KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI)

Transkripsi

1 TESIS KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) I NYOMAN SUARSA PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

2

3 TESIS KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) I NYOMAN SUARSA NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

4 KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) Tesis Untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Magister, Program Studi Agroteknologi, Program Pascasarjana Universitas Udayaa I NYOMAN SUARSA NIM PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii

5 LEMBAR PENGESAHAN Tesis ini telah disetujui Tanggal, 16 Desember 2015 Pembimbing I, Pembimbing II,. Prof. Dr. Ir I Putu Gede Ardhana, M.Agr, Sc, SH Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S. NIP NIP Mengetahui Ketua Program Studi Magister Agroteknologi Program Pascasarjana Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana, Dr. Ir. Gede Wijana, M.S. Prof. Dr.dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K) NIP NIP iii

6 PENETAPAN PANITIA PENGUJI Tesis ini telah diuji Pada tanggal, 22 Desember 2015 Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana Nomor : 4221/UN14.4/HK/2015 Ketua Sekretaris Anggota : Prof. Dr. Ir. I Putu Gde Ardhana, M.Agr., Sc., SH. : Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S. : 1. Dr. Ir. Gede Wijana, M.S. 2. Dr. Ir. Rindang Dwiyani, M.Sc. 3. Prof. Dr. Ir. I Wayan Suarna, M.S. iv

7 SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : I Nyoman Suarsa NIM : Program Studi : Magister Agroteknologi Judul Tesis : Kajian Tingkat Kekeringan di Bali pada Tahun El Nino Menggunakan Metoda Standardized Precipitation Index (SPI) Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku. Denpasar, Desember 2015 Yang membuat pernyataan I Nyoman Suarsa v

8 UCAPAN TERIMAKASIH Puji syukur penulis panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widi Wasa, atas Petunjuk dan AnugerahNya sehingga tesis ini dapat terselesaikan. Tesis ini disusun sebagai syarat dalam memperoleh gelar Magister di Program Studi Magister Pertanian Lahan Kering, Progam Pascasarjana, Universitas Udayana Denpasar dengan Judul KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI). Pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : Bapak Prof. Dr. Ir I Putu Gede Ardhana, M.Agr, Sc, SH, selaku pembimbing I yang telah memberikan masukan dan motifasi terhadap kesempurnaan penulisan ini. Terimakasih yang sebesarbesarnya pula penulis sampaikan kepada Ibu Dr. Ir Ni Luh Kartini, M.S, selaku Pembimbing II yang telah dengan sabar memberikan masukan sehingga penyempurnaan penulisan ini dapat selesai dengan cepat. Ucapan terimakasih yang sama penulis sampaikan kepada Bapak Prof. Dr. dr. Ketut Suastika, Sp.PD-KEMD, selaku Rektor Universitas Udayana yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas kepada penulis menyelesaikan pendidikan program Magister di Universitas Udayana. Ucapan terimakasih ini juga penulis sampaikan kepada Ibu Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S.(K), selaku Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Dr. Ir. Gede Wijana, M.S., selaku Ketua Program Studi Magister Agroteknologi atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa di Program Studi Magister Agroteknologi. Bapak Dr. Ir. Gede Wijana, M.S, Bapak Prof. Dr. Ir. I Wayan Suarna, M.S, Ibu Dr. Ir. Rindang Dwiyani, M.Sc, selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan dalam perbaikan tulisan ini sehingga menjadi lebih baik dan sempurna. Penulis juga mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak I Wayan Suardana, SE, MM, selaku Kepala Balai Besar Meteorologi, vi

9 Klimatologi dan Geofisika Wilayah III Denpasar yang telah memberi kesempatan dan fasilitas kepada penulis menyelesaikan pendidikan di Program Studi Magister Agroteknologi. Bapak I Nyoman Gede Wiryajaya, STP, MP, selaku Kepala Bidang Data dan Informasi yang telah memberikan motifasi dan arahan dalam perkuliahan pada Progam Studi Agroteknologi dan kepada seluruh Staf Pelayanan Jasa yang selalu memberikan dukungan baik moril dan spiritual kepada penulis sehingga menjadi penyemangat dalam proses penyelesaian penulisan ini, serta terimakasih atas hari-hari yang penuh warna dalam suka dan duka yang selalu menyertai penulis serta Istri dan anak-anak tersayang dan tercinta, terimakasih atas luangan waktu yang diberikan sehingga penulis dapat lebih berkonsentrasi dalam penyelesaian tulisan ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih dan apresiasi yang sebesarbesarnya kepada seluruh rekan kerja, saudara dan keluarga yang selalu mendukung dan menjadi penyemangat penulis dalam menempuh pendidikan Progam Studi Magister Agroteknologi di Universitas Udayana serta penyelesaian penulisan ini. Denpasar, Desember 2015 Penulis vii

