATORIAL AND BIAK STATION WHEN GEOMAGNETIC STORM AT 210 ⁰ MM)
Anwar Santoso Pusat Sains Antariksa Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Jl. Dr. Djundjunan 133 Bandung 40173 Indonesia e-mail: anwar@bdg.lapan.go.id
Diterima 11 Januari 2016, Direvisi 9 Juni 2016, Disetujui 24 Juni 2016

## ABSTRACT
Geomagnetic storm is a geomagnetic disturbance that occurs globally. Until now believed that the greatest impact of geomagnetic storms occurred in the high latitudes and decreases with decreasing latitude  to  the  equator.  However,  based  on  the  data  component  of  the  geomagnetic  field  H  obtained CPMN  other  phenomena,  that  is  H  minimum  of  Onagawa  station  (31,15 o LU;  212,63 o BT  magnetic coordinates)  is  smaller  than  the  H  minimum  at  Biak  station  (9,73 o latitude;  207,39 o BT  magnetic coordinates)  during  geomagnetic  storms  on  July  15,  2000.  This  reality  is  different  from  what  was believed  to  be  on  top.  To  ensure  this,  then  done  the  analysis  of  the  geomagnetic  field  H  component response based on the latitude using the geomagnetic field data from Biak station and stations around 210 o MM for the whole event a strong geomagnetic storms (Dst <-100 nT) during 1995-2001. Results of the analysis showed that the response time of geomagnetic field geomagnetic storm in Biak is greater than at the magnetic equator (YAP) with an difference average of H is 59,27 nT. EEJ and CEJ pattern in the EEJ region (10 o S to 10 o N magnetic coordinate) shown could effected to the response of geomagnetic geomagnetic. The most important to note that if the geomagnetic response in Indonesia higher than in the geomagnetic equator (YAP) then the occurrence probability of GIC in Indonesia is higher.
Keywords : Geomagnetic storm, H component of geomagnetic field, the Geomagnetic response to latitude

## ABSTRAK
Badai geomagnet merupakan gangguan geomagnet yang terjadi secara global. Sampai saat ini dipercaya  bahwa  dampak  terbesar  badai  geomagnet  terjadi  di  lintang  tinggi  dan  semakin  menurun dengan menurunnya lintang sampai di ekuator. Namun, berdasarkan olah data komponen H medan geomagnet  dari  CPMN  diperoleh  fenomena  lain  yaitu  H  minimum  dari  stasiun  Onagawa  (31,15 ⁰ LU; 212,63 ⁰ BT  koordinat  magnet)  lebih  kecil  dari  H  minimum  Balai  Penjejakan  dan  Kendali  Wahana Antariksa (BPKWA) Biak (9,73 ⁰ LS; 207,39 ⁰ BT koordinat magnet) saat badai geomagnet 15 Juli 2000. Kenyataan  ini  berbeda  dari  apa  yang  telah  dipercayai  di  atas.  Untuk  memastikan  hal  ini  maka dilakukan  analisis  respon  komponen  H  medan  geomagnet  berdasarkan  lintang  menggunakan  data komponen  H  medan  geomagnet  dari  BPKWA  Biak  dan  stasiun  di  sekitar  210 ⁰ MM  untuk  seluruh kejadian  badai  geomagnet  kuat  (Dst  <  -100  nT)  selama  1995-2001.  Hasil  analisis  diperoleh  bahwa respon medan geomagnet saat badai geomagnet di Biak lebih besar dari pada di ekuator magnet (YAP) dengan rata- rata selisih ∆H -nya 59,27 nT. EEJ dan CEJ di daerah EEJ (10 ⁰ LU sampai 10 ⁰ LS magnet) terbukti mempengaruhi respon geomagnet. Hal terpenting yang perlu diperhatikan dari hasil ini adalah bahwa jika respon geomagnet di Indonesia lebih tinggi dibandingkan di daerah ekuator geomagnet (YAP) maka potensi kemunculan GIC juga lebih besar terjadi di Indonesia.
Kata Kunci : Badai geomagnet, Komponen H medan geomagnet, Respon geomagnet terhadap lintang

## 1  PENDAHULUAN
Respon medan geomagnet terhadap badai geomagnet tergantung pada lintang magnetnya. Intensitas respon geomagnet tertinggi  teramati  di  lintang  tinggi  atau area  kutub-kutub  bumi  dan  kemudian menurun  sampai  ke  lintang  rendah- ekuator  magnet.  Hal  ini  terjadi  karena daerah  lintang  tinggi  dan  kutub  bumi merupakan pintu masuknya partikel dari matahari terutama lebih intens pada saat terjadi rekoneksi antara angin surya dan bagian terluar magnetosfer bumi.
