ANALISI SIKLON TROPIS GILLIAN DAN PENGARUHNYA TERHADAP KONDISI CUACA DI WILAYAH JAWA

Transkripsi

1 ANALISI SIKLON TROPIS GILLIAN DAN PENGARUHNYA TERHADAP KONDISI CUACA DI WILAYAH JAWA Yuni Maharani 1, Indra Gustari 2 1 Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Jakarta 2 Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Jakarta rani93@gmail.com Abstrak Siklon tropis merupakan sistem tekanan rendah yang terbentuk dan berkembang di atas lautan luas di daerah tropis yang dapat menimbulkan kerusakan. Salah satu siklon tropis yang terbentuk di area pemantauan TCWC Jakarta adalah siklon tropis Gillian yang terjadi pada Maret Penelitian ini melakukan simulasi kejadian siklon tropis Gillian untuk mengetahui pengaruh kondisi cuaca di wilayah Jawa. Simulasi dilakukan selama 8 hari (19 Maret sampai 26 Maret 2014). Hasil penelitian menunjukkan bahwa model WRF- ARW dapat melakukan simulasi siklon tropis cukup baik dimana pola yang hampir sama dengan observasi dan hanya curah hujan yang memberikan hasil lebih besar dibandingkan observasi (over estimated). Kondisi cuaca, pola streamline yang menunjukkan adanya wilayah shearline dan konvergensi di Jawa yang membuat kecepatan angin menjadi lemah, dengan kelembaban udara yang cukup tinggi sehingga sangat mendukung untuk tumbuhnya awan konvektif dan terjadi hujan. Kata Kunci : Siklon Tropis Gillian, WRF, Simulasi, Kondisi Cuaca. Abstract Tropical cyclones are low pressure system formed and evolved over the vast ocean in the tropics that can cause damage. One tropical cyclone formed in TCWC Jakarta monitoring area is tropical cyclone Gillian that occurred in March This study did a simulation events of tropical cyclone Gillian to know the weather conditions inflicted at Java. Simulations were performed for 8 days (March 19 to March 26, 2014). The results showed that the WRF-ARW model can simulate quite well with a similar pattern with the observation and only precipitation that can give a results more bigger than observation (over estimated). Weather conditions in general during a tropical cyclone in the research area, the streamline patterns that indicate a shearline and a convergence territory in the area of Java, which makes the wind speed to be weak, with fairly high humidity so it is conducive to growth of convective clouds and rains. Keywords : Tropical cyclone Gillian, WRF, Weather Condition 1

2 1. PENDAHULUAN siklon tropis adalah badai sirkulasi yang dapat menimbulkan angin perusak sampai wilayah sekitar 250 mil (155 km) dari pusatnya. Kecepatan angin yang paling kencang berada pada wilayah cincin yang yang berdiameter 20 mil sampai 30 mil ( 12,4 km sampai 18,6 km ) dari pusat siklon, wilayah tersebut mempunyai kecepatan angin mencapai 150 mil/jam (93 km/jam). Sedangkan hujan deras dan angin terpusat diwilayah pita (band) spiral yang berputar. Siklon sendiri memiliki pusat yang biasa disebut mata siklon dimana pada wilayah tersebut memiliki kecepatan angin yang justru lebih tenang dan cenderung lemah (Zakir, 2006) Sucahyono dan Ribudiyanto (2013) siklon tropis memiliki ukuran yang sangat besar serta angin kencang dan gumpalan awan yang dimilikinya, siklon tropis menimbulkan dampak yang sangat besar pada tempat-tempat yang dilaluinya. Dampak ini bisa berupa angin kencang, hujan deras berjam-jam, bahkan berharihari yang dapat mengakibatkan terjadinya banjir, gelombang tinggi, dan gelombang badai (storm surge). Telah terjadi fenomena siklon tropis di wilayah selatan Indonesia yang diberi nama siklon tropis Gillian. Siklon tropis Gillian sendiri berlangsung selama 8 26 Maret Penelitian ini akan melakukan simulasi terjadinya siklon tropis Gillian serta mengetahui pengaruhnya terhadap kondisi cuaca di wilayah Jakarta dengan memanfaatkan model Weather Research and forcasting advanced research (WRF- ARW). Manfaat Penelitian ini memberikan informasi tentang pengaruh yang ditimbulkan oleh siklon tropis khususnya yang ada di Indonesia bagian Selatan serta sebagai antisipasi dini untuk menghindari kerusakan parah dan meminimalisir kerugian atau bahkan korban jiwa yang disebabkan oleh pengaruh dari siklon tropis. Kanase dan Salvekar (2015). Penelitian ini menyelidiki secara rinci mengenai dampak dari pebedaan skema parameterisasi fisik dalam lintasan dan intensitas dua badai siklon yaitu Aila dan Jal yang terbentuk di Teluk Benggala dengan menggunakan model WRF. ). Hasil percobaan skema parameterisasi cumulus yang cukup baik adalah Betts-Miller- Janjic, Skema mikrofisika yang mampu menampilkan kejadian dari siklon dibandingkan dengan skema lainnya yaitu WSM6. Skema planetary boundary layer (PBL) yang cukup baik yaitu skema YSU yang berkontribusi terhadap simulasi intensitas siklon tropis. 2. DATADAN METODE Menggunakan siklon tropis Gillian. Penelitian dilakukan pada tanggal Maret Koordinat wilayah penelitian 2,5 S 27,5 S dan 100,0 E 131,0 E. Gambar 1. Domain Penelitian 2.1 Data 1. Data Siklon Menggunakan data siklon tropis Gillian (8-26 Maret 2014) berupa data tanggal, jam, koordinat trayektori, tekanan dan kecepatan angin maksimum di pusat siklon tropis Gillian dari Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika TCWC Jakarta. 2

3 2. Data observasi Menggunakan data observasi wilayah penelitian dengan waktu Maret Data Final Analysis (FNL) Merupakan data input model WRF-ARW dengan resolusi spasial 1 1 dan resolusi temporal 6 jam yang didapat dari ( 4. Data Satelit untuk melihat cakupan awan saat terjadi kumpulan awan yang tebal di wilayah sekitar penelitian. Data satelit yang digunakan didapat dari Digital typhoon dari Jepang. 2.2 Metode 1. Pengolahan menggunakan data FNL sebagai data input untuk menjalankan perangkat lunak WRF-ARW, dari data input tersebut akan menghasilkan file yang berekstansi *.ctl dan *.dat. Setelah itu hasil data tersebut akan diolah lagi dengan menggunakan GraDs untuk mendapatkan hasil visualisasinya. 2. Menggunakan data dari siklon tropis yang didapat dari TCWC Jakarta untuk mengetahui lokasi siklon tropis ( bujur, dan lintang), kecepatan angin yang terjadi di dinding mata siklon tropis Gillian dan tekanan yang terjadi di pusat siklon tropis yang diolah menggunakan ms.exel. 3. Menggunakan hasil pengolahan dari model WRF yang akan divisualisasikan dengan aplikasi Grads. Visualisasi yang dilakukan menggunakan aplikasi Grads berupa lintasan siklon tropis, tendensi curah hujan, tutupan awan, curah hujan, pola streamline, kelembaban udara, nilai vortisitas, dan nilai divergensi 4. Hasil visualisasi yang didapat dari perangkat lunak GraDs tersebut kemudian akan dilakukan analisis dan juga akan dilakukan perbandingan antara hasil model WRF dengan data observasi. 5. Menggunakan perhitungan nilai korelasi dan RMSE. Perhitungan menggunakan data hasil model WRF kemudian diolah menggunakan excel untuk dibandingkan dengan data observasi. Perhitungan tersebut digunakan untuk menentukan seberapa besar hubungan antara dua variabel atau lebih dan mengetahui seberapa besar error yang terjadi dari hasil model WRF-ARW. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Tekanan Udara dan Kecepatan Angin di Siklon Tropis Gillian Gambar 2. Tekanan Udara di Pusat Siklon Tropis Gillian Pada gambar 2 terlihat bahwa tekanan udara menurun secara perlahan dimulai pada Maret Pada tanggal 21 Maret 2014 tekanan udara berada pada 999 mb dan termasuk katagori 1, dan terus mengalami penurunan hingga ke tekanan yang paling rendah berada pada tanggal 24 Maret 2014 sebesar 937 mb dimana siklon tropis Gillian di berada pada aktivitas puncak yang memilki katagori 4. Gambar 3. Kecepatan Angin di Dinding Mata Siklon Tropis Gillian Kecepatan angin yang terjadi saat kejadian Siklon Tropis yang memasuki kategori 1 sebesar 32 knot dan meningkat perlahan sampai mencapai kecepatan angin maksimum rata-rata 10 menit yang terjadi pada aktivitas puncak kejadian siklon tropis Gillian sebesar 102 knot pada tanggal 24 Maret

4 3.2 Lintasan Siklon Tropis Gillian WRF \ Keterangan TCWC Gambar 4. Lintasan Siklon Tropis Gillian dengan Track TCWC Jakarta, Indonesia dan Simulasi output data FNL setiap 6 jam Permukaan Laut tanggal 23 Maret 2014 jam 00.00, Tekanan Permukaan Laut tanggal 24 Maret 2014 jam (c) Analisis tekanan pada Gambar 5 menunjukkan kondisi tekanan saat kejadian siklon tropis memasuki aktivitas puncak yang memiliki kategori 3 hingga 4. Pada Gambar 5 terlihat bahwa tekanan rendah ditunjukkan pada wilayah perairan. Pada tanggal 22 Maret 2014 siklon tropis Gillian berada di Jawa Tengah bagian selatan, kemudian tekanan rendah tersebut bergerak perlahan ke arah barat daya ke Samudera Hindia. Tekanan yang terjdi pada tanggal Maret 2014 berkisar 950 mb mb. 3.4 Tutupan Awan Gambar 4. Informasi mengenaii perbandingan lintasan dari hasil model WRF dengan data observasi dari Tropical Cyclone Weather Center (TCWC), Jakarta. Dari Gambar 4. menunjukkan pola lintasan cukup mendekati keadaan sebenarnya. Hasil model WRF dapat melakukan simulasi lintasan siklon tropis Gillian dengan pola yang sama. 3.3 Tekanan Permukaan Laut (a) (c) Gambar 5. Tekanan Permukaan Laut tanggal 22 Maret 2014 jam UTC (a), Tekanan Gambar 6. dbz Output Model WRF-ARW (a), dan Citra Satelit MTSAT pada tanggal Maret 2014 Siklon tropis Gillian memasuki katagori 4, pada Gambar 6. Sirkulasi siklon tropis Gillian terlihat jelas. Tutupan awan dari hasil model WRF yang terjadi di sekitar pusat siklon mimiliki nilai dbznya berkisar dbz yang mengindikasikan pada daerah tutupan awan yang tebal dapat terjadinya hujan. Tutupan awan terus bergerak seiring waktu ke wilayah perairan Samudera Hindia, sedangkan diwilayah daratan tidak terlalu banyak tutupan awan yang terjadi. Pada tutupan awan dengan citra satelit MTSAT terlihat dengan jelas sirkulasi siklon tropis Gillian yang berada di selatan pulau 4

5 Jawa. Sirkulasi siklon tropis memberikan dampak terhadap wilayah Jawa Barat dan pulau Sumatera, dimana pada wilayah tersebut terjadi tutupan awal tebal yang memungkinkan wilayah akan terjadi hujan. Pada hari selanjutnya awan tebal dari siklon tropis bergerak perlahan ke Samudera Hindia. Terlihat bahwa output WRF dan satelit MTSAT memiliki tutupan awan yang cukup sama. 3.5 Curah Hujan 3.6 Pola Streamline (a) (a) Gambar 7. Curah Hujan hasil keluaran WRF- ARW tanggal 23 dan 24 Maret 2014 jam UTC (a), Curah Hujan Data GSMAP tanggal 23 dan 24 Maret 2014 jam UTC Pada tanggal Maret 2014 menunjukkan curah hujan yang terjadi dari hasil output model WRF semakin hari semakin meluas, dan juga meningkatnya intensitas curah hujan. Curah hujan yag terjadi berkisar 1 mm 100 mm. Curah hujan tertinggi berad di pusat sirkulasi siklon tropis. Curah hujan yang di tampilkan dengan menggunakan data GSMAP curah hujan yang terjadi terdapat disekitar siklon tropis Gillian sebesar 5 45 mm. Secara keseluruhan curah hujan pada hasil WRF memberikan hasil yang lebih besar dibandingkan observasi (over estimated) (a) (c) Gambar 8. Pola Streamline Lapisan 850 mb (garis hitam) dan Kecepatan Angin (kontur berwarna dalam knot) tanggal 22 Maret 2014 jam UTC (a), tanggal 23 Maret 2014 jam UTC, tanggal 24 Maret 2014 jam UTC (c), Pada Gambar 8. Menunjukkan pola streamline di lapisan 850 mb menunjukan kecepatan angin yang terjadi di Jawa saat sirkulasi siklon tropis Gillian berada di selatan Jawa sebesar 19 Knot 40 Knot, serta adanya daerah kovergensi di wilayah selatan Jawa yang mengindikasikan adanya kumpulan awan dan dapat menyebabkan cuaca buruk pada umumnya. 3.7 Kondisi Kelembaban Udara Gambar 9. Kelembaban Udara Lapisan 700 mb tanggal Maret 2014 jam UTC (a), Kelembaban Udara 5

6 Lapisan 500 mb tanggal Maret 2014 jam Pada saat siklon tropis memasuki tahap matang secara keseluruhan pada lapisan bawah hingga menengah kondisi kelembaban udara yang terjadi pada lapisan 700 mb dan 500 mb memiliki kondisi yang cukup lembab di wilayah Jawa dimana dapat menjadi peluang untuk terbentuknya awan konvektif yang dapat menyebabkan terjadi cuaca buruk. 3.8 Nilai Vortisitas Lapisan 500 mb membuat massa udara yang ada bergerak keatas. 3.9 Jumlah Curah Hujan di Jakarta Gambar 11. Curah Hujan di Stasiun Meteorologi Cengkareng, Jakarta Terlihat pada Gambar 11 curah hujan di Jakarta pada saat kejadian siklon tropis Gillian terjadi. curah hujan lebat yang terjadi di stasiun meteorologi Cegkareng Jakarta memiliki curah hujan yang cukup tinggi sebesar 106 mm yang terjadi saat siklon tropis Gilian memasuki tahap matang Verifikasi perhitunga Korelasi dan RMSE Gambar 10. Pola Vortisitas Lapisan 500 mb tanggal 22 Maret 2014 jam UTC (a), tanggal 23 Maret 2014 jam UTC, tanggal 24 Maret 2014 jam UTC (c) Vortisitas yang terjadi pada Gambar 10 terlihat pola siklon Tropis Gillian dimana bergerak menuju perairan Samudera Hindia dengan nilai vortisitas di pusat negatif. Sedangkan nilai vortisitas pada daratan memiliki nilai vortisitas yang bervariasi. Pada tanggal 22 Maret 2014 wilayah Jawa Tengah yang memiliki nilai vortisitas yang negatif. Pada tanggal Maret 2014 Seiiring dengan pergerakan siklon tropis yang terus bergerak ke selatan membuat wilayah daratan memiliki nilai vortisitas yang positif. Hal ini menunjukkan bahwa vortisitas negatif dapat Tabel 1. Nilai dari Perhitungan Korelasi dan RMSE PARAMETER KORELASI RMSE RH KEC. ANGIN TEKANAN Pada tabel 1 menunjukan hasil perhitungan statistika untuk mendapatkan nilai korelasi dan RMSE dengan menggunakan tiga parameter dari data hasil output WRF dan data observasi Stasiun Meteorologi Cengkarang. Hasil menunjukkan nilai korelasi yang terjadi menghasilkan niali mendekati 1 dimana dapat diartikan adanya hubungan antara perbandingan kedua variabel. Sedangkan nilai RMSE yang menunjukkan nilai error yang cukup baik. 6

7 3.11 Verifikasi di Pusat Siklon Tropis Tabel 2. Nilai Korelasi dan RMSE di Pusat Siklon Tropis Gillian Analisis dari tabel 2 menunjukkan nilai korelasi yang tejadi pada tekanan siklon tropis dari data model WRF dengan data yang didapat dari TCWC sebesar 0,8 dan nilai RMSE sebesar Secara keseluruhan dari parameter tekanan dan kecepatan di siklon tropis memiliki hubungan yang cukup kuat atau sebanding Verifikasi Lintasan Siklon Tropis Tabel 3. Nilai Korelasi dan RMSE di Pusat Siklon Tropis Gillian Analisis dari tabel 3 menunjukkan perhitungan nilai korelasi dan RMSE pada lintasan siklon tropis dengan menggunakan data hasil model WRF yang dibandingkan dengan data observasi dari TCWC. Nilai korelasi yang terjadi sebesar 1 yang menunjukkan pada kedua data memiliki hubungan yang kuat atau sebanding dengan nilai RMSE yang berkisar 1,5 2,2. 4. KESIMPULAN 1. Secara keseluruhan model WRF- ARW dapat mensimulasi siklon tropis Gillian karena memiliki pola lintasan, tutupan awan, streamline yang hampir sama. Namun hasil output WRF-ARW pada curah hujan memberikan hasil yang over estimated. 2. Perhitungan nilai korelasi dan RMSE menunjukkan hubungan yang kuat pada lintasan siklon, 7 serta parameter tekanan dan kecepatan angin di sekitar siklon tropis. 3. Kondisi cuaca, pola streamline yang menunjukkan adanya wilayah shearline di Jawa yang membuat kecepatan angin menjadi lemah, dengan kelembaban udara yang cukup tinggi dan juga merupakan daerah konvergensi sehingga sangat mendukung untuk tumbuhnya awan konvektif dan terjadi hujan. DAFTAR PUSTAKA BMKG, 2010, Perka BMKG Nomor: KEP. 009 Tahun 2010 tentang Prosedur Standar Operasional Pelaksanaan Peringatan Dini, Pelaporan, dan Diseminasi Informasi Cuaca Ekstrim, BMKG, Jakarta. Tjasyono, B.H.K Klimatologi. Penerbit FIKTM - Institut Teknologi Bandung. Bandung. Kanase, R. D., Salvekar, P. S., Impact Of Physical Parameterization Schemes On Track and Intensity Of Severe Cyclonic Stroms In Bay Of Bengal. Asia-Pasific Jornal at Atmospheric Sciences. Hadi, T. W., Junnaedhi, I. D. Gd. A., Satrya, L. I., Santriyani, M., Anugrah, M. P., dan Octarina, D. T., Pelatihan Model WRF (Weather Research and Forecasting), Laboratorium Analisis Meteorologi (Weather and Climate Prediction Laboratory). Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian ITB, Bandung. Schott, T., Landsea, C., Hafele, G., Lorens, J., Taylor, A., Thurm, H., Ward, B., Wilis, Mark., dan Zaleski, W The Saffir Hurricane Wind Scale.National

8 Oceanic and Atmospheric Administration. USA Thenu, Y. M Analisis Siklon Tropis Rusty Dan Pengaruhnya Terhadap Curah Hujan di Kota Waingapu, Skripsi, Meteorologi. Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Tangerang Selatan. Zakir, A., dan Khotimah, M.K Badai dan Pengaruhnya Terhadap Cuaca Buruk di Indonesia. Dalam meteo.bmkg.go.id/arsippdf/badai Tropis.doc. Tjasyono, B Meteorologi Indonesia Volume I Karakteristik dan Sirkulasi Atmosfer, Badan Meteorologi dan Geofisika, Jakarta. Sucahyono, S. D. dan Kukuh, R Cuaca dan Iklim Ekstrim di Indonesia. ISBN : Puslitbang BMKG, Jakarta 8