Koreksi Tidal, Drift, dan Gravitasi Absolut

Pada umumnya, nilai percepetan gravitasi yang diukur oleh gravimeter seperti syntrex adalah nilai gravitasi relatif. Artinya, nilai tersebut merupakan beda nilai pengukuran di suatu tempat dengan stasiun pengukuran. Ordenya ribuan, bisa 2000 hingga 3000 mgal, tergantung daerah pengukuran. Berbeda jauh dengan nilai gravitasi mutlak yang nilainya di orde 900.000 mgal. Karena itu, nilai gravitasi relatif harus diubah ke dalam gravitasi absolut. Sebelum melakukannya, nilai gravitasi relatif harus dikoreksi menggunakan koreksi tidal, dan koreksi drift.

Koreksi Tidal

Koreksi tidal atau sering disebut sebagai koreksi pasang surut merupakan koreksi yang dilakukan terhadap pengaruh benda-benda langit khususnya bulan. Kita ambil contoh bulan. Bulan memiliki massa yang cukup besar sehingga medan gravitasinya pun cukup besar. Pengaruhnya yang paling dapat kita lihat adalah pasang surut air laut. Ketika bulan purnama, air laut tertarik olehnya dan terjadi pasang. Begitu juga sebaliknya. Gravitasi tersebut juga memengaruhi pengukuran gravitasi yang kita lakukan. Resultan gaya gravitasi benda-benda langit dikoreksi menggunakan koreksi tidal. Biasanya koreksi tidal dapat langsung dilakukan oleh gravimeter. Selain itu, dapat juga dikoreksi secara manual menggunakan software, salah satunya longman.

Koreksi Drift

Koreksi kedua adalah koreksi drift (apungan). Koreksi drift dilakukan terhadap perbedaan nilai  gravitasi yang terbaca pada alat setelah selang waktu tertentu. Misal stasiun pada stasiun A dilakukan pengukuran pada pukul 11.00, kemudian pengukuran dilanjutkan ke stasiun lain. Ketika diukur lagi pada pukul 15.00, nilai yang terukur akan bergeser dan berbeda dengan nilai sebelumnya. Hal tersebut disebabkan karena efek goncangan dan perbedaan temperature selama mobilisasi alat. Graviter menggunakan pegas yang amat sangat sensitif. Goncangan selama perjalanan menyebabkan pegas lebih renggang sehingga pembacaan nilainya pun bergeser atau bahasa gampangnya ngedrift. Karena selama mobilisasi kemungkinan alat untuk terguncang sangat tinggi, maka kita asumsikan bahwa drift akan bertambah sesuai dengan waktu. Asumsinya, semakin lama waktu pengukuran, semakin jauh alat dibawa, maka driftnya akan semakin besar. Misal, stasiun A yang diukur pada pukul 14.00 akan memiliki drift yang lebih kecil dibandingkan dengan stasiun B yang diukur lebih awal pada pukul 10.00.

Untuk mengoreksinya, skenario pengukuran dibuat looping. Sesuai namanya, pengukuran dilakukan secara loop atau kembali ke tempat asal. Pengukuran 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.

Ilustrasi Pengukuran Looping

Prinsip dasar koreksi drift adalah membagi nilai drift total ke setiap stasiun pengukuran proporsional terhadap waktu. Semakin akhir pengukuran dilakukan semakin besar driftnya, dan sebaliknya.

Beda pembacaan tersebut merupakan drift penyimpangan nilai pengukuran yang terakumulasi selama 1 hari. Seperti penjelasan sebelumnya, nilai drift akan terus bertambah seiring berjalannya waktu. Sehingga, jika kita melakukan pengukuran selama 10 jam, maka drift yang terkumpul merupakan drift selama 10 jam. Dari nilai tersebut, kita dapat mengukur laju pertambahan drift, atau pertambahan drift tiap satuan waktu, dengan membagi total drift dengan total waktu pengukuran. Gampanganya seperti mengukur kecepatan, dimana kecepatan adalah jarak dibagi waktu. Bedanya disini yang bertambah adalah drift bukan jarak. Kemudian untuk menghitung drift pada stasiun tertentu, tinggal mengalikan laju pertambahan drift dengan waktu antara dimulainya pengukuran dibasecamp dengan waktu yang ditempuh hingga pengukuran di stasiun tersebut dilakukan.

