PERILAKU CURAH HUJAN DI BEBERAPA KAWASAN DI INDONESIA PADA SAAT FENOMENA MONSUN DAN DIPOLE MODE SALING BERINTERAKSI WINDA PUSPITA SARI

Transkripsi

1 PERILAKU CURAH HUJAN DI BEBERAPA KAWASAN DI INDONESIA PADA SAAT FENOMENA MONSUN DAN DIPOLE MODE SALING BERINTERAKSI WINDA PUSPITA SARI DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 ii PERILAKU CURAH HUJAN DI BEBERAPA KAWASAN DI INDONESIA PADA SAAT FENOMENA MONSUN DAN DIPOLE MODE SALING BERINTERAKSI WINDA PUSPITA SARI SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Mayor Meteorologi Terapan DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

3 iii ABSTRACT WINDA PUSPITA SARI. Rainfall Behavior in some Area Over Indonesia When Monsoon and Dipole Mode Phenomenon have Interaction. Supervised by Sonni Setiawan, M.Si and Dr. Eddy Hermawan. This study based on Monsoon as one of regional climate phenomenon over Indonesia. In additoon, Indian Ocean Dipole as coupled ocean-atmosphere phenomena also take its own role for rainfall variability over Indonesia. According to that, this study was done under assumption when Monsoon and Indian Ocean Dipole is interacting. Study areas of rainfall is Lampung, Pontianak, Indramayu, Banjar Baru for time period used satellite TRMM 3B43 data. Monsoon index data used for this study are ISMI (Indian Summer Monsoon Index), AUSMI (Australian Monsoon Index), and WNPMI (Western North Pacific Monsoon Index). The results of Power Spectral Density (PSD) and Wavelet analyses on rainfall anomalies and monsoon index data showed 12 months as strong rainfall and monsoon oscillations signal. Dominant oscillation pattern of IOD is about 38 months. The result of regression analyses showed significant relationship between rainfall anomaly and ASMI data. Therefore, it is suggested that the AUSMI and IOD data can be used to analyze the rainfall variability over Indonesia. In this study, rainfall prediction models of study area based on ASMI and IOD data developed by using multivariate regression method with early model of each region Lampung Yt = 0.153X t X t X t , Pontianak Yt = 0.053X t X t X t , Banjarbaru Yt = 0.108X t X t X t , and Indramayu Yt = 0.162X t X t X t Box-Jenkins method based on ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) used to prediction model that close to time series data of rainfall anomaly over Lampung is ARMA (2,2) 12 with model equation Z t = -0,0245Z t-12-0,9711z t-24 + a t -0,0013a t ,8560a t-24. Prediction model for Pontianak is ARMA (2,2) 12 with Z t = Z t Z t-24 + a t a t a t-24, Banjar baru is ARMA (1,1) 12 with Z t = Z t-12 + a t a t-12, and Indramayu is ARMA (1,1) 12 with Z t = -1,0037Z t-12 + a t + 0,9363a t-12. Referred to their coefficient of correlation, Lampung and Indramayu have good models of rainfall prediction. Keywords: Monsoon, Dipole Mode, Multivariate Regression, ARIMA

4 iv RINGKASAN WINDA PUSPITA SARI. Perilaku Curah Hujan di Beberapa Kawasan di Indonesia Pada Saat Fenomena Monsun dan Dipole Mode Saling Berinteraksi. Dibimbing oleh Sonni Setiawan, M.Si dan Dr. Eddy Hermawan. Penelitian ini didasarkan pada Monsun sebagai salah satu fenomena iklim regional. Selain itu Indian Ocean Dipole merupakan fenomena couple antara atmosfer dan laut yang memiliki peran penting dalam variabilitas curah hujan di Indonesia. Menurut itu, studi ini dilakukan dengan asumsi ketika Monsun dan IOD berinteraksi. Kajian wilayah studi curah hujan meliputi Lampung, Pontianak, Indramayu dan Banjar Baru untuk periode Januari 1998 Agustus 2010 dengan menggunakan data TRMM 3B43. Data indeks monsun yang digunakan adalah ISMI (Indian Summer Monsoon Index), WNPMI (Western North Pacific Monsoon Index) dan AUSMI (Australian Monsoon Index). Hasil Power Spektral Density (PSD) dan Analisis Wavelet pada anomali curah hujan dan data indeks monsun menunjukkan pola osilasi dominan 12 bulanan dimana curah hujan dan sinyal monsun yang kuat. Sedangkan pola osilasi dominan IOD sekitar 38 bulan. Hasil analisis regresi menunjukkan hubungan yang signifikan antara anomali curah hujan dengan data AUSMI. Oleh karena itu, AUSMI dan IOD dapat digunakan untuk menganalisis varibialitas curah hujan di Indonesia. Dalam studi ini, model prediksi fenomena interkoneksi antara AUSMI dan IOD dikembangkan dengan menggunakan metode regresi multivariat dengan model awal masing-masing wilayah kajian Lampung Yt = 0.153X t X t X t , Pontianak Yt = 0.053X t X t X t , Banjarbaru Yt = 0.108X t X t X t , dan Indramayu Yt = 0.162X t X t X t Metode Box- Jenkins berdasarkan ARIMA (Autoregressive Integrated Moving Average) digunakan untuk prediksi data deret waktu anomali curah hujan untuk Lampung adalah ARMA (2,2) 4 dengan pesamaan Z t = -0,0245Z t-12-0,9711z t-24 + a t -0,0013a t ,8560a t-24. Model prediksi untuk Pontianak adalah ARMA (2,2) 12 dengan Z t = Z t Z t-24 + a t a t a t-24, Banjar baru adalah ARMA (1,1) 12 dengan Z t = Z t-12 + a t a t-12, dan Indramayu adalah ARMA (1,1) 12 with Z t = -1,0037Z t-12 + a t + 0,9363a t-12 Berdasarkan dari nilai koefisien korelasi, Lampung dan Indramayu memiliki model prediksi curah hujan yang baik. Kata kunci: Monsun, Dipole Mode, Regresi Multivariat, ARIMA

