1
ANALISIS TREN INDEKS CURAH HUJAN DAN PELUANG
CURAH HUJAN UNTUK PENENTUAN AWAL TANAM
TANAMAN PANGAN DI LAMPUNG
Nurul Khatimah1, Dodo Gunawan2, Soeroso Hadiyanto31. Taruna Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (STMKG), Jalan Perhubungan 1 No. 5, Tangerang Selatan
2. Kepala Pusat Perubahan Iklim dan Kualitas Udara Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG), Jalan Angkasa I No. 2, Jakarta 3. Dosen Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (STMKG),
Jalan Perhubungan 1 No. 5, Tangerang Selatan Email : n_khatimah@ymail.com
Abstrak. Provinsi Lampung adalah salah satu sentra penghasil tanaman pangan terbesar di Indonesia, namun kondisi iklim ekstrim seperti kekeringan dapat mengganggu produksi pertanian. Strategi mitigasi diperlukan sebagai usaha untuk mencegah kerugian akibat bencana kekeringan. Salah satu cara adalah dengan mengetahui kecenderungan curah hujan dan awal tanam yang tepat di suatu wilayah. Berdasarkan hal tersebut dilakukan analisis tren indeks curah hujan dan peluang dua dasarian kering berturut-turut dan peluang akumulasi curah hujan forward (75 mm dan 200 mm) dan backward (500, 300, dan 100 mm) yang dilakukan di delapan pos hujan di Lampung dengan series data dari tahun 19981-2013. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tren frekuensi hujan lebat, hari sangat basah, hari ekstrim basah, jumlah total curah hujan, hujan maksimum dalam 1 hari, hujan maksimum dalam 3 hari, dan hujan maksimum dalam 5 hari menunjukkan penurunan tren, sedangkan kenaikan tren terjadi pada indeks hari hujan dan hari tanpa hujan berturut-turut. Berdasarkan nilai peluang dua dasarian kering berturut-turut ≤ 10% dan peluang curah hujan forward dan backward ≥ 80%, awal tanam dapat dilakukan pada Nopember dasarian II di Gisting Atas, Desember dasarian I di Bunga Mayang, Astra Ksetra, Bekri, dan Bendung Garongan, Desember dasarian II di Pajaresuk, Desember dasarian III di Stasiun Meteorologi Radin Inten, dan Januari dasarian III di Taman Bogo.
Kata Kunci : Tren, dua dasarian kering berturut-turut, peluang akumulasi curah
hujan forward (75 mm dan 200 mm) dan backward (500 mm, 300 mm, dan 100 mm)
I. PENDAHULUAN
Provinsi Lampung adalah salah satu sentra penghasil tanaman pangan di Indonesia. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik (2014), Provinsi Lampung merupakan penghasil padi terbesar keenam, penghasil jagung terbesar ketiga dan penghasil ubi kayu terbesar pertama di Indonesia pada tahun 2013. Provinsi Lampung masih cukup berpotensi untuk menjadi penghasil tanaman pangan terbesar di Indonesia dilihat dari luas panen dan produksi yang terus meningkat dari enam tahun terakhir. Pengelolaan kegiatan pertanian sangat bergantung dengan kondisi iklim. Kondisi iklim ekstrim seperti kekeringan dapat mengganggu produksi pertanian di Provinsi Lampung bahkan dapat menyebabkan gagal panen.
Menurunnya curah hujan dibawah normal dan panjangnya deret hari kering berturut-turut merupakan indikasi dari bencana kekeringan. Pengetahuan tentang perilaku iklim ekstrim, sehingga penyesuaian dalam menghadapi iklim
2
ekstrim dapat dilakukan. Sucahyono dan Ribudiyanto (2012) menyatakan bahwa keberlangsungan pembangunan ekonomi dan sosial bergantung pada kemampuan sumber daya manusia untuk mengelola resiko yang terkait dengan kejadian ekstrim. Informasi kecenderungan curah hujan dan masa tanam yang tepat di suatu wilayah dapat digunakan sebagai cara dalam usaha mengurangi resiko bencana kekeringan. Kecenderungan curah hujan yang bertambah atau berkurang dapat didekati dengan regresi linier sederhana.