Namun,  Santoso  (2012),  telah memperoleh bahwa respon badai geomagnet  di  daerah  lintang  geomagnet 9,73 ⁰ LS  (Biak)  sedikit  lebih  kuat dibandingkan di daerah lintang geomagnet  25 ⁰ -45 ⁰ LU  dan  20 ⁰ -40 ⁰ LS pada  bujur  yang  hampir  sama  dengan Biak (207,39 ⁰ BT bujur magnet). Padahal seharusnya  respon  geomagnet  di  Biak yang terletak di lintang magnet 9,37 ⁰ LS memiliki  respon  lebih  kecil  daripada  di lintang menengah magnet. Dalam makalah  ini  dilakukan  analisis  respon komponen H medan geomagnet berdasarkan  lintang  menggunakan  data komponen  H  medan  geomagnet  dari BPKWA Biak dan stasiun di sekitar 210 ⁰ MM  untuk  seluruh  kejadian  badai geomagnet  kuat  (Dst  <  -100  nT)  selama
1995-2001.  Tujuannya  adalah  untuk mengetahui respon medan geomagnet di ekuator  magnet  dan  stasiun  Biak  saat badai geomagnet.

## 2  TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Variasi Harian Medan Geomagnet
Bumi  mempunyai  medan  magnet internal  yang  dibangkitkan  oleh  efek dynamo arus listrik dalam fluida lapisan terluarnya.  Sedangkan  medan  magnet eksternalnya  berasal  dari  matahari. Kopling  antara  medan  magnet  internal dan eksternal menyebabkan variasi medan magnet bumi (geomagnet). Variasi aktivitas matahari  mengendalikan  variasi  medan geomagnet.  Saat  kondisi  tenang,  variasi harian  medan  geomagnet  dipengaruhi oleh  efek  dynamo  berkombinasi  dengan Equatorial  Electrojet (EEJ).  Pada  kondisi badai geomagnet, EEJ lebih intens terjadi saat  fase  utama  maupun  saat  fase pemulihan ( Equatorial Electrojet Counter , EEC),  seperti yang akan  diuraikan  pada sub-bab 2.3.
Baker  dan  Martyn  (1953)  telah menunjukkan  bahwa  ortogonalitas  dari medan listrik dan medan magnet di atas ekuator magnet membangkitkan konduktivitas besar arah timur sepanjang  siang  hari  dan  menyebabkan aliran equatorial  electrojet (EEJ)  dengan
medan listrik Sq normal. Agha dan Agbo (2014) telah menunjukkan bahwa fenomena EEJ juga memiliki ketergantungan yang sangat kuat terhadap aktivitas ionosfer pada ketinggian  lapisan  E  di  lokasi  dip ekuator.  James  dan  Rastogi  (2002)  juga telah  menunjukkan  bahwa  korelasi antara  variasi  harian  medan  geomagnet di stasiun Trivandrum (terletak di daerah EEJ) dengan stasiun lain pada longitude yang  sama  nilainya  menurun  drastis terhadap kenaikan lintang. Nilai korelasi turun  sebesar  0,5  di  sekitar  lintang magnet 8 o .
Di daerah ekuator, variasi medan geomagnet
pada hari tenang menunjukkan peningkatan kuat
mengikuti  arus  listrik  yang  mengalir  ke arah timur sepanjang garis ekuator yang dinamakan equatorial  electrojet ,  EEJ (Chapman,  1951).  Medan  magnet  yang terkait  hanya  diamati  pada  zona  sekitar 12◦  di  kedua  sisi  dari  ekuator  magnet. Dalam  zona  ini,  pengamatan  geomagnet permukaan  mencatat  empat  vektor medan  magnet  yang  berbeda  yakni komponen eksternal dan internal bidang Sq,  serta  bidang  EEJ  eksternal  dan internal.  Fakta  lama  telah  menetapkan bahwa  variasi  harian  medan  geomagnet disebabkan  oleh  empat  vektor  medan magnet tersebut. Variasi medan geomagnet  tersebut  berubah  terhadap lintang geomagnet (Yumoto, 1996).

## 2.2  Pengaruh  EEJ  dan  arus  Sq  Pada Variasi  Geomagnet  di  Daerah Ekuator Magnet
Arus listrik yang mengalir ke arah timur  di  sepanjang  lintang  magnet  di sebut Equatorial  Electrojet (EEJ).  Di daerah  ekuator  magnet,  variasi  medan geomagnet hari tenang (Sq) menunjukkan  peningkatan  yang  kuat yang  disebabkan  oleh  EEJ  (Chapman, 1951). Medan magnet yang terkait hanya teramati pada zona sekitar 12◦ di kedua
sisi dari lintang ekuator magnet. Rigoti et al.  (1999)  berdasarkan  grafik  variasi harian komponen H medan geomagnet di enam observatorium berbeda yang ada di lintang  rendah  magnet,  tiga  diantaranya berasal  dari  India,  telah  menemukan adanya  intensifikasi  variasi  harian komponen  H  medan  geomagnet  di  atas lintang  0 ⁰ magnet.  Fenomena  ini  sesuai seperti  yang  juga  telah  dijelaskan  oleh Chapman  (1951)  sebagai  akibat  dari aliran arus listrik arah timur di ionosfer yang disebut sebagai " Equatorial electrojet ".
