DAMPAK CUACA ANTARIKSA PADA VARIABILITAS IKLIM DI INDONESIA

DAMPAK CUACA ANTARIKSA PADA

VARIABILITAS IKLIM DI INDONESIA

Wilson Slnambela, lyus E. RusnadI dan Nana Suryana Penelld Bldang Mataharl dan Antarllcsa, LAPAN

Email: wIlson@ bdg.lapan.go.ld ABSTRACT

Since a long time ago the S u n as the main source of energy of the Earth is considered to give influence the Earth's climate. It is seen from the analysis of solar activity influence on surface air t e m p e r a t u r e in various

cities in Indonesian a r e a using available d a t a . The r e s u l t Weighted Wavelet Z-transform (WWZ) analysis of surface air temperature which shows similarity between periodicity of t h a t of solar activity, especially a b o u t 11 y e a r s , is t h e first indications of t h e influence of s p a c e weather to t h e Indonesian climate variability. Additionally, from statistical analyzes by using 11 years-running moving averages, it is seen t h a t t h e pattern of surface air t e m p e r a t u r e changes follows t h e p a t t e r n of solar activity variability, although they are sometimes o u t of p h a s e a n d move a h e a d in a b o u t 5-15 y e a r s . Furthermore, although time series d a t a of surface air t e m p e r a t u r e is limited, the result shows a good correlation between the changes of surface air temperature and solar cycle length/SCL with an applied smoothing with the coefficients 1-2-2-2-1 (from now on we call SCL 12221). We therefore find t h a t this agreement supports (although it does not prove) the suggestion of a direct solar activity influence on surface air t e m p e r a t u r e in Indonesia.

ABSTRAK

Matahari sebagai s u m b e r energi bagi Bumi sejak l a m a dianggap sangat m e m p e n g a r u h i iklim Bumi. Hal ini dapat terlihat setelah dilakukan analisis p e n g a r u h aktivitas m a t a h a r i p a d a s u h u u d a r a perrnukaan d i beberapa kota di wilayah Indonesia dengan m e n g g u n a k a n d a t a y a n g tersedia. Hasil analisis spektral Weighted Wavelet Z-transform (WWZ) deret waktu s u h u udara p e r r n u k a a n m e n u n j u k k a n k e s a m a a n periodisitas d e n g a n periodisitas aktivitas m a t a h a r i , t e r u t a m a periode 11 t a h u n , m e r u p a k a n indikasi pertama dampak aktivitas m a t a h a r i p a d a variabilitas iklim Indonesia. Demikian j u g a , dari analisis h u b u n g a n statistik m e n g g u n a k a n r a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n terlihat b a h w a pola variasi s u h u u d a r a perrnukaan di Indonesia c e n d e r u n g mengikuti pola variasi aktivitas matahari j a n g k a panjang, w a l a u p u n variasi suhu u d a r a a d a y a n g sefase d a n a d a yang m e n d a h u l u i variasi bilangan sunpot berkisar 5-15 t a h u n . Selanjutnya, m e s k i p u n dengan m e n g g u n a k a n data deret w a k t u s u h u u d a r a p e r r n u k a a n y a n g t e r b a t a s , hasil analisis menunjukkan korelasi y a n g baik a n t a r a p e r u b a h a n s u h u u d a r a perrnukaan

di Indonesia d e n g a n panjang siklus m a t a h a r i m e n g g u n a k a n filter p e m u l u s y a n g memiliki koefisien-koefisien 1-2-2-2-1 (selanjutnya d i s e b u t SCL 12221). Hal ini m e n d u k u n g d u g a a n (walaupun itu tidak m e m b u k t i k a n ) bahwa aktivitas m a t a h a r i b e r p e n g a r u h langsung t e r h a d a p p e r u b a h a n iklim j a n g k a panjang di Indonesia.

Kata kunci: Cuaca antariksa (Space weather), Sunspot, Panjang siklus matahari, Variabilitas Iklim, QBO, dan ENSO

1 PENDAHULUAN

Matahari a d a l a h s u m b e r energi u t a m a bagi Bumi d a n sebagai penggerak c u a c a a n t a r i k s a [space weather). Matahari j u g a adalah s u m b e r energi yang m e n y e b a b k a n gerakan atmosfer d a n d e n g a n c a r a demikian mengendalikan c u a c a dan iklim Bumi. Oleh k a r e n a itu, setiap a d a p e r u b a h a n energi m a t a h a r i y a n g diterima di p e r m u k a a n Bumi a k a n b e r d a m p a k t e r h a d a p variabilitas iklim. Selama Bumi dalam kondisi kesetimbangan termal, m a k a energi radiasi yang diterima dari m a t a h a r i h a r u s seimbang dengan energi radiasi yang kembali ke a n g k a s a (energi y a n g hilang). Energi yang diradiasikan kembali ke a n g k a s a ini dalam b e n t u k radiasi gelombang panjang [Long Wave Radiation/UWR) yang nilainya bersesuaian dengan s u h u rata-rata Bumi. Keluaran energi matahari diketahui b e r u b a h mengikuti variasi siklus aktivitas m a t a h a r i 11 t a h u n d a n variasi d e n g a n pcriode yang lebih panjang (Frohlich dan Lean, 1998)

