INDRA VERDIAN KARIF
SKRIPSI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:
VARIABILITAS SUHU PERMUKAAN LAUT DI LAUT JAWA
DARI CITRA SATELIT AQUA MODIS DAN TERRA MODIS
Adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir Skrisi ini.Bogor, Februari 2011
INDRA VERDIAN KARIF C54062443
INDRA VERDIAN KARIF. Variabilitas Suhu Permukaan Laut di Laut Jawa dari Citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS. Dibimbing oleh JONSON L. GAOL dan RISTI E. ARHATIN.
Suhu merupakan parameter yang penting bagi kehidupan berbagai organisme laut karena dapat mempengaruhi metabolisme maupun perkembangbiakan organisme tersebut, juga sebagai indikator fenomena perubahan iklim. Suhu Permukaan Laut dapat diestimasi dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan dan menganalisis sebaran suhu permukaan laut di Laut Jawa secara spasial dan temporal dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS dan menganalisis kecenderungan perubahan suhu permukaan laut selama 7 tahun pada ketiga lokasi pengamatan.
Lokasi penelitian adalah Laut Jawa, terletak pada koordinat 02o00’LS – 07o00’LS dan 105o00’BT – 120O00’BT. Lokasi penelitan di bagi dalam tiga wilayah pengamatan yaitu Laut Jawa bagian Barat, Laut Jawa bagian Tengah, dan Laut Jawa bagian Timur. Pembagian lokasi pengamatan didasarkan pada
karakteristik lokasi yang berbeda. Pengolahan dan analisis data citra satelit Aqua dan Terra MODIS dilakukan di laboratorium Inderaja dan Sistem Informasi Geografis Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Sebaran temporal suhu permukaan laut (SPL) rata-rata 8 harian selama 7 tahun di ketiga lokasi pengamatan menunjukkan adanya variasi yang di pengaruhi oleh angin musim. Rata-rata SPL tertinggi terjadi pada musim barat yang berkisar antara 27-31.9 0C. sedangkan rata-rata SPL terendah terjadi pada musim timur yang berkisar antara 27-290C.
Sebaran SPL secara spasial berbeda di setiap lokasi pengamatan. Nilai SPL tertinggi terdapat pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Barat, sedangkan Nilai SPL terendah terdapat pada lokasi pengamatan Laut Jawa Bagian Timur..
Kecenderungan perubahan SPL di lokasi pengamatan menunjukkan perubahan yang berbeda pada tiap lokasi. Di Laut Jawa bagian Barat
menunjukkan adanya kecenderungan penurunan nilai SPL selama 7 tahun periode penelitian. Pada Laut Jawa bagian Tengah dan Timur menunjukkan adanya kecenderungan peningkatan SPL selama 7 tahun periode pengamatan. Secara umum dapat terlihat di lokasi pengamatan, nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS lebih besar dibandingkan nilai SPL dari citra satelit Terra MODIS. Perbedaan nilai SPL ini disebabkan oleh perbedaan waktu pencitraan kedua satelit.
©Hak cipta milik Indra Verdian Karif, tahun 2011 Hak cipta dilindungi
Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa seizing tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam Bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya,
Oleh:
INDRA VERDIAN KARIF
SKRIPSI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan Pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011
Judul : VARIABILITAS SUHU PERMUKAAN LAUT DI LAUT JAWA DARI CITRA SATELIT AQUA MODIS DAN TERRA MODIS
Nama : Indra Verdian Karif
NRP : C54062443
Departemen : Ilmu dan Teknologi Kelautan
Disetujui,
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si Risti Endriani Arhatin, S.Pi., M.Si. NIP. 19660721 199103 1 009 NIP. 19750309 200701 2 001
Mengetahui, Ketua Departemen
Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc. NIP. 19580909 198303 1 003
vii
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah, atas segala limpahan rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan waktu yang direncanakan. skripsi yang berjudul “Variabilitas Suhu permukaan Laut
di Laut Jawa Dari Citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS” telah
selesai dikerjakan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Keluargaku tercinta: Bapak Safrudin Sri, Ibu Suniyah, kakakku yang saya benggakan (Andri Irmawan Karif), Adik-adikku yang kusayangi (Fitri Ferdayanti, Indri Puji Astuti) yang tak henti-hentinya mendo’akan dan memberikan dukungan, bantuan dan semangat kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
2. Dr. Ir. Jonson Lumban Gaol, M.Si. dan Risti Endriani Arhatin, S.Pi., M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan kritik dan saran serta bimbingannya kepada penulis dalam mengerjakan skripsi ini.
3. Dr. Ir. Bisman Nababan, M.Sc. selaku penguji yang telah banyak memberikan masukan untuk perbaikan skripsi ini.
4. Teman-teman Club Inderaja: Daniel JPH Siahaan dan Mochammad Agung Setya Aji yang telah membantu dalam penelitian.
5. Keluarga besar: Uak Sasnawi dan keluarga, Alm. Turmudi dan Keluarga, Abah Mislah dan Istri (Uak Marfu’a) serta keluarga, Uak Marsai dan Istri (Uak Sulehah) serta Keluarga, uak Marhani dan Istri, Abah H. Satiri dan Istri beserta Keluarga, Abah uak Sabra dan Keluarga, Mang Hafifi dan bibi
viii menyelaesaikan skripsi ini.
6. Dr. Ir. Henry M. Manik Selaku ketua Program Studi Dept. ITK, FPIK, IPB.
7. Seluruh Staf pengajar di Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu, yang telah berbagi ilmu dan pengalamannya.
8. Teman-teman ITK: Mbak Valent, Mbak fina, Daniel, dan Agung yang telah membantu dan memberikan dorongan dan semangat kepada penulis. 9. Ulfi Yunida Ardiani yang selalu menemani saya di saat susah dan senang
dan selalu menghibur saya dikala sedih serta selalu memberikan semangat ketika saya lelah.
10. Keluarga besar FPIK, IPB (BDP, MSP, THP, PSP, ITK)
11. Serta semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini
Akhirnya, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi diri sendiri maupun bagi orang lain.
Bogor, Februari 2011
ix
Halaman
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
1. PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan ... 3 2. TINJAUAN PUSTAKA ... 4 2.1 Suhu ... 4 1. Angin ... 7 2. Pola Arus ... 9 3. Front ... 10 4. Upwelling ... 10
2.2 Penginderaan Jauh Sistem Termal ... 11
2.2.1. Karakteristik Satelit TERRA MODIS ... 12
2.2.2. Karakteristik Satelit AQUA MODIS ... 14
2.2.3 MODIS ... 15
2.3 Pemanasan Global Kaitannya Dengan Perubahan SPL ... 17
2.4 Penelitian-Penelitian Mengenai SPL di Laut Jawa ... 19
3. BAHAN DAN METODE ... 28
3.1 Lokasi dan waktu penelitian... 28
3.2 Alat dan Bahan ... 28
3.3 Pengolahan dan Analisis Data Citra Satelit Aqua dan Terra MODIS 29
3.4 Analisis Data SPL ... 31
3.5.1. Analisis Temporal Sebaran SPL ... 31
3.5.2. Analisis Spasial Sebaran SPL ... 31
3.5.2. Analisis Perubahan SPL ... 31
4. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
4.1 Sebaran Temporal SPL dari Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS ... 33
4.2 Sebaran Spasial SPL dari Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS ... 36
4.3 Perbandingan Nilai SPL Citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS ... 41
x
5.2 Saran ... 50
DAFTAR PUSTAKA ... 51 LAMPIRAN ... 54
xi
No. halaman
1. Posisi matahari sepanjang tahun ... 5
2. Skema pergerakan udara ... 8
3. Pergerakan udara dan gaya coriolis... 8
4. Satelit Terra MODIS ... 12
5. Satelit Aqua MODIS ... 13
6. Kecenderungan perubahan SPL secara global ... 18
7. Sebaran SPL secara spasial dari data insitu periode musim timur (atas) dan periode musim barat (bawah) ... 20
8. Kontur suhu pada 2 lapisan kedalaman berdasarkan pengamatan dengan menggunakan track akustik ... 21
9. Pola pergerakan arus pada musim barat (atas) dan pada musim timur (bawah) ... 23
10. Arah angin musim selama Januari (atas) dan Juli (bawah) ... 24
11. Sebaran vertikal suhu di Laut Jawa pada musim Timur (atas) dan musim barat (bawah) ... 25
12. Peta lokasi penelitian... 28
13. Diagram alir analisis citra satelit Aqua MODIS ... 20
14. Sebaran temporal SPL rata-rata 8 Harian periode Januari 2003 – Desember 2009 dari Citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS ... 34
15. Sebaran Spasial SPL dari Citra Satelit Aqua MODIS di Laut jawa pada musim: (a) Barat, (b) Peralihan I, (c) Timur, (d) Peralihan II ... 37
16. Sebaran Spasial SPL dari Citra Satelit Terra MODIS di Laut jawa pada musim: (a) Barat, (b) Peralihan I, (c) Timur, (d) Peralihan II ... 38
17. Perbedaan nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di Laut jawa: (a) Bagian Barat; (b) Bagian Tengah; (c) Bagian Timur .... 43
18. Kecenderungan perubahan SPL selama 7 tahun dari citra satelit Aqua MODIS di Laut Jawa: (a) Bagian Barat, (b) Bagian Tengah, (c) Bagian Timur ... 46 19. Kecenderungan perubahan SPL selama 7 tahun dari citra satelit Aqua
xii
DAFTAR TABEL
No. halaman 1. Spesifikasi teknis satelit Terra MODIS ... 13 2. Spesifikasi teknis satelit Aqua MODIS ... 15 3. Spesifikasi kanal MODIS ... 16 4. Nilai SPL tertinggi dan terendah pada ketiga lokasi pengamatan dari
citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS ... 33 5. Perbandingan SPL rata-rata tiap musim dari citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di ketiga lokasi pengamatan ... 44
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
No. halaman 1. Data Rata-rata SPL Komposit 8 Harian di Laut Jawa ... 55
1
1. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Indonesia adalah negara kepulauan yang terletak di antara Benua Asia dan Benua Australia dengan perairan yang menghubungkan Samudera Pasifik dan Samudera Hindia yang memiliki kondisi arus dan suhu permukaan laut yang dipengaruhi oleh variabilitas oseanografi dan meteorologi yang terdapat di kedua samudera tersebut. Wilayah Indonesia berada pada garis khatulistiwa sehingga Indonesia beriklim tropis. Penyinaran matahari sepanjang tahun dengan posisi matahari selalu berubah. Perubahan posisi matahari ini mempengaruhi perubahan suhu di Perairan Indonesia. Perbedaan tekanan udara di Benua Asia dan Benua Australia juga mempengaruhi perubahan suhu di Perairan Indonesia yang berada diantara kedua benua tersebut (Nontji, 2002).