5 v Judul Skripsi : Perilaku Curah Hujan di Beberapa Kawasan di Indonesia Pada Saat Fenomena Monsun dan Dipole Mode Saling Berinteraksi Nama : Winda Puspita Sari NIM : G Menyetujui Pembimbing I, Pembimbing II, (Sonny Setiawan, M. Si) (Dr. Eddy Hermawan) NIP: NIP: Mengetahui : Ketua Departemen Geofisika dan Meteorologi (Dr. Ir. Rini Hidayati, MS) NIP: Tanggal Lulus :

6 vi PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas Rahmat dan Hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Perilaku Curah Hujan di Beberapa Kawasan di Indonesia Disaat Fenomena Monsun dan Dipole Mode Saling Berinteraksi. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Sonny Setiawan, M.Si. sebagai pembimbing I dan Bapak Dr. Ir. Eddy Hermawan, M.Sc. sebagai pembimbing II, yang telah banyak memberikan pengarahan, ilmu, masukan dan bimbingan sampai tugas akhir ini terselesaikan. 2. Bapak Ir. Hallimurrahman, MT selaku Kepala Bidang Pemodelan Iklim. Staf LAPAN Bandung: Pak Teguh, Pak Terson, Pak Martono dan Kak Mian. 3. Seluruh dosen Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB 4. Staf Tata Usaha Departemen Geofisika dan Meteorologi IPB 5. Mama, papa dan seluruh keluarga besar terima kasih atas do a, kasih sayang, serta dukungannya. 6. Teman seperjuangan Riri Lady Rainbow, Nanas, Kak Riski, Edu, kak Robi yang selalu setia, terima kasih atas bantuan, kebersamaan, perhatian, masukan, dan dorongan semangat. 7. Seluruh teman GFM 44 Kabinet Lebay yang telah memberikan kenangan yang berharga selama di GFM. 8. Teman teman GFM 43, GFM 45, GFM 46 dan GFM 47 atas senyum dan semangatnya. 9. Teman-teman Pondok Bidadari : Inzz, Gabby, Tika, Kristin, Fany, Fatma, Nurul, Kadut, Nyenyo, Tiko, Cia, Eva, dan kucingku tersayang Cemong ; Bun-bun, Fadhil bulet, santi, Tile, Dimas, Bdil, Teman-teman Istana Ceria, Teman-teman Reginers Bateng : kak ryan, Ibu, kak meiji, pietri, kak vivit, kak sekar, citra. Atas kebersamaan, candaan dan dorongan semangat. 10. Semua pihak yang telah membantu yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari tugas akhir ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis berbesar hati untuk menerima saran, kritik, dan masukan yang sifatnya membangun. Semoga tugas akhir ini bermanfaat. Bogor, Mei 2012 Winda Puspita Sari

7 vii RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Rembang, pada tanggal 01 April 1989 sebagai anak kedua dari dua bersaudara pasangan Junari dan Sri Hartini. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di Sekolah Dasar Negeri 01 Plawangan tahun Di tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 01 Kragan, lulus tahun Kemudian penulis melanjutkan ke tingkat Sekolah Menengah Atas (SMA) Sint Louis Semarang dan lulus tahun Pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Meteorologi Terapan. Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di sejumlah organisasi kemahasiswaan, yakni sebagai staf Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Agric-Basketball IPB tahun , staf Unit Kegiatan Mahasiswa (UKM) Volley IPB tahun , staf Departemen PSDM Himpunan Mahasiswa Agrometeorologi (HIMAGRETO) tahun Selain itu, penulis juga aktif dalam berbagai kepanitiaan kegiatan di IPB. Selain itu penulis juga mengikuti berbagai kepanitiaan seperti Olimpiade Mahasiswa IPB tahun 2008 dan 2009, Gebyar Nusantara (GENUS) tahun 2008, Meteorologi Interaktif (METRIK) tahun 2008 dan Penulis juga melakukan beberapa kegiatan magang. Kegiatan magang tersebut dilaksanakan di Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) Bandung di bidang Pemodelan Iklim, Pusat Pemanfaatan Sains atmosfer dan Iklim 12 Juli Agustus Pada tahun 2011 penulis mengikuti International Symposium on The 10 th Annyversary of the Equatorial Atmosphere Radar (EAR) di Jakarta. Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana, penulis melakukan penelitian dengan judul Perilaku Curah Hujan di Beberapa Kawasan di Indonesia Disaat Fenomena Monsun dan Dipole Mode Saling Berinteraksi, di bawah bimbingan bapak Sonny Setiawan, M. Si dan Dr. Eddy Hermawan.