Review Jurnal: Perbedaan Berbagai Macam Kejadian El Nino
di Samudera Hindia
Oleh: Xin Wang dan Chunzai Wang
Disusun oleh :
Mawaddatun Niswah
NPM: 1306363683
No Absen: 6
Departemen Geografi
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia
1. Latar Belakang
The Indian Ocean Dipole (IOD) adalah fenomena antara lautan dan atmosfer di daerah ekuator Samudera Hindia yang mempengaruhi iklim di negara yang berada di sekitar cekungan (basin) Samudera Hindia. Kejadian IOD positif di zona tropis peralihan suhu permukaan air laut atau biasa dikenal dengan Sea Surface Temperature (SST) dengan mendinginkan daerah Jawa-Sumatera dan menghangatkan Samudera Hindia daerah tropis sebelah barat. IOD biasanya bermula dari berkembangnya musim panas di sebelah utara, puncak musim gugur, secara berkala kehilangan musim dingin, yang musimnya telah diatur oleh angin monsoon Asia dan negara diantara Samudera Hindia. Beberapa penelitian telah mendapatkan hasil bahwa dampak dari IOD dengan adanya keberagaman iklim di Asia Tenggara, Asia Timur, Australia dan negara lain. Hal ini menunjukkan bahwa beberapa kejadian IOD di abad ke-2 dapat dikaitkan dengan adanya El Nino-Southern Osciallation (ENSO), walaupun beberapa kejadian tidak berpengaruh oleh adanya ENSO. IOD yang berimbas dari ENSO terjadi dengan adanya perubahan zona perununan cabang dari sirkulasi Walker yang berada di Samudera Hindia bagian timur.
Selain ENSO, penyebab eksternal lain yang dapat mendorong terjadinya IOD adalah Southern Annular Mode dan angin monsoon. Beberapa peristiwa IOD (seperti tahun 1961, 1967, 1997, dan 2007) dapat berasal dari proses fisik secara internal di Samudera Hindia dengan gangguan angin timur yang kuat. Baru-baru ini, komunitas riset ENSO memusatkan perhatian pada kejadian suhu hangat di Pasifik sebelah Timur (El Nino biasa) dan kejadian suhu hangat di Pasifik tengah. Pusat Pasifik El Nino yang dianalogikan sebagai kolam hangat memberi gambaran ENSO dalam dua jenis peristiwa ENSO serta dampak iklim dan mekanisme yang berbeda.
pemanasan maksimum di tengah Pasifik khatulistiwa. Sedangkan El Nino II menunjukkan distribusi anomali SST penghangatan secara asimetris dengan memanjang dari timurlaut Pasifik ke pusat Pasifik khatulistiwa. Tujuan dari tulisan ini adalah untuk menguji dan membandingkan hubungan dari berbagai kelompok peristiwa El Nino dengan IOD dan untuk menyelidiki mengapa beberapa El Nino Modoki dapat mempengaruhi terjadinya IOD positif, tapi beberapa kejadian hal ini tidak bisa dibuktikan.
2. Sasaran
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki perbedaan macam-macam El Nino, yaitu El Nino konvensional (biasa), El Nino Modoki I dan El Nino Modoki II yang terjadi di daerah pasifik tropis Samudera Hindia.
3. Metodologi
Data penelitian yang relatif reliabel menyebabkan makalah ini menggunakan data setelah tahun 1950. Beberapa set data pengamatan dan analisis ulang digunakan dalam studi ini. Set data atmosfer bulanan meliputi berkembangnya NOAA Earth System Research Laboratory (ESRL) dengan analisis ulang di abad ke-20 dengan resolusi 2.0. Sejak 1950-2010, dan prediksi iklim pusat gabungan analisis curah hujan dengan resolusi 2.5. Untuk mengkonfirmasi hasil dari kumpulan analisis ulang abad 20, penulis juga menganalisis ulang set data NCEP/NCAR selama 1950-2008, dua set data analisis ulang menunjukkan hasil yang sama. Set data kelautan yang digunakan dalam penelitian ini adalah SST bulanan dari Hadley Centre Sea Ice dan SST data set selama 1950-2010, dan data suhu bawa permukaan air dari Simple Ocean Data Assimilation (SODA versi 2.1..6) sejak tahun 1958-2008. Data akhir yang ada di SODA adalah tahun 2008, jangka waktu semua data set yang dianalisis dalam penelitian ini adalah dari tahun 1950 dan 2008, kecuali untuk CMAP yang 1979-2008. Data rata bulanan diratakan dengan rata-rata berjalan 3 bulan untuk menekankan variabilitas musim yang ada.
