Evaluasi Hasil Pelaksanaan Teknologi Modifikasi Cuaca di Jawa Barat Menggunakan Analisis Data Curah Hujan

Transkripsi

1 Evaluai Hail Pelakanaan Teknologi Modifikai Cuaca di Jawa Barat Menggunakan Analii Data Curah Hujan Budi Haroyo 1, Untung Haryanto 1, Tri Handoko Seto 1, Sunu Tikno 1, Tukiyat 1, Samul Bahri 1 1. PENDAHULUAN DAS Citarum terletak di Propini Jawa Barat, Indoneia. Dengan ketiga waduk kakadenya yaitu Waduk Saguling, Cirata dan Jatiluhur, DAS Citarum mempunyai peranan yang angat trategi karena mampu memberikan paokan air bagi berbagai kebutuhan di daerah hilir. Aliran Sungai Citarum menjadi umber paokan bagi kebutuhan air irigai, kebutuhan air baku bagi Peruahaan Daerah Air Minum (PDAM) di beberapa kabupaten di Jawa Barat dan DKI Jakarta erta untuk kawaan indutri yang berada di wilayah Kota Jakarta dan ekitarnya. Selain memberikan paokan air untuk berbagai kebutuhan di daerah hilir, aliran Sungai Citarum juga dimanfaatkan untuk Pembangkit Litrik Tenaga Air (PLTA) yang mampu menghailkan energi litrik rata-rata ebear juta KWh per tahun. Untuk mengantiipai dan mengatai kondii defiit air aat muim kemarau di ketiga waduk terebut, para pengelola waduk DAS Citarum, yaitu Perum Jaa Tirta II (Waduk Jatiluhur) PLTA Cirata (Waduk Cirata) dan PLTA Saguling (Waduk Saguling) kerap kali meminta jaa UPT Hujan Buatan BPPT untuk melakukan kegiatan modifikai cuaca guna meningkatkan curah hujan di DAS Citarum. Terhitung ejak tahun 1980 hingga ekarang kegiatan modifikai cuaca di DAS Citarum udah dilakukan lebih dari 20 kali, baik untuk tujuan riet maupun operaional pelayanan. Sepanjang ejarah kegiatan modifikai cuaca yang udah dilakukan oleh UPT Hujan Buatan BPPT, hail kegiatan umumnya elalu dievaluai berdaarkan pendekatan aliran yang mauk ke dalam waduk (inflow) yang dihailkan elama periode pelakanaan kegiatan. Selama bertahuntahun, pola evaluai eperti ini yang diepakati oleh UPT Hujan Buatan BPPT elaku penyedia jaa dengan para pengguna jaanya. Bruintje (1999) menyebutkan bahwa evaluai hail kegiatan modifikai dapat dilakukan dalam dua metode pendekatan, yaitu ecara tatitik dan ecara fiik. Salah atu evaluai hail kegiatan modifikai ecara tatitik dengan menggunakan data curah hujan adalah penelitian yang dilakukan oleh Morion etal (2009) untuk erangkaian kegiatan modifikai cuaca yang dilakukan di Tamania. 1 Peneliti pada UPT Hujan Buatan Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Indoneia Gedung 1 BPPT Lantai 19, Jalan MH. Thamrin No. 8, Jakarta - Indoneia Paper ini mencoba untuk membuat perhitungan penambahan curah hujan elama periode pelakanaan kegiatan modifikai cuaca di DAS Citarum ebagai bentuk lain dari udut pandang evaluai hail kegiatan modifikai cuaca dengan menggunakan pendekatan tatitik. DAS Citarum dipilih ebagai lokai tudi berkaitan dengan jumlah frekueni kegiatan modifikai cuaca di daerah terebut yang relatif banyak dan keterediaan data hitori yang relatif lebih lengkap dibandingkan dengan daerah lain di Indoneia yang juga pernah dilakukan kegiatan modifikai cuaca. Data curah hujan hitori yang terkumpul ebagai bahan penyuunan paper ini hanya teredia untuk daerah di ebelah barat DAS Citarum. Berdaarkan alaan terebut, paper ini hanya melakukan analii penambahan curah hujan hail kegiatan modifikai cuaca untuk periode kegiatan yang arah upwind-nya beraal dari arah baratan. DAS Ciadea dan Cimandiri di wilayah Sukabumi yang berada di ebelah barat daerah taget DAS Citarum ditentukan ebagai daerah kontrol tentatif (Gambar 1). Gambar 1. Peta 3 Dimeni Lokai DAS Citarum (Target) dan DAS Ciadea-Cimandiri di Wilayah Sukabumi (Kontrol) Daerah kontrol merupakan uatu wilayah yang digunakan ebagai pembanding dalam memperkirakan peningkatan curah hujan di 1