Oldeman dan Frère
(1982)
menyebutkan salah satu cara untuk menentukan dimulai atau diakhirinya musim hujan dapat dilakukan dengan cara menghitung maju atau menghitung mundur. awal musim hujan (tanam ) dimulai curah hujan yang terakumulasi sejumlah 75 mm, sedangkan untuk pengelolaan tanah sawah dapat dimulai bilamana akumulasi curah hujan sebesar 200 mm. Akhir musim ditentukan dengan cara menghitung mundur. Akumulasi curah hujan setinggi 500 – 300 mm cukup untuk penanaman dua kali untuk padi sawah atau jenis tanaman lain yang berumur pendek, selain hal tersebut dilihat juga deret hari keringnya. Kejadian deret hari kering merupakan salah satu indikator yang dapat digunakan untuk mengetahui apakah suatu tanaman mengalami cekaman kekeringan atau tidak (McCaskill dan Kariada, 1992, Niewolt, 1989 dalam Boer dan Las, 1997).Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui tren curah hujan dan menentukan awal tanam berdasarkan analisis peluang dua dasarian kering berturutan dan curah hujan forward dan backward.
II. METODE PENELITIAN 2. 1 Data Penelitian
Penelitian ini menggunakan data curah hujan harian dan dasarian selama periode 1981-2013 di Provinsi Lampung yang diwakili oleh 8 stasiun pengamatan pos hujan yang ditunjukkan dalam tabel 2.1 :
Tabel 2.1 Lokasi Penelitian
No Nama Pos Hujan Lintang Bujur
1 Stasiun Meteorologi Radin Inten 5,25⁰ LS 105,16⁰ BT 2 Bunga Mayang 4,73⁰ LS 104,81⁰ BT 3 Astra Ksetra 4,48⁰ LS 105,30⁰ BT 4 Pajaresuk 5,35⁰ LS 104,90⁰ BT 5 Gisting Atas 5,43⁰ LS 104,67⁰ BT 6 Taman Bogo 5,03⁰ LS 105, 56⁰BT 7 Bekri 5,17⁰ LS 105,05⁰ BT 8 Argoguruh 5,14⁰ LS 105, 09⁰BT
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah software Microsoft Excel RClimDex, ClimPACT, dan Arcgis.
2.2 Metode
a. Data curah hujan harian di quality control dengan menggunakan RClimDex dan ClimPACT, nilai curah hujan yang kosong diganti dengan -9.99, selain itu juga diuji konsistensi data dengan lengkung massa ganda.
b. Data yang sudah diuji kemudian dihitung trennya berdasarkan dari perhitungan regresi linier sederhana.
𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥
(1)
Keterangan :𝑦 = peubah bebas
3
𝑎 = intersep
𝑏 = koefisien regresi, menunjukkan laju perubahan suatu unsur per waktu
Menghitung tren dengan RClimDex dan ClimPACT dari 9 indeks curah hujan yaitu frekuensi hujan lebat, hari sangat basah, tren hari ekstrim basah, jumlah total curah hujan, hujan maksimum dalam 1 hari, hujan maksimum dalam 3 hari, hujan maksimum dalam 5 hari turun, hari hujan berturut-turut dan hari tanpa hujan berturut-turut
c. Data curah hujan dasarian dihitung peluang dua dasarian kering berturut-turut dengan cara menentukan dasarian kering (< 50 mm) dan dasarian basah curah hujan (≥ 50 mm). menghitung peluang dasarian kering dan dasarian kering berturut-turut (diawali dari dasarian kering sebelumnya). Peluang dua dasarian kering berturut-turut dihitung berdasarkan rantai markov:
𝑃(𝐷)
𝑑𝑒𝑐.1× 𝑃(𝐷𝐷)
𝑑𝑒𝑐.2(2)
Keterangan :
𝑃(𝐷)𝑑𝑒𝑐.1 = Peluang dasarian kering tahun n
𝑃(𝐷𝐷)𝑑𝑒𝑐.2 = peluang dasarian kering berturut-turut tahun n+1
d. Peluang backward dan forward dihitung dengan mengakumulasikan curah hujan forward sampai terakumulasi 75 mm dan 200 mm dan backward sampai terakumulasi 500 mm,300 mm, dan 100 mm. dicatat terakumulasi pada dasarian ke berapa setiap tahunnya. Kemudian diurutkan data perkategori jumlah curah hujan dan dihitung peluangnya dengan peluang rank.
