KETERKAITAN RUANG TERBUKA HIJAU DENGAN URBAN HEAT ISLAND WILAYAH JABOTABEK SOBRI EFFENDY

Transkripsi

1 KETERKAITAN RUANG TERBUKA HIJAU DENGAN URBAN HEAT ISLAND WILAYAH JABOTABEK SOBRI EFFENDY SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

2 KETERKAITAN RUANG TERBUKA HIJAU DENGAN URBAN HEAT ISLAND WILAYAH JABOTABEK SOBRI EFFENDY Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Departemen Geofisika dan Meteorologi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007

3 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Disertasi yang berjudul: Keterkaitan Ruang Terbuka Hijau dengan Urban Heat Island Wilayah JABOTABEK, adalah karya sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini. Bogor, November 2007 Sobri Effendy NRP: G

4 Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak Cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan IPB secara wajar 2. Dilarang menggunakan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

5 Judul Disertasi Nama : Keterkaitan Ruang Terbuka Hijau dengan Urban Heat Island Wilayah JABOTABEK : Sobri Effendy NIM : G Program Studi : Agroklimatologi Disetujui, Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Ir. Ahmad Bey, M.Sc. K e t u a Dr. Ir. Alinda F.M. Zain, M.Si. A n g g o t a Dr. Ir. Imam Santosa, M.S. A n g g o t a Diketahui, Program Studi Agroklimatologi, Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor Dr. Ir. Rizaldi Boer, M.Sc. Ketua Prof. Dr.Ir.Khairil Anwar Notodiputro, M.S. Dekan Ujian Tertutup: 2 Oktober 2007 Ujian Terbuka: 27 November 2007

6 ABSTRACT SOBRI EFFENDY. The Role of Urban Green Space in Harnessing Air Temperature and Urban Heat Island. Exemplified By Jabotabek Area. Under supervision of AHMAD BEY, ALINDA F.M. ZAIN, and IMAM SANTOSA. This study attempts to develop a functional relationship between air temperature and urban green space using Landsat data. It also aims to estimate the contribution of various forcings, namely, urban green space, population density, urban area, and automobile densities to urban heat island. Subsequently, the impact of urban heat island on temperature humidity index will be assessed quantitatively, followed by surface energy budget analysis of Jabotabek area. Air temperature series are derived from Landsat data, including the NDVI which is used as the bases for generating urban green space of the study area. Principal Component Analysis is utilized in order to establish the relative importance of forcing variables on urban heat island; in order to simplify the structure of factor loadings a varimax rotation is carried out. It is found that air temperature and urban green space for the study area is best represented by a nonlinear equation when a maximum coefficient determination (R 2 adj) and a minimum standard deviation (S) are to be fulfilled. A 50% reduction in urban green space would bring air temperature to raise between 0.4 to 1.8 o C. It is interesting to note that this study reveals the same percentage increase in urban green space would only lower the temperature by 0.2 to 0.5 o C. Automobile density is found to be the most important cause of urban heat island in Jakarta, a larger built-up area is the mayor factor of urban heat island in Bogor, on the other hand, a decreased urban green space is the most force factor in Tangerang and Bekasi. The analysis surface energy budget indicated that an increase of 1.0 o C in urban heat island would result in a reduction of latent heat fluxes ranging from 32.7 to 33.2 Wm -2 but an increase of sensible heat fluxes to air varying from 15.7 to 15.8 Wm -2. Key words: urban green space, urban heat island, temperature humidity index, jabotabek

7 ABSTRAK SOBRI EFFENDY. Keterkaitan Ruang Terbuka Hijau dengan Urban Heat Island Wilayah JABOTABEK. Dibimbing oleh AHMAD BEY, ALINDA F.M. ZAIN, dan IMAM SANTOSA. Penelitian bertujuan menentukan bentuk hubungan Ruang Terbuka Hijau (RTH) dan suhu udara dengan menggunakan data Landsat; mengkaji kontribusi RTH, kepadatan populasi, luas Ruang Terbangun (RTB) dan kepadatan kendaraan terhadap fenomena Urban Heat Island (UHI) dan mengkaji dampak UHI terhadap perubahan indeks kenyamanan, dan neraca energi permukaan wilayah JABOTABEK, khususnya terhadap fluks LE (latent heat flux) dan H (sensible heat flux). Tahapan penelitian meliputi: (1) ekstraksi nilai NDVI dari band 3 dan 4, suhu udara dari band 6 citra Landsat. Dari nilai NDVI dibangkitkan nilai persen RTH, selanjutnya menentukan hubungan RTH dan suhu udara (2) Menerapkan regresi berganda, analisis komponen utama (PCA) dengan rotasi varimax untuk mengungkap kontribusi terbesar peubah prediktor terhadap UHI; (3) Mengkaji dampak UHI seperti Temperature Humidity Index (THI) dan neraca energi permukaan perkotaaan. Penentuan bentuk hubungan RTH dan suhu udara menghasilkan persamaan terpilih nonlinier untuk seluruh lokasi baik Jakarta, kota dan kabupaten Bogor, Tangerang dan Bekasi. Pengurangan atau penambahan RTH menyebabkan peningkatan atau penurunan suhu udara dengan besaran berbeda, di mana setiap pengurangan 50% RTH menyebabkan peningkatan suhu udara hingga 0.4 hingga 1.8 o C, sedangkan penambahan RTH 50% hanya menurunkan suhu udara sebesar 0.2 hingga 0.5 o C. Hal ini membuktikan arti pentingnya mempertahankan RTH. Peubah yang memberikan kontribusi terhadap UHI didominasi oleh pengurangan RTH untuk Tangerang dan Bekasi, padatnya kendaraan untuk Jakarta dan perluasan ruang terbangun (RTB) pemicu UHI di Bogor. Peningkatan UHI 1.0 o C menyebabkan THI bertambah 4.8 hingga 5.0 o C dan menyebabkan penurunan fluks LE sebesar 32.7 hingga 33.2 Wm -2 sebaliknya meningkatkan fluks H sebesar 15.7 hingga 15.8 Wm -2. Kata kunci: ruang terbuka hijau, urban heat island, temperature humidity index, jabotabek

