ATMOSFER HIDROSTATIS DIATAS WATUKOSEK DARI DATA TEKANAN VERTIKAL TAHUN 2009

1

ATMOSFER HIDROSTATIS DIATAS WATUKOSEK DARI DATA TEKANAN VERTIKAL TAHUN 2009

Lalu Husnan Wijaya *, Dian Yudha Risdianto **

Peneliti Stasiun Pengamat Dirgantara LAPAN Watukosek lalu_wako@yahoo.co.id *, dian_yudha@yahoo.com **

Abstrak

Pada makalah ini akan menjelaskan Atmosfer Hidrostatis diatas Watukosek dari data tekanan vertikal mulai bulan Januari sampai dengan bulan Juni 2009. Massa udara dipengaruhi oleh tekanan atmosfer, dimana massa tersebut yang menciptakan daerah dengan tekanan tinggi dan tekanan rendah. Daerah bertekanan rendah memiliki massa udara yang lebih sedikit dibandingkan dengan daerah yang bertekanan tinggi. Meningkatnya ketinggian menyebabkan berkurangnya jumlah molekul udara secara eksponensial. Pengukuran tekanan ini dilakukan dengan menggunakan Radiosonde type RS-80 yang diluncurkan dengan wahana balon udara sampai ketinggian sekitar 35 Km. Dari data hasil pengukuran dapat menggambarkan perubahan tekanan dalam bentuk profil tekanan vertikal untuk setiap ketinggian yang dapat mewakili sebagian wilayah Jawa Timur. Metode pengolahan data dilakukan secara statistik dan matematis, sebagai pembanding untuk data tekanan pada setiap ketinggian digunakan formula dari Standard Atmosphere ICAN.

Kata kunci : Atmosfer, hidrostatis, radiosonde

1. PENDAHULUAN

Tekanan atmosfer adalah tekanan pada titik manapun di atmosfer. Tekanan atmosfer hampir sama dengan tekanan hidrostatik yang disebabkan oleh berat udara diatas titik pengukuran. Massa udara dipengaruhi oleh tekanan atmosfer, dimana massa tersebut yang menciptakan daerah dengan tekanan tinggi dan tekanan rendah. Daerah bertekanan rendah memiliki massa atmosfer yang lebih sedikit dibandingkan dengan daerah yang bertekanan tinggi yang memiliki massa atmosfer lebih besar diatas lokasinya. Meningkatnya ketinggian menyebabkan berkurangnya jumlah molekul udara secara eksponensial, karenanya tekanan atmosfer menurun seiring meningkatnya ketinggian dengan laju yang menurun pula.

Untuk mendapatkan data meteo vertikal berupa data ketinggian, data tekanan, data temperatur, dan data kelembaban, Stasiun Pengamat Dirgantara Watukosek melakukan pengamatan dengan menggunakan Radiosonde type RS-80, yang merupakan peralatan untuk membaca parameter-parameter yang diperlukan untuk pengukuran setiap lapisan udara secara vertikal dengan menggunakan wahana balon stratosfer. Selama peluncuran berlangsung radiosonde terus menerus melakukan pembacaan parameter-parameter data tersebut. Kemudian data ditransmisikan ke stasiun penerima melalui gelombang radio

Seminar Nasional Statistika IX

2

yang bekerja pada frekuensi 403 MHz seperti digambarkan dalam blok diagram di bawah ini.

Gambar 1. Blok diagram sistem pengiriman dan penerimaan data

Pada gambar 1. diatas dapat dijelaskan bahwa data-data pada frekuensi tersebut diterima oleh antena penerima di Stasiun. Antena dihubungkan ke pesawat radio penerima yang kemudian memproses untuk memisahkan data ketinggian, data tekanan, data temperatur, data kelembaban, dan data ozon. Selanjutnya dari radio penerima dihubungkan ke modem untuk mengubah data analog menjadi data digital sebagai masukan pada komputer. Komputer melakukan proses pengolahan data menggunakan software Strato untuk dapat ditampilkan dalam monitor. Dari proses ini akan diketahui perubahan-perubahan dari data yang diperoleh di atmosfer hingga ketinggian sekitar 35 Km, dengan jangkauan pengamatan mencapai radius 300 Km yang dapat mewakili sebagian besar wilayah Jawa Timur.

