## ANALISIS KORELASI KEMUNCULANSPREAD F DANSINTILASI IONOSFER DI WILAYAH BARATINDONESIA MENGGUNAKAN DATAIONOSFER AGAM KOTOTABANGSUMATERA BARAT
Usman Malik 1* , Putri Juli Andini 1 , Asnawi Husin 2
1 Fisika, FMIPA, Universitas Riau, Jl. Prof. Dr. Muchtar Lutfhi Simpang Panam Pekanbaru, Indonesia
2 Lapan, Bandung, Indonesia *e-mail: usman.malik@lecturer.unri.ac.id

## ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui korelasi kemunculan spread F dan sintilasi ionosfer di wilayah barat Indonesia. Metode yang  digunakan  adalah  metode  interpretasi  data  dengan  menggunakan  komputasi,  dimana  semua  data  yang  telah  diperoleh  diolah menggunakan software. Hasil dari penelitian untuk mengetahui persentase kemunculan spread F dan sintilasi. Kejadian terendah spread F terjadi pada tahun 2008 sekitar 45% dan mengalami kenaikan pada tahun 2011 sebesar 70%. Kejadian terendah sintilasi terjadi pada tahun 2010 sekitar 13%. Kejadian ini disebabkan oleh aktivitas matahari berada pada fese minimum. Tahun 2013 sintilasi mulai mengalami kenaikan sekitar 75% yang mana kejadian ini untuk S 4 ≥ 0,6. Tingkat korelasi antara spread F dan sintilasi sedang, karena nilai R sama dengan 0,4. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas matahari, apabila aktivitas matahari rendah nilai R sama dengan 0 ( tidak berkorelasi), sedangkan saat aktivitas matahari tinggi  terjadi korelasi dengan nilai R sama dengan 0, 6.
Kata Kunci: Ionosfer; Spread F; Sintilasi;  Korelasi; Aktivitas Matahari.

## ABSTRACT
[Title:  Analysis  of  Correlation  Appearance  of  Spread  F  and  Ionosphere  Syncilation  in  West  Indonesia  Using Agam Ionosphere Data Koto Tabang Barat Sumatera Barat] This reseach has been done to know the correlation between spread  F  appearance  and  scintillation  ionosphere  on  west  region  Indonesia.  The  method  has  been  used  is  data  interpretation  using computational way, then all of data is processed using matlab software. The occurance of spread F was minimum in 2008 with it value respectively around 45%. In 2011 the spread F was beginning to increase with it value respectively around 70%. The occurance of ionospheric scintilation was minimum in 2010 with it value respectively around 13%. These occurances were due to a minimum phase of solar activity. In 2013 the scintilation was beginning to increase with it value respectively around 75% in which the occurance was selected for S 4 ≥ 0,6. The correlation level between spread F and scintilation is medium, because the value of R aquals 0,4 this case is be affected by solar activity. The value of R is 0 (no correlation) at weak solar activity and 0,6 at high solar activity.
Keywords: Ionosphere; Spread F; Scintillation; Correlation; Solar Activity.

