Analisa Gangguan Ionosfer Akibat Tsunami Menggunakan Model 3D Tomografi Dengan Metode GNSS-TEC

Putra, Meilfan Eka (2022) Analisa Gangguan Ionosfer Akibat Tsunami Menggunakan Model 3D Tomografi Dengan Metode GNSS-TEC. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 6016211021-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 2024. Download (8MB)

Abstract

Global Navigation Satellite System (GNSS) merupakan sistem satelit navigasi yang berfungsi untuk memberikan informasi posisi dan kecepatan objek 3D yang terdapat di permukaan bumi. Prinsip kerja GNSS adalah dengan mengirimkan data digital dari satelit menuju ke receiver yang ada di permukaan bumi. Dalam alur propagasinya, gelombang mikro pembawa akan melewati lapisan ionosfer dan troposfer. Kumpulan elektron yang terdapat pada lapisan ionosfer, dan komponen basah & kering di troposfer dapat mengganggu alur propagasi gelombang menjadi lebih lambat. Melambatnya propagasi tersebut akan menyebabkan keakuratan hasil yang didapatkan selama pengukuran menjadi lebih tidak akurat. Data gelombang yang tertunda tersebut dapat dimanfaatkan untuk mendapatkan nilai Total Electron Content (TEC) yang ada di lapisan ionosfer. TEC merupakan nilai yang mewakili densitas elektron dalam 1m2 di lapisan ionosfer. Gerakan vertikal dari permukaan tanah dan air laut secara tiba-tiba dapat menimbulkan gelombang gravitasi yang berpropagasi menuju lapisan ionosfer yang menyebabkan densitas elektron terurai. Gangguan tersebut biasa disebut Traveling Tsunami Ionospheric Disturbances (TTID). Pada penelitian ini, Peneliti mempelajari karakteristik perubahan densitas elektron yang ada di lapisan ionosfer yang diakibatkan tsunami. Tsunami yang diamati adalah tsunami di wilayah Indonesia, Australia, dan Selandia Baru akibat erupsi Gunung Tonga pada 15 Januari tahun 2022. Dari hasil penelitian Peneliti, Peneliti mendeteksi adanya TTID menggunakan enam satelit GNSS di wilayah Selandia Baru pada sekitar pukul 06.00 UT dengan rata-rata nilai TEC residu maksimum yakni sebesar ~ 2.3 hingga 3 TECU. Sedangkan untuk wilayah Australia, Peneliti mendeteksi adanya TTID yang diamati oleh empat satelit pada sekitar pukul 07.50 UT dengan rata-rata nilai TEC residu maksimum yakni sebesar ~1.5 hingga 2.9 TECU. Perhitungan kecepatan yang Peneliti lakukan mendapatkan nilai kecepatan untuk wilayah Selandia Baru sebesar 0.374 km/s, 0.301 km/s, 0.404 km/s, 0.379 km/s, 0.362 km/s, dan 0.377 km/s. Sedangkan untuk wilayah Australia sebesar 0.337 km/s, 0.312iv km/s, 0.348 km/s, dan 0.313 km/s. Untuk analisa spasial dan temporal dari model 3D tomografi, Peneliti memodelkan 3D tomografi dari ketinggian 100 hingga 600 km dengan interval waktu 6 menit. Hasil yang didapatkan bahwa kedua lokasi penelitian berhasil memvisualisasikan gangguan ionosfer ke dalam ketinggian dengan interval 100 km, dan dominan anomali terlihat pada ketinggian 300 km. Lokasi yang dimodelkan ini juga telah diuji resolusi checkerboard test untuk memvalidasi keandalan area yang dimodelkan
===============================================================================================================================
The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a navigation satellite system that serves to provide information on the position and speed of 3D objects on the earth's surface. The working principle of GNSS is to transmit digital data from satellites to receivers on the earth's surface. In the propagation path, the carrier microwave will pass through the ionosphere and troposphere. The collection of electrons contained in the ionosphere layer, and the wet & dry components in the troposphere can disrupt the wave propagation path to be slower. This slow propagation will cause the accuracy of the results obtained during the measurement to be more inaccurate. The delayed wave data can be used to obtain the Total Electron Content (TEC) value in the ionosphere layer. TEC is a value that represents the electron density in 1m2 in the ionosphere. The vertical movement of the land surface and sea water can suddenly cause gravitational waves that propagate towards the ionosphere layer which causes the electron density to decompose. These disturbances are known as Traveling Tsunami Ionospheric Disturbances (TTID). In this study, we studied the characteristics of the change in electron density in the ionosphere caused by the tsunami. The tsunamis observed were tsunamis in Indonesia, Australia and New Zealand due to the eruption of Mount Tonga on January 15, 2022. From our results, we detected the presence of TTID using six GNSS satellites in New Zealand at around 06.00 UT with an average the maximum residual TEC value is ~2.3 to 3 TECU. As for the Australian region, we detected a TTID observed by four satellites at around 07.50 UT with an average maximum residual TEC value of ~1.5 to 2.9 TECU. The speed calculations that we do get the speed values for the New Zealand region of 0.374 km/s, 0.301 km/s, 0.404 km/s, 0.379 km/s, 0.362 km/s, and 0.377 km/s. Meanwhile, for the Australian region it was 0.337 km/s, 0.312 km/s, 0.348 km/s, and 0.313 km/s. For the spatial and temporal analysis of the 3D tomographic model, we modeled the 3D tomography from an altitude of 100 to 600 km with a time interval of 6 minutes. The results showed that the two research sites succeeded in visualizing the ionospheric disturbances to an altitude of 100 km intervals, and the dominant anomaly was seenvi at an altitude of 300 km. This modeled location has also been tested for a resolution checkerboard test to validate the reliability of the modeled area

Item Type:	Thesis (Masters)
Additional Information:	RTG 551.22 Put a-1
Uncontrolled Keywords:	3D Tomografi, GNSS-TEC, Ionosfer, Tsunami
Subjects:	Q Science > QC Physics > QC242.5.O23 Ocean tomography.
Divisions:	Faculty of Civil, Planning, and Geo Engineering (CIVPLAN) > Geomatics Engineering > 29101-(S2) Master Thesis
Depositing User:	Mr. Tondo Indra Nyata
Date Deposited:	13 Feb 2023 02:10
Last Modified:	13 Feb 2023 02:10
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/96543

Actions (login required)

View Item