Dari latar belakang tersebut diatas maka dilakukan penelitian atmosfer hidrostatis diatas watukosek dari data tekanan vertikal dengan tujuan untuk mengetahui besaran perubahan tekanan yang disebabkan oleh perubahan ketinggian dan massa udara pada setiap lapisan, dan mendapatkan kondisi atmosfer hidrostatis serta karakteristik data tekanan vertikal di atas Watukosek. Sehingga pada akhirnya di dapatkan informasi mengenai profil tekanan vertikal, persamaan eksponensial dari data hasil pengamatan dan mendapatkan rumusan formula yang tepat dari hasil penelitian yang di laksanakan diatas Watukosek.

2. METODOLOGI PENELITIAN

Data-data yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari data observasi secara langsung ozon vertikal tahun 2009 dari bulan Januari sampai dengan bulan Juni. Data hasil observasi menghasilkan informasi berupa data ketinggian, data tekanan, data temperatur, data kelembaban dan data ozon vertikal. Pada kegiatan penelitian ini data yang digunakan

Radio Penerima Modem Personal Computer Antena

penerima Radio Pemancar

Sensor P, Sensor T Sensor RH, Sensor Ozon Interface

3

berupa data ketinggian, data tekanan, dan data temperature. Metodologi penelitian yang dilakukan pada penelitian ini dilaksanakan dengan beberapa tahapan, yaitu pertama dengan melakukan observasi di stasiun pengamat dirgantara LAPAN Watukosek. Setelah itu dilakukan studi literatur untuk mempelajari atmosfer hidrostatis, pengaruh perubahan tekanan dan karakteristik yang berhubungan dengan kegiatan penelitian diatas. Setelah dilakukan studi literatur, maka dilakukan pengumpulan data yang berhubungan dengan atmosfer hidrostatis dari hasil observasi ozon vertikal bulan Januari sampai dengan Juni tahun 2009. Tahap selanjutnya melakukan pengolahan data secara statistik dan matematis menggunakan metode pengolahan dengan excel. Sebagai pembanding untuk data dan tekanan pada setiap ketinggian digunakan formula dari standar atmosfer International

Commission for Air Navigation (I.C.A.N).

3. DATA DAN HASIL PEMBAHASAN

Stasiun Pengamat Dirgantara Watukosek melakukan pengamatan data dengan menggunakan payload ozonesonde bersama dengan Radiosonde type RS-80, yang merupakan peralatan yang bertugas untuk membaca parameter-parameter yang diperlukan untuk pengukuran setiap lapisan udara secara vertikal dengan frekuensi 403 MHz. Proses pengambilan data pada saat observasi di tunjukkan pada gambar 2. berikut ini.

Gambar 2. Proses pengambilan data

Pada gambar 2. diatas diawali dengan preparation yang merupakan rangkaian persiapan payload sebelum di gunakan, mulai dari proses kalibrasi sampai dengan tes kelayakan teknis radio. Setelah preparation di lakukan langkah berikutnya mempersiapkan peralatan pendukung agar terpasang dan berfungsi dengan baik. Langkah berikutnya mempersiapkan balon yang akan digunakan untuk membawa payload terbang keatas,

4

kemudian payload di integrasikan dengan balon yang sudah di beri gas dengan tambahan unwinder dan paracute untuk menjaga kestabilan alat dan keselamatan. Setelah semua peralatan terpasang dengan baik, payload siap untuk di luncurkan. Di dalam ruangan tracking dilaksanakan perekaman dan pengolahan data oleh komputer yang terhubung dengan modem, radio penerima dan antena. Contoh data summary dari hasil observasi ozon vertikal WA016 berikut ini :

NOAA/CMDL flight description file produced on 16 January 2009 at 07:24:56 strato version 8.02 Telemetry and data analysis software written by Holger Voemel, University of Colorado.

