PROYEKSI DEBIT ALIRAN PERMUKAAN DAS CITARUM BERBASIS LUARAN MODEL ATMOSFER

dokumen-dokumen yang mirip
PERBANDINGAN LUARAN MODEL GCM, TRMM DAN OBSERVASI DALAM MENENTUKAN VARIABILITAS CURAH HUJAN DI ZONA PREDIKSI IKLIM JAWA BARAT

PENDAHULUAN Latar Belakang

VARIABILITAS TEMPERATUR UDARA PERMUKAAN WILAYAH INDONESIA BERDASARKAN DATA SATELIT AIRS

4. PERUBAHAN PENUTUP LAHAN

SIRKULASI ANGIN PERMUKAAN DI PANTAI PAMEUNGPEUK GARUT, JAWA BARAT

Gambar 2.1. Diagram Alir Studi

IDENTIFIKASI PERUBAHAN DISTRIBUSI CURAH HUJAN DI INDONESIA AKIBAT DARI PENGARUH PERUBAHAN IKLIM GLOBAL

PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang

Hubungan Suhu Muka Laut Perairan Sebelah Barat Sumatera Terhadap Variabilitas Musim Di Wilayah Zona Musim Sumatera Barat

PENGARUH DIPOLE MODE TERHADAP CURAH HUJAN DI INDONESIA

2016 ANALISIS NERACA AIR (WATER BALANCE) PADA DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) CIKAPUNDUNG

PENERAPAN METODE THORNTHWAITE UNTUK MENGESTIMASI EVAPOTRANSPIRASI DI DAS CITARUM MENGGUNAKAN DATA TERRA-MODIS

ANALISIS SPASIAL INDEKS KEKERINGAN KABUPATEN KUDUS JAWA TENGAH MENGGUNAKAN QUANTUM GIS

PENGARUH FENOMENA GLOBAL DIPOLE MODE POSITIF DAN EL NINO TERHADAP KEKERINGAN DI PROVINSI BALI

Kementerian PPN/Bappenas

ANALISIS POTENSI DAN PENGEMBANGAN SUMBER DAYA AIR STUDI KASUS: DAS. CITARUM HULU - SAGULING

I. PENDAHULUAN. interaksi proses-proses fisik dan kimia yang terjadi di udara (atmosfer) dengan permukaan

INDIKASI PERUBAHAN IKLIM DARI PERGESERAN BULAN BASAH, KERING, DAN LEMBAB

Gambar 3 Sebaran curah hujan rata-rata tahunan Provinsi Jawa Barat.

POLA ARUS PERMUKAAN PADA SAAT KEJADIAN INDIAN OCEAN DIPOLE DI PERAIRAN SAMUDERA HINDIA TROPIS

UJI KECENDERUNGAN UNSUR-UNSUR IKLIM DI CEKUNGAN BANDUNG DENGAN METODE MANN-KENDALL

PERANCANGAN MODEL PREDIKSI CURAH HUJAN BULANAN BERDASARKAN SUHU PERMUKAAN LAUT DI KALIMANTAN SELATAN

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

HUBUNGAN ANTARA ANOMALI SUHU PERMUKAAN LAUT DENGAN CURAH HUJAN DI JAWA

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

PEMODELAN JARINGAN SYARAF TIRUAN UNTUK PREDIKSI PANJANG MUSIM HUJAN BERDASAR SEA SURFACE TEMPERATURE

PENGARUH TANAMAN KELAPA SAWIT TERHADAP KESEIMBANGAN AIR HUTAN (STUDI KASUS SUB DAS LANDAK, DAS KAPUAS)

HASIL DAN PEMBAHASAN

PEMBAHASAN ... (3) RMSE =

I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

MENUJU KETERSEDIAAN AIR YANG BERKELANJUTAN DI DAS CIKAPUNDUNG HULU : SUATU PENDEKATAN SYSTEM DYNAMICS

BAB I PENDAHULUAN. 1 P. Nasoetion, Pemanasan Global dan Upaya-Upaya Sedehana Dalam Mengantisipasinya.

DAFTAR PUSTAKA. American Geology Institute Glossary of Geology and Related Sciences, American Geological Institute, Washington, D.C., hal.

Oleh : PUSPITAHATI,STP,MP Dosen Fakultas Pertanian UNSRI (2002 s/d sekarang) Mahasiswa S3 PascaSarjana UNSRI (2013 s/d...)

