TIDE CORRECTION
(Laporan Praktikum Metode Gayaberat)
Oleh
Mutiara Aprillia Ayu 2015051077
LABORATORIUM TEKNIK GEOFISIKA JURUSAN TEKNIK GEOFISIKA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
2022
i
LEMBAR PENGESAHAN
Judul Praktikum : Tide Correction Tanggal Praktikum : 22 Maret 2022
Tempat Praktikum : Adi Jaya, Kec. Terbanggi Besar, Kab. Lampung Tengah Nama : Mutiara Aprillia Ayu
NPM : 2015051077
Jurusan : Teknik Geofisika
Fakultas : Teknik
Kelompok : 4 (Empat)
Bandar Lampung, 28 Maret 2022 Mengetahui,
Asisten
Muhammad Nurul NPM. 1815051031
ii
TIDE CORRECTION
Oleh:
Mutiara Aprillia Ayu
ABSTRAK
Telah dilaksanakan praktikum metode gayaberat dengan judul “Tide Correction” pada hari Selasa, 22 Maret 2022 secara online via google meet. Tujuan dari praktikum ini ialah praktikan dapat memahami mengenai koreksi pasang surut serta dapat menggunakan software Grav TC yang telah diprogram dengan perhitungan longman untuk mendapatkan nilai tide pada waktu tertentu. Pada praktikum ini alat dan bahan yang digunakan adalah alat tulis, kertas hvs, modul praktikum, Microsoft Excel, dan software Grav TC. Praktikum ini dimulai dengan melakukan pretest yang kemudian dilanjutkan dengan pemaparan materi oleh asisten praktikum mengenai koreksi tidal (tide correction). Koreksi tidal adalah koreksi pasang surut yang terjadi karena efek tarikan massa yang disebabkan oleh benda benda langit seperti bulan dan matahari. Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan efek gaya berat benda-benda di luar bumi dan harga koreksi ini didapatkan dari harga-harga pada waktu survey yang langsung dapat ditabelkan dan saat ini dapat diperoleh dari perangkat lunak dengan memasukkan hari, tanggal, jam pengamatan, dan posisi pengamatan (lintang dan bujur). Pada praktikum kali ini, para praktikan juga mencoba untuk menghitung nilai koreksi pasang surut menggunakan Microsoft Excel dan software Grav TC yang selanjutnya akan dibuat grafik nilai tide correction.
iii DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN ………...i
ABSTRAK ………...ii
DAFTAR ISI ………...iii
DAFTAR GAMBAR ………..iv
I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang.………...1
B. Tujuan Praktikum ………...1
II. TEORI DASAR III. METODOLOGI PRAKTIKUM A. Alat dan Bahan ………...4
B. Diagram Alir ………..5
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN A. Data Pengamatan ………...6
B. Pembahasan ………...6 V. KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Kertas HVS dan Alat Tulis...4
Gambar 2. Laptop ………...……….4
Gambar 3. Modul Praktikum...………..………...4
Gambar 4. Microsoft Excel ………...……...4
Gambar 5. Diagram Alir….…...………...5
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Medan gravitasi bumi memiliki perbedaan densitas sehingga memiliki variasi yang cukup banyak terutama pada batuan bawah permukaan. Gaya berat merupakan salah satu metode geofisika dimana pada prinsipnya metode ini didasarkan pada anomaly gayaberat yang muncul karena adanya variasi rapat-massa batuan yang menggambarkan adanya struktur geologi dibawah permukaan bumi. Adanya variasi rapat-massa batuan di suatu tempat dengan tempat lain akan menimbulkan medan gayaberat yang tidak merata, perbedaan inilah yang terukur di permukaan bumi.
Koreksi tide (pasang surut) digunakan untuk menghilangkan pengaruh gravitasi benda- benda di luar bumi yang berubah terhadap lintang dan waktu. Koreksi pasang surut terjadi akibat adanya medan gaya berat bulan dan matahari yang mempengaruhi bumi.
Perioritas dari potential gaya gravitasi di setiap titik dipermukaan bumi tergantung pada rotasi bumi di dalam medan gayaberat bulan dan matahari yang harganya berubah-rubah terhadap waktu secara priodik. Bulan dan matahari jaraknya relatif dekat dibandingkan benda langit lainya sehingga efek benda langit lainya dapat disesuaikan orde ketelitian alat.
B. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Praktikan dapat memahami mengenai koreksi pasang surut.
2. Praktikan dapat menggunakan software Grav TC yang telah diprogram dengan perhitungan longman untuk mendapatkan nilai tide pada waktu tertentu.
