1
ANALISI SIKLON TROPIS GILLIAN DAN PENGARUHNYA
TERHADAP KONDISI CUACA DI WILAYAH JAWA
Yuni Maharani1, Indra Gustari2 1
Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Jakarta 2
Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Jakarta Email : emailrani93@gmail.com
Abstrak
Siklon tropis merupakan sistem tekanan rendah yang terbentuk dan berkembang di
atas lautan luas di daerah tropis yang dapat menimbulkan kerusakan. Salah satu siklon
tropis yang terbentuk di area pemantauan TCWC Jakarta adalah siklon tropis Gillian yang
terjadi pada Maret 2014. Penelitian ini melakukan simulasi kejadian siklon tropis Gillian
untuk mengetahui pengaruh kondisi cuaca di wilayah Jawa. Simulasi dilakukan selama 8
hari (19 Maret sampai 26 Maret 2014). Hasil penelitian menunjukkan bahwa model
WRF-ARW dapat melakukan simulasi siklon tropis cukup baik dimana pola yang hampir sama
dengan observasi dan hanya curah hujan yang memberikan hasil lebih besar dibandingkan
observasi (over estimated). Kondisi cuaca, pola streamline yang menunjukkan adanya
wilayah shearline dan konvergensi di Jawa yang membuat kecepatan angin menjadi lemah,
dengan kelembaban udara yang cukup tinggi sehingga sangat mendukung untuk
tumbuhnya awan konvektif dan terjadi hujan.
Kata Kunci : Siklon Tropis Gillian, WRF, Simulasi, Kondisi Cuaca.
AbstractTropical cyclones are low pressure system formed and evolved over the vast ocean in the tropics that can cause damage. One tropical cyclone formed in TCWC Jakarta monitoring area is tropical cyclone Gillian that occurred in March 2014. This study did a simulation events of tropical cyclone Gillian to know the weather conditions inflicted at Java. Simulations were performed for 8 days (March 19 to March 26, 2014). The results showed that the WRF-ARW model can simulate quite well with a similar pattern with the observation and only precipitation that can give a results more bigger than observation (over estimated). Weather conditions in general during a tropical cyclone in the research area, the streamline patterns that indicate a shearline and a convergence territory in the area of Java, which makes the wind speed to be weak, with fairly high humidity so it is conducive to growth of convective clouds and rains.
2
1. PENDAHULUAN
siklon tropis adalah badai sirkulasi
yang dapat menimbulkan angin perusak
sampai wilayah sekitar 250 mil (155 km)
dari pusatnya. Kecepatan angin yang paling
kencang berada pada wilayah cincin yang
yang berdiameter 20 mil sampai 30 mil (
12,4 km sampai 18,6 km ) dari pusat
siklon,
wilayah
tersebut
mempunyai
kecepatan angin mencapai 150 mil/jam (93
km/jam). Sedangkan hujan deras dan angin
terpusat diwilayah pita (band) spiral yang
berputar. Siklon sendiri memiliki pusat
yang biasa disebut mata siklon dimana
pada wilayah tersebut memiliki kecepatan
angin yang justru lebih tenang dan
cenderung lemah (Zakir, 2006)
Sucahyono dan Ribudiyanto (2013)
siklon tropis memiliki ukuran yang sangat
besar serta angin kencang dan gumpalan
awan yang dimilikinya, siklon tropis
menimbulkan dampak yang sangat besar
pada
tempat-tempat
yang
dilaluinya.
Dampak ini bisa berupa angin kencang,
hujan deras berjam-jam, bahkan
berhari-hari yang dapat mengakibatkan terjadinya
banjir, gelombang tinggi, dan gelombang
badai (storm surge).
Telah terjadi fenomena siklon tropis di
wilayah selatan Indonesia yang diberi
nama siklon tropis Gillian. Siklon tropis
Gillian sendiri berlangsung selama 8 – 26
Maret 2014.
Penelitian ini akan melakukan simulasi
terjadinya siklon tropis Gillian serta
mengetahui pengaruhnya terhadap kondisi
cuaca
di
wilayah
Jakarta
dengan
memanfaatkan model Weather Research
and forcasting advanced research
(WRF-ARW).
