ANALISIS KONDISI CUACA PULAU JAWA
PADA TANGGAL 8 JANUARI 2009
BERDASARKAN PEMANFAATAN
LUARAN MM5
MIMIN KARMINI1), RIDWAN2), DAN DWIPA WIRAWAN SOEHOED3)
Peneliti di UPT Hujan Buatan
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi Abstract
Floods had occurred in many places in Indonesia in January 2009. According to news. okezone.com 1) (2009), there was heavy rain for about 2 hours long in which caused in floods in Surabaya. Moreover, there were floods in East Java; especially in Jember District that caused in about 510 houses were flooded (2), 2009). In general, there were floods in several places in Java in early January 2009. Therefore, this paper is trying to analyze weather condition in Java especially on 8 January 2009. Weather condition is analyzed by MM5, Madden / Julian Oscillation (MJO) and satellite images of 8 January 2009. Results show that MM5 may be used to predict weather condition, in this case for one day in advance.
Key words: MM5; MJO; Cuaca; Banjir.
J. Tek. Ling Edisi Khusus Hal. 97 - 104 Jakarta, Juni 2009 ISSN 1441-318X
1. PENDAHULUAN
Prediksi iklim dan cuaca merupakan salah satu WP dalam Progam Global Warming pada tahun anggaran 2008. Tujuan utama WP ini adalah untuk menunjang kegiatan pelayanan UPT Hujan Buatan – BPP Teknologi dalam penerapan Teknologi Modifikasi Cuaca (TMC) guna mempertahankan pasokan air baku di waduk baik untuk irigasi teknis maupun Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).
1.1. Latar Belakang
Banjir terjadi hampir setiap tahun di beberapa wilayah Indonesia dengan tingkat kerusakan yang bervariasi. Beberapa tahun terakhir, banjir besar sering terjadi di Pulau Jawa, terutama pada puncak musim hujan (Desember – Februari). Awal tahun 2009, banjir besar terjadi di Jawa Barat, Jawa Tengah dan Jawa Timur. Menurut news.okezone. com1) (2009), hujan deras terjadi di Surabaya,
JATIM selama 2 jam yang mengakibatkan
banjir besar di Surabaya. Hujan seperti ini biasanya dihasilkan dari awan konvektif yang besar dengan pertumbuhan yang cepat.
Dengan adanya kondisi cuaca yang signifikan, tulisan ini akan mencoba menganalisa kondisi cuaca seperti apa yang menunjang pertumbuhan awan konvektif seperti itu. Sebagai alat untuk analisis digunakan model MM5, status MJO, citra satelit dan data synop.
1.2. Tujuan
Tujuan tulisan ini adalah untuk memanfaatkan model MM5 dan informasi status MJO yang dikerjakan WP Prediksi Iklim dari Program Global Warming selama ini. Kondisi cuaca Pulau Jawa pada tanggal 8 Januari 2009 akan dianalisa.
2. METODOLOGI
Dalam analisis kondisi cuaca dengan menggunakan model MM5 dan status MJO, diperlukan jaringan internet dan komputer dengan kapasitas dan kecepatan tinggi. Hal ini sangat penting mengingat data untuk running model perlu di download dari homepage Komunitas model MM5 dari NCAR: 3)
2.1. Tahapan Pengkajian
Tahapan pengkajian dapat dikatakan diserap oleh persiapan running model MM5, kemudian penyediaan inform si status MJO serta penyiapan citra satelit. Sementara informasi status MJO dan citra satelit sudah tersedia dalam basis data, data untuk menjalankan model MM5 harus didownload dari homepage MM5 tersebut. Sebagai gambaran, tahapan yang dilakukan untuk menjalankan model sebagai berikut:
• Memperoleh program untuk
aplikasi MM5.
• Menjalankan program Terrain, • Menjalankan program Regrid, • Menjalankan program INTERPF, • Menjalankan program MM5,
• M e n j a l a n k a n p r o g r a m MM5toGrads.
Guna menjalankan progam tersebut, perlu mendowload: TERRAIN. TAR.gz, REGRID.TAR.gz, INTERPF.TAR.gz, MM5. TAR.gz. dan MM5toGrads dari halaman FTP MM5 4). Untuk setiap download diperlukan waktu yang cukup lama yang mana tergantung pada kecepatan internet yang tersedia,
2.2. Analisis Kondisi Cuaca
Untuk mendapatkan luaran MM5 untuk tanggal 8 Januari 2009, data (angin, suhu udara dan tekanan) yang digunakan adalah data tanggal 6 Januari jam 00Z s.d. tanggal 7 Januari jam 18Z. Data di download dari situs UCAR 5) diplot dengan software Grads. Luaran yang dianalisis adalah mixing ratio (q), relative humidity (RH), dan angin zonal (u) seperti yang terlihat pada
berturut-turut Gambar 1, 2, 3 dan 4.