II. TEORI DASAR
Metode gravitasi merupakan salah satu metode geofisika yang cukup popular. Metode gravitasi termasuk kedalam metode geofisika pasif. Disebut pasif karena sumbernya berasal dari alam dan bukan buatan. Metode gravitasi prinsip dasarnya yaitu memanfaatkan variasi nilai densitas yang terdistribusi kedalam setiap lapisan bumi. Setiap lapisan pasti tersusun atas batuan serta mineral yang berbeda-beda hal itu menyebabkan pula nilai densitasnya berbeda-beda dan hal tersebut dapat mempengaruhi variasi medan gravitasi bumi. Sehingga akan terjadi suatu anomali gravitasi. Parameter yang diukur dalam metode ini yaitu nilai percepatan gravitasi pada lokasi survey. Adanya anomali gravitasi menandakan bahwa terdapat perbedaan striuktur lapisan maupun jenis batuan dan mineralnya. Batuan yang memiliki nilai densitas yang rendah maka nilai porositasnya tinggi. Porositas juga berbanding lurus dengan permeabilitas (Dinni, 2020).
Metode gayaberat merupakan salah satu metode geofisika yang memanfaatkan disribusi parameter percepatan gayaberat di permukaan bumi. Banyak faktor yang mempengaruhi variasi percepatan gayaberat bumi seperti pasang surut, kondisi morfologi, udara bebas, bentuk bumi, densitas batuan dan seterusnya. Variasi densitas batuan bawah permukaan merupakan faktor yang sangat penting dalam rangka mendapatkan penyebaran anomali gayaberat untuk prospeksi geofisika. Anomali Gayaberat Bouguer (ABL) merupakan peta anomali gayaberat yang sudah dilakukan berbagai proses reduksi sehingga variasi nilai anomali percepatan gayaberat yang dihasilkan hanya dipengaruhi oleh variasi rapat massa dari batuan di bawah permukaan. Nilai ABL ini adalah nilai total anomali yang ditimbulkan oleh pengaruh rapat massa batuan dari inti sampai permukaan bumi yang selanjutnya akan dipisahkan menjadi anomali regional dan residual. Interpretasi secara kualitatif dilakukan terhadap penyebaran daerah anomali residual di daerah penelitian yang dihubungkan dengan kondisi geologi dekat permukaan (Andhika dkk, 2017).
Pengukuran gaya berat di lapangan banyak mengandung nilai-nilai yang bukan berasal dari refleksi bawah permukaan. Oleh karena itu sebelum data diolah dan diinterpretasikan lebih jauh diperlukan suatu proses reduksi yang berupa koreksi-koreksi terhadap nilai gaya berat hasil pengukuran lapangan. Koreksi-koreksi tersebut terdiri dari koreksi pasang surut, koreksi apungan, koreksi udara bebas, koreksi Bouguer, koreksi lintang, dan koreksi medan (Araffa et al., 2015).
Bulan dan matahari memiliki pengaruh yang paling besar dibandingkan dengan benda-benda langit lainnya karena factor massa dan jaraknya dari bumi sehingga benda langit lainnya diabaikan. Lalu untuk menghilangkan perubahan nilai gravitasi akibat pengaruh benda- benda langit khususnya matahari dan bulan, maka data hasil pengukuran dikenakan sebuah koreksi yang disebut koreksi pasang surut bumi atau tide correction. Koreksi ini disebabkan karena pengaruh gaya tarik yang dialami bumi akibat massa bulan dan matahari. Koreksi
3
pasang surut harus diberikan kepada bumi untuk menyeimbangkan ke posisi normalnya.
Besarnya koreksi ini bervariasi terhadap lintang, waktu, serta kedudukan benda-benda langit.
Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan gaya tarik yang dialami bumi akibat bulan dan matahari sehingga di permukaan bumi akan mengalami gaya tarik naik turun. Hal ini akan menyebabkan perubahan nilai medan gravitasi di permukaan bumi secara periodik. Koreksi pasang surut juga tergantung dari kedudukan bulan dan matahari terhadap bumi. Koreksi tersebut dihitung berdasarkan perumusan Longman yang telah dibuat dalam sebuah paket komputer. Koreksi ini selalu ditambahkan terhadap nilai pengukuran. Dari koreksi ini akan diperoleh nilai medan gravitasi di permukaan topografi yang terkoreksi drift dan pasang surut. Namun, secara internasional nilai koreksi pasang surut dari waktu ke waktu sudah di tabelkan sehingga langsung bisa diperoleh harga koreksi pasang surut titik pengukuran pada waktu penelitian (Hidayat, 2011).