Laut Jawa terletak di selatan Asia Tenggara dan berbatasan dengan tiga pulau, Kalimantan Selatan (Borneo), utara Pulau Jawa dan Sumatera Selatan. Laut Jawa juga dihubungkan ke bagian selatan Laut Cina Selatan oleh Selat Karimata, dan terhubung dengan wilayah timur melalui Laut Flores. Kondisi ini
mengungkapkan kemungkinan sangat dipengaruhi oleh wilayah bagian utara dan timur yang berhubungan dengan Laut Jawa. Selain itu, diketahui juga bahwa iklim di Laut Jawa dipengaruhi oleh variabilitas musiman (Wyrtki, 1961).
Suhu sebagai suatu parameter yang penting di perairan adalah besaran yang menyatakan banyaknya energi panas atau bahang (heat) yang terkandung dalam suatu benda. Suhu perairan merupakan parameter yang penting bagi kehidupan berbagai organisme laut karena dapat mempengaruhi metabolisme maupun perkembangbiakan organisme tersebut, juga sebagai indikator fenomena
perubahan iklim (Hutabarat dan Evans, 1986). Suhu perairan juga berpengaruh besar terhadap fenomena-fenomena yang terjadi di laut. Akibat pengaruh suhu perairan yang besar terhadap organisme dan terhadap fenomena-fenomena di laut, maka penelitian suhu permukaan laut (SPL) ini dilakukan meskipun sudah banyak dilakukan di wilayah perairan yang berbeda. Disamping itu, fenomena perubahan iklim secara global telah menjadi perhatian di seluruh dunia akibat adanya
pemanasan global yang menyebabkan perubahan suhu permukaan bumi. Suhu permukaan laut penting diketahui karena merupakan indikator penting dalam pemantauan kondisi oseanografis dan pengaruh pemanasan global. Pengetahuan tentang variabilitas suhu permukaan laut, dapat digunakan untuk mengetahui lokasi front, upwelling, potensi distribusi ikan, dan perubahan suhu yang terjadi pada lautan.
Suhu permukaan laut dapat diestimasi dengan menggunakan teknologi penginderaan jauh. Penginderaan jauh merupakan suatu cara pengamatan objek tanpa menyentuh objek tersebut secara langsung. Sistem ini dapat mencakup area yang luas dalam waktu yang singkat dan bersamaan. Penginderaan jauh dapat digunakan untuk mendeteksi suhu permukaan laut sehingga dapat digunakan untuk memantau suhu permukaan laut secara terus menerus. Teknologi penginderaan jauh menggunakan satelit yang dapat menghasilkan citra satelit yang dapat mengestimasi SPL. Terdapat banyak satelit yang memiliki sensor yang dapat mendeteksi SPL salah satunya yaitu Moderate Resolution Imaging
Spectroradiometer (MODIS). Satelit yang memiliki sensor MODIS adalah satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS.
Citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS digunakan pada penelitian ini karena memiliki resolusi temporal yang cukup tinggi yaitu 1 hari (NASA, 2009) sehingga dapat digunakan untuk melakukan pemantauan kondisi
oseanografis secara terus menerus. Sensor MODIS juga memiliki 36 kanal yang mampu mengukur parameter dari permukaan laut hingga atmosfer sehingga baik digunakan untuk mendeteksi suhu permukaan laut. selain itu, ketersediaan data yang dapat di unduh secara gratis dan sudah terkoreksi secara radiometrik dan geometrik serta telah memiliki nilai SPL sehingga sudah dapat digunakan secara langsung. Oleh karena itulah data citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS ini yang digunakan untuk mempelajari SPL di Laut Jawa.
1.2. Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah memetakan dan menganalisis sebaran suhu permukaan laut di Laut Jawa secara spasial dan temporal dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS serta menganalisis kecenderungan perubahan suhu permukaan laut selama 7 tahun pada ketiga lokasi pengamatan.
4
2.1 Suhu
Suhu merupakan besaran fisika yang menyatakan jumlah bahang yang terkandung dalam suatu benda. Suhu merupakan salah satu parameter fisik laut yang penting (Sverdrup et al., 1942). Hal ini disebabkan suhu secara langsung mempengaruhi proses fisiologi dan siklus reproduksi hewan. Suhu juga
mempengaruhi secara tidak langsung daya larut oksigen yang digunakan dalam proses respirasi organisme laut.
Suhu permukaan laut sangat dipengaruhi oleh jumlah bahang dari sinar matahari. Daerah yang paling banyak menerima sinar matahari adalah daerah pada lintang rendah. Oleh karena itu, suhu air laut yang tertinggi ditemukan pada daerah ekuator (Weyl, 1967). Menurut Hastenrath (1988), suhu air laut terutama dipengaruhi oleh intensitas sinar matahari. Selain itu, suhu air laut juga di
pengaruhi oleh curah hujan, penguapan, suhu udara, kecepatan angin, kelembaban udara dan keadaan awan.
Suhu air laut mengalami variasi dari waktu ke waktu sesuai dengan kondisi alam yang mempengaruhi perairan tersebut. Perubahan tersebut terjadi secara harian, musiman, tahunan maupun jangka panjang (puluhan tahun). Variasi harian terjadi terutama pada lapisan permukaan (King, 1963).
Variasi harian suhu permukaan laut untuk daerah tropis tidak terlalu besar yaitu berkisar 0.2 °C - 0.3 °C (Gross, 1990). Variasi tahunan suhu air laut pada perairan Indonesia tergolong kecil yaitu sekitar 2°C. Hal ini disebaban oleh posisi matahari dan massa air dari lintang tinggi. Pada musim barat/barat laut,
dengan suhu berkisar antara 29-30 0C. Sementara itu, suhu permukaan di Laut Cina Selatan relatif rendah yaitu berkisar 26-27 0C. Pada musim timur, suhu air laut perairan Indonesia bagian timur memiliki nilai yang lebih rendah (Soegiarto dan Birowo, 1975). Pada saat musim barat tepatnya bulan desember, posisi matahari berada pada posisi paling bawah yaitu pada lintang 23.50 LS dan pada saat musim timur (juni), posisi matahari berada pada lintang paling tinggi yaitu ada lintang 23.50 LU. Matahari tepat berada di atas ekuator pada musim peralihan (maret dan September) (Gambar 1).
Gambar 1. Posisi matahari sepanjang tahun Sumber : http://www.cs.ucla.edu
Richard dan Davis (1991) menyatakan bahwa suhu di lautan dunia dibagi menjadi tiga zona berdasarkan kedalaman yaitu suhu lapisan permukaan (suhu permukaan laut), suhu lapisan termoklin, dan suhu lapisan dalam. Suhu permukaan laut sangat dipengaruhi oleh intensitas penyinaran matahari. Suhu permukaan laut akan memiliki nilai tertinggi pada daerah yang menerima sinar matahari lebih banyak. Daerah yang banyak menerima sinar matahari merupakan daerah pada wilayah lintang rendah yaitu pada lintang 10o LU - 10o LS.
Suhu permukaan laut dapat dibagi secara horizontal. Pembagian suhu permukaan laut secara horizontal bergantung pada letak lintangnya (Hutabarat dan Evans, 1986). Pada wilayah yang lebih kecil, suhu permukaan laut secara
horizontal dibagi berdasarkan posisi wilayah terhadap daratan yaitu muara sungai, estuari, dan laut lepas. Pada daerah estuari, suhu permukaan lebih bervariasi karena volume air di estuari sangat kecil dan juga masih mendapat pengaruh dari air sungai. Oleh karena itu, air di estuari lebih cepat panas dan lebih cepat dingin (Nybakken, 1992).
Suhu permukaan laut memiliki kaitan yang erat dengan keadaan lapisan air laut yang beada di bawahnya, sehingga data suhu permukaan laut dapat digunakan untuk menafsirkan fenomena-fenomena yang terjadi dilaut seperti front, arus, upwelling, sebaran suhu secara horizontal dan aktifitas biologi (Robinson, 1985). Menurut Nontji (1987), suhu permukaan laut di perairan Indonesia berkisar antara 28oC – 31 oC. Tingginya suhu permukaan laut di perairan Indonesia disebabkan oleh posisi geografis Indonesia yang terletak di wilayah ekuator yang menerima panas sinar matahari terbanyak. Suhu permukaan laut juga di pengaruhi oleh angin muson dan curah hujan (Wyrtki, 1961). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, rata-rata suhu permukaan laut di Laut Jawa berkisar antara 27.25 – 28.25 oC dengan suhu permukaan laut lebih tinggi berada pada bagian barat (Gaol dan Sadhotomo, 2007).