8 PRAKATA Puji syukur dipanjatkan pada Allah SWT atas segala rahmat dan karunia- Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Tema penelitian mulai Juli Juli 2007 mengenai keterkaitan ruang terbuka hijau dengan urban heat island wilayah JABOTABEK, dengan menggunakan data penginderaan jauh. Terimakasih diucapkan kepada Prof. Dr. Ahmad Bey selaku pembimbing utama, kepada Dr. Alinda F.M. Zain atas perkenannya melanjutkan penelitian S3 yang bertema Distribution, stucture and function of urban green space in Southeast Asian Mage-cities with special reference to Jakarta Metropolitan Region (JABOTABEK), serta atas segala bantuan lainnya, juga penghargaan kepada Dr. Imam Santosa atas dorongan moril dan saran-sarannya. Penghargaan yang setinggi-tingginya pada pembimbing luar komisi pada saat ujian kualifikasi: Dr. Ir. Bambang Sulistyantara, M.Agr. dosen Departemen Arsitektur Lanskap, Fakultas Pertanian-.IPB. Pada saat ujian tertutup Dr. Ir. Lilik Budi Prasetyo dosen Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata, Fakultas Kehutanan-IPB dan pimpinan sidang tertutup wakil dekan FMIPA Dr. Hasim, DEA, atas saran dan masukkannya. Serta pada saat ujian sidang terbuka Dr. Ernan Rustiadi, M.Agr (Kepala Pusat Pengkajian Perencanaan dan Pengembangan Wilayah-LPPM IPB) dan Dr. Erna Sri Adiningsih (Kepala Pusat Analisis dan Informasi Kedirgantaraan LAPAN-Jakarta) beserta pimpinan sidang Dekan FMIPA-IPB, Dr. Hasim, DEA. Juga penghargaan sebesar-besarnya kepada BPPS-Dirjen Dikti Departemen Pendidikan RI yang memberikan beasiswa selama enam semester. Kepada semua pihak yang membantu baik rekan sesama staf dan penunjang di departemen maupun di lain fakultas di IPB serta di luar IPB. Serta kepada pihak keluarga yang mendukung dengan doa dan pengertiannya, terutama saat penulisan disertasi. Akhirnya, semoga apa yang dihasilkan mendapat ridho dari Yang Maha Kuasa. Amin. Bogor, November 2007 Sobri Effendy

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Baturaja, Sumatera-Selatan pada tanggal 24 November 1964 oleh Ibu yang bernama Haunai dan Ayah (Almarhum) Muhd. Toyib. Menyelesaikan pendidikan dasar pada SDN 2, pendidikan menengah pertama pada SMPN 1 dan pendidikan menengah atas pada SMAN 1 semuanya di kota Kecamatan Belitang, Kabupaten OKU, Baturaja, Sumatera Selatan. Pendidikan tinggi strata satu diterima lewat jalur USMI/PMDK pada tahun 1994 di Institut Pertanian Bogor pada Jurusan Geofisika dan Meteorologi- FMIPA-IPB. Diselesaikan pada tahun Pada tahun 1990 penulis diterima sebagai staf pengajar pada jurusan yang sama hingga sekarang. Pada tahun 1994 hingga 1997 menyelesaikan pendidikan tinggi strata dua di IPB pada program Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL). Pada tahun 2001 diterima di program studi Agroklimatologi-Sekolah Pascasarjana IPB lewat program BPPS Mengambil topik disertasi dengan judul: Keterkaitan Ruang Terbuka Hijau dengan Urban Heat Island Wilayah JABOTABEK di bawah bimbingan Prof. Dr. Ir. Ahmad Bey, M.Sc sebagai ketua dan Dr. Ir. Alinda FM. Zain, M.Si. serta Dr. Ir. Imam santosa, M.S. sebagai anggota pembimbing. Selama proses penyelesaian disertasi penulis beserta pembimbing menulis jurnal terkait, dengan judul: Peranan Ruang Terbuka Hijau dalam Mengendalikan Suhu Udara dan Urban Heat Island di Jabotabek, pada jurnal terakreditasi Agromet Indonesia Volume XX No.1 Juni Serta membawakan makalah pada seminar: Menuju Jabodetabek Berkelanjutan pada tanggal 6 September 2007 di IPB-ICC (International Convention Center) Bogor dengan judul Keterkaitan Ruang Terbuka Hijau dengan Suhu Udara, Urban Heat Island dan Nereca Energi Permukaan Wilayah Jabotabek.

10 Penguji pada Ujian Tertutup: Dr. Ir. Lilik Budi Prasetyo Penguji pada Ujian Terbuka: 1. Dr. Ir. Erna Sri Adiningsih, M.Si. 2. Dr. Ir. Ernan Rustiadi, M.Agr

11 DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN Albedo (α) λ Bowen Ratio (β) Perbandingan jumlah radiasi surya gelombang pendek yang dipantulkan oleh suatu permukaan dengan radiasi surya gelombang pendek yang diterima permukaan tersebut. Radiasi gelombang pendek dalam penelitian ini diekstrak dari kanal visible. Panjang gelombang dari radiasi yang dipancarkan sebesar 11,5 µm nilai tengah dari kanal 6. Perbandingan antara panas terasa (sensible heat flux) dengan energi untuk menguapkan air permukaan (latent heat flux), menggambarkan status kelembaban penutup permukaan. c Kecepatan cahaya x 10 8 msec -1 C P Panas spesifik udara pada tekanan konstan (1004 J Kg -1 K -1 ) Digital Number (DN) ε Nilai digital yang menggambarkan suatu tingkat kecerahan suatu obyek dalam data satelit, dinyatakan dalam satuan bit, dikenal juga dengan istilah nilai keabuan (grey value) dengan nilai bit antara Emisivitas suatu obyek atau permukaan, menunjukkan daya emisi/pancar suatu obyek. ε a Emisivitas udara daya emisi udara sebesar x 10-5 T a 2 K -2 e a e s Fraksi Alfa (Fα) GCP h Tekanan uap aktual (kpa) Tekanan uap jenuh (kpa) Perbandingan antara fluks panas laten dengan radisi netto, indikator bagi besar atau kecilnya penggunaan energi bersih untuk proses penguapan. Ground Control Point, titik kontrol di bumi yang dijadikan acuan untuk mengoreksi citra akibat kesalahan geometrik, biasanya ditentukan titik alami yang tidak cepat berubah, misal garis pantai atau bangunan yang bersejarah dan akan tetap dipertahankan seperti tugu Monas. Konstanta Planck (6.26x10-34 J sec)

12 JABOTABEK JD Jakarta, Bogor, Tangerang dan Bekasi adalah suatu kawasan megapolitan dan menjadi wilayah Kawasan Strategi Nasional (KSN) bagi Indonesia. Julian Day, jumlah hari dalam satu tahun yang dihitung dari tanggal 1 Januari sampai tanggal akuisisi data citra satelit pada tahun yang bersangkutan. KPop Singkatan dari kepadatan populasi, jiwa per km -2. KKdr LANDSAT TM LANDSAT ETM+ Latent Heat Flux (LE) N NDVI NIR Singkatan dari kepadatan kendaraaa dalam satuan unit km -2 Land Satellite Thematic Mapper, satelit komersial yang dapat digunakan untuk memantau sumberdaya alam, yang pada awalnya digunakan dalam bidang geologi umum, namun berkembang pesat dan dapat diaplikasi pada bidang lain selain geologi. Land Satellite Enhanced Thematic Mapper Plus, merupakan satelit komersial modifikasi dari TM dengan pengayaan pada kanal 8 (Panchromatic, dengan resolusi 15 x 15 m). Perpindahan panas laten, salah satu komponen neraca energi yang digunakan untuk menguapkan air di permukaan lewat proses evapotrasnpirasi, dengan satuan Wm -2. Faktor keawanan (%), pada kondisi cerah=0 Normalized Difference Vegetation Index, salah satu indeks kehijauan suatu obyek dapat digunakan untuk memantau tingkat kekeringan dan kerapatan vegetasi. Near Infra Red, suatu kanal pada satelit Landsat dengan panjang gelombang μm. PC Personal Computer, merupakan istilah yang digunakan bagi seperangkat komputer lengkap dengan berbagai software untuk mengolah data, angka, gambar dan ekstrak data satelit. PCA Principle Component Analysis, sebuah metode statistika pengubah peubah prediktor yang saling berkorelasi erat menjadi peubah baru namun mampu menjelaskan total ragam peubah prediktor asal semaksimal mungkin, serta saling ortogonal.