1. PENDAHULUAN. [8 Januari 2006] 1 ( )

TINJAUAN PUSTAKA 2.1 TINJAUAN UMUM SUB-DAS CITARIK

Jl. Raya Kaligawe Km. 4, Semarang Jawa Tengah 2

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. I.1. Latar Belakang Penelitian

Prediksi Kenaikan Muka Air Laut di Pesisir Kabupaten Tuban Akibat Perubahan Iklim

TINJAUAN PUSTAKA. Neraca Air

SIMULASI DAMPAK PENGGUNAAN LAHAN AGROFORESTRY BERBASIS TANAMAN PANGAN PADA HASIL AIR DAN PRODUKSI PANGAN (Studi Kasus DAS Cisadane, Jawa Barat)

STUDI HIDROLOGI BERDASARKAN CLIMATE CHANGES MENGGUNAKAN MODEL SWAT DI DAERAH TANGKAPAN AIR WADUK JATILUHUR

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Anomali Curah Hujan 2010 di Benua Maritim Indonesia Berdasarkan Satelit TRMM Terkait ITCZ

PENDAHULUAN Latar Belakang

PERUBAHAN KLIMATOLOGIS CURAH HU]AN DI DAERAH ACEH DAN SOLOK

TINJAUAN PUSTAKA. Menurut Peraturan Menteri Kehutanan Nomor: P. 39/Menhut-II/2009,

Gambar 8. Pola Hubungan Curah Hujan Rata-rata Harian RegCM3(Sebelum dan Sesudah Koreksi) dengan Observasi

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB VI. POLA KECENDERUNGAN DAN WATAK DEBIT SUNGAI

Analisis Karakteristik Intensitas Curah Hujan di Kota Bengkulu

ANALISIS PENGARUH MADDEN JULIAN OSCILLATION (MJO) TERHADAP CURAH HUJAN DI KOTA MAKASSAR

Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Analisis Hujan Ekstrim Berdasarkan Parameter Angin dan Uap Air di Kototabang Sumatera Barat Tia Nuraya a, Andi Ihwan a*,apriansyah b

1 PENDAHULUAN Latar Belakang

PENERAPAN SISTEM AGROFORESTRY PADA PENGGUNAAN LAHAN DI DAS CISADANE HULU: MAMPUKAH MEMPERBAIKI FUNGSI HIDROLOGI DAS? Oleh : Edy Junaidi ABSTRAK

Tinjauan Pustaka. II.1 Variabilitas ARLINDO di Selat Makassar

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

HASIL DAN PEMBAHASAN. Kondisi Curah Hujan Daerah Penelitian

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH INDIAN OCEAN DIPOLE MODE (IODM) TERHADAP INTENSITAS HUJAN DI BENUA MARITIM INDONESIA (BMI) BARAT

Misal dgn andalan 90% diperoleh debit andalan 100 m 3 /det. Berarti akan dihadapi adanya debit-debit yg sama atau lebih besar dari 100 m 3 /det

I. INFORMASI METEOROLOGI

PERUBAHAN KLIMATOLOGIS CURAH HUJAN DI YOGJAKARTA, SEMARANG, SURABAYA, PROBOLINGGO DAN MALANG

BAB I PENDAHULUAN. Gabungan antara karakteristik hujan dan karakteristik daerah aliran sungai

EXECUTIVE SUMMARY PENELITIAN KARAKTERISTIK HIDROLOGI DAN LAJU EROSI SEBAGAI FUNGSI PERUBAHAN TATA GUNA LAHAN

1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

NERACA AIR METEOROLOGIS DI KAWASAN HUTAN TANAMAN JATI DI CEPU. Oleh: Agung B. Supangat & Pamungkas B. Putra

1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. terus-menerus dari hulu (sumber) menuju hilir (muara). Sungai merupakan salah

3. METODOLOGI PENELITIAN

PENGARUH KONDISI METEOROLOGIS TERHADAP KETERSEDIAAN AIR TELAGA DI SEBAGIAN KAWASAN KARST KABUPATEN GUNUNGKIDUL

PEMANFAATAN GLOBAL CIRCULATION MODEL (GCM) UNTUK PREDIKSI PRODUKSI PADI

PROYEKSI PERUBAHAN IKLIM TAHUN DI WILAYAH ZONA MUSIM (ZOM) PROVINSI SUMATERA BARAT

Jurnal Einstein 3 (2) (2015): Jurnal Einstein. Available online

I. INFORMASI METEOROLOGI

I. INFORMASI METEOROLOGI

Kampus Bukit Jimbaran, Badung, Bali 80361, Indonesia. Abstrak

ANALISA NERACA AIR LAHAN WILAYAH SENTRA PADI DI KABUPATEN PARIGI MOUTONG PROVINSI SULAWESI TENGAH

Lilik S. Supriatin 1, Sinta B. Sipayung Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer, Lapan ABSTRACT