Suhu permukaan laut dapat diamati menggunakan teknologi penginderaan jauh. Estimasi suhu permukaan laut dengan penginderaan jauh di pengaruhi oleh faktor sensor, proses kalibrasi, koreksi geometrik, algoritma, dan prosedur pengolahan data (Robinson, 1991 dalam Sucipto, 2002). Faktor lain yang
mempengaruhi sebaran suhu permukaan laut adalah angin, arus permukaan laut, pembekuan dan pencairan es di kutub (Lavestu dan Hela, 1970 dalam Paulus, 2006). Kondisi suhu permukaan laut juga di pengaruhi oleh dinamika massa air laut seperti pola arus permukaan, upwelling, divergensi dan konvergensi, turbulensi dan sirkulasi global lautan (Sverdrup, 1946).
2.1.1 Angin
Angin didefinisikan sebagai gerakan udara mendatar (horizontal) yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara antara dua tempat. Perbedaan ini disebabkan oleh perbedaan suhu udara dua tempat tersebut. Angin terjadi akibat perpindahan massa udara dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah untuk menuju suatu kesetimbangan. Atmosfer selalu berusaha membentuk sebaran tekanan yang seragam, maka massa udara yang padat dari tekanan tinggi mengalir ke tempat bertekanan rendah dimana massa udaranya relatif lebih renggang (Pariwono dan Manan, 1991).
Angin berhembus dikarenakan beberapa bagian bumi mendapat lebih banyak panas matahari dibandingkan tempat yang lain. Permukaan tanah yang panas membuat suhu udara di atasnya naik. Akibatnya udara mengembang dan menjadi lebih ringan, karena lebih ringan dibanding udara disekitarnya, udara akan naik. Begitu udara panas tadi naik, tempatnya segera digantikan oleh udara disekitarnya, terutama udara dari atas yang lebih dingin dan berat. Proses ini terjadi terus menerus, sehingga adanya pergerakan udara atau yang disebut dengan angin (Gambar 2). Semakin besar perbedaan tekanan udaranya, semakin besar pula angin yang berhembus.
Gambar 2. Skema Pergerakan Udara Sumber : www. physicalgeography.net
Pergerakan angin juga dipengaruhi oleh adanya gaya gravitasi (sentripetal dan sentrifugal), gaya coriolis (belahan bumi utara dibelokkan ke kanan dan belahan bumi selatan dibelokkan ke kiri), gradient barometris, letak dan tinggi tempat, serta waktu. Rotasi bumi membuat angin tidak berhembus lurus. Rotasi bumi menghasilkan gaya Coriolis yang membuat angin berbelok arah (Gambar 3).
Gambar 3. Pergerakan Udara dan Gaya Coriolis Sumber : www.adipedia.com
Angin yang berhembus pada bulan oktober – april atau disebut dengan angin muson barat. Angin ini membawa uap air yang banyak, karena melewati samudera pasifik dan bergerak dari benua Asia ke benua Australia. Pada bulan april – oktober berhembus angin muson timur. Dimana benua Asia memiliki temperatur lebih tinggi dari pada benua Australia, sehingga udara yang bergerak merupakan udara kering. Selain angin muson barat dan timur juga terdapat angin lokal. Angin lokal berhembus setiap hari, seperti angin darat, angin laut, angin lembah dan angin gunung.
Pergerakan angin muson mempengaruhi variasi suhu permukaan laut di Laut Jawa. Pada musim barat, angin bergerak dari barat menuju menuju timur sehingga membawa massa air dari laut cina selatan mengisi laut jawa, sedangkan pada musim timur angin bergerak dari timur ke barat membawa massa air yang relatif lebih dingin menuju ke barat (Wyrtki, 1961).
2.1.2 Pola Arus
Arus adalah proses pergerakan massa air laut yang menyebabkan
perpindahan massa air laut tersebut yang terjadi secara terus-menerus (Gross, 1972). Sementara itu, Pond dan Pickard (1983) mengemukakan bahwa arus laut adalah proses gerakan masa air laut menuju kesetimbangan hidrostatis yang menyebabkan perpindahan horizontal dan vertikal massa air. Pergerakan massa air yang menyebabkan timbulnya arus dipengaruhi oleh dua gaya utama, yakni gaya primer dan sekunder. Gaya primer yang menyebabkan gerak adalah
gravitasi, wind stress, tekanan atmosfer, dan seismic. Sedangkan, gaya sekunder yang menimbulkan gerak adalah gaya coriolis dan dan gesekan (friction)
Arus di perairan Indonesia sangat dipengaruhi oleh angin musim yang berubah setiap setengah tahun. Pada bulan Mei sampai Agustus (musim timur) bertiup angin musim timur. Pada musim ini arah arus permukaan bergerak dari timur ke barat, sedangkan pada bulan November sampai Februari (musim barat) bertiup angin musim barat. Pada musim ini arus bergerak dari barat ke timur. Pada bulan Maret hingga April serta bulan September hingga Oktober berlangsung musim pancaroba. Pada musim ini arus permukaan bergerak secara tidak beratur (Wyrtki, 1961).
Pergerakan arus yang terjadi menyebabkan variasi suhu permukaan laut di Laut Jawa. Variasi ini disebabkan oleh massa air yang bergerak dari wilayah sekitar Laut Jawa akibat adanya arus. Pada saat musim timur, arus bergerak dari wilayah timur menuju barat membawa massa air yang lebih dingin dari wilayah timur, sedangkan pada musim barat arus membawa masuk massa air dari laut cina selatan yang memiliki suhu yang lebih rendah (Wyrtki, 1961). Variabilitas SPL di Luat Jawa juga di pengaruhi oleh Arus Lintas Indonesia (ARLINDO). ARLINDO membawa air hangat dari selat Makassar (Waworuntu et al, 2000).
2.1.3 Front
Front di lautan menunjukkan batas antara dua massa air yang berbeda suhu dan/atau salinitas, bahkan kerapatan yang mempunyai gradient suhu yang kuat (Robinson, 1985). Front mempengaruhi persebaran suhu permukaan laut karena terjadinya percampuran dua massa air dengan suhu yang berbeda.
Massa air dari wilayah sekitar Laut Jawa seperti Laut Cina Selatan dan Laut Timur masuk ke Laut Jawa. Massa air yang masuk ke Luat Jawa memiliki suhu yang berbeda sehingga dapat menyebabkan adanya front. Terjadinya front di laut dapat menyebabkan variasi SPL (Schlussel, 1997).
2.1.4 Upwelling
Upwelling merupakan proses pergerakan massa air dari lapisan yang lebih dalam dimana massa air tersebut memiliki suhu yang lebih rendah serta membawa unsur hara ke permukaan (Nontji, 1993). Menurut Ilahude (1997), massa air yang naik ke permukaan ini berasal dari lapisan pada kedalaman 100-200 m.Proses upwelling menyebabkan terjadinya penurunan suhu permukaan laut.
Pada wilayah yang terjadi upwelling, diketahui bahwa suhu lebih rendah dan salinitas lebih tinggi dibandingkan dengan wilayah sekitarnya.Pada lokasi terjadinya upwelling, suhu permukaan laut turun hingga mencapai 25oC, hal ini disebabkan karena air yang bersuhu dingin dari lapisan yang lebih dalam terangkat ke permukaan (Nontji, 1993). Di perairan Indonesia, upwelling terjadi salah satunya di perairan selatan Makassar (Nontji, 1993).
2.2 Penginderaan Jauh Sistem Termal
Matahari merupakan sumber energi yang memancarkan gelombang
elektromagnetik yang digunakan dalam penginderaan jauh. Selain matahari, objek yang bersuhu diatas 00K (-2730C) atau biasa disebut suhu absolute juga
memancarkan radiasi elektromagnetik secara terus menerus. Besarnya radiasi elektromagnetik merupakan fungsi dari suhu sehingga energi yang dipancarkan oleh objek bergantung pada suhu objek tersebut (Stokes, 1994).
Menurut Lillesand dan Kiefer (1997), semua benda memancarkan panas yang disebabkan oleh gerak acak partikelnya. Gerak acak partikel ini
menyebabkan terjadinya gesekan antar partikel sehingga menimbulkan panas dan meningkatkan suhu dalam benda, suhu ini sering disebut suhu kinetic (Tkin). Suhu kinetik tersebut merupakan bentuk energi panas yang dipancarkan ke lingkungan. panas yang dipancarkan oleh benda tersebut dinamakan suhu radiasi (Trad).
Rata-rata suhu permukaan bumi sebesar 3000K (270C). Kurva hukum pergeseran Wien’s menunjukkan pada suhu tersebut pancaran radiasi maksimal terjadi pada panjang gelombang 9.7 µm yaitu pada kisaran panjang gelombang inframerah termal. Energi yang diradiasikan tidak terlihat oleh mata namun dapat terdeteksi oleh sensor termal.