S e b a g a i m a n a iklim di Bumi y a n g bervariasi dan b a h k a n b e r u b a h , kondisi di r u a n g a n g k a s a j u g a sangat variabel. Salah s a t u faktor u t a m a yang mempengaruhi disebut "cuaca antariksa' adalah tingkat aktivitas matahari. Meskipun tingkat aktivitas m a t a h a r i b e r u b a h secara t e r u s m e n e r u s , s a t u pola tertentu adalah variasi periodik tertentu, d e n g a n siklus y a n g paling t a m p a k adalah siklus sekitar 11 t a h u n . Siklus-siklus m a t a h a r i lainnya dirangkum oleh Perry (1994) yang meliputi periode 0,64; 1,14; 2,74; 5,49; 11; 2 2 ; 47; 8 8 ; d a n 179 t a h u n . Siklus-siklus itu tampak p a d a parameter aktivitas matahari, seperti bilangan sunspot, fluks radio m a t a h a r i 10,7 cm, flare, polaritas sunspot, k e m u n c u l a n d ae r a h aktif dan n e u t r i n o .

Cuaca a n t a r i k s a sangat bergantung k e p a d a interaksi y a n g kompleks a n t a r a Matahari d a n Bumi. Keluaran energi m a t a h a r i memiliki d u a bentuk u t a m a , yakni radiasi elektromagnetik dan p a n c a r a n partikel-partikel b e r m u a t a n energi tinggi. Pada matahari aktif k e d u a - d u a n y a b e n t u k keluaran energi m a t a h a r i ini b e r t a m b a h , sebaliknya p a d a m a t a h a r i tidak aktif (reraltil) energinya berkurang. Iklim Bumi adalah k e a d a a n c u a c a r a t a - r a t a jangka panjang dan pentingnya peran m a t a h a r i t e r h a d a p k e h i d u p a n di Bumi m e m b u a t b a n y a k peneliti melakukan berbagai penelitian tentang pengaruh aktivitas m a t a h a r i t e r h a d a p iklim. Indonesia yang terletak di d ae r ah maritim ekuator Bumi d i d u g a m e r u p a k a n s u m b e r konveksi bagi atmosfer global, bercurah hujan tinggi, m e r u p a k a n k u n c i dalam sistem osilasi selatan 132

menentukan k u a t n y a fenomena ENSO (El Nino-Sourthen Oscitation) (Trcnberth dan Hoar, 1996), yang b e r p e n g a r u h t e r h a d a p iklim menjadi d a s a r dalam penelitian ini.

Sejumlah studi telah memperlihatkan b e s a r n y a p e n g a r u h variabilitas matahari t e r h a d a p sejumlah p a r a m e t e r atmosfer Bumi. Beberapa gejala, parameter dan variabel di p e r m u k a a n Bumi (baik d a l a m s k a l a global, regional, m a u p u n lokal) y a n g telah diidentifikasi m e n u n j u k k a n r e s p o n s yang signifikan t e r h a d a p variasi keluaran energi m a t a h a r i , a n t a r a lain s u h u permukaan laut (SST), s u h u permukaan daratan, curah hujan dan ketinggian isobar tertentu. Studi y a n g dilakukan oleh Labitzke d a n Van Loon (1997) yang m e n d a p a t k a n korelasi statistik y a n g meyakinkan a n t a r a periode aktivitas m a t a h a r i 11 t a h u n dengan p a r a m e t e r stratosfer b a w a h dan troposfer a t a s . Periode 10-12 t a h u n p a d a ketinggian d a n s u h u p a d a lapisan isobar tertentu m e n u n j u k k a n fase y a n g s a m a dengan siklus m a t a h a r i selama tiga siklus matahari terakhir. Friis-Christensen dan Lassen (1991) menunjukkan korelasi y a n g k u a t a n t a r a panjang siklus aktivitas m a t a h a r i dengan s u h u permukaan u d a r a dalam selang 130 t a h u n terakhir, semakin diperkuat oleh Baliunas d a n Soon (1995) u n t u k selang waktu yang lebih panjang lagi yakni sekitar 2 4 0 t a h u n . Reid (1987) m e n c a t a t s u a t u k e s e r u p a a n deret waktu global s u h u m u k a I a u t (SST) d e n g a n d a t a j a n g k a panjang aktivitas matahari, yang direpresentasikan oleh r a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n sunspot Yang patut diperhatikan minimum yang kuat terjadi p a d a permulaan dekade dari abad 20, kenaikan yang tajam ke s u a t u minimum terjadi p a d a 1950-an, dan t u r u n selama 1960-an dilanjutkan d e n g a n k e n a i k a n terakhir. Variabilitas dekadal dan interdekadal s u h u r a t a - r a t a global yang teramati a n t a r a t a h u n 1860 dan 1990 m e r u p a k a n petunjuk nyata d a n k u a t bahwa, selain forcing perubahan konsentrasi gas-gas r u m a h kaca, t e r d a p a t forcing lain {forcing kosmogenik, t e r u t a m a forcing matahari) yang j u g a berkontribusi secara signifikan terhadap suhu permukaan Bumi (Lacis dan Carlson, 1992; Reid, 1987). Kenaikan tajam suhu rata-rata p a d a tahun 1920-an dan penurunannya kemudian dalam selang 1940-1970 s a m a sekali tidak konsisten dengan skenario kenaikan monoton konsentrasi gas r u m a h k a c a dalam selang waktu yang s a m a . Djamaluddin (2001) m e n y a t a k a n b a h w a pola variasi temporal d a n spasial parameter iklim mengindikasikan adanya pengaruh aktivitas matahari, baik lokal m a u p u n regional, b a h k a n global dengan w a k t u t u n d a d a n tanpa waktu t u n d a , w a l a u p u n sampai sekarang belum a d a m e k a n i s m e yang menjelaskan h u b u n g a n matahari-iklim.

