Gangguan Lapisan Ionosfer

Dyah R Martiningrum
Iontelkom-LAPAN

Gangguan di lapisan ionosfer ada dua yang utama yaitu : 

1. Sudden Ionospheric Disturbances (SID)

Gangguan yang terjadi di lapisan ionosfer akibat pengaruh aktivitas matahari (solar flare dan CME).

Akan mencapai bumi setelah 8,3 menit dari kejadian flare. Durasinya 10 menit s.d. 1 jam.

Akan terjadi peningkatan penyerapan di lapisan D pada daerah yang mengalami siang hari. Kerapatan elektron di lapisan ionosfer bawah mengalami peningkatan. 

1a. Short Wave Fadeout (SWF).

Saat terjadi flare, kerapatan elektron lapisan D akan meningkat dan penyerapan juga meningkat sehingga LUF pun akan naik. Jadi frekuensi gelombang radio HF rendah akan mengalami gangguan dari orde 10 menit sampai 1 atau 2 jam. Bahkan ketika absorpsinya sangat kuat, seluruh frekuensi akan tertutup sehingga terjadi apa yang disebut Short Wave Blackout (SWB).

1b. Sintilasi

    

Sintilasi berupa gangguan pada amplitude, phase, dan atau polarisasi sinyal satelit yang terjadi secara cepat dan acak yang disebabkan oleh adanya ketidakteraturan kerapatan elektron skala kecil. Akibatnya terjadi fading dan penyimpangan data. Efek sintilasi cenderung bersifat local. Di lintang rendah dampaknya akan berupa kehilangan sinyal yang dipancarkan satelit tertentu.  

Sintilasi terjadi secara significant pada rentang 20o (LU/LS) di ekuator geomagnet. Sesaat setelah matahari terbenam dan sesudah tengah malam adalah saat sintilasi terkuat terjadi. Akan lebih kuat lagi bila aktivitas matahari sedang meningkat.

2. Polar Cap Absorption (PCA)

Dampaknya akan mencapai bumi setelah 15 menit s.d beberapa jam dari terjadinya flare, dengan durasi 1-2 hari, bahkan kadang-kadang sampai beberapa hari. 

PCA akan meningkatkan absorpsi di lapisan D, terutama di wilayah kutub.

3. Badai Ionosfer

Badai ionosfer terjadi sesaat setelah terjadi CME. Peningkatan partikel akibat CME akan menyebabkan terjadi gelombang kejut pada angin surya, sehingga partikel yang dipengaruhi medan magnet matahari tersebut akan mengikuti lintasan spiral menjauhi matahari. Badai ionosfer dampaknya akan mencapai bumi setelah 20-40 jam, dengan durasi 2-5 hari.

Dampak badai ionosfer berupa peningkatan absorpsi di lapisan D, penurunan Maximum Usable Frequency (MUF) di lapisan F2, terjadinya aurora di lintang tinggi, serta terjadinya E sporadis (Es).    

4. Traveling Ionosphere Disturbances (TID)

Dikenal juga dengan istilah gelombang gravitas akustik, yang menjalar horizontal di lapisan F ionosfer. Terlihat sebagai suatu arus/aliran yang besar yang memiliki skala menyamping sampai ratusan km. TID akan menyebabkan osilasi kerapatan elektron dari beberapa menit sampai beberapa jam. Akibatnya ketinggian pembiasan dan MUF  bervariasi secara cepat. Dampak terhadap KOMRAD biasanya tidak terlalu serius. TID terbesar terjadi di wilayah zona aurora (kutub), kemudian menjalar ke wilayah ekuator. Proses cuaca di permukaan seperti thunderstorm akan menyebabkan peredaman terhadap TID.

Selain keempat gangguan ada dua gangguan lagi yang sifatnya transien yaitu E sporadis (Es) dan spread F. Akan dibahas berikutnya.

Catatan : Sebagian besar gambar bersumber dari NASA