2.3 Distribusi Respon Medan Geomagnet Terhadap Lintang Magnet dalam Meridian yang sama pada saat Badai Geomagnet
Ketika  terjadi  lontaran  massa korona  ( Coronal  Mass  Ejection ,  CME) yang  mengarah  ke  bumi,  partikel  dan medan  magnet  akan  terbawa  ke  bumi bersama  dengan  angin  surya.  Saat tumbukan,  akan  terjadi  rekoneksi  yang memungkinkan  masuknya  partikel  dan medan magnet dari angin surya ke bagian dalam  magnetosfer  bumi  dan  akan semakin efektif jika medan magnet antar planet  ( Interplanetary  Magnetic  Field, IMF)  mengarah  ke  selatan  (Bz(-)). Masuknya partikel dan medan magnet ke magnetosfer  bumi  dapat  menyebabkan gangguan geomagnet global yang disebut badai  geomagnet  ( geomagnetic  storm ) (Gopalswamy, 2009; Vats, 2006; Russell, 2006). Intensitas gangguan badai geomagnet  yang  teramati  di  permukaan bumi  berbeda-beda  bergantung  pada lintangnya,  seperti  ditunjukkan  pada Gambar 2-1. Pada Gambar 2-1 tersebut, nilai  komponen  H  medan  geomagnet  di lintang tinggi (60 ⁰ LU < Lintang> 60 ⁰ LS) adalah  minimum,  kemudian  meningkat secara  eksponensial  hingga  lintang magnet 25 ⁰ LS - 45 ⁰ LS dan 20 ⁰ LU - 40 ⁰ LU  yang  selanjutnya  naik  lagi  menuju ekuator magnet (Santoso, 2012).
Gambar 2-1: Distribusi ∆H medan geomagnet di meridian 210 ⁰ MM terhadap Lintang Magnet (dari lintang tinggi belahan utara sampai selatan) saat badai geomagnet sepanjang tahun 1995-2001 (Santoso, 2012).
Veenadhari  dan  Alex  (2006)  telah memperkirakan kekuatan EEJ terutama saat  terjadi  badai  geomagnet,  ketika variasi  medan  geomagnet  di  permukaan Bumi  menerima kontribusi,  tidak hanya dari  arus overhead di  daerah  dynamo ionosfer, tetapi juga dari arus magnetosfer yang  jauh  dari  sumber.  Hal  ini  seperti pada  Gambar  2-2.  Pada  Gambar  2-2 tersebut,  VBz  merupakan  parameter penting  untuk  menyatakan  kekuatan badai geomagnet. Demikian juga dengan variasi foF2 pada hari tenang di stasiun Vishakapatnam  dan  Delhi  menyatakan tren  saat  kondisi  tenang  relatif.  Pada badai geomagnet 31 Maret 2001, selama fase  awal  badai  geomagnet,  EEJ mengalami  gangguan  yang  mencolok pukul 09.00 – 13.00 LT di ekuator magnet, yang  mengindisikasikan  bahwa  telah terjadi peningkatan medan listrik ke arah timur  yang  memicu  timbulnya  medan magnet di permukaan bumi sampai -200 nT. Sedangkan pada badai geomagnet 11 April  2001,  EEJ  mengalami  penurunan selama  fase  pemulihan  badai.  Selama fase pemulihan tersebut Counter Electrojet (CEJ) teramati di waktu siang. Hubungan  antara  EEJ  dan  VBz  pada kejadian badai geomagnet 12 April 2001, seperti ditunjukkan pada Gambar 2-3.
Dalam kasus badai geomagnet 31 Maret 2001, terdapat korelasi antara EEJ dan medan listrik konveksi (VBZ) selama fase  awal  (00.00-08.00UT),  walaupun nilai korelasinya rendah karena diskontinuitas dalam
arah Bz.
“ Northward  turning ”  dari  Bz IMF  pada pukul  08.00  UT,  31  Maret  2001 menyebabkan  penurunan  medan  listrik dan elektrojet di sisi siang daerah ekuator. Efek  perisai  mengurangi  intensitas  EEJ di sisi siang hari. Hasil studi terhadap 11- 13  kejadian  badai  geomagnet,  diperoleh bahwa “ Northward  turning ”  dari Bz  IMF atau  kecenderungan  Bz  ke  arah  utara menyebabkan  munculnya  CEJ  selama fase pemulihan  badai.  Korelasi  tersebut tergambar  dari  adanya  nilai  korelasi antara  EEJ  dan  VBz  sebesar  0,827 selama  fase  pemulihan  (03.00-13.00  UT) 12 April 2001 (Veenadhari dan Alex, 2006).
Gambar 2-2: Variasi  foF2  Delhi  (19,02 ⁰ N)  dan Vishakapatnam  (VSK,  7,95 ⁰ N), medan  listrik  konveksi  (-VBz),  Bz IMF, EEJ dan komponen H medan geomagnet stasiun Tirunelveli dan Alibag.  (A)  saat  badai  geomagnet 31 Maret 2001, dan (B) saat badai geomagnet 11 April 2001 (Veenadhari dan Alex, 2006).