ANALISIS INTENSITAS CURAH HUJAN WILAYAH BANDUNG PADA AWAL 2010 ANALYSIS OF THE RAINFALL INTENSITY IN BANDUNG IN EARLY 2010

INFORMASI IKLIM UNTUK PERTANIAN. Rommy Andhika Laksono

PANJANG PERIODE MINIMUM DALAM ANALISIS DATA IKLIM LENGTH OF MINIMUM PERIOD IN CLIMATE DATA ANALYSIS. Gusti Rusmayadi

Haries Satyawardhana *)1 dan Armi Susandi **) *) Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer

ANALISIS DAMPAK PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN HUTAN TERHADAP IKLIM DI PULAU KALIMANTAN MENGGUNAKAN MODEL IKLIM REGIONAL (REMO) SOFYAN AGUS SALIM G

ANALISIS DAN PEMETAAN DAERAH KRITIS RAWAN BENCANA WILAYAH UPTD SDA TUREN KABUPATEN MALANG

BAB III METODOLOGI. dan terorganisasi untuk menyelidiki masalah tertentu yang memerlukan jawaban.

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Di bumi terdapat kira-kira sejumlah 1,3-1,4 milyard km 3 : 97,5% adalah air

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

ANALISIS STATISTIK INTENSITAS CURAH HUJAN DI INDONESIA UNTUK EVALUASI PERUBAHAN IKLIM

BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN

Transkripsi:

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) PROYEKSI DEBIT ALIRAN PERMUKAAN DAS CITARUM BERBASIS LUARAN MODEL ATMOSFER Sinta Berliana Sipayung dan Nani Cholianawati Peneliti Pusat Pemanfaatan Sains Atmosfer dan Iklim, LAPAN email: s_berlianasipayung@yahoo.com Diterima 7 Februari 2011; Disetujui 15 Juli 2011 ABSTRACT Rainfall variability has an impact on the amount of water balance in each watershed (catchment) scale of space and time, so that rainfall variability has an important role to discharge runoff. As the main input is not only rainfall, but the level of land cover and soil physical properties with various concepts was an important input in maintaining the equilibrium amount of water in a watershed, resulting in an equilibrium water balance, and surface flow is considered as a likely output for the sector needs. The data used is the GCM model outputs Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) in units of rainfall (mm) are reduced from global to local scale. Besides the rainfall data (mm) taken from the Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM, 3B43) satellite with a resolution of 0.25 degrees (equivalent to 27.5 km 2 ), temperature ( 0 C) from the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) level with a resolution of 0.045 degrees (equivalent to 5 km 2 ). Similarly, observational data of rainfall, surface temperature and flow rate (mm 3 /sec) from 2001 to 2009 are used to validate satellite data and atmospheric models. The correlation between rainfall observations, satellite and atmospheric model outputs are 0.76 and 0.65, respectively. By using the method of Hydrological Simulation Model (HYSIM) can be determined projections of future surface flow atmospheric model based on the DAS Citarum, West Java. Based on the flow rates calculation and observations from 2001 to 2009, have suitability with correlation coefficient of 0.8. The results of calibration flow rate projections from 2011 to 2019 is following the pattern of previous years with a correlation of 0.6. Flow rate is affected by rainfall in the region. Based on the rainfall projections, it is known that rainfall increases with increasing rainfall, the availability of water even more, so that the flow at the surface of the Citarum river basin is expected to increase. Keywords: DAS Citarum, HYSIM, Climate, Satellite, and Atmospheric model ABSTRAK Variabilitas curah hujan merupakan penyebab utama dalam jumlah keseimbangan air di setiap Daerah Aliran Sungai (DAS) dalam skala ruang dan waktu, sehingga variabilitas curah hujan memiliki 115