13 Pixel Picture Element, adalah ukuran unit luasan terkecil dari gambar yang diambil oleh penginderaan jauh, di mana satu pixel berarti satu data, untuk data Landsat satu pixel berukuran 30 x 30 m, 60 x 60 m dan 120 x 120 m, tergantung kanal yang digunakan. r ah Tahanan aerodinamik (sm -1 ) Rosenberg (1974): 0.96 r ah = 31.9 u u: kecepatan angin normal pada ketinggian 1.2 m R Red, sebuah kanal dari satelit Landsat pada cahaya yang dapat dilihat (visible) dalam warna merah dengan panjang gelombang μm. ρ air Kerapatan udara lembab (1.27 kg m -3 ). R 2 adj Coefisien determination adjusted, koefisien determinasi terkoreksi menunjukkan besarnya ragam atau variasi peubah respon yang dapat dijelaskan oleh peubah prediktor. Makin tinggi nilai R 2 adj maka makin baik model. Radiasi Netto (R n ) RH RTH perkotaan Rural RTB R S in Energi bersih yang diterima oleh suatu permukaan dengan satuan Wm -2. Relative Humidity, kelembaban relatif merupakan gambaran jumlah kandungan uap air di udara dalam satuan persen. Ruang Terbuka Hijau Kota (Urban Green Space), diartikan sebagai bagian dari ruang terbuka wilayah perkotaan yang diisi oleh tumbuhan, tanaman dan vegetasi (endemik, introduksi) dari tingkat rumput, semak hingga pohon guna mendukung manfaat langsung dan taklangsung seperti rasa nyaman, aman, indah dan sejahtera. Kawasan pedesaan atau pinggiran merupakan lawan kata dari urban. Ruang Terbangun, merupakan istilah yang dipakai untuk menggambarkan suatu ruangan terbuka yang diisi oleh selain vegetasi seperti jalan, perkantoran, perumahan, serta berbagai atribut pelengkap kota, desa dan lain-lain dengan ciri permukaan keras dan kering. Radiasi gelombang pendek dari matahari yang masuk ke permukaan bumi dalam satuan Wm -2.

14 R S out R l in Radiasi gelombang pendek dari matahari yang keluar dari permukaan bumi dalam satuan Wm -2. Radiasi gelombang panjang yang diterima permukaan merupakan pantulan dari atmosfer dan awan dalam satuan Wm -2. R l out Radiasi gelombang panjang yang keluar dari permukaan dalam satuan Wm -2. S Sensible Heat Flux (H) Soil Heat Flux (G) Sub-urban Suhu Permukaan (T s ) Suhu Kecerahan (T B ) Suhu Udara (T a ) spektral radiance L λ spectral irradiance ( ESUN λ ) Td Standar deviasi model, merupakan gambaran besarnya penyimpangan model, makin kecil nilai S (mendekati nol), makin baik model. Perpindahan panas terasa, salah satu komponen neraca energi yang digunakan untuk memanaskan udara di atas permukaan secara konveksi, dengan satuan Wm -2. Perpindahan panas permukaan tanah, salah satu komponen neraca energi yang digunakan untuk memanaskan permukaan dan kedalaman tanah melalui proses konduksi, dengan satuan Wm -2. Kawasan perbatas antara urban dan rural dikenal juga sebagai kota kecil atau kota yang mulai berkembang. Suatu gambaran energi yang terdapat pada suatu permukaan bumi, dengan satuan o C atau K. Brigthness Temperature, suatu gambaran energi permukaan yang dihitung berdasarkan tingkat kecerahan permukaan (obyek yang dikaji), dengan satuan o C atau K. Suatu gambaran energi yang terdapat di atmosfer atau udara dan dapat dirasakan oleh tubuh serta dapat diukur dengan termometer, dengan satuan o C atau K. Jumlah energi yang dipancarkan/dipantulkan suatu obyek per unit luas dan panjang gelombang tertentu. Jumlah energi yang diterima suatu obyek per unit luas. Dew Point Temperature, suhu titik embun yaitu suhu yang tercapai saat terjadi pengembunan. σ Tetapan Stefan-Bolztman (5.67 x 10-8 Wm -2 K -4 )

15 THI Thermal Infrared UHI UCL Urban Visible Temperature Humidity Index, suatu indeks dengan satuan derajat Celsius sebagai besaran yang dapat dikaitkan dengan tingkat kenyamanan yang dirasakan populasi manusia di wilayah perkotaan. Suatu kanal pada satelit penginderaan jauh yang memiliki panjang gelombang hingga 12.50μm, dikenal sebagai kanal 6 untuk mengekstrak data suhu permukaan. Urban Heat Island, merupakan fenomena di perkotaan yang menggambarkan peningkatan suhu udara perkotaan dibandingkan wilayah sekitar kota (rural/desa), secara visual pada gambar isoterm spasial di peta seperti sebuah pulau dengan isoterm tertinggi terjadi diperkotaan. Urban Cover Layer, suatu lapisan yang menyelimuti perkotaan dan merupakan batas yang bertindak seperti selimut penyebab udara menjadi lebih panas di perkotaan. Perkotaan, sebuah pusat keramaian dengan berbagai atribut pelengkap kota seperti jalan, gedung, pusat perbelanjaan, pemukiman dan lainnya. Suatu kanal pada satelit penginderaan jauh yang memiliki panjang gelombang berkisar antara 0.3 hingga 0.7 μm pada cahaya tampak biru, hijau dan merah (sering disingkat sebagai RGB: red, green, blue).

16 DAFTAR ISI No. Text Hal ABSTRACT. i ABSTRAK PRAKATA. RIWAYAT HIDUP iv DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN v DAFTAR ISI. x DAFTAR TABEL xii DAFTAR GAMBAR xiv I. PENDAHULUAN Latar Belakang Kerangka Pemikiran Tujuan Penelitian Luaran Penelitian Kebaruan (Novelty) 4 II. TINJAUAN PUSTAKA Fenomena Pulau Panas Perkotaan (Urban Heat Island:UHI) Keterkaitan RTH dengan UHI Keterkaitan Kepadatan Populasi dengan UHI Keterkaitan Ruang Terbangun (RTB) dengan UHI Keterkaitan Kepadatan Kendaraan dengan UHI Dampak UHI terhadap THI dan Neraca Energi Penginderaan Jauh III. BAHAN DAN METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian Alat dan Bahan Metodologi Penelitian Menentukan Bentuk Hubungan RTH dan Suhu Udara Kontribusi RTH, Kepadatan Populasi, RTB, dan 35 Kepadatan Kendaraan terhadap UHI Kajian Dampak UHI terhadap THI dan Neraca Energi IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pendugaan Nilai Suhu Udara dari Landsat ii iii