2 daerah target. Suatu wilayah dapat ditetapkan ebagai daerah kontrol, bila memenuhi peryaratan ebagai berikut : (1) berdekatan dengan daerah target; (2) berada di daerah up wind, (3) mempunyai tipe klimat yang ama dengan daerah target, (4) mempunyai tingkat korelai (r) curah hujan yang tinggi dengan daerah target dan (5) diharapkan tidak terkontaminai oleh penyemaian awan. 2. METODE DAN ANALISA 2.1. Analii Prevailing Wind Dari ejumlah catatan kegiatan modifikai yang pernah dilakukan di DAS Citarum ejak tahun , dilakukan analii prevailing wind untuk mengetahui aal upply maa udara yang mauk ke daerah target. Hail analii prevailing wind menunjukkan bahwa umumnya upply maa udara aat kegiatan beraal dari arah baratan dan timuran. Pola angin di DAS Citarum ecara temporal, elama bulan Deember hingga Maret adalah periode angin baratan, dan elanjutnya berubah menjadi angin timuran elama bulan April hingga November. Salah atu contoh hail analii prevailing wind aat kegiatan modifikai cuaca (Maret 1988) diajikan pada Gambar 2. Gambar 2. Hail analii prevailing wind bulan Maret, Uji Normalita, Homogenita dan Koniteni Data Curah Hujan Untuk mematikan apakah wilayah Sukabumi udah tepat dipilih ebagai daerah kontrol, dilakukan analii data curah hujan untuk melihat kemiripan pola curah hujannya dengan daerah target. Analii kemiripan pola curah hujan dilakukan dengan melakukan uji normalita, uji homogenita dan uji koniteni terhadap data curah hujan di daerah kontrol dan daerah target. Panjang data curah hujan hitori yang dianalii adalah 25 tahun, periode tahun Data curah hujan di daerah target dikumpulkan dari 11 lokai taiun hujan di dalam DAS Citarum (Bandung, Chincona, Cicalengka, Cililin, Ciparay, Ciondari, Montaya, Paeh, Saguling DAM, Sukawana dan Ujung Berung), edangkan untuk daerah kontrol dikumpulkan dari 12 lokai taiun hujan di wilayah Sukabumi (Sukabumi, Salabintana, Batu Karut, Sukamaju, Geger Bitung, Cicurug, Pelabuhan Ratu, Ciboda, Cicatih, Cimandiri, Ciletuh dan PTP Goalpara). Uji normalita dilakukan untuk mengetahui normal tidaknya uatu ditribui data. Hal ini penting diketahui berkaitan dengan ketepatan pemilihan uji tatitik yang akan digunakan. Dalam uji parametrik untuk analii korelai menyaratkan bahwa data haru berditribui normal. Kenormalan data diketahui melalui ebaran data yang merata dietiap nilai. Metode yang digunakan untuk menguji kenormalan data adalah Metode Kolgomorov-Smirnov. Dalam hal ini pengujian normalita data dengan menggunakan taraf α = 5%. Hail uji normalita data curah hujan di daerah target dan daerah kontrol memberikan nilai p=0,200 (>0,05), ehingga dapat diimpulkan bahwa data beraal dari populai yang berditribui normal. Pengujian homogenita adalah pengujian mengenai ama tidaknya variani-variani dua buah ditribui atau lebih. Uji homogenita dimakudkan untuk memperlihatkan bahwa dua atau lebih kelompok data ampel beraal dari populai yang memiliki variani yang ama. Dari Hail pengujian diperoleh nilai ignifikani ebear 0,986 (>0,05), ehingga dapat diimpulkan eluruh data curah hujan yang digunakan dalam penelitian adalah homogen. Uji korelai dimakudkan untuk mengetahui adanya keeratan hubungan antara data ampel yang tekumpul pada kelompok daerah target dan daerah kontrol. Apabila dari maing-maing kelompok data mempunyai korelai yang kuat, maka data yang terkumpul dapat dipercaya validitanya dan reliabilitanya (data koniten). Hail uji korelai data memberikan nilai koefiien korelai antara CH DAS Citarum dengan daerah kontrol di ekitarnya ebear 0,915 ; artinya terdapat korelai poitif yang angat kuat diantara hubungan data yang terkumpul pada daerah kontrol dan daerah target. Hail uji korelai pada taraf α=1% menunjukan bahwa nilai ignifikani kurang dari 0,01, ehingga dapat diimpulkan bahwa kedua kelompok data terebut berkorelai angat ignifikan Analii Kemiripan Pola Curah Hujan Pada aat membandingkan data curah hujan daerah target dan kontrol ecara time erie, 2