Gambar 2-3: Korelasi  antara  Hasil  hitung  EEJ dan  VBz  (Veenadhari  dan  Alex, 2006)
Sebelumnya, Rastogi et al. (2004) juga telah mengemukakan bahwa respon medan  geomagnet  di  Trivandrum  (TRD; 0,28 ⁰ LS magnet) lebih besar dibandingkan di  Peredina  (PRD;  1,3 ⁰ LS)  saat  badai geomagnet  tanggal  5  April  1993.  Pada saat  itu,  H TRD dan  H PRD mengalami depresi  lebih  dari  -160  nT.  Sedangkan pada  komponen  Z,  Z TRD mengalami depresi mencapai nilai -160 nT dan  Z PRD mengalami  depresi  mencapai  nilai  -125 nT.

## 3  DATA DAN METODOLOGI
Data  yang  digunakan  sebagai bahan analisis adalah data variasi medan geomagnet menit-an hasil pengamatan di BPKWA Biak dan dari stasiun pengamat geomagnet  lainnya  di  sekitar  ekuator magnet  dan  210 o MM  yang  disediakan oleh Prof. Kiyohumi Yumoto dalam CPMN Project ( Circum Pan-Pacific Magnetometer Network  Project ),  Universitas  Kyushu- Jepang. Selain  itu,  juga  digunakan data indeks  Dst  dari Word  Data  Center  for Geomagnetism ,  Universitas  Kyoto,  Jepang melalui  website  http://wdc.kugi.kyoto- u.ac.jp/dst_realtime/  yang  digunakan untuk  mengidentifikasi  kejadian  dan intensitas  badai  geomagnet  sepanjang tahun 1992 – 2001.
Identifikasi kejadian
badai
geomagnet kuat dilakukan menggunakan
data  indeks  Dst  (Dst  ≤ -100  nT).  Hasil identifikasi  menggunakan  indeks  Dst tahun  1992  sampai  2001  diperoleh  76 kejadian  badai  geomagnet  kuat  (Dst  <  - 100  nT).  Hasil  identifikasi  dari  peta stasiun  yang  ada  dalam CPMN  Project (http://denji102.geo.kyushu- u.ac.jp/denji/obs/equator/station/STAT 95.HTM)  diketahui  ada  5  stasiun pengamat  geomagnet  yang  berada  di sekitar  ekuator  magnet  dan  210 o MM yakni  stasiun  YAP,  Federasi  Mikronesia (FSM)  (1,02 o LU;  209,42 o MM);  stasiun Pohnpei,  Federasi  Mikronesia  (FSM) (0,08 o LU;  229,19 o MM);  stasiun  Cebu, Filipina  (1,70 o LU;  195,02 o MM);  stasiun Davao,  Filipina  (1,37 o LS;  196,53 o MM) dan  Bac  Lieu,  Vietnam  (0,70 o LU; 177,12 o MM).  Namun,  setelah  dilakukan identifikasi  ketersediaan  data,  maka hanya stasiun Yap, FSM saja yang cukup lengkap  yaitu  untuk  tahun  1993,  1998 dan  1999.  Oleh  karena  itu,  dalam makalah  ini  akan  dianalisis  respon medan geomagnet antara di BPKWA Biak dan  stasiun  Yap  pada  kejadian  badai geomagnet  kuat  (Dst  <  -100  nT)  tahun 1998 dan 1999 (Tabel 3-1).
Tabel 3-1:  DAFTAR KEJADIAN
BADAI GEOMAGNET  SEPANJANG  1998- 1999  YANG  AKAN  DIANALISIS DALAM PENELITIAN INI. No Tanggal Badai Geomagnet ∆ Hmin Kelas 1 04 April 1993 -165 nT Kuat 2 19 Oktober 1998 -112 nT Kuat 3 27 Agustus 1998 -155 nT Kuat 4 25 September 1998 -207 nT Sangat kuat 5 18 Februari 1999 -123 nT Kuat 6 22 September 1999 -173 nT Kuat 7 22 Oktober 1999 -237 nT Sangat Kuat
Sebagai  pembanding  digunakan data  medan  geomagnet  dari  stasiun  di sekitar  210 o MM  dari  lintang  utara magnet  sampai  lintang  selatan  magnet. Pembandingan dilakukan untuk melihat secara  visual  degradasi  kuat  respon medan geomagnet saat badai geomagnet dari  lintang  tinggi  ke  lintang  rendah. Daftar  nama  stasiun  pengamatan  dan lokasi stasiun yang digunakan
ditampilkan pada Tabel 3-2.
Tabel 3-2:  DAFTAR NAMA STASIUN PENGAMAT GEOMAGNET DAN KOORDINATNYA  (DI  SEKITAR  210 O