17 4.2. Pendugaan Nilai RTH dari Landsat Penentuan Neraca Energi Penentuan Hubungan RTH dan Suhu Udara a. Pembahasan Persamaan RTH dan Suhu Udara Kontribusi RTH, Populasi, RTB dan Kendaraan terhadap UHI a. Pembahasan Fenomena UHI b. Simulasi dan Validasi Model Fenomena UHI Kajian Dampak UHI terhadap THI dan Neraca Energi a. Pembahasan Dampak UHI terhadap THI b. Simulasi dan Validasi Model UHI dan THI c. Dampak UHI terhadap Neraca Energi Permukaan d. Pembahasan Dampak UHI terhadap Fluks LE dan H e. Simulasi dan Validasi Model UHI dan Neraca Energi V. SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Saran VI. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Analisis Komponen Utama Persamaan regresi berganda antar komponen utama pertama dan kedua 103 dengan UHI setelah analisis rotasi varimax Hasil Lengkap penentuan hubungan UHI dan THI

18 DAFTAR TABEL No. Text Hal 1. Dinamika Luasan RTH Kawasan JABOTABEK Dinamika Proporsi RTH Kawasan JABOTABEK Jumlah penduduk, luas wilayah dan kepadatan 12 populasi perdekade wilayah JABOTABEK. 4. Luas lahan terbangun RTB (%) perdekade wilayah JABOTABEK Kepadatan kendaraan (unit/km 2 ) perdekade wilayah JABOTABEK Dampak UHI berdasarkan tipe iklim wilayah Selang kenyamanan beberapa negara Studi aplikasi citra landsat yang dikaitakan dengan iklim 21 kota Tahap mencari model regresi terpilih kalibrasi suhu udara Data suhu udara sebelum dan setelah kalibrasi wilayah JABOTABEK Tahun 1991, 1997 dan Nilai rataan RTH wilayah JABOTABEK Nilai koefisien determinasi (R 2 adj) dan standar deviasi model 58 (S) persaman RTH dan suhu udara 1991, 1997 dan Nilai kontanta dan koefisien persamaan RTH dan suhu udara 60 JABOTABEK 14. Laju perubahan suhu udara akibat perubahan RTH sebesar 64 5% di JABOTABEK Hasil uji korelasi antar peubah empat kota JABOTABEK Korelasi antar peubah baru dengan peubah asal dan total ragamnya 69 untuk empat kota JABOTABEK Kontribusi peubah prediktor dalam persen terhadap 70 UHI 18. Hasil simulasi dan validasi UHI empat kota JABOTABEK Nilai kontanta dan koefisien persamaan UHI dan THI JABOTABEK Perubahan THI akibat perubahan UHI berdasarkan interpretasi model persamaan JABOTABEK Hasil simulasi dan validasi THI empat kota JABOTABEK

19 22. Nilai kontanta dan koefisien persamaan fluks LE, H dan UHI JABOTABEK 23. Dampak UHI terhadap fluks LE dan H di empat kota JABOTABEK Nilai rasio Bowen di empat kota JABOTABEK 81 dibandingkan kota-kota lain Rasio nilai LE, H dan G wilayah JABOTABEK Simulasi dan Validasi nilai LE dan H JABOTABEK

20 DAFTAR GAMBAR No. Text Hal 1. Kerangka pemikiran keterkaitan RTH dengan UHI Fenomena UHI di malam hari, suhu udara (garis tebal), 5 suhu permukaan (garis putus-putus) Fenomena UHI secara spasial dalam bentuk isoterm tertinggi 6 di tengah gambar seperti sebuah pulau panas Fungsi RTH Perkotaan Wilayah studi Diagram alir penentuan bentuk hubungan RTH dan suhu udara Diagram alir kajian kontribusi RTH, kepadatan populasi, 39 RTB dan kepadatan kendaraan terhadap UHI Diagram alir dampak UHI terhadap THI, fluks LE dan H Model persamaan terpilih kalibrasi suhu udara Sebaran nilai suhu udara terkalibrasi hasil ekstraksi Landsat periode 1991, 1997 dan Nilai RTH(%) di Wilayah JABOTABEK Periode 1991, 1997 dan Perubahan radiasi netto (Rn), panas terasa (H), panas permukaan (G) dan panas laten (LE) tahun 91, 97 dan 2004 di lahan RTB (a,c,e) dan RTH (b,d,f) wilayah Jakarta Perubahan radiasi netto (Rn), panas terasa (H), panas permukaan (G) dan panas laten (LE) tahun 91, 97 dan 2004 di lahan RTB (a,c,e) dan RTH (b,d,f) wilayah Bogor Perubahan radiasi netto (Rn), panas terasa (H), panas permukaan (G) dan panas laten (LE) tahun 91, 97 dan 2004 di lahan RTB (a,c,e) dan RTH (b,d,f) wilayah Tangerang Perubahan radiasi netto (Rn), panas terasa (H), panas permukaan (G) dan panas laten (LE) tahun 91, 97 dan 2004 di lahan RTB (a,c,e) dan RTH (b,d,f) wilayah Bekasi Validasi model persamaan tahun 2004 untuk data tahun (a) dan data tahun 1997 (b) Validasi model persamaan hasil ekstraksi untuk data 1997 (a) dan model persamaan hasil ekstraksi 1997 untuk data 1991 (b) Bentuk persamaan terpilih antara RTH dengan suhu udara (Ta) pada 61 Tujuh wilayah kajian Perubahan suhu udara akibat perubahan RTH wilayah JABOTABEK Persamaan terpilih dampak UHI terhadap THI Dampak UHI terhadap fluks LE dan H di Jakarta (a dan b) Bogor (c dan d), Tangerang (e dan f) dan Bekasi (g dan h) 79

21 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Ruang Terbuka Hijau (RTH) JABOTABEK berkurang 23% selama periode Dalam periode yang sama terjadi peningkatan ruang terbangun (RTB) sebesar 23% (Zain, 2002). Pengurangan RTH diduga salah satu penyebab peningkatan suhu udara. Diperlukan penelitian untuk membuktikan dugaan tersebut. Peningkatan suhu udara perkotaan merupakan fenomena Urban Heat Island (UHI), yakni peningkatan suhu udara perkotaan (urban) dibandingkan wilayah suburban dan rural. Kajian UHI dengan pendekatan analisis data stasiun cuaca telah dilakukan oleh Hidayati (1990); Karyoto et al. (1992); Adiningsih (1997) dan Santosa (1998) didapatkan suhu udara kota Jakarta lebih tinggi o C dibandingkan wilayah suburban/rural. Dalam studi yang bertema keterkaitan RTH dan UHI di wilayah JABOTABEK dilakukan analisis dengan menggunakan data penginderaan jauh. Kelebihan penginderaan jauh dalam hal penyediaan data spasial rapat dengan akurasi baik serta cakupan wilayah yang luas telah dibuktikan oleh Streutker (2003). Sehingga keterbatasan jumlah stasiun cuaca konvensional secara spasial dapat ditutupi dengan penggunaan penginderaan jauh. Keunggulan lainnya dalam hal tersedianya multikanal, sehingga untuk sekali pengambilan data dapat dikeluarkan beberapa parameter secara bersamaan, dengan demikian penentuan hubungan keterkaitan antara RTH dan suhu udara menjadi potensial sebagai bahan kajian. Keterkaitan RTH dengan UHI dibuktikan oleh Oke (1998) dan McPherson (2000), keterkaitan kepadatan populasi dengan UHI dikaji oleh Stalling (2004) dan Pongracz et al.(2005), keterkaitan peningkatan ruang terbangun (RTB) dengan UHI dikemukakan oleh Belaid (2003) dan Weng (2003) serta keterkaitan kepadatan kendaraan dengan UHI diungkap oleh Adiningsih (1997) serta Yani dan Effendy (2003). Keberadaan RTH, populasi, RTB dan kepadatan kendaraan masing-masing secara terpisah terbukti sebagai penyebab UHI. Perlu ditelaah lebih jauh bagaimana kontribusi pengurangan RTH, kepadatan populasi,