Data citra satelit tanggal 8 Januari 2009 dari jam 04Z s.d 11Z (Gambar 5) dianalisa untuk melihat tutupan awan serta pergerakan awan. Sebagai tambahan, dilihat juga kondisi pola tekanan udara level muka laut dan gradient winds analysis tanggal 8 Januari 2009 jam 00Z. Data citra satelit, pola tekanan dan gradient winds analysis di download dari Bureau of Meteorology Australia. Sementara status MJO akan dilihat zonal wind anomali dan OLR anomali diambil dari situs NOAA 6) yang diterbitkan pada tanggal 19 Januari 2009.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Hasil
Hasil dari menjalankan model MM5 dapat dilihat pada Gambar 1 yaitu Mixing ratio untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya; Gambar 2 yaitu Mixing ratio pada level 700 mb. wilayah Jatim dan sekitarnya; Gambar 3 yaitu Relative humidity (RH) pada level 700 mb. wilayah P. Jawa dan sekitarnya; dan Gambar 4 yaitu angin zonal (u) pada level 700 mb. untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya pada tanggal 8 Januari 2009. 3.2. Pembahasan
Mixing ratio (q) menunjukkan besarnya jumlah air dalam satu satuan volume udara kering. Gambar 1 menunjukan bahwa nilai q di Jatim paling tinggi dibandingkan dengan Jateng dan Jabar. Untuk lebih jelas, Gambar 2 menunjukkan bahwa pada level 700 mb nilai q masih tinggi terutama di bagian timur Jatim, yaitu lebih besar dari 9.5 gr/kg. Hal ini menunjukan potensi moisture yang terdapat di wilayah Jatim, terutama bagian timurnya.
Gambar 3 menunjukan pola RH pada level 700 mb untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya. RH paling tinggi terdapat di Jatim, terutama Jatim bagian timur yang mencapai 95%, sementara di Jateng menunjukan nilai paling rendah sekitar 40 – 55 %. Nilai RH di Jateng menggambarkan bahwa Jateng kemungkinan tidak mengalami overcast,
yang mana akan baik untuk terjadinya proses konvektif. RH di Jabar berkisar antara 60 – 90 % yang memungkinkan terjadinya overcast.
Gambar 4 menampilkan angin zonal pada level 700 mb untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya. Angin baratan sangat mendominasi wilayah P. Jawa, kecuali pada bagian timur Jatim ada angin timuran meskipun kecepatannya cukup lemah yaitu sekitar 2 m/det. Kondisi angin yang ada di wilayah Jatim menunjukan adanya konvergensi secara horizontal pada level 700 mb. Kondisi ini dapat membantu pertumbuhan awan meskipun bila terjadi overcast di Jatim seperti yang ditunjukan oleh tingginya nilai RH di Jatim.
Citra satelit (Gmb. 5) memperlihatkan bahwa pada pagi hari (4Z) terpantau adanya sistem awan di utara P. Jawa, sementara di Jatim hanya tampak awan stratus. Awan konvektif lebih dulu tampak di Jateng mulai jam 06Z, sementara awan yang cukup aktif mulai tampak pada citra jam 7Z sampai 10Z, selanjutnya awan menutupi seluruh P. Jawa. Pola tekanan udara pada level muka laut tidak menunjukan adanya gangguan atmosfer di sekitar P. Jawa, sementara dari gradient winds analysis menunjukbahwa massa udara yang masuk ke wilayah P. Jawa berasal dari Pacific Barat melalui L. China Selatan. Angin baratan dengan kecepatan sedang.
Sebagai pembanding, digunakan informasi status MJO yang diterbitkan tanggal 19 Januari 2009. Apa sebenarnya yang dimaksud dengan MJO? Menurut Madden and Julian, 1971 7), 1972 8); Madden and Julian, 1994 9); Zhang, 2005 10), MJO adalah satu fluktuasi intra musim atau ”gelombang” yang terjadi di wilayah tropis. MJO terkait erat dengan sebagian besar fluktuasi cuaca di wilayah tropis serta menyebabkan fluktuasi pada beberapa parameter penting atmosfer dan samudera yang mencakup kecepatan dan arah angin level bawah dan atas, kondisi perawanan, curah hujan, sea surface temperature (SST) dan evavorasi permukaan laut.