Untuk mengeksplor hubungan laut-atmosfer ditambah proses di Samudera Hindia yang berkaitan dengan berbagai macam jenis El Nino, penulis menganalisis proses atmosfer-termoklin dibagian timur tropis Samudera Hindia yang melibatkan curah hujan, permukaan angin, Sea Level Pressure (SLP) dan kedalaman termoklin selama El Nino berkembang setiap tahun.
Tulisan ini memiliki beberapa data set pengamatan dengan periode data yang berbeda, dan dengan demikian kita harus fokus pada analisis mulai dari abad ke-20 tengah. Jumlah El Nino Modoki I dan II tidak terlalu banyak, karena untuk meningkatkan jumlahnya, data SST harus diperpanjang untuk periode yang lebih lama yaitu 1910-2008. Tulisan ini memiliki beberapa data set pengamatan dengan periode data yang berbeda, dan dengan demikian kita harus fokus pada analisis mulai dari abad ke-20 tengah.
Nino biasa, SST anomali hangat berasal sepanjang pantai Amerika Selatan pada musim semi bagian utara, dan kemudian menyebar menuju tropis Pasifik tengah dengan pemanasan SST anomali maksimal di timur Pasifik tropis.
Peneliti memeriksa lebih lanjut proses umpan balik laut-atmosfer di Samudera Hindia dengan menganalisis variasi SST, permukaan angin, curah hujan, dan kedalaman termoklin. Untuk El Nino biasa dan El Nino Modoki I, anomali curah hujan di atas Samudera Hindia bagian timur kurang dari normal sejak musim panas. Oleh karena itu, anomali permukaan angin timur terjadi di Tenggara tropis Samudera Hindia, seperti temoklin dangkal di Jawa-Sumatera.
4. Hasil dan Pembahasan
4.1. Hubungan IOD dengan beberapa macam El Nino
Gambar 1. Korelasi timbal balik dari indeks IOD dengan El Nino Modoki Indeks (EMI) dan indeks NINO3 dari tahun 1950-2008. Indeks IOD selama SON diwakili oleh bulan 0 atau nol lag. Garis putus-putus menunjukkan
tingkat signifikan, masing-masing 95% dan 99%
Korelasi timbal balik indeks IOD dengan NINO3 dan indeks EMI ditunjukkan pada gambar 1. Dalam plot ini, IOD berada di puncak musim gugur sebelah utara (September-Okober-November) adalah diwakili oleh bulan 0. Indeks IOD menunjukkan korelasi yang signifikan dengan NINO3 ketika indeks NINO3 mengarah ke 6 bulan, menunjukkan ENSO berdampak pada IOD. Indeks IOD memiliki korelasi tertinggi dengan EMI ketika terakhir dengan 1-2 bulan, mununjukkan bahwa El Nino Modoki selama akhir musim panas dan awal musim gugur memiliki hubungan dengan IOD pada musim gugur berikutnya. Di sisi lain, dampak yang berbeda dari IOD di El Nino biasa dan El Nino Modoki. Indeks IOD secara signifikan berkorelasi dengan NINO3 ketika indeks IOD memimpin indeks NINO3 sampai 5 bulan, mendukung hasil pengamatan bahwa IOD dapat sangat mempengaruhi perubahan El Nino biasa dalam pertumbuhan dan peluruhan fase. Sebaliknya, ada hubungan agak lemah dah hubungan signifikan antara IOD musim gugur dan EMI yang tertinggal, menunjukkan bahwa IOD mungkin tidak terlalu mempengaruhi kejadian El Nino Modoki.
maka diberi label El Nino Modoki II. Meskipun anomali SST melebihi 0,5° C di daerah tropis Pasifik tengah pada tahun 1958, daerah tersebut kecil. Oleh karena itu, kejadian tahun 1958 ini hampir tidak ditangkap oleh beberapa indeks Modoki El Nino.