Pada satelit penginderaan jauh, radiasi gelombang elektromagnetik yang dideteksi oleh sensor termal disebut “suhu kecerahan”. Pengukuran suhu
permukaan laut dapat dilakukan dengan menggunakan radiometer inframerah, dengan mengukur radiasi yang dipancarkan permukaan laut pada panjang gelombang 10-12 µm (Robinson, 1985).
Spektrum inframerah yang dipancarkan permukaan laut hanya dapat diukur hingga kedalaman 0.1 m. Namun sebagian besar wilayah perairan pada kedalaman 0-20 m merupakan lapisan tercampur. Robinson (1985) menyatakan bahwa pada lapisan tercampur suhu homogen sehingga suhu hasil pengukuran teknologi penginderaan jauh dapat memberikan informasi mengenai suhu perairan hingga kedalaman lapisan 20 m atau hingga lapisan tercampur.
2.2.1 Karakteristik Satelit TERRA MODIS
Satelit Terra merupakan satelit observasi bumi buatan National
Aeronautics and Space Administration (NASA) yang membawa sensor MODIS. Satelit Terra pertama kali di luncurkan pada tanggal 18 Desember 1999 dan mulai beroperasi pada bulan Februari 2000. Sensor ini bekerja pada kisaran cahaya tampak (visible) dan inframerah (infrared) yang terdiri dari 36 kanal/band spektral dengan kanal 1-19 berada pada kisaran cahaya tampak dan kanal 20-36 berada pada kisaran inframerah (NASA, 2009), sehingga sangat baik digunakan untuk pengamatan di daerah terrestrial dan fenomena oseanografi. Gambar satelit Terra MODIS disajikan pada Gambar 4, sedangkan spesifikasi teknis satelit Terra MODIS dapat dilihat pada Tabel 1.
Satelit Terra MODIS mengelilingi bumi pada ketinggian 705 km dengan arah lintasan orbit dari kutub utara menuju kutub selatan (descending node).
Satelit ini melintasi equator pada pagi hari mendekati pukul 10.30 waktu lokal. Satelit ini membutuhkan waktu 100 menit untuk sekali mengorbit bumi (resolusi temporal 100 menit).
Gambar 4. Satelit Terra MODIS (NASA, 2009) Tabel 1. Spesifikasi teknis satelit Terra MODIS
Orbit 705 km, 10:30 a.m. descending node, sun-syncronous, near-polar, circular.
Scan Rate 20.3 rpm, cross track
Swath Dimensions 2330 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)
Telescope 17.78 cm diameter, off axis, affocal (collimated), with intermediate field stup
Size 1.0 x 1.6 x 1.0 m
Weight 228.7 kg
Power 162.5 W (Single orbit average)
Data Rate 10.6 Mbps (peak daytime); 6.1 Mbps (orbital average)
Quantization 12 bits
Spatial resolution
250 m (band 1-2) 500 m (band 3-7) 1000 m (band 8-36)
Design Life 6 year Sumber : NASA, 2009
2.2.2 Karakteristik Satelit Aqua MODIS
Satelit Aqua yang dalam bahasa latin berarti air adalah satelit ilmu pengetahuan tentang bumi milik NASA. Satelit Aqua mempunyai misi mengumpulkan informasi tentang siklus air di bumi termasuk penguapan dari samudera, uap air di atmosfer, awan, presipitasi, kelembaban tanah, es yang ada di laut, es yang ada di darat, serta salju yang menutupi daratan. Variabel yang diukur oleh satelit Aqua MODIS antara lain aerosol, tumbuhan yang menutupi daratan, fitoplankton dan bahan organic terlarut di lautan, serta suhu udara, daratan dan air (Graham, 2005). Satelit Aqua MODIS dapat dilihat pada Gambar 5. Satelit Aqua membawa sensor MODIS yang mempunyai 36 kanal spektral dengan kisaran panjang gelombang antara 0,4 µm sampai 14,4 µm.
Gambar 5. Satelit Aqua MODIS (NASA, 2009)
Satelit Aqua MODIS mengelilingi bumi setiap satu sampai dua hari
dengan arah lintasan orbit dari kutub selatan menuju kutub utara (ascending node) pada ketinggian 705 km (NASA, 2009). Satelit Aqua MODIS memiliki orbit polar sun-syncronus. Satelit melintasi equator pada siang hari mendekati pukul 13.30 waktu lokal. Spesifikasi teknis satelit Aqua MODIS ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Spesifikasi teknis satelit Aqua MODIS
Orbit 705 km, 1:30 p.m. ascending node, sun-syncronous, near-polar, circular.
Scan Rate 20.3 rpm, cross track
Swath Dimensions 2330 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)
Telescope 17.78 cm diameter, off axis, affocal (collimated), with intermediate field stup
Size 1.0 x 1.6 x 1.0 m
Weight 228.7 kg
Power 162.5 W (Single orbit average)
Data Rate 10.6 Mbps (peak daytime); 6.1 Mbps (orbital average)
Quantization 12 bits Spatial resolution 250 m (band 1-2) 500 m (band 3-7) 1000 m (band 8-36) 1000 m (band 8-36)
Design Life 6 year Sumber : NASA, 2009
2.2.3 MODIS
MODIS merupakan suatu instrumen berupa sensor multispectral yang terdapat pada satelit Terra dan Aqua. MODIS memiliki 36 kanal dengan kanal 1-19 berada pada kisaran cahaya tampak dan kanal 20-36 berada pada kisaran inframerah (NASA, 2009). Spesifikasi dari setiap kanal di tunjukkan pada Tabel 3. Kanal-kanal ini membuat sensor MODIS mampu mengukur parameter dari permukaan laut hingga atmosfer. Setiap kanal pada sensor MODIS memiliki resolusi yang berbeda. Kanal 1-2 memiliki resolusi spasial 250 m, kanal 3-7 memiliki resolusi spasial 500 m dan kanal 8-36 memiliki resolusi spasial 1000 m (NASA, 2009).
Tabel 3. Spesifikasi kanal MODIS
Primary Use Band Bandwidth1 Spectral
Radiance2 Required SNR3 Land/Cloud/Aerosols Boundaries 1 620 - 670 21.8 128 2 841 - 876 24.7 201 Land/Cloud/Aerosols Properties 3 459 - 479 35.3 243 4 545 - 565 29.0 228 5 1230 - 1250 5.4 74 6 1628 - 1652 7.3 275 7 2105 - 2155 1.0 110 Ocean Color/ Phytoplankton/ Biogeochemistry 8 405 - 420 44.9 880 9 438 - 448 41.9 838 10 483 - 493 32.1 802 11 526 - 536 27.9 754 12 546 - 556 21.0 750 13 662 - 672 9.5 910 14 673 - 683 8.7 1087 15 743 - 753 10.2 586 16 862 - 877 6.2 516 Atmospheric Water Vapor 17 890 - 920 10.0 167 18 931 - 941 3.6 57 19 915 - 965 15.0 250
Primary Use Band Bandwidth1 Spectral
Radiance2 Required NE[delta]T(K)4 Surface/Cloud Temperature 20 3.660 - 3.840 0.45(300K) 0.05 21 3.929 - 3.989 2.38(335K) 2.00 22 3.929 - 3.989 0.67(300K) 0.07 23 4.020 - 4.080 0.79(300K) 0.07 Atmospheric Temperature 24 4.433 - 4.498 0.17(250K) 0.25 25 4.482 - 4.549 0.59(275K) 0.25 Cirrus Clouds Water Vapor 26 1.360 - 1.390 6.00 150(SNR) 27 6.535 - 6.895 1.16(240K) 0.25 28 7.175 - 7.475 2.18(250K) 0.25 Cloud Properties 29 8.400 - 8.700 9.58(300K) 0.05 Ozone 30 9.580 - 9.880 3.69(250K) 0.25 Surface/Cloud Temperature 31 10.780 - 11.280 9.55(300K) 0.05 32 11.770 - 12.270 8.94(300K) 0.05 Cloud Top Altitude 33 13.185 - 13.485 4.52(260K) 0.25 34 13.485 - 13.785 3.76(250K) 0.25 35 13.785 - 14.085 3.11(240K) 0.25 36 14.085 - 14.385 2.08(220K) 0.35 1. Nilai satuan radiasi spectral dalam (W/m2 -µm-sr)
2. kanal 1 to 19 dalam satuan nm; kanal 20 to 36 dalam satuan µm 3. SNR = Signal-to-noise ratio
4. NE(delta)T = Noise-equivalent temperature difference Sumber : NASA, 2009
Algoritma untuk penentuan nilai suhu permukaan laut pada pengolahan data citra satelit MODIS adalah algoritma Minnet et al. (1999) yaitu sebagai berikut :
SPL = c1 + c2*T31 + c3*T31-32 + c4* (sec(Ø)-1)*T31-32……..………. (4) Keterangan : T31 = Suhu kecerahan kanal 31
T32 = Suhu kecerahan kanal 32
Ø = Sudut Radian, dimana Ø = Scale (Sensor Zenith*π/180)
2.3 Pemanasan Global Kaitannya dengan Perubahan SPL
Salah satu fenomena yang menjadi perhatian dunia karena telah
mempengaruhi hidup kita adalah pemanasan global yang menyebabkan perubahan iklim. Pemanasan global (global warming) merupakan peristiwa yang disebabkan setidaknya oleh 6 gas, yaitu Metana (CH4), Nitrogen Oxida (NOx), Chlorofluoro-karbon (CFC), Ozon (O3), karbonmonoksida (CO), dan karbondioksida (CO2). Namun, diantara keenam gas tersebut penyebab utamanya adalah gas
karbondioksida dimana kandungan gas karbondioksida meningkat dari 285 ppm pada tahun 1780 sampai 360 ppm pada tahun 2000. Peningkatan nilai ini juga menyebabkan kenaikan suhu dunia rata-rata sebesar 0.004°C per tahun sampai sekarang dan diperkirakan akan meningkat menjadi 0.06°C per tahun sampai tahun 2100 (IPCC, 2003).