## MM).
No Nama stasiun Kode stasiun Geografis Magnet Lintang Bujur  Lintang Bujur 1 Kotel’nyy - Rusia KTN 97,10 146,36  69,92 201,03 2  Chokurdak h-Rusia CHD 70,62 147,89  64,66 212,14 3  Magadan- Rusia MGD 59,97 150,86  53,49 218,75 4  Moshiri- Jepang MSR 44,37 142,27  37,28 213,34 5  Kagoshima- Jepang KAG 31,48 130,72  24,37 202,36 6  Chichijima- Jepang CBI 27,15 142,30  19,51 213,12 7  Muntinlupa -Filipina MUT 14,37 121,02 6,26 192,22 8  Yap-FSM YAP 9,30 138,50 1,02 209,42 9  Biak- Indonesia BIK -1,08 136,05  -9,73 207,39 10  Wewak- PNG WWK -3,55 143,62  -12,12 215,37 11  Darwin- Australia DRW -12,40 130,90  -22,06 202,78 12  Dalby- Australia DLB -27,18 151,20  -36,64 226,94
Selanjutnya dilakukan
pembuatan plot variasi gangguan komponen H medan geomagnet (∆H) dari BPKWA  Biak  (∆H BIK )  dan  stasiun pengamat  geomagnet  lain  dari  lintang tinggi utara sampai lintang tinggi selatan di sekitar bujur yang sama dengan Biak (stasiun  Chokurdaks,  H CHD ;  stasiun Kotel’nyy,  H KTN ;  stasiun  Magadan,  H MGD ;  dan  seterusnya  sampai  stasiun Dalby,  H DLB ) terhadap 76 kejadian badai geomagn et. ∆H diperoleh melalui formulasi :
(3-1) (3-2) (3-3)
Dengan  H(t)  adalah  medan  geomagnet terukur  di  suatu  lokasi,  H o (t)  adalah medan  geomagnet  utama  ( baseline ),  H Sq (t) adalah medan geomagnet hari tenang dan  ∆H(t)  adalah  medan  geomagnet terganggu  oleh  aktivitas  matahari. Q 1 sampai Q 5 adalah  5  hari  paling  tenang pada  bulan  dengan  kejadian  badai geomagnet.
Selanjutnya,  grafik ∆H untuk masing-masing stasiun dianalisis polanya  dari  lintang  tinggi  ke  lintang
rendah menggunakan metode visual dan statistik.

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Telah  ditunjukkan  oleh  Santoso (2012)  dan  Veenadhari  da  Alex  (2006) bahwa respon medan geomagnet terhadap  badai  geomagnet  di  stasiun pengamat  geomagnet  dekat  ekuator magnet  (±  3 o LU/LS,  area  utama  EEJ) sedikit  lebih  besar  dibandingkan  di BPKWA  (dekat  ekuator  geografis  dan berada  di  daerah  pengamatan  EEJ  ±12 o LU/LS  lintang  magnet).  Dari  7  kejadian badai geomagnet sepanjang tahun 1998- 1999  yang  digunakan  sebagai  studi (Tabel  3-1),  2  kejadian  badai  geomagnet digunakan  sebagai  contoh  dan  dibahas lebih detail untuk kasus badai geomagnet tanggal  25  September  1998  dan  22 Oktober  1999.  Sisanya  tetap  diolah seperti  kedua  contoh  tersebut,  namun tidak  dibahas  detail  dalam  makalah  ini. Hasil  analisis  atau  pengolahan  data ditabulasikan pada bagian akhir bab ini.

## a. Variasi Medan Geomagnet di BPKWA Biak  dan  Yap  Pada  tanggal  25
September 1998
Variasi medan geomagnet komponen H BPKWA Biak (H BIK ) dan Yap (H YAP ) serta variasi nilai EEJ tanggal 24 - 26  September  1998  ditunjukkan  pada Gambar  4-1  tersebut  tepatnya  saat peristiwa  badai  geomagnet  tanggal  25 September 1998, rekoneksi terjadi pukul 23.00  UT  tanggal  24  September  1998 atau  pukul  08.00  LT  Biak  tanggal  25 September  1998.  Setelah  rekoneksi,  5 jam  kemudian  (04.00  UT),  komponen  H medan  geomagnet  di  stasiun  YAP mengalami  depresi  dan  mencapai  nilai minimum -148 nT. Sedangkan di stasiun Biak, 7 jam setelah rekoneksi (06.00 UT), komponen  H-nya  terdepresi  sampai mencapai  nilai  -223  nT.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  respon  medan geomagnet  di  Biak  terhadap  badai geomagnet  tanggal  25  September  1998 lebih  besar  daripada  di  YAP.  Seperti diketahui bahwa respon medan
geomagnet  di  lintang  tinggi  saat  badai geomagnet adalah yang paling besar.
Pada  kejadian  badai  geomagnet tanggal 25 September 1998 pukul 11.00 UT  H KTN mengalami  depresi  mencapai nilai  -1487  nT.  Selisih nilai  H  Yap dan  H Biak adalah  sebesar 75 nT.
(A) (B) Gambar 4-1:  (A) Variasi Bz IMF (nT), Vsw (km/s), Nsw (n/cm 3 ), VBz (mV/m) dan  indeks  Dst  (nT)  serta  (B) variasi  H BIK (nT)  dan  H YAP (nT) serta EEJ (Dis) (nT) tanggal 24-26 September 1998. Badai geomagnet  kelas  Sangat  Kuat  (- 200  nT  ≥  Dst  ≥ -300  nT)  terjadi tanggal 25 September 1998.