Flight number = WA016

Flight date = 16-01-2009

Launch time = 12:47:39

Date [GMT] = 16-01-2009

Time [GMT] = 05:47:39

Location = Watukosek, Indonesia

Longitude = 112.60

Latitude = -7.50

Time stamp in raw data file = GMT

Launch altitude (km) = 0.010

Surface pressure (mb) = 1008.90

Surface temperature (deg) = 30.20

Surface humidity (%) = 71.00

Burst altitude (km) = 30.048

Burst pressure (mb) = 11.209 Instrument type = Ozone Sonde Vaisala number = 524106502 Vaisala humicap sensor = H

Radiation correction = Yes A/D System = V2C Ozone sonde number = 2Z7587 Total ozone column (Dobson) = 244 (78)

Solution = 2%, no Buffer Time (sec) to pump 100 ml = 28.85

Lab temp. for flowrate = 25.5 Lab humidity for flowrate = 71

Response time (sec) = 24.5 Prep background #1 (uA) = 0.02

Ozone background = 0.063 (uA) Background current (uA) = 0.063

Program Strato digunakan untuk pengolahan data observasi yang merekam semua parameter data dari sinyal sensor-sensor payload yang di luncurkan dengan mengirimkan data ke antena penerima di stasiun. Contoh data hasil observasi ozon vertikal WA016 bulan Januari 2009 di tunjukkan pada tabel 1 di bawah ini.

5

Tabel 1. Contoh data hasil observasi ozon vertikal WA016 bulan Januari 2009

Time [min] Press [hpa] Alt [km] Temp [deg C] RH [%] O3 P [mPa] Theta [K] TFp V [deg C] TVaisI [deg C] O3 Mr [ppmv] T Pump [deg C] O3Bat [V] -0.24 1000.3 0.051 31.66 62.5 1.09 304.8 23.36 34 1.09E-02 39.19 12.1 0.02 999.79 0.054 31.82 60.8 1.282 305 23.07 34.2 1.28E-02 39.2 11.93 0.04 999.08 0.06 31.47 59.2 1.251 304.7 22.33 34.2 1.25E-02 39.24 12.03 0.06 997.95 0.07 31.04 60.4 1.258 304.4 22.25 34.2 1.26E-02 39.26 12.03 0.08 997.34 0.076 30.77 60.9 1.26 304.1 22.13 34.3 1.26E-02 39.26 12.03 0.1 996.86 0.08 30.56 60.4 1.297 304 21.82 34.3 1.30E-02 39.26 12.03 0.12 995.61 0.091 30.38 59.3 1.328 303.9 21.35 34.3 1.33E-02 39.26 11.93 0.14 994.74 0.099 30.28 61.2 1.366 303.9 21.75 34.2 1.37E-02 39.26 12.03 0.16 994.09 0.105 30.2 60.8 1.405 303.9 21.59 34.3 1.41E-02 39.26 11.93 0.18 993.15 0.114 30.11 58.9 1.462 303.9 21 34.2 1.47E-02 39.26 11.93 0.2 992.15 0.123 30.07 59.8 1.489 303.9 21.2 34.2 1.50E-02 39.28 11.93 0.22 991.28 0.131 29.94 61 1.539 303.8 21.38 34.2 1.55E-02 39.28 11.93

Dari data yang diperoleh diatas, data yang digunakan dalam penelitian atmosfer hidrostatis diatas Watukosek dari data tekanan vertikal hanya menggunakan data ketinggian, data tekanan, dan data temperatur. Data hasil pengamatan bulan Januari sampai Juni 2009 berupa data tekanan setiap 100 meter (hPa) di tunjukkan pada tabel 2. berikut ini.