Manfaat Penelitian ini memberikan
informasi
tentang
pengaruh
yang
ditimbulkan oleh siklon tropis khususnya
yang ada di Indonesia bagian Selatan serta
sebagai antisipasi dini untuk menghindari
kerusakan
parah
dan
meminimalisir
kerugian atau bahkan korban jiwa yang
disebabkan oleh pengaruh dari siklon
tropis.
Kanase dan Salvekar (2015). Penelitian
ini menyelidiki secara rinci mengenai
dampak
dari
pebedaan
skema
parameterisasi fisik dalam lintasan dan
intensitas dua badai siklon yaitu Aila dan
Jal yang terbentuk di Teluk Benggala
dengan menggunakan model WRF. ). Hasil
percobaan skema parameterisasi cumulus
yang cukup baik adalah
Betts-Miller-Janjic, Skema mikrofisika yang mampu
menampilkan
kejadian
dari
siklon
dibandingkan dengan skema lainnya yaitu
WSM6. Skema planetary boundary layer
(PBL) yang cukup baik yaitu skema YSU
yang berkontribusi terhadap simulasi
intensitas siklon tropis.
2. DATADAN METODE
Menggunakan siklon tropis Gillian. Penelitian dilakukan pada tanggal 19 – 26 Maret 2014. Koordinat wilayah penelitian 2,5° S – 27,5° S dan 100,0° E – 131,0° E.
Gambar 1. Domain Penelitian 2.1 Data
1. Data Siklon
Menggunakan data siklon tropis Gillian (8-26 Maret 2014) berupa data tanggal, jam, koordinat trayektori, tekanan dan kecepatan angin maksimum di pusat siklon tropis Gillian dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika TCWC Jakarta.
3 2. Data observasi
Menggunakan data observasi wilayah penelitian dengan waktu 19 - 26 Maret 2014.
3. Data Final Analysis (FNL)
Merupakan data input model WRF-ARW dengan resolusi spasial 1˚ × 1˚ dan resolusi temporal 6 jam yang didapat dari (http://rda.ucar.edu).
4. Data Satelit untuk melihat cakupan awan saat terjadi kumpulan awan yang tebal di wilayah sekitar penelitian. Data satelit yang digunakan didapat dari Digital typhoon dari Jepang.
2.2 Metode
1. Pengolahan menggunakan data FNL sebagai data input untuk menjalankan perangkat lunak WRF-ARW, dari data input tersebut akan menghasilkan file yang berekstansi *.ctl dan *.dat. Setelah itu hasil data tersebut akan diolah lagi dengan menggunakan GraDs untuk mendapatkan hasil visualisasinya.
2. Menggunakan data dari siklon tropis yang didapat dari TCWC Jakarta untuk mengetahui lokasi siklon tropis ( bujur, dan lintang), kecepatan angin yang terjadi di dinding mata siklon tropis Gillian dan tekanan yang terjadi di pusat siklon tropis yang diolah menggunakan ms.exel.
3. Menggunakan hasil pengolahan dari model WRF yang akan divisualisasikan dengan aplikasi Grads. Visualisasi yang dilakukan menggunakan aplikasi Grads berupa lintasan siklon tropis, tendensi curah hujan, tutupan awan, curah hujan, pola streamline, kelembaban udara, nilai vortisitas, dan nilai divergensi
4. Hasil visualisasi yang didapat dari perangkat lunak GraDs tersebut kemudian akan dilakukan analisis dan juga akan dilakukan perbandingan antara hasil model WRF dengan data observasi.
5. Menggunakan perhitungan nilai korelasi dan RMSE. Perhitungan menggunakan data hasil model WRF kemudian diolah menggunakan excel untuk dibandingkan dengan data observasi. Perhitungan tersebut
digunakan untuk menentukan seberapa besar hubungan antara dua variabel atau lebih dan mengetahui seberapa besar error yang terjadi dari hasil model WRF-ARW.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Tekanan Udara dan Kecepatan Angin di Siklon Tropis Gillian
Gambar 2. Tekanan Udara di Pusat Siklon Tropis Gillian
Pada gambar 2 terlihat bahwa tekanan udara menurun secara perlahan dimulai pada 21 - 24 Maret 2014. Pada tanggal 21 Maret 2014 tekanan udara berada pada 999 mb dan termasuk katagori 1 , dan terus mengalami penurunan hingga ke tekanan yang paling rendah berada pada tanggal 24 Maret 2014 sebesar 937 mb dimana siklon tropis Gillian di berada pada aktivitas puncak yang memilki katagori 4.