𝐹𝑎(𝑚) =
100𝑚𝑛+1
(3)
Keterangan : m : nomer rank
n : jumlah data
III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Tren Indeks Curah Hujan
Berdasarkan pengolahan data didapatkan hasil berupa laju perubahan yang ditampilkan dalam tabel 3.1 sebagai berikut:
Tabel 3.1 Tren Indeks Curah Hujan di Lampung
Secara umum tren indeks curah hujan di Lampung selama periode 1981-2013 untuk tren frekuensi hujan lebat, hari sangat basah, hari ekstrim basah, jumlah total curah hujan, hujan maksimum dalam 1 hari, hujan maksimum dalam 3 hari, dan hujan maksimum dalam 5 hari mengalami penurunan, sedangkan hari hujan dan hari tanpa hujan mengalami peningkatan. Tren indeks curah hujan di Lampung selama periode 1981-2013 untuk tren frekuensi hujan lebat turun di No Nama Pos Hujan Lintang Bujur R50mm R95P R99P PRCPTOT RX1day RX5day RX3day CDD CWD
1 Stasiun Meteorologi Radin Inten -5.25 105.16 0.006 2.165 -1.7 -13.464 0.044 -1.21 -0.389 0.44 0.079 2 Bunga Mayang -4.73 104.81 0.138 7.688 -0.8 0.403 -0.176 1.489 1.501 0.76 -0.094 3 Astra Ksetra -4.48 105.3 -0.028 -4.32 -7.3 -22.171 -1.85 -0.604 -1.206 0.5 0.011 4 Pajaresuk -5.35 104.9 0.006 2.165 -1.7 -13.464 0.044 -1.21 -0.389 0.44 0.079 5 Gisting Atas -5.43 104.67 -0.028 -4.32 -7.3 -22.171 -1.85 -0.604 -1.206 0.5 0.011 6 Taman Bogo -5.03 105. 56 -0.023 -8.18 -8.1 -9.351 -6.757 -6.555 -5.972 0.2 0.014 7 Bekri -5.17 105.05 -0.358 -16.9 -5.5 -57.478 -2.901 -5.407 -4.175 47.3 -0.315 8 Bendung Garongan -5.05 105.2 -0.023 -8.18 -8.1 -9.351 -6.757 -6.555 -5.972 0.2 0.014
4
lokasi penelitian kecuali di Stasiun Meteorologi Radin Inten, Bunga Mayang dan Pajaresuk, tren hari sangat basah turun kecuali di Stasiun Meteorologi Radin Inten, Bunga Mayang dan Pajaresuk, tren hari ekstrim basah turun untuk semua wilayah, tren jumlah total curah hujan turun kecuali di Bunga Mayang, tren hujan maksimum dalam 1 hari turun kecuali di Stasiun Meteorologi Radin Inten dan Pajaresuk, tren hujan maksimum dalam 3 hari turun kecuali di Bunga Mayang, tren hujan maksimum dalam 5 hari turun kecuali di Bunga Mayang, tren hari hujan berturut-turut naik kecuali di Bunga Mayang dan Bekri, dan tren hari tanpa hujan berturut-turut naik di semua lokasi penelitian.
