HARIMAU 2010 INTENSIVE OBSERVATIONAL PERIOD
(IOP) RAWINSONDE OBSERVATION
Reni Sulistyowati1, Fadli Syamsudin1, Shuichi Mori2
1Pusat Teknologi Sumberdaya Alam (PTISDA) – BPPT
Gedung 1 BPPT Lantai 20, Jl. M.H. Thamrin No. 8 Jakarta Pusat, INDONESIA 10340 email : [email protected]
2Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC)
2-15 Natsushima-cho, Yokosuka-City, Kanagawa, 237-0061, Japan
Abstrak
HARIMAU (Hydrometeorological ARray for Intra Seasonal Variations Monsoon Automonitoring) adalah studi dinamika atmosfer di Benua Maritim Indonesia oleh Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), bekerjasama dengan Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) dan Universitas Kyoto – Jepang. Kota Jakarta memiliki dinamika atmosfer terkait dengan intensitas curah hujan tinggi penyebab banjir besar di wilayah Jakarta setiap tahunnya, maka dengan radar cuaca C-band Doppler Radar (CDR), balon cuaca, sonde receiver, AWS (Automatic Weather Station) , melalui kerjasama ini diharapkan dapat memberikan informasi kondisi atmosfer kota Jakarta serta meneliti interaksi antara sirkulasi lokal dan Monsoon Cold Surge.
Katakunci: HARIMAU, C-band Doppler Radar, Balon Cuaca, Sonde Receiver, Automatic Weather
Stasion
Abstract
HARIMAU (Hydrometeorological Array for Intra-Seasonal Variations Monsoon Automonitoring) is the study of atmospheric dynamics in Indonesian Maritime Continent by the Agency for the Assessment and Application of Technology (BPPT), in cooperation with the Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) and the University of Kyoto - Japan. City of Jakarta has the atmospheric dynamics associated with high intensity rainfall causes flooding in the Jakarta area each year, then the C-band weather radar Doppler Radar (CDR), weather balloons, sonde receiver, AWS (Automatic Weather Station), through this cooperation is expected atmospheric conditions can provide information the city and examine the interactions between local circulation and Monsoon Cold Surge.
Keyword: HARIMAU, C-band Doppler Radar, Weather Ballons, Sonde Receiver, Automatic Weather Stasion
1. Pendahuluan
DKI Jakarta, mempunyai luas areal 661,62 km2 dengan luas areal yang sudah terbangun seluas 609,61 km2 atau sama dengan 91,99 persen dari luas total wilayah kota. Ibukota Negara Republik Indonesia ini merupakan wilayah terpadat yang berpenduduk 7,515,286 jiwa, sesuai dengan sensus penduduk berkartu identitas Jakarta dan belum ditambah penduduk berkartu identitas non-Jakarta. Dengan kepadatan penduduk dan area terbangun, serta pesatnya pembangunan, Jakarta hanya mempunyai 18,180 hektar Ruang Terbuka Hijau (RTH) untuk menyerap air ke dalam tanah. Akibatnya, setiap musim penghujan air hujan tidak dapat tertampung dan menggenangi sebagian besar daerah Jakarta, serta juga tidak dapat menyimpan cadangan air setiap musim kering. (Hasil penelitian Neraca Keseimbangan Lingkungan Hidup Daerah 2006) (Walhi, 2007). Kondisi ini yang mengakibatkan terjadinya banjir Jakarta selama bertahun-tahun.
Selain faktor sosial yang menimbulkan banjir, faktor alam juga sangat berpengaruh. Curah hujan yang tinggi di suatu tempat ternyata merupakan akibat utama banjir. Musim hujan yang terjadi di Indonesia biasanya mulai bulan Desember dan berakhir bulan Maret. Pada tahun 2007, intensitas hujan mencapai puncaknya pada bulan Februari, dengan intensitas terbesar pada akhir bulan. Banjir Jakarta 2007 adalah bencana banjir yang menghantam Jakarta dan sekitarnya sejak 1 Februari 2007 malam hari. Kondisi ini diperparah dengan sistem drainase yang buruk. Banjir berawal dari hujan lebat yang berlangsung sejak sore hari tanggal 1 Februari hingga keesokan harinya tanggal 2 Februari, ditambah banyaknya volume air 13 sungai yang melintasi Jakarta yang berasal dari Bogor-Puncak-Cianjur, dan air laut yang sedang pasang, mengakibatkan hampir 60% wilayah DKI Jakarta terendam banjir dengan kedalaman mencapai hingga 5 meter di beberapa titik lokasi banjir. Banjir tahun 2007 merupakan banjir terburuk yang pernah dialami oleh Jakarta, bahkan lebih buruk dari banjir besar yang melanda Jakarta tahun 2002.