Tabel 1. Berbagai kelompok dari kejadian El Nino dan normalisasi nilai rata SON indeks IOD
Tabel 1 menunjukkan intensitas peristiwa El Nino terkait IOD selama fase puncaknya musim gugur di sebelah utara. Sebagian besar peristiwa El Nino biasa disertai IOD positif kecuali tahun 1957. Serupa dengan peristiwa biasa El Nino, semua peristiwa El Nino Modoki I berhubungan dengan IOD positif. Sebaliknya, El Nino Modoki II kecuali tahun 2004 berkaitan dengan IOD negatif.
4.2. Hubungan Laut-Atmosfer IOD yang Terkait dengan Berbagai Peristiwa El Nino
Umpan balik sangat penting untuk pertumbuhan dan perkembangan IOD terutama di bagian timur Samudera Hindia luar Jawa-Sumatera. Kedalaman isotermal digunakan sebagai wakil untuk kedalaman termoklin. Untuk El Nino biasa, curah hujan anomali secara signifikan negatif terlihat di bagian timur Samudera Hindia di musim semi, dan curah hujan anomali kontras timur-barat ditampilkan selama Oktober dan November.
Gambar 2. Evolusi Anomali SST untuk El Nino (kolom kiri), El Nino Modoki I (kolom tengah), dan El Nino Modoki II (kolom kanan). Pertama, kedua, ketiga dan keempat berturut-turut meruakan fase El Nino berbeda (Maret-Mei), (September-November), (Desember-Februari). Ini adalah hasil uji t dengan tingkat
signifikan 90%
Anomali yang ada di daerah timur mengakibatkan perubahan termoklin secara signifikan. Termoklin dangkal menyebabkan peninkatan anomali SST dengan cara menaikkan masa air bawah permukaan yang dingin dibagian timur Samudera Hindia, yang selanjutnya menekan konveksi presipitasi dan menguatkan anomali timur pada akhir panas dan musim gugur. Umpan balik ini ditambah di Samudera Hindia bagian timur juga terdapat El Nino Modoki I meskipun ada beberapa perbedaan. Bila dibandingkan, kondisi El Nino biasa memiliki amplitudo dari curah hujan dan kedalaman termoklin anomali lemah untuk El Nino Modoki I yang dapat dikaitkan dengan anomali SST hangat lemah di Pasifik Tropis. Sebaliknya, curah hujan anomali positif muncul di Samudera Hindia bagian timur sejak April dan yang terkuat selama bulan Agustus-September untuk El Nino Modoki II.
4.3. Variasi Sirkulasi Walker yang berhubungan dengan berbagai jenis El Nino
mampu untuk memulai IOD melalui melemahnya sirkulasi Walker. Analisis dibagian terakhir menunjukkan bahwa berbagai kelompok peristiwa El Nino menginduksi pula IOD, berbeda dengan hubungan laut-atmosfer. Secara umum, ada pola yang jelas pada dipol dengan anomali curah hujan negatif di Samudera Hindia bagian timur dan barat tropis Pasifik, dan anomali curah hujan positif di daerah tropis Pasifik tengah dan timur untuk El Nino biasa dan El Nino Modoki I. Amplitudo anomali curah hujan untuk El Nino biasa lebih besar daripada untuk El Nino Modoki I. Namun, pola spasial anomali curah hujan untuk El Nino Modoki II jelas berbeda, yang menunjukkan anomali curah hujan positif dalam pantai barat Jawa-Sumatera dan tropis Pasifik Barat, dan anomali curah hujan negatif di benua maritim tropis.