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 peranan penting terhadap debit aliran permukaan. Tidak hanya curah hujan sebagai input utama, tingkat penutupan lahan dan sifat fisik tanah dengan berbagai konsep pun merupakan input penting dalam menjaga kesetimbangan jumlah air dalam suatu DAS, sehingga menghasilkan satu kesetimbangan neraca air, dan debit aliran permukaan dianggap sebagai keluaran yang berpeluang untuk kebutuhan sektor. Data yang digunakan adalah luaran model GCM Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL) curah hujan dalam satuan (mm) yang direduksi dari skala global menjadi lokal. Selain itu data curah hujan (mm) satelit Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM, 3B43) dengan resolusi 0,25 derajat (setara dengan 27,5 km 2 ), suhu ( 0 C) dari Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) level dengan resolusi 0,045 derajat (setara dengan 5 km 2 ). Begitu pula data observasi curah hujan, suhu dan debit aliran permukaan (mm 3 /det) dari tahun 2001 hingga 2009 yang digunakan untuk validasi data satelit dan model atmosfer. Korelasi antara curah hujan observasi dengan satelit dan luaran model atmosfer masing-masing sebesar 0,76 dan 0,65. Dengan menggunakan metode Hydrological Simulation Model (HYSIM) dapat diketahui proyeksi debit aliran permukaan dimasa mendatang berbasis model atmosfer di DAS Citarum, Jawa Barat. Berdasarkan debit aliran perhitungan dan observasi dari tahun 2001 hingga 2009, ternyata memiliki kesesuaian yang sangat mirip dengan koefisien korelasi 0,8. Setelah dikalibrasi proyeksi debit aliran tahun 2011 hingga 2019 adalah mengikuti pola tahun-tahun sebelumnya dengan korelasi 0,6. Debit aliran dipengaruhi dengan curah hujan di wilayahnya. Berdasarkan curah hujan proyeksi, diketahui bahwa curah hujan meningkat seiring dengan meningkatnya curah hujan, maka ketersediaan air pun lebih banyak, sehingga debit aliran permukaan di DAS Citarum diperkirakan cenderung meningkat. Kata kunci: DAS Citarum, HYSIM, Iklim, Satelit, Model atmosfer 1 PENDAHULUAN Sebagaimana diketahui bahwa telah terjadi perubahan iklim global dengan indikator utamanya kenaikan suhu permukaan baik yang di laut ataupun di darat dengan laju kecepatan rata-rata 0,74ºC terhitung sejak tahun 1860 hingga 2000 yang diduga kuat hal ini terkait erat dengan perilaku aktivitas manusia (IPCC, 2007). Berbagai macam dampak perubahan iklim yang terjadi telah nampak dihadapan kita seperti peningkatan permukaan air laut, bencana krisis kemanusiaan, bencana banjir ketika musim penghujan dan kekeringan dikala musim kemarau, krisis air bersih, meluasnya berbagai penyakit, 116