Oleh k a r e n a itu dalam m a k a l a h ini a k a n dilaporkan penelitian dampak c u a c a a n t a r i k s a p a d a variabilitas iklim Indonesia b e r d a s a r k a n kajian dan analisis d a t a deret waktu s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia. Tujuannya adalah u n t u k mengetahui d a m p a k aktivitas m a t a h a r i p a d a variabilitas iklim di Indonesia. J i k a ketergantungan iklim t e r h a d a p aktivitas matahari diketahui, d i h a r a p k a n prediksi iklim j a n g k a panjang dapat

dilakukan lebih teliti dan dapat memberikan informasi tentang kecenderungan iklim j a n g k a panjang di Indonesia, sehingga d a p a t d i g u n a k a n u n t u k mengurangi d a m p a k n y a .

2 DATA DAN METODE 2.1 Data

Perangkat b a s i s d a t a yang digunakan dalam penelitian ini adalah basis d a t a p a r a m e t e r c u a c a antariksa, yaitu bilangan sunspot relatif dari 1879-1990 y a n g b e r s u m b e r dari kompilasi Royal Observatory of Belgium dan Sunspot Index Data Center {SIDQ [http://www. astro.oma.be/SIDC), dan basis data variasi panjang siklus m a t a h a r i (Glessberg, 1944). Basis d a t a parameter iklim adalah s u h u u d a r a permukaan b u l a n a n di b e b e r a p a t e m p a t di atas Indonesia y a n g diperoleh dari "The Global Historical Climatology Network:

Long-Term Monthly Temperature, Precipitation, Sea Level Pressure and Station Pressure Data', ORNL/CDIAC-53, NDP-041. (Vose et. al., 1992),

2.2 Metode

Pada t a h a p awal dikembangkan basis d a t a a c u a n u n t u k k e s c l u r u h a n t a h a p a n program penelitian, yaitu (1) basis d a t a sunspot d a n panjang siklus matahari, d a n (2) basis d a t a s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia. Pada saat b e r s a m a a n j u g a a k a n dilakukan pemilihan d a t a s u h u u d a r a p e r m u k a a n b e r d a s a r k a n wilayah, pola c u r a h hujan d a n ketersediaan d a t a di a t a s Indonesia. B e r d a s a r k a n pola c u r a h hujan dipilih d a t a d e r e t w a k t u s u h u

udara p e r m u k a a n b u l a n a n di J a k a r t a , Medan, B a n d u n g mewakili wilayah Indonesia bagian Barat d a n pola c u r a h hujan j c n i s m o n s u n , P a d a n g dan Pontianak mewakili d a t a pola c u r a h hujan j e n i s e k u a t o r d a n Pontianak mewakili Indonesia tengah dan Ambon mewakili Indonesia bagian Timur dan pola curah hujan j e n i s lokal. Kemungkinan d a m p a k variabilitas matahari terhadap p a r a m e t e r iklim di Indonesia dianalisis d e n g a n m e m b a n d i n g k a n deret waktu s u h u u d a r a p e r m u k a a n di tempat-tempat yang telah ditetapkan dengan bilangan sunspot. Dalam penelitian ini analisis dengan teknik spektrum wavelet dan analisis statistik r a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n , dan dengan m e m b a n d i n g k a n p e r u b a h a n s u h u u d a r a p e r m u k a a n dengan variasi panjang siklus m a t a h a r i m e n g g u n a k a n s u a t u filter p e m u l u s yang disebut SCL12221.

Pada t a h a p p e r t a m a penelitian ini dilakukan analisis spektral dengan Weighted Wavelet Z-Transform (WWZ) (Foster, 1996) deret w a k t u s u h u u d a r a permukaan di tempat-tempat yang telah ditetapkan dan membandingkannya dengan periode siklus aktivitas matahari, t e r u t a m a periode sekitar 11 t a h u n . Pada t a h a p k e d u a , d i l a k u k a n analisis statistik s u h u u d a r a dengan r a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n dan m e m b a n d i n g k a n n y a dengan bilangan sunspot Tahap

selanjutnya d i l a k u k a n analisis h u b u n g a n variasi s u h u u d a r a p e r m u k a a n dengan variasi p a n j a n g siklus m a t a h a r i S C L 1 2 2 2 1 .