Pola yang berbeda dari anomali curah hujan, maka diharapkan bahwa sirkulasi atmosfer skala besar selama tropis IndoPasifik berbeda untuk berbagai kelompok peristiwa El Nino. Pada tingkat rendah, ketiga kelompok peristiwa El Nino umumnya ditandai oleh anomali SLP dari pola antara belahan barat dan timur meskipun amplitudo anomali SLP berbeda. Untuk El Nino Modoki II, pusat anomali SLP (Sea Level Pressure) negatif bergeser ke utara subtropis Pasifik Utara bersama dengan mendasari anomali SST pemanasan. Angin barat anomali muncul di Pasifik tropis untuk kelompok El Nino. Dibandingkan dengan El Nino biasa, angin barat anomali di Pasifik tropis lemah, dan bergeser ke arah barat untuk El Nino Modoki I dan II. Meskipun semua kelompok peristiwa El Nino menunjukkan SLP anomali positif di Samudera Hindia, perbedaan masih ditampilkan oleh gradien timur-barat dari anomali SLP dan anomali angin.
Oleh karena itu anomali antisiklon meningkat ke permukaan timur anomali angin Jawa-Sumatera, menguntungkan karena dapat memicu dan mengembangkan IOD positif. Untuk El Nino Modoki II, anomali SLP di Samudera Hindia barat lebih tinggi dibandingkan di Samudera Hindia bagian timur, menunjukkan SLP gradien timur-barat di tropis Samudera Hindia adalah berlawanan untuk El Nino biasa dan El Nino Modoki I. Pola SLP anomali ini di Samudera Hindia menguntungkan untuk anomali angin barat di timur tropis Samudera Hindia. Peningkatan anomali angin barat luar Jawa-Sumatera menumpuk air permukaan yang hangat di Samudera Hindia bagian timur dan dengan demikian cenderung membentuk IOD negatif.
Pada tingkat tinggi, potensial kecepatan anomali komposit dan angin menyimpang untuk tiga kelompok El Nino. Pusat positif (negatif) potensial kecepatan berhubungan dengan anomali konvergen inflow (arus keluar divergen) angin. Kecepatan troposfer anomali potensial atas untuk El Nino biasa dan El Nino Modoki I menunjukkan konvergensi di bagian timur Samudera Hindia tropis dan penyimpangan di daerah tropis Pasifik. Perlu dicatat bahwa lokasi pusat penyimpangan untuk El Nino Modoki I bergeser ke arah barat dibandingkan dengan El Nino biasa. Namun untuk El Nino Modoki II, khatulistiwa barat Samudera Hindia menunjukkan penyimpangan anomali, sedangkan khatulistiwa timur Samudera Hindia menampilkan perbedaan anomali.
pemanasan di timur Pasifik topis memaksa terjadinya IOD melalui wariasi sikulasi Walker. Di tahap ini penulis menganalisis dan membandingkan sirkulasi Walker untuk tiga kelompok peristiwa El Nino untuk jelas menggambarkan perubahan sirkulasi Walker, pertama menunjukkan klimatologi sirkulasi Walker atas Indo-Pasifik selama Juli-November. Klimatologi, cabang gerakan pendakian sirkulasi Walker menemukan di Samudera Hindia bagian timur tropis dan baat Pasifik tropis, dan keturunan cabang gerak lebih Barat tropis Samudera Hindia dan timur Pasifik tropis.
Untuk El Nino biasa, pola sirkulasi atmosfer memanifestasikan melemahnya sirkulasi Walker. Sel sirkulasi ini menghasilkan angin timur anomali di bagian timur tropis Samudera Hindia dan anomali barat di barat/tengah Pasifik torpis di troposfer yang lebih rendah. Cabang dari anomali sirkulasi Walker menurunkan curah hujan dan meningkatkan permukaan angin timur anomali di Samudera Hindia bagian timur tropis, yang mendukung timbul dan berkembangnya IOD positif. Sirkulasi anomali Walker yang disebabkan oleh El Nino Modoki I mirip dengan El Nino biasa tetapi intensitas yang lebih lemah, dan dengan demikian IOD positif diharapkan akan dipaksa.