Merujuk  pada  Gambar  2-1  dan Chapman  (1951)  serta  Rastogi  et  al. (2004), maka respon medan geomagnet di YAP  saat  badai  geomagnet  seharusnya lebih  besar  dibandingkan  daerah  yang jauh  dari  ekuator  magnet  seperti  Biak. Diduga  sebagai  akibat  adanya counter EEJ  (CEJ)  yang  mulai  timbul  sejak rekoneksi  sampai  sepanjang  fase  utama badai  geomagnet.  Besarnya  CEJ  dalam peristiwa ini mencapai 94 nT pada pukul 06.00  UT  tanggal  5  September  1998 bersamaan dengan  H BIK mencapai nilai minimumnya.
Merujuk  hasil  Chapman  (1951), akibat  adanya  CEJ  ini  maka  diduga hampir  tidak  ada  medan  listrik  yang mengalir ke timur sehingga tidak terjadi suplai  tambahan  medan  magnet  ke ekuator magnet (daerah utama EEJ,  3 o lintang magnet).

## b. Variasi Medan Geomagnet di BPKWA
Biak  dan  Yap  Pada  tanggal  22 Oktober 1999
Variasi medan geomagnet komponen  H BPKWA  Biak  (∆H BIK )  dan Yap (∆H YAP ) serta variasi nilai EEJ tanggal 21 - 23 Oktober 1999 ditunjukkan pada Gambar  4-2.  Pada  gambar  tersebut, tepatnya saat peristiwa badai geomagnet tanggal  22  Oktober  1999  ini,  rekoneksi terjadi  pukul  22.00  UT  tanggal  21 Oktober 1999 atau pukul 07.00 LT Biak 22  Oktober  1999.  Setelah  rekoneksi,  6 jam kemudian tepatnya pukul 04.00 UT, medan  geomagnet  komponen  H  di stasiun  YAP  mengalami  depresi  dan mencapai nilai -117 nT.
Sedangkan di stasiun Biak, 9 jam setelah  rekoneksi  tepatnya  pukul  07.00 UT  (16.00  LT  Biak),  komponen  H-nya terdepresi  sampai  mencapai  nilai  -244 nT.  Fakta  ini  menunjukkan  bahwa respon  medan  geomagnet  di  Biak terhadap  badai  geomagnet  tanggal  22 Oktober  1999  lebih  besar  daripada  di YAP. Bahkan deviasi  H YAP dengan  H BIK sangat besar yakni hampir 127 nT (nilai deviasi ini lebih besar dari nilai  H YAP = - 117  nT).  Hal  ini  bisa  dimaklumi  karena pada  kejadian  ini  CEJ  yang  timbul selama  fase  utama  badai  geomagnet cukup besar yakni mencapai nilai 163 nT bersamaan  dengan  H BIK mencapai minimum.
Sedangkan  nilai  H KTN (stasiun Kotel’nyy di 69,92 o LU; 201,03 o MM) pada kejadian  badai  geomagnet  22  Oktober 1999 ini terdepresi sampai mencapai nilai -484  nT  pada pukul 15.00 UT.  Hasil  ini berlawanan  dengan  Gambar  2-1  dan Chapman  (1951)  serta  Rastogi et  al. (2004).
-20 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 0 12 24 36 48 60 Variasi Bz, Nsw, Vsw, VBz dan Dst Tanggal 24-26 September 1998 Vsw Dst Bz Nsw Psw VBz -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100 150 0 24 48 Am p lit u d o H (n T) Waktu (UT) Pola Variasi ∆HBIK dan ∆HYAP tanggal 24-26 September 1998 DHBIK ∆HYAP EEJ (Dis)
(A) (B)
Gambar 4-2: (A)  Variasi  Bz  IMF  (nT),  Vsw (km/s), Nsw (n/cm 3 ), VBz (mV/m) dan  indeks  Dst  (nT)  serta  (B) variasi  H BIK (nT)  dan  H YAP (nT) serta  EEJ(Dis)  (nT)  tanggal  21-23 Oktober  1999.  Badai  geomagnet kelas Sangat Kuat (- 200 nT ≥ Dst ≥
-300 nT) terjadi tanggal 22 Oktober
1999
Pada  kedua kejadian badai geomagnet  (25  September  1998  dan  22 Oktober  1999),  tidak  ada  medan  listrik yang mengalir ke timur (tidak ada EEJ). Yang  ada  adalah  CEJ  sehingga  pada kedua  badai  geomagnet  tidak  terjadi tambahan  medan  magnet  ke  ekuator magnet.  Untuk  membuktikannya  maka dilakukan  pembuatan  plot  per-jam-an medan geomagnet komponen H terganggu  (∆H)  stas iun  dari  lintang magnet tinggi utara sampai tinggi selatan di sekitar 210 o MM (Tabel 3-2), terutama pukul 05.00 UT sampai 07.00 UT (waktu fase  utama).  Hasil  plot  H  pukul  05.00 UT – 07.00 UT  tanggal  22  Oktober 1999 dari  masing-masing  stasiun  seperti ditunjukkan pada Gambar 4-3.