3 HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisis Spektral Wavelet

Hasil-hasil analisis spektral WWZ d e r e t w a k t u s u h u u d a r a p e r m u k a a n bulanan di J a k a r t a , Padang, Medan, B a n d u n g , Pontianak, d a n Ambon dalam selang waktu tertentu ditunjukkan p a d a Gambar 3-1 sampai dengan Gambar 3-3. Dari analisis WWZ deret w a k t u s u h u u d a r a p e r m u k a a n , seperti G a m b a r 3-1 sampai d e n g a n 3-3 m e n u n j u k k a n a d a n y a sejumlah sinyal d o m i n a n y a n g beragam. Seperti diketahui, Indonesia yang terletak di daerah ekuator menerima energi m a t a h a r i lebih b a n y a k d i b a n d i n g k a n d e n g a n n e g a r a - n e g a r a y a n g terletak p a d a l i n t a n g lebih tinggi. Kondisi n e g a r a Indonesia y a n g terdiri d a r i lautan d a n d a r a t a n d a n m e m p u n y a i pola j e n i s h u j a n , s e r t a p e r b e d a a n panjang-pendeknya d a t a yang tersedia, kemungkinan besar yang menyebabkan sejumlah periodisitas d o m i n a n y a n g m e m p e n g a r u h i p a r a m e t e r s u h u u d a r a permukaan di Indonesia. Periode sekitar 0,5-1 t a h u n (kuat) b e r k a i t a n d e n g a n efek m u s i m a n / t a h u n a n d i s e b a b k a n oleh k a r e n a Bumi mengelilingi m a t a h a r i selama s a t u t a h u n .

(a) (b)

ambar 3 - 1 : a) Hasil analisis WWZ deret w a k t u s u h u u d a r a p e r m u k a a n di J a k a r t a d a l a m selang w a k t u 1 8 6 6 - 1 9 8 7 . b ) S a m a seperti

G a m b a r 3 l a ) s u h u u d a r a d i P a d a n g dalam selang w a k t u 1 9 1 3 -1989 y a n g m e n u n j u k k a n a d a n y a sejumlah sinyal d o m i n a n p a d a periode-periode ~ 0,5-1 t a h u n y a n g diduga terkait d e n g a n efek m u s i m a n / t a h u n a n (kuat), ~ 2,17- 2 , 7 8 t a h u n d e n g a n efek QBO (lemah), -2,96-4,55 t a h u n dengan efek ENSO, dan ~ 7,14-10 t a h u n d i d u g a terkait d e n g a n siklus aktivitas m a t a h a r i 11 t a h u n (sedang)

(a) (b)

Gambar 3-2: a) Hasil analisis WWZ deret waktu suhu udara permukaan di

Medan dalam selang waktu 1931-1987. b) sama seperti Gambar

3-2a) suhu u d a r a di Bandung selang waktu 1912-1989 yang

menunjukkan adanya sejumlah sinyal dominan pada periode

~ 0,5-1 tahun di Bandung yang diduga terkait dengan efek

musiman/tahunan, -2,5 tahun di Bandung diduga terkait

dengan efek QBO (sedang), ~ 4,9 tahun terkait dengan efek ENSO

(sedang), dan ~ 6,25 ; 13,24; 37,75 dan 100 tahun terkait dengan

siklus-siklus aktivitas matahari. Sementara periode ~ 20 tahun

(lemah) suhu udara di Medan diduga terkait dengan efek

pasang surut bulan

Gambar 3-3: a) Hasil analisis WWZ deret waktu suhu udara permukaan di

Pontianak dalam selang waktu 1912-1988. b) sama seperti

Gambar 3-3 a) suhu udara di Ambon dalam selang waktu

1947-1988 yang menunjukkan sejumlah sinyal dominan pada

periode-periode; ~ 1 tahun yang diduga terkait dengan efek

musiman/tahunan, ~ 2,72 tahun di Ambon erkait dengan efek

QBO (lemah), ~ 4 dan 4,35 tahun dengan efek ENSO (sedang),

~10;11,11; 12,5; dan 25 tahun (sedang) terkait dengan efek

siklus-siklus aktivitas matahari (lemah), dan 20 tahun terkait

dengan efek pasang surut bulan

Periode s e k i t a r 1,52-2,85 t a h u n d i d u g a berkaitan d e n g a n cfek Quasi Biannual Oscillation (Q&Q, dan periode sekitar 3 - 5 t a h u n diduga berkaitan dengan efek El Nino Sourthem Oscillation/ENSO (lemah-sedangj. S e m e n t a r a periode-periode t e r u t a m a sekitar 6,25-13,24 t a h u n diduga berkaitan dengan siKlus matahari 11 tahun (lemah-sedang), dan 25-37,5 t a h u n diduga berkaitan dengan siklus-siklus aktivitas matahari j a n g k a panjang lainnya, dan periode sekitar 20 t a h u n di Medan dan Pontianak diduga berkaitan dengan efek pasang s u r u t bulan p a d a liputan awan y a n g b e r d a m p a k p a d a s u h u u d a r a pcrmukaan (Djamaluddin, 1998). J a d i hasil analisis WWZ deret w a k t u s u h u udara p e r m u k a a n di Indonesia y a n g m e n a m p a k k a n periode-periode y a n g bervariasi t e r h a d a p waktu terutama periode sekitar 11 t a h u n yang j u g a tampak p a d a deret waktu bilangan sunspot m e n u n j u k k a n indikasi a d a n y a pengaruh aktivitas m a t a h a r i j a n g k a panjang p a d a variabilitas iklim di

Indonesia.