Gambar 1. Lokasi genangan banjir di kawasan padat penduduk di Jakarta. Kerugian
moral maupun material sangat besar diderita akibat banjir.
Kerugian dari banjir tahun 2007, diperkirakan mencapai 1,8 triliun per hari, mulai dari kerugian infrastruktur sampai dengan korban jiwa. Tercatat 57 orang meninggal dunia, 57.600 orang luka ringan, dan 420.440 jiwa masih berada di tempat pengungsian yang tersebar di seluruh wilayah DKI Jakarta, Bekasi, Tangerang dan Depok. Pengungsi terpaksa bertahan di pengungsian maupun tempat tinggal masing-masing tanpa ketersediaan kebutuhan dasar yang memadai seperti air bersih, sanitasi, alas tidur dan selimut. Kebutuhan makanan yang tersedia pun sangat jauh dari standar minimum penanganan pengungsi. Pemerintah DKI Jakarta pun hanya mampu menangani 20 % dari total pengungsi dengan penanganan ala kadarnya (Dari beberapa sumber media, 2007).
Dari hasil beberapa penelitian sebelumnya, curah hujan tinggi yang terjadi pada bulan Februari tahun 2002 dan juga tahun 2007 terjadi karena pengaruh aliran monsoon kuat yang mengalir ke wilayah equator dari belahan bumi utara dan faktor orografik. Ketika konveksi yang biasa terjadi di daratan akibat adanya pengaruh orografik pada sore hari, serta aliran monsoon kuat dari belahan bumi utara yang
aktif pada waktu malam dan pagi dini hari bertemu, menimbulkan terjadinya aliran udara vertikal yang saling bersilangan, sehingga terjadi konveksi kuat di wilayah tersebut dan dalam waktu singkat, awan konvektif ini menimbulkan curah hujan tinggi. Kondisi inilah yang menyebabkan terjadi banjir besar di Jakarta tahun 2002 dan 2007 (Wu, et al, 2007).
Gambar 2. Kecepatan angin dari utara lebih besar 8 m/det (warna merah dilingkari
pada gambar) dan berlangsung selama 6-8 hari disebut sebagai ”Cold Surge”, membawa uap hangat di Laut China Selatan ke wilayah Jakarta dan sekitarnya. Banjir Jakarta Februari 2007 dipicu oleh kedatangan ”cold surge” berinteraksi dengan efek lokal hujan harian seperti terekan dari hasil radar cuaca BMKG (Wu, et al, 2007).
Berdasarkan kondisi cuaca bahwa pada bulan Januari dan Februari dimana banyak terjadi dinamika atmosfer terkait dengan intensitas curah hujan tinggi penyebab banjir besar di wilayah Jakarta setiap tahunnya, maka Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT), bekerjasama dengan Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) dan Universitas Kyoto – Jepang, dalam studi dinamika atmosfer di Benua Maritim Indonesia melalui kegiatan HARIMAU (Hydrometeorological ARray for Intra Seasonal Variations Monsoon AUtomonitoring), melakukan kegiatan HARIMAU 2010 – Rawinsonde Observation. Kegiatan ini merupakan kegiatan penelitian dan pengamatan struktur udara atas menggunakan balon cuaca secara intensive selama 1 (satu) bulan.
Tujuan utama kegiatan ini adalah untuk menyelidiki kondisi atmosfer yang mengakibatkan terjadinya hujan lebat (torrential rainfall) di wilayah Jabodetabek (Jakarta, Bogor, Depok, Tangerang, dan Bekasi), selain itu untuk mengklarifikasi struktur dan dinamik dari aktivitas konveksi diurnal yang membentuk torrential rainfall. Melalui kegiatan pengamatan ini diharapkan dapat dianalisa interaksi antara sirkulasi lokal dan Monsoon Cold Surge pada saat kejadian.
2. Metodologi Pengamatan
Kegiatan HARIMAU 2010 IOP ini merupakan kegiatan peluncuran balon cuaca Rawinsonde dan pengamatan atmosfer/udara atas di Wilayah Jabodetabek. Radiosonde adalah satuan yang digunakan dalam balon cuaca untuk mengukur berbagai parameter atmosfer dan mengirimkannya ke penerima tetap (receiver). Radiosonde dapat beroperasi pada frekuensi radio 403 MHz atau 1680 MHz dan kedua jenis dapat disesuaikan sedikit lebih tinggi atau lebih rendah seperti yang diperlukan. Sedangkan rawinsonde adalah radiosonde yang dirancang untuk mengukur kecepatan dan arah angin (Wikipedia, 2010).
Dengan memanfaatkan daerah jangkauan radar cuaca C-band Doppler Radar (CDR) yang telah terpasang di Kawasan Puspiptek, Serpong, maka ditentukan 5 (lima) titik pengamatan yaitu Bogor, Serang, Karawang, Pulau Pramuka, dan Cengkareng
Gambar 3. Wilayah jangkauan radar cuaca C-band Doppler Radar (CDR) yang
terpasang di Kawasan Puspiptek, Serpong.