Keenam gas tersebut dapat merupakan gas rumah kaca yang dapat
menyebabkan terjadinya efek rumah kaca. Berubahnya komposisi gas rumah kaca di atmosfer yang semakin meningkat menyebabkan sinar matahari yang
dipantulkan kembali oleh permukaan bumi ke angkasa, sebagian besar terperangkap di dalam bumi. Meningkatnya jumlah emisi gas rumah kaca di
atmosfer pada akhirnya menyebabkan meningkatnya suhu rata-rata permukaan bumi, yang kemudian dikenal dengan pemanasan global (IPCC, 2003).
Pemanasan global dan perubahan iklim menyebabkan terjadinya kenaikan suhu, mencairnya es di kutub, meningkatnya permukaan laut, bergesernya garis pantai, musim kemarau yang berkepanjangan, periode musim hujan yang semakin singkat, namun semakin tinggi intensitasnya, dan anomali-anomali iklim seperti El Nino – La Nina dan Indian Ocean Dipole (IOD). Hal-hal ini kemudian akan menyebabkan tenggelamnya beberapa pulau dan berkurangnya luas daratan, pengungsian besar-besaran, gagal panen, krisis pangan, banjir, wabah penyakit, dan lain-lainnya (IPCC,2003)
Berdasarkan penelitian yang di lakukan GISS (2010) secara global, perubahan SPL ditunjukkan pada Gambar 6. Data yang digunakan untuk
pengukuran SPL tersebut adalah data ERSST V3 yang memiliki resolusi spasial sebesar 20 x 20. Berdasarkan gambar dapat dilihat adanya indikasi penurunan SPL dari tahun 1960 hingga 1980. Kemudian suhu mengalami peningkatan setelah tahun 1980 sebesar 0.40-C per dekade atau 0.040C per tahun (GISS, 2010).
Peningkatan SPL per dekade dihitung sebesar 0,40C secara global. Stasiun pengamatannya diambil jauh dari kegiatan manusia sehingga hanya dipengaruhi oleh dinamika regional dan global. Studi ini menunjukkan bahwa tidak terdapat perbedaan yang signifikan pada hasil antara perubahan SPL di Laut Jawa dengan Perubahan secara global.
Secara umum dapat dilihat bahwa peningkatan SPL di laut jawa pada periode pengamatan lebih kecil dibandingkaan perubahan SPL secara global. Bahkan pada beberapa lokasi terjadi penurunan nilai SPL. Berbeda halnya dengan yang dikemukakan IPCC (2003) bahwa rata-rata suhu meningkat sebesar 0.004 0C per tahun sejak tahun 1850 hingga sekarang dan akan terus meningkat sebesar 0.060C pertahun hingga tahun 2100. Hal ini dapat disebabkan oleh rentang waktu yang kurang panjang untuk melakukan analisis deret waktu.
4.5 Kondisi Oseanografi Fisik di Laut Jawa
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Gaol dan Sadhotomo (2007) dengan menggunakan data insitu, pola sebaran SPL secara spasial di Laut Jawa ditunjukkan pada Gambar 7. Pada saat musim timur, SPL dibagian timur lebih rendah dibandingkan lokasi pengamatan lainnya. Pada saat musim barat, SPL di bagian barat lebih rendah dibandingkan pada kedua lokasi pengamatan. Wyrtki (1961) mengemukakan, pada periode musim timur (Mei – Agustus), angin bergerak dari wilayah timur menuju barat sehingga membawa massa air yang bersuhu relatif lebih rendah dari wilayah timur menuju barat, sedangkan pada saat musim barat (November – Februari), angin dan arus bergerak dari barat menuju timur sehingga massa air dari Laut Cina Selatan dengan suhu lebih rendah mengisi Laut Jawa. Pergerakan massa air dari wilayah timur menuju barat pada
saat musim timur terlihat seperti membentuk ujung lidah pada wilayah barat (Gaol dan Sadhotomo, 2007).
Gambar 7. Sebaran SPL secara spasial dari data insitu periode musim timur (atas) dan periode musim barat (bawah) (Gaol dan Sadhotomo, 2007) Mengacu pada penelitian Sadhotomo (2006) dan laporan Wyrtki (1961), fluktuasi suhu permukaan laut atau dekat permukaan laut secara relatif sangat kecil. Perbedaan antara nilai suhu minimum dan yang maksimum di Laut Jawa kurang dari 2°C dengan nilai suhu rata-rata berkisar antara 270C - 29°C.
Distribusi suhu permukaan laut secara horisontal pada umumnya sangat dipengaruhi gejala musiman (Sadhotomo, 2006). pada area yang lebih luas, gradien suhu disebabkan oleh massa air secara musiman yang masuk Laut Jawa. seperti digambarkan kontur suhu berdasarkan pengamatan pada bulan Februari dan Oktober, perubahan gradien yang kecil terlihat pada bagian selatan dan utara (Gambar 8). Berdasarkan gambar tersebut, terlihat sebaran SPL cenderung
Februari), angin dan arus bergerak dengan arah yang tidak beraturan dan kecepatannya lemah (Wyrtki, 1961).
Gambar 8. Kontur suhu pada 2 lapisan kedalaman berdasarkan pengamatan dengan menggunakan track akustik pada bulan Oktober (atas) dan pada bulan Februari (bawah) (Sadhotomo, 2006)
Sepanjang angin musim barat (Februari), suhu yang paling tinggi cenderung ditemukan pada bagian timur, sebaliknya, sepanjang angin musim Timur (Oktober) suhu tertinggi terdapat pada bagian barat (Sadhotomo, 2006).
Mengacu pada penjelasan yang sebelumnya, gradien ini sangat dipengaruhi arus yang menuju barat dan timur yang membawa massa air dari perairan sekitar Laut Jawa. Massa air yang masuk perairan Laut Jawa memiliki suhu yang lebih randah dibandingkan suhu di Laut jawa itu sendiri.
Temperatur yang lebih tinggi pada massa air di pantai dapat diindikasikan sebagai hasil percampuran dengan air tawar. Oleh Karena itu, air tawar dari wilayah run off pasti lebih hangat dibanding air laut. Perbandingan antara gradien temperatur permukaan dan kedalaman 20 - 30 m tidak memiliki perbedaan, walaupun lapisan yang lebih dalam mempunyai suhu sedikit lebih rendah. Hal ini dikarenakan kedalaman perairan 20 – 30 m merupakan lapisan homogen. Lapisan ini sangat dipengaruhi oleh musim dan letak geografis. Pada musim
Timur/Tenggara, lapisan ini dapat mencapai 30-40 m dan bertambah dalam saat musim Barat, yaitu mencapai 70-90 m sehingga mempengaruhi sirkulasi vertikal perairan (Ilahude, 1997).
Sebaran spasial SPL di Laut Jawa sangat dipengaruhi pola pergerakan arus. Pola pergerakan arus menurut Wyrtki (1961) ditunjukkan pada Gambar 9. Berdasarkan gambar terlihat pada saat musim barat arus bergerak dari wilayah barat laut menuju tenggara dari wilayah Laut Cina Selatan dan berbelok menuju arah timur ketika memasuki perairan Laut Jawa . Pada saat musim timur, arus bergerak dari wilayah timur menuju ke barat. Pola pergerakan arus yang
ditunjukkan Wyrtki (1961) mendukung fenomena persebaran SPL pada penelitian ini.
Gambar 9. Pola pergerakan arus pada musim barat (atas) dan pada musim timur (bawah) (Wyrtki, 1961)……….
Selain arus, angin juga mempengaruhi persebaran suhu permukaan di Laut Jawa. Berdasarkan penelitian sadhotomo (2006), angin musim mempengaruhi suatu area yang luas mulai dari timur Afrika hingga bagian selatan Jepang. Laut Jawa merupakan bagian dari area yang terpengaruh angin musim. Angin musim bisa digambarkan sebagai suatu pembalikan setengah tahunan tentang angin dan arus (Sadhotomo, 2006). Area yang dipengaruhi oleh angin musim bisa
dinyatakan berdasarkan parameter yang berhubungan dengan laut dan atmosfer (Pedelabord, 1970). Berdasarkan definisi ini, angin musim dan arus di area Laut Jawa bisa berlaku secara musiman, dimana perubahan arah angin dan arus lebih dari 900, yaitu barat laut ke arah bagian tenggara selama angin musim barat dan arah kebalikan selama angin musim timur (Gambar 10). Sebagai akibat perubahan musiman ini, angin musim berdampak pada perubahan parameter Atmosfer di Laut Jawa secara berkala. Selama angin musim barat ( November - Februari) angin badai umum datang dari barat laut menuju bagian tenggara dengan udara yang lembab dari Lautan India.
