4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Validasi Data Asimilasi GFDL 1 TRITON
Stasiun pengamatan data TRITON yang digunakan untuk melakukan validasi data asimilasi GFDL sebanyak 13 stasiun dengan 12 TRITON berada di sebelah utara perairan Papua dan di sebelah timur laut Papua New Guinea dan satu TRITON berada di sebelah barat perairan barat Sumatera (Gambar 22). Parameter data TRITON yang digunakan untuk melakukan validasi terdiri atas suhu potensial, salinitas, arus zonal, meridional dan vertikal. Meskipun hanya parameter suhu potensial data asimilasi GFDL saja yang digunakan untuk mendekompisisi sinyal siklus Muson, DM dan ENSO secara spasial maupun temporal dengan menggunakan metode EOF, tetapi parameter lainnya dianggap perlu untuk diketahui kualitas datanya. Pertimbangannya karena dalam membangun data asimilasi GFDL selain menggunakan data observasi, juga melibatkan komponen pemodelan dengan menggunakan MOM4 dimana suhu potensial sangat ditentukan oleh proses dispersi dan adveksi serta interaksi antara laut-atmosfer dengan komponen CM2.1 dari GFDL.
Tabel 2 Hasil perhitungan SE dan RMSE antara data asimilasi GFDL dan data validasi TRITON dengan parameter arus zonal, meridional dan vertikal. Satuan arus dalam cm/s
Lokasi Jarak [km]
Arus Zonal Arus Meridional Jarak [km]
Arus Vertikal N
SE RMSE SE RMSE SE RMSE
TR-01 2.13 7.57 7.55 7.27 9.10 64.72 1.67 2.28 57 TR-02 0.78 11.23 13.29 8.15 10.97 63.27 1.92 2.87 72 TR-03 15.88 21.86 31.99 8.68 12.99 55.93 2.05 4.77 89 TR-04 0.01 29.99 64.84 10.83 12.48 58.82 2.01 8.36 56 TR-05 15.9 19.05 42.48 7.42 10.55 55.88 0.82 3.14 79 TR-06 0.78 11.58 14.28 10.07 10.10 63.85 3.35 4.63 62 TR-07 0.78 14.92 15.87 10.01 12.05 63.13 0.84 2.44 41 TR-08 15.9 19.04 29.25 9.76 14.83 56.06 1.80 4.53 77 TR-09 0.01 21.98 47.78 9.30 12.25 58.68 1.22 6.04 64 TR-10 2.14 14.84 21.36 12.88 12.63 67.1 2.60 4.12 31 TR-11 0.78 19.43 21.80 21.90 24.08 63 4.61 5.70 16 TR-12 15.84 27.69 32.91 9.50 16.45 56.01 3.23 4.39 36 TR-18 13.54 18.74 33.62 10.90 11.27 55.87 1.65 6.48 42
Validasi data asimilasi GFDL dengan menggunakan data arus zonal, meridional dan vertikal TRITON disajikan dalam bentuk grafik deret waktu untuk membandingkan pola perubahannya terhadap waktu secara kualitatif. Selain itu, disajikan pula dalam bentuk sebaran melintang kedalaman terhadap waktu untuk parameter suhu potensial dan salinitas. Secara kuantitatif dihitung dengan menggunakan SE dan RMSE. Grafik deret waktu perbandingan arus zonal, meridional dan vertikal antara data asimilasi GFDL dengan TRITON disajikan pada Lampiran 1 dan hasil perhitungan SE dan RMSE disajikan pada Tabel 2. Sebaran melintang kedalaman terhadap waktu untuk parameter suhu potensial dan salinitas antara data asimilasi GFDL dan TRITON disajikan pada Lampiran 2.
Secara umum pada semua stasiun TRITON, arus zonal, meridional dan vertikal data asimilasi GFDL memiliki kecenderungan pola yang sama dengan TRITON, hanya saja terdapat beberapa stasiun yang diatas atau dibawah estimasi. Kesesuaian pola arus zonal lebih baik daripada arus meridional dan vertikal, sedangkan arus meridional lebih sesuai daripada arus vertikal. Pada stasiun TR- 01, 02, 06, 10, dan 18 secara umum data asimilasi GFDL lebih sesuai dengan TRITON dibandingkan dengan stasiun lainnya, kemungkinan penyebabnya stasiun tersebut berada di perairan yang jauh dari daratan, kecuali pada stasiun TR-06 yang berada di dekat daratan tetapi berada pada jalur western boundary current.
Selain pada stasiun yang disebutkan diatas, arus zonal data asimilasi GFDL berada dibawah estimasi, sedangkan pada arus meridional yang berada diatas estimasi yaitu pada stasiun TR-03, 08, 09 dan 12 dan dibawah estimasi yaitu pada stasiun TR-05 dan 11. Pada semua stasiun arus vertikal data asimilasi GFDL lebih berfluktuatif daripada data TRITON, kemungkinan terjadi karena dalam melakukan validasi hanya pada satu tingkat kedalaman saja sehingga terjadi bias yang besar dimana seharusnya khusus untuk arus vertikal menggunakan rata-rata kolom kedalaman. Secara kuantitatif, berdasarkan nilai SE dan RMSE menunjukkan kecenderungan yang sama dengan validasi secara kualitatif (Tabel 2). Nilai SE dan RMSE terkecil kecenderungannya berada di perairan yang jauh dari daratan, sedangkan nilai yang besar berada di perairan dekat dengan daratan. Secara kuantitatif dengan menggunakan SE dan RMSE, tidak dapat
membandingkan ketepatan antara data asimilasi GFDL dengan data TRITON, sehingga pendekatan kualitatif akan membantu melengkapinya.