Kerjasama yang baik dari berbagai pihak sehingga kegiatan HARIMAU 2010 IOP dapat dilaksanakan secara serempak di Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (BPAH), Bogor; Balai Besar Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan (BBPOPT), Karawang; Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Serang dan Cengkareng; serta Balai Taman Nasional Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu, pada tanggal 16 Januari – 15 Februari 2010.
Gambar 4. 5 (lima) titik lokasi pengamatan Rawinsonde: Bogor, Serang, Pulau
Pramuka, Karawang, dan Cengkareng.
Sedangkan alat-alat yang digunakan selama penelitian adalah balon cuaca, sonde receiver, AWS (Automatic Weather Station), dan lain-lain, seperti yang tercantum pada Tabel 1 berikut:
Tabel 1. Daftar peralatan yang digunakan pada saat IOP
Site Receiver Sonde AWS Disdrometer Rain Water Sampling Others
1. Bogor (HyARC) MW-15 MAWS201 MRR2 X 2. Pramuka MW-21 MAWS201 - X 3. Serang MW-31 MAWS201 MRR2 X 4. Karawang MW-15 (JAMSTEC) AS-2000 X 5.
Karawang (JAMSTEC) MW-15 AS-2000 X
6.
Serpong - MAWS201 RD80, M300 - CDR
Dalam kegiatan HARIMAU 2010 IOP ini lebih menekankan pada studi skala regional di wilayah Jabodetabek dan membuat sounding array untuk mengamati sirkulasi lokal diurnal dan aktivitas konveksi yang berhubungan secara lebih detil pada skala ruang dan waktu. Selain itu untuk melihat gangguan sinoptik (seperti Monsoon
Cold Surge dan MJO) di atas laut Jawa yang berhubungan dengan fenomena regional, yang seharusnya dianalisa menggunakan NCEP dan/atau JRA dataset.
Sounding array dilakukan dengan menggunakan sistem Vaisala, balon dan transmiternya diluncurkan secara serempak di Pulau Pramuka, Bogor, Serang, dan Karawang. Peluncuran dilakukan 4 (empat) kali sehari selama 15 hari dan 8 (delapan) kali sehari selama 15 hari dalam satu bulan. Selain itu peluncuran pilot balon dan pengamatan permukaan skala meso di Stasiun BMKG juga sangat penting, karenanya dalam kegiatan ini juga dilakukan ekstra launching dari BMKG Cengkareng. Stasiun Meteorologi Cengkareng menggunakan sistem Meisei, awalnya mereka rutin melaksanakan 2 (dua) kali peluncuran setiap hari, untuk keperluan kegiatan ini maka di Stamet Cengkareng ditambahkan 2 (dua) kali launching lagi, sehingga total dalam sehari ada 4 (empat) kali launching selama 30 hari.
Selain melakukan kegiatan pengamatan dengan menggunakan balon cuaca, untuk keperluan validasi data maka diperlukan data pengamatan permukaan dengan memberikan data AWS (Automatic Weather Station)/ARG (Automatic Rain Gauge) selama IOP dan pengamatan pilot balon dari stasiun-stasiun pengamatan BMKG di wilayah Jabodetabek.
Gambar 5. Jaringan pengamatan permukaan Stasiun-Stasiun Meteorologi BMKG di
Wilayah Jabodetabek.
3. Pengamatan Rawinsonde HARIMAU 2010 IOP
Kegiatan peluncuran balon Rawinsonde dilakukan secara serempak dari tanggal 16 Januari s/d 15 Februari 2010 di Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu; Kantor Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (BPAH), Bogor; Stasiun Meteorologi Serang, Banten dan Bandara Soekarno-Hatta, Cengkareng; dan Balai Besar Peramalan Organisme Penganggu Tumbuhan (BBPOPT).
Kegiatan IOP melibatkan Tim Indonesia (Staf BPPT, LAPAN Bandung, BMGK Dermaga, Serang dan Cengkareng, Dep. Kehutanan, Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (BPAH), Departemen Pertanian dan Pemda Kepulauan Seribu) dan Tim Jepang (Staf JAMSTEC dan Kyoto University). Gambar berikut ini
memuat kegiatan dan hasil pengamatan dalam bentuk diagram Hoevmoller dari beberapa stasiun pengamatan tersebut.
Gambar 6. Foto persiapan peluncuran balon Rawinsonde dan saat peluncuran di
Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu.
Gambar 7. Foto kegiatan peluncuran balon Rawinsonde tetap dilaksanakan
walaupun kondisi hujan di Kantor Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi, Bogor.