10 ABSTRAK KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pola curah hujan bulanan di wilayah Bali, mengetahui tingkat kekuatan El Nino terhadap curah hujan di Bali dan untuk mengetahui tingkat kekeringan secara meteorologis di wilayah Bali ketika terjadi El Nino. Tingkat kekeringan di wilayah Bali diukur menggunakan metode SPI (Standardized Precipitation Index). Intensitas El Nino ditentukan dengan menggunakan nilai Anomali Suhu Muka Laut daerah Samudera Pasifik Ekuator bagian tengah atau daerah Nino 3,4. Penelitian ini menggunakan data curah hujan bulanan 53 (lima puluh tiga) titik pos hujan yang tersebar merata diseluruh Bali dan data suhu muka laut daerah El Nino 3,4 periode tahun Kondisi curah hujan bulanan dan panjang musim di wilayah Bali sangat bervariasi, bagian tengah wilayah Bali adalah daerah yang memiliki nilai curah hujan bulanan yang lebih tinggi dan lama musim hujan lebih panjang jika dibandingkan dengan wilayah lainnya. El Nino yang terjadi pada tahun 1997/1998 dengan Intensitas Kuat, sedangkan El Nino yang terjadi pada tahun 2009/2010 dengan Intensitas Lemah Sedang. El Nino dengan Intensitas Kuat (1997/1998) curah hujan seluruh wilayah Bali mengalami penurunan dari normalnya dengan sifat hujan bawah normal. El Nino dengan intensitas lemah-sedang (2009/2010) sifat hujan yang terjadi di wilayah Bali sangat bervariasi dari Bawah Normal hingga Atas Normal. El Nino dengan Intensitas Kuat (1997/1998) kondisi kekeringan agak kering hingga sangat kering konsisten terjadi di bagian selatan Bali, pesisir pantai Gianyar, Klungkung dan sebagian Karangasem. El Nino tahun 2009/2010 dengan Intesitas Lemah- Sedang umumnya kondisi kekeringan di wilayah Bali dalam kategori Normal. Kata Kunci : Kekeringan, El Nino, Curah Hujan dan SPI viii

11 ABSTRACT STUDY OF DROUGHT IN BALI WHEN THE EL NINO USING STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) This study aimed to determine the pattern of monthly rainfall in the region of Bali, the strength of the El Nino level against rainfall and drought level during El Nino in Bali, meteorologically. Drought level was measured by using SPI (Standardized Precipitation Index). The Intensity of El Nino was determined by using Sea surface temperature near Central Pacific Equator or Nino 3.4. The used data consist of monthly rainfall from 53 rainfall Post stations distributed around Bali and Sea surface temperature of Nino 3.4 area during Monthly rainfall and the length of the season are a greatly varied in Bali region. Central Bali is the area which has higher monthly rainfall and longer wet season duration than other areas. El Nino that occurred in 1997/1998 had strong intensity, while El Nino that occurred in 2009/2010 had weak medium intensity. The strong Elnino (1997/1998) caused a decreasing rainfall level for all Bali, which was becoming below normal. During weak-medium El Nino event (2009/2010), rainfall level was a greatly varied from below normal till above normal. Whereas, during the Strong El Nino (1997/1998), drought level was about rather high till very high, happened consistently at southern Bali, nearshore of Gianyar, Klungkung and mostly of Karangasem. During weak-medium El Nino event (2009/2010), generally drought level was normal. Keywords : Drought, El Nino, Rainfall and SPI ix