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) rusaknya keanekaragaman hayati, dan mencairnya es di kutub. Perubahan iklim diperkirakan akan mempengaruhi siklus hidrologi dalam beberapa dekade mendatang. Dalam jangka panjang perubahan sumber daya air diduga akan tergantung pada curah hujan dan evapotranspirasi. Begitu pula di Indonesia, pola iklim sudah berubah seperti yang telah dilakukan Qodrita dkk (2006) yang menunjukkan adanya trend peningkatan barbagai parameter iklim, khususnya curah hujan dan suhu udara permukaan selama 100 tahun pengamatan terhitung sejak tahun 1900 hingga 2000 yang diwakili oleh beberapa kota besar di Indonesia. Disisi lain, kita lihat bahwa suhu perkotaan kian hari kian menaik, sementara aktivitas banjir pasang (rob) akibat dari pemanasan global telah memberi dampak pada kondisi cuaca/iklim ekstrim regional dan lokal di beberapa wilayah Indonesia seperti yang terjadi di sepanjang Pantai Utara (Pantura) Pulau Jawa. Naiknya frekuensi cuaca/iklim ekstrem telah meningkatkan bencana alam yang meluas mulai dari kekeringan, banjir, tanah longsor dan meningkatnya aktivitas badai/puting beliung. Hidayati (1990) menemukan adanya peningkatan suhu udara sebesar 0,3ºC sejak tahun 1990 terutama pada siang hari. Sementara skenario perubahan iklim diperkirakan akan terus meningkat antara 1,3ºC hingga 4,6ºC hingga tahun 2100 dengan trend antara 0,1ºC hingga 0,4ºC per tahun (WWF, Indonesia dan IPCC, 1999). Pada tahun 1998 suhu mencapai 1ºC di atas suhu rata-rata tahun 1961 hingga 1990 (Hulme and Sheard, 1999). Perubahan iklim yang diindikasikan dengan adanya kenaikan suhu global, peningkatan muka laut dan perubahan pola hujan diduga akan berdampak pada berbagai sektor, diantaranya pada sumber daya air seperti berkurangnya kuantitas dan kualitas air. Perubahan iklim akan berdampak terhadap keberadaan tata-guna air di beberapa Daerah Aliran Sungai (DAS), terutama pada pasokan air meteorologis, hidrologi dan lahan. Dari aspek hidrologi, perubahan tataguna lahan akan berpengaruh langsung terhadap karakteristik penutupan lahan, sehingga akan mempengaruhi sistem tata air pada setiap Daerah Aliran Sungai (DAS) seperti yang terjadi di DAS Citarum yang ternyata sangat rentan terhadap variabilitas (perubahan) iklim, khususnya perubahan curah hujan ditinjau berdasarkan hasil analisis data neraca air dengan menggunakan model GCM ECHAM (Boer dan Fakih, 2003 dan Boer et al, 2006). Secara klimatologis, pola iklim Indonesia terdiri dari tiga pola iklim yaitu, pola monsunal, equatorial dan lokal. Namun, perilaku iklim khususnya curah hujan di kawasan Indonesia sangat berbeda di suatu daerah dengan daerah lainnya. salah satu yang mempengaruhi 117

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 keragaman pola hujan di Indonesia adalah fenomena El-Niño and Southern Oscillation (ENSO), yang terjadi akibat adanya gangguan Sirkulasi Walker (Walker Circulation) di Lautan Pasifik (Haylock dkk, 2001; Aldrian dkk, 2003; Hendon, 2003;). Variabilitas dan perubahan iklim secara langsung akan mempengaruhi tata air termasuk debit air khususnya di DAS, sedangkan perubahan tata-guna lahan dari aspek hidrologi, berpengaruh terhadap sistem tata guna air dan krisis air bersih akibat dari musim kemarau yang berkepanjangan. Perubahan penutupan lahan (land cover) di DAS memberikan pengaruh cukup dominan terhadap debit banjir. Rangkaian fenomena ini sering terjadi pada setiap DAS, khususnya di bagian hulu serta daerah hilir akibat meningkatnya jumlah penduduk. Berdasarkan tingkat curah hujan, tata guna lahan dan topografi dapat diketahui apakah kondisi wilayah tersebut sangat rentan terhadap kekeringan atau justru mudah mengalami penggenangan. Secara spasial (ruang) terdapat unsur-unsur terkait yang merupakan respon dari hujan pada suatu zona topografi, seperti aliran permukaan, erosi tanah, penumpukan sedimen yang semuanya sangat dipengaruhi oleh penggunaan lahan yang ada dalam suatu kawasan tertentu. Perubahan dari penggunaan lahan mempengaruhi kondisi hidrologi dan iklim mikro suatu wilayah akan mengubah kondisi neraca airnya. Kajian ini dikembangkan untuk menentukan daerah-daerah yang dapat diprioritaskan penanganannya dalam rangka perbaikan DAS, serta untuk menguji dampak hidrologis dari suatu kebijakan tata ruang. Perubahan iklim juga ditunjukkan oleh semakin tidak seimbangnya jumlah air di musim kemarau dan musim hujan, sehingga masyarakat mengalami kekurangan air di musim kemarau dan kebanjiran di musim hujan. Pada kesempatan ini sebagai studi kasus adalah DAS Citarum yang terletak di Jawa Barat pada posisi geografis 106º 51 36-107º 51 BT dan 7º 19-6º 24 LS dengan luas DAS Citarum sebesar 718.268,53 ha. Atas dasar itulah, maka penelitian ini dilakukan dengan tujuan utama untuk mengetahui proyeksi debit aliran permukaan DAS Citarum berbasis hasil luaran model atmosfer. Penelitian yang dilakukan Pusat Penelitian dan Pengembangan Pengairan (1995) menyimpulkan bahwa telah terjadi sedimentasi di alur Sungai Citarum dari Desa Citepus sampai dengan Baktisari sepanjang 4,5 km setinggi rata-rata 8,5 cm setiap tahun. Selain banjir dan sedimentasi, perubahan penggunaan lahan juga dapat menyebabkan bertambah kecilnya debit aliran sehingga mengganggu distribusi aliran air pada daerah aliran sungai. 118