(A)
(B)
Gambar 4-3: (A)  Distribusi  Hrata-rata  stasiun pengamat  geomagnet  dari  lintang tinggi  utara  sampai  lintang  tinggi selatan  tanggal  22  Oktober  1999 dan  (B)  Distribusi  H  stasiun pengamat  geomagnet  pada  pukul 05.00  UT-07.00  UT  tanggal  22 Oktober 1999
Hasil pada Gambar 4-3(A) memperkuat  hasil  yang  telah  diperoleh pada Gambar 4-1 dan Gambar 4-2 yaitu bahwa respon medan geomagnet di Biak saat  badai  geomagnet  lebih  besar daripada  di  stasiun  YAP.  Hal  ini menunjukkan  sedikit perbedaan dengan hasil yang telah diperoleh oleh Rastogi et al.  (2004)  dan  Veenadri  dan  Alex  (2006) yakni  di  wilayah  India,  respon  medan geomagnet terhadap badai geomagnet di stasiun  pengamatan  geomagnet  dekat ekuator magnet (daerah utama EEJ) lebih besar daripada di lintang yang lebih besar dalam daerah pengamatan EEJ (10 o LU/ LS magnet). Dari Gambar 4-3 (B) terlihat bahwa  H  di  bagian  lintang  selatan magnet dari 40 o LS turun sampai 20 o LS dan  kemudian  naik  sampai  ekuator
magnet.  Sedangkan  di  bagian  lintang utara  magnet  dari  kutub  utara  medan magnet  naik  sampai  45 o LU,  lalu  turun sampai  25 o LU  dan  kemudian  naik  lagi sampai ekuator magnet.
Gambar 4-3, juga dapat memberikan  dugaan  bahwa  respon geomagnet di Biak akan lebih besar dari indeks  Dst  karena  indeks  Dst  diperoleh dari superposisi  H stasiun pengamat di sekitar  30-40 o LU/LS  magnet.  Untuk memastikannya,  maka  dilakukan  plot  H BIK dan  H YAP bersama dengan Dst dan EEJ.
Gambar 4-4. Menunjukkan pola variasi  ∆H  medan  geomagnet  25 September  1998  dan  22  Oktober  1999. Tampak  bahwa  nilai  H BIK minimum pada  kedua  kejadian  badai  geomagnet lebih  besar  nilai  indeks  Dst  minimum. Pada  kejadian  badai  geomagnet  tanggal 25  September  1998,  selisih  nilai  antara Dst  minimum  (-207  nT)  dengan  H BIK minimum  (-223  nT)  adalah  16  nT  (Dst minimum -  H BIK minimum). Sedangkan pada  kejadian  badai  geomagnet  22 Oktober 1999, selisih nilai Dst minimum (-237 nT) dengan  H BIK (-244 nT) adalah 7 nT (Dst minimum -  H BIK minimum).
Hasil  keseluruhan  untuk  5 kejadian  badai geomagnet lainnya ditampilkan pada Tabel 4-1.
Adapun nilai korelasi dan deviasi antara  H BIK dengan  indeks  Dst  pada kejadian badai geomagnet 25 September 1998 berturut-turut  adalah  97,32%  dan 12,6  nT.  Sedangkan  nilai  korelasi  dan deviasi  antara  H YAP dengan  indeks  Dst berturut-turut  adalah  92,74%  dan  45,5
nT.  Pada  kejadian  badai  geomagnet  22 Oktober 1999,  nilai
(A)
(B)
Gambar 4-4: Variasi  H BIK ,  H YAP , EEJ(Dis) dan indeks Dst (A) 25 September 1998), dan (B) 22 Oktober 1999
korelasi dan deviasi antara  H BIK dengan indeks Dst berturut-turut adalah 97,90% dan  13,7  nT.  Sedangkan  nilai  korelasi dan  deviasi  antara  H YAP dengan  indeks Dst  berturut-turut  adalah  83,76  dan 39,11 nT.
Hasil  ini  menunjukkan  bahwa respon  medan  geomagnet  saat  badai geomagnet di Biak lebih besar dari pada di ekuator magnet (YAP). EEJ dan CEJ di daerah EEJ (10 o LU magnet sampai

## Tabel 4-1: DAFTAR  KEJADIAN  BADAI  GEOMAGNET  SEPANJANG  1998-1999  YANG  AKAN DIGUNAKAN SEBAGAI BAHAN STUDI KASUS
No  Tanggal Badai Geomagnet Intensitas           Selisih Korelasi Deviasi  HYAP-  HBIK Dst –  HBIK Dst –  HBIK Dst –  HYAP Dst –  HBIK Dst –  HYAP
1 2 3 4 5 6 7
04 April 1993 27 Agustus 1998 25 September 1998 19 Oktober 1998 18 Februari 1999 22 September 1999 22 Oktober 1999 -165 nT -155 nT -207 nT -112 nT -123 nT -173 nT -237 nT 55 nT 53 nT 76 nT 25 nT 45 nT 34 nT 127 nT 24 nT 43 nT 16 nT 19 nT 28 nT -3 nT 7 nT 95,58% 90,74% 97,31 % 92,41% 91,66% 98,00% 97,90% 19,72 nT 41,44 nT 12,63 nT 14,53 nT 25,35 nT 12,60 nT 13,60 nT 77,18% 91,32% 92,75% 90,41% 90,60% 97,78% 83,76% 197,3 nT 55,84 nT 45,50 nT 43,10 nT 52,63 nT 33,75 nT 39,11 nT RATA-RATA 59,29 nT 19,14 nT 94,80% 19,90 nT 89,11% 66,75nT
10 o LS  magnet)  terbukti  mempengaruhi respon geomagnet saat badai geomagnet sesuai  dengan  hasil  Chapman,  (1951); Rigoti et al., (1999); Rastogi et al., (2004).