Sesuai penjelasan di atas, koreksi drift dilakukan menggunakan persamaan berikut :

Dimana Gtutup adalah nilai gravitasi basecamp di akhir pengukuran, Gbuka nilai gravitasi basecamp di awal pengukuran, t_buka adalah waktu pengukuran awal basecamp, t_tutup adalah waktu pengukuran akhir basecamp, dan t_stasiun adalah waktu pengukuran di stasiun pengukuran.

Menentukan Gobs

Gobs merupakan nilai gravitasi mutlak pada stasiun tertentu. Berbeda dengan nilai gravitasi absolut, gravitasi mutlak memiliki orde 900.000 mgal. Nilai tersebut nantinya akan direduksi untuk mendapatkan anomali gravitasi di titik pengukuran.

Sebelum menghitung Gabs, nilai Grelatif dikoreksi dulu dengan koreksi tidal dan koreksi drift seperti pada penjelasan sebelumnya, dituliskan pada persamaan berikut :

Dimana G_stasiun adalah nilai gravitasi relatif yang terukur di stasiun pengukuran, G_tidal adalah nilai koreksi tidal, dan G_drift adalah nilai koreksi drift. Nilai tersebut kemudian siap digunakan untuk menghitung nilai gravitasi absolut.

Untuk menghitung nilai Gobs stasiun, dibutuhkan nilai Gabs basecamp. Nilai Gabs basecamp didapat dengan cara yang sama dengan cara yang akan dibahas, tapi yang dijadikan referensi adalah nilai Gabs dari stasiun gravitasi, biasanya terdapat di kantor BMKG dan Bandara. Untuk saat ini kita anggap dulu kalau nilai Gabs basecamp diketahui.

Kembali lagi, nilai yang terukur adalah gravitasi relatif, baik di basecamp maupun di stasiun pengukuran. Antara stasiun dan basecamp terdapat perbedaan nilai gravitasi, beda nilai antara G relatif stasiun dengan basecamp kita tulis sebagai ΔG_relatif. Kemudian, terdapat perbedaan juga antara G absolute stasiun pengukuran dan basecamp, kita sebut sebagai ΔG_absolut. Nilai ΔG_relatif dan ΔG_absolut besarnya sama. Sehingga dapat ditulis :

Sehingga nilai Gobs dirumuskan sebagai

Dimana G_obs merupakan nilai gravitasi absolut stasiun pengukuran, G_absolut adalah nilai gravitasi absolut basecamp, G_corr adalah nilai gravitasi relatif stasiun yang telah dikoreksi, dan G_basecamp adalah nilai gravitasi relatif basecamp.

Nah, nilai gravitasi absolut basecamp dihitung menggunakan persamaan tersebut juga. Bedanya, G_absolut nya adalah nilai gravitasi stasiun BMKG, sedangkan G_corr nya diganti dengan G basecamp. Biasanya pada awal pengukuran disediakan waktu khusus satu hari untuk mengukur G absolut. Pengukuran diawali di stasiun BMKG. Kemudian dilanjutkan dengan mengukur nilai gravitasi relatif di basecamp. Setelah itu kembali lagi ke stasiun BMKG untuk menutup pengukuran. Nilai g basecamp dikoreksi dengan nilai drift selama perjalanan stasiun BMKG – basecamp – stasiun BMKG. Setelah itu baru dihitung nilai Gravitasi absolut basecamp.

Penghitungan tersebut dilakukan satu hari khusus, untuk meminimalisasi drift yang terjadi dan agar penghitungannya driftnya lebih objektif.

                

Berbagi :