Hal ini menunjukkan curah hujan di Lampung secara kuantitasnya mengalami penurunan. Akan tetapi hari hujan berturut-turut dan hari tanpa hujan berturut-turutnya semakin panjang. Semakin panjangnya hari tanpa hujan berturut-turut dapat mengakibatkan kekeringan, dan semakin panjangnya hari hujan berturut-turut dapat mengakibatkan banjir.
3.2 Penentuan Awal Tanam Berdasarkan Perhitungan Dua Dasarian Kering Berturut-turut dan Peluang Curah Hujan Forward dan Backward
Hasil Perhitungan Dua Dasarian Kering Berturut-turut dan Peluang Curah Hujan Forward dan Backward ditampilkan sebagai berikut :
(a)
(b)
(c)
5
(e) (f)
(g) (h)
Gambar 3.1 Grafik Peluang Dua Dasarian Kering Berturut-turut dan Peluang Curah Hujan Forward dan Backward di : (a) Stasiun Meteorologi Radin Inten (b) Bunga Mayang (c) Astra Ksetra (d) Pajaresuk (e) Gisting Atas (f) Taman Bogo (g) Bekri (h) Bendung Garongan.
Berdasarkan Gambar 3.1 terlihat bahwa peluang dua dasarian kering berturut-turut di Stasiun Meteorologi Radin Inten dari bulan Nopember dasarian III hingga Februari dasarian II peluangnya kurang dari 10%, bulan Februari dasarian III peluangnya 10%, kemudian peluangnya dibawah 10% dari bulan Maret dasarian II hingga April dasarian I peluangnya dibawah 20 % dengan nilai peluang yang semakin meningkat. Peluang dua dasarian kering berturut-turut lebih dari 30 % terjadi pada bulan April dasarian III sampai Nopember dasarian 2 dengan peluang terbesar 76% terjadi Agustus dasarian I. Berdasarkan perhitungan peluang forward dan backward dapat dilihat bahwa dengan peluang 80%, paling tidak curah hujan 75 mm akan terakumulasi pada Nopember dasarian II, dan curah hujan 200 mm akan terakumulasi pada Desember dasarian III. Selanjutnya dengan peluang yang sama curah hujan 500 mm masih dapat diharapkan akan terakumulasi pada Maret dasarian II, curah hujan 300 mm masih dapat diharapkan akan terakumulasi pada April dasarian II, dan curah hujan 100 mm masih dapat diharapkan akan terakumulasi pada Juni dasarian I. Berdasarkan hal tersebut, penanaman padi sawah dapat dimulai pada dasarian Desember dasarian III dan paling lambat adalah April dasarian II. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Desember dasarian III dapat menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil (≤ 10%) hingga beberapa dasarian ke depan. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Bunga Mayang dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Desember dasarian I dan April dasarian III. Berdasarkan hal tersebut, penanaman padi sawah dapat dimulai pada dasarian Desember dasarian I dan paling lambat adalah April dasarian III. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Desember
6
dasarian III dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil (≤ 10%) hingga beberapa dasarian ke depan namun perlu mewaspadai dasarian kering berturut-turut di Februari dasarian III. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Astra Ksetra dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Desember dasarian I dan April dasarian II. Berdasarkan hal tersebut, penanaman padi sawah dapat dimulai pada dasarian Desember dasarian I dan paling lambat adalah April dasarian III. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Desember dasarian I dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil hingga beberapa dasarian ke depan namun perlu mewaspadai dasarian kering berturut-turut di Januari dasarian II. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Pajaresuk dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Desember dasarian II dan April dasarian I. Penanaman padi sawah dapat dilakukan pada dasarian tersebut. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Desember dasarian II dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil (≤ 10%) hingga beberapa dasarian ke depan namun perlu mewaspadai dasarian kering berturut-turut di Februari dasarian III. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Gisting Atas dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Nopember dasarian II sampai Mei dasarian I. Penanaman padi sawah dapat dilakukan pada dasarian tersebut. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Desember dasarian II dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil (≤ 10%) hingga beberapa dasarian ke depan namun perlu mewaspadai dasarian kering berturut-turut di Februari dasarian III. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Nopember dasarian II dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil (≤ 10%) hingga beberapa dasarian ke depan namun perlu mewaspadai dasarian kering berturut-turut di Desember dasarian II dan Januari dasarian III. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Taman Bogo dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Nopember dasarian III sampai April dasarian III. Penanaman padi sawah dapat dilakukan pada dasarian tersebut. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Januari III dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil hingga beberapa dasarian ke depan. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Bekri dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Desember dasarian I sampai April dasarian II. Penanaman padi sawah dapat dilakukan pada dasarian tersebut. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm. Desember dasarian I dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil hingga beberapa dasarian ke depan. Peluang curah hujan forward 200 mm dan backward 300 mm untuk Bendung Garongan dengan nilai peluang yang sama (80%) terjadi pada Nopember dasarian III sampai April dasarian III. Penanaman padi sawah dapat dilakukan pada dasarian tersebut. Selain itu juga harus dilihat kemungkinan memiliki dua dasarian kering berturut-turut dengan kurang dari 50 mm, sehingga Desember dasarian I dapat direkomendasikan menjadi awal musim tanam karena peluang dua dasarian kering berturut-turutnya cukup kecil hingga beberapa dasarian ke depan.
7
IV. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan
Tren indeks curah hujan di Lampung selama periode 1981-2013 dapat disimpulkan bahwa tren frekuensi hujan lebat turun di lokasi penelitian kecuali di Stasiun Meteorologi Radin Inten, Bunga Mayang dan Pajaresuk, tren hari sangat basah turun kecuali di Stasiun Meteorologi Radin Inten, Bunga Mayang dan Pajaresuk, tren hari ekstrim basah turun untuk semua wilayah, tren jumlah total curah hujan turun kecuali di Bunga Mayang, tren hujan maksimum dalam 1 hari turun kecuali di Stasiun Meteorologi Radin Inten dan Pajaresuk, tren hujan maksimum dalam 3 hari turun kecuali di Bunga Mayang, tren hujan maksimum dalam 5 hari turun kecuali di Bunga Mayang, tren hari hujan berturut-turut naik kecuali di Bunga Mayang dan Bekri, dan tren hari tanpa hujan berturut-turut naik di semua lokasi penelitian.
Berdasarkan nilai peluang dua dasarian kering berturut-turut ≤ 10% dan peluang curah hujan forward dan backward ≥ 80%, dapat disimpulkan bahwa
awal tanam dapat dilakukan pada Nopember dasarian II di Gisting Atas, Desember dasarian I di Bunga Mayang, Astra Ksetra, Bekri, dan Bendung Garongan, Desember dasarian II di Pajaresuk, Desember dasarian III di Stasiun Meteorologi Radin Inten, dan Januari dasarian III di Taman Bogo.
4.2 Saran
Pengambilan nilai peluang untuk menentukan awal tanam tergantung dari pilihan pengguna, semakin besar nilai peluang yang diambil, resiko kegagalan semakin kecil.
DAFTAR PUSTAKA
Badan Pusat Statistik. 2014. Produksi Tanaman Pangan Angka Ramalan II Tahun 2014.
Boer, R dan Las, I. 1997. Metode Penentuan Tingkat Kerawanan Kekeringan Kasus untuk Daerah Pertanaman Padi Sawah Tadah Hujan di Jawa Barat. 1997. Jurnal Agromet Vol. XII No. 1 dan 2.
Alexander, L., Yang, H. dan Perkins, S. 2013. ClimPACT Indices and software.WMO.
Oldeman dan Frere. 1982. TECHNICAL NOTE No.179 A study of the Agroclimatology of the humid tropics of south asia.WMO. Geneva.
Sucahyono dan Ribudiyanto, K. 2012. Cuaca dan Iklim Ekstrim. BMKG. Jakarta. Zhang, X dan Feng, Yang. 2004. RClimDex (1.0) User Manual. Climate Research