Tabel 2. Data tekanan setiap 100 meter (hPa) tahun 2009 dari hasil pengamatan

Alt (km)

Januari Februari Maret April Juni

WA 016 WA 029 WA 044 WA 057 WA 072 WA 084 WA 105 WA 119 WA 162 WA 176 16/01 29/01 13/02 26/02 13/03 25/03 15/4 29/04 11/06 25/06 50 1002.6 1000.30 999.56 1000.9 1004.00 1004.00 1000.90 1004.50 999.51 1002.9 100 992.23 994.74 994.10 994.96 998.21 993.74 995.06 999.20 993.65 996.53 200 981.84 983.78 982.67 983.57 986.73 982.64 983.70 993.73 982.85 985.98 300 969.98 972.39 972.15 973.1 976.32 971.38 972.70 982.07 971.14 975.15 400 959.59 961.77 960.81 961.9 964.90 960.74 962.20 971.62 960.48 963.94 500 948.81 951.23 950.16 951.5 953.98 949.86 951.02 960.80 949.64 952.92 1000 896.26 898.45 897.56 898.46 901.33 897.42 899.14 907.65 897.06 899.82 2000 798.09 799.66 799.08 799.64 802.82 798.99 801.36 808.31 798.63 801.37 3000 708.26 710.72 709.97 709.93 712.73 710.00 712.01 718.04 709.49 712.07 4000 627.25 - 628.21 629.32 631.48 628.75 631.15 636.37 628.79 631.22 5000 553.93 - 555.62 556.03 558.12 555.72 558.14 562.91 555.54 558.11 10000 285.28 286.62 286.34 287.33 288.33 285.57 289.93 291.23 287.1 288.04 15000 130.67 132.26 131.49 132.12 132.74 130.43 134.65 134.60 132.04 135.06 20000 54.69 55.27 54.65 54.89 55.47 54.60 56.23 56.08 56.01 57.35 25000 24.42 24.41 24.00 24.72 24.81 24.32 25.18 25.53 25.14 25.76 30000 11.27 11.29 - 11.48 11.70 11.41 11.80 - 12.88 12.01

Selain data pengamatan yang di tunjukkan pada tabel 2 diatas, penelitian juga menggunakan data pembanding dari Referensi Standard Internasional. Tabel referensi dari The U.S Standard Atmosphere di tunjukkan pada gambar 3 di bawah ini.

6

Tabel 3. The U.S Standard Atmosphere

ALT PRESS TEMP ALT PRESS TEMP ALT PRESS TEMP ( Meter ) ( mb ) ( C ) ( Meter ) ( mb ) ( C ) ( Meter ) ( mb ) ( C )

0 1013.3 15 2900 710 -3.8 7360 390 -32.8 30 1010 14.8 3120 690 -5.3 7540 380 -34 110 1000 14.3 3240 680 -6 7730 370 -35.2 200 990 13.7 3350 670 -6.8 7920 360 -36.5 280 980 13.2 3470 660 -7.6 8110 350 -37.7 370 970 12.6 3590 650 -8.3 8310 340 -39 450 960 12.1 3710 640 -9.1 8520 330 -40.4 540 950 11.5 3830 630 -9.9 8730 320 -41.7 630 940 10.9 3950 620 -10.7 8940 310 -43.1 720 930 10.3 4080 610 -11.5 9160 300 -44.5 810 920 9.8 4200 600 -12.3 9390 290 -46 900 910 9.2 4330 590 -13.2 9620 280 -47.5 990 900 8.6 4460 580 -14 9860 270 -49.1 1080 890 8 4590 570 -14.9 10100 260 -50.7 1170 880 7.4 4730 560 -15.7 10360 250 -52.3 1270 870 6.8 4860 550 -16.6 10620 250 -54 1360 860 6.2 5000 540 -17.5 10769 234 -55 1460 850 5.5 5140 530 -18.4 10890 230 -55 1550 840 4.9 5280 520 -19.3 11180 220 -55 1650 830 4.3 5430 510 -20.3 11470 210 -55 1750 820 3.6 5570 500 -21.2 11790 200 -55 1850 810 3 5720 490 -22.2 12110 190 -55 1950 800 2.3 5870 480 -23.2 12460 180 -55 2050 790 1.7 6030 470 -24.2 12820 170 -55 2150 780 1 6180 460 -25.2 13210 160 -55 2250 770 0.3 6340 450 -26.2 13620 150 -55 2360 760 -0.3 6500 440 -27.3 14060 140 -55 2460 750 -1 6670 430 -28.3 14530 130 -55 2570 740 -1.7 6840 420 -29.4 15040 120 -55 2680 730 -2.4 7010 410 -30.5 15600 110 -55 2790 720 -3.1 7180 400 -31.7 16210 100 -55

