KAJIAN KARAKTERISTIK ANGIN LAUT DI MALUKU TAHUN

Transkripsi

1 KAJIAN KARAKTERISTIK ANGIN LAUT DI MALUKU TAHUN Moksen Siwasiwan¹Muhammad Arif Munandar² ¹, Jakarta ²Subbidang Layanan Imformasi Meteorologi Penerbangan, BMKG ochen_99@yahoo.co.id Abstrak Wilayah Maluku terletak antara 2º30'- 9º00' LS dan 124º00'-136º00' BT, Dilihat dari topografi dan pola pembentukan cuaca, diwilayah terdapat daratan, Pulau pulau, pantai dan selat yang menghubungkan pulau satu dengan yang lainnya. Selain itu adanya perbedaan pemanasan antara daratan dan lautan sangat memungkinkan pengaruh angin laut terjadi di wilayah Maluku. Data reanalisis komponen angin U dan V tiap 6 jam yaitu pada jam 00.00, 06.00, 12.00, UTC selama tahun dengan grid resolusi x dan data pengukuran curah hujan >50 mm. Arah dan kecepatan angin U dan V dilakukan analisis komposit baik tahunan, bulanan(djf dan JJA) dan juga tiap 6 jam (00,06,12,18 UTC), sedangkan data observasi curah hujan harian digunakan untuk mengidentifikasi sejauh mana pada bulan DJF dan JJA tahun karakteristik angin laut sangat berpengaruh untuk hujan lebat dan karakteristik angin laut saat tidak ada hujan. Kondisi angin yang terlihat pada waktu terjadi hujan dan tidak terjadi hujan hampir sama, karakteristik angin laut di wilayah Maluku tahun bulan DJF didominasi oleh arah angin dari Barat Laut, bulan JJA didominasi oleh arah angin dari Tenggara. curah hujan tinggi untuk wilayah Pattimura Ambon tidak dipengaruhi interaksi angin laut. Kata Kunci: Angin Laut, DJF, JJA, Maluku Abstract Maluku located between 2º30'- 9º00 'LS and 124º00'-136º00' BT, Looking from the topography and weather patterns, There mainland, Islands, beach and the strait that connects the island to one another. Besides the differences between land and ocean warming is possible sea breeze effect occurred in the region Maluku. Reanalysis U and V wind components every 6 hours is at 00.00, 06:00, 12:00, 18:00 UTC on 2011 to 2015 with a grid resolution of x and the measurement of rainfall more than 50 mm. Wind direction and speed U and V composite analysis annual, monthly(djf and JJA) and also every 6 hours (00, 06, 12, 18 UTC), While the observation daily rainfall used to identify the extent to which in DJF and JJA months of the year 2011 to 2015 characteristics sea breeze is very influential to heavy rain and characteristics sea breeze when there is no rain. The wind conditions at the time of rain and no rain is almost the same as the general wind condition. Characteristics of sea breeze in the Maluku region on 2011 to 2015 DJF month dominated by the wind from Northwest, JJA month dominated by the wind from the Southeast, in the Maluku region months with high rainfall for Ambon's Pattimura region no affected the interaction of the sea breeze. Keywords : Sea Breeze, DJF, JJA, Maluku 1

2 1.PENDAHULUAN Maluku merupakan bagian dari Negara Maritim Indonesia yang terdiri dari berbagai pulau yang memiliki kondisi cuaca berbeda tergantung kondisi geografisnya. Menurut letak astronomis, Wilayah Maluku terletak antara 2º30'- 9º00' LS dan 124º00'-136º00' BT. Dilihat dari topografi dan pola pembentukan cuaca, Wilayah Maluku sangat dipengaruhi oleh aktifitas angin laut terkait dengan keberadaan daratan, pulau daerah pantai dan selat yang menghubungkan pulau satu dengan yang lainnya. Adanya perbedaan pemanasan antara daratan dan lautan sangat memungkinkan pengaruh angin laut terjadi Sistem angin laut ini terjadi setiap hari secara reguler dan kontinyu. Oleh karena durasinya yang terbatas, sistem angin harian hanya terjadi pada area-area yang relatif kecil dan jarang meluas kedaerah yang jauh, sehingga menyebabkan variasi lokal. Sistem angin harian pada umumnya terjadi di daerah pantai, laut dan danau besar dimana sistem angin darat dan laut (atau danau) sering terjadi, serta di daerah pegunungan yang menyebabkan terjadinya angin lembah dan gunung. Analisis variasi harian unsur cuaca kepulauan diperoleh bahwa variasi harian angin didominasi oleh sirkulasi angin lokal terutama angin laut dan angin darat (Zainuddin, 2012). Simulasi kejadian angin laut dan angin darat di Teluk Bone dengan menggunakan model WRF-ARF. Angin laut di Teluk Bone memiliki ketinggian vertikal sekitar 900 mb atau 1100 meter sementara angin darat memiliki ketinggian vertikal yang hanya mencapai sekitar 980 mb atau 300 meter. Ketika cerah, angin laut pada umumnya memiliki durasi yang panjang hingga malam hari dan tidak mendapat gangguan (Abubakar, 2015). Dari penelitian yang ada di Indonesia baru membahas angin laut di Pulau Besar, sedangkan untuk wilayah kepulaun belum banyak dilakukan. Maka dari itu, penelitian ini dilakukan untuk melihat dan menganalisa karakteristik variasi lokal harian di wilayah Maluku Penelitian ini bertjuan untuk mengkaji pengaruh karakteristik angin laut pada bulan DJF dan JJA tahun , dan karakterisitik angin laut serta mengetahui adanya pengaruh dari karakteristik angin laut saat terjadi hujan lebat dan saat tidak terjadi hujan lebat di wilayah Maluku. Diwilayah ekuatorial perubahan tekanan umumnya tidak tetap, maka sirkulasi angin laut dapat terjadi. Akan tetapi angin dari berbagai arah yang disebabkan oleh daerah yang bertekanan tinggi dari daerah disekitarnya pada ketingggian yang sama sehingga skala angin yang lebih besar dapat melemahkan atau memperkuat pembentukan angin (Simpson, 1994). Interaksi antara angin laut dengan angin skala lebih besar menghasilkan angin resultan. Penelitian tentang interaksi angin laut ini pernah dilakukan oleh Gautami (2008) dalam Gambar 2.1 menghitung angin resultan secara vektor dan diverifikasi dengan data aktual di Stasiun Meteorologi Cengkareng dan Stasiun Meteorologi Halim Perdana Kusuma. Hasilnya adalah keadaan angin laut di Wilayah Jakarta pada pukul UTC (Universal Time Coordinated ) masih lemah sehingga angin umum lebih mendominasi. Pembentukan dan perubahan sirkulasi angin laut dalam waktu satu hari ditentukan oleh beberapa parameter seperti stabilitas atmosfer dan angin darat laut (Estoque, 1962 dan Walsh, 1974). Sedangkan efek topografi dapat memperkuat angin laut karena bergabung dengan angin lembah, akan tetapi pegunungan dapat juga menghalangi angin laut untuk bergerak lebih jauh (Mahrer dan Pielke, 1977). Seperti pada penelitian yang dilakukan oleh Diharsya (2008) di kota Palu yang menyimpulkan bahwa angin laut dari teluk Palu terhambat oleh lembah dan pegunungan yang menyebabkan hujan terjadi di depan gunung atau lembah, sehingga kota palu menjadi daerah 2

3 bayangan hujan (rain shadow.) Menurut Arrit (1981), bentuk kelengkungan garis pantai, misalnya teluk atau tanjung, akan memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap angin laut jika radiusnya kira kira 50 km. Sedangkan jika angin pantai sangat kuat maka akan mencegah masuknya angin laut ke wilayah daratan (Hadi dkk, 2000). Secara teori, Tjasyono (2006) menyatakan bahwa angin laut didaerah tropis seperti Indonesia dapat masuk kedaratan hingga sejauh 100 km, karena perbedaan panas antara darat dan laut di wilayah tropis dapat terjadi secara maksimal terutama dijakarta. Beda kapasitas panas antara permukaan darat dan air merupakan penyebab utama pembentukan angin darat dan laut. Pada siang hari darat cepat panas jika ada radiasi matahari sedangkan permukaan air lebih dingin karena panas hilang pada lapisan air yang lebih tebal oleh turbulensi dan gelombang dan oleh penetrasi langsung dan absorpsi. Akibatnya, terjadi sel tekanan rendah di darat dan tekanan tinggi di atas laut sehingga angin dekat permukaan bumi berhembus dari laut ke darat, disebut angin laut (the sea breeze) (Tjasyono, 2006). 2. DATA DAN METODE 2.1 Lokasi Penelitian Lokasi penelitian terletak di Wilayah Maluku pada 2º30'- 9º00' LS dan 124º00'- 136º00' BT. Tiga Stasiun Meteorologi yaitu Stasiun Meteorologi Geser, Pattimura Ambon dan Amahai terdapat pada (Gambar 2.1). Gambar 2.1 Peta Lokasi Penelitian Wilayah Maluku 2.2 Data Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah komponen angin U (zonal) dan V (meridional) yang merupakan data reanalisis yang berasal dari ECMWF dengan format netcdf (nc) yang diunduh dari Dengan resulusi x0,125 dan resolusi temporal 6 jam dengan memiliki interval 00:00, 06:00, 12:00, 18:00 UTC dengan ketinggian surface selama tahun pada bulan Desember, Januari, Februari (DJF) dan Juni, Juli, Agustus (JJA). Data hujan observasi curah hujan harian selama tahun pada bulan DJF dan JJA dengan intensitas lebat curah hujan >50 mm yang diperoleh dari tiga Stasiun yaitu Stasiun Meteorologi Geser, Pattimura Ambon dan Amahai, data ini digunakan untuk melihat karakterisrik angin laut saat terjadi hujan lebat. 2.3 Metode Langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah mengumpulkan data reanalisis komponen angin U dan V dalam format netcdf (nc) dari ECMWF yang diunduh dari tiap 6 jam yaitu pada jam 00.00, 06.00, 12.00, UTC selama tahun , Setelah itu mengatur kordinat wilayah data dengan grid resolusi x Data hujan observasi curah hujan harian selama tahun yaitu data pengukuran curah hujan >50 mm yang diperoleh dari tiga Stasiun Meteorologi yaitu Stasiun Meteorologi Geser, Pattimura Ambon dan Amahai. Arah dan kecepatan angin U dan V dilakukan analisis komposit baik tahunan, bulanan (DJF dan JJA) dan juga tiap 6 jam (00,06,12,18) pada lapisan surface dengan periode data tersebut diolah menggunakan perangkat lunak grads, Sedangkan data observasi curah hujan harian digunakan untuk mengidentifikasi sejauh mana dalm bulan DJF dan JJA tahun karakteristik angin laut sangat 3

4 berpengaruh untuk hujan lebat dan karakteristik angin laut saat tidak ada hujan pada bulan DJF dan JJA setiap tahunnya. Untuk mengidentifikasi sirkulasi angin laut data reanalisis komponen u (zonal) dan v (meridional) digunakan persamaan (3.1) dan (3.2) untuk memperoleh arah dan kecepatan angin. u = ff x sin (ddd ) (3.1) v = ff x cos (ddd ) (3.2) dengan: u = komponen angin timur-barat (m/s) v = komponen angin utara-selatan (m/s) ff = kecepatan angin (m/s) ddd = arah angin dalam satuan derajat 2.4 Diagram Alir Penelitian Secara garis besar, Metode yang dilakukan untuk mencapai tujuan penelitian tergambar dalam diagram alir penelitian (Gambar 3.2) Mulai Pengumpulan Data 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisis Komposit Angin Pada Bulan Desember, Januari, Februari (DJF) Dan Juni, Juli, Agustus (JJA) Tahun Analisis komposit komponen angin ini dimaksudkan untuk melihat karakteristik angin laut pada daerah penelitian. Pada daerah penelitian, hasil analisis menunjukkan bahwa pada bulan DJF dan JJA tahun menunjukkan adanya interaksi angin laut dengan daratan tetapi dipengaruri oleh sirkulasi angin skala sinoptik. Untuk data angin rata-rata bulan DJF tahun karakteristik angin untuk wilayah Pattimura Ambon jam LT arah angin dari Barat Laut dengan kecepatan 6-8 m/s, Amahai pada jam LT arah angin dari Barat laut dengan kecepatan 2 m/s dan Geser jam LT arah angin dari Barat Laut dengan kecepatan 6 m/s, angin laut di wilayah Pattimura Ambon, Amahai dan Geser dipengaruhi sirkulasi angin skala sinoptik. Karakteristik angin laut bulan DJF tahun dapat dilihat pada Gambar 3.1 Data Reanalisis ECMWF Komponen Angin U dan surface Data Observasi Curah Hujan >50 mm DJF dan JJA Staiun Meteorologi Pattimura, Geser dan Amahai Analisis Komposit Bulan DJF dan JJA Tiap 6 Jam(00, 06, 12, 18) Analisa Tahun untuk jam 00, 06, 12, 18 Karakteristik Angin Saat hujan Lebat Bulan DJF dan JJA Karakteristik Angin Saat Tidak Ada Hujan Bulan DJF dan JJA kesimpulan Selesai Gambar 4.1 Karakteristik Angin Ratarata Bulan DJF Tahun Jam (a), (b), (c) dan (d) Untuk data angin rata-rata bulan JJA tahun karakteristik angin laut pada wilayah Pattimura Ambon pada 4

5 jam LT arah angin dari Tenggara dengan kecepatan 12 m/s, wilayah Amahai pada jam LT arah angin dari Tenggara dengan kecepatan 2-4 m/s dan wilayah Geser pada jam LT arah angin dari Tenggara dengan kecepatan angin 12 m/s, angin laut pada wilayah Pattimura Ambon, Amahai dan Geser pada bulan JJA tahun di pengaruhi oleh sirkulasi angin skala sinoptik. Karakteristik angin laut bulan JJA tahun dapat dilihat pada Gambar 3.2 hari hujan dan tanggal 27 sebagai hari tidak hujan untuk wilayah Pattimura Ambon, curah hujan tanggal 30 Juli Tahun 2011, menunjukkan bahwa adanya arah angin dari Tenggara dan kecepatan 8-12 m/s, untuk tanggal 27 Juli tahun 2011, arah angin dari Tenggara kecepatan 12 m/s, namun kondisi tersebut tidak terjadi hujan sama sekali. Kondisi menunjukan curah hujan pada bulan Juli tanggal 30 tahun 2011 tidak dipengaruhi oleh interaksi angin laut. Karakteristik angin saat hujan dan saat tidak hujan terlihat pada Gambar 3.3 dan 3.4 Gambar 3.2 Karakteristik Angin Ratarata Bulan JJA Tahun Jam (a), (b), (c) dan (d) Gambar 3.3 Karakteristik Angin Saat 12.00, (d) Tanggal 30 Tahun Karakteristik Angin laut Saat Terjadi Hujan Dan Saat Tidak Terjadi Hujan Untuk melihat perbedaan kondisi lokal saat terjadi hujan dan saat tidak hujan, maka diambil sampel 5 hari hujan dan 5 hari tidak hujan. Sampel yang diambil yaitu wilayah Pattimura Ambon, karena dalam setiap tahun pada daerah penelitian curah hujan yang tertinggi adalah wilayah Pattimura Ambon. Dimana masing-masing sampel mewakili satu hari dari setiap tahun dengan curah hujan tinggi dan tidak terjadi hujan. Sebagai contoh dapat dilihat pada bulan Sebagai contoh dapat dilihat pada bulan Juli tahun 2011 tanggal 30 sebagai Gambar 3.4 Karakteristik Angin Saat (c) 12.00, (d) Tanggal 27 Tahun

6 Untuk bulan Juli tahun 2012 tanggal 15 sebagai hari hujan dan tanggal 26 sebagai hari tidak hujan, curah hujan tanggal 15 Juli tahun 2012 wilayah Pattimura Ambon dapat dilihat bahwa Tenggara dengan kecepatan m/s, untuk tanggal 26 Juli arah angin dari Tenggara-Selatan dengan kecepatan 12 m/s. Namun kondisi tersebut tidak terjadi hujan sama sekali, curah hujan pada bulan Juli tanggal 15 tahun 2012 tidak dipengaruhi oleh interaksi angin laut. Karakteristik angin saat hujan dan saat tidak hujan terlihat pada Gambar 3.5 dan3.6 Gambar 4.16 Karakteristik Angin Saat (c) 12.00, (d) Tanggal 26 Juli Tahun 2012 Gambar 3.5 Karakteristik Angin Saat 12.00, (d) Tanggal 15 Juli Tahun 2012 Untuk bulan Juli tahun 2013 tanggal 25 sebagai hari hujan dan tanggal 23 sebagai hari tidak hujan, wilayah Pattimura Ambon curah hujan tanggal 25 Juli tahun 2013, arah angin dari Tenggara dan kecepatan m/s, untuk tanggal 23 Juli tahun 2013, arah angin dari Tenggara dan kecepatan 12 m/s. Namun kondisi tersebut tidak terjadi hujan sama sekali, kondisi ini menunjukan curah hujan pada bulan Juli tanggal 25 tahun 2013 tidak dipengaruhi oleh angin laut. Karakteristik angin saat hujan dan saat tidak hujan terlihat padagambar 3.7 dan 3.8 6

7 angin dari Tenggara dengan kecepatan angin 12 m/s. Namun kondisi tersebut tidak terjadi hujan. Kondisi ini menunjukan curah hujan pada bulan Juli tanggal 8 tahun 2014 tidak dipengaruhi oleh angin laut. Karakteristik angin saat hujan dan saat tidak hujan terlihat pada Gambar 3.9 dan 3.10 Gambar 3.7 Karakteristik Angin Saat 12.00, (d) Tanggal 25 Juli Tahun 2013 Gambar 3.9 Karakteristik Angin Saat 12.00, (d) Tanggal 8 Juli Tahun 2014 Gambar 3.8 Karakteristik Angin Saat (c) 12.00, (d) Tanggal 23 Juli Tahun 2013 Untuk bulan Juli tahun 2014 tanggal 8 sebagai hari hujan dan tanggal 9 sebagai hari tidak hujan, curah hujan tanggal 8 Juli Tahun 2014, untuk wilayah Pattimura Ambon menunjukkan bahwa adanya arah angin dari Tenggara dengan kecepatan 10 m/s, tanggal 9 Juli arah Gambar 3.10 Karakteristik Angin Saat (c) 12.00, (d) Tanggal 9 Juli Tahun

8 Untuk bulan Juli tahun 2015 tanggal 22 sebagai hari hujan dan tanggal 20 sebagai hari tidak hujan, pada wilayah Pattimura Ambon curah hujan tanggal 22 Juli Tahun 2015, menunjukkan bahwa adanya arah angin dari Tenggara dan kecepatan 12 m/s, untuk tanggal 20 Juli tahun 2015, arah angin dari Tenggara dengan kecepatan m/s. Namun kondisi tersebut tidak terjadi hujan sama sekali, kondisi tersebut menunjukan curah hujan pada bulan Juli tanggal 22 tahun 2015 tidak dipengaruhi oleh interaksi angin laut. Karakteristik angin saat hujan dan saat tidak hujan terlihat pada Gambar 3.11 dan KESIMPULAN Dari hasil dan analisis diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Karakteristik angin laut di wilayah Maluku untuk wilayah Pattimura Ambon, Amahai dan Geser tahun untuk bulan DJF didominasi oleh arah angin dari Barat Laut, bulan JJA didominasi oleh arah angin dari Tenggara. 2. Kondisi angin yang terlihat pada waktu terjadi hujan dan tidak terjadi hujan hampir sama, Pada wilayah Pattimura ambon curah hujan tinggi tidak dipengaruhi interaksi angin laut. 5. SARAN Untuk lebih akurat mendapatkan karakteristik angin laut dipelukan penelitian khusus dengan menggunakan resolusi data yang lebih besar dan wilayah kajian yang lebih banyak, serta data observasi angin permukaan yang lebih banyak. DAFTAR PUSTAKA Gambar 3.11 Karakteristik Angin Saat 12.00, (d) Tanggal 22 Juli Tahun 2015 Gambar 3.12 Karakteristik Angin Saat (c) 12.00, (d) Tanggal 20 Juli Tahun Abubakar, A. S., 2015, Simulasi Kejadian Angin Laut dan Angin Darat di Teluk Bone Dengan Menggunakan Model WRF-ARW, skripsi, Jurusan Meteorologi, Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Tanggerang Selatan. Arrit, B. W., 1981, Messo-scale Athmospheric Circulation, Academic Press, 495 pp Diharsya, A.N., 2008, Hubungan Curah Hujan dengan Pola Pergerakan Angin di Stasiun Meteorologi Mutiara Palu Periode , Tugas Akhir, Jurusan Meteorologi, Akademi Meteorologi dan Geofisika Jakarta, Jakarta. Estoque, M.A., 1962, A Theoritical Investigation of the Sea Breeze, Journal of Meteorology Society, 87, Gautami, S., 2008, Kajian terhadap Implementasi Persamaan Fisis 8

9 Matematis Angin Laut di Wilayah Perairan Jakarta, Tugas Akhir, Jurusan Meteorologi, Akademi Meteorologi dan Geofisika Jakarta, Jakarta. Hadi, T.W., T. Horinuochi., T. Tsuda., H. Hashaguchi., S. Fukao., 2002, Sea Breeze Circulation over Jakarta, Indonesia: A Climatology Based on Boundary Layer Radar Observations, Monthly Weather Review, volume 130. Mahrer, J., S., dan Pielke, 1977, Sea Breeze at Hobart Airport, Metorology Note16, Bur. Met., Australia Simpson, J.E., 1994, Sea Breeze and Local Wind, Cambridge University Press, UK. Tjasyono, H.K., Bayong, 2006, Meteorologi Indonesia, volume 1, Badan Meteorologi dan Geofisika, Jakarta.. Zainuddin, 2012, Analisa Variasi Harian Unsur Cuaca di Stasiun Meteorologi Andi Jemma Masamba Tahun , Tugas Akhir, Jurusan Meteorologi, Akademi Meteorologi dan Geofisika Jakarta. 9