3.2 Analisis Hubungan Empirik

Analisis d a m p a k variabilitas aktivitas m a t a h a r i 1 1 t a h u n a n p a d a s u h u udara permukaan dilakukan dengan membandingkan bilangan sunspot setelah terlebih d a h u l u d i l a k u k a n p e m u l u s a n dengan metoda teknik r a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n (11 years Running Moving Average. S u h u u d a r a permukaan rata-rata t a h u n a n d i n y a t a k a n scbagai simpangan (anomali) t e r h a d a p periode acuan 1959-1970. Selanjutnya dilakukan analisis h u b u n g a n a n t a r a s u h u udara p e r m u k a a n dan variasi dengan panjang siklus m a t a h a r i . Karena panjang siklus m a t a h a r i tidak tetap 11 t a h u n , tetapi bervariasi terhadap aktivitas m a t a h a r i . U n t u k m e m u l u s k a n panjang s i k l u s m a t a h a r i d i g u n a k a n low-pass filter dengan SCL12221, Filter ini dipilih k a r e n a p a d a u m u m n y a sering d i g u n a k a n u n t u k m e n e n t u k a n kecenderungan aktivitas matahari jangka panjang y a n g dikaitkan dengan d a m p a k n y a p a d a p a r a m e t e r geofisika.

Hasil analisis statistik h u b u n g a n a n t a r a variasi s u h u u d a r a p e r m u k a a n dengan variasi bilangan sunspot dan dengan panjang siklus m a t a h a r i SCL12221 d a l a m selang w a k t u tertentu di setiap kota disajikan dalam bentuk grafik seperti y a n g ditunjukkan p a d a G a m b a r 3-4 sampai dengan Gambar 3-9 m a s i n g - m a s i n g u n t u k k o t a J a k a r t a d a l a m selang w a k t u

(1866-1989), Padang dalam selang waktu (1913-(1866-1989), Medan dalam selang waktu (1931-1987), B a n d u n g dalam selang waktu (1912-1989), Pontianak dalam selang w a k t u (1912-1988), d a n Ambon dalam selang waktu (1947-1988). Tampak d a l a m G a m b a r 3-4a sampai d e n g a n G a m b a r 3-9a, s u h u u d a r a permukaan di J a k a r t a , Padang, Medan, B a n d u n g , Pontianak, d a n Ambon cenderung mengikuti pola variasi aktivitas matahari j a n g k a panjang.

Gambar 3-4: a) Rata-rata bergerak 11 tahun dari rata-rata tahunan suhu

u d a r a permukaan di Jakarta dalam selang waktu 1866-1989

relatif terhadap suhu rata-rata 1959-1970 dan rata-rata

bergerak 11 tahun bilangan sunspot. b) Rata-rata bergerak 11

tahun dari rata-rata tahunan anomali suhu udara permukaan

di Jakarta dan panjang siklus matahari SCL12221 dalam

selang 1866-1987. Tampak jelas dalam Gambar 3-4a mengikuti

kenaikan pola sunspot, dan suhu udara di Jakarta cenderung

mengikuti pola bilangan sunspot, tetapi mendahului sekitar 10

tahun. Suhu udara permukaan di Jakarta berkorelasi baik

dengan panjang siklus matahari (Gambar 3-4b). Dalam selang

waktu tersebut suhu di Jakarta sudah bertambah sekitar

1,50°C

(a) W

Gambar 3-5 : Sama seperti Gambar 3-4, a) Rata-rata bergerak 11 tahun dari

rata-rata tahunan anomali suhu udara permukaan di Padang

dan bilangan sunspot. b) Rata-rata bergerak 11 tahun suhu

udara permukaan di Padang dan Panjang siklus SCL12221

dalam selang 1913-1989. Tampak dalam Gambar 3-5a suhu

udara di Padang cenderung mengikuti pola bilangan sunspot

(walaupun banyak data terpotong yang menyebabkan analisis

kurang baik), tetapi mendahului sekitar 15 tahun, Suhu udara

permukaan di Padang berkorelasi baik dengan panjang siklus

matahari (Gambar 3-5b). Dalam selang waktu tersebut suhu di

Padang sudah bertambah sekitar 1,45 C

(a) (b) Gambar 3-6: S a m a seperti G a m b a r 3-4, a) R a t a - r a t a b e r g e r a k 11 t a h u n dari

r a t a - r a t a t a h u n a n anomali s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i Medan d a n bilangan sunspot. b) R a t a - r a t a b e r g e r a k 11 t a h u n s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i Medan d a n Panjang siklus m a t a h a r i SCL12221 dalam selang 1931-1987. Tampak dalam Gambar 3-6a, s u h u u d a r a d i Medan c e n d e r u n g mengikuti pola bilangan sunspot, tetapi m e n d a h u l u i sekitar 15 t a h u n . S u h u u d a r a p e r m u k a a n di Medan berkorelasi baik d e n g a n panjang siklus m a t a h a r i (Gambar 3-6b). Dalam k u r u n w a k t u t e r s e b u t s u h u u d a r a d i Medan s u d a h b e r t a m b a h sekitar 0,95°C

(a) (b) Gambar 3-7: S a m a seperti G a m b a r 3-4, a) R a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n dari

r a t a - r a t a t a h u n a n anomali s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i B a n d u n g d a n bilangan sunspot b) R a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i B a n d u n g d a n Panjang siklus m a t a h a r i SCL12221 dalam selang 1912-1989. Tampak dalam Gambar 3-7a, s u h u u d a r a d i B a n d u n g c e n d e r u n g mengikuti pola bilangan sunspot, tetapi m e n d a h u l u i sekitar 10 t a h u n , d a n berkorelasi b a i k d e n g a n p a n j a n g siklus m a t a h a r i (Gambar 3-7b). Dalam selang w a k t u t e r s e b u t s u h u d i B a n d u n g s u d a h b e r t a m b a h sekitar 0,45°C