22 2 peningkatan luasan RTB dan kepadatan kendaraan bila dikaji secara bersamaan. Sehingga dapat ditelaah lebih jauh kontributor paling dominan dari ke empat peubah yang secara terpisah berperanan besar terhadap UHI. Dampak UHI secara lokal terhadap perubahan kenyamanan dan neraca energi diungkap oleh Oke (1997) dan Voogt (2002), untuk wilayah nontropis. Perlu kajian dampak UHI terhadap Temperature Humidity Index (THI) untuk mengetahui perubahan kenyamanan dan kajian neraca energi permukaan perkotaan wilayah tropis, khususnya JABOTABEK. Pemilihan kajian pada wilayah JABOTABEK berdasarkan pada potensi terjadinya UHI lebih besar dan sebagai pusat pemerintahan serta sebagai aset nasional bangsa, diharapkan keluaran hasil penelitian bernilai strategis Kerangka Pemikiran Berdasarkan uraian yang dikemukakan pada sub-bab latar belakang, disusunlah kerangka pemikiran kajian kaitan RTH dengan UHI seperti yang disajikan pada Gambar 1. Gambar 1. Kerangka pemikiran keterkaitan RTH dengan UHI JABOTABEK Berdasarkan Gambar 1 dapat dijelaskan kerangka pemikiran penelitian didasarkan pada keberadaan RTH pada skala mikro memiliki fungsi ekologis dalam hal mengatur suhu udara, sehingga setiap kebijakkan mengubah RTH akan mengubah suhu udara. Kajian suhu udara pada wilayah perkotaan merupakan

23 3 fenomena UHI. Fenomena UHI berdasarkan kajian pustaka disebabkan banyak faktor, selain RTH. Faktor lain tersebut di antaranya kepadatan populasi (KPop), luasan RTB dan kepadatan kendaraan (KKdr). Fenomena UHI diyakini menyebabkan terjadinya perubahan indeks kenyamanan ( THI) dan juga perubahan ( ) neraca energi permukaan. Permasalahan-permasalahan yang muncul dari kerangka pemikiran tersebut adalah: (1) Bagaimanakah bentuk hubungan fungsional antara RTH dan suhu udara? (2) Bagaimana kontribusi RTH, peningkatan kepadatan populasi, RTB dan kepadatan kendaraan terhadap UHI? (3) Bagaimana dampak UHI terhadap THI dan neraca energi? Penelitian ini diarahkan untuk menjawab permasalahan-permasalahan tersebut Tujuan Penelitian Berdasar identifikasi permasalahan di atas, disusun tujuan yang hendak dicapai dalam penelitian sebagai berikut: 1. Menentukan bentuk hubungan RTH dan suhu udara dengan menggunakan data Landsat; 2. Mengkaji kontribusi RTH, kepadatan populasi, RTB dan kepadatan kendaraan terhadap UHI; 3. Mengkaji dampak UHI terhadap THI dan neraca energi Luaran Penelitian Adapun output atau luaran yang diharapkan dari penelitian dengan tema keterkaitan RTH dengan UHI wilayah JABOTABEK antara lain: 1. Memperkaya pengetahuan bidang klimatologi terapan khususnya keterkaitan RTH dengan UHI, serta kajian dampak UHI terhadap THI dan neraca energi permukaan wilayah perkotaan. 2. Mengungkap potensi pemanfaatan penginderaan jauh, khususnya data Landsat dalam kajian Klimatologi Terapan.

24 4 3. Masukan bagi pengambil kebijakan dan instansi terkait tentang pentingnya mempertahankan luasan RTH dalam menyusun rencana strategis pengembangan JABOTABEK Kebaruan (novelty) Sedikitnya ada tiga hal sebagai unsur kebaruan (novelty) dalam penelitian yang berjudul: Keterkaitan RTH dengan Urban Heat Island Wilayah JABOTABEK adalah: (1) Ditemukan keterkaitan RTH dengan suhu udara dalam bentuk persamaan kuantitatif. Sehingga dapat diketahui bahwa keberadaan RTH mutlak bagi suatu kawasan perkotaan agar didapatkan suhu udara pada batasan nyaman bagi penghuni perkotaan. (2) Dapat diketahui secara bersamaan bahwa RTH, kepadatan populasi, RTB dan kepadatan kendaraan berperan cukup besar dan nyata terhadap fenomena UHI perkotaan. Sehingga dapat diungkap bahwa setiap fenomena UHI disebabkan oleh peubah prediktor dominan yang berbeda. Hal ini terjadi akibat berbedanya karakteristik yang mendominasi setiap kota. (3) Upaya pengurangan UHI perkotaan secara nyata dapat memulihkan kondisi kenyamanan perkotaan melalui penurunan nilai indeks THI. Ketiga hal tersebut diharapkan sedikitnya menyumbang informasi bagi berbagai pihak terutama bagi kelompok pengkaji kawasan JABOTABEK. Serta pihak-pihak pemerhati masalah lingkungan perkotaan dan para pengambil kebijakan.

25 II. TINJAUAN PUSTAKA Fenomena Pulau Panas Perkotaan (Urban Heat Island:UHI) Menurut Voogt (2002) fenomena UHI merupakan gambaran peningkatan suhu udara urban (perkotaan) pada urban cover layer (UCL) atau lapisan di bawah gedung dan tajuk vegetasi dibandingkan wilayah rural (pinggiran), khususnya di malam hari yang tenang dan cerah (Gambar 2). Dinamakan pulau panas karena bentuk fenomena UHI bila digambarkan secara spasial berbentuk isoterm seperti sebuah pulau dengan suhu tertinggi di pulau tersebut dibandingkan areal sekitarnya (Gambar 3). Gambar 2. Fenomena UHI di malam dan siang hari, suhu udara (garis tebal), suhu permukaan (garis putus-putus) Sumber: Voogt (2002)