## PENDAHULUAN
Bumi  kita  dilingkupi  dengan  lapisan atmosfer.  Atmosfer  terdiri  dari  bagian  netral  dan bagian ber-ion. Atmosfer yang banyak mengandung ion disebut ionosfer. Lapisan ionosfer berada pada ketinggian sekitar 50 km hingga 1000 km  dan  terdiri  dari  ion-ion  dan  elektron-elektron (Mcnamara,  1991).Gangguan  kerapatan  elektron di  lapisan  ionosfer  memiiki  beberapa  variasi. Kerapatan elektron pada ionosfer  bergantung pada waktu (siklus sunspot , harian, musiman) dan lokasi
(kutub,  lintang  terendah).  Gangguan  kerapatan elektron pada lapisan ionosfer, diantaranya berupa fenomena spread F dan sintilasi.
Fenomena spread F dan fenomena sintilasi merupakan  fenomena  ionosfer  yang  terjadi  di daerah  ekuator  yang  dapat  menggangu  sistem komunikasi sinyal pada satelit. Informasi gangguan spread F dan gangguan sintilasi di ionosfer berguna untuk  memberikan  informasi  gangguan  cuaca antariksa  bagi  pengguna  radio  komunikasi,  satelit komunikasi  dan  satelit  navigasi,  oleh  karena  itu untuk  mengetahui  seberapa  besar  keterkaitan
antara  fenomena  spread  F  terhadap  fenomena sintilasi ionosfer maka dilakukan penelitian dengan menggunakan  analisis  korelasi  pada  kedua parameter tersebut.
Analisis  korelasi  dan  regresi  bertujuan untuk  mengukur  kekuatan  hubungan  linier  antara dua  variabel.  Analisis  regresi  digunakan  untuk memperoleh bentuk hubungan antara dua variabel, regresi  bisa  berupa  regresi  positif  dan  regresi negatif.  Analisi  korelasi  digunakan  untuk mengetahui  eratnya  hubugan  antara  dua  variabel, koefisien  korelasi  sama  dengan  R  yang  mana  nilai dari  korelasi  mempengaruhi  hubungan  antara  dua variabel yaitu spread F dan sintilasi.
Spread F merupakan penyebaran pemantulan  gelombang  radio  di  daerah  F  akibat ketidakstabilan  ionosfer  di  daerah  ekuator  (ESF, Equatorial spread F ). Spread F dapat dibagi menjadi 3 bagian yaitu penyebaran pantulan dalam rentang ketinggian ( range spread) , dalam rentang frekuensi (frekuensi  spread)  dan  spread  F  campuran (gabungan  antara range spread  dan  frekuensi spread) (Tarigan dan Muslim, 2009).
Sintilasi  ionosfer  merupakan  perubahan secara cepat pada fasa dan amplitudo sinyal satelit karena  adanya  perubahan  kerapatan  lapisan ionosfer.  Sintilasi  ionosfer  ini  dapat  menyebabkan fading pada  sinyal, cycleslip , loss  of  lock yaitu penerima  kesulitan  melakukan  penguncian  sinyal satelit,  menurunkan  sistem  navigasi  satelit (Asnawi,  2013).Gangguan  sintilasi  ionosfer dinyatakan  dengan  indeks  sintilasi  ionosfer  yang saat  ini  sudah  sering  digunakan  adalah  indeks  S 4 yang  mana  menyatakan  intensitas  amplitudo sintilasi  dan  fasa  sintilasi  yang  berpengaruh terhadap  alat  ukurnya.  Sintilasi  yang  kuat  terjadi ketika  S 4 >  0,6  dan  berkaitan  dengan  banyaknya hamburan kuat sinyal di ionosfer.

## METODE PENELITIAN
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  untuk penelitian sebagai berikut:
Tabel 1. Instrumen penelitian No Nama Alat
Fungsinya
1. Laptop Mengolah dan menganalisis data sekunder 2. Data GPS sintilasi Sebagai  sumber  data sekunder 3. Data  ionosonda spread F Sebagai  sumber  data sekunder 4. Software  MatLab dan Excel Software yang digunakan untuk analisis statistik sederhana dan analisis korelasi.
Metode  yang  digunakan  pada  penelitian ini  merupakan  pengolahan  data  sekunder  dengan menggunakan  software  matlab  dan  mikrosoft excel.  Data  sintilasi  ionosfer  diambil  dari pengamatan  ISM (Ionospheric  Scintillation  Monitor) Balai Pengamatan Antariksa dan Atmosfer (BPAA) Kototabang Sumatera Barat. Data Spread F diambil dari  Ionosonda  FMCW  dari  BPAA  Kototabang Sumatera  Barat.Analisis  data  dapat  dilakukan setelah  data  diolah  terlebih  dahulu.  Langkah- langkah  dalam  mengolah  data  yang  digunakan untuk  kedua  fenomena  tersebut,  yaitu  fenomena sintilasi dan spread F sebagai berikut :
1. Data yang digunakan pada tahun 2008 hingga 2013.
2. Data  diolah  dengan    software Matlab dan Microsoft Excel.
3. Waktu  kejadian  yang  ambil  yaitu  jam  11.00 LT hingga 23.00 LT.
4. Hitung  persentase  dari  spread  F  dan  sintilasi ionosfer
5. Analisis Korelasi Sintilasi dan Spread F

