HUBUNGAN ANTARA PARAMETER MODEL DAN PARAMETER PERAMALAN

Transkripsi

1 HUBUNGAN ANTARA PARAMETER MODEL DAN PARAMETER PERAMALAN TESIS Oleh SALAMAT SIREGAR /MT FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 HUBUNGAN ANTARA PARAMETER MODEL DAN PARAMETER PERAMALAN TESIS Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Magister Matematika pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Oleh SALAMAT SIREGAR /MT FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 Judul Tesis : HUBUNGAN ANTARA PARAMETER MODEL DAN PARAMETER PERAMALAN Nama Mahasiswa : Salamat Siregar Nomor Pokok : Program Studi : Matematika Menyetujui, Komisi Pembimbing (Dr. Sutarman, M.Sc) Ketua (Prof. Dr. Herman Mawengkang) Anggota Ketua Program Studi, Dekan, (Prof. Dr. Herman Mawengkang) (Dr. Sutarman, M.Sc) Tanggal lulus: 15 Juni 2011

4 Telah diuji pada Tanggal 15 Juni 2011 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Dr. Sutarman, M.Sc Anggota : 1. Prof. Dr. Herman Mawengkang 2. Prof. Dr. Opim Salim S, M.Sc 3. Drs. Marwan Harahap, M.Eng

5 ABSTRAK Kajian tentang hubungan antara parameter model dan parameter peramalan merupakan suatu kajian yang mendesak dan penting dilakukan agar diperoleh suatu kepastian tentang bagaimana sebenarnya pengaruh dari salah satu parameter model terhadap sesama parameter model yang lain dan terhadap parameter peramalan. Untuk melakukan pembahasan terhadap masalah ini, dipilih kasus peramalan cuaca (weather forecasting) sebagai model kasus untuk dikaji hubungan antara parameter model dan peramalan peramalan. Model yang digunakan adalah Numerical Weather Prediction (NWP), sedangkan peramalannya adalah peramalan cuaca yang dikembangkan lembaga riset Naval Research Laboratory - Marine meteorology Divison Monterey California Amerika Serikat, The Coupled Ocean / Atmosphere Mesoscale Prediction System (COAMPS). Pembahasan tentang hubungan antara parameter model dan peramalan adalah dengan memanfaatkan model Lorenz dan model statistika. Kesimpulan penelitian ini adalah bahwa parameter SLP semakin meningkat dengan meningkatnya parameter rdtime dan dtrad; parameter BLH hanya sedikit mempengaruhi parameter rdtime dan dtrad; hubungan antara parameter model dan parameter peramalan bersifat linear dan non-linear; dan hubungan antara parameter model dan parameter peramalan adalah kompleks. Kata kunci : Parameter model, parameter peramalan, NWP model, COAMPS i

6 ABSTRACT Studies on the relationship between model parameters and forecasting parameter is an urgent and important study carried out in order to obtain some certainty about how exactly the effect of one parameter model for others of other model parameters and forecast parameters. To make the discussion of the issue, selected cases of weather forecasting (weather forecasting) as a model case to study the relationship between model parameters and weather forecasting. The model used was the Numerical Weather Prediction (NWP), while its forecasting is weather forecasting research institute developed the Naval Research Laboratory - Monterey California Marine Division meteorological United States, The Coupled Ocean / Atmosphere Mesoscale Prediction System (COAMPS). A discussion of the relationship between parameters and the forecasting model is to utilize the Lorenz model and statistical model. The conclusion of this study is that the SLP parameters increase with the increased parameter rdtime and dtrad; parameters of BLH is not so affect the parameters rdtime and dtrad; relationship between parameters and parameter forecasting model is linear and non-linear, and the relationship between model parameters and forecasting is complex. Keywords : Model parameters, parameter prediction, NWP models, COAMPS. ii