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) 2 DATA DAN METODE 2.1 Data Data yang digunakan adalah data dari Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) luaran model GCM Geophysical Fluid Dynamics Laboratory (GFDL/US Dept. of Commerce/NOAA), special report on emission scenario (SRES A2) dengan resolusi 3,75 0 x 2,25 0 (40 X 48) yang didownload dari http://www-pcmd.lln.gov/ipcc/ meliputi parameter (variabel) precitable water (prw) dan surface temperature (tas) bulanan dari tahun 2001 hingga 2019 dengan format data Net CDF. Di samping itu data satelit Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) format 3B43 dengan resolusi 0,25 derajat (setara dengan 27,5 km) berupa data curah hujan (mm) dan Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer level 2 (MODIS) resolusi 0,045 derajat (setara dengan 5 km) berupa suhu (ºC) bulanan dari tahun 2001 hingga 2009. Sedangkan data observasi yang terdiri dari curah hujan, suhu, evaporasi, debit aliran dari PT Indonesia Power, PJT II Jatiluhur dan data RBI (Rupa Bumi Indonesia) dari Bakosurtanal khusus DAS Citarum (Gambar 2-1). DAS CITARUM Luas DAS Citarum : 718.268,53 Ha 106 51 36-107 51 BT dan 7 19-6 24 LS. Cilalawi Nanjung Gambar 2-1: Daerah kajian DAS Citarum, Jawa Barat 2.2 Metode Analisis Untuk mereduksi luaran model atmosfer dari resolusi rendah menjadi resolusi tinggi digunakan teknik downscaling wilayah DAS 119

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 Citarum. Dalam proses downscaling sebagai prediktor (iklim skala besar) dan prediktan (iklim regional dan lokal) adalah data model atmosfer dan data satelit, setelah data satelit tersebut divalidasi dengan data observasi. Data luaran GCM dikonversi dari format NetCDF ke ASCII yang kemudian dilakukan transformasi satuan untuk parameter precitable water (prw/kg m -2 ) ke dalam satuan mm. Data GCM tersebut, kemudian di extract menjadi wilayah Indonesia (90,00º BT 149,06º BT dan 9,76º LU 15,34º LS) termasuk wilayah DAS Citarum (106º 51 36-107º 51 BT dan 7º 19-6º 24 LS), dengan menggunakan metode Principle Component Regression (PCR) atau model Regresi Komponen Utama seperti terlihat di Tabel 2-1, sehingga model GCM downscaling terbentuk menjadi beberapa komponen di DAS Citarum. Metode Principle Component Regression dapat diuraikan seperti di bawah ini. Model Regresi Komponen Utama adalah: y = f(z) = bo + b1 Z1 + b2z2 + + bk Zk (2-1) Keterangan: y = peubah iklim lokal (curah hujan) Z = skor komponen utama bo, b1, b2 dan bk = basis fungsi dari 1 hingga k Tabel 2-1: MODEL GCM DOWNSCALING Waktu Curah Hujan Luaran GCM Y X 1... X 2 X p 1 Y 1 X 11... X 21 X p1 2 Y 2 X 12... X 22 X p2 3 Y 3 X(txp) : : : X p3 : :... : t Y t X t... X 2t X pt Estimasi Evapotranspirasi potensial dapat diturunkan dari curah hujan dan suhu satelit TRMM dan MODIS dengan menggunakan 120

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) metode Thornwhaite and Mather (1957). Diagram alur penelitian dan berbagai konsep untuk menghitung neraca air dan estimasi debit aliran digunakan metode Hydrological Simulation Model (HYSIM) kemudian dibandingkan dengan debit aliran observasi (Gambar 2-2). Dengan demikian, maka proyeksi debit aliran permukaan DAS Citarum berbasis model atmosfer dapat diketahui setelah divalidasi dengan debit aliran observasi dari tahun 2001 hingga 2009. Gambar 2-2: Diagram alir curah hujan (input) dan proyeksi debit aliran (output) di lokasi DAS Citarum 3 HASIL DAN PEMBAHASAN Pola curah hujan rata-rata obsevasi wilayah DAS Citarum dari tahun 2001 hingga 2009, secara temporal memiliki pola monsun yang curah hujannya tinggi pada bulan Nopember, Desember, Januari, Februari dan Maret, namun pada bulan April akhir hingga September memiliki curah hujan rendah (di bawah 200 mm/bulan) ketika massa udara di lapisan atas bergerak dari Belahan Bumi Selatan (BBS) ke Belahan Bumi Utara (BBU), seperti pada Gambar 3-1. 121