Teknik pengolahan data dimulai dengan melakukan perhitungan koreksi terhadap data yang sudah didapat. Variabel-variabel data yang didapat, dimasukkan dalam persamaan di setiap koreksi gaya berat sesuai dengan keterkaitannya terhadap persamaan tersebut. Pengolahan atau perhitungan dari setiap koreksi gaya berat, dibantu dengan menggunakan software atau program Microsoft Excel. Untuk koreksi gaya berat yang pertama, ialah koreksi pasang surut. Dalam koreksi pasang surut, data-data yang terkait dengan persamaan koreksi adalah posisi, waktu, dan ketinggian. Biasanya koreksi pasang surut ini sudah terdapat pada drift dari alat setelah nilai koreksi pasang surut diperoleh, maka selanjutnya dilanjutkan untuk perhitungan koreksi kelelahan alat (drift) (Pane, 2015).
Dalam koreksi drift, data-data yang diperlukan adalah data nilai gaya berat, waktu, posisi, dan ketinggian. Setelah nilai koreksi drift diperoleh, maka kedua nilai koreksi ini dimasukkan pada sebuah persamaan untuk nantinya memperoleh nilai gobsyang dikaitkan juga dengan nilai g ikat. Gobs merupakan nilai gravitasi observasi, hasil hitungan dari koreksi pasang surut dan koreksi kelelahan alat (drift). Setelah mendapatkan nilai gobs, dilanjutkan dengan perhitungan koreksi lintang yang mengaitkan data posisi. Koreksi lintang adalah koreksi yang dikurangi dari gravitasi teramati (gobs) yang dipengaruhi oleh bentuk ellipsoid dan rotasi bumi (Pane, 2015).
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Kertas HVS dan Alat Tulis
Gambar 2. Laptop
Gambar 3. Modul Praktikum
Gambar 4. Microsoft Excell
5
B. Diagram Alir
Adapun diagram alir pada praktikum ini adalah sebagai berikut:
Gambar 5. Diagram Alir Mulai
Mengolah Data Nilai Gravity di Software Grav TC dan Disimpan dalam Format Data .txt
Menginput Nilai Tide Hasil dari Pengolahan di Software Grav TC ke data Excel yang Disesuaikan dengan Waktu
dan Tanggal Pengukuran
Mendapatkan Hasil Perhitungan Tide Correction dan Grafiknya
Menjumlahkan Nilai Tide dengan Nilai Bacaan Alat
Selesai
Membuat Grafik Nilai Koreksi Tide
IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
A. Data Pengamatan
Adapun data pengamatan pada praktikum ini terdapat pada lampiran.
B. Pembahasan
Praktikum dilakukan pada hari Selasa, 22 Maret 2022 secara online via google meet.
Praktikum ini membahas mengenai “Tide Correction”. Tujuan dari praktikum ini ialah praktikan dapat memahami mengenai koreksi pasang surut serta dapat menggunakan software Grav TC yang telah diprogram dengan perhitungan longman untuk mendapatkan nilai tide pada waktu tertentu. Seperti biasanya, sebelum praktikum dimulai, dilakukan pretest terlebih dahulu. Pretest tersebut berisi tiga pertanyaan yaitu mengenai apa yang dimaksud dengan tide correction, apa rumus tide correction, dan gambarkan contoh grafiknya. Setelah kegiatan pretest ini selesai kurang lebih 20 menit dan dikumpulkan oleh asisten dosen masing-masing, maka dilanjutkan dengan penjelasan materi oleh asisten praktikum.
Pasang surut adalah fenomena naik turunnya air laut secara periodik akibat gaya gravitasi benda-benda langit terutama bulan dan matahari. Selain menyebabkan pasang surut, gaya gravitasi juga akan menyebabkan perubahan bentuk terhadap bentuk bumi dan atmosfer. Pasang surut atau yang dalam Bahasa Inggris disebut ocean tide merupakan fluktuasi (gerakan naik turunnya) muka air laut secara berirama karena adanya gaya tarik benda-benda di lagit, terutama bulan dan matahari terhadap massa air laut di bumi. Akan tetapi dalam eksplorasi gaya berat pasang surut yang dimaksud adalah gaya tarikan dari benda-benda angkasa yang memengaruhi gaya berat benda di bumi.
Pasang surut secara manual dapat dihitung dengan melihat dan memperhatikan alat gravitymeter di suatu stasiun yang tetap. Akan tetapi juga mempertimbangkan koreksi drift. Sehingga perbedaan nilai tiap waktu merupakan efek dari pasang surut. Secara matematis pasang surut dapat dihitung menggunakan persamaan Longman.