Gambar 3. Kecepatan Angin di Dinding Mata Siklon Tropis Gillian
Kecepatan angin yang terjadi saat kejadian Siklon Tropis yang memasuki kategori 1 sebesar 32 knot dan meningkat perlahan sampai mencapai kecepatan angin maksimum rata-rata 10 menit yang terjadi pada aktivitas puncak kejadian siklon tropis Gillian sebesar 102 knot pada tanggal 24 Maret 2014.
4 3.2 Lintasan Siklon Tropis Gillian
\
Gambar 4. Lintasan Siklon Tropis Gillian dengan Track TCWC Jakarta, Indonesia dan
Simulasi output data FNL setiap 6 jam Gambar 4. Informasi mengenaii perbandingan lintasan dari hasil model WRF dengan data observasi dari Tropical Cyclone Weather Center (TCWC), Jakarta. Dari Gambar 4. menunjukkan pola lintasan cukup mendekati keadaan sebenarnya. Hasil model WRF dapat melakukan simulasi lintasan siklon tropis Gillian dengan pola yang sama.
3.3 Tekanan Permukaan Laut
Gambar 5. Tekanan Permukaan Laut tanggal 22 Maret 2014 jam 00.00 UTC (a), Tekanan
Permukaan Laut tanggal 23 Maret 2014 jam 00.00 (b), Tekanan Permukaan Laut tanggal 24 Maret 2014 jam 00.00 (c)
Analisis tekanan pada Gambar 5 menunjukkan kondisi tekanan saat kejadian siklon tropis memasuki aktivitas puncak yang memiliki kategori 3 hingga 4. Pada Gambar 5 terlihat bahwa tekanan rendah ditunjukkan pada wilayah perairan. Pada tanggal 22 Maret 2014 siklon tropis Gillian berada di Jawa Tengah bagian selatan, kemudian tekanan rendah tersebut bergerak perlahan ke arah barat daya ke Samudera Hindia. Tekanan yang terjdi pada tanggal 22 – 24 Maret 2014 berkisar 950 mb - 1015 mb.
3.4 Tutupan Awan
Gambar 6. dBZ Output Model WRF-ARW (a), dan Citra Satelit MTSAT (b) pada tanggal
22 – 24 Maret 2014
Siklon tropis Gillian memasuki katagori 4, pada Gambar 6. Sirkulasi siklon tropis Gillian terlihat jelas. Tutupan awan dari hasil model WRF yang terjadi di sekitar pusat siklon mimiliki nilai dBZnya berkisar 30–50 dBZ yang mengindikasikan pada daerah tutupan awan yang tebal dapat terjadinya hujan. Tutupan awan terus bergerak seiring waktu ke wilayah perairan Samudera Hindia, sedangkan diwilayah daratan tidak terlalu banyak tutupan awan yang terjadi.
Pada tutupan awan dengan citra satelit MTSAT terlihat dengan jelas sirkulasi siklon tropis Gillian yang berada di selatan pulau
Keterangan
WRF TCWC
(a)
(c)
5 Jawa. Sirkulasi siklon tropis memberikan dampak terhadap wilayah Jawa Barat dan pulau Sumatera, dimana pada wilayah tersebut terjadi tutupan awal tebal yang memungkinkan wilayah akan terjadi hujan. Pada hari selanjutnya awan tebal dari siklon tropis bergerak perlahan ke Samudera Hindia. Terlihat bahwa output WRF dan satelit MTSAT memiliki tutupan awan yang cukup sama.