Gambar 3-8 : Sama seperti Gambar 3-4, a) Kata-rata bergerak 11 tanun d a n

rata-rata tahunan anotnali suhu udara permukaan di Pontianak

dan bilangan sunspot b) Rata-rata bergerak 11 tahun suhu

udara permukaan di Pontianak dan Panjang siklus

matahari-filter 12221 dari 1912-1988. Tampak dalam Gambar 3-8a suhu

udara di Pontianak cenderung mengikuti pola bilangan sunspot

(walaupun banyak data terpotong yang menyebabkan analisis

kurang baik), tetapi mendahului bilangan sunspot sekitar 15

tahun. Suhu udara permukaan di Pontianak berkorelasi baik

dengan panjang siklus matahari (Gambar 3-8b). Dalam kurun

waktu tersebut suhu di Pontianak sudah bertambah sekitar

1,30°C

1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 Tahun 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 Tahun (a) (b) Gambar 3-9: S a m a seperti G a m b a r 3- 4, a) R a t a - r a t a b e r g e r a k 11 t a h u n dari

r a t a - r a t a t a h u n a n anomali s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i Ambon d a n bilangan sunspot b) R a t a - r a t a b e r g e r a k 11 t a h u n anomali s u h u d i Ambon d a n Panjang siklus m a t a h a r i SCL12221 dalam selang w a k t u 1 9 4 7 - 1 9 8 8 . T a m p a k d a l a m G a m b a r 3-9a) s u h u u d a r a di Ambon c e n d e r u n g mengikuti pola bilangan sunspot, tetapi m e n d a h u l u i sekitar 5 t a h u n . S u h u u d a r a p e r m u k a a n di Ambon berkorelasi b a i k d e n g a n p a n j a n g siklus m a t a h a r i (Gambar 3-9b). Dalam k u r u n w a k t u t e r s e b u t s u h u d i Ambon s u d a h b e r t a m b a h sekitar 0.85°C

Pola variasi s u h u u d a r a permukaan di J a k a r t a (Gambar 3-4a| cenderung mengikuti pola k e n a i k a n variasi bilangan sunspot j a n g k a panjang 11 t a h u n , tetapi h u b u n g a n n y a sulit dinterpreselasikan bila dikorelasikan secara langsung. Dcmikian j u g a p e r u b a h a n s u h u u d a r a di P a d a n g (Gambar 3-5a), di Medan (Gambar 6-6a), di B a n d u n g (Gambar 3-7a), di Pontianak (Gambar 3-8a) d a n di Ambon (Gambar 3-9a), w a l a u p u n dengan d a t a b a n y a k kosong dan relatif pendek dibandingkan dengan deret waktu data di Jakarta, n a m u n menunjukkan kecenderungan pola y a n g mirip dengan pola variasi bilangan sunspot jangka panjang, tetapi s u h u u d a r a di tempat-tempat t e r s e b u t m e n d a h u l u i variasi bilangan sunspot sekitar 5-15 t a h u n , kecuali s u h u u d a r a di Ambon yang hampir s e i r a m a dengan variasi bilangan sunspot (Gambar 3-9a) dengan waktu t u n d a sekitar 5 t a h u n .

Selanjutnya, dari hasil analisis a n t a r a variasi s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia d a n panjang siklus m a t a h a r i SCL12221 m e n u n j u k k a n korelasi yang baik. Hal ini d a p a t dilihat dari hasil analisis y a n g diperoleh dalam Gambar 3-4b s a m p a i d e n g a n Gambar 3-9b b a h w a dengan m e n g g u n a k a n panjang siklus m a t a h a r i dibandingkan dengan bilangan sunspot r a t a - r a t a 11 tahun sebagai p a r a m e t e r aktivitas m a t a h a r i , w a k t u t u n d a kecenderungan ativitas m a t a h a r i y a n g t a m p a k relatif t e r h a d a p k e c e n d e r u n g a n s u h u u d a r a permukaan menjadi hilang. Sebagai contoh, perubahan suhu udara di Jakarta (deret waktu d a t a y a n g relatif panjang) memiliki korelasi y a n g sangat baik dengan panjang siklus matahari seperti yang ditunjukkan p a d a Gambar 3-4b. Dari Gambar tersebut terlihat korelasi y a n g erat a n t a r a k e d u a parameter yang dibandingkan, k h u s u s n y a kecenderungan pola y a n g m e n a i k dari t a h u n 1900 ke t a h u n 1940, serta sejak t a h u n 1970, s e r t a p e n u r u n a n dari 1945 ke 1970. S a m a dengan analisis suhu u d a r a di J a k a r t a , p e r u b a h a n s u h u u d a r a permukaan di P a d a n g (Gambar 3-5b), di Medan (Gambar 3-6b), di Bandung (Gambar 3-7b), di Pontianak (Gambar 3-8b) d a n di Ambon (Gambar 3-9b) menunjukkan korelasi yang baik, jika dikaitkan d e n g a n panjang siklus matahari SCL12221, w a l a u p u n dengan d a t a yang b a n y a k kosong dan dengan deret waktu s u h u u d a r a y a n g iebih pendek dari p a d a di J a k a r t a , tetapi menunjukkan korelasi yang baik. Untuk d a t a keseluruhan ini, dari h u b u n g a n yang diperoleh, a k a n memberikan s u a t u Jit yang lebih baik t e r h a d a p d a t a s u h u udara p e r m u k a a n dibandingkan dengan menghubungkan dengan p e m u l u s a n bilangan sunspot r a t a - r a t a 11 t a h u n . Sehingga diperoleh korelasi yang baik antara s u h u u d a r a p e r m u k a a n dan panjang siklus m a t a h a r i yang m e n d u k u n g (meskipun tidak terbukti). Aktivitas matahari langsung diduga mempengaruhi suhu u d a r a regional m a u p u n global. Dalam selang w a k t u deret waktu yang dianalisis, s u h u u d a r a p e r m u k a a n di J a k a r t a telah b e r t a m b a h sekitar 1,5°C, di Padang b e r t a m b a h sekitar 1,45°C, di Medan b e r t a m b a h sekitar 0,95°C, di Bandung b e r t a m b a h sekitar 0,45°C, di Pontianak b e r t a m b a h sekitar 1,30°C, dan di Ambon s u d a h b e r t a m b a h sekitar 0,85°C.