Untuk menghilangkan pengaruh dari efek pasang surut tersebut maka data gravity yang diperoleh perlu dilakukan koreksi yang dalam hal ini adalah koreksi asang surut (Tidal Correction). Ada beberapa metode yang digunakan untuk melakukan koreksi ini, diantaranya adalah dengan menggunakan tabel khusus yang telah tersedia dan diterbitkan setiap tahun. Dalam tabel tersebut tertera nilai pasang surut untuk setiap waktu, dengan interval tertentu sesuai kebutuhan. Selain itu, bisa juga dilakukan dengan metode numerik yang sudah diintegrasikan dalam suatu program komputer untuk setiap waktu dan tempat tertentu. Persamaan yang digunakan untuk menghitung percepatan pasang-surut yang dihasilkan akibat bulan dan matahari, sebagaimana mereka berinteraksi pada setiap titik di bumi sebagai fungsi waktu, sudah diperkenalkan oleh
7
Longman. Formula longman diprogram pada digital komputer. Longman memperoleh persamaan untuk menentukan atraksi vertikal yang dihasilkan oleh bulan dan matahari.
Koreksi tide (Tide correction) adalah koreksi pasang surut yang terjadi karena efek tarikan massa yang disebabkan oleh benda benda langit seperti bulan dan matahari.
Koreksi ini dilakukan untuk menghilangkan efek gaya berat benda-benda di luar bumi dan harga koreksi ini didapatkan dari harga-harga pada waktu survey yang langsung dapat ditabelkan dan saat ini dapat diperoleh dari perangkat lunak dengan memasukkan hari, tanggal, jam pengamatan, dan posisi pengamatan (lintang dan bujur). Koreksi pasang surut dilakukan dengan cara mengukur nilai gravitasi pada titik yang sama akan tetapi dengan interval waktu tertentu. Kemudian hasil pembacaan gravimeter diplot terhadap waktu supaya menghasilkan suatu persamaan yang dapat digunakan dalam perhitungan koreksi pasang surut. Nilai koreksi pasang surut ini selalu ditambahkan pada pembacaan gravitasi. Umumnya koreksi ini tidak dapat langsung dilakukan oleh gravimeter. Selain itu dapat juga dikoreksi secara manual menggunakan software yang salah atunya adalah longman. Dilakukannya koreksi pasang surut memiliki tujuan untuk mereduksi efek tarikan matahari dan bulan. Nilai koreksi ini berkisar diantara 0.3 mGal – 0.1 mGal. Koreksi pasang surut ini selalu ditambahkan pada pembacaan gayaberat.
Besarnya koreksi pasang surut ini dihitung menggunakan program komputer berdasarkan perumusan yang diberikan oleh Longman (1969). Rumus dari koreksi pasang surut adalah 𝐺𝑆𝑇 = 𝐺𝑆 + 𝑇 dimana GST merupakan pembacaan percepatan gravitasi dalam miligal terkoreksi pasang surut, Gs merupakan pembacaan percepatan gravitasi setelah dikonversikan ke harga milligal, dan T merupakan koreksi pasang surut (milligal).
Nilai bacaan gayaberat pada titik yang salah telah dikoreksi pasang surut gayaberat, kadang memberikan nilai yang berbeda baik lebih besar maupun lebih kecil. Perbedaan nilai bacaan setelah dikoreksi pasang surut ini biasanya disebut dengan koreksi drift atau koreksi apungan. Koreksi drift diterapkan akibat adanya perbedaan pembacaan gayaberat dari stasiun yang sama dalam waktu yang berbeda. Hal ini dapat terjadi karena adanya guncangan pegas alat pengukur gayaberat selama proses perpindahan dari stasiun satu ke stasiun lainnya. Koreksi apungan ini selalu dikurangkan terhadap pembacaan gravimeter. Koreksi ini dilakukan dengan cara melakukan looping pada titik base. Untuk mengoreksinya, skenario pengukuran dibuat looping. Lopping adalah koreksi drft yang dilakukan untuk menghitung faktor kelelahan alat. Pengukuran dilakukan secara looping atau kembali ke tempat asalnya. Pengukuran looping ini dimulai di basecamp, pada suatu titik yang sudah ditandai, kemudian diakhiri dengan mengukur pada tempat yang sama setelah selesai mengukur seharian. Nilai gravitasi basecamp yang terukur pada saat akhir pengukuran nilainya akan berbeda dengan pengukuran awal. Prinsip dasar koreksi apungan ini adalah membagi nilai drift total ke setiap stasiun pengukuran proporsional terhadap waktu. Semakin akhir pengukuran yang dilakukan maka semakin besar juga nilai driftnya dan begitupun sebaliknya. Kemudian untuk rumus koreksi apungan adalah gstd =gst – D dimana gstd merupakan nilai anomali gayaberat terkoreksi pasang surut dan apungan.