Pengolahan dan analisa data statistik dapat digunakan sebagai alat untuk mengetahui apakah hubungan dua atau lebih variabel benar-benar terkait secara benar atau hubungan tersebut hanya bersifat random atau kebetulan. Disamping itu statistik juga dapat menyimpulkan apakah suatu perbedaan yang diperoleh benar-benar berbeda secara signifikan, sehingga menghasilkan kesimpulan cukup representatif untuk memberikan informasi terhadap kondisi tertentu. Dari data hasil pengamatan antara pressure dan altitude di lakukan pengolahan dengan menggunakan program excel sehingga diperoleh grafik, selanjutnya dibuat grafik pendekatan eksponensial yang menghasilkan persamaan dalam bentuk persamaan eksponensial. Grafik hasil pengolahan data hasil pengamatan dari bulan Januari sampai dengan Juni tahun 2009 di tunjukkan pada gambar 3 di bawah ini.

7

Gambar 3. Grafik data pengolahan hasil pengamatan

Dari tabel data referensi The U.S Standard Atmosphere dilakukan pengolahan data sehingga di peroleh grafik dengan menggunakan program excel, untuk selanjutnya di buat persamaan dalam bentuk eksponensial. Grafik dari The U.S Standard Atmosphere di tunjukkan pada gambar 4. di bawah ini.

THE U.S STANDARD ATMOSPHERE

y = 1061.8e-0.0001x 0 200 400 600 800 1000 1200 0 5000 10000 15000 20000 Altitude ( m ) P re ss u re ( m b ) Data US Standard Atmosphere Expon. (Data US Standard Atmosphere)

Gambar 4. Grafik The U.S Standard Atmosphere

Pada data hasil pengamatan didapatkan persamaan pendekatan eksponensial data pressure dan altitude, maximum, minimum dan rata-rata bulan Januari sampai dengan Juni 2009 yang di sajikan pada tabel 4 di bawah ini.

8

Tabel 4. Persamaan pendekatan eksponensial data pressure dan altitude bulan Januari s/d Juni 2009

Bulan Kode Persamaan Eksponensial

Januari WA 016 WA 029 Februari WA 044 WA 057 Maret WA 072 WA 087 April WA 105 WA 119 Juni WA 162 WA 176 Maximum Minimum Rata-rata Standart ATM

Perubahan tekanan dipengaruhi oleh perubahan kerapatan udara pada lapisannya, untuk menentukan kerapatan udara pada keadaan suhu dan tekanan normal di gunakan persamaan ℓ = P/RT. Untuk menentukan perubahan tekanan udara pada ketinggian dititik manapun dalam kolom udara dapat menggunakan persamaan hidrostatis Δ P = P_B – P_{A =}

- ℓ g Δ h dan persamaan dari Standard Atmosphere International Commission for Air

Navigation. Dalam penelitian ini kita menggunakan rumusan : P = Po ( 1 - βz/To )g/Rβ Dimana P : Tekanan yang dicari

Po : Tekanan permukaan air laut ( 1013.26 mb ) β : Laps rate temperatur ( 0.0065 )

To : Temperatur permukaan air laut ( 288 ºK = 15 ºC ) R : Konstanta gas ( 287 J/Kg ºK )

g : Gravitasi ( 9.8 m/sec 2 )

z : Titik ketinggian yang dicari tekanannya

Rumusan diatas dapat juga di sederhanakan menjadi P = Po ( 1 - 0.0065 z / 288 )0.19023 Pada penelitian ini dilakukan perhitungan secara matematis dengan menggunakan tiga nilai temperature yang berbeda-beda yaitu T = 2880 K, T = 2950 K, dan T = 3000 K, selisih rata-rata dengan data hasil perhitungan pressure di tunjukkan pada tabel 5 berikut ini.

x

e

y

₁₂₂₀

_.