26 6 Gambar 3. Fenomena UHI secara spasial dalam bentuk isoterm tertinggi di tengah gambar seperti sebuah pulau panas Sumber: Voogt (2002) Beberapa hasil kajian UHI mencatat bahwa perbedaan suhu udara perkotaan lebih tinggi o C dibandingkan daerah daerah sekitarnya (daerah pinggiran/rural) di kota-kota tropis (Hidayati, 1990; Karjoto, et al., 1992; Santosa, 1998; Mulyana et al. (2003). Di negara subtropis fenomena UHI lebih dirasakan pada musim semi dan musim panas, terutama di malan hari. Suhu udara lebih tinggi sekitar 3-5 o C hingga dapat mencapai 8-10 o C sementara di siang hari hanya berbeda 1-2 o C. Hasil ini merupakan kesimpulan dari berbagai riset di negara-negara bagian USA yang dilakukan Givoni (1998), bahkan di Houston, Texas (USA) oleh Streuker (2003) hanya mendapatkan peningkatan sebesar 0.8 o C periode pada siang hari berdasarkan data satelit; di Kota Gothenburg, Swedia oleh Svenson dan Eliasson (2002) sebesar 4-8 o C di saat malam yang tenang dan cerah, sementara pada kondisi berangin dan berawan peningkatan suhu udara perkotaan hanya sebesar 2.5 o C. Sedangkan di Kota Phoenix (Arizona, USA) suhu udara malam hari meningkat sebesar 5 o C, di siang hari sebesar 3.1 o C (Baker, et al. 2003) Keterkaitan RTH dengan UHI Berdasarkan lokasinya RTH di JABOTABEK lebih tepat diartikan sebagai RTH perkotaan (urban green space), Zain (2002) menambahkan kata urban karena antara manusia dan RTH JABOTABEK terjalin interaksi yang erat,

27 7 sehingga RTH perkotaan diartikan sebagai bagian dari ruang-ruang terbuka suatu wilayah perkotaan yang diisi oleh tumbuhan, tanaman, dan vegetasi (endemik, introduksi) guna mendukung manfaat langsung dan atau tidak langsung yang dihasilkan oleh RTH dalam kota tersebut yaitu keamanan, kenyamanan, kesejahteraan dan keindahan wilayah perkotaan (Nurisjah et al., 2005). Nurisjah et al., (2005) mengungkapkan fungsi RTH baik RTH publik maupun RTH privat memiliki fungsi utama (intrinsik), yaitu fungsi ekologis dan fungsi tambahan (ekstrinsik), yaitu fungsi arsitektural, sosial, dan fungsi ekonomi. Secara tabular fungsi RTH perkotaan digambarkan sebagai berikut: Gambar 4. Fungsi RTH Perkotaan Sumber: Nurisjah et al., (2005) Hasil kajian Purnomohadi (1995) terhadap peran RTH dalam pengendalian kualitas udara di DKI Jakarta mendapakan hasil: RTH mampu menekan emisi CO, NOx dan Pb (melampaui baku mutu KepMenLH 02/1998) dari sektor transportasi (90%), industri (7%), sampah kota (3%) dan rumah tangga (< 1%) masing-masing sebesar 3%, 2% dan menekan emisi Pb sebesar 2% terhadap bobot emisi. Sehingga secara tidak langsung kehadiran RTH lewat reduksi emisi gas seperti NOx (termasuk gas rumah kaca, yang mempunyai kemampuan menyerap panas 300 kali dibandingkan CO 2 ) akan mengurangi dampak pemanasan baik lokal, maupun regional seperti fenomena UHI. Kajian Santosa dan Bey (1992) menemukan keberadaan Kebun Raya Bogor tetap nyaman terjaga dari pengaruh pembangunan fisik dan padatnya lalu

28 8 lintas kota dilihat dari nilai THI-nya sama dengan nilai THI hutan alami, sementara THI di sekitarnya melebihi nilai nyaman. Sehingga Kebun Raya Bogor tetap nyaman sebagai tempat rekreasi. Kaitan RTH dengan kenyamanan adalah akibat pengaruh langsung RTH dalam meredam radiasi matahari melalui efek penaungan. Secara bersamaan meredam penggunaan radiasi netto untuk memanaskan udara akibat proses transpirasi, sehingga kehadiran RTH membawa rasa nyaman dari segi suhu udara yang lebih rendah, juga suplai oksigen bagi makhluk hidup di sekitar RTH. Tipe RTH yang banyak terdapat di Jawa Barat berupa kebun berbagai tanaman hortikultura di sekitar rumah dikenal dengan istilah home garden menyebabkan turunnya suhu udara o C serta meningkatkan RH 3-4% di bandingkan lahan terbuka (Koesmaryono, et al. 2000). Hal ini berarti keberadaan RTH mampu meredam fenomena UHI serta mempertahankan THI pada batas nyaman. Hasil riset lapangan Zain (2002) kawasan JABOTABEK mengidentifikasi sedikitnya 9 tipe RTH: tanaman di gedung pemerintahan, tanaman di areal pusat bisnis, tanaman di areal industri, taman, RTH di pemukiman kota, RTH pemukiman pinggiran kota, pedesaan, areal sawah, serta hutan kota. Masingmasing tipe berbeda dalam efektivitasnya mengurangi suhu udara, berdasar kajian Irwan (1994) bentuk RTH yang menyebar dan terdiri dari berbagai tingkatan vegetasi (rumput, semak dan pohon) dapat mengurangi kebisingan sebesar 6%- 30%, debu sebesar 38%-68%, dan suhu udara di bawah tajuk sebesar o C dibandingkan RTH bergerombol, dan berbentuk jalur. Hal yang sama diungkap Misawa (1994) tentang efektivitas jalur hijau dengan lebar lebih dari 2 km, dengan kombinasi vegetasi rumput, semak dan pohon mampu meredam 75% debu perkotaan. Namun keberadaan RTH di banyak kota terancam oleh penyebab pengurangan RTH seperti, meningkatnya permintaan lahan untuk kawasan pemukiman, perluasan kota serta industri (Sudha and Ravindranath, 2000), meledaknya populasi (Oke, 1982; Shosshany and Goldshleger, 2002) serta urbanisasi (Ghosh, 1998; Murakami, et al., 2005). Akibatnya terjadi fenomena UHI yang berdampak pada perluasan wilayah tidak nyaman. Hal serupa

29 9 didapatkan oleh Khomarudin (2005) untuk kota Surabaya dan sekitarnya, dengan menggunakan data Landsat dan NOAA secara visual akibat perubahan lahan bervegetasi menjadi lahan perkotaan meningkatkan suhu udara yang berimplikasi pada meluasnya UHI. Namun hubungan secara empiris lewat persamaan matematika belum ditemukan. RTH lewat proses transpirasi secara efektif menggunakan energi netto sebagai panas laten (latent heat) sehingga meminimalkan penggunaan energi untuk memanaskan udara (sensible heat). Akibatnya pada lahan bervegetasi cenderung terasa lebih sejuk. Karena itu, Moll (1997) merekomendasikan kota harus memiliki RTH dengan luasan sekitar 40% dari luas totalnya atau setara dengan 20 pohon besar setiap 4 ribu m 2. Penghitungan tersebut didasarkan pada perhitungan neraca energi yaitu konversi radiasi netto lebih banyak digunakan untuk panas laten, sehingga mengurangi porsi sensible heat, akan efektif bila luasan RTH 40% dari luasan lokasi kota. Melalui kombinasi penaungan dan pendinginan udara lewat transpirasi, RTH dapat digunakan untuk mencegah UHI akibat perkembangan area perkotaan (Grimmond et al., 1996, Ca et al., 1998, Spronken-Smith dan Oke, 1998). Selama kawasan RTH (vegetasi) pada masa pertumbuhan aktif, maka laju CO 2 yang diserap dalam proses fotosintesis jauh lebih besar dibandingkan dengan laju pelepasan CO 2 dalam proses respirasi, sehingga hasil akhir terjadi penurunan CO 2 di atmosfer sehingga secara tidak langsung mencegah terjadinya dampak pemanasan global (McPherson, 2000). Selain RTH, badan air juga dapat mengontrol UHI, karena energi netto secara maksimal digunakan sebagai panas laten lewat proses evaporasi, sehingga energi untuk memanaskan udara dapat ditekan pada batas jumlah menimal, khususnya pada siang hari, hal ini dibuktikan oleh Shafir dan Alpert (1990) di Jerusalem, Israel dan di Kota Mexico oleh Oke, et al. (1999). Hasil penelitian terbaru mengenai luasan (ha) dan proporsi RTH (%) didasarkan pada analisis citra Landsat disajikan dalam bentuk Tabel 1 dan 2 sebagai berikut:

30 Tabel 1. Dinamika Luasan RTH Kawasan JABOTABEK 10 KABUPATEN / KOTA Luas Ruang Terbuka Hijau (ha) Luas Wilayah (ha) Kab. Bogor Bogor Kab. Bekasi Bekasi Depok Kab. Tangerang Tangerang DKI Jakarta Sumber: Agrissantika, et al. (2007) Berdasarkan Tabel 1 dan 2 terlihat bahwa hingga 2005 semua wilayah kabupaten secara luasan (ha) dan proporsi luasan RTH (%) masih mempunyai potensi besar dalam hal mengurangi peningkatan suhu udara dan meredam fenomena UHI. Potensi meredam UHI karena luasan RTH yang dimiliki wilayah kabupaten masih cukup luas, terutama di Kabupaten Bogor luasan RTHnya ha atau 85% dari total luas wilayah diikuti Kabupaten Bekasi dan Tangerang masing-masing ha (61%) dan ha (59%). Sedangkan wilayah perkotaan berada pada proporsi di bawah 50%, dengan RTH terendah di kota DKI Jakarta sebesar 11%. Tabel 2. Dinamika Proporsi RTH Kawasan JABOTABEK KABUPATEN / KOTA Proporsi Ruang Terbuka Hijau Kab. Bogor 96% 95% 93% 82% 84% Bogor 92% 87% 71% 49% 43% Kab. Bekasi 53% 49% 66% 57% 61% Bekasi 72% 70% 64% 40% 32% Depok 84% 90% 88% 65% 49% Kab. Tangerang 55% 69% 73% 54% 59% Tangerang 54% 44% 46% 27% 21% DKI Jakarta 51% 31% 28% 16% 11% Sumber: Agrissantika, et al. (2007)

31 Keterkaitan Kepadatan Populasi dengan UHI Peningkatan populasi secara langsung lewat emisi panas tubuh dan secara tidak langsung melalui aktivitas penghasil gas rumah kaca, terbukti secara lokal menyebabkan peningkatan suhu udara (Tso, 1996; Jauregui et al. 1997; Tayanc dan Toros, 1997; Brandsma et al. 2003; Chung et al. 2004; Mihalakakou et al. 2004, Stalling, 2004; Zhou, 2004). Intensitas UHI cenderung meningkat sejalan dengan peningkatan populasi dan atau luasan perkotaan (Park, 1986; Yamashita et al., 1989; Chow, 1992; Hogan dan Ferrick, 1998; Magee et al. 1999; Philandras et al. 1999, Torok et al. 2001; Hinkel et al Di Amerika Utara dan kota-kota di Eropa, Oke (1973) berhasil membuat model regresi dengan peubah prediktor tunggal ukuran populasi, sebesar 70% dapat menjelaskan peubah intensitas UHI. Dilanjutkan hasil penelitian Karl et al. (1988) di Amerika Serikat secara lokal suhu udara meningkat sebesar 1 o C setiap peningkatan populasi 100 ribu jiwa akibat urbanisasi. Pada skala regional Kukla et al. (1986) mencatat peningkatan suhu udara perkotaan sebesar 0.12 o C perdekade pada rentang periode Sebagai penelitian pionir, Viterito (1991) menduga peningkatan suhu udara perkotaan secara global di Amerika Serikat sebesar 0.19 o C akibat penambahan populasi 200 ribu jiwa atau lebih pada tahun Besaran UHI hasil penelitian yang dilakukan Pongracz et al. (2005) di 10 kota terpadat di Hungaria, Budapest didapatkan antara o C dengan menggunakan hasil ektraks data satelit Terra, dengan sensor MODIS. Pongracz menyimpulkan fenomena UHI yang terjadi di 10 kota Hungaria, Budapest disebabkan oleh makin meningkatnya jumlah penduduk. Besaran (magnitude) UHI tertinggi 2.1 o C disumbangkan oleh kota terpadat, sedangkan terendah 1.2 o C tercatat di kota berpopulasi terendah. Hasil penelitian terbaru di JABOTABEK mengenai populasi dan potensi kepadatan penduduk dari tahun 1961 hingga 2004 disajikan pada Tabel 3.

32 Tabel 3. Jumlah penduduk, luas wilayah dan kepadatan populasi perdekade wilayah JABOTABEK 12 Lokasi Jakarta Penduduk (jiwa) Luas (km 2 ) Kepadatan (pop/km 2 ) Bogor Penduduk (jiwa) Luas (km 2 ) Kepadatan (pop/km 2 ) Tangerang Penduduk (jiwa) Luas (km 2 ) Kepadatan (pop/km 2 ) Bekasi Penduduk (jiwa) Luas (km 2 ) Kepadatan (pop/km 2 ) Sumber: Rustiadi, et al. (2007) Berdasarkan Tabel 3 dan dikaitkan dengan hasil penelitian Oke (1973); Karl et al. (1988); Kukla et al. (1986); Viterito (1991) serta Pongracz et al. (2005), maka potensi UHI meningkat lebih besar di Jakarta diikuti Tangerang, Bekasi dan terendah di Bogor, bila dikaitkan dengan kepadatan populasi setiap kota Keterkaitan Ruang Terbangun (RTB) dengan UHI Modifikasi RTH menjadi RTB salah satu penyebab utama terjadinya fenomena UHI (Lo, et al., 1997). Yamashita dan Sekine (1991) menemukan bahwa perubahan penggunaan lahan (land use change) dari RTH menjadi RTB menjadi penyebab terjadi pemanasan secara lokal hingga regional. Skinner dan Majorowichz (1999) meneliti selama abad 20 telah tejadi perubahan RTH, khususnya hutan menjadi RTB akibat penebangan berakibat pada peningkatan suhu udara pada periode yang sama. Sehingga modifikasi RTH