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 Gambar 3-1: Pola curah hujan DAS Citarum Dengan menggunakan data curah hujan dari satelit TRMM dan curah hujan observasi diperoleh koefisien korelasi sebesar 0,76 (Gambar 3-2a), sementara koefisien korelasi observasi dengan luaran model GCM sebesar 0,65 (Gambar 3-2b). Pola curah hujan bulanan mempunyai fluktuasi hampir sama antara obsevasi, satelit dan luaran model atmosfer hanya saja besarannya yang berbeda-beda (Gambar 3-3). (a) (b) Gambar 3-2: Validasi curah hujan observasi dengan satelit TRMM (a) dan Luaran model GFDL dengan observasi (b) Gambar 3-3: Variabilitas curah hujan observasi, TRMM dan luaran model GFDL (2001-2009) 122

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) Pada Gambar 3-4 terdapat perubahan penggunaan lahan DAS Citarum dengan menggunakan peta dasar dari peta Rupa Bumi Indonesia (RBI) tahun 2001 dan tahun 2006. Dengan menggunakan perangkat lunak ArcView GIS (geographic information system) yaitu metode overlay, terdapat 6 (enam) unit perubahan penggunaan lahan sesuai dengan pengelompokan (klassifikasi), seperti pada Tabel 3-1. Gambar 3-4: Perubahan penggunaan lahan DAS Citarum tahun 2001 dan tahun 2006 Hal yang menarik adalah perubahan persentase penggunaan lahan dari kondisi dua tahun data menunjukkan adanya perubahan dari tahun 2001 ke tahun 2006. Perubahan terjadi pada pertambahan area pemukiman sebesar 30,2%, hutan 2,6%, pertanian 29,2% dan tambak 21,1% sedangkan sawah dan semak/belukar terjadi penurunan penggunaan sebesar 51% dan 33,3%. Tabel 3-1: PERUBAHAN PENGGUNAAN LAHAN Penggunaan Lahan 2001 2006 Persen Perubahan (ha) (Tahun) (Tahun) (%) Hutan 0,080 0,078 2,6 bertambah Pemukiman 0,056 0,043 30,2 bertambah Pertanian 0,332 0,257 29,2 bertambah Sawah 0,075 0,153-51,0 berkurang Semak/Belukar 0,004 0,006-33,3 berkurang Tambak 0,023 0,019 21,1 bertambah Evapotranspirasi potensial rata-rata bulanan DAS Citarum hulu mempunyai nilai lebih rendah dengan nilai antara 20 sampai dengan 80 jika dibandingkan dengan Citarum Tengah dan Citarum Hilir (Gambar 3-5). 123

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 Evapotranspirasi Potensial Estimasi (mm) JAN 2001 (a) Evapotranspirasi Potensial Skenario (mm) JAN 2001 (b) Gambar 3-5: Perubahan Evapotranspirasi (a) kondisi 2000 hingga 2009 dan (b) proyeksi 2010 hingga 2019 Dengan meningkatnya suhu global sebesar 1ºC telah terjadi perubahan pada variabel iklim yaitu curah hujan dan evapotranspirasi potensial di Pulau Jawa (Heru, 2006). Evapotranspirasi potensial setiap bulan bervariasi, perubahan rata-rata curah hujan, rata-rata kelembaban tiap bulan dan rata-rata limpasan tiap bulan telah diungkap oleh Ruminta dkk (2006). (a) (b) Gambar 3-6: Ketersediaan air DAS Citarum (a) kondisi 2000 hingga 2009 dan (b) proyeksi 2010 hingga 2019 DAS Citarum bagian hulu mempunyai kondisi surplus pada bulan November hingga Maret setiap bulannya dan defisit pada bulan April hingga Oktober sesuai dengan kondisi iklim di wilayah tersebut. 124