Gambar 10. Arah angin musim selama Januari (atas) Dan Juli (bawah) (Fleux, 1987 dalam Sadhotomo, 2006)
Gambar 11 menunjukkan sebaran spasial suhu secara vertikal di Laut Jawa berdasarkan data insitu hasil penelitian Gaol dan Sadhotomo (2007). Berdasarkan Gambar, sebaran spasial suhu secara vertikal menunjukkan pola yang homogen hingga kedalaman 50 m. pada saat musim timur, wilayah pengamatan Laut Jawa bagian timur memiliki suhu yang lebih rendah dan menyebar homogen secara vertikal hingga kedalaman 50 m. pada kedalaman >50 m, nilai suhu mulai mengalami penurunan seiring bertambahnya kedalaman. Pada wilayah bagian barat dan tengah, sebaran vertikal suhu cenderung homogen hingga dasar perairan dengan kedalaman 20 – 40 m. hal ini disebabkan intrusi massa air oseanik dari timur ke barat pada periode ini, terjadi pada seluruh kolom perairan (Gaol dan Sadhotomo, 2007).
Gambar 11. Sebaran vertikal suhu di Laut Jawa pada musim Timur (atas) dan musim barat (bawah) (Gaol dan Sadhotomo, 2007)...
Pada saat musim barat, wilayah bagian barat memiliki suhu yang lebih rendah dan menyebar secara homogen hingga dasar perairan. Hal ini
menyebabkan massa air di wilayah timur lebih tinggi dari bagian barat (Gaol dan Sadhotomo, 2007) Sama halnya seperti pada wilayah bagian barat, sebaran SPL secara vertikal di wilayah bagian tengah juga cenderung homogeny hingga dasar perairan dengan kedalaman 20 – 30 m. pada wilayah timur, SPL menyebar
homogen hingga kedalaman 50 m, kemudian SPL menurun dengan meningkatnya kedalaman (Gaol dan Sadhotomo, 2007).
27 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian
Studi wilayah kajian penelitian adalah Laut Jawa, terletak pada koordinat 02o00’LS – 07o00’LS dan 105o00’BT – 120O00’BT (Gambar 12). Lokasi
penelitan di bagi dalam tiga wilayah pengamatan yaitu Laut Jawa bagian barat pada koordinat 02o00’LS – 07o00’LS dan 105o00’BT – 110o00’BT, Laut Jawa bagian tengah pada koordinat 02o00’LS – 07o00’LS dan 110o00’BT – 115o00’BT, dan Laut Jawa bagian timur pada Koordinat 02o00’LS – 07o00’LS dan 115o00’BT – 120o00’BT. Pembagian lokasi pengamatan didasarkan pada karakteristik lokasi yang berbeda. Pada lokasi bagian barat, perairan Laut Jawa mendapatkan
pengaruh dari massa air Laut Cina Selatan, pada lokasi Bagian timur mendapat pengaruh massa air dari Laut Timur dan Selat Malaka, sedangkan pada bagian tengah di pengaruhi oleh massa air dari wilayah Laut Cina Selatan dan Laut Timur. Peta lokasi penelitian ditunjukkan pada Gambar 12.
Penelitian ini dilakukan dari bulan Oktober 2009 hingga Februari 2010. Perolehan, pengolahan dan analisis data citra satelit Aqua dan Terra MODIS dilakukan di laboratorium Inderaja dan Sistem Informasi Geografis Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
3.2 Alat dan Bahan
Alat pengolahan data yang digunakan dalam penelitian ini adalah
perangkat keras berupa Personal komputer (PC) dengan sistem operasi Windows XP SP3 beserta perlengkapannya. Perangkat lunak berupa software pengolahan
dan visualisasi data seperti SeaDAS 5.2 for Windows, Microsoft Excel 2010, Golden Software Surfer 8, MATLAB 7.1.0, dan WinRAR.
Gambar 12. Peta lokasi Laut Jawa Sumber : Data SRTM
Bahan yang digunakan dalam penelitian yaitu citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS level 3. Data citra level 3 dapat di download dari situs milik NASA yaitu http://ocean color.gsfc.nasa.gov/. Data tersebut memiliki resolusi spasial 4 km, data tersebut telah diolah sehingga telah terkoreksi secara
geometrik dan radiometrik. Data yang dipilih merupakan data rata-rata mingguan (rata-rata 8 harian) dari bulan Januari 2003 hingga Desember 2009 selama tujuh tahun (Lampiran 1). Data angin diperoleh dari data European Centre for
Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) peride Januari 2003 hingga Desember 2009 yang diunduh dari situs http://www.ecmwf.int/.
3.3 Pengolahan dan Analisis Data Citra Satelit Aqua dan Terra MODIS
Pada penelitian ini digunakan data citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS hasil rata-rata 8 harian dari bulan Januari 2003 hingga Desember 2009 yang diproses oleh NASA dan di download dari web milik NASA. Data citra satelit yang diambil adalah citra level 3 yang telah terkoreksi geometrik dan radiometrik serta sudah memiliki nilai suhu permukaan laut. Proses croping dan eksport data citra menggunakan software seaDAS 5.2 untuk mendapatkan nilai Ascii file, kemudian untuk merata-ratakan nilai suhu digunakan Microsoft Excel 2010. Setelah didapatkan nilai rata-rata, digunakan program MATLAB 7.1.0, dan Golden Software Surfer 8.0 untuk membuat peta sebaran suhu permukaan laut secara temporal dan spasial. Secara umum prosedur pengolahan citra satelit Aqua MODIS dapat dilihat pada Gambar 13.
3.4 Analisis Data SPL
3.4.1. Analisis Temporal Sebaran SPL
Sebaran SPL secara temporal dianalisis untuk mengetahui fluktuasi SPL yang terjadi pada lokasi penelitian. Sebaran SPL secara temporal di tampilkan dengan grafik time series menggunakan perangkat lunak MATLAB versi 7.1.0. Nilai SPL di rata-ratakan kemudian di buat grafik berdasarkan waktu dan
dianalisis untuk mengetahui danya fluktuasi SPL pada setiap musim. Interpretasi fluktuasi SPL berdasarkan waktu di dasarkan pada nilai SPL tertinggi, terendah dan rata-rata SPL.
Gambar 13. Diagram alir analisis citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS
Visualisasi data suhu permukaan laut dengan program Surfer 8.0 dan
MATLAB 7.1.0 Data Citra Satelit Aqua
dan Terra MODIS
Download di situs NASA http://oceancolor.gsfc.nasa.gov
Cropping dan eksport Citra menggunakan Program
seaDAS
Hasil eksport citra berupa data Ascii file
Peta sebaran suhu permukaan laut Filtering dan Perata-rataan data dengan menggunakan
Ms. Excel 2010 Mulai
3.4.2. Analisis Spasial Sebaran SPL
Analisis spasial SPL dilakukan dengan membandingkan sebaran SPL pada
masing-masing lokasi pengamatan pada setiap musim sepanjang tahun pengamatan. Data yang ditampilkan merupakan hasil penggabungan tiap-tiap bulan berdasarkan musim, sehingga dapat dikatahui sebaran spasial SPL di wilayah pengamatan tersebut pada setiap musim. Sebaran spasial ini digunakan untuk mengetahui besarnya pengaruh angin terhadap sebaran SPL di wilayah penelitian, sehingga nilai SPL di wilayah tersebut dapat diketahui memiliki nilai yang tinggi atau rendah pada setiap musim.
3.4.3 Analisis Perubahan SPL
Analisis perubahan SPL dilakukan dengan menggunakan analisis statistik
regresi linier sederhana. Perubahan SPL diamati pada masing-masing lokasi pengamatan. Data yang ditampilkan merupakan data komposit 8 harian yang telah dirata-ratakan dari nilai SPL pada seluruh titik koordinat (Lampiran 1). Analisis perubahan SPL ini digunakan untuk mengetahui kecenderungan perubahan SPL di Laut Jawa,.Kecenderungan perubahan SPL nya mengalami peningkatan atau mengalami penurunan selama 7 tahun waktu pengamatan.
32
4.1 Sebaran Temporal SPL Dari Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS
Berdasarkan Tabel 4, nilai kisaran SPL tertinggi untuk setiap tahun
pengamatan dari citra satelit Aqua MODIS adalah sebesar 31.37 – 31.73 °C. Nilai SPL tertinggi dari citra satelit Aqua MODIS terjadi pada Musim Barat (November – Februari), sedangkan kisaran nilai SPL terendah terjadi pada musim Timur (Mei – Agustus) dengan nilai SPL bekisar antara 27.11 – 27.51 °C. Berdasarkan citra satelit Terra MODIS, nilai kisaran SPL tertinggi untuk setiap tahun pengamatan berkisar antara 30.77 – 31.60°C yang terjadi pada musim yang sama seperti pada citra satelit Aqua MODIS yaitu pada musim barat (November – Februari). Nilai kisaran SPL terendah setiap tahun pengamatan dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 27.02 – 27.12 °C yang terjadi pada musim timur (Mei – Agustus). Tabel 4. Nilai kisaran SPL tertinggi dan terendah pada ketiga lokasi pengamatan
dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS Nilai Kisaran SPL Citra Satelit Aqua
MODIS (°C)
Citra Satelit Terra MODIS (°C)
tertinggi pada ketiga lokasi pengamatan 31.37 – 31.73 30.77 – 31.60
terendah pada ketiga lokasi pengamatan 27.11 – 27.51 27.02 – 27.12
Sebaran temporal SPL rata-rata 8 harian selama 7 tahun dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di perairan Laut Jawa ditunjukkan pada Gambar 14. Pada kedua gambar tersebut terlihat adanya fluktuasi sebaran SPL secara temporal pada ketiga lokasi pengamatan dengan nilai berkisar antara 27.11 – 31.73°C berdasarkan citra satelit Aqua MODIS dan berkisar antara 27.02 – 31.60 °C berdasarkan citra satelit Terra MODIS.