3.5 Curah Hujan
Gambar 7. Curah Hujan hasil keluaran WRF-ARW tanggal 23 dan 24 Maret 2014 jam 00.00 UTC (a), Curah Hujan Data GSMAP tanggal 23 dan 24 Maret 2014 jam 00.00 UTC
(b)
Pada tanggal 23 – 24 Maret 2014 menunjukkan curah hujan yang terjadi dari hasil output model WRF semakin hari semakin meluas, dan juga meningkatnya intensitas curah hujan. Curah hujan yag terjadi berkisar 1 mm – 100 mm. Curah hujan tertinggi berad di pusat sirkulasi siklon tropis.
Curah hujan yang di tampilkan dengan menggunakan data GSMAP curah hujan yang terjadi terdapat disekitar siklon tropis Gillian sebesar 5 – 45 mm. Secara keseluruhan curah hujan pada hasil WRF
memberikan hasil
yang lebih besar dibandingkan observasi
(over estimated)
3.6 Pola Streamline
Gambar 8. Pola Streamline Lapisan 850 mb (garis hitam) dan Kecepatan Angin (kontur berwarna dalam knot) tanggal 22 Maret 2014
jam 00.00 UTC (a), tanggal 23 Maret 2014 jam 00.00 UTC (b), tanggal 24 Maret 2014 jam
00.00 UTC (c),
Pada Gambar 8. Menunjukkan pola streamline di lapisan 850 mb menunjukan kecepatan angin yang terjadi di Jawa saat sirkulasi siklon tropis Gillian berada di selatan Jawa sebesar 19 Knot – 40 Knot, serta adanya daerah kovergensi di wilayah selatan Jawa yang mengindikasikan adanya kumpulan awan dan dapat menyebabkan cuaca buruk pada umumnya. 3.7 Kondisi Kelembaban Udara
Gambar 9. Kelembaban Udara Lapisan
700 mb tanggal 22 - 24 Maret 2014 jam
00.00 UTC (a), Kelembaban Udara
(b)
(a)
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(a)
(b)
6
Lapisan 500 mb tanggal 22 - 24 Maret
2014 jam 00.00
Pada saat siklon tropis memasuki
tahap matang secara keseluruhan pada
lapisan bawah hingga menengah kondisi
kelembaban udara yang terjadi pada
lapisan 700 mb dan 500 mb memiliki
kondisi yang cukup lembab di wilayah
Jawa dimana dapat menjadi peluang untuk
terbentuknya awan konvektif yang dapat
menyebabkan terjadi cuaca buruk.
3.8 Nilai Vortisitas Lapisan 500 mb
Gambar 10. Pola Vortisitas Lapisan 500 mb tanggal 22 Maret 2014 jam 00.00 UTC (a), tanggal 23 Maret 2014 jam 00.00 UTC (b), tanggal 24 Maret 2014 jam 00.00 UTC (c)
Vortisitas yang terjadi pada Gambar 10 terlihat pola siklon Tropis Gillian dimana bergerak menuju perairan Samudera Hindia dengan nilai vortisitas di pusat negatif. Sedangkan nilai vortisitas pada daratan memiliki nilai vortisitas yang bervariasi. Pada tanggal 22 Maret 2014 wilayah Jawa Tengah yang memiliki nilai vortisitas yang negatif.
Pada tanggal 23 – 24 Maret 2014 Seiiring dengan pergerakan siklon tropis yang terus bergerak ke selatan membuat wilayah daratan memiliki nilai vortisitas yang positif. Hal ini menunjukkan bahwa vortisitas negatif dapat
membuat massa udara yang ada bergerak keatas .
3.9 Jumlah Curah Hujan di Jakarta
Gambar 11. Curah Hujan di Stasiun Meteorologi Cengkareng, Jakarta
Terlihat pada Gambar 11 curah hujan di Jakarta pada saat kejadian siklon tropis Gillian terjadi. curah hujan lebat yang terjadi di stasiun meteorologi Cegkareng Jakarta memiliki curah hujan yang cukup tinggi sebesar 106 mm yang terjadi saat siklon tropis Gilian memasuki tahap matang.