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  penelitian  fenomena  spread  F  dan sintilasi  ionosfer  di  Agam  Kototabang  Sumatera Barat serta perbandingan kedua fenomena tersebut
0 50 100 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGST SEPT OKT NOV DES Ke ja di an ES F (% ) Bulan 18'  19'  20'  21'  22'  23'  0'  1'  2'  3'  4'  5'  6' 0 50 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGST SEPT OKT NOV DES Ke ja di an ES F (% ) Bulan 18'  19'  20'  21'  22'  23'  0'  1'  2'  3'  4'  5'  6' 1. Grafik persentase maksimum dan minimum spread F ionosfer
Gambar 1. Persentase maksimum kemunculan spread F tahun 2011.
Gambar 2. Persentase  minimum kemunculan spread F tahun 2008.
Persentase  kemunculan  spread  F maksimum  terjadi  pada  tahun  2011  sekitar 70%  dan  persentase  minimumnya  terjadi pada  tahun  2008  sekitar  45%.Spread  F maksimum terjadi karena adanya ketidakstabilan  ionosfer  di  daerah  ekuator yang  mana  pada  saat  itu  aktivitas  matahari
dalam  fase  maksimum  sehingga  terjadi perubahan  kerapatan  eletron  yang  banyak, sedangkan  spread  F  minimum  aktivitas matahari dalam fase minimum dan perubahan kerapatan  elektron  sedikti  (Tarigan  dan Muslim, 2009).
2. Grafik persentase maksimum dan minimum sintilasi ionosfer
G ambar 3. Persentase maksimum kemunculan sintilasi tahun 2013. 0 50 100 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGST SEPT OKT NOV DES Ke ja di an S 4 (% ) Bulan 18'  19'  20'  21'  22'  23'  0'  1'  2'  3'  4'  5'  6'
Gambar 4. Persentase  minimum kemunculan sintilasi tahun 2010.
Peningkatan sintilasi dibulan ekuinok  terkait  dengan  aktivitas  mahatari yang mengakibatkan terjadinya
ketidakstabilan ionosfer di lapisan F. Aktivitas matahari  dibulan  ekuinok  disebabkan  oleh gerak  semu  matahari.  Pergerakan  matahari tersebut  akan  menyebabkan  perubahan  yang besar terhadap kandungan ion dan elektron di ionosfer. Aktivitas matahari
dengan
kemunculan  sintilasi  ionosfer  sebanding lurus, kemunculan sintilasi maksimum terjadi pada tahun 2013 sekitar 75% disebabkan oleh aktivitas matahari pada tahun tersebut tinggi, sedangkan  kemunculan  sintilasi  minimum terjadi  pada  tahun  2010  sekitar  13% disebabkan  aktivitas  matahari  rendah (Tsunoda, 1985).