## 5   KESIMPULAN
Kesimpulan  yang  dapat  diambil adalah  bahwa  respon  medan  geomagnet saat badai geomagnet di Biak lebih besar dari  pada  di  ekuator  magnet  (stasiun YAP)  dengan  rata-rata  selisih  H-nya adalah 59,27  nT  dan  bahkan  umumnya lebih besar dari indeks Dst. Nilai korelasi dan  deviasi  antara  respon  H BIK dengan badai  geomagnet  (Indeks  Dst)  yakni sebesar 94,80% dan 19,90 nT juga lebih baik daripada respon  H YAP dengan badai geomagnet  (indeks  Dst)  yakni  sebesar 89,11%  dan  66,75  nT.  Hasil  ini menunjukkan  bahwa  respon  medan geomagnet saat badai geomagnet di Biak lebih besar dari pada di ekuator magnet (YAP).  EEJ  dan  CEJ  di  daerah  EEJ  (10 o LU  magnet  sampai  10 o LS  magnet) terbukti mempengaruhi respon geomagnet  saat  badai  geomagnet  sesuai dengan hasil Chapman, (1951); Rigoti et al., (1999); Rastogi et al., (2004).

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih disampaikan kepada Dra.  Clara  Yono  Yatini,  M.Sc.,  Kepala Pusat  Sains  Antariksa  dan  Drs.  Jiyo, M.Si.,  Kepala  Bidang  Geomagnet  dan Magnet Antariksa selama proses penyusunan  makalah  ini sebelum dikirimkan  ke  Pukasi  LAPAN.  Terima kasih  juga  disampaikan  kepada  Prof.  K. Yumoto,  dkk  dari  Kyoto  University  atas diperkenankannya  dalam  menggunakan data geomagnet CPMN.

## DAFTAR RUJUKAN
Agha S. O., and Agbo G. A., 2014. An Espository Study  On  The  Equatorial  Electrojet ,
European  Journal  of  Physical  and Agricultural Sciences, Vol. 2 No. 2, ISSN: 2056-5879.
Baker  W.  G.  dan  Martyn  D.  F.,  1953. Electric Currents  in  the  Ionosphere:  I.  The Conductivity ,  Philosophical  Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Science, Vol. 246, No. 913, 281-294.
Chapman S., 1951. The Equatorial Electrojet as Detected from the Abnormal Electricurrents Distribution Above Huancayo ,  Peru  and  elsewhere:  Arch.
Metrol.  Geophys.  Bioklimatol,  A4,  368- 390.
Gopalswamy  N.,  2009. Halo  Coronal  Mass Ejections and Geomagnetic Storm , Earth Planet Space, 61, 1-3. James, M. E. dan Rastogi, R. G., 2002. Critical Study  of  the  Solar  Daily  Range  of Geomagnetic  H  Field  as  Indo-Russian Chain  of  Stations ,  J.  Ind.  Geophys. Union, 4(4), 182 – 194.
Rastogi  R.  G.,  Kitamura  T.,  and  Kitamura  K., 2004. Geomagnetic  Field  Variations  at the  Equatorial  Electrojet  Station  in  Sri Lanka, Peredinia , Annales Geophysicae, 22, 2729-2739.
Rigoti  A.,  Chamalaun  F.  H.,  Trivedi  N.  B.,  and Padilha  A.  L.,  1999. Characteristics  of the  Equatorial  Elecetrojet  determined from an array of magnetometers in N-NE Brazil ,  Earth  Planets  Space,  51,  115- 128.
Russell  C.T.,  2006. The  Solar  Wind  Interaction with the Earth’s Magnetosphere: Tutorial ,
Department of Earth and space sciences and  Institute  of  Geophysics  and  Space Physics  of  University  of  California,  Los Angeles.
Santoso  A.,  2012. Respon  Latitudinal  Medan Geomagnet  di  Sekitar  Biak  (1.08 o LS; 136.05 o BT)  saat  badai  geomagnet ,
Seminar Nasional Fisika 2012, Serpong 4-5 Juli 2012, ISBN: 2088-4176. Vats H. O., 2006. Geo-effectiveness of Solar Wind Extremes , Journal  of  Astrophysics  and Astronomy, Volume 27, Issue 2-3, 227- 235.
Veenadhari B. and Alex S., 2006. Space Weather Effects  on  Low  Latitude  Geomagnetic Field and Ionospheric Plasma Response ,
ILWS  Workshop  2006,  GOA,  Febreuary 19-24 2006.
Yumoto  K.,  1996. The  210 ⁰ MM  Magnetic Observation  Group , the  Step  210 ⁰ Magnetic  Meridian  Network  Project ,  J. Geomag. Geoelectr., 48.