3 untuk bulan-bulan pada tahun tertentu dimana ada kegiatan modifikai cuaca di DAS Citarum dihilangkan agar tidak terjadi bia dengan nilai pertambahan curah hujan yang terjadi di daerah target. Intenita curah hujan bulanan di daerah target dan kontrol periode tahun diperlihatkan dalam bentuk grafik pada Gambar 3. Dari Gambar 3 terlihat bahwa kondii curah hujan antara kedua daerah terebut mempunyai kemiripan dilihat dari pola fluktuatifnya dan ecara umum intenita curah hujan di daerah kontrol lebih tinggi dibandingkan daerah target. Gambar 5. Pola Curah Hujan Hitori Tahunan di Daerah Target (T) dan Daerah Kontrol (K) 2.4. Evaluai Penambahan Curah Hujan Hail Kegiatan Modifikai Cuaca Gambar 3. Curah Hujan Hitori Bulanan Daerah Target (T) dan Daerah Kontrol (K) Tahun Kemiripan curah hujan di daerah target dan kontrol dibuktikan dengan analii catter, eperti tergambar pada Gambar 4. Berdaarkan hail analii, perbandingan curah hujan daerah target dan kontrol mempunyai nilai tandar deviai ebear 133,69 dengan tingkat korelai 0,77. Nilai penambahan curah hujan hail modifikai cuaca di DAS Citarum yang dihitung dalam paper ini merupakan rerata hail perhitungan dari 6 event kegiatan yang teredia data curah hujan hariannya elama periode kegiatan berlangung, yaitu periode kegiatan (1) 1-21 Maret 1988; (2) 1-24 Maret 1989; (3) 25 Maret - 23 April 1995; (4) 17 Pebruari 18 Maret 1998; (5) 12 Maret 10 April 2001; dan (6) 14 Pebruari 15 Maret Evaluai penambahan curah hujan di daerah target dihitung dengan menggunakan 3 metode, yaitu (1) Metode Target Only, (2) Metode Target Kontrol, dan (3) Metode Double Ratio Metode Target Only Gambar 4. Scattergram Curah Hujan Daerah Target (T) dan Daerah Kontrol (K) Secara viual, kemiripan pola curah hujan di daerah kontrol dan target emakin jela terlihat dari pola hitori tahunannya (Gambar 5). Fluktuai curah hujan dari bulan ke bulan di kedua daerah terebut terlihat jela mempunyai pola yang angat mirip dan imetri. Metode Target Only dihitung dengan menggunakan data rerata hitori ebagai daar informai perbandingan. Pengaruh penyemaian dan bearnya penambahan curah hujan dihitung dengan cara membandingkan curah hujan elang waktu tertentu di daerah target pada periode penyemaian dengan curah hujan hitori pada elang waktu yang ama di daerah target terebut. Perhitungan penambahan curah hujan menurut metode ini dihitung berdaarkan peramaan berikut : CHa CH R x100%...(1) CH Dimana, R = Tingkat pertambahan hujan (%) CH a = Jumlah curah hujan aktual di daerah target (mm) CH = Rerata curah hujan hitori di daerah target (mm) 3

