BAB III BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai dengan Juni 2013. Pengolahan data dilakukan di Laboratorium Komputer Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran dan di Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer, Lembaga Antariksa dan Penerbangan Nasional (LAPAN) Bandung. Wilayah kajian merupakan perairan selatan Jawa-Bali dengan koordinat 6 o LS-13 LS dan 104 BT-116 BT (Gambar 5). Gambar 5. Wilayah kajian penelitian (ditandai warna biru) 3.2 Data dan Piranti lunak (Software) 3.2.1 Data Data yang digunakan dalam penelitian ini adalah data arus geostropik, tinggi paras laut, suhu permukaan laut (SPL), dan konsentrasi klorofil-a seperti yang disajikan pada Tabel 1. 13
14 Tabel 1. Bahan penelitian N o 1. Dataset Komposit Resolusi Sumber Komponen U dan V arus geostropik Bulanan 0.5 o TOPEX/Jason 2. Tinggi paras laut Bulanan 0.5 o TOPEX/Jason 3. Suhu Permukaan Laut (SPL) Bulanan 0.1 o AVHRR Pathfinder NOAA/NASA V.41 dan GAC 4. Konsentrasi klorofil-a Bulanan 0.05 o NASA MODIS AQUA Data arus geostropik diperoleh berdasarkan data tinggi paras laut produk AVISO Delayed-Time Reference Mean Sea Level Anomaly (MSLA) yang merupakan data gabungan dari satelit altimetri NASATOPEX/Poseidon, Jason- 1/Envisat, dan Jason-2/Envisat. Data SPL merupakan data gabungan dari sensor satelit NOAA Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR) V.41 dan AVHRR - Global Area Coverage (GAC). Sedangkan data klorofil-a diperoleh dari sensor Moderate Resolution Imaging Spectro-radiometer (MODIS) satelit NASA AQUA. Seluruh dataset ini diunduh dari NOAA OceanWatch - Central Pacific dengan alamat website: http://oceanwatch.pifsc.noaa.gov/ 3.2.2 Piranti lunak (Software) Piranti lunak yang digunakan dalam penelitian ini disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2. Piranti lunak (Software) No Alat Kegunaan 2. Piranti lunak Surfer 10 3. Piranti lunak ArcGis membuat pola arus membuat distribusi spasial SSH, klorofil-a, dan SPL membuat peta wilayah kajian menghitung diameter dan titik pusat arus eddy 4. Piranti lunak Microsoft Office Excel proses kontrol data
15 No Alat Kegunaan 5. Piranti lunak Microsoft Office Word penulisan skripsi 3.3 Tahapan Penelitian Penelitian ini terdiri dari tiga tahap, yaitu tahap persiapan, tahap pengolahan data, dan tahap analisis data. 3.3.1 Tahap Persiapan Tahap awal dari penelitian ini adalah persiapan dengan membuat peta dasar wilayah penelitian dengan menggunakan software ArcGIS serta mengunduh data-data yang diperlukan yaitu data komponen U dan V arus geostropik, tinggi paras laut, SPL, dan konsentrasi klorofil-a. Data yang digunakan merupakan dataset bulanan mulai Januari 2007 hingga Desember 2011 sehingga akan diperoleh masing-masing 60 dataset untuk tiap parameter dimana semua dataset diunduh dalam format ASCII. 3.3.2 Tahap Pengolahan Data Data komponen U dan V arus geostropik, tinggi paras laut, SPL, dan konsentrasi klorofil-a yang telah diunduh dalam format ASCII kemudian di buka dengan program Microsoft Office Excel. Selanjutnya dilakukan kontrol data yang merupakan bad flag (data kosong) untuk dihapus dari dataset. Data yang diunduh dalam format ASCII akan tampak seperti yang ditunjukkan di Lampiran 1 jika dibuka dengan Microsoft Office Excel, sehingga dibutuhkan penyusunan ulang agar dapat di import ke dalam program Surfer 10. Penyusunan ini dilakukan dalam format x,y,z dengan x adalah longitude (bujur), y adalah latitude (lintang), dan z adalah nilai komponen arus, tinggi paras laut, SPL, atau klorofil-a seperti contoh yang ditunjukkan pada Lampiran 2. Sebelum mengolah data arus, tinggi paras laut, SPL, dan klorofil-a, terlebih dahulu dilakukan digitasi terhadap daratan yang terdapat di wilayah kajian dengan menggunakan program Surfer 10 untuk memisahkan perairan dan daratan.
16 a. Pengolahan data arus geostropik Setelah melalui tahap kontrol data, selanjutnya data bulanan komponen U dan V arus geostropik di import ke dalam worksheet dalam program Surfer 10 untuk dilakukan proses gridding. Selanjutnya dilakukan pembuatan vector plot pola arus geostropik bulanan di perairan selatan Jawa-Bali sehingga diperoleh 60 vector plot pola arus geostropik bulanan tahun 2007-2011. Vector plot yang berisi informasi mengenai pola dan kecepatan arus geostropik secara spasial tersebut kemudian di overlay dengan base map daratan yang telah dibuat sebelumnya dan kemudian di export ke dalam format JPG. b. Pengolahan data tinggi paras laut Data tinggi paras laut yang telah melalui proses kontrol data kemudian di import ke dalam worksheet dalam program Surfer 10 untuk dilakukan proses gridding. Selanjutnya dilakukan pembuatan contour map pola sebaran tinggi paras laut bulanan di perairan selatan Jawa-Bali sehingga diperoleh 60 contour map bulanan dari tahun 2007-2011. Contour map tersebut kemudian di overlay dengan base map daratan yang telah dibuat sebelumnya dan kemudian di export ke dalam format JPG. c. Pengolahan data SPL Pengolahan data SPL setelah melalui tahap kontrol data selanjutnya dilakukan dengan menggunakan program Surfer 10. Data SPL setiap bulan di import ke dalam worksheet Surfer 10 untuk selanjutnya dilakukan proses gridding. Distribusi spasial SPL tiap bulan ditampilkan dalam bentuk color plot yang di overlay dengan base map daratan yang telah dibuat sebelumnya. Level methods disamakan untuk seluruh color plot SPL bulanan yang digunakan dalam penelitian ini untuk memudahkan analisis. Selanjutnya seluruh color plot di export ke dalam format JPG.
