BAB IV ANALISIS EFEK POLUSI CAHAYA TERHADAP PELAKSANAAN RUKYAT

Transkripsi

1 BAB IV ANALISIS EFEK POLUSI CAHAYA TERHADAP PELAKSANAAN RUKYAT A. Hakikat dan Penyebab Polusi Cahaya Polusi cahaya sudah menjadi permasalahan global sejak di deklarasikan oleh International Dark-Sky Association (IDA) yang menyedot perhatian dunia, khususnya ahli astronomi, ahli kesehatan dan ahli lingkungan. Dalam kaitannya dengan astronomi, polusi cahaya memiliki dampak terhadap hilangnya hasil pengamatan teerhadap bintang-bintang. Permasalahan ini juga terjadi pada Observatorium Boscha yang merupakan satu-satunya observatorium astronomi di Indonesia. Polusi cahaya di Observatorium Boscha Lembang Bandung, merupakan dampak dari hamburan cahaya oleh hasil pembuangan emisi industri dan kendaraan bermotor yang terbuang ke atmosfer. Sesuai dengan hasil pengukuran polusi cahaya yang dilakukan oleh Herdiwijaya dan Arumaningtyas (2011), Azzahidi, Irfan dan Utama (2011) menghasilkan bahwa tingkat polusi cahaya di Bandung memiliki tingkat cukup tinggi dengan tingkat kegelapan langit hanya mencapai 19 MPDB. Sedangkan untuk observatorium Boscha, nilai polusi cahaya terbesar terhadap jarak zenit berada pada arah kota Bandung dan pusat kota Lembang. Hakikatnya, polusi cahaya merupakan hamburan cahaya lampu yang dipancarkan dengan arah pancaran yang tidak efisien. Idealnya penerangan lampu memiliki arah pancaran yang sesuai dengan sudut pencahayaan 90⁰ dan 92

2 93 tidak melebihi arah pancaran horizontal atau yang tidak menyebabkan gangguan pencahayaan dengan penggunaan tudung lampu yang standar. Dengan menggunakan pendekatan trigonometri, dapat diketahui arah pancaran yang menyebabkan polusi cahaya. Jika e adalah tinggi tiang, H adalah jauh pancaran ideal, α merupakan sudut terhadap arah pancaran vertikal, maka dapat dihubungkan dengan: tan α = HD e = arctan ( HD e ) Gambar Arah pencahayaan ideal ( Dengan melihat persamaan tersebut, misalkan tinggi tiang (e) adalah 2,5 m dan arah sudut pencahayaan sebesar 45⁰, maka radius pencahayaan yang ideal adalah sebesar: tan α = HD e HD = tan α x e HD = tan 45⁰ x 2,5 m HD = 2,5 m

3 94 Jadi, arah pencahayaan terhadap arah vertikal yang tidak menimbulkan efek polusi cahaya adalah ketika arah pancaran sebesar 45⁰, sehingga radius penyinaran sama dengan tinggi tiang lampu. Ketika arah pencahayaan melebihi sudut pencahayaan 45⁰, maka akan menjadi cahaya berlebih (spill light) dan jika melebihi arah pencahayaan 90⁰, maka akan menyebabkan cahaya ke atas (upward light). Ketika cahaya yang memancar ke atas tersebut tertangkap oleh partikulat debu dan aerosol untuk kemudian dihamburkan ke segala arah oleh partikulat tersebut, maka akan menjadi sky glow yang menjadikan langit lebih terang (sky brightness). Dalam kondisi seperti ini, pengamatan dalam astronomi akan menjadi bias karena nilai kegelapan langit berkurang (lost dark sky). Gambar Arah pencahayaan lampu penyebab polusi cahaya (Sumber: Polusi cahaya (sky glow) di pengaruhi oleh beberapa sebab, yaitu desain dan instalasi arah pencahayaan lampu, pemilihan jenis dan jumlah lampu serta kandungan kualitas udara dan cuaca. Berdasarkan desain dan instalasi dari arah pencahayaan lampu terhadap bidang vertikal, polusi cahaya dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

4 95 Tabel 4.1. Jenis polusi cahaya berdasarkan arah pancarannya No Sudut Pencahayaan Arah Pencahayaan Jenis Polusi Cahaya 1 < 0⁰ Ke belakang bidang vertikal Spill Light 2 0⁰ - 45⁰ Radius pancaran = tinggi tiang Useful Light 3 45⁰ - 90⁰ Dibawah arah horizontal Spill Light (Glare kurang dari 90⁰ and Light Trespass) 4 90⁰ < Ke atas melebihi arah horizontal lebih dari 90⁰ Sky Glow Terkait dengan pengamatan benda langit, gangguan polusi cahaya yang dimaksud adalah hamburan cahaya ke atas (upward lightening) yang disebut sky glow. Keberadaan sky glow ini akan menjadikan langit tampak terang dengan tingkat kegelapan yang kecil. Peristiwa ini terjadi jika desain dan instalasi arah pancaran lampu melebihi arah pancaran horizontal (90⁰ <). Limbah cahaya lampu akan terpancarkan ke atmosfer dengan panjang gelombang cahaya yang berbeda-beda berdasarkan jenis lampu yang digunakan. Cahaya yang tertangkap atmosfer akan dihamburkan ke segala arah sesuai dengan tingkat kualitas udara dan kandungan aerosol di udara. Penyebab polusi cahaya juga tergantung pada jenis dan jumlah lampu yang digunakan. Sumber cahaya yang paling berkontribusi dalam polusi cahaya adalah lampu dengan berbahan Mercury Vapour dan High Pressure Sodium (HPS). Sumber cahaya lampu ini mendominasi dalam penerangan lampu jalan, dan penerangan luar (artificial outdoor lightening). Berdasarkan hasil riset Munzinger, Brocker dan Supriadi (2012) menunjukkan bahwa penggunaan jenis lampu untuk penerangan luar untuk kota Semarang yaitu buah jenis lampu Merkuri dan HPS sebanyak buah. Sedangkan

5 96 untuk kota Surakarta, penggunaan jenis lampu Merkuri sebanyak buah dan jenis lampu HPS sebanyak buah. Berdasarkan data tersebut kota Semarang dan Surakarta berpotensi memiliki tingkat polusi cahaya yang tinggi berdasarkan jenis dan jumlah lampu yang dipergunakan untuk penerangan lampu luar. Lewin (2000) menyampaikan bahwa jenis lampu yang sangat berkontribusi dalam polusi cahaya adalah lampu berbahan Merkuri (Mercury Vapour) dan untuk penelitian astronomi lampu berjenis Low Pressure Sodium (LPS) paling baik digunakan karena gelombang cahayanya dapat direduksi dengan filter teropong. Cahaya yang dipancarkan oleh jenis lampu tersebut, dipancarkan secara kontinyu sehingga kerapatan gelombangnya juga semakin tinggi. Pancaran gelombang secara kontinyu akan memudahkan atmosfer dalam menangkap, menyerap dan menghamburkan polusi cahaya. Spektrum cahaya yang dipancarkan oleh jenis Merkuri dan HPS mendominasi dalam spektrum cahaya biru dan kuning. Spektrum cahaya yang dipancarkan memiliki panjang gelombang tinggi pada panjang gelombang biru sehingga paling cepat ditangkap oleh partikulat dan aerosol di atmosfer. Polusi cahaya akan mengalami peningkatan dengan banyaknya partikulat, debu dan aerosol yang ada di atmosfer. Emisi asap kendaraan bermotor, industri dan partikel garam memberikan kontribusi dalam peningkatan jumlah aerosol yang banyak dihasilkan di kota-kota besar. Sedangkan partikel garam banyak dihasilkan di negara-negara tropis yang memiliki tingkat evaporasi lebih tinggi dari negara-negara yang berlintang tinggi dan memiliki kemampuan paling dominan dalam proses kondensasi.

6 97 Dari data pengamatan Aerosol Optical Depth, tingkat produksi aerosol di Indonesia memiliki rentang antara 0,2 0,3. Gambar Aerosol Optical Depth tahun 2014 (diakses melalui tanggal 30 Nopember 2014) Aerosol Optical Depth merupakan ketebalan optis yang disebabkan kehadiran aerosol (partikel padat seperti debu dll) di atmosfer yang diukur secara vertikal pada ketinggian tertentu. AOD ini akan berkurang sesuai kenaikan panjang gelombang yang jauh lebih kecil pada radiasi gelombang panjang dari pada pada radiasi gelombang pendek. Nilai dari optikal depth tidak berdimensi dan tergantung pada kondisi atmosfer, tetapi umumnya berkisar 0,02 0,2 untuk radiasi gelombang tampak (BMKG Pusat, 2011: 53). Data Suspendid Particulated Matter (SPM) yang merupakan bagian dari aerosol di atmosfer berkontribusi dalam membantu proses kondensasi. Peran dari SPM ini sebagai pembentuk inti-inti kondensasi yang memiliki kelembaban relatif yang mendekati 78%. Inti-inti higroskopis berperan dalam menarik atau mengikat air partikel padat yang larut dalam air. Sebagai bagian dari aerosol, SPM memiliki kemampuan dalam menyerap partikel air. Semakin tinggi kandungan air yang dimiliki, maka semakin besar kemampuannya dalam menyerap dan menghamburkan cahaya.

7 98 Dalam kaitannya dengan penelitian astronomi, pertumbuhan polusi cahaya dari hasil citra satelit dapat di analisis dengan menggunakan pendekatan jarak horizon (Horizon Distance). Pendekatan ini dilakukan untuk mengetahui sejauhmana pengaruh polusi cahaya yang dihasilkan suatu wilayah akan mampu teramati dan mengganggu visibilitas objek benda langit pada jarak tertentu yang menghubungkan lokasi pengamat dengan objek benda langit tersebut. Besaran jarak horizon HD dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan Theorema Phytagoras yaitu teori yang menghubungkan sisi-sisi dan sudut dalam segitiga siku-siku, dimana c 2 = a 2 + b 2 dimana c adalah sisi miring sebuah segitiga, sementara a dan b adalah sisi penyiku dari segitiga (Abdurrohim, 1983: 31). Pendekatan ini dapat dipergunakan untuk mengetahui jarak pengamat ke horizon, bidang luasan ufuk dan ketinggian pengamat. Gambar Jarak Horizon berdasarkan pendekatan Theorema Phytagoras Dari gambar 4.6 dapat diketahui terdapat sebuah segitiga siku-siku PUK dengan siku-siku di U, sehingga sisi miringnya adalah PK (PM+ MK), sisi tegaknya PU (R) dan UK (d). Panjang UK = d yang merupakan jarak pandang pengamat ke horizon. Nilai d dianggap sama dengan UK karena

8 99 ketinggian mata pengamat biasanya sangat kecil jika dibandingkan dengan jarak ke horizon. Kedekatan nilai UK hampir sama dengan UM sehingga dengan mengabaikan nilai error dengan mengasumsikan bahwa UK sama dengan UM, sehingga radius d dapat dihitung sebagai berikut: (PM+MK) 2 = PU 2 + UK 2 (R + h) 2 = R 2 + d 2 d 2 = (R + h) 2 + R 2 d = (R + h) 2 + R 2 = R 2 + 2Rh + h 2 + R 2 d = 2Rh + h 2 Sehubungan nilai h sangat kecil dibandingkan dengan nilai R, maka dapat disederhanakan menjadi d = 2Rh. Dalam hal ini nilai h dalam satuan meter sedangkan nilai R dalam satuan kilometer sehingga jika dibandingkan misal h = 500 m = 0,5 km, maka nilai h 2 = 0, 25 km. Nilai ini pengaruhnya sangat kecil jika dibandingkan dengan nilai R yang sangat besar. Oleh karena itu, nilai h 2 bisa diabaikan dengan mengabaikan pengaruh refraksi atmosfer. R = Jari- jari bumi km dengan mengacu kepada jari-jari di Khatulistiwa, sedangkan h adalah ketinggian tempat. Kemenag RI (2010: 220) dalam Almanak Hisab Rukyat menggunakan nilai 2R= m, sehingga untuk nilai R = ,5 m = km. Oleh karena itu, pendekatan nilai jari-jari bumi yang dipilih oleh penulis adalah jari-jari rerata bumi sebesar ,5 m = km sebagaimana yang dipergunakan oleh Kemenag RI (2010: 220).

9 100 Jika jari-jari bumi R yang dipergunakan adalah km, maka pendekatan untuk mencari nilai d adalah d = x h karena nilai h dalam meter dan R dalam kilometer, maka : d = x h/1000 d = 12,734 x h d = 3,57 h Dari hasil pendekatan tersebut dapat diketahui bahwa jarak mata pengamat ke horizon sama dengan 3,57 kali akar ketinggian mata diatas permukaan bumi. Misalkan R = m, d = jarak mata pengamat ke horizon, dan h = 500 m, maka d = 3,57 x 500 d = 3,57 x 22,3 d = 79, 8 km Jadi jarak mata pengamat ke bidang horizon adalah sejauh 79,8 km terhadap kemampuan mata dan cuaca yang normal dengan mengabaikan gangguan refraksi atmosfer. Dengan menambahkan refraksi atmosfer diperoleh d = 3,58 h. Dengan menggunakan acuan pengamatan di Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah dan CASA Assalam Surakarta, pengukuran HD digunakan untuk mengetahui polusi cahaya dari kota terdekat. 1. Analisis Polusi Cahaya untuk acuan CASA Assalam Surakarta Data untuk mengetahui polusi cahaya di lokasi tersebut dilakukan dengan pengambilan citra satelit untuk tahun 2014 yang diakses melalui www. bluemarble-edu. dalam pengelolaan NASA.

10 101 Gambar 4.5. Jarak lokasi CASA Assalam dengan kota-kota terdekat melalui Google Earth. Melalui pengamatan citra dari Google Earth, jarak dari kota-kota besar disekitarnya sebagai berikut: Tabel Jarak lokasi CASA Assalam dengan kota-kota terdekat No Nama Kota Jarak (Km) Azimut ( 0 ) Arah Lokasi 1. Kota Surakarta 5, T-Tg 2. Sukoharjo Tg 3 Kartasura B-BD 4 Klaten 23, BD 5 Yogyakarta 51, BD 6 Boyolali 18, B-BL 7 Sragen 31, TL Jarak horizon dari lokasi pengamat di CASA Assalam dihitung dengan menggunakan rumus d = 3,58 h dengan nilai h = 24 m dari dasar menara. Acuan ketinggian yang dipergunakan ini dengan pertimbangan, luasnya bidang dataran hingga mencapai horizon. Jadi, jarak horizon dari CASA Assalam adalah sebesar d = 3,58 x 24 d = 3,58 x 4,9 d = 18,86 km

11 102 Jarak horizon pengamat dipergunakan untuk menghitung luas lingkaran dengan r = 18,86 km. Bidang yang terbentuk dari luas jarak horizon tersebut merupakan area yang teramati tingkat polusi cahayanya. Area tersebut akan mempresentasikan area polusi cahaya dalam acuan arah azimut. L = π r 2 L = 3,14 x 18, 86 2 L = 1.116,9 km 2 Jadi luas bidang lingkaran yang dibentuk adalah sebesar 1.116,9 km 2. Garis tengah lingkaran sebesar 2 r = 37,2 km. Berdasarkan jarak HD yang diperoleh, pengolahan data citra satelit untuk acuan CASA Assalam Surakarta dalam pemetaan berdasarkan arah azimut adalah sebai berikut: Gambar Pertumbuhan polusi cahaya dengan acuan lokasi CASA Assalam Surakarta tahun 2014 berdasarkan citra malam satelit yang yang diunduh dari Citra malam satelit Surakarta Pemetaan polusi cahaya Dari pengolahan citra satelit berdasarkan arah azimut dapat dipetakan pertumbuhan polusi cahaya untuk acuan CASA Assalam Surakarta tahun 2014 menunjukkan bahwa pada azimut 45º- 115º (Kota

12 103 Surakarta) memiliki tingkat gangguan polusi cahaya tinggi. Selain itu, pengaruh tingkat polusi cahaya di sekitar lokasi tergolong tinggi, sedangkan pada radius HD, polusi cahaya pada azimut 215º (arah Klaten) menunjukkan tingginya polusi cahaya yang dapat teramati dari lokasi. Pada rentang azimut 240º - 300º yaitu pada arah Boyolali dan arah kabupaten Klaten merupakan area yang tinggi polusi cahaya. Tabel 4.3. Pertumbuhan polusi cahaya pada arah azimut dengan acuan CASA Assalam Surakarta tahun 2014 Azimut Nama Daerah Lingkungan Geografis ⁰ - 45⁰ 45⁰ - 90⁰ 90⁰-135⁰ 135⁰-180⁰ 180⁰-225⁰ 225⁰-270⁰ 270⁰-315⁰ 315⁰-360⁰ Karanganyar Utara, Kab. Sragen Kota Surakarta, Kab. Kranganyar Kota Surakarta, Kab. Sukoharjo Kab. Sukoharjo Kab. Sukoharjo, Kab. Klaten, Kartasura Kab. Klaten, Kab. Boyolali, Kartasura Bandara Adi Sumarmo, Kab. Pemukiman padat, masih banyak persawahan Sedikit polusi cahaya, banyak area gelap Pemukiman padat, perkotaan Banyak polusi cahaya Pemukiman padat, perkotaan, Banyak polusi cahaya sedikit lahan sawah Pemukman padat, banyak Banyak polusi cahaya, sawah sedikit area gelap Pemukiman padat, sedikit sawah Pemukiman padat, banyak sawah Pemukiman padat, banyak sawah Banyak polusi cahaya, sedikit area gelap Sedikit polusi cahaya, banyak area gelap Banyak polusi cahaya, banyak area gelap Boyolali Kab. Boyolali Pemukiman padat Sedikit polusi cahaya, banyak area gelap Berdasarkan tabel pada rentang azimut 45⁰-135⁰ memiliki tingkat polusi cahaya paling tinggi. Pada arah tersebut merupakan arah kota Surakarta yang bersumber dari pencahayaan luar dengan intensitas tinggi. Penggunaan lampu Merkuri 125W, Merkuri 250W dan HPS250W untuk penerangan lampu jalan merupakan indikasi kuat sebagai sumber tingginya tingkat polusi cahaya. Selain itu, tingginya polusi cahaya disebabkan karena dekatnya radius kota Surakarta dari lokasi pengamat yang berjarak 5,7 km.

13 104 Pada azimut 180⁰-250⁰ juga mengindikasikan tingginya tingkat polusi cahaya, walaupun tidak masuk dalam radius HD pengamat. Arah tersebut merupakan arah kota Yogyakarta dan Klaten. Tingginya polusi cahaya kota Klaten akan dapat teramati dari lokasi mengingat jaraknya hanya beberapa kilometer dari radius HD. Sedangkan pada arah azimut 270⁰-330⁰, sumber polusi cahaya yang nampak berasal dari kota Boyolali dan arah bandara Adi Sumarmo. Polusi cahaya di sekitar area lokasi tergolong tinggi mengingat padatnya pemukiman kabupaten Kartasura dan Sukoharjo (azimut 180⁰-270⁰). Polusi cahaya yang bersumber dari lampulampu jalan arah Klaten dan Yogyakarta cenderung lebih tinggi dari pada arah ke Salatiga dan Semarang. Area gelap yang masih nampak dalam citra satelit, merupakan area persawahan dan perkebunan. Area gelap pada azimut 225⁰-315⁰ merupakan area persawahan dan perbukitan sehingga dimungkinkan pemukiman penduduk lebih terpusat pada area tertentu dan lokasi yang dekat dengan jalan utama. Melihat hasil tersebut dapat disimpulkan bahwa tingkat polusi cahaya untuk acuan CASA Assalam Surakarta tergolong tinggi untuk area dekat lokasi. Sedangkan pada radius HD, tingginya polusi cahaya hanya terpusat pada daerah perkotaan yang dipengaruhi jarak lokasi pengamat ke kota tersebut. 2. Analisis Polusi Cahaya untuk acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah Data untuk mengetahui polusi cahaya di lokasi tersebut dilakukan sebagaimana lokasi pertama. Dengan konsep HD, melalui google earth

14 105 dapat diperoleh data jarak dari Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah ke kota-kota terdekat sebagai berikut: Gambar Citra lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah melalui Google Earth (diakses tanggal 03 Desember 2014) Kota Semarang merupakan kota terdekat, karena letak lokasi berada di wilayah Semarang Timur. Untuk daerah lain dapat dilihat dalam tabel berikut: Tabel Jarak lokasi pengamatan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah Semarang ke kota-kota terdekat No Nama Daerah Jarak (km) Azimut (º) Arah 1 Kota Semarang B 2 Kec Kaliwungu, Boja 19, BL 3 Kabupaten Kendal 27, BL 4 Ungaran 17, BD-S 5 Kabupaten Demak 23, TL- T Jarak horizon dari lokasi pengamat Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah dapat diperoleh dengan pendekatan rumus d = 3,58 h dengan tinggi menara 99 m. Pada ketinggian dari menara dapat memperoleh ufuk laut, maka untuk nilai h diukur berdasarkan mdpl rata-rata daerah Gayamsari 6 mdpl ditambah dengan ketinggian menara sehingga diperoleh nilai h = 105 mdpl.

15 106 Jarak horizon (HD) dari lokasi menara adalah sebesar: d = 3,58 h d = 3, mdpl d = 36,6 km Jadi nilai horizon pengamat adalah sebesar 36,5 km. Jarak horizon (HD) sama dengan panjang r = 36,6 km sehingga dapat diperoleh luas area yang dapat teramati polusi cahayanya. Dengan menghitung luas lingkaran: L = π r 2 L = 3,14 x (36,5) 2 L = km 2 Jadi luas area yang teramati sebesar km 2 dan diameter lingkaran 2r = 73 km. Dengan nilai tersebut polusi cahaya dengan acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah dapat dipetakan berdasarkan arah azimut sebagai berikut: Gambar Pertumbuhan polusi cahaya dengan acuan lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah tahun 2014 berdasarkan citra malam satelit yang yang diunduh dari Citra malam satelit kota Semarang Pemetaan polusi cahaya

16 107 Berdasarkan citra satelit yang diperoleh, tertangkapnya polusi cahaya yang tertangkap oleh satelit memenuhi seluruh wilayah kota Semarang dan menyisakan sedikit area gelap akan tetapi tidak dapat tertangkap oleh satelit. Pada azimuth 90º-180º ( kabupaten Demak) banyak terdapat polusi cahaya pada area yang dekat dengan lokasi. Sedangkan polusi paling tinggi berada pada azimuth 180º-360º untuk area sebelah barat lokasi yang merupakan pemukiman dan area industri kota Semarang. Pada azimut 225º - 270º (arah Kaliwungu, Boja) memiliki polusi cahaya yang tinggi, wilayah ini melewati kawasan padat penduduk serta kawasan industri dan hanya sedikit tersisa area gelap pada wilayah pegunungan. Berdasarkan data arah azimut, pertumbuhan polusi cahaya dengan acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah dapat dilakukan pemetaan pada arah azimut 0⁰-45⁰ arah laut Jawa, azimut 45⁰-90⁰ arah kabupaten Demak, azimut 90⁰- 135⁰ arah kabupaten Demak dan kabupaten Purwadadi, azimut 135⁰-180⁰ arah kabupaten Purwadadi dan kabupaten Semarang. Pada azimut 180⁰-225⁰ arah kabupaten Semarang yaitu pada arah Ungaran Barat dan Ambarawa. Azimut 225⁰-270⁰ arah kabupaten Kendal, azimut 270⁰-315⁰ arah bandara Ahmad Yani, Kaliwungu dan kota Kendal, azimut 315⁰-360⁰ arah laut Jawa dan pelabuhan Tanjung Emas. Berdasarkan nilai HD atau nilai jari-jari lingkaran 36,6 km, maka daerah yang berada pada luasan area lingkaran diindikasikan akan teramati polusi cahayanya dengan mengabaikan topografi bentuk bumi. Daerah yang termasuk ke dalam area lingkaran dan arah azimut 0⁰-360⁰ sebagai berikut:

17 108 Tabel. 4.5 Pertumbuhan polusi cahaya pada arah azimut dengan acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah tahun 2014 Azimut 0⁰ - 45⁰ 45⁰ - 90⁰ 90⁰-135⁰ 135⁰-180⁰ 180⁰-225⁰ 225⁰-270⁰ 270⁰-315⁰ 315⁰-360⁰ Nama Daerah Kec. Gayamsari, laut Jawa Kec. Gayamsari, kabupaten Demak Kec. Pedurungan, Mranggen, Demak dan kab. Purwadadi Kec. Tembalang, kab. Demak dan kab Purwadadi Kec.Ungaran Barat dan Kec.Ambarawa Kota Semarang Kec. Boja, kec. Kaliwungu Selatan Kaliwungu dan kota Kendal, Bandara Ahmad Yani Laut Jawa dan Pelabuhan Tanjung Emas Lingkungan Geografis Pemukiman padat, industri dan perdagangan Pemukiman Padat, jalan propinsi Pemukiman padat, area persawahan Pemukiman padat, area persawahan 2014 Banyak polusi cahaya, banyak cahaya lampu nelayan Banyak polusi cahaya, sangat sedikit area gelap Banyak polusi cahaya, sedikit area gelap Banyak polusi cahaya, sangat sedikit area gelap Pemukiman padat, Banyak polusi cahaya, perbukitan sedikit area gelap Pemukiman padat, Banyak polusi cahaya, perkotaan, perbukitan dan sedikit area gelap hutan karet Banyak polusi cahaya, Pemukiman padat, jalan banyak cahaya lampu propinsi, kawasan industri nelayan Pemukiman padat, Banyak polusi cahaya, aktifitas industri banyak cahaya lampu perdagangan dan nelayan nelayan Berdasarkan tabel 4.7. seluruh area di dekat lokasi memiliki intensitas pencahayaan yang tinggi. Hal ini disebabkan letak lokasi yang berada di wilayah kota Semarang itu sendiri. Polusi cahaya tertinggi berada pada azimut 180⁰- 360⁰, terutama arah ke pusat kota Semarang dan arah pelabuhan Tanjung Emas. Akan tetapi pada arah azimut 90⁰ -270⁰ merupakan area perbukitan, sehingga pada arah pandang horizontal hanya dapat teramati pada jarak tertentu saja, karena posisi lokasi pengamat berada di dataran yang lebih rendah 6 mdpl. Pada azimut 270⁰-315⁰ memiliki intensitas pencahayaan yang tinggi yaitu pada arah Kaliwungu dan kota Kendal, akan tetapi pada arah pandang horizontal terhalang dataran yang lebih tinggi wilayah kecamatan

18 109 Tugurejo. Sumber polusi cahaya tertinggi disebabkan penggunaan artificial outdoor lightening, penerangan lampu jalan, lampu iklan dan kawasan industri. Penggunaan lampu berbahan Mercury 250W, HPS 70W, 150W dan 250W dengan jumlah hampir buah pada tahun 2012 (Munziger, Brocker dan Supriadi, 2012) serta desain lampu yang tidak efisien menjadi penyebab utama tingginya polusi cahaya di kota Semarang. Dari hasil pengamatan dan data pendukung citra satelit diperoleh bahwa polusi cahaya sangat terkait erat dengan keadaan cuaca dan kualitas udara di suatu wilayah. Partikulat dan kandungan aerosol yang menentukan kualitas udara serta menjadi inti-inti higroskopis pembentuk inti kondensasi awan berkontribusi dalam mengikat kandungan air dalam udara sehingga suhu udara menjadi turun dan kelembaban udara naik. Oleh karena itu, daerah yang memiliki tingkat SPM dan aerosol yang tinggi berada di wilayah yang memiliki tingkat penguapan yang tinggi sangat berkontribusi dalam pembentukan awan dan pengisian ruang atmosfer dalam menghamburkan cahaya, baik cahaya alami Matahari maupun dari cahaya lampu buatan. Hasil dokumentasi lapangan menunjukkan bahwa tingkat polusi cahaya di Semarang lebih tinggi dari pada Surakarta, terutama pada azimut 240º-300º. Tingkat polusi cahaya dengan titik acuan CASA Assalam pada azimut tersebut sangat dipengaruhi keadaan lingkungan geografis lokasi yang merupakan pemukiman padat penduduk, akan tetapi sesuai hasil citra satelit masih menyisakan banyak area gelap berupa pesawahan dan perkebunan. Hal ini berbeda dengan kota Semarang pada azimut 240º-300º

19 110 terhalang pusat kota Semarang yang merupakan area pemukiman padat, kawasan industri dan berada di tepi pantai sehingga hanya sedikit menyisakan ruang gelap. Dengan melihat lingkungan geografis tempat, semakin jauh lokasi pengamat dari sumber polusi cahaya, maka akan semakin baik kualitas visibilitas objek yang diamati. Pendekatan hukum Walker dipergunakan untuk mengetahui estimasi sky glow dalam sudut zenit 45⁰ ke arah kota sejauh r kilometer (Friend, 2010), maka: I = 0,01 x P x r -2,5 dimana I merupakan penambahan skyglow terhadap latar belakang langit, P merupakan jumlah populasi dan r adalah jarak (km) ke arah kota. Berdasarkan pendekatan Walker tersebut semakin jauh jarak ke sumber cahaya kota, maka akan semakin kecil nilai sky glow yang berpengaruh terhadap cahaya latar belakang. Semakin padat populasi khususnya pada arah azimut 240⁰-300⁰ atau arah barat lokasi rukyat maka akan meningkatkan jumlah persen dari skyglow. Akan tetapi untuk jarak dibawah 10 km, dengan asumsi pada jarak tersebut lokasi termasuk area perkotaan atau sumber polusi cahaya digunakan pendekatan Garstang (Friend, 2010); I = 0, x P x r -1,4281 Tabel Tingginya pengaruh polusi cahaya (sky glow) berdasarkan jarak dan jumlah populasi Lokasi CASA Assalam Menara al Husna Masjid Kota terdekat di sebelah barat P (jiwa) r (km) I (%) Kartasura ,7 Boyolali 65 18,8 0,42 Klaten ,4 0,47 Kota Semarang ,9 Kaliwungu, Boja 54 19,8 0,30

20 111 Agung Jawa Tengah Kendal 55 27,5 0,13 Nilai skyglow di wilayah Kartasura dan kota Semarang tergolong tinggi melebihi 100% karena posisi kedua lokasi masih berada dalam lingkup wilayah kota. Sedangkan tingkat skyglow untuk daerah-daerah di sebelah barat lokasi, Boyolali, Klaten, Kaliwungu dan Kendal memiliki nilai yang kecil dengan semakin bertambahnya jarak dan semakin mengecilnya jumlah populasi penduduk. Ketika jarak pandang dari pengamat ke horizon semakin jauh dengan bertambah tingginya lokasi pengamat, maka harus mempertimbangkan area yang berada dalam rentang jarak tersebut. Jika pada radius ke ufuk mar i terdapat area perkotaan yang padat dan intensitas cahaya lampu yang tinggi, pengaruh terhadap peningkatan bias ke ufuk mar i maupun objek langit juga akan meningkat. Lokasi rukyat yang baik terkait dengan gangguan polusi udara dan cahaya adalah ketika pada arah Barat dalam rentang azimut 240⁰-300⁰ tidak melewati wilayah perkotaan yang memiliki intensitas polusi cahaya dan polusi udara tinggi. Gambar Polusi cahaya dengan Acuan CASA Assalam Surakarta diambil tanggal 24 Oktober 2014

21 112 Gambar Polusi cahaya dengan Acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah diambil tanggal 22 Nopember 2014 Nilai pertumbuhan polusi cahaya tersebut dapat diidentifikasi pada waktu pergerakan pertumbuhan polusi cahaya sudah tetap dan tidak mengalami perubahan. Oleh karena itu, dalam keterkaitannya dengan rukyatul hilal yang dilaksanakan pada rentang pukul WIB, polusi cahaya berada pada rentang waktu kemunculannya hingga tidak terpengaruh oleh cahaya senja yang memiliki tingkat intensitas cahaya yang lebih tinggi.

22 113 Berdasarkan analisa tersebut, hakikat dari polusi cahaya merupakan peristiwa hamburan cahaya lampu yang berasal dari pemukiman penduduk yang ditangkap oleh kandungan atmosfer berupa partikulat, aerosol dan uap air dan dihamburkan sehingga langit terlihat lebih terang. Polusi cahaya disebabkan oleh beberapa hal yaitu desain dan instalasi arah pencahayaan lampu, jumlah dan jenis lampu yang digunakan serta kandungan kualitas udara, cuaca dan lingkungan geografis tempat. Untuk acuan CASA Assalam memiliki tingkat polusi cahaya yang lebih rendah dari acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah pada arah azimut 240º-300º. Hal ini disebabkan tingkat kepadatan pemukiman penduduk pada azimut tersebut tergolong lebih kecil. Berdasarkan keadaan lingkungan geografis, CASA Assalam memiliki tingkat skyglow terhadap azimut 240º-300º yang dapat teramati berkisar pada nilai 0,47% terhadap arah Klaten, 0,42% terhadap arah Boyolali dan 104,7% untuk arah Kartasura dimana lokasi berada. Untuk lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah memiliki tingkat skyglow terhadap azimut 240º-300º yang dapat teramati berkisar pada nilai 0,13% terhadap arah Kendal, 0,30% terhadap arah Kaliwungu dan Boja dan 130,9% untuk arah pusat Kota Semarang. Keberadaan lokasi gyang berada di wilayah padat pemukiman penduduk berkontribus dalam peningkatan nilai skyglow yang dihasilkan suatu daerah. B. Efek Polusi Cahaya terhadap Pelaksanaan Rukyat Menurut Djamaludin (2010), bahwa dalam rukyatul hilal kemampuan untuk membedakan antara hilal dan bukan hilal adalah hal yang penting. Lokasi yang

23 114 terbaik adalah daerah pantai yang terbuka ke arah Barat. Oleh karena itu, pengamatan dari bangunan tinggi di tengah kota mempunyai resiko gangguan pengamatan akibat polusi asap, debu dan cahaya kota. Hal ini sebagaimana lokasi rukyatul hilal di Pondok Pesantren al Husniyah, Cakung, Jakarta Timur. Lokasi ini berada di sebelah timur kota Jakarta yang memiliki tingkat polusi cahaya tinggi. Hakim (2009) dalam NU Online menuturkan bahwa lokasi cakung berada pada ketinggian ±20 m di bawah permukaan laut, dan lokasi pengamatan berada ± 9 m dibawah permukaan laut di atas lantai 3 bangunan. Koordinat geografis 6⁰ 9 36 LS dan 106⁰56 30 BT. Pengamatan dengan menggunakan Teleskop Schmidt Nora Cassegrain (D=203 mm, F=2000 mm, perbesaran 115x), ufuk 0⁰ masih berada di atas gedung-gedung. Kelemahan dari lokasi ini sangat rentan terhadap gangguan polusi udara, asap dan cahaya lampu kota Jakarta, terlebih ufuk barat lokasi berupa gedung-gedung dan pabrik serta cahaya dari gedung lampu industri Kemayoran Jakarta Pusat. Hal ini sebagaimana lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah Semarang dan CASA Assalam Surakarta yang berada di lingkungan perkotaan. Distribusi cahaya lampu kota akan memberikan pengaruh terhadap tingkat kejelasan penglihatan perukyat terhadap objek hilal, sebagaimana Djamaludin (2010). Dari hasil pengamatan di CASA Assalam, hasil rukyatulhilal pada tanggal 24 Oktober 2014, hilal tidak terlihat karena kondisi mendung. Matahari terbenam pukul 17: 31 WIB dan bulan terbenam pukul 17: 51 WIB, tinggi hilal mar i 4⁰59 24,26, lama hilal diatas ufuk 00:19:57, azimut Matahari 257⁰57 18,66 dan azimut Bulan 258⁰ Rukyatulhilal untuk tanggal 2

24 115 Muharam 1436 H dilaksanakan pada tanggal 25 Oktober Hilal terlihat dengan jelas karena ketinggian hilal mencapai 16⁰47 11,8 sehingga lama waktu untuk mengamati hilal selama 01:07:08. Azimut Matahari 257º36 22,3 dan posisi hilal terlihat pada azimut 256⁰25 18,9. Untuk lokasi CASA Assalam pada tanggal 24 Oktober 2014, posisi Matahari berada pada azimut 257⁰57 18,66 dan azimut Bulan 258⁰ Tanggal 25 Oktober 2014, Matahari berada pada azimut Matahari 257º36 22,3 dan posisi Bulan pada azimut 256⁰25 18,9. Oleh karena itu, pada rentang azimut 240º - 270º pertumbuhan pencahayaan lampu kota diasumsikan sebagai polusi cahaya yang berpengaruh terhadap pelaksanaan rukyatulhilal. Matahari terbenam pukul dan ,08 WIB sehingga pertumbuhan pencahayaan lampu pada 24 dan 25 Oktober 2014 diasumsikan sama sehingga dapat diperoleh tabel pertumbuhan pencahayaan lampu. Tabel Pertumbuhan pencahayaan lampu dari titik lokasi CASA Assalam Surakarta pada Oktober 2014 Titik Acuan CASA Assalam Surakarta Azimut 240º-270º Terbenam Matahari Waktu Jumlah Keterlihatan Lampu Ket Tidak Nampak WIB mulai nampak cahaya lampu Peningkatan jumlah meningkat cepat Peningkatan jumlah meningkat cepat Peningkatan jumlah meningkat cepat Perubahan cenderung konstan dalam kisaran Konstan dalam kisaran cahaya lampu dengan asumsi 500 bh/

25 º Dari tabel dapat diperoleh informasi bahwa pertumbuhan polusi cahaya mulai nampak ±10 menit menjelang terbenam Matahari. Perubahan jumlah lampu yang dinyalakan meningkat pasca terbenam Matahari. Pada pukul peningkatan belum signifikan karena pengaruh cahaya senja masih kuat. Peningkatan yang cukup signifikan terjadi pada rentang pukul WIB. Perubahan ini karena pengaruh cahaya senja semakin mengecil sehingga daerah yang lebih rendah dari lokasi pengamatan cenderung gelap. Perubahan pertumbuhan pencahayaan lampu pada azimut 240º-270º dari titik acuan CASA Assalam Surakarta pasca terbenam Matahari dapat dilihat dalam bagan berikut: Gambar Pola Pertumbuhan Pencahayaan Lampu berdasarkan Waktu dan Kisaran Jumlahnya untuk acuan lokasi CASA Assalam Oktober 2014 Pertumbuhan Pencahayaan Lampu berdasarkan Waktu dan Kisaran Jumlahnya Pertumbuhan Pencahayaan Lampu berdasarkan Waktu dan Kisaran Jumlahnya Berdasarkan bagan, dapat diketahui bahwa sumber polusi cahaya pada azimut 240º-270º dari lokasi, cenderung konstan pada pukul WIB.

26 117 Pengaruh cahaya senja menurun dengan semakin bertambah rendahnya posisi Matahari pada posisi -15º di bawah horizon. Gambar Citra foto pengamatan pada azimut 240º-270º untuk lokasi CASA Assalam 24 Oktober 2014 pukul WIB Sedangkan kegiatan rukyatulhilal di Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah dilaksanakan untuk awal Shafar 1436 H/ tanggal 22 Nopember 2014 akan tetapi hilal tidak terlihat karena berada dibawah ufuk dan cuaca mendung. Tinggi hilal -01⁰41 56,67, azimut bulan 252⁰56 40,04 dan Matahari terbenam pada pukul 17:39 WIB. Saat hilal terbenam pada pukul 17:32:41 WIB. Dengan hasil perhitungan hilal di bawah ufuk, maka penetapan tanggal 1 Safar 1436 H di-istikmal-kan pada tanggal 24 Nopember Pengamatan hilal untuk tanggal 1 Safar 1436 H, diperoleh tinggi hilal 10⁰24 05,79, azimut Bulan 252⁰44 38,35, lama hilal 00:41:36 dan Matahari terbenam pukul 17:39 WIB, dengan azimut 249º19 07,27. Posisi Matahari dan Bulan berada pada rentang azimut 240º-270º. Pada azimut ini ufuk mar i pengamat terhalang oleh dataran tinggi kec. Ngaliyan dan kec. Mijen dengan kisaran ketinggian 2º dari laut. Hilal tidak terlihat karena tertutup mendung

27 118 yang tebal merata di seluruh lokasi. Penerangan lampu mulai muncul pukul 17:30 WIB sampai pukul 18:00 yang cenderung konstan. Berdasarkan waktu terbenam Matahari pada tanggal 22 dan 23 Nopember 2014 pada pukul WIB dan pada arah azimut 240º-270º, maka diperoleh hasil pengamatan terhadap pertumbuhan polusi cahaya, terutama arah pusat kota Semarang sebagai berikut: Tabel Pertumbuhan pencahayaan lampu dari titik lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah pada Nopember 2014 Titik Acuan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah Azimut 240º-270º Terbenam Matahari Waktu Jumlah Keterlihatan Lampu Ket Nampak cahaya lampu dari gedung-gedung tinggi mulai pukul Penerangan lampu mulai mengalami peningkatan secara perlahan Peningkatan jumlah cahaya lampu meningkat cepat Peningkatan jumlah meningkat cepat Peningkatan jumlah meningkat cepat Perubahan cenderung konstan dalam kisaran Konstan dalam kisaran cahaya lampu dengan asumsi 700 bh/ 10º Berdasarkan tabel diperoleh informasi bahwa pertumbuhan polusi cahaya di kota Semarang pada azimut 240º-270º memiliki tingkat pertumbuhan yang lebih tinggi dari Surakarta. Hal ini nampak dari jumlah kisaran cahaya lampu

28 yang muncul. Pada pengamatan pukul sudah nampak cahaya lampu dari gedung-gedung perkantoran yang disebabkan cuaca mendung. Peningkatan cahaya lampu mulai mengalami peningkatan pada pukul WIB secara perlahan. Peningkatan jumlah cahaya lampu yang signifikan berlangsung mulai pukul WIB. Perubahan ini yang signifikan dimulai ±10 menit sebelum terbenam Matahari terbenam, yakni pada rentang karena pada daerah yang lebih rendah dari lokasi pengamatan mengalami gelap lebih cepat. Dominansi cahaya lampu berada pada pusat kota Semarang yang memiliki intensitas cukup tinggi dan mulai nampak pada pukul WIB. Proses pertumbuhan polusi cahaya pada arah azimut 240º-270º dari acuan Menara al-husna Masjid Agung Jawa Tengah dapat dilihat dalam grafik berikut: Gambar Pola Pertumbuhan Pencahayaan Lampu berdasarkan Waktu dan Kisaran Jumlahnya untuk acuan lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah Nopember Pertumbuhan Pencahayaan Lampu berdasarkan waktu dan kisaran jumlahnya Pertumbuhan Pencahayaan Lampu berdasarkan waktu dan kisaran jumlahnya Dari gambar diperoleh pola pertumbuhan pencahayaan lampu kota pada bulan Nopember 2014 untuk Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah

29 120 tingginya tingkat pertumbuhan cahaya lebih dari 2100 buah dengan kisaran 700bh per 10º. Hal ini menunjukkan bahwa pertumbuhan pencahayaan di kota Semarang lebih cepat dari pada Surakarta. Pengaruh cuaca yang memiliki pengaruh signifikan, yaitu pola pertumbuhan awan yang tinggi untuk kota Semarang yang disebabkan lingkungan geografisnya berupa wilayah pantai. Kondisi ini memberikan potensi terbentuknya perawanan yang tinggi (BMKG Semarang). Pola perubahan cahaya lampu tersebut berkorelasi dengan perubahan cahaya senja yang berkontribusi dalam peningkatan kecerahan langit pasca Matahari terbenam. Gambar Citra foto pengamatan pada azimut 240º-270º untuk lokasi CASA Assalam 24 Oktober 2014 pukul WIB Dari hasil pengamatan di lokasi CASA Assalam dan Menara al Husna Jawa Tengah, efek polusi cahaya terhadap pelaksanaan rukyatul hilal disebabkan terdapat korelasi waktu terbenam Matahari, kemunculan hilal, cahaya senja dan kemunculan polusi cahaya itu sendiri.

30 121 Pada saat pengamatan, Matahari terbenam pukul WIB untuk lokasi CASA Assalam, polusi cahaya mulai nampak pukul WIB, lama hilal di atas ufuk mulai pukul WIB, cahaya senja berkontribusi kuat dimulai pukul WIB Pasca Matahari terbenam. Matahari terbenam pukul WIB untuk lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah, polusi cahaya mulai nampak pukul (kisaran kecil 0-10), lama hilal di atas ufuk mulai pukul WIB (untuk rukyatulhilal tanggal 23 Nopember 2014) dan cahaya senja mulai berkontribusi terhadap kecerahan langit mulai pukul WIB. Kemunculan cahaya lampu mulai nampak ±10 menit sebelum Matahari terbenam. Oleh karena itu, efek dari kemunculan cahaya lampu akan menjadi permasalahan tersendiri ketika pelaksanaan rukyat dilaksanakan pasca terbenam Matahari. Menurut penulis, efek dari polusi cahaya terhadap pelaksanaan rukyat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu 1). lingkungan geografis lokasi rukyat, 2). Ketinggian tempat 3). Kualitas udara dan cuaca, 4). Intensitas cahaya senja. Dari keempat faktor tersebut, faktor pertama dan kedua cenderung tetap sedangkan faktor ketiga dan keempat senantiasa berubah dan saling mempengaruhi. 1. Lingkungan geografis lokasi rukyat Lingkungan geografis lokasi rukyat terkait dengan tata letak lokasi rukyat. Lokasi yang berada di lingkungan padat pemukiman penduduk akan memiliki tingkat kesulitan lebih tinggi dari pada lokasi yang berada di tepi pantai ataupun di dataran tinggi. Keberadaan lokasi ini harus didukung

31 122 dengan peralatan yang memadai sehingga mampu menangkap cahaya hilal dengan baik. Keterkaitannya dengan polusi cahaya yang ditimbulkan, lokasi yang berada di sebelah Timur pemukiman padat akan mengalami lebih banyak gangguan polusi cahaya yang disebabkan pancaran lampu pemukiman.hal ini sebagaimana lokasi CASA Assalam pada arah azimut 240º-300º merupakan arah pusat kota Klaten, dan Boyolali. Selain itu, pada rentang arah tersebut merupakan pemukiman padat sehingga penerangan lampu luar banyak dipergunakan, akan tetapi memiliki kapasitas yang lebih kecil daripada arah pusat kota Surakarta. Pada lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah arah azimut 240º-300º merupakan lingkungan pemukiman padat yang terdiri dari pusat perbelanjaan, pertokoan, perkantoran, kawasan industri, pelabuhan dan pemukiman padat. Tingkat kepadatan suatu pemukiman dan sentral perekonomian dan industri akan meningkatkan penggunaan pencahayaan luar (artificial lightening). Distribusi pencahayaan lampu luar ini mengalami peningkatan setiap tahun dengan penggunaan jenis lampu yang berbeda. Pada lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah, kota Semarang memiliki tingkat penggunaan lampu berbahan Merkuri dan HPS yang tinggi. Penggunaan jenis lampu ini dipergunakan untuk penerangan lampu jalan, pelabuhan, lampu taman dan tempat-tempat umum. Penggunaan jenis lampu Merkuri dan HPS dalam jumlah yang banyak akan meningkatkan jumlah sumber polusi cahaya. Tingkat kepadatan pemukiman pedesaan dan perkotaan berbeda. Distribusi dari

32 123 spektrum cahaya jenis lampu Mercury dan HPS secara kontinyu dipancarkan ke atmosfer. Instalasi penerangan lampu yang melebihi arah pancaran horizontal lebih dominan sehingga pancaran cahaya lampu dapat teramati dari jarak yang lebih jauh. Gambar Kepadatan pemukiman penduduk dan polusi cahaya yang ditimbulkan pada azimut 240º-300º untuk lokasi CASA Assalam Surakarta dan Menara al-husna Masjid Agung Jawa Tengah tahun Ketinggian tempat Ketinggian lokasi pengamat terkait dalam meminimalisir pengaruh silau (glare). Ketinggian lokasi pengamatan juga akan memberikan pengaruh terhadap kejelasan ufuk yang diperoleh. Semakin tinggi lokasi, maka semakin dalam dan luas ufuk yang diperoleh serta jarak HD pengamat ke ufuk mar i semakin besar. Ketepatan dalam perolehan ufuk akan memberikan ketelitian lebih baik dalam pengukuran tinggi hilal yang diamati. Untuk lokasi-lokasi yang memiliki ufuk Barat berupa pemukiman,

33 124 ketinggian lokasi menjadi faktor penting untuk memperoleh ketepatan ufuk mar i. Selain itu, ketinggian lokasi rukyat akan menentukan jarak HD, yaitu jarak antara mata pengamat dengan ufuk mar i berdasarkan jauhnya kelengkungan bumi yang diperoleh. Semakin besar nilai HD yang diperoleh akan menentukan luasan area yang terlewati mata pengamat. Tingkat visibility pengamat juga akan berkurang sehingga diperlukan alat bantu berupa teleskop untuk mendapatkan objek hilal yang akurat. Ketinggian tempat dan jarak HD juga berpengaruh terhadap tingginya jumlah cahaya lampu yang akan teramati. Dengan bertambah tingginya lokasi rukyat, pengaruh cahaya silau lampu akan berkurang, akan tetapi juga akan meningkatkan sky glow yang teramati. Dari hasil pengamatan yang dilakukan di kedua lokasi yang berada pada ketinggian tertentu, berpengaruh terhadap jenis polusi cahaya yang berpotensi mengganggu dalam pelaksanaan rukyat. Dengan pendekatan HD pengamat terhadap ufuk mar i dan sudut pancaran ideal 45º, dapat diperoleh pemetaan pengaruh polusi cahaya terhadap ketinggian tempat rukyat, sebagai berikut: Gambar Pemetaan pengaruh polusi cahaya berdasarkan HD terhadap ufuk mar i dan sudut pancaran ideal

34 125 Berdasarkan gambar 4.17 diatas pengaruh polusi cahaya lampu kota terhadap ketinggian lokasi rukyat dan efek yang ditimbulkannya dalam pelaksanaan rukyat dapat dipetakan ke dalam dua area, yaitu area sudut pancaran 45º dan area jarak pengamat ke ufuk mar i. Pada area pertama, jenis lampu yang banyak dipergunakan untuk penerangan lampu luar adalah jenis lampu neon (fluorescent), lampu Merkuri (high intensity discharge), Metal Halida (HID), sodium HPS (High Pressure Sodium) dan sodium LPS (Low Pressure Sodium). Dari berbagai macam lampu tersebut dapat di lihat dalam tabel berikut: Tabel Jenis lampu penerang lampu jalan dan penerangan luar No Jenis Lampu Warna λ (nm) Ket 1 Neon (fluorescent) Putih dingin Baik, peka temperatur 2 Merkuri Biru Putih Sumber polusi cahaya, kurang baik 3 Metal Halida Putih terang Baik untuk penerangan stadion dan CCTV 4 Sodium HPS Kuning terang Dapat menembus kabut, jarak pandang jauh, untuk tempat parkir dan jalan Raya Baik untuk observasi 5 Sodium LPS Kuning redup astronomi, karena mudah dikoreksi Adaptasi mata manusia terhadap cahaya dilakukan oleh sel batang (rod) yang lebih peka dari pada sel kerucut (cone). Perlu adaptasi minimal 20 menit untuk sensitivitas maksimum dalam gelap dengan panjang gelombang 507 nm (green). Sumber cahaya 1 lux dalam medan pandang mata, akan merusak adaptasi mata dan sensitivitas mata terbatas pada tingkat cahaya tertentu. Lampu berbahan Merkuri, HPS banyak dipergunakan untuk penerangan lampu jalan. Spektrum cahaya dari Merkuri

35 126 dan HPS merupakan sumber dari polusi cahaya yang tinggi yang memiliki spektrum warna biru untuk Merkuri dan kuning untuk HPS. Untuk sel batang sumber cahaya putih lebih memberikan visibilitas yang lebih baik dari paca sumber cahaya kuning untuk cahaya tampak. Ketika jenis lampu ini berada pada radius yang dekat dengan pengamatan, maka efek silau yang ditimbulkan akan menjadi pengganggu dalam rukyat. Hal ini sebagaimana pertumbuhan lampu pertama kali muncul ± 10 pasca terbenam Matahari, sehingga ketika jarak lokasi berada pada radius pancaran lampu, maka spektrum akan membiaskan pandangan perukyat itu sendiri. Akan tetapi, dengan semakin tingginya lokasi pengamatan melebihi batas pancaran horizontal, maka efek dari silau dari cahaya lampu dapat terhindarkan. Pada area kedua, efek dari cahaya silau (glare) tidak terlalu berpengaruh karena jarak relatif lebih jauh, akan tetapi arah pencahayaan ke atas (upward lightening) akan meningkatkan bias pandang ke objek hilal. Arah pencahayaan ini akan memberikan efek dalam karakteristik latar belakang langit. Dalam hal ini, rukyatul hilal yang dilakukan di lingkungan perkotaan sebagaimana di CASA Assalam, Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah, PP. Al Husniyah Cakung, dan puncak-puncak gedung serta menara-menara masjid sangat berpotensi terhadap gangguan polusi cahaya. Posisi dan letak lokasi rukyat yang lebih tinggi dari pada lingkungan geografis sekitarnya berimbas terhadap bertambahnya jarak mata pengamat ke ufuk mar i. Hal ini berarti lingkungan geografis yang teramati juga bertambah dalam jumlah luasannya. Jika lingkungan geografis

36 127 lokasi rukyat berupa pemukiman penduduk, maka semakin banyak jumlah pemukiman yang teramati sehingga jika potensi polusi cahaya yang dihasilkan oleh suatu pemukiman tinggi, maka dengan tingginya lokasi akan meningkatkan jumlah penghalang dan gangguan dalam pengamatan rukyat. Oleh karena itu, tinggi suatu lokasi rukyat harus sesuai dengan lingkungan geografis lokasi rukyat tersebut. 3. Kualitas udara dan cuaca Polusi cahaya merupakan salah satu indikator untuk mengetahui tingkat kualitas udara dan pemborosan energi suatu wilayah. Pengaruh polusi cahaya sendiri sangat erat kaitannya dengan kualitas udara, terutama kandungan aerosol dan Suspendid Particulated Matter(SPM) yang berupa partikel mikroskopis dan berkontribusi dalam menghamburkan cahaya. Pada pengamatan di Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah bulan Nopember 2014, menunjukkan bahwa tingkat kualitas udara di kota Semarang berada diatas ambang batas ektrim untuk minggu ke-1, le-4 dan ke-5. Hasil pengamatan menunjukkan tingginya nilai SPM pada waktu tersebut berdampak pada berkurangnya kejelasan jarak pandang (visibility) dari pengamat ke objek yang diamati. Butir-butir aerosol dan SPM berkisar pada ketinggian dibawah 8 km karena tekanan udara diatas ketinggian tersebut lebih rendah dari pada tekanan udara permukaan. Banyak kandungan aerosol dan SPM yang menjadi aerosol basah karena tingginya kandungan air yang dimiliki lebih mudah dalam menangkap cahaya. Massa yang dimiliki akan menjadi terkonsentrasi pada ketinggian ±2-3 km karena pengaruh tekanan udara. Hal ini yang

37 128 menyebabkan polusi cahaya akan mudah tertangkap oleh kandungan partikel di atmosfer. Pada area permukaan bumi di bawah ketinggian 1 km, kandungan aerosol dan SPM tersebar merata dan melayang-layang di udara yang dapat mengurangi visibility pengamat. Hal ini berakibat pada banyaknya jumlah aerosol dan SPM hanya berkisar pada daerah permukaan bumi dengan ketinggian tertentu, sehingga memudahkan dalam menangkap cahaya dari permukaan bumi. Posisi lokasi Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah yang berada dekat dengan laut, menyebabkan pendistribusian hasil evaporasi dan partikel garam lebih banyak terjadi di Semarang. Aerosol dan SPM menyerap partikel garam dan uap air yang banyak mengandung air dan meningkatkan proses kondensasi. Aerosol dan SPM menjadi inti kondensasi yang mengikat kandungan air dan menurunkan suhu dan meningkatkan kelembaban udara. 4. Cahaya Senja Hilal sebagai objek pengamatan dalam rukyat, secara sederhana merupakan kondisi tatkala Bulan lebih cemerlang dibanding cahaya langit senja (Sudibyo, 2012). Cahaya senja merupakan pantulan cahaya Matahari yang dihamburkan oleh atmosfer bumi yang memiliki kecenderungan warna tampak tertentu. Panjang gelombang yang dipancarkan Matahari pada sore hari tidak semuanya sampai ke permukaan Bumi, akan tetapi terserap oleh atmosfer Bumi. Adapun panjang gelombang dan cahaya yang dipancarkan Matahari memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Cahaya langit akan menjadi lebih terang setelah Matahari terbenam dengan tingkat intensitas cahayanya yang tinggi.

38 129 Tabel Panjang gelombang dan warna cahaya tampak Warna Frekuensi Panjang gelombang nila-ungu THz nm biru THz nm hijau THz nm kuning THz nm jingga THz nm merah THz nm 5. Panjang gelombang (nm) Warna warna yang diserap Warna komplementer (warna yang terlihat) Ungu Hijau kekuningan Biru Kuning Biru kehijauan Jingga Hijau kebiruan Merah Hijau Ungu kemerahan Hijau kekuningan Ungu Kuning Biru Jingga Biru kehijauan Merah Hijau kebiruan

39 130 Kecenderungan warna objek diatas memiliki karakteristik kenampakan warna yang berbeda. Polusi cahaya cenderung berwarna putih kekuning-kuningan dengan spektrum warna kuning untuk jenis lampu LPS dan biru untuk jenis Merkuri. Cahaya senja dalam warna cahaya tampak cenderung kemerah-merahan karena panjang gelombang infra merah yang banyak diteruskan oleh atmosfer Bumi ke mata pengamat. Sesaat setelah Matahari terbenam, cahaya tampak untuk langit senja dan polusi cahaya cenderung berubah ke warna putih kekuning-kuningan, sedangkan warna hilal cenderung tetap. Hal ini mengakibatkan kenampakan warna cahaya hilal menjadi samar karena perpendaran spektrum infra merah dari cahaya langit senja dan cahaya hilal. Hilal akan nampak ketika intensitas cahayanya lebih cemerlang dari cahaya senja dan polusi cahaya. Sesaat setelah Matahari terbenam, cahaya tampak untuk langit senja dan polusi cahaya cenderung berubah ke warna putih kekuningkuningan, sedangkan warna hilal cenderung tetap. Hal ini mengakibatkan kenampakan warna cahaya hilal menjadi samar karena perpendaran spektrum infra merah dari cahaya langit senja dan cahaya hilal. Hilal akan nampak ketika intensitas cahayanya lebih cemerlang dari cahaya senja. Kemunculan cahaya senja terpengaruhi oleh faktor cuaca terutama keadaan awan pada saat pengamatan. Semakin banyak jenis awan yang muncul dan teramati dari lokasi, terutama arah ufuk Barat pada azimut 240º-300º, akan meningkatkan cahaya senja. Dari keempat faktor yang berpengaruh terhadap pelaksanan rukyat, tersebut diperoleh korelasi kemunculan cahaya senja dan polusi cahaya

40 131 sehingga dapat diketahui ketepatan waktu polusi cahaya berperan dalam meningkatkan keceraahan langit. Dengan membuat skala taksiran skala 1:200, dapat dihubungkan korelasi pertumbuhan polusi cahaya dan cahaya senjasebagai berikut: Tabel Korelasi polusi cahaya dan cahaya senja berdasarkan waktu kemunculan dan pola taksiran intensitas cahayanya untuk lokasi CASA Assalam Surakarta dan Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah bulan Oktober dan Nopember 2014 Taksiran Pertumbuhan Kecerahan Langit Waktu Polusi Cahaya Cahaya Senja Gambar Bagan korelasi pertumbuhan polusi cahaya dan cahaya senja Cahaya Senja Polusi Cahaya

41 132 Berdasarkan tabel dan gambar diatas diperoleh pola pertumbuhan polusi cahaya akan mengalami peningkatan mulai pukul WIB. Sedangkan pada waktu tersebut cahaya senja belum muncul. Dengan melihat waktu rata-rata terbenam Matahari bulan Oktober-Nopember 2014 pada kisaran pukul tingkat kecerahan langit didominasi cahaya senja pada tingkat kisaran <1000 kali lipat polusi cahaya. Korelasi polusi cahaya dan cahaya senja terjadi pada kisaran pukul Pada waktu tersebut tingkat kecerahan langit oleh cahaya senja mengalami penurunan hingga pada rentang pukul sedangkan polusi cahaya mengalami peningkatan pada rentang pukul pada titik pertemuan tersebut, dominasi kecerahan langit oleh langit senja menjadi bias, karena terjadi transisi perubahan kecerahan langit oleh polusi cahaya. Hal ini pula yang mengakibatkan pada saat pasca terbenam Matahari pada rentang pukul hingga pukul , kecerahan langit didominasi oleh cahaya senja, sedangkan polusi cahaya tidak berpengaruh terhadap kecerahan langit. Waktu kemunculan hilal positif pada saat pengamataan, berlangsung pada pukul untuk pengamatan di CASA Assalam dengan durasi 00:19:57.62 berada pada rentang Dari sini diperoleh bahwa kecerahan langit didominasi oleh cahaya senja, sedangkan efek polusi cahaya tidak memberikan pengaruh terhadap kecerahan langit. Dengan tingkat kelembaban udara 58-65% dan suhu 29,3-22,2ºC tingkat laju perawanan yang meningkatkan kecerahan langit terjadi pada kisaran awan tinggi.

42 133 Gambar Laju perawanan Kota Surakarta Oktober 2014 Peningkatan kecerahan langit oleh jenis awan tinggi, sedangkan pembentukan awan rendah jenis cumulonimbus hanya sedikit terbentuk. Hal ini mengakibatkan penghamburan cahaya oleh langit senja menjadi dominan. Efek polusi cahaya dengan intensitas cahaya yang kecil tidak dapat mencapai awan tinggi sehingga hanya terjadi pada kisaran tinggi < 1km. Oleh karena itu, pada pengamatan di CASA Assalam, efek polusi cahaya tidak berpengaruh terhadap peningkatan kecerahan cahaya langit pada saat rukyat dilaksanakan. Efek dari polusi cahaya ini dapat terjadi pada ketinggian tempat ±10 m yang disebabkan efek silau (glare) cahaya lampu di dekat lokasi pada radius 24 m. Sedangkan pada radius < 24 meter efek polusi cahaya berpengaruh terhadap jumlah titik cahaya di permukaan bumi. Pada ketinggian < 24 meter efek polusi cahaya tidak memberikan pengaruh yang berarti terhadap pelaksanaan rukyat. Pada rentang azimut 240º-300º, efek polusi cahaya pada pukul hanya berupa titik-titik cahaya yang dapat mengecoh pandangan karena

43 134 topografi daerah yang tidak rata dan terdapat penghalang berupa gunung di ufuk Barat. Gambar Efek polusi cahaya terhadap pelaksanaan rukyat di lokasi CASA Assalam Surakarta bulan Oktober 2014 pukul (kiri) dan pukul (kanan) Kemunculan hilal positif pada saat pengamatan di Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah berlangsung pada pukul dengan tinggi hilal 10º24 dan durasi 00:41:36,49. Waktu kemunculan hilal ini berada dalam rentang yaitu pada saat kecerahan langit masih didominasi oleh cahaya senja. Oleh karena itu, pada saat efek polusi cahaya tidak berpengaruh terhadap peningkatan kecerahan langit. Kondisi laju perawanan dan cuaca pada saat pengamatan dengan kelembaban pada tanggal Nopember 2014 berkisar antara 70-75% dan suhu rata-rata 29,4-30ºC. Potensi hujan terjadai pada tanggal dengan intensitas rendah. Kualitas udara pada minggu ke-4 berada pada nilai 236,95 mg/m 3 diatas batas ambang ekstrim yang menunjukkan bahwa pada minggu tersebut kualitas udara buruk. Hal ini berkorelasi dengan tingkat laju perawanan cukup tinggi. Pembentukan awan rendah banyak terjadi secara merata yang disebabkan tingginya tingkat evaporasi air laut dan partikulat garam yang

44 135 mengandung banyak kandungan air serta terbentuknya inti kondensasi awan hujan oleh aerosol dan SPM di udara. Gambar Laju perawanan kota Semarang Nopember 2014 Pembentukan awan rendah nampak berdasarkan citra MTSAT berupa pembentukan awan cumulonimbus dengan tinggi dasar awan <2500 m. Ketebalan awan mengakibatkan hamburan cahaya Matahari oleh atmosfer tidak tersebar merata hingga ke dasar awan. Hamburan cahaya senja berwarna putih terang merata. Pada ketinggian dasar awan tersebut tingkat intensitas polusi cahaya dominan pada ketinggian < 1km. Penghamburan cahaya lampu oleh aerosol dan partikulat menjadi bias karena tingkat intensitasnya lebih rendah dari cahaya senja. Pada ketinggian menara 103 m, efek silau (glare) dari lampu penerangan di sekitar lokasi tidak berpengaruh terhadap pelaksanaan rukyat. Pancaran cahaya yang dihasilkan oleh lampu di sekitar lokasi cenderung pada warna tampak keputih-putihan sehingga bias oleh cahaya senja yang lebih kuat

45 136 dan berpengaruh sampai pada ketinggian ± 50 m. Sedangkan untuk polusi cahaya yang lebih jauh dari lokasi, pada ketinggian tersebut nampa berupa titik-titik cahaya dalam jumlah yang semakin meningkat dengan warna cahaya tampak kekuning-kuningan dan keputih-putihan. Pada rentang pukul , polusi cahaya bias oleh cahaya senja dan meningkat kuat pada rentang pukul Akan tetapi, dengan banyaknya jumlah titik-titik cahaya yang muncul berpotensi menjadi pengecoh dalam menangkap cahaya hilal yang memiliki intensitas lebih rendah dari cahaya senja. Jarak lokasi terhadap sumber cahaya < 103 m, berpotensi dalam peningkatan cahaya latar ketika mendekati pukul Potensi cuaca dan kualitas udara yang buruk mengurangi tingkat kemampuan pandangan pengamat terhadap objek yang jauh. Sumber cahaya yang dihasilkan cahaya lampu akan mengurangi daya tangkap mata terhadap visibilitas hilal itu sendiri, karena pada pelaksanaan rukyat yang dilaksanakan di perkotaan, kuatnya sumber cahaya lampu memiliki daya pancar yang lebih kuat dari cahaya hilal. Gambar Efek polusi cahaya terhadap pelaksanaan rukyat di Menara al Husna Masjid Agung Jawa Tengah bulan Nopember 2014 pukul (kiri) dan pukul (kanan)

46 137 Keterkaitannya efek polusi cahaya dalam pelaksanaan rukyat, idealnya tetap harus memperhatikan kondisi lingkungan geografis lokasi rukyat yang sesuai dengan standar Kementerian Agama RI. Efek polusi cahaya akan nampak ketika lama hilal diatas ufuk melebihi rentang waktu ± 30 menit pasca terbenam Matahari pada kondisi cuaca dan tingkat kualitas udara yang mendukung. Pada suasana yang mendung efek polusi cahaya akan nampak pada saat intensitas cahaya senja turun. Sedangkan pada saat suasana cerah dan laju perawanan kecil berada pada jenis awan tinggi, tingkat hamburan cahaya senja dan polusi cahaya juga akan berkurang. Gambar Citra polusi cahaya pada saat senja dengan latar awan sedang (sumber: Selain itu, tingginya polusi cahaya juga berhubungan erat dengan keadaan cuaca dan kelembaban relatif dari lokasi rukyat, karena semakin tingginya laju kelembaban dan pembentukan awan akan mempertinggi laju pertumbuhan aerosol basah sebagai pembentuk inti kondensasi awan hujan. Oleh karena itu, untuka lokasi yang berada di lingkungan perkotaan, hendaknya melakukan pemetaan waktu rukyat sehingga dapat disinkronisasi dengan laju perubahan cuaca.