Gambar 14. Sebaran temporal SPL rata-rata 8 Harian periode Januari 2003 – Desember 2009 dari Citra Satelit Aqua MODIS (atas) dan Citra satelit Terra MODIS (bawah).
Fluktuasi SPL dari citra satelit Terra MODIS menunjukkan pola yang sama dengan citra satelit Aqua MODIS. Sebaran SPL tertinggi terjadi pada musim barat (November – Februari) yang terdapat pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian tengah dan timur. Nilai SPL tertinggi berkisar antara 31.37 – 31.73 °C berdasarkan citra satelit Aqua MODIS, sedangkan kisaran nilai SPL tertinggi berkisar antara 30.77 – 31.60°C berdasarkan citra satelit Terra MODIS.
Berdasarkan Gambar 14 menunjukkan sebaran SPL terendah terjadi pada musim timur (Mei – Agustus). Nilai SPLterendah dari citra satelit Aqua MODIS berkisar antara 27.11 – 27.51 °C, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 27.02 – 27.12 °C.
Sebaran SPL pada citra satelit Aqua MODIS dan citra satelit Terra MODIS menunjukkan pola sebaran yang sama, yaitu mengalami peningkatan pada musim barat (November – Februari) dan mengalami penurunan suhu pada musim timur (Mei - Agustus). Berdasarkan Gambar dari ketiga lokasi
pengamatan, lokasi Laut Jawa bagian timur memiliki nilai suhu terendah pada saat musim timur. Hal ini disebabkan pada saat periode musim timur (Mei – Agustus), angin dan arus di Laut Jawa bergerak dari timur ke barat membawa massa air dingin masuk ke Laut Jawa bagian timur menuju arah barat yang terlihat dari nilai suhu pada Laut Jawa bagian tengah juga memiliki nilai yang rendah. Pada musim barat, lokasi pengamatan Laut Jawa bagian barat memiliki sebaran SPL yang terendah. Hal ini di sebabkan pada musim barat (November – Februari) massa air dari Laut Cina Selatan mengisi Laut Jawa dan mendorong air ke arah timur (Wyrtki, 1961).
Perubahan arah angin yang terjadi di Laut Jawa periode januari 2003 – desember 2009 dapat dilihat juga pada gambar yang berbentuk stickplot angin (Gambar 7 & 8). Pada bulan November hingga Februari menunjukkan angin bergerak dari arah barat laut. Pada saat tersebut merupakan angin musim barat. Pada bulan Maret hingga April arah angin terlihat tidak menentu. Periode tersebut merupakan periode angin Peralihan I. Pada perode musim timur (Mei – Agustus), dapat dilihat angin bergerak dari arah tenggara. Pada bulan September hingga Oktober arah angin kembali tidak beraturan. Periode ini merupakan musim peralihan II.
Pergerakan arah dan kecepatan angin muson yang bertiup di atas perairan mengakibatkan terjadinya dinamika di dalam perairan tersebut. Angin muson bertiup stabil di lautan yang disebabkan oleh sistem tekanan yang tetap (Nontji, 2002).
4.2 Sebaran Spasial SPL dari Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS
Sebaran spasial SPL di Laut Jawa sangat dipengaruhi oleh pergerakan angin muson. Gambar 15 menunjukkan sebaran spasial SPL dari citra satelit Aqua MODIS pada ketiga lokasi pengamatan di Laut Jawa dan Gambar 16 menunjukkan sebaran spasial SPL di Laut Jawa dari citra Satelit Terra MODIS pada ketiga lokasi pengamatan. Rata-rata SPL pada lokasi pengamatan dari citra satelit Aqua MODIS berkisar antara 27.23 °C – 32.78 °C, sedangkan rata-rata SPL pada lokasi pengamatan dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 26.81 °C – 32.75 °C .
Gambar 15. Sebaran Spasial SPL dari Citra Satelit Aqua MODIS dan arah serta kecepatan angin di Laut Jawa pada musim: (a) Barat, (b) Peralihan I, (c) Timur, (d) Peralihan II
Gambar 16. Sebaran Spasial SPL dari Citra Satelit Terra MODIS dan arah serta kecepatan angin di Laut Jawa pada musim : (a) Barat, (b) Peralihan I, (c) Timur, (d) Peralihan II
Pada saat periode musim barat, nilai SPL di bagian barat memiliki nilai yang paling rendah dibandingkan lokasi pengamatan yang lainnya. Rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS di bagian Barat berkisar antara 28.39°C – 32.78°C, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 28.36 °C – 32.75 °C. Hal ini disebabkan pada saat periode musim barat (Desember- February), angin dan arus di Laut Jawa berhembus dari barat menuju ke timur sehingga massa air dari Laut Cina Selatan dengan suhu lebih rendah mengisi Laut Jawa (Wyrtki, 1961). Pada saat periode Peralihan I, SPL di laut Jawa mengalami peningkatan yang berkisar antara 28.93 °C – 32.73°C dari citra satelit Aqua MODIS, sedangkan nilai SPL dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 27.81 °C – 32.35 °C. sebaran SPL di seluruh lokasi menyebar secara homogen pada saat musim Peralihan I.
Pada periode musim timur (Juni – Agustus), Angin bergerak dari wilayah timur menuju barat sehingga membawa massa air yang bersuhu relatif lebih rendah dari wilayah timur menuju barat (Wyrtki, 1961). Massa air dingin tersebut merupakan pengaruh dari fenomena upwelling di Selatan Makasar (Nontji, 1993). Dapat lihat pergerakan masssa air dari wilayah timur menuju barat yang
tergambar dengan pola persebaran suhu membentuk sebaran suhu yang semakin meningkat dari wilayah timur yang membentuk seperti ujung lidah pada wilayah barat (Gaol dan Sadhotomo, 2007). Pada saat musim timur, SPL di wilayah timur memiliki nilai terendah yaitu berkisar antara 27.23 °C – 30.98 °C dari citra satelit Aqua MODIS, sedangkan rata-rata SPL dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 26.81 °C – 30.84 °C. Pada saat Periode Peralihan II, SPL di Laut Jawa mengalami peningkatan di bandingkan periode sebelumnya. Berdasarkan citra
satelit Aqua MODIS, rata-rata SPL berkisar antara 28.20 °C – 30.35 °C,
sedangkan berdasarkan citra satelit Terra MODIS berkisar antara 27.65 °C-30.23 °C. SPL di Laut Jawa juga menyebar secara homogen pada saat peralihan II.
Lokasi pengamatan Laut Jawa bagian tengah selalu mendapatkan pengaruh dari massa air Laut Cina Selatan pada musim barat dan mendapat pengaruh massa air dari timur pada saat musim timur. Terlihat pada gambar, pada saat musim barat lokasi pengamatan Laut Jawa bagian tengah mendapat pengaruh massa air yang lebih rendah yang tergambar dengan nilai SPL yang rendah pada wilayah yang berbatasan dengan bagian barat. Pada saat musim timur
menunjukkan hal yang sama, yaitu mendapat pengaruh massa air yang lebih dingin yang tergambar membentuk ujung lidah (Gaol dan Sadhotomo, 2007). Pengaruh massa air ini tidak terlalu besar pada lokasi Laut Jawa bagian tengah. Hal ini dapat terlihat dari nilai sebaran SPL di Laut jawa bagian tengah yang tidak terlalu tinggi dan tidak terlalu rendah dibandingkan dengan lokasi pengamatan lainnya.
Citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS memiliki pola sebaran SPL yang sama. Hal ini dapat dilihat pada kedua Citra tersebut bahwa sebaran SPL di bagian barat memiliki nilai paling rendah pada saat Periode musim barat, dan sebaran SPL di bagian timur memiliki nilai lebih rendah pada saat musim timur. Kedua citra juga menunjukkan sebaran SPL yang homogen pada saat musim peralihan. SPL di laut Jawa mendapat pengaruh dari massa air Laut Cina Selatan yang ditunjukkan oleh nilai SPL yang rendah di bagian barat pada periode musim barat. Selain itu, SPL di Laut Jawa juga mendapat pengaruh dari ARLINDO yang membawa air hangat dari Selat Makassar dengan skala yang besar (Waworuntu et
al., 2000). Pengaruh ARLINDO ini ditunjukkan oleh adanya wilayah perairan panas pada saat periode musim barat di Laut Jawa bagian timur.
Secara umum, penelitian sebaran SPL dapat digunakan untuk kajian secara umum sebaran suhu di laut. hal ini dikarenakan, sebaran suhu secara vertikal memiliki sebaran yang homogen dari permukaan hingga kedalaman 50 m (Gaol dan Sadhotomo, 2007). Hal ini dikarenakan kedalaman 20-50 m merupakan
lapisan homogen (Ilahude, 1997). Homogenitas tersebut menunjukkan nilai SPL di perairan Laut Jawa memiliki nilai yang sama hingga kedalaman 50 m, sehingga penelitian SPL dapat digunakan untuk kajian suhu secara umum hingga kedalaman 50 m.