4 Hail perhitungan penambahan curah hujan dengan metode Target Only teraji dalam Tabel 1. Dengan metode ini, dari kegiatan modifikai cuaca tahun 1988, 1989 dan 2011 tidak tampak memberikan hail penambahan curah hujan. Rerata nilai penambahan curah hujan hail kegiatan modifikai cuaca dari keenam perhitungan dengan menggunakan metode Target Only memberikan nilai ebear 11,4 %. Tabel 1. Hail Perhitungan Penambahan Curah Hujan di DAS Citarum Dengan Metode Target Only Metode Target Kontrol Dalam metode ini bearnya curah hujan pendugaan di daerah target aat ada penyemaian awan diperkirakan dari analia regrei dengan menggunakan data curah hujan hitori di daerah kontrol ebagai variabel beba dan data curah hujan hitori di daerah target untuk elang waktu yang ama. Curah hujan aktual elama elang waktu yang telah ditentukan diperoleh melalui pengukuran langung. Curah hujan aktual ini merupakan curah hujan yang dipengaruhi oleh penyemaian awan. Berikut peramaannya : CHa CH R x100%...(2) CH Dimana, R = Tingkat pertambahan hujan (%) CH a = Curah hujan aktual di daerah target (mm) CH = Curah hujan dugaan di daerah target yang diperoleh dari peramaan regrei (mm) Hail perhitungan penambahan curah hujan dengan metode Target Kontrol teraji dalam Tabel 2. Dari metode ini, tidak terhitung adanya penambahan curah hujan elama periode kegiatan penyemaian awan Metode Double Ratio Analii double ratio adalah analii yang membandingkan antara raio jumlah curah hujan daerah target terhadap daerah kontrol pada periode penyemaian awan, dengan raio jumlah curah hujan daerah target terhadap kontrol pada periode tanpa penyemaian awan. Pendekatan dengan data hitori dilakukan dengan 2 cara, yaitu dengan data hitori normal ( ) dan data hitori yang ditratifikai. Nilai double ratio dihitung dengan peramaan ebagai berikut : T/ C R Tu / Cu...(3) Dimana, R = Nilai " Double Ratio" (T/C) = Perbandingan antara curah hujan aktual di daerah target pada elang waktu penyemaian awan, dengan curah hujan daerah kontrol pada elang waktu yang ama. (T/C)u = Perbandingan curah hujan di daerah target dan kontrol pada elang waktu tidak ada penyemaian awan. Peningkatan curah hujan akibat penyemaian dapat dihitung dengan peramaan ebagai berikut : R % = (DR - 1) x 100 %...(4) Hail perhitungan penambahan curah hujan dengan metode Double Ratio teraji dalam Tabel 3. Dengan metode ini, dari kegiatan modifikai cuaca tahun 1989 dan 2011 tidak tampak memberikan hail penambahan curah hujan. Rerata nilai penambahan curah hujan hail kegiatan modifikai cuaca dari keenam perhitungan dengan menggunakan metode Double Ratio memberikan nilai ebear 85,0 %. Tabel 3. Hail Perhitungan Penambahan Curah Hujan di DAS Citarum Dengan Metode Double Ratio Tabel 2. Hail Perhitungan Penambahan Curah Hujan di DAS Citarum Dengan Metode Target Kontrol 3. PENUTUP Nilai penambahan curah hujan kegiatan modifikai cuaca di DAS Citarum dari hail penelitian ini diraakan oleh Penuli maih belum memberikan nilai ecara komprehenif, karena untuk daerah kontrol di ebelah timur belum 4

5 diertakan dalam analii karena belum teredia datanya. Oleh karena itu, penelitian ini maih akan dilanjutkan dengan melakukan perhitungan yang ama dengan menggunakan daerah kontrol di ebelah timur DAS Citarum. Satu fenomena menarik didapat dari hail penelitian ini, yaitu diketahui bahwa kondii curah hujan di daerah Sukabumi ecara tahunan elalu lebih tinggi dibandingkan DAS Citarum, tidak terpengaruh arah pola angin ecara muiman. Kiranya fenomena ini dapat menjadi uatu topik penelitian baru yang bia ditujukan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan fenomena yang demikian. 4. REFERENSI Roeloef T. Bruintje A Review of Cloud Seeding Experiment to Enhance Precipitation and Some New Propect. Bulletin of the American Meteorological Society. Vol. 80, No. 5, May Anthony E. Morrion, Steven T. Siem, And Michael J. Manton On the Analyi of a Cloud Seeding Dataet over Tamania. Journal Of Applied Meteorology And Climatology, Volume 48, June UPT Hujan Buatan BPPT Laporan Kegiatan Penyemaian Awan di DAS Citarum Tahun

6 6