Pembentukan Hujan 2 KLIMATOLOGI. Meteorology for better life

Transkripsi

1 Pembentukan Hujan 2 KLIMATOLOGI 1. Pengukuran dan analisis data hujan 2. Sebaran curah hujan menurut ruang dan waktu 3. Distribusi curah hujan dan penyebaran awan 4. Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis)

2 Pengukuran dan analisis data hujan 2

3 Pengukuran dan analisis data hujan Definisi Curah Hujan jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan horizontal bila tidak terjadi evaporasi, runoff dan infiltrasi. Satuan CH (mm, inch) Hari Hujan periode sehari semalam dengan CH 0.5 mm Satuan HH (per bulan, tahun) Intensitas Hujan Jumlah CH dibagi dengan selang waktu terjadinya hujan Satuan IH (mm/30 mnt, mm/jam, mm/hari, inch/hari)

4 Pengukuran dan analisis data hujan Definisi Sifat data hujan : variasi yang besar menurut tempat dan waktu data hujan bersifat diskontinu, data harian diakumulasi menjadi data mingguan, dekade, bulanan atau tahunan. bidang klimatologi pertanian biasanya butuh data harian, mingguan, dekade dan bulanan sedangkan hidrologi butuh data 30 menit atau tiap jama 4

5 Pengukuran dan analisis data hujan Definisi Solusi : pengamatan cukup panjang dengan jaringan stasiun pengamatan yang rapat (letak lintang, topografi, dan sebaran tipe hujan) Satu alat ukur hujan dapat mewakili wilayah luasan tertentu tergantung pada tipe topografi dan sifat hujan data stasiun di daerah belakang angin tidak dapat digunakan untuk stasiun depan angin & sebaliknya 5

6 Pengukuran dan analisis data hujan Definisi Tipe Topografi Pengukuran/pendugaan CH : 1. Alat ukur manual 2. Alat ukur otomatis 3. Penginderaan jauh (remote sensing) Luas yang diwakili (km/alat) Luas maksimu m Dataran rendah tropis, subtropis Pegunungan tropis, subtropis Pulau kecil berbukit dan hujan lokal (tidak merata) Gurun, Kutub

7 Pengukuran dan analisis data hujan Pengukuran CH Alat pengukur CH manual : Menggunakan prinsip pembagian antara volume air hujan yang ditampung dibagi luas penampang/mulut penakar Mengukur CH harian (mm), diukur 1 kali pada pagi hari Observatorium/ombrometer dengan tinggi 120 cm, luas mulut penakar 100 cm2 Tinggi CH = Volume / luas mulut penakar (Contoh : terukur 200 ml atau 200 cc maka CH = 200 cm3 / 100 cm2 = 2 cm = 20 mm)

8 Pengukuran dan analisis data hujan Pengukuran CH

9 Pengukuran dan analisis data hujan Pengukuran CH Alat pengukur CH otomatis dgn menggunakan prinsip : Pelampung Timbangan Jungkitan Contoh alat pengukur: Hellman dan Tipping-bucket gauge Keuntungan alat ukur otomatis : Lebih teliti Dapat mengetahui waktu kejadian dan intensitas hujan Periode pencatatan lebih dari sehari dengan kertas pias

10 Pengukuran dan analisis data hujan Pengukuran CH

11 Pengukuran dan analisis data hujan Pengukuran CH Sensor pasif (satelit) : menduga potensi hujan berdasarkan klasifikasi awan yang dilakukan dengan analisis cluster Analisis mengunakan range temperature dan nilai kecerahan kanal 1 dan 2 dari NOAA HRPT data

12 Pengukuran dan analisis data hujan Pengukuran CH Sensor aktif (radar) : menduga intensitas hujan dengan memancarkan radiasi gelombang mikro dengan > 1 cm Butir hujan, kristal es dan hailstones memancarkan balik radiasi yg dipancarkan sensor radar Semakin besar radiasi balik terukur, semakin besar hujan yang terjadi

13 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH Contoh data CH per 30 menit Curah Hujan (mm) Jam Jam CH (mm) Jam CH (mm)

14 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH Contoh data ch bulanan stasiun LS dan BT dan 88 m dpl Thn JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOP DES Tahunan Rataan