33 13 menjadi RTB diduga menjadi penyebab utama terjadinya pemanasan di Cordillera barat daya Canada hingga Texas. Sedangkan Narisma dan Pitman (2003) mengobservasi dampak perubahan penutupan lahan menyebabkan peningkatan suhu udara maksimum pada skala lokal di kawasan Australia. Analisis dampak perubahan permukaan terhadap UHI secara lokal ditelaah oleh Kim (1992); Quattrochi dan Ridd (1994); Aseada et al. (1996); Schlatter dan Wilson (1997); Condella (1998); Unger et al.(2001); Belaid (2003) dan Weng (2003). Secara umum kajian-kajian tersebut menduga bahwa perubahan permukaan lahan berdampak pada peningkatan suhu secara lokal hingga o C untuk RTB di musim panas, hingga 5.6 o C di pusat RTB pada musim dingin. Hasil studi di utara China oleh Zhao dan Zeng (2002), di New Orleans oleh Sailor dan Fan (2002) dan di perkotaan dekat pantai oleh Atkinson (2003) mencoba mengungkapkan bahwa material bangunan yang banyak dipakai pada RTB sangat efektif dalam menyerap radiasi surya dan meradiasi energi balik ke atmosfer dekat permukaan menyebabkan percepatan peningkatan suhu udara di atasnya. Hal ini terjadi akibat secara bersama-sama, baik albedo, konduktivitas panas dan kapasitas panas pada RTB mendukung pemanasan udara di atasnya pada skala kajian lokal, regional dan global. Hasil penelitian terbaru mengenai dinamika luasan lahan terbangun (RTB) di kawasan JABOTABEK disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Luas lahan terbangun RTB (%) perdekade wilayah JABOTABEK Tahun Jakarta Bogor Tangerang Bekasi Sumber: Agrissantika et al. (2007) Berdasarkan Tabel 4 kawasan potensial mengalami UHI terbesar terjadi di Jakarta, diikuti Tangerang, Bekasi dan terendah di Bogor bila dikaitkan dengan luasan RTB masing-masing kota.

34 Keterkaitan Kepadatan Kendaraan dengan UHI Kepadatan kendaraan secara langsung mengemisikan panas lewat proses pembakaran pada saat kendaraan melaju ataupun macet, bahkan pada saat macet dapat lebih besar mengemisikan panas dibandingkan pada saat melaju. Secara tidak langsung kepadatan kendaraan menyumbang fenomena UHI lewat emisi gas rumah kaca khususnya NO x. Kemampuan NO x dalam menangkap panas sebesar 300 kali lipat diabndingkan gas CO 2, karenanya pada skala lokal dan regional sektor transportasi menjadi emiter terbesar bagi peningkatan UHI. Bila ditinjau dari skala ruang kajian, maka dampak langsung kepadatan kendaraan terhadap UHI terjadi pada skala lokal hingga regional, sedangkan dampak tidak langsung kepadatan kendaraan kontribusinya terhadap pemanasan global dunia menyumbang 24% secara total dari sektor energi atau terbesar kedua setalah akitivitas industri. Bahkan di beberapa kota negera berkembang seperti Jakarta, Surabaya, Bangkok, Manila sektor transportasi memberikan kontribusi paling utama dari sektor energi terhadap pemanasan global. Pada kajian yang dilakukan oleh Purnomohadi (1995); Adiningsih (1997), didapatkan bahwa pengemisi gas rumah kaca terbesar disumbangkan oleh sektor transportasi perkotaan, khususnya di Jakarta. Sehingga aktivitas transportasi padat disertai kemacetan secara langsung mengakumulasikan sejumlah panas dan secara tidak langsung mengemisikan gas rumah kaca ke udara, berdampak terhadap terakumulasinya panas, sehingga fenomena UHI terjadi di Jakarta. Pendapat yang sama pada kota lebih kecil dari Jakarta yaitu kota Depok, didapatkan hasil bahwa fenomena UHI telah terjadi di kawasan Depok. Diduga faktor penyebab utama fenomena UHI tersebut adalah telah terjadi peningkatan emisi gas rumah kaca penyebab peningkatan panas perkotaan dengan kontribusi terbesar dari sektor transportasi darat (Yani dan Effendy, 2003). Hasil dokumentasi terakhir yang dikumpulkan dari berbagai sumber termasuk data dari Dinas Lalu-Lintas Angkutan Jalan Raya (DLLAJR) tahun 2005 jumlah unit kendaraan serta kepadatan (unit/km 2 ) disajikan pada Tabel 5.

35 Tabel 5. Kepadatan kendaraan (unit/km 2 ) per-dekade wilayah JABOTABEK 15 Lokasi Jakarta Kendaraan (unit) Luas (km 2 ) Kepadatan (unit/km 2 ) Bogor Kendaraan (unit) Luas (km 2 ) Kepadatan (unit/km 2 ) Tangerang Kendaraan (unit) Luas (km 2 ) Kepadatan (unit/km 2 ) Bekasi Kendaraan (unit) Luas (km 2 ) Kepadatan (unit/km 2 ) Sumber: Yani dan Effendy, (2003) dan DLLAJ Jakarta, Bogor, Tangerang dan Bekasi, 2005 Berdasar Tabel 5, dapat dilihat bahwa wilayah Jakarta yang paling potensial dalam peningkatan UHI bila dikaitkan dengan tingkat kepadatan kendaraan. Hasil penelitian 3 tahun terakhir, didapatkan data peningkatan kendaraan rata-rata sebesar 11% pertahun dengan dominasi kendaraan roda dua (Ernawi, 2007) Dampak UHI terhadap THI dan Neraca Energi Dampak UHI secara lokal di wilayah beriklim dingin dan beriklim panas, dikemukan oleh Oke (1997), Givoni (1998) dan Voogt (2002). Secara rinci disajikan pada Tabel 6. Pada Tabel 6 terlihat bahwa dampak UHI terhadap kenyamanan, penggunaan energi, polusi udara, penggunaan air dan aktivitas biologis bernilai negatif di wilayah beriklim panas, sedangkan wilayah beriklim dingin UHI berdampak positif bagi kenyamanan, penggunaan energi dan aktivitas biologis

36 16 saat musim dingin dan gugur. Dampak positif dirasakan karena suhu udara di musim dingin dan gugur menjadi tidak sedingin jika tanpa UHI. Tabel 6. Dampak UHI berdasarkan tipe iklim wilayah Dampak Wilayah iklim dingin Wilayah iklim panas Kenyamanan manusia Penggunaan energi Positif di musim dingin dan gugur; negatif si musim semi dan panas Positif di musim dingin dan gugur; negatif si musim semi dan panas Polusi udara Negatif Negatif Penggunaan air Negatif Negatif Aktivitas biologis Positif Negatif Negatif sepanjang tahun Negatif sepanjang tahun Kenyamanan merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakan pengaruh keadaan lingkungan fisik atmosfer atau iklim terhadap manusia. Kondisi nyaman apabila sebagian energi manusia dibebaskan untuk kerja produktif dan upaya pengaturan suhu tubuh berada pada level minimal. Secara kuantitatif dinyatakan sebagai Temperature Humidity Index disingkat THI. Dirumuskan oleh Nieuwolt (1975), pada wilayah tropis. Mulyana (2003) mengaplikasikan rumusan tersebut untuk kajian aspek kenyamanan terhadap perkembangan perkotaan Bandung. Penggunaan Rumus Nieuwolt di Colombo, Sri Lanka, secara empiris mengaitkan hubungan THI dan kenyamanan populasi. Pada THI antara o C terdapat 100% populasi menyatakan nyaman, THI antara o C hanya 50% populasi merasa nyaman, serta pada THI > 27 o C sebanyak 100% populasi merasa tidak nyaman (Emmanuel, 2005). Penggunaan rumus Nieuwolt diterapkan pada beberapa kajian antara perasaan kenyamanan secara subjektif pada berbagai wilayah dengan kisaran nilai THI hasil perhitungan. Hasil kajian tersebut disajikan dalam bentuk tabel seperti pada Tabel 7.