₁

0.0002 x

e

y

₁₂₃₆

_.

₃

0.0002 x

e

y

₁₂₃₀

_.

₈

0.0002 x

e

y

₁₂₂₄

0.0002 x

e

y

₁₂₂₄

_.

₆

0.0002 x

e

y

₁₂₂₁

_.

₉

0.0002 x

e

y

₁₂₂₄

_.

₇

0.0002 x

e

y

₁₂₃₀

_.

₁

0.0002 x

e

y

₁₂₁₃

_.

₇

0.0002 x

e

y

₁₂₁₆

0.0002 x

e

y

₁₂₂₅

_.

₉

0.0002 x

e

y

₁₂₂₁

_.

₂

0.0002 x

e

y

₁₀₆₁

_.

₈

0.0001 x

e

y

₁₁₉₆

_.

₈

0.0002

9

Tabel 5. Selisih rata-rata dengan data hasil perhitungan pressure

ALT Hasil Perhitungan

AVG Pressure Pengamatan Selisih T = 2880 K T = 2950 K T = 3000 K T = 2880 K T = 2950 K T = 3000 K 50 1007.2 1007.4 1007.5 1001.9 -5.3 -5.5 -5.6 100 1001.3 1001.5 1001.7 995.2 -6.0 -6.3 -6.5 200 989.4 990.0 990.3 984.7 -4.6 -5.2 -5.6 300 977.6 978.5 979.0 973.6 -4.0 -4.8 -5.4 400 966.0 967.1 967.9 962.8 -3.2 -4.3 -5.1 500 954.5 955.8 956.8 952.0 -2.5 -3.8 -4.8 1000 898.5 901.1 902.9 899.3 0.8 -1.8 -3.5 2000 794.5 799.2 802.4 800.8 6.3 1.6 -1.6 3000 700.5 706.8 711.2 711.3 10.9 4.5 0.1 4000 615.7 623.3 628.6 630.3 14.6 7.0 1.6 5000 539.4 548.0 554.0 557.1 17.8 9.1 3.1 10000 263.5 273.2 280.1 287.6 24.1 14.4 7.5 15000 115.0 122.5 127.9 132.6 17.7 10.1 4.7 20000 42.9 47.5 50.9 55.5 12.6 8.0 4.6 25000 12.8 15.0 16.7 24.8 12.1 9.9 8.2 30000 2.6 3.4 4.0 11.7 9.1 8.3 7.7

Pada tabel 6 didapatkan perhitungan pressure sampai dengan lapisan tropopause mulai dari ketinggian 50 meter sampai dengan 17000 meter, sehingga didapatkan rata-rata hasil pengamatan, selisih rata-rata hasil pengamatan dan perhitungan, serta prosentase penyimpangan hasil perhitngan dan hasil pengamatan dengan menggunakan tiga parameter temperature yang berbeda.