3.10 Verifikasi perhitunga Korelasi dan RMSE
Tabel 1. Nilai dari Perhitungan Korelasi dan RMSE
Pada tabel 1 menunjukan hasil perhitungan statistika untuk mendapatkan nilai korelasi dan RMSE dengan menggunakan tiga parameter dari data hasil output WRF dan data observasi Stasiun Meteorologi Cengkarang. Hasil menunjukkan nilai korelasi yang terjadi menghasilkan niali mendekati 1 dimana dapat diartikan adanya hubungan antara perbandingan kedua variabel.
Sedangkan nilai RMSE yang menunjukkan nilai error yang cukup baik.
PARAMETER KORELASI RMSE
RH 0.81 5.62
KEC. ANGIN 0.51 2.97
TEKANAN 0.73 1.19
(b)
(a)
7
3.11
Verifikasi di Pusat Siklon TropisTabel 2. Nilai Korelasi dan RMSE di Pusat Siklon Tropis Gillian
Analisis dari tabel 2 menunjukkan nilai korelasi yang tejadi pada tekanan siklon tropis dari data model WRF dengan data yang didapat dari TCWC sebesar 0,8 dan nilai RMSE sebesar 12 – 25. Secara keseluruhan dari parameter tekanan dan kecepatan di siklon tropis memiliki hubungan yang cukup kuat atau sebanding.
3.12 Verifikasi Lintasan Siklon Tropis
Tabel 3. Nilai Korelasi dan RMSE di PusatSiklon Tropis Gillian
Analisis dari tabel 3 menunjukkan
perhitungan nilai korelasi dan RMSE pada
lintasan siklon tropis dengan menggunakan
data hasil model WRF yang dibandingkan
dengan data observasi dari TCWC. Nilai
korelasi yang terjadi sebesar 1 yang
menunjukkan pada kedua data memiliki
hubungan yang kuat atau sebanding dengan
nilai RMSE yang berkisar 1,5 – 2,2.
4. KESIMPULAN
1. Secara keseluruhan model WRF-ARW dapat mensimulasi siklon tropis Gillian karena memiliki pola lintasan, tutupan awan, streamline yang hampir sama. Namun hasil output WRF-ARW pada curah hujan memberikan hasil yang over estimated.
2. Perhitungan nilai korelasi dan RMSE menunjukkan hubungan yang kuat pada lintasan siklon,
serta parameter tekanan dan kecepatan angin di sekitar siklon tropis.
3.
Kondisi cuaca, pola streamline
yang
menunjukkan
adanya
wilayah shearline di Jawa yang
membuat
kecepatan
angin
menjadi
lemah,
dengan
kelembaban udara yang cukup
tinggi dan juga merupakan
daerah konvergensi sehingga
sangat
mendukung
untuk
tumbuhnya awan konvektif dan
terjadi hujan.
DAFTAR PUSTAKA
BMKG, 2010, Perka BMKG Nomor: KEP. 009 Tahun 2010 tentang Prosedur Standar Operasional Pelaksanaan Peringatan Dini, Pelaporan, dan Diseminasi Informasi Cuaca Ekstrim, BMKG, Jakarta.
Tjasyono, B.H.K. 2004. Klimatologi.
Penerbit
FIKTM
-
Institut
Teknologi Bandung. Bandung.
Kanase, R. D., Salvekar, P. S., 2015.
Impact
Of
Physical
Parameterization
Schemes
On
Track and Intensity Of Severe
Cyclonic Stroms In Bay Of Bengal.
Asia-Pasific Jornal at Atmospheric
Sciences.
Hadi, T. W., Junnaedhi, I. D. Gd. A.,
Satrya, L. I., Santriyani, M.,
Anugrah, M. P., dan Octarina, D.
T., 2011. Pelatihan Model WRF
(Weather
Research
and
Forecasting),
Laboratorium
Analisis Meteorologi (Weather and
Climate Prediction Laboratory).
Fakultas
Ilmu
dan
Teknologi
Kebumian ITB, Bandung.
Schott, T., Landsea, C., Hafele, G.,
Lorens, J., Taylor, A., Thurm, H.,
Ward, B., Wilis, Mark., dan
Zaleski, W. 2012. The Saffir
Hurricane
Wind
Scale.National
8