7 KATA PENGANTAR Tak ada kata terindah yang pantas diucapkan, kecuali rasa syukur yang sedalam - dalamnya kehadirat Allah SWT yang masih berkenan memberikan rahmat dan taufik-nya kepada penulis sehingga masih bisa menyelesaikan tesis ini sebagai tugas akhir pada Sekolah Pascasarjana Program Studi Magister Matematika sesuai dengan waktu yang direncanakan. Tesis ini dengan judul Hubungan Antara Parameter Model dan Parameter Peramalan adalah membahas bagaimana pola hubungan antara parameter model dan peramalan akibat adanya perubahan pada satu atau lebih parameter. Pada kesempatan yang baik ini, penulis menyampaikan terimakasih yang sebe-sar-besarnya kepada semua pihak yang turut membantu terselesaikannya tesis ini, khususnya kepada : Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K) selaku Rektor (USU). Prof. Dr. Ir. A. Rahim Matondang, MSIE selaku Direktur Sekolah Pasca Sarajana (USU). Prof. Dr. Herman Mawengkang selaku Ketua Program Studi Magister Matematika FMIPA (USU) dan juga sebagai anggota komisi pembimbing yang dengan penuh keikhlasan dan tak pernah bosan memberikan bimbingan kepada penulis sehingga penulisan tesis ini dapat dirampungkan. Dr. Saib Suwilo, M.Sc. selaku Sekretaris Program Studi Magister Matematika FMIPA (USU). Dr. Sutarman, M.Sc. selaku Dekan FMIPA USU sekaligus sebagai Ketua Komisi Pembimbing dalam penyusunan tesis ini yang telah banyak memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis dalam menyusun tesis ini. iii

8 Kepala Bappeda Propinsi Sumatera Utara beserta staf yang telah memberikan beasiswa kepada penulis untuk mengikuti perkuliahan di Program Studi Magister Matematika FMIPA (USU). Bapak/ibu Dosen selaku staf pengajar pada Program Studi Magister Matematika FMIPA (USU) atas bimbingan dan motivasi selama masa perkuliahan. Kepala SMA Negeri 4 Padangsidimpuan yang telah memberikan izin untuk mengikuti perkuliahan di Program StudiMagister Matematika FMIPA Universitas Sumatera Utara (USU). Kepada orang tua penulis dan istri beserta anggota keluarga lainnya atas dukungan dan doanya sehingga penulis dapat menyelesaikan studi pada Program Studi Magister Matematika FMIPA (USU). Semoga amal baik Bapak/Ibu mendapat balasan yang seimbang dari Allah SWT. Amin Medan, Juni 2011 Salamat Siregar iv

9 RIWAYAT HIDUP Salamat Siregar dilahirkan di Sisalean pada tanggal 01 Juli 1974 dan merupakan anak pertama dari dua bersaudara dari ayah Sutan Muara Siregar (alm.) dan ibu Derhana Harahap. Menamatkan Sekolah Dasar di SD Negeri Sisalean pada tahun 1987, Sekolah Menengah Pertama pada SMP Negeri Barumun Tengah tahun 1991, Sekolah Menengah Atas pada SMA Negeri Barumun Tengah tahun Pada tahun 1993 memasuki Perguruan Tinggi pada IKIP Negeri Medan melalui jalur PMDK, akan tetapi karena sesuatu hal terpaksa meninggalkan IKIP Negeri Medan dan memasuki Universitas Muslim Nusantara (UMN) Al Washliyah Medan hingga memperoleh gelar Sarjana Pendidikan (S.Pd) pada tahun Pada tahun 1999 diangkat sebagai Calon Pegawai Negeri Sipil di SMP Negeri Kotarih Kabupaten Deli Serdang. Pada tahun 2001 mutasi ke SMA Negeri 4 Padangsidimpuan hingga sekarang. Pada tahun 2009 mengikuti Program Studi Magister Matematika di Program Pascasarjana. v

10 DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ABSTRACT KATA PENGANTAR RIWAYAT HIDUP DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR i ii iii v vi vii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Kontribusi Penelitian Metodologi Penelitian 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 7 BAB 3 LANDASAN TEORITIS Model NWP COAMPS Model Statistika 23 BAB 4 HUBUNGAN ANTARA PARAMETER MODEL DAN PARAME- TER PERAMALAN PADA KASUS PERAMALAN CUACA 26 BAB 5 KESIMPULAN Kesimpulan 32 DAFTAR PUSTAKA 33 vi

11 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Halaman 1.1 Gambaran Umum Hubungan antara Parameter Model dan Parameter Peramalan Konsep Model Matematika dari Fleming Pengambilan Keputusan by Lieberman Model Lorenz dengan parameter σ = 20, ρ =40, dan β = 2. Nilai awal variabel X = -50, Y = 0, dan Z = Keterkaitan X max (kiri) dan Z max (kanan) pada ρ (atas)dan b (bawah) Regresi polinomial sesuai dengan data COAMPS forward (atas) dan data COAMPS invers (bawah) 31 vii