10

Tabel 6. Perhitungan pressure pada lapisan tropopause

ALT

Hasil Perhitungan Pressure Dengan Temperature

Berbeda Pressure AVG

Pengamatan

Selisih Average Dengan Hasil Perhitungan Prosentase Penyimpangan (%) T = 2880_{K T = 295}0_{K T = 300}0_{K T = 288}0_{K T = 295}0_{K T = 300}0_{K T = 288}0_{K T = 295}0_{K T = 300}0_K 50 1007.2 1007.4 1007.5 1001.9 -5.3 -5.5 -5.6 -0.5 -0.5 -0.6 100 1001.3 1001.5 1001.7 995.2 -6.0 -6.3 -6.5 -0.6 -0.6 -0.7 200 989.4 990.0 990.3 984.7 -4.6 -5.2 -5.6 -0.5 -0.5 -0.6 300 977.6 978.5 979.0 973.6 -4.0 -4.8 -5.4 -0.4 -0.5 -0.6 400 966.0 967.1 967.9 962.8 -3.2 -4.3 -5.1 -0.3 -0.4 -0.5 500 954.5 955.8 956.8 952.0 -2.5 -3.8 -4.8 -0.3 -0.4 -0.5 1000 898.5 901.1 902.9 899.3 0.8 -1.8 -3.5 0.1 -0.2 -0.4 1500 845.2 848.9 851.4 849.0 3.8 0.1 -2.5 0.4 0.0 -0.3 2000 794.5 799.2 802.4 800.8 6.3 1.6 -1.6 0.8 0.2 -0.2 2500 746.3 751.9 755.7 754.9 8.6 3.0 -0.8 1.1 0.4 -0.1 3000 700.5 706.8 711.2 711.3 10.9 4.5 0.1 1.5 0.6 0.0 3500 656.9 664.0 668.9 669.8 12.8 5.8 0.9 1.9 0.9 0.1 4000 615.7 623.3 628.6 630.3 14.6 7.0 1.6 2.3 1.1 0.3 4500 576.5 584.7 590.4 592.7 16.2 8.1 2.4 2.7 1.4 0.4 5000 539.4 548.0 554.0 557.1 17.8 9.1 3.1 3.2 1.6 0.6 6000 470.9 480.2 486.7 491.2 20.2 10.9 4.5 4.1 2.2 0.9 7000 409.7 419.4 426.1 431.9 22.2 12.5 5.7 5.1 2.9 1.3 8000 355.1 365.0 371.9 377.6 22.5 12.7 5.8 6.0 3.4 1.5 9000 306.5 316.4 323.3 330.5 24.0 14.1 7.1 7.2 4.3 2.2 10000 263.5 273.2 280.1 287.6 24.1 14.4 7.5 8.4 5.0 2.6 11000 225.5 234.9 241.6 249.0 23.5 14.1 7.4 9.4 5.6 3.0 12000 192.0 201.1 207.5 214.5 22.4 13.4 6.9 10.5 6.2 3.2 13000 162.7 171.4 177.5 183.7 21.0 12.4 6.2 11.4 6.7 3.4 14000 137.2 145.3 151.0 156.7 19.5 11.4 5.6 12.4 7.3 3.6 15000 115.0 122.5 127.9 132.6 17.7 10.1 4.7 13.3 7.6 3.6 16000 95.7 102.7 107.7 111.5 15.8 8.8 3.8 14.2 7.9 3.4 17000 79.2 85.6 90.2 93.5 14.3 7.9 3.3 15.2 8.4 3.5

Jumlah Prosentase Penyimpangan s/d Tropopause 128.9 70.5 29.2 Prosentase Penyimpangan Setiap Titik s/d Tropopause 4.8 2.6 1.1

Pada perhitungan matematis pressure sampai lapisan tropopause dapat diketahui jumlah prosentase penyimpangan setiap titik semakin besar dengan nilai 4,8 %, 2,6 % dan 1,1%. Pada tabel 7 dilakukan perhitungan pressure sesudah lapisan tropopause mulai dari ketinggian 18000 meter sampai dengan 30000 meter, sehingga didapatkan rata-rata, selisih rata-rata dan prosentase penyimpangan dengan menggunakan tiga parameter temperature yang berbeda.