12 RINGKASAN KAJIAN TINGKAT KEKERINGAN DI BALI PADA TAHUN EL NINO MENGGUNAKAN METODA STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX (SPI) El Nino merupakan penampakan air permukaan laut yang panas yang tidak normal di wilayah Pasifik Equator bagian Timur dan Tengah. Peningkatan atau penurunan suhu permukaan laut yang melebihi suhu klimatologisnya dalam suhu rata-rata 30 tahun mengakibatkan adanya penyimpangan atau anomali. Anomali positif berarti suhu permukaan lautnya lebih panas dari kondisi normalnya maka terjadi El Nino, dan sebaliknya bila anomalinya negatif berarti terjadi suhu permukaan laut lebih dingin dari kondisi normalnya maka terjadi La Nina (Bayong, 2008).Berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan Yamagata (2003) dan Harijono (2008) menunjukkan bahwa curah hujan di wilayah Indonesia sangat dipengaruhi oleh fenomena El Nino dan sangat dirasakan terjadi di wilayah Indonesia bagian Timur dan Tengah. Semakin ke Barat El Nino kurang berpengaruh terhadap kondisi curah hujan di wilayah tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan menganalisis pola kekeringan yang terjadi di Bali ketika terjadi gangguan El Nino, keputusan tersebut karena fenomena El Nino sangat berpengaruh terhadap kondisi curah hujan di wilayah bagian timur dan tengah Indonesia (Harijono, 2008). Penghitungan indeks kekeringan dalam penelitian ini menggunakan metode SPI, metode ini menggunakan data curah hujan sebagai masukan. Metode SPI (Standardized Precipitation Index) dalam penelitian ini untuk menghitung Tingkat kekeringan di wilayah Bali. Metode ini dikembangkan oleh McKee pada tahun Perhitungan nilai SPI berdasarkan jumlah sebaran gamma yang didefinisikan sebagai fungsi frekuensi atau peluang kejadian sebagai berikut (Sonjaya, 2007 dan Rejeki, 2013). Data hujan bulanan sebagai masukan dari 53 (lima puluh tiga) pos hujan yang tersebar merata di seluruh Bali. Selama periode El Nino dengan intensitas kuat pada bulan Juli 1997 hingga Maret 1998 kondisi sifat hujan hampir seluruh Bali memperlihatkan dalam kategori di Bawah Normal. Kondisi tersebut dapat diartikan bahwa ketika terjadi El Nino x

13 dengan intensitas kuat hampir diseluruh Bali mengalami penurunan jumlah curah hujan dibandingkan biasanya. Kondisi sifat hujan bulanan ketika terjadi El Nino dengan intensitas lemah-sedang pada bulan Juli 2009 hingga April 2010 sangat bervariasi. Sifat hujan bawah normal terjadi disekitar wilayah pesisir pantai utara, selatan dan timur wilayah Bali serta daerah Nusa Penida. Untuk daerah bagian tengah dan barat wilayah Bali sifat hujan bulanan yang terjadi normal bahkan hingga di atas normal. Dengan demikian, kondisi sifat hujan bulanan selama terjadi El Nino dengan intensitas lemah-sedang periode tahun di wilayah Bali sangat bervariasi. Kesimpulan dari penelitian ini Kondisi curah hujan bulanan dan panjang musim di wilayah Bali sangat bervariasi, bagian tengah wilayah Bali adalah daerah yang memiliki nilai curah hujan bulanan yang lebih tinggi dengan lama musim hujan lebih panjang jika dibandingkan dengan wilayah lainnya. Tingkat kekuatan El Nino terhadap dampak kekeringan secara meteorologi dengan metoda SPI yang terjadi pada tahun 1997/1998 memperlihatkan Intensitas Kuat, sedangkan El Nino pada tahun 2009/2010 dengan Intensitas Lemah Sedang, dan El Nino pada tahun 1993, 1994, 2003, 2004 dan 2005 dengan kondisi normal. Tingkat Kekuatan El Nino dengan Intensitas Kuat (1997/1998) memperlihatkan curah hujan di seluruh wilayah Bali mengalami penurunan dari biasanya dengan sifat hujan di bawah normal, sedangkan tingkat kekuatan El Nino dengan intensitas lemah-sedang (2009/2010) dengan sifat hujan yang terjadi di wilayah Bali sangat bervariasi dari di Bawah Normal hingga di Atas Normal, Tingkat Kekuatan El Nino dengan Intensitas Kuat (1997/1998) memperlihatkan kondisi kekeringan dengan kondisi agak kering dan kondisi ini hingga sangat kering konsisten terjadi di bagian selatan Bali dan pesisir pantai Kabupaten Gianyar, Klungkung dan sebagian Karangasem. Tingkat Kekuatan El Nino dengan intensitas Lemah-Sedang (2009/2010) umumnya memperlihatkan kondisi kekeringan di wilayah Bali dalam kategori Normal. Tingkat Kekuatan El Nino dalam Kondisi Normal (1993, 1994, 2003, 2004 dan 2005) memperlihatkan kondisi kekeringan dalam keadaan normal yang terjadi di seluruh wilayah Bali. xi

14 DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL... Halaman i PERSYARATAN GELAR... LEMBAR PENGESAHAN... PENETAPAN PANITIA PENGUJI... SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT... UCAPAN TERIMA KASIH... ABSTRAK... ABSTRACT... RINGKASAN... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ii iii iv v vi viii ix x xii xv xvi xix BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Kondisi Topografi Bali Definisi Kekeringan... 6 xii