4.3 Perbandingan Nilai SPL Citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS
Perbandingan nilai SPL citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di tunjukkan pada Gambar 17. Sebaran Nilai SPL citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS memiliki pola yang hampir sama. Terlihat pada gambar bahwa nilai SPL berfluktuasi pada ketiga lokasi pengamatan. Nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan citra satelit Terra MODIS. Pada periode musim barat, nilai rata-rata SPL dari citra Satelit aqua MODIS pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Barat sebesar 29.33°C, sedangkan nilai rata-rata SPL dari citra satelit Terra MODIS sebesar 28.98°C. Pada periode musim timur, nilai rata-rata SPL dari citra satelit aqua MODIS sebesar 29.16°C, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS sebesar 29.00°C. Perbedaan nilai rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Barat tidak terlalu besar. Rata-rata perbedaan nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS pada periode musim
barat sebesar 0.36°C, sedangkan perbedaan pada saat periode musim timur sebesar 0.17°C.
Pada periode musim barat, nilai rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Tengah sebesar 29.75°C, sedangkan nilai rata-rata SPL dari citra satelit Terra MODIS sebesar 29.40°C. Pada periode musim timur, nilai rata-rata SPL dari citra satelit aqua MODIS sebesar 28.59°C, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS sebesar 28.45°C. Perbedaan nilai rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Tengah tidak terlalu besar. Rata-rata
perbedaan nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS pada periode musim barat sebesar 0.36°C, sedangkan perbedaan pada saat periode musim timur sebesar 0.15°C.
Pada musim barat, nilai rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Timur sebesar 30.00°C, sedangkan nilai rata-rata SPL dari citra satelit Terra MODIS sebesar 29.70°C. Pada periode musim timur, nilai rata-rata SPL dari citra satelit aqua MODIS sebesar 28.47°C, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS sebesar 28.60°C. Perbedaan nilai rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Timur tidak terlalu besar. Rata-rata perbedaan nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS pada musim barat sebesar 0.31°C, sedangkan perbedaan pada saat periode musim timur sebesar 0.12°C.
(a)
(b)
(c)
Gambar 17. Perbedaan nilai SPL dari Citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di Laut jawa: (a) Bagian Barat; (b) Bagian Tengah; (c) Bagian Timur
Nilai rata-rata SPL dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS setiap periode angin musim (Januari – Desember) dapat dilihat pada Tabel 5. Nilai
SPL dari citra satelit Aqua MODIS memiliki nilai yang lebih besar dibandingkan dengan citra satelit Terra MODIS. Perbandingan tersebut sama seperti yang dilakukan oleh Nurheryanto (2009) yaitu nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS lebih besar dibandingkan nilai SPL dari citra satelit Terra MODIS. Hal ini
disebabkan oleh perbedaan waktu pencitraan kedua satelit. Satelit Aqua MODIS mencitra suatu wilayah pada pukul 13.00 waktu lokal, sedangkan satelit Terra MODIS mencitra suatu wilayah pada pukul 10.30 waktu lokal (NASA, 2009). Pada saat satelit Aqua MODIS mencitra suatu wilayah, intensitas cahaya matahari lebih tinggi di bandingkan saat satelit Terra MODIS mencitra suatu wilayah sehingga nilai SPL citra satelit Aqua MODIS lebih tinggi dibandingkan dengan citra satelit Terra MODIS.
Tabel 5. Perbandingan SPL rata-rata tiap musim dari citra Satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS di ketiga lokasi pengamatan.
Musim
Lokasi I (Laut Jawa Bagian
Barat)
Lokasi II (Laut Jawa Bagian
Tengah)
Lokasi I (Laut Jawa Bagian
Timur) Aqua MODIS Terra MODIS Aqua MODIS Terra MODIS Aqua MODIS Terra MODIS Barat 29.33 28.98 29.75 29.40 30.00 29.70 Peralihan I 30.42 29.91 30.32 29.86 30.18 29.71 Timur 29.16 29.00 28.59 28.45 28.47 28.60 Peralihan II 29.63 29.36 29.47 29.29 29.34 29.13
4.4 Kecenderungan Perubahan SPL Selama 7 Tahun
Gambar 18 dan Gambar 19 menunjukkan perubahan SPL selama 7 tahun dari satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS pada ketiga lokasi pengamatan. dapat dilihat perubahan SPL selama 7 tahun berbeda pada tiap lokasi. Pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian barat, perubahan SPL dari citra satelit Aqua MODIS menunjukkan nilai perubahan negatif. Hal ini berarti terjadi penurunan SPL setiap satu-satuan waktu. Penurunan SPL dari citra satelit Aqua MODIS
sebesar 0.0092°C per tahun. Perubahan SPL dari citra sateli Terra MODIS juga menunjukkan nilai perubahan negatif. Hal ini berarti terjadi penurunan SPL setiap satu-satuan waktu. Penurunan SPL dari citra satelit Terra MODIS sebesar
0.00138°C per tahun.
Pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian tengah, perubahan SPL dari citra satelit Aqua MODIS menunjukkan nilai perubahan negatif. Hal ini berarti terjadi penurunan SPL setiap satu-satuan waktu. Penurunan SPL dari citra satelit Aqua MODIS sebesar 0.00092°C per tahun. Perubahan SPL dari citra sateli Terra MODIS menunjukkan nilai perubahan positif. Hal ini berarti terjadi peningkatan SPL setiap satu-satuan waktu. Peningkatan SPL dari citra satelit Terra MODIS pada lokasi pengamatan Laut Jawa Bagian Tengah sebesar 0.0138°C per tahun. Kecenderungan perubahan suhu dari citra satelit Aqua MODIS dan Terra MODIS amenunjukkan perbedaan. Berdasarkan citra satelit Aqua MODIS menunjukkan penurunan, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS menunjukkan peningkatan. Hal ini diduga disebabkan oleh perbedaan waktu pencitraan kedua satelit.
Dinamika di laut menyebabkan perbedaan kecenderungan perubahan suhu yang di citra pada waktu yang berbeda. Selain itu, perbedaan ini juga diduga pengaruh cuaca yang berbeda pada saat pencitraan satelit.
Pada Laut Jawa bagian timur, perubahan SPL dari citra satelit Aqua MODIS menunjukkan nilai perubahan positif. Hal ini berarti terjadi peningkatan SPL setiap satu-satuan waktu. Peningkatan SPL dari citra satelit Aqua MODIS sebesar 0.0276°C per tahun. Perubahan SPL dari citra satelit Terra MODIS juga menunjukkan nilai perubahan positif. Hal ini berarti terjadi peningkatan SPL
setiap satu-satuan waktu. Peningkatan SPL dari citra satelit Terra MODIS sebesar 0.0368°C per tahun.
(a)
(b)
Gambar 18. Kecenderungan perubahan SPL selama 7 tahun dari citra satelit Aqua MODIS di Laut Jawa : (a) Bagian Barat, (b) Bagian Tengah, (c) Bagian Timur.
(a)
(b)
Gambar 19. Kecenderungan perubahan SPL selama 7 tahun dari citra satelit Terra MODIS di Laut Jawa : (a) Bagian Barat, (b) Bagian Tengah, (c) Bagian Timur
Berdasarkan Gambar, semakin kearah timur nilai kecenderungan perubahan SPL semakin meningkat. Hal ini diduga disebabkan oleh pengaruh massa air dari perairan sekitar Laut Jawa. Selain itu juga, pada wilayah bagian barat, massa airnya selalu terpengaruh oleh massa air dari perairan sekitar Laut Jawa yang bersuhu lebih rendah pada setiap musim, sedangkan pada bagian tengah dan Timur hanya terpengaruh massa air yang bersuhu lebih rendah dari bagian timur pada saat musim timur saja. Pengaruh massa air inilah yang
48 5.1. Kesimpulan
Sebaran temporal SPL rata-rata 8 harian selama 7 tahun di ketiga lokasi pengamatan menunjukkan adanya variasi yang di pengaruhi oleh angin musim. Rata-rata SPL tertinggi terjadi pada musim barat yang terjadi pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian tengah dan timur. Rata-rata SPL terendah terjadi pada musim timur. Hal ini disebabkan pada saat periode musim timur, angin dan arus di Laut Jawa bergerak dari timur ke barat yang membawa massa air yang lebih dingin yang berasal dari fenomena upwelling di daerah selatan Selat Makassar. Pengaruh massa air dingin dari lokasi ini terdeteksi hingga wilayah Laut Jawa bagian tengah.
Secara spasial, nilai sebaran SPL berkisar antara 27.23 °C – 32.78 °C dari citra satelit Aqua MODIS, sedangkan dari citra satelit Terra MODIS berkisar antara 26.81 °C – 32.75 °C. Sebaran SPL di setiap lokasi pengamatan berbeda-beda. Nilai SPL tertinggi terdapat pada lokasi pengamatan Laut Jawa bagian Barat, sedangkan Nilai SPL terendah terdapat pada lokasi pengamatan Laut Jawa Bagian Timur.
Kecenderungan perubahan SPL di lokasi pengamatan menunjukkan perubahan yang berbeda pada tiap lokasi. Di Laut Jawa bagian Barat menunjukkan kecenderungan penurunan nilai SPL selama 7 tahun periode penelitian. Sementara pada Laut Jawa bagian Tengah dan Timur menunjukkan kecenderungan peningkatan SPL selama 7 tahun periode pengamatan.
Secara umum dapat terlihat di lokasi pengamatan, nilai SPL dari citra satelit Aqua MODIS lebih besar dibandingkan nilai SPL dari citra satelit Terra
MODIS. Perbedaan nilai SPL ini disebabkan oleh perbedaan waktu pencitraan kedua citra.
5.2. Saran
Perlu di lakukan penelitian lanjutan dengan jumlah data yang lebih banyak dan rentang waktu yang lebih lama untuk mengetahui pengaruh pemanasan global terhadap perubahan SPL. Perlu dilakukan validasi data menggunakan data