15 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH CH Bulanan (mm) JAN FEB MAR APR MEI JUN JUL AGT SEP OKT NOP DES Bulan

16 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH Analisis ch bulanan untuk mendapatkan peluang hujan peluang CH : peluang CH akan melampaui nilai tertentu dengan peluang terjadinya sebesar x %. analisis sederhana dengan metode ranking (data diurutkan) Tahun JAN Tahun JAN Rataan 186 Rataan 186

17 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH Analisis ch bulanan untuk mendapatkan peluang hujan Tahun JAN Rataan 186 P(CH) = data ke-i/(jumlah data + 1) P(CH 45 mm) = 10/(10+1) = 91% P(CH 150 mm) = 7/(10+1) = 64% P(CH 186 mm) = 5/(10+1)= 46%

18 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH wilayah 1. Metode rata-rata Aritmatik a. CH bulanan stasiun pada suatu wilayah dijumlahkan b. CH rata-rata wilayah pada suatu bulan didapat dengan membagi total CH semua stasiun pada bulan tersebut dengan jumlah stasiun yang ada R R R b n i 1 12 R t R b b 1 t n i 1 R n b, i / Rata-rata CH bulan ke b Rata-rata CH tahunan hasil penjumlahan R b t, i / n Rata-rata CH tahunan hasil ratarata tahunan tiap stasiun

19 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH wilayah 2. Metode Isohyet a. Siapkan peta batas wilayah dan peta lokasi jaringan stasiun b. Buat isohyet dari jaringan stasiun CH tersebut c. Hitung luas wilayah diantara 2 isohyet dan konversikan dalam persen (%) d. Hitung rata-rata CH diantara 2 isohyet e. Kalikan rata-rata CH diantara 2 isohyet dengan persentase luas wilayah diantara 2 isohyet f. Hitung CH rata-rata wilayah didapat dengan menjumlahkan hasil perkalian pada point e. (rata-rata CH diantara 2 isohyet dikalikan persentase luas wilayah diantara 2 isohyet)

20 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH wilayah Metode Isohyet Isohyet (inch) Luas Wilayah (km 2 ) Luas Wilayah (%) Rata-rata curah hujan (inch) Curah hujan (inch) (3)x(4 (a) (b) (c) (d) (c) x (d) / 100% Total

21 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH wilayah 3. Metode Poligon Theissen (Rata-rata Berbobot) a. Menggunakan luas poligon yang mengelilingi stasiun hujan sebagai pembobot b. Siapkan peta batas wilayah dan lokasi stasiun CH c. Buat poligon setiap stasiun hujan d. Hitung luas wilayah poligon yang mengelilingi stasiun hujan dan konversikan dalam persen e. Kalikan CH stasiun dengan persentase luas poligon yang mengelilingi stasiun tersebut (hasil point d.) f. Hitung CH rata-rata wilayah didapat dengan menjumlahkan hasil perkalian pada point e. (CH pada suatu stasiun dengan persentase luas poligon yang mengelilingi stasiun tersebut)

22 Pengukuran dan analisis data hujan Analisis data CH wilayah Poligon Theissen (Rata-rata Berbobot) Curah Curah Luas subwilayah (km Luas subwilayah (%) hujan (inch) 2 hujan ) (inch) (a) (b) (c) (a)x(c)

23 Penyebaran Awan dan Distribusi Curah Hujan

24 Penyebaran Awan dan Distribusi CH Faktor penyebab Distribusi CH di dunia karena faktor : 1. Posisi relatif matahari terhadap bumi dan sirkulasi global (hadley cell, ferrel cell dan polar cell) 2. Sirkulasi termohalin

25 Penyebaran Awan dan Distribusi CH Distribusi awan (ITCZ) Fenomena cuaca yang calm, tanpa hembusan angin di sekitar equator yang disebut doldrums 5 LU 5 LS Pertemuan bersama antara angin pasat utara dan selatan bumi dalam suatu zona tekanan udara rendah yang juga di sebut ITCZ