15 2.3. Jenis-jenis Kekeringan Kekeringan Meteorologis Kekeringan Pertanian Kekeringan Hidrologis El Nino dan Pengaruhnya Di Indonesia Pengertian El Nino Pengaruh El Nino di Indonesia BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS Kerangka Berpikir Konsep Hipotesis Penelitian BAB IV METODE PENELITIAN Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi Penelitian Waktu Penelitian Ruang Lingkup Penelitian Bahan dan Alat Penelitian Jenis dan Sumber Data Prosedur Penelitian Teknik Pengumpulan Data Perhitungan Indeks Kekeringan Dengan Metode SPI Penentuan Tingkat Intensitas El Nino Prosedur Pengolahan Data xiii

16 BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN Pola Curah Hujan Di Bali Kabupaten Badung Kabupaten Gianyar Kabupaten Tabanan Kabupaten Bangli Kabupaten Buleleng Kabupaten Jembrana Kabupeten Karangasem Kabupaten Klungkung \ 33 \ 34 \ Intensitas El Nino Kondisi Sifat Hujan Bulanan Provinsi Bali Ketika El Nino Kondisi Kekeringan Secara Meteorologis di wilayah Bali Tingkat Kekuatan El Nino Dengan Intensitas Kuat Tingkat Kekuatan El Nino Dengan Intensitas Lemah Tingkat Kekuatan El Nino Dengan Kondisi Normal BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xiv

17 DAFTAR TABEL Gambar Teks Hal Lokasi Pos Hujan Curah Hujan Penelitian Kriteria El Nino berdasarkan ASML Nilai ASML (⁰C) bulanan daerah Nino 3,4 periode tahun (Warna Merah tahun Kejadian El Nino yang diteliti, Warna Kuning tahun El Nino ketika normal yang digunakan menghitung SPI) xv

18 DAFTAR GAMBAR Gambar Teks Hal Peta kondisi topografi wilayah Bali Diagram pembagian kekeringan menurut sudut pandang keilmuan terhadap waktu Kondisi suhu muka laut di Samudera Pasifik Ekuatorial (a) Keadan Normal (b) Keadaan El Nino Pengaruh El Nino terhadap Curah Hujan di Indonesia Timur Tengah Sebagian Barat Indonesia Pembagian daerah Nino.... Kerangka Berpikir Penelitian Daerah Penelitian dan Sebaran Pos Hujan BMKG Penakar Hujan Manual Distribusi Normal Baku dengan Mean 0 dan Standar Deviasi Diagram alir pengolahan data Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Kapal (b). Ngurah R Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Plaga (b). Abiansemal Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Celuk (b). Peliatan Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Krmbitan (b). Bongan Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Baturiti (b). C.Kuning Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Pengotan (b). Kntamani Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Kembangsari (b). Catur Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Bangli (b). Sdmbunut Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Bsngbiu (b). Wanagiri Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Tejakula (b). Sumber xvi

19 Klampok Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Bengkala (b). Gretek Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Tetelan (b). Pohsanten Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Melaya (b). Palasari Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Kubu (b). Besakih Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Duda (b). Sidemen Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Singarata (b). Ulakan (c). Amlapura Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Tista (b). Abang (c). Kubu Grafik rata-rata curah hujan bulanan (a). Dawan (b). Sampalan (c). Prapat Grafik Intensitas El Nino dengan menggunakan data anomali suhu muka laut bulanan daerah Nino 3,4 tahun (lingkaran coklat El Nino, lingkaran hijau La Nina) Peta Sifat Hujan selama periode El Nino dengan Intensitas Kuat Tahun 1997/1998 di Wilayah Bali Peta Sifat Hujan selama periode El Nino dengan Intensitas Lemah-Sedang Tahun 2009/2010 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode JFM Tahun 1997 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode AMJ Tahun 1997 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode JAS Tahun 1997 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode OND Tahun 1997 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode JFM Tahun 1998 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode AMJ Tahun 1998 di Wilayah Bali xvii

20 5.28. Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode JAS Tahun 1998 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode JAS Tahun 2009 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode OND Tahun 2009 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI periode JFM Tahun 2010 di Wilayah Bali Peta Kondisi Kekeringan Berdasarkan Metode SPI pada kasus El Nino Normal (Tahun 1993,1994, 2003, 2004, 2005) (a). Periode JFM (b). Periode AMJ (c). Periode JAS (d). Periode OND xviii

21 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Teks Hal. 1. Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Badung dan Denpasar Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Bangli Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Buleleng Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Gianyar Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Jembrana Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Karangasem Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Klungkung Data Curah Hujan Bulanan Kabupaten Tabanan xix