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) Begitu pula pada neraca air DAS Citarum untuk mengetahui nilai ketersediaan air melalui surplus dan defisit seperti pada Gambar 3-6, bahwa ketersediaan air relatif lebih besar pada bulan Januari khususnya di DAS Citarum hulu dan tengah dibandingkan pada bulan Juli. Pada umumnya surplus air yang terjadi di bulan Januari berkisar antara 200 hingga 300 mm, sehingga hampir seluruh curah hujan menjadi surplus. Sedangkan pada bulan Juli tidak terjadi surplus, melainkan defisit air akibat kenaikan evapotranspirasi dan curah hujan yang sangat kecil sehingga habis ter-evapotranspirasi-kan. Pada Gambar 3-7, terdapat debit aliran rata-rata observasi DAS Citarum dari tahun 2001 hingga 2009, debit aliran maksimum terjadi pada bulan Februari dan Maret kemudian pada bulan April dan Desember, sedangkan debit minimum terjadi pada bulan Juli dan Agustus setiap tahunnya. Gambar 3-7: Debit maksimum dan minimum DAS Citarum Gambar 3-8: Perbandingan debit observasi dan debit estimasi Korelasi debit sungai observasi dengan debit estimasi yang diwakili Nanjung menunjukkan 0,8 seperti pada Gambar 3-8. Proyeksi debit aliran berbasis model atmofer untuk setiap sungai yang ada di 125

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 DAS Citarum, yaitu air yang keluar dari Waduk Saguling dan masuk ke Waduk Cirata. Begitu pula yang keluar dari Waduk Cirata dan air yang masuk ke Waduk Jatiluhur seperti pada Gambar 3-10. Debit aliran dipengaruhi sesuai dengan curah hujan di wilayahnya. Berdasarkan curah hujan proyeksi dari tahun 2011 hingga 2019 terjadi peningkatan curah hujan, maka ketersediaan airpun lebih banyak sehingga debit aliran cendrung meningkat. Estimasi Proyeksi Gambar 3-10: Proyeksi debit aliran yang masuk (AK) dan keluar (AM) waduk Cirata dan Jatiluhur 4 KESIMPULAN Berbasis data satelit TRMM resolusi 0,25 derajat atau setara dengan 27,5 km 2 dan satelit MODIS level 2 dengan resolusi 0,045 derajat atau setara dengan 5 km 2 dapat diketahui ketersediaan air DAS Citarum melalui kondisi surplus dan defisit, yakni pada bulan Januari berkisar antara 200 hingga 300 mm. Sementara bulan Juli tidak ada mengalami surplus. Sementara defisit air semakin besar akibat kenaikan evapotranspirasi atau curah hujan yang sangat kecil, sehingga habis dievapotranspirasikan. Pola curah hujan DAS Citarum dari data observasi maupun satelit memiliki pola Monsunal. Berdasarkan hubungan antara debit aliran perhitungan dan observasi 126

Proyeksi Debit Aliran Permukaan...(Sinta Berliana Sipayung et al.) yang diwakili Cilalawi dan Nanjung, koefisien korelasinya secara umum menunjukkan 0,8. Debit aliran perhitungan dan observasi dari tahun 2001 hingga 2009, memiliki kesesuaian. Setelah dikalibrasi debit estimasi dengan debit observasi maka proyeksi debit aliran tahun 2011 hingga 2019 mengikuti kesesuaian dengan tahun-tahun sebelumnya dengan koefisien korelasi 0,6. Hasil analisis lebih lanjut menunjukkan bahwa proyeksi curah hujan semakin meningkat, dengan meningkatnya curah hujan maka ketersediaan airpun lebih banyak sehingga debit aliran permukaan cenderung meningkat. Berbasis hasil analisis luaran model atmosfer, maka diperkirakan akan terjadi peningkatan debit aliran permukaan DAS Citarum terhitung sejak 2011 hingga 2019, khususnya selama bulanbulan basah (DJF). Belum terlihat akan terjadinya perubahan pola hujan yang signifikan. Dengan perkataan lain, pola monsunal nampaknya masih mendominasi di DAS ini. Hal ini ditunjukkan dari nilai koefisien korelasi antara perhitungan dan observasi sebesar 0,8. Perlu kajian lebih lanjut, mengingat DAS Citarum hanya mewakili kondisi lokal setempat. DAFTAR RUJUKAN Aldrian, E, Susanto RD., 2003. Identification Of Three Dominant Rainfall Regions Within Indonesia And Their Relationship To Sea Surface Temperature. Int. J. Climatology 