17 d. Pengolahan data klorofil-a Data konsentrasi klorofil-a bulanan yang telah melalui tahap kontrol data selanjutnya diolah dengan menggunakan program Surfer 10. Data-data tersebut kemudia di import ke dalam worksheet Surfer 10 untuk selanjutnya dilakukan proses gridding. Distribusi spasial klorofil-a per bulan ditampilkan dalam bentuk color plot yang di overlay dengan base map daratan yang telah dibuat sebelumnya. Level methods disamakan untuk seluruh color plot klorofil-a bulanan yang digunakan dalam penelitian ini untuk memudahkan analisis. Setelah itu, color plot klorofil-a kemudian di overlay dengan pola arus geostropik dan di export ke dalam format JPG. Secara skematik, keseluruhan metode penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 6. Gambar 6. Skema metode penelitian
18 3.4 Analisis Data Hasil pengolahan data yang berupa gambar dari vector plot untuk arus geostropik, contour map untuk tinggi paras laut, dan color plot untuk SPL dan klorofil-a kemudian dianalisis secara deskriptif. 3.4.1 Distribusi Spasial Arus Eddy Pola arus yang diperoleh dari pengolahan data diidentifikasi keberadaan arus eddy dengan melihat apakah terdapat pola melingkar pada vector plot. Jika terlihat adanya arus melingkar dengan syarat membentuk pola arus yang terpisah dari arus utamanya, maka dapat disimpulkan bahwa arus melingkar tersebut adalah arus eddy. Untuk memperkuat analisis, maka pola arus geostropik dibandingkan dengan pola tinggi paras laut pada bulan dan tahun yang sama. Selanjutnya arus eddy tersebut dianalisis arah putaran, diameter, pusat dan kecepatan arus-nya pada tiap bulan dan dibagi berdasarkan tiga wilayah yaitu perairan selatan Jawa Barat, Jawa Tengah, dan Jawa Timur-Bali. Arah putaran dianalisis apakah searah jarum jam (siklonik) atau berlawanan arah jarum jam (antisiklonik). Diameter arus eddy dapat diketahui dengan menghitung jarak terjauh antar tepi lingkaran (Martono 2013, wawancara pribadi). Jarak terjauh yang digunakan dihitung dengan merefleksikannya terhadap posisi lintang atau bujur (Gambar 7), sehingga secara sederhana dapat ditulis seperti rumus berikut : Keterangan: D b a D = b a 111 km 1 derajat = Diameter eddy (km) = tepi lingkaran bujur paling timur, atau tepi lingkaran lintang rendah (derajat) = tepi lingkaran bujur paling barat, atau tepi lingkaran lintang tinggi (derajat)
19 Gambar 7. Contoh penentuan diameter dan titik pusat arus eddy Pusat arus eddy ditentukan dengan mengidentifikasi titik tengah arus melingkar secara visual dan selanjutnya merefleksikannya terhadap posisi lintang dan bujur sehingga diperoleh posisi titik pusat arus eddy (Gambar 7). Kecepatan rata-rata arus eddy dapat dihitung dengan menggunakan rumus phytagoras dimana: c = u 2 + v 2 Keterangan: c = Resultan kecepatan (cm/s) u = Komponen U arus geostropik (cm/s) v = Komponen V arus geostropik (cm/s) 3.4.2 Distribusi Temporal Arus Eddy Distribusi temporal arus eddy dianalisis dengan melihat pada bulan apa saja arus eddy terbentuk dan dianalisis perbedaan per musim yaitu pada Musim Barat, Musim Peralihan I, Musim Timur, dan Musim Peralihan II pada masingmasing wilayah perairan.
20 3.4.3 Hubungan arus eddy dengan SPL, Tinggi paras Laut, dan Klorofil-a Analisis selanjutnya adalah untuk melihat hubungan arus eddy dengan konsentrasi klorofil-a, tinggi paras laut, dan SPL sebagai indikator fenomena upwelling atau downwelling. Konsentrasi klorofil-a, tinggi paras laut, dan SPL tiap bulan pada daerah terbentuknya arus eddy dibandingkan dengan daerah sekitarnya. Selanjutnya dibandingkan konsentrasi klorofil-a, tinggi paras laut, dan SPL pada saat arus eddy terbentuk dan tidak terbentuk dan dianalisis juga hubungan arah putaran arus eddy dengan klorofil-a, tinggi paras laut, dan SPL yang terjadi. Secara skematik, analisis data dan penarikan kesimpulan dalam penelitian ini akan dilakukan seperti ditunjukkan pada Gambar 8. Gambar 8. Skema analisis data dan penarikan kesimpulan