Kenaikan tajam p e r u b a h a n s u h u u d a r a p e r m u k a a n seperti yang ditunjukkan p a d a G a m b a r 3-4b sampai dengan G a m b a r 3-9b setelah t a h u n

1970 dibandingkan d e n g a n variasi panjang siklus m a t a h a r i y a n g naik secara gradual, secara kuantitatif m e n u n j u k k a n b a h w a p e r u b a h a n s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia, t a m p a k n y a tidak h a n y a disebabkan oleh pengaruh aktivitas m a t a h a r i , tetapi k e m u n g k i n a n b e s a r disebabkan oleh penjumlahan pengaruh aktivitas m a t a h a r i dan antropogenik (gas-gas r u m a h kaca, terutama CO2) yang b e r a s a l dari aktivitas m a n u s i a . Sejak 1970-an industri di Indonesia s u d a h mulai b e r k e m b a n g d a n menghasilkan gas r u m a h kaca ke atmosfer lebih b a n y a k dibandingkan dengan periode w a k t u sebelum t a h u n

1970-an. Gas-gas r u m a h kaca y a n g b e r t a m b a h ini c e n d e r u n g menaikkan s u h u u d a r a p e r m u k a a n . Dari hasil analisis j u g a t a m p a k b a h w a d a t a deret waktu s u h u u d a r a yang lebih pendek y a n g d i h u b u n g k a n dengan panjang siklus m a t a h a r i a k a n menghasilkan korelasi agak k a s a r . Hal ini disebabkan oleh k a r e n a sedikitnya titik d a t a panjang siklus m a t a h a r i yang dibandingkan dengan titik d a t a p e r u b a h a n s u h u u d a r a p e r m u k a a n .

Dari hasil analisis statistik dengan memakai rata-rata bergerak 11 tahun yang m e n u n j u k k a n b a h w a s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i Indonesia p a d a u m u m n y a c e n d e r u n g mengikuti variasi aktivitas m a t a h a r i j a n g k a panjang

11 t a h u n , tetapi mendahului perubahan bilangan sunspot sekitar 5-15 tahun, tampaknya b e r g a n t u n g p a d a wilayah d a n jenis pola c u r a h hujan, serta selang waktu panjang d a t a y a n g tersedia. S e r u p a seperti yang d i l a k u k a n oleh Reid (1987), w a l a u p u n pola s u h u u d a r a p e r m u k a a n hemisfer utara mengikuti pola p e r u b a h a n sunspot, tetapi p e r u b a h a n s u h u u d a r a p e r m u k a a n di hemisfer u t a r a m e n d a h u l u i p e r u b a h a n sunspot sekitar 20 t a h u n . Dari hasil analisis j u g a m e n u n j u k k a n b a h w a j i k a bilangan sunspot digantikan oleh panjang

siklus m a t a h a r i , h u b u n g a n a n t a r a p e r u b a h a n s u h u u d a r a p e r m u k a a n d i Indonesia m e m b e r i k a n hasil korelasi yang lebih baik. T a m p a k n y a bilangan sunspot b u k a n indikator p a r a m e t e r y a n g baik u n t u k p e r u b a h a n aktivitas m a t a h a r i j a n g k a panjang. J a d i panjang siklus m a t a h a r i ini m e m p a k a n indikator lain dari aktivitas m a t a h a r i yang m e n y a t a k a n p e r u b a h a n luaran energi total m a t a h a r i j a n g k a panjang.

4 KESIMPULAN

Dari hasil dan p e m b a h a s a n analisis spektral d a p a t disimpulkan bahwa s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia p a d a u m u m n y a didominasi oleh pengaruh m u s i m a n , QBO d a n ENSO. W a l a u p u n m e k a n i s m e d a m p a k aktivitas matahari p a d a variabilitas iklim sampai s a a t ini belum d i p a h a m i s e u t u h n y a , n a m u n dari hasil analisis k e s a m a a n periodisitas s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia d e n g a n periodisitas aktivitas m a t a h a r i , t e r u t a m a periode sekitar 11 t a h u n m e n u n j u k k a n a d a n y a d a m p a k aktivitas m a t a h a r i j a n g k a panjang p a d a variabilitas iklim di Indonesia. Dari analisis spektral wavelet j u g a tampak b a h w a k u a t / l e m a h n y a sinyal aktivitas m a t a h a r i p a d a s u h u u d a r a

p e r m u k a a n di Indonesia, secara kuantitatif m e n u n j u k k a n tidak setiap d aer a h memberikan response yang s a m a t e r h a d a p variasi aktivitas m a t a h a r i , y a n g t a m p a k n y a b e r g a n t u n g p a d a wilayah d a n pola c u r a h hujan di Indonesia. Kecenderungan pola yang mirip a n t a r a variasi s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia d e n g a n bilangan sunspot dengan r a t a - r a t a bergerak 11 t a h u n m e m b u k t i k a n a d a n y a d a m p a k variasi aktivitas m a t a h a r i p a d a iklim di Indonesia, w a l a u p u n variasi s u h u u d a r a p e r m u k a a n p a d a u m u m n y a m e n d a h u l u i p e r u b a h a n bilangan sunspot sekitar 5-15 t a h u n .