Menurut Madden Julian Oscillation (MJO): Recent Evolution, Current Status and Predictions edisi 19 Januari 2009, MJO menguat pada awan bulan Januari 2009. Gambar 6 menggambarkan bahwa angin zonal pada awal Januari di wilayah Indonesian didominasi angin baratan, sementara Gambar 7 menunjukan kuatnya sistim konvektif di wilayah Indonesia pada periode 6 s.d. 15 Januari 2009. Warna biru menunjukan nilai Out Going Long wave Radiation (OLR) adalah negative yang mengindikasikan banyaknya awan konvektif di wilayah tersebut.
4. KESIMPULAN DAN SARAN Dari kajian ini dapat simpulkan bahwa: 1. M M 5 d a p a t d i g u n a k a n u n t u k
memprediksi kondisi cuaca, dalam hal ini satu hari ke depan.
2. Dengan demikian, MM5 dapat
digunakan untuk analisis atau prediksi kondisi cuaca dalam kegiatan pelayanan UPT Hujan Buatan dalam menerapkan TMC.
3. Citra satelit serta data synop juga tetap diperlukan sebagai data real time untuk analisis kondisi cuaca dalam kegiatan pelayanan TMC. 4. Monitoring perkembangan MJO dapat
digunakan untuk melihat kemungkinan kondisi cuaca beberapa bulan ke depan.
Dari kajian ini dapat disarankan bahwa:
1. Agar dapat menjalankan model MM5 diperlukan jaringan internet dengan kecepatan tinggi serta komputer (cluster computer) yang cepat dan handal. Dengan demikian, sarana ini perlu ditingkatkan.
2. Perlu peningkatan sumber daya manusia yang ahli dalam programing agar dapat melakukan modifikasi pada model supaya cocok untuk wilayah Indonesia.
DAFTAR PUSTAKA 1. http://news.okezone.com/index.php/ ReadStory/2009/01/08/1/180849/ h u j a n b a d a i 2 j a m s u r a b a y a -terendam 2. http://www.tempointeraktif.com/ hg/nusa/2009/01/10/brk,20090110-154654,id.html 3. http://www.mmm.ucar.edu/mm5/ 4. ftp://ftp.ucar.edu/mesouser/MM5V3. 5. http://dss.ucar.edu/datasets/ds083.2/ data 6. http://www.cpc.ncep.noaa.gov/ products/precip/CWlink/MJO/mjo. shtml
7. Madden R. and P. Julian, 1971: Detection of a 40-50 day oscillation in the zonal wind in the tropical Pacific, J. Atmos. Sci., 28, 702-708.
8. Madden R. and P. Julian, 1972: Description of global-scale circulation cells in the tropics with a 40-50 day period. J. Atmos. Sci., 29, 1109-1123.
9. Madden R. and P. Julian, 1994: Observations of the 40-50 day tropical oscillation: A review. Mon. Wea. Rev., 112-814-837.
10. Zhang, C. 2005: Madden-Julian Oscillation. Reviews of Geophysics, 43, 1-36. 11. http://www.cpc.ncep.noaa.gov/ products/precip/CWlink/MJO/mjo. shtml 12. http://www.bom.gov.au/products/ IDX1274.shtml
Gambar 1. Mixing ratio untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya pada tanggal 8 Januari 2009.
Gambar 2. Mixing ratio pada level 700 mb. untuk wilayah Jatim dan sekitarnya pada tanggal 8 Januari 2009.
Gambar 3. Relative humidity (RH) pada level 700 mb. untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya pada tanggal 8 Januari 2009.
Gambar 4. Angin zonal (u) pada level 700 mb. untuk wilayah P. Jawa dan sekitarnya pada tanggal 8 Januari 2009.
04Z 05Z 06Z 07Z 08Z 09Z 10Z 11Z
Gambar 5. Citra satelit untuk wilayah 0 – 150 LS, tanggal 8 Januari 2009 jam 04Z (11 WIB) s.d. 11Z (18 WIB). 11)
Gambar 6. CDAS 850-mb zonal winds anomalis untuk wilayah 50 LU – 50 LS, tanggal 10 Desember 2008 s.d. 18 Januari 2009. (Madden Julian Oscillation (MJO):
Gambar 7. OLR anomalies (w/m2) 27 Desember 2008 s.d. 15 Januari 2009. (Madden Julian Oscillation (MJO): Recent Evolution, Current Status and Predictions,