## 3. Analisis Korelasi Spread F dan Sintilasi Ionosfer
Gambar 5 . Hubungan Spread F dan Sintilasi dengan niali batas S 4 >0,6.
Gambar  4.5  yang  telah  diperoleh terlihat  bahwa  tingkat  hubungan  kedua fenomena  sedang,  dengan  nilai  koefisien
korelasi  R  =  0,4  yang  artinya  sedikit kemungkinan fenomena spread F dan sintilasi ionosfer muncul bersamaan.
0 5 10 15 JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGST SEPT OKT NOV DES Ke ja di an S 4 (% ) Bulan (2010) 18'  19'  20'  21'  22'  23'  0'  1'  2'  3'  4'  5'  6' y = 0,262x - 0,15 R = 0,407 -20 0 20 40 60 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 S in ti las i Spread F Linear  (s4>0,6)
Gambar 6. Hubungan spread Fdan sintilasi dengan nilai batas S 4 >0,6 pada saat aktivitas matahari rendah.
Aktivitas matahari rendah yaitu pada tahun  2008  hingga  tahun  2010,  dapat mempengaruhi munculnya kedua parameter.
Gambar  6.  Hubungan  spread  F  dan  Sintilasi
dengan  nilai  batas  S 4 >0,6.  Nilai  Korelasi koefisien  R  =  0,063  yang  artinya  kedua parameter tidak berkorelasi.
\
Gambar 7 . Hubungan spread F dan sintilasi dengan nilai batas S 4 > 0,6 pada saat aktivitas matahari tinggi.
Gambar  7  terlihat  bahwa  saat aktivitas  matahari  tinggi  tingkat  hubungan spread  F  dan  sintilasi  kuat  dengan  nilai korelasi  (R)  sebesar  0,6.  Aktivitas  matahari dapat  mempengaruhi  kemunculan  spread  F dan sintilasi.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  analisa data  yang  telah  dilakukan  maka  didapatkan kesimpulan sebagai berikut:
1. Hasil  persentase  yang  telah  diperoleh dapat dilihat bahwa kemunculan spread F maksimum  terjadi  pada  tahun  2011 sekitar  70%  dan  minimum  pada  tahun 2008  sekitar  45%.  Hasil  persentase sintilasi  maksimum  terjadi  pada  tahun
2013  sekitar  75%  dan  minimum  pada tahun 2010 sekitar 13%.
2. Nilai dari koefisien korelasi spread F dan sintilasi  sama  dengan  0,4  yang  mana tingkat  hubungan  dari  parameter tersebut  sedang.  Artinya  kemunculan kedua  parameter  tersebut  bisa  saja bersamaan  dan  tidal  muncul  secara bersamaan.

## DAFTAR PUSTAKA
Asnawi. 2013. Analisis Statistik Kemunculan Sintilasi  Ionosfer  Daerah  Lintang Rendah  Indonesia  Berdasarkan  Data Pengamatan  di  Stasiun  Kototabang . Majalah  Sains  dan  Teknologi  Dirgantara 8(2): 40-47.
y = -0,004x + 0,358 R = 0 0 10 20 30 0 10 20 30 40 50 60 70 S in ti las i Spread F Linear  (S4>0,6) y = 0,486x - 0,346 R = 0,6 -20 0 20 40 60 80 0 10 20 30 40 50 60 70 80 S in ti las i Spread F Linear  (S4>0,6)
Bayong,  Tjasyono.  2006. Ilmu  Kebumian  dan Antariksa.Bandung : PT Remaja
Rosdakarya.
Hadi,  Sutrisno.  2004. Statistik .  Andi:
Yogyakarta.
J, Rotger. Influence of spread F on HF radio system. Agard  Conference  Proceedings on  Radio  System  and  the  Ionosphere .
173: 1970. Kondrate’ev,  K  Ya  (ED).  1973. Radiation Characteristics  of  the  Atmosphere  and Earth’s  Surface .  Amerind  Publishing Co.Pvt.Ltd: New Delhi. Mcnamara, LF.1991. The IonosphereCommunications, Surveillance,  and  Direction  Finding . Krieger Publishing Company: Florida. Nguyen,  Shin  Hoa,  dkk.  2006.  Learning Sunspot  Classification. Fundamenta Informaticae . Hal: 1-15. Poole,  Ian.  2005. Cellular  Communications Explained . Elsevier: UK
Sari,  Dwi  Komala.2016. Analisis  Morfologi Gangguan  Sintilasi  Ionosfer  di Indonesia. Skripsi: Universitas Riau. Soegeng,  R.1994. Ionosfer .  Jakarta  :  Andy
Offset.
SWS, 2015. The Sun and Solar Activity “The Ten  Centimetre  Solar  Radio  Flux” . Space Weather Service, 2015. Tarigan, Mumen dan Buldan Muslim. 2009. Variasi  Ketinggian  Lapisan  F  Ionosfer pada  saat  Kejadian  Spread  F . Prosiding Seminar Nasional Penelitian, Pendidikan, dan Penerapan  MIPA  Fakultas  MIPA  : Universitas Negeri Yogyakarta.
Zwitter,  Tomaz.  2011. Solar  Flare . University of Ljubljana: Slovenia