26 Penyebaran Awan dan Distribusi CH Distribusi awan (ITCZ) Wilayah dengan konvergensi massa udara dari dua belahan bumi dengan tingkat keawanan cukup tinggi Bergerak mengikuti posisi matahari terhadap bumi Posisi di utara (Juli) dan di selatan (Januari) Intensitas radiasi yang tinggi ET tinggi RH tinggi keawanan tinggi CH tinggi Daerah surplus air (CH >ET) (wilayah 18 LU 12 LS) Wilayah hutan hujan tropis

27 Penyebaran Awan dan Distribusi CH Distribusi awan (ITCZ)

28 Penyebaran Awan dan Distribusi CH - Distribusi CH

29 Penyebaran Awan dan Distribusi CH Distribusi CH

30 Distribusi CH dan Penyebaran Awan Tipe hujan di Indonesia Pembagian wilayah Indonesia menurut pola (Modified from DPI-Australia, 2002) Tipe Lokal Tipe Equatorial Tipe Monsoon

31 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis)

32 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Definisi Sistem dari interaksi antara lautan Pasifik di sekitar equator dengan atmosfer di atasnya Salah satu indikator utama dalam mengobservasi fluktuasi sistem ENSO adalah dengan mengamati perubahan temperatur permukaan laut di lautan Pasifik di sekitar equator Fenomena El Niño and La Niña merupakan dua kondisi yang berlawanan dari sistem ENSO El Niño terjadi jika temperatur permukaan lautan Pasifik di sekitar equator lebih hangat dari rata-ratanya, sedangkan La Niña jika lebih dingin dari rata-ratanya Jika sebuah fenomena El Niño atau La Niña terbentuk, maka akan terus berlanjut dalam jangka waktu setahun

33 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Proses

34 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Dampak Kondisi dari sistem ENSO berfluktuasi setiap tahunnya. Perubahan kondisi sistem ENSO mempengaruhi kondisi iklim (unsur ch dan temperatur) di banyak lokasi di dunia Selama kejadian El Niño atau La Niña akan terjadi kondisi iklim tertentu yang berbeda dengan kondisi normal Di beberapa lokasi perubahan kondisi sistem ENSO memicu terjadinya perubahan iklim lokal dari tahun ke tahun Fenomena ENSO cenderung terjadi setiap beberapa tahun, dan secara umum mempengaruhi kondisi iklim secara konsisten, maka informasi mengenai ENSO dapat digunakan untuk menduga climate (climate forecasting)

35 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Dampak ENSO Anomali hujan Rata-rata curah hujan di beberapa stasiun di Jawa dan Bali pada tahun normal, El-Nino dan La-Nina untuk musim hujan (Nov-Feb), musim kering I (Mar-Jun) dan musim kering II (Jul-Okt). Sumber: (Las et al., 1999) Normal La-Nina El-Nino Curah Hujan Okt-Jan (MH) Feb-Mei (MK I) Jun-Sep (MK II)

36 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Dampak ENSO Anomali hujan rata-rata di Indonesia pada tahun El-Nino, Normal dan La-Nina (IRI, 1995) Indonesia (Jun-Nov ) Frekuensi (% tahun) Tahun El Nino Tahun La Nina Semua Tahun Anomali (cm/bulan)

37 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Siklon tropis Siklon tropis merupakan sistem angin pusaran yang melanda daerah pusat tekanan rendah di wilayah tropika surya Pemanasan intensif Daerah Tropika Kerapatan udara berkurang Pusat tekanan rendah Sumber gangguan cuaca

38 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Siklon tropis Sebaran dan frekuensi siklon tropis di dunia

39 Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) Siklon tropis Gambaran potongan melintang dari sebuah siklon tropis

40 A hypothetical hurricane moves northward at 50 km/hr. Along the right-hand side, the 200 km/hr winds are in the same direction as the movement of the storm, so there is a net-wind speed of 250 km/hr. On the left side, the net winds are southward at 150 km/hr.

41

42 Awan dan Hujan Air dan kehidupan BOGOR, Indonesia: Kota Hujan BERGEN, Norwegia: Rain City

43 Departemen Geofisika dan Meteotologi, Gedung FMIPA Wing 19 Level 4 Kampus IPB Darmaga, Bogor Indonesia TERIMA KASIH Applied