Namun anomali sirkulasi zonal terkait dengan El Nino Modoki II di daerah tropis yang berbeda dari El Nino biasa dan El Nino Modoki I, terutama di daerah tropis Samudera Hindia. Diatas tropis Pasifik, pusat pergeseran cabang gerak pendakian arah barat selama El Nino Modoki II selama El Nino biasa dan El Nino Modoki I. Perbedaan yang paling luar biasa adalah bahwa gerakan cabang pendakian muncul di atas Samudera Hindia tropis timur dan gerakan keturunan di Samudera Hindia barat tropis selama El Nino Modoki II. Naik turun gerak konsisten dengan perbedaan atas troposfer dan konvergensi dalam Samudera Hindia. Semakin tinggi SLP anomali terkait dengan El Nino Modoki II menggeser lebih lanjut ke arah barat di Pasifik dan berpusat di sekitar 20° N yang menghasilkan anomali angin timur laut melintasi Laut Cina Selatan dan mencapai bagian timur tropis Samudera Hindia. Anomali angin timur laut memenuhi anomali angin barat selama di timur Samudera Hindia, mengakibatkan konvergensi yang lebih rendah dan curah hujan anomali yang positif. Anomali siklus Walker di Samudera Hindia terkait dengan El Nino Modoki II menghasilkan tingkat lebih rendah angin barat anomali di Samudea Hindia tropis bagian timur yang menguntungkan dalam menghasilkan kejadian IOD negatif.
5. Kesimpulan
Banyak penelitian yang telah memisahkan El Nino menjadi El Nino biasa dan El Nino Modoki karena lokasi maksimum anomali SST yang berbeda. Indeks NINO3 dan indeks El Nino Modoki (EMI) memiliki korelasi yang signifikan dengan IOD, ketika IOD tertinggal, konsisten dengan IOD yang dikembangkan menyusul El Nino. Seperi ditunjukkan dalam tulisan ini, beberapa peristiwa El Nino Modoki menyebabkan IOD positif, sementara yang lain menghasilkan IOD negatif. Hubungan antara EMI dan indeks IOD tidak tinggi meskipun signifikan secara statistik ketika El Nino Modoki lebih tinggi. Indeks IOD juga berkorelasi dengan indeks NINO3 ketika IOD mengarah sampai 5 bulan, konsisten dengan model sebelumnya bahwa variabilitas Samudera Hindia menyebabkan perubahan dalam SST NINO3 baik dalam amplitudo maupun periode. Namun, korelasi antara IOD dan EMI tidak signifikan, menunjukkan bahwa terjadinya El Nino Modoki agak dipengaruhi oleh variabilitas Samudera Hindia. Peristiwa El Nino Modoki lebih lanjut dipisahkan menjadi El Nino Modoki I dan II karena mereka menunjukkan dampak curah hujan yang berbeda di Cina Selatan dan trek topan di Barat Pasifik Utara. El Nino Modoki I dan II juga menunjukkan asal-usul dan pola yang berbeda dari Anomali SST. Mirip dengan El Nino Biasa, El Nino Modoki I dikaitkan dengan antisiklon anomali Laut Filipina yang menginduksi angin arah baratdaya anomali sepanjang pantai selatan Cina dan membawa kelembaban untuk meningkatkan curah hujan disana. Untuk El Nino Modoki II, sebuah siklon anomali berada di sebelah timur Filipina, terkait dengan anomali angin utara dan penurunan curah hujan di Cina Selatan. El Nino Biasa dan El Nino Modoki I berhubungan dengan arah barat perpanjangan dari barat Pasifik Utara tinggi subtropis, sedangkan El Nino Modoki II menggeser barat Pasifik Utara tinggi ke subtropis arah timur..
Jumlah El Nino Modoki I dan II tidak terlalu banyak karena untuk meningkatkan jumlahnya, data SST harus diperpanjang untuk periode yang lebih lama yaitu 1910-2008. Ada lebih dari empat peristiwa El Nino biasa yaitu 1911/1912, 1918/1919, 1925/1926, dan 1930/1931 yang masing-masing berhubungan dengan intensitas dari -0.5,1.2,1.4,dan -0.2. Untuk El Nino Modoki I, lebih dari tiga peristiwa ditemukan yaitu 1914/1915, 1940/1941, dan 1941/1942 yang masing-masing sesuai dengan IOD intensitas 0.2, -0.2, dan 0.6. El Nino Modoki II ditemukan dalam waktu yang lebih lama.
Singkatnya, El Nino biasa I terkat dengan IOD positif, sedangkan El Nino Modoki II terkait dengan IOD negatif.