Selanjutnya, d a r i hasil analisis j u g a diperoleh b a h w a s u h u u d a r a p e r m u k a a n di Indonesia berkorelasi baik dengan panjang siklus m a t a h a r i SCL12221. T a m p a k n y a p e r u b a h a n s u h u u d a r a j a n g k a panjang, b u k a n dipengaruhi oleh p e r u b a h a n bilangan sunspot-nya, tetapi dipengaruhi oleh variasi panjang siklus m a t a h a r i . Panjang siklus m a t a h a r i ini bervariasi dengan aktivitas m a t a h a r i , interval panjang siklus m a t a h a r i p e n d e k m e n y a t a k a n aktivitas tinggi, sehingga energi y a n g d i p a n c a r k a n oleh m a t a h a r i lebih besar, sebaliknya panjang siklus m a t a h a r i lebih panjang m e n y a t a k a n aktivitas m a t a h a r i r e n d a h sehingga energi yang d i p a n c a r k a n oleh m a t a h a r i lebih r e n d a h . P e n g a r u h variasi aktivitas m a t a h a r i p a d a variabilitas iklim a d a yang bersifat s k a l a global, lokal m a u p u n regional dengan w a k t u t u n d a dan dengan t a n p a w a k t u t u n d a .

U c a p a n Terimakasib

Kami m e n g u c a p k a n terima kasih k e p a d a Bapak T h o m a s Djamaluddin yang telah m e m b u a t program pemilihan d a t a iklim di Indonesia, yang diperoleh dari "The Global Historical Climatology Network: Long - Term Monthly Temperature, Precipitation, Sea Level Pressure and Station Pressure Data", ORNL/CDIAC-53, NDP-041, sehingga penelitian ini d a p a t dilakukan.

D AFT AR RUJUKAN

Baliunas, S. & Soon W., 1995. Are Variations in the Length of Solar Activity Cycle Related to Changes in Brightness in Solar-Type Stars?, Astrophys, J. 4 5 0 , hal. 896.

Djamaluddin T., 1998. Bfek Pasang Surut Bulan dan Aktivitas Matahari pada Penyebaran Awan di Jhdonesia. Majalah LAPAN No. 8 5 , hal. 62-67. Djamaluddin T., 2 0 0 1 . Bukti-Bukti Empirik Pengaruh Aktivitas Matahari pada

Iklim, Warta LAPAN Vol. 3, No. 3, hal. 127-139.

Friis-Christensen E.F., and Lassen K., 1991. Length of Cycle: An Indicator of Solar Activity Closely Associated with Climate, Science, 254, 698-700. Foster G., 1996. Wavelets for Periods Analysis of Unevenly Sampled Time

Series Astronomical J o u r n a l , Vol. 112 . p.

1709-Frohlich a n d Lean J . , 1998. The Suns Total Irradiance : Cycles, Irradiance and Related Climate Change Uncertainties Since 1976, Geophys. Res. Lett. Vol. 2 5 , No. 23 p. 4 3 3 7 7 .

Glessberg W., 1944. A Table of Secular Variations of Solar Cycle : Terr. Magn. Atm. Eleclr. 4 9 , 2 4 3 - 2 4 4 .

Labitzke K., and H. Van Loon, 1997. The Signal of the 11- year sunspot cycle in the Upper TroposphereLower Stratosphere, Space Sci. Rev. 8 0 , 3 9 3 -4 1 0 .

Lacis A. A., Carlson, B. E., 1992. Nature, Vol. 3 6 0 , hal. 2 9 7 .

Landscheidt T., 1 9 8 8 . Solar Activity ; A Dominant Factor in Climate Dinamics, Schroeter Institute for Research in Cycles of Solar Activity, h t t p : / / www. j o h n d a l y . c o m / s o l a r / h t m .

Perry C. A., 1994. Comparison of a solar Luminosity Model With Paleoclimatic Data, Institute for Tertiary-Quaternary Studies-TER-QUA Symposium Series, Vol. 2, h i m . 2 5 - 3 7 .

Reid G. C, 1987. Influence of Solar Variability on Global Sea Surface Temperatures Record, Nature , 3 2 9 , p. 142.

Trenberth K. E., a n d T. J . , Hoar, 1996. The 1990-1995 El-Nino/Sourthen Oscillation Event: Longest on Record, Geophys. Res. Lett., 2 3 , hal. 5 7 - 60. Vose R. S., Schmoyer R. L., Steuer P.M., Peterson T.C., Heim R., Karl T.L.,

Eischeild J. K., 1992. The Global Historical Climatology Network: Long-Term Monthly Temperature, Precipitation, Sea Level Pressure, and Station Pressure Data, ONRL/CDIAC-53, NDP-041.