8
Pada praktikum ini para praktikan diberikan data oleh asisten dalam bentuk Microsoft Excel yang sudah memuat data mengenai nama stasiun pengukuran, waktu pengukuran, dan nilai bacaan alat. Selanjutnya para praktikan akan melakukan pengolahan data menggunakan software Grav TC untuk mendapatkan nilai koreksi tide. Pada pengolahan data ini para praktikan akan menginput nilai latitude, longitude, tanggal dan waktu mulai dan berakhirnya pengukuran di lapangan dengan interval waktu yang digunakan adalah satu menit. Setelah mendapatkan nilai koreksi tide data tersebut akan disimpan dalam format .txt untuk selanjutnya di input ke dalam data Microsoft Excel sebelumnya. Dalam menginput data tersebut harus memerhatikan tanggal dan waktu pengambilan data sehingga data yang akan di input dari data dengan format .txt harus disesuaikan dengan waktu dari setiap tanggal pengukuran. Kemudian dari data tide tersebut akan dijumlahkan dengan nilai bacaan alat sehingga akan menghasilkan nilai tide+bacaan alat.
V. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan pada praktikum ini adalah sebagai berikut:
1. Koreksi pasang surut (tide-correction) merupakan koreksi yang disebabkan efek tarikan massa yang disebabkan oleh benda-benda langit. Koreksi pasang surut dilaksanakan dengan tujuan untuk mereduksi efek tarikan matahari dan bulan. Nilai koreksi ini berkisar diantara 0.3 mGal – 0.1 mGal.
2. Koreksi drift dilakukan terhadap perbedaan nilai gravitasi yang terbaca pada alat setelah selang waktu tertentu. Perbedaan nilai bacaan setelah dikoreksi pasang surut ini biasanya disebut dengan koreksi drift. Koreksi ini dilakukan dengan cara melakukan looping pada titik base. Lopping adalah koreksi drift yang dilakukan untuk menghitung faktor kelelahan alat.
3. Pengolahan data dilakukan menggunakan software Grav TC untuk mendapatkan nilai koreksi tide. Pertama menginput nilai latitude, longitude, tanggal dan waktu mulai dan berakhirnya pengukuran di lapangan dengan interval waktu yang digunakan adalah satu menit. Kemudian disimpan dalam format .txt untuk selanjutnya di input ke dalam data Microsoft Excel sebelumnya. Kemudian dari data tide tersebut akan dijumlahkan dengan nilai bacaan alat sehingga akan menghasilkan nilai tide+bacaan alat.
DAFTAR PUSTAKA
Adhika, J., Dwi, Fajar dan Agus. 2017. Penentuan Anomali Gayaberat Regional dan Residual Menggunakan Filter Gaussian Daerah Mamuju, Sulawesi Barat. Eksplorium. 38(02): 89 – 98.
Arrafa, S. A. S., Helaly, A. S., Khozium, A., Lala, A. M. S., Soliman, S. A., dan Hassan, N.
M. 2015. Delineating Groundwater And Subsurface Structures By Using 2D Resistivity, Gravity And 3D Magnetic Data Interpretation Around Cairo–Belbies Desert Road, Egypt. NRIAG Journal of Astronomy ang Geophysics, 4(1): 134-146.
Dinni, R.S. 2020. Metode Gravitasi dalam Analisis Cekungan Hidrokarbon. Blog.
Himpunan Mahasiswa Geofisika UGM: hmgf.fmipa.ugm.ac.id.
Hidayat, Fathoni Sukma. 2011. Penyelidikan Gaya Berat Untuk Pemetaan Struktur Bawah Permukaan di Daerah Karanganyar Bagian Barat. Skripsi. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.
Pane, Siti. 2015. Aplikasi Microgravity Time-Lapse dalam Pemantauan Reservoir Panasbumi dengan Menggunakan Prisma Persegi Panjang. Skripsi. Bandung:
Program Studi Fisika, Institut Teknologi Bandung.
LAMPIRAN
Lampiran 1. Data Pengamatan
Gambar 1. Data Pengamatan
Gambar 2. Data Pengamatan
Lampiran 2. Pretest
Gambar 3. Pretest