Gambar 8. Foto kegiatan persiapan peluncuran balon Rawinsonde di Stasiun
Gambar 9. Foto kegiatan persiapan peluncuran balon Rawinsonde di Kantor Balai
Besar Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan, Deptan, Jatisari – Karawang.
Gambar 10. Plot data Automatic Weather Station (AWS) di Kantor Balai Penelitian
Agroklimat dan Hidrologi, Bogor, selama periode IOP 16 Januari – 14 Februari 2010 (Mori, 2010).
Gambar 11. Hoevmoller diagram kecepatan angin kompenen utara-selatan
(meredional) dan timur-barat (zonal) selama periode IOP 16 Januari – 15 Februari 2010 (Katsumata, 2010).
4. Hasil Sementara HARIMAU 2010 IOP
Kegiatan peluncuran balon Rawinsonde yang telah dilaksanakan selama 1 bulan, Januari – Februari 2010, memperoleh hasil awal yang cukup bagus untuk menerangkan kondisi atmosfer selama periode pengamatan. Pada musim hujan tahun 2010 ini, lima kejadian curah hujan tinggi/kejadian banjir terjadi secara berulang di Pulau Jawa pada tanggal 6, 12, 17, 22, dan 28 Februari 2010, dengan periode lima harian (Gambar 7). Curah hujan tinggi terjadi ketika level atas gangguan antisiklonik menunjukkan tekanan udara antara 400 dan 150 hPa. Karena kondisi tersebut, banjir yang cukup parah terjadi pada tanggal 12 Februari 2010 di Bogor, Jawa Barat, kejadian ini dapat tertangkap melalui pengamatan radar cuaca CDR berikut:
Gambar 12. Kondisi cuaca yang diamati dengan menggunakan radar cuaca CDR
pada tanggal 12 dan 13 Februari 2010 saat terjadi banjir besar di Bogor, Jawa Barat.
Selain itu melalui kegiatan penelitian ini diperoleh hasil bahwa curah hujan tinggi di sekitar Jabodetabek cenderung terjadi dari area pegunungan pada siang hingga sore hari. Hal ini dibuktikan dari hasil pengolahan data AWS Bogor (Gambar
9) dapat dilihat bahwa selama periode IOP, mulai tanggal 16 Januari sampai dengan 15 Februari 2010, jumlah curah hujan di wilayah Bogor semakin meningkat pada bulan Februari dan waktu kejadian hujan dari awal pengamatan sampai akhir cenderung semakin menurun (kejadian hujan pada sore hari).
Kedua hal tersebut menunjukkan adanya gangguan di sekitar troposfer bagian atas bersama-sama dengan sirkulasi lokal, secara periodik menyebabkan timbulnya hujan lebat di wilayah Jabodetabek selama periode IOP.
Ucapan Terimakasih
Terima kasih yang sebesar-besarnya disampaikan kepada pihak Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (JAMSTEC) antara lain Prof. Manabu Yamanaka, Dr. Junichi Hamada, Dr. Miki Hattori, Dr. Masaki Katsumata, Dr. Peiming Wu; Kyoto University (Prof. Hiroyuki Hashiguchi, Dr. Tomoaki Mega, Dr. Nobuhiko Endo, Dr. Yoshikazu Tabata); Staf Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) Bandung, Pontianak, Watukosek, dan Bukittinggi; Staf Balai Besar Peramalan OPT (BBPOPT) Jatisari, Karawang; Staf Balai Penelitian Agroklimat dan Hidrologi (BPAH) Bogor; Staf Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Darmaga – Bogor, Serang, dan Cengkareng; serta seluruh Staf Pusat Teknologi Inventarisasi Sumberdaya Alam (PTISDA – BPPT) atas kerjasamanya dalam kegiatan pengamatan balon cuaca Rawinsonde pada kegiatan HARIMAU 2010 – IOP ini.
Daftar Pustaka
Wu, P., M. Hara, H. Fudeyasu, M.D. Yamanaka, J. Matsumoto, F. Syamsudin, R. Sulistyowati, and Y.S. Djajadihardja. 2007. The impact of trans-equatorial monsoon flow on the formation of repeated torrential rains over Java Island. SOLA, 3, 9396.
Mori, S., Hamada J.-I., N. Sakurai, H. Fudeyasu, M. Kawashima, H. Hashiguchi, F. Syamsudin, A. A. Arbain, R. Sulistyowati, J. Matsumoto and M. D. Yamanaka. 2011. Convective systems developed along the coastline of Sumatra Island, Indonesia observed with an X-band Doppler radar during the HARIMAU2006 campaign. J. Meteor. Soc. Japan, 89, in press (accepted in September 2010). Wu, Peiming. 2010. Regional Model and Extreme Weather. SATREPS – MCCOE
Workshop.
Sumber online: http://www.walhi.or.id/kampanye/bencana/banjirlongsor/ Sumber online: http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosonde
