PROFIL WIND SHEAR VERTIKAL PADA KEJADIAN SQUALL LINE DI SAMUDERA HINDIA PESISIR BARAT SUMATERA

Transkripsi

1 PROFIL WIND SHEAR VERTIKAL PADA KEJADIAN SQUALL LINE DI SAMUDERA HINDIA PESISIR BARAT SUMATERA VERTICAL WIND SHEAR PROFILE ON SQUALL LINE EVENT IN SUMATERA WEST COASTAL INDIAN OCEAN Herlan Widayana 1), R. Th. Agus Heru Riyanta 2) 1) Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jln. Perhubungan 1 No.5, Pondok Betung, Tangerang Selatan 2) Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jln. Angkasa 1 No.2, Kemayoran, Jakarta Pusat hwidayana@gmail.com 1) ABSTRAK Identifikasi profil wind shear vertikal yang menyertai pembentukan squall line diperlukan karena salah satu yang mempengaruhi struktur dan evolusi suatu sistem konveksi adalah profil wind shear vertikal. Pada penelitian ini digunakan produk radar cuaca CMAX untuk identifikasi pembentukan squall line dan mengetahui jenis squall line. Dampak cuaca yang ditimbulkan dilihat dari produk radar cuaca PAC untuk hujan, dan data pengamatan Automated Weather Observing System untuk kecepatan angin. Data angin hasil pengamatan Radiosonde diplot pada hodograph untuk mengetahui profil wind shear vertikal. Dari 5 kejadian squall line dihasilkan semakin besar nilai komponen wind shear vertikal 0-3 km yang tegak lurus orientasi awal garis squall line maka squall line bertahan lebih lama, dan menimbulkan dampak cuaca yang lebih hebat.. Kata kunci: wind shear vertikal, squall line, hodograph ABSTRACT Identification of vertical wind shear profile that accompanies the formation of squall line is necessary because one that affects the structure and evolution of a convection system is vertical wind shear profile. In this study CMAX weather radar product is used to identify formation of squall line and types of squall line. The impact of weather, views from PAC weather radar product for precipitation, and Automated Weather Observing System for wind speed. Wind data from radiosonde observation are plotted on hodograph to know the vertical wind shear profile. From 5 squall line events resulting the greater value of component 0-3 km vertical wind shear prependicular to initial line orientation associated with persist longer and more severe weather squall line. Keywords: vertical wind shear, squall line, hodograph I. PENDAHULUAN Pada tanggal 12 Juni 2014 dari citra radar cuaca Padang diidentifikasi terdapat squall line di Samudera Hindia Pesisir Barat Sumatera. Squall line yang terjadi pada tanggal tersebut menghasilkan cuaca ekstrem berupa angin kencang, tercatat dari hasil pengamatan udara permukaan Stasiun Meteorologi Tabing Padang pada tanggal 12 Juni 2014 kecepatan angin permukaan mencapai lebih dari 30 knot. Dikutip dari media online hujan dan angin kencang yang menerjang wilayah Sumatera Barat pada tanggal 12 Juni 2014 menyebabkan lima pohon dan satu baliho tumbang, hal ini tentunya sangat merugikan masyarakat. Menurut COMET (2004), salah satu yang mempengaruhi struktur dan evolusi suatu sistem konveksi adalah profil wind shear vertikal, dimana nilai wind shear dan bentuk hodograph penting untuk mengetahui evolusi

2 sistem konveksi. Oleh karena itu profil wind shear vertikal dapat dimanfaatkan untuk memprediksi kejadian squall line, dan diperlukan identifikasi khusus profil wind shear vertikal yang menyertai pembentukan squall line. Komponen wind shear vertikal lapisan bawah yang tegak lurus dengan orientasi garis squall line adalah faktor sangat penting yang mengendalikan struktur dan perkembangan squall line. Gambar 1.1 dibawah adalah contoh beberapa kondisi vektor wind shear lapisan bawah terhadap orientasi dari squall line. Wind shear Daerah tropis (LFC 0,5 1,5 km) Tabel 1.1 kriteria wind shear vertikal lemah sedang kuat <5 m/s (10 kt), 5-10 m/s (10-20 kt), >10 m/s (20 kt), II. METODE PENELITIAN 2.1 Waktu dan tempat Penelitian dilakukan pada tanggal 12, 13, 14, 17 dan 18 Juni 2014 dengan lokasi Samudera Hindia Pesisir Barat Sumatera dimana terjadinya fenomena squall line, dan Stasiun Meteorologi Tabing Padang dengan koordinat LS BT (titik merah pada gambar 3.1) sebagai tempat titik pengamatan dampak cuaca akibat squall line. Gambar 2.1 Lokasi penelitian Gambar 1.1 Contoh beberapa kondisi wind shear vertikal lapisan bawah terhadap orientasi squall line dilihat dari hodograph (COMET, 2004) Pada kondisi pertama komponen wind shear tegak lurus terhadap squall line, dan memungkinkan sekali squall line menjadi hebat, dan bertahan lama. Kondisi ketiga dimana tidak ada komponen wind shear yang tegak lurus terhadap squall line, maka hal ini akan sama dengan kondisi tidak ada wind shear menghasilkan intensitas squall line lebih lemah dan bertahan tidak lama. Kondisi kedua dimana komponen wind shear yang tegak lurus terhadap squall line tidak terlalu besar, maka intensitas squall line antara lemah hingga sedang, dan bertahan lebih lama dibanding kondisi tidak ada wind shear yang tegak lurus. 2.2 Data Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data sekunder dengan rincian data sebagai berikut : a) Data radar cuaca gematronik Stasiun Meteorologi Tabing Padang dalam bentuk raw data, pada tanggal kejadian squall line yaitu 12, 13, 14, 17, dan 18 Juni Data radar digunakan untuk identifikasi proses pembentukan, waktu hidup squall line, dan sebaran dampak hujan akibat squall line. b) Data angin hasil pengamatan Automated Weather Observing System (AWOS) Stasiun Meteorologi Tabing Padang pada tanggal kejadian squall line, yang digunakan untuk melihat dampak kecepatan angin yang ditimbulkan oleh squall line.

3 c) Data hasil pengamatan udara atas Stasiun Meteorologi Tabing Padang, pada jam pengamatan sebelum terjadinya squall line yaitu pada jam UTC untuk tanggal 12, 13, 17, dan 18 Juni 2014, dan jam UTC untuk tanggal 14 Juni Metode Langkah penelitian adalah sebagai berikut : a) Identifikasi squall line yang terjadi di Samudera Hindia Pesisir Barat Sumatera dengan data radar Stasiun Meteorologi Tabing Padang menggunakan software Rainbow 5 dengan fitur Display Analysis and Research Tool (DART). Produk yang digunakan adalah produk CMAX (column maximum) untuk mengetahui nilai reflektifitas maksimum dari echo pada setiap elevasi yang dihasilkan radar. b) Analisis dampak hujan yang ditimbulkan dilakukan dengan software Rainbow 5 dengan fitur DART digunakan Produk PAC (Precipitation Accumulation) untuk mengetahui akumulasi curah hujan yang dihasilkan selama terjadi squall line. Kemudian data angin hasil pengamatan Automated Weather Observing System (AWOS) Stasiun Meteorologi Tabing Padang digunakan untuk mengetahui kecepatan angin yang ditimbulkan oleh squall line. Dampak cuaca yang ditimbulkan oleh squall line berupa hujan dan angin kencang mengacu pada peraturan Kepala BMKG Nomor: KEP.009 TAHUN 2010, dimana yang dimaksud angin kencang adalah angin dengan kecepatan diatas 25 knot, dan yang dimaksud hujan lebat adalah hujan dengan intensitas paling rendah 50 mm/24 jam dan/atau 20 mm/jam. c) Data hasil pengamatan udara atas Stasiun Meteorologi Tabing Padang dalam bentuk sandi diolah dengan software RAOB 5.7 menggunakan fitur listing agar mendapat interval yang baik untuk pengeplotan angin pada hodograph yang mengacu pada Bluestein dan Jain (1985) dimana pengeplotan dilakukan dengan interval 0,4 km dari lapisan permukaan hingga ketinggian 2 km, dan interval 1 km dari ketinggian 2 km hingga ketinggian 11 km. d) Menghitung komponen wind shear vertikal lapisan 0-3 km yang tegak lurus terhadap orientasi awal garis squall line, dengan melakukan penguraian vektor bulk wind shear 0-3 km. III. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Analisis Citra Radar Kejadian tanggal 12 Juni 2014 squall line yang terbentuk dapat dikategorikan sebagai squall line yang panjang karena panjangnya mencapai >200 km. Durasi hidup squall line mulai dari awal pertumbuhan yang teridentifikasi pada citra radar hingga punah ketika memasuki daratan mencapai waktu 4 jam 20 menit. Jika dilihat dari proses pertumbuhan (lampiran 1) squall line ini termasuk jenis broken line Bluestein dan Jain (1985). Pada kejadian tanggal 13 Juni 2014 dari identifikasi citra radar (lampiram 2) squall line yang terbentuk termasuk jenis broken line berdasarkan klasifikasi Bluestein dan Jain (1985) karena diawali oleh pertumbuhan selsel konvektif yang terpisah-pisah membentuk garis kemudian saling bergabung. Durasi hidup mulai dari awal pertumbuhan yang teridentifikasi pada citra radar hingga punah adalah selama 2 jam 20 menit. Dari identifikasi citra radar tanggal 14 Juni 2014 (lampiran 3), sel-sel konvektif berorientasi linier yang terbentuk termasuk jenis Line Echo Wave Patterns (LEWPs), yaitu bow echoes yang terdapat pada squall line (Weisman dan Przybylinski, 1999). Durasi hidup mulai dari awal pertumbuhan yang teridentifikasi pada citra radar hingga punah adalah selama 2 jam 40 menit. Kejadian tanggal 17 Juni 2014 dari identifikasi citra radar (lampiran 4) pada awal pembentukan squall line yang terbentuk dapat dikategorikan sebagai back building karena sel konvektif baru terus tumbuh dibelakang sel konvektif yang telah lebih dulu ada (Bluestein dan Jain, 1985). Sementara itu sel konvektif linier baru yang terbentuk dikategorikan bow echoes,

4 karena terdapat pola rear inflow notch. Durasi hidup squall line mulai dari awal pertumbuhan hingga punah ketika memasuki daratan mencapai waktu 2 jam 40 menit, dan durasi hidup bow echoes mencapai waktu 2 jam 10 menit. Sementara itu untuk kejadian tanggal 18 Juni 2014, dari identifikasi citra radar (lampiran 5) pembentukan squall line terjadi pada area perawanan stratiform dan termasuk kategori embeded areal (Bluestein dan Jain,1985). Durasi hidup squall line mulai dari awal pembentukan hingga punah mencapai waktu 2 jam 50 menit. Identifikasi citra radar cuaca dari 5 kejadian, dihasilkan 4 kejadian yang jelas menunjukkan squall line berorientasi linier yaitu tanggal 12, 13, 17, dan 18 Juni Namun untuk kejadian tanggal 17 Juni 2014 memiliki ciri khusus dimana squall line berorientasi linier berkembang menjadi bow echoes. Kemudian untuk kejadian tanggal 14 Juni 2014 sangat berbeda dari 4 kejadian lain dimana dari awal pembentukan sudah berbentuk melengkung dan tidak berorientasi linier. 3.2 Dampak Cuaca Dampak cuaca yang ditimbulkan untuk hujan yang dilihat dari citra radar produk PAC (Lampiran 6) menunjukkan bahwa hujan yang terjadi selama waktu kejadian squall line tanggal 12 Juni 2014 adalah intensitas ringan hingga sedang. Sementara itu dari hasil pengamatan AWOS Stasiun Meteorologi Tabing Padang tercatat kecepatan angin mencapai 32 knot dan termasuk kategori ekstrem. Dampak cuaca yang ditimbulkan untuk hujan yang dilihat dari citra radar produk PAC menunjukkan bahwa hujan yang terjadi selama waktu kejadian squall line tanggal 13 Juni 2014 adalah intensitas ringan hingga sedang. Sementara itu untuk dampak angin kencang yang ditimbulkan tidak bisa diketahui karena keterbatasan titik pengamatan angin (AWOS Stasiun Meteorologi Tabing Padang) yang cukup jauh dari tempat terjadinya squall line yang berada di Kepulauan Mentawai. Dampak cuaca yang ditimbulkan untuk hujan yang dilihat dari citra radar produk PAC menunjukkan bahwa hujan yang terjadi selama waktu kejadian squall line tanggal 14 Juni 2014 adalah intensitas ringan. Sementara itu dari hasil pengamatan AWOS Stasiun Meteorologi Tabing Padang tercatat kecepatan angin tertinggi mencapai 30 knot dan termasuk kategori ekstrem Dampak cuaca yang ditimbulkan untuk hujan yang dilihat dari citra radar produk PAC menunjukkan bahwa hujan yang terjadi selama waktu kejadian squall line tanggal 17 Juni 2014 adalah intensitas ringan, dari hasil pengamatan AWOS Stasiun Meteorologi Tabing Padang tidak tercatat adanya kecepatan angin >25 knot. Sementara itu setelah squall line punah dan muncul bow echoes dampak cuaca yang ditimbulkan untuk hujan yang dilihat dari citra radar produk PAC hujan yang terjadi selama kejadian bow echoes tanggal 17 Juni 2014 berupa hujan ringan, dan untuk kecepatan angin tertinggi yang tercatat dari hasil pengamatan AWOS Stasiun Meteorologi Tabing Padang mencapai 21 knot dan tidak memenuhi kriteria ekstrem. Dampak cuaca yang ditimbulkan untuk hujan yang dilihat dari citra radar produk PAC menunjukkan bahwa hujan yang terjadi selama waktu kejadian squall line tanggal 18 Juni 2014 adalah intensitas ringan hingga sedang. Sementara itu dari hasil pengamatan AWOS Stasiun Meteorologi Tabing Padang tercatat kecepatan angin tertinggi mencapai 35 knot dan termasuk kategori ekstrem. 3.3 Kondisi Wind Shear Vertikal Tabel 4.1 menunjukkan bahwa semakin besar nilai komponen wind shear vertikal 0-3 km yang tegak lurus orientasi awal squall line maka squall line bertahan lebih lama, dan menimbulkan dampak cuaca yang lebih hebat. Untuk kategori kuat pada kejadian tanggal 12 Juni 2014 jelas terlihat perbedaan durasi hidup dan dampak cuaca yang ditimbulkan, sementara itu untuk kategori lemah dan sedang dari durasi hidup perbedaannya tidak terlalu jauh, tetapi untuk dampak yang ditimbulkan terlihat jelas berbeda. Hal ini menunjukan kriteria wind shear vertikal untuk kejadian squall line oleh COMET (2004) bersesuaian dengan 4 kejadian squall line pada penelitian ini.