Pola sebaran melintang kedalaman terhadap waktu parameter suhu potensial antara data asimilasi GFDL dan TRITON, secara umum memiliki ketepatan yang baik dari permukaan sampai kedalaman 250 m, sedangkan pada parameter salinitas umumnya data asimilasi GFDL diatas estimasi pada kolom permukaan dan kedalaman antara 100-150. Pada kolom permukaan kemungkinan disebabkan parameterisasi interaksi laut-atmosfer yang berkaitan dengan proses presipitasi dan evaporasi pada CM2.1 kurang tepat. Hal ini mempertajam pendapat McBride et al. (2003) yang menyatakan bahwa dalam melakukan pemodelan di wilayah perairan Asia Tenggara perlu ketelitian yang baik dalam melakukan parameterisasi model gabungan dan juga Neale dan Slingo (2003) yang berpendapat bahwa perairan Asia Tenggara memiliki zona konveksi yang kuat dan berkaitan erat dengan dinamika di perairan sebelah barat ekuatorial Samudera Pasifik. Nilai salinitas diatas estimasi pada kedalaman 100-250, kemungkinan besar disebabkan oleh proses parameterisasi komponen baroklinik pada MOM4 yang berkaitan dengan sirkulasi termohalin dan interaksinya dengan kolom permukaan. Hasil validasi data asimilasi GFDL dengan data deret waktu TRITON sangat penting untuk melakukan penyesuaian parameterisasi MOM4 dan CM2.1 GFDL.
4.1.2 ARGO
Sebaran observasi suhu dan salinitas data ARGO yang digunakan untuk validasi data asimilasi GFDL dibagi kedalam 20 petak yang menyebar di perairan sebelah timur Samudera Hindia dan sebelah barat Samudera Pasifik serta sebagian berada di perairan dalam yaitu di Laut Sulawesi, Laut Sulu dan Laut Cina Selatan (Gambar 23). Tujuannya adalah untuk mengetahui kualitas data asimilasi GFDL secara kualitatif dengan disajikan dalam bentuk diagram suhu-salinitas (TS). Perlu ditekankan bahwa penyajian dalam bentuk diagram TS data ARGO dan data asimilasi GFDL di waktu yang sama tetapi tidak dapat dibeda waktu tepatnya antara data ARGO dengan GFDL di dalam diagram TS. Oleh karena itu penyajian dalam bentuk digram TS difokuskan untuk melihat apakah distribusi data TS pada
diagram TS dari data ARGO berada diantara distribusi data TS dari data asimilasi GFDL. Jika benar maka kualitas data asimilasi GFDL sudah baik karena sirkulasi dan distribusi massa air di sekitar petak yang menjadi acuan validasi sudah sesuai dengan data ARGO. Sebaliknya jika distribusi TS data ARGO pada diagram TS berada diluar distribusi TS data asimilasi GFDL maka kualitas data asimilasi GFDL tidak cukup baik karena terdapat masukan jenis massa air tertentu dari perairan di sekitar petak yang tidak tersimulasikan pada data asimilasi GFDL.
Hasil dari validasi data asimilasi GFDL dengan menggunakan data ARGO disajikan pada Lampiran 3. Secara umum pada keseluruhan petak hasil validasi memperlihatkan distribusi TS pada diagram TS antara data asimilasi GFDL dan data ARGO memiliki pola yang sama, kecuali pada Petak-12 dan 13 yang berada di Laut Sulawesi dan Laut Sulu. Perbedaan yang terjadi pada Petak-12 dan 13 kemungkinan disebabkan oleh sedikitnya data ARGO yang masuk kedalam petak ini sehingga tidak cukup pembanding dengan data ARGO lain dan kualitas data ARGO itu sendiri yang tidak baik meskipun data ARGO yang digunakan telah melalui proses kontrol kualitas data yang ketat dari penyedia data. Hal ini jelas terlihat pada Petak-01, 02 dan 13 bahwa sebagian data ARGO di dalam petak tersebut merupakan kesalahan data dari alat ARGO.
Pada beberapa petak juga tertangkap nilai salinitas data asimilasi GFDL berada diatas estimasi, seperti pada hasil validasi dari sebaran melintang kedalaman terhadap waktu. Nilai salinitas diatas estimasi terdapat pada Petak 16- 20 yaitu petak yang berada di perairan sebelah barat ekuatorial Samudera Pasifik dimana posisi petak tersebut relatif berada dekat dengan daratan dan di daerah western boundary current. Kemungkinan penyebabnya sama dengan pemaparan sebelumnya pada validasi data asimilasi GFDL dengan data TRITON dari sebaran melintang kedalaman terhadap waktu dengan parameter salinitas.