11

Tabel 7. Perhitungan pressure sesudah lapisan tropopause

ALT

Hasil Perhitungan Pressure Dengan Temperature

Berbeda Pressure AVG

Pengamatan

Selisih Average Dengan Hasil Perhitungan Prosentase Penyimpangan (%) T = 2880K T = 2950K T = 3000K T = 2880K T = 2950K T = 3000K T = 2880K T = 2950K T = 3000K 18000 65.1 70.9 75.0 78.3 13.2 7.4 3.2 16.8 9.5 4.1 19000 53.1 58.3 62.0 65.8 12.7 7.5 3.8 19.3 11.5 5.7 20000 42.9 47.5 50.9 55.5 12.6 8.0 4.6 22.7 14.4 8.3 21000 34.4 38.5 41.5 47.0 12.6 8.6 5.6 26.8 18.2 11.8 22000 27.3 30.9 33.5 40.0 12.6 9.1 6.5 31.6 22.8 16.2 23000 21.5 24.5 26.8 34.0 12.5 9.5 7.2 36.9 27.9 21.2 24000 16.7 19.3 21.2 29.0 12.3 9.7 7.7 42.5 33.5 26.7 25000 12.8 15.0 16.7 24.8 12.1 9.9 8.2 48.6 39.7 32.9 26000 9.6 11.5 12.9 21.3 11.6 9.8 8.4 54.7 46.0 39.3 27000 7.2 8.7 9.9 18.3 11.1 9.6 8.4 60.7 52.5 46.0 28000 5.2 6.5 7.4 15.8 10.5 9.3 8.3 66.7 59.0 52.8 29000 3.8 4.7 5.5 13.6 9.8 8.8 8.0 72.3 65.1 59.3 30000 2.6 3.4 4.0 11.7 9.1 8.3 7.7 77.5 71.0 65.7

Jumlah Prosentase Penyimpangan Sesudah Tropopause 577.26 470.92 390.08

Prosentase Penyimpangan Setiap Titik Sesudah Tropopause 44.4 36.2 30.01

Pada perhitungan matematis pressure sesudah lapisan tropopause dapat diketahui jumlah prosentase penyimpangan setiap titik semakin besar dengan nilai 44,4 %, 36,2 % dan 30,01%.

Gambar 5. Grafik data pengolahan hasil perhitungan

Setelah menggunakan rumusan dari persamaan Standard Atmosphere International Commission for Air Navigation, maka di dapatkan grafik dan bentuk persamaan eksponensial dari hasil perhitungan yang di tunjukkan pada gambar 5 diatas.

Data Pressure Hasil Perhitungan Dengan T = 288 K y = 1553.5e-0.0002x -500 1,000 1,500 2,000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Altitude ( m ) P re s s ure ( hP a )

Data Pressure Hasil Perhitungan Dengan T = 295 K y = 1506.5e-0.0002x -500 1,000 1,500 2,000 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Altitude ( m ) P re s s ure ( hP a )

Data Pressure Hasil Perhitungan Dengan T = 300 K y = 1476.8e-0.0002x -400 800 1,200 1,600 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 Altitude ( m ) P re s s ure ( hP a )

12

4. KESIMPULAN

Dari hasil pengamatan mulai bulan Januari sampai Juni 2009, maka dapat diambil kesimpulan sementara bahwa variasi profil tekanan vertikal diatas Watukosek dapat digambarkan dengan menggunakan persamaan eksponensial sebagai berikut, data hasil pengamatan

y

1221

.

2

e

0.0002x, standar atmosfer

y

1061

.

8

e

0.0001x, dan hasil perhitungan

x

e

y

₁₄₇₆

_.

₈

0.0002

di peroleh penyimpangan yang paling kecil pada perhitungan matematis di tunjukkan pada pendekatan T = 3000 K dengan nilai 1,1 % sampai dengan lapisan tropopause dan nilai 30,01 % pada perhitungan pressure sesudah lapisan tropopause.

5. DAFTAR PUSTAKA

1. Anto Dajan, Pengantar Metode Statistik Jilid Satu, LP3ES 1986.

2. E. Bollay, Norman R.Beers, Handbook Of Meteorology, Edited By F.A. BERRY, JR. Captain, U.S.N. Officer-in- Charge, U.S. Navy.

3. Frederick J. Bueche, Seri Buku Schaum, Teori dan Soal-Soal Fisika Edisi

Delapan.

4. George B. Thomas, JR, Ross L. Finney, Silaban - Wospakrik, Kalkulus Dan

Geometri Analitik Edisi ke Enam Jilid 1, 1993. Penerbit Erlangga.

5. Vaisala, Operations Manual Ozonesonde User’s Guide, OES-U101en-1.2, 3 May 1996. Japan.