5 Tabel 3.1 Perbandingan durasi hidup, dampak cuaca, serta komponen tegak lurus tiap kejadian No. Tanggal Jenis squall line Durasi hidup (jam) Dampak cuaca Komponen tegak lurus 0-3 km (knot) 1 12 Juni 2014 broken line 4, Juni Juni 2014 broken line 2,33 hujan ringansedang, kecepatan angin 32 knot hujan ringansedang 21,78 (kuat) 3,44 (lemah) back building 2,66 hujan ringan 4,16 (lemah) 4 18 Juni 2014 embeded areal 2,83 hujan ringansedang, angin 35 knot 14,56 (sedang) IV. KESIMPULAN Semakin besar nilai komponen wind shear vertikal 0-3 km yang tegak lurus orientasi awal garis squall line maka squall line bertahan lebih lama, dan menimbulkan dampak cuaca yang lebih hebat. V. DAFTAR PUSTAKA Bluestein, Howard B., dan Jain, Michael H., 1985, Formation of Mesoscale Lines of Precipitation: Severe Squall Lines in Oklahoma during the Spring, Journal of the Atmospheric Sciences, Vol. 42, pp , American Meteorological Society. COMET Program, 2004, Severe Convection II : Mesoscale Convection System, e2/, diakses tanggal 28 Desember Wulandari, Eka Suci P., 2015, Kajian Kondisi Penyimpangan Atmosfer Saat Kejadian Asap di Padang Tahun 2014, Skripsi, Diploma IV Meteorologi, Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Tangerang Selatan.

6 LAMPIRAN Lampiran 1 citra radar cuaca produk CMAX tanggal 12 Juni 2014

7 Lampiran 2 citra radar cuaca produk CMAX tanggal 13 Juni 2014

8

11

13

14 Lampiran 6 citra radar cuaca produk PAC

15

16 Lampiran 7 perhitungan komponen tegak lurus wind shear vertikal 0-3 km tanggal 12 Juni 2014

17 Lampiran 8 perhitungan komponen tegak lurus wind shear vertikal 0-3 km tanggal 13 Juni 2014 Lampiran 9 perhitungan komponen tegak lurus wind shear vertikal 0-3 km tanggal 14 Juni 2014

18 Lampiran 10 perhitungan komponen tegak lurus wind shear vertikal 0-3 km tanggal 17 Juni 2014 Lampiran 11 perhitungan komponen tegak lurus wind shear vertikal 0-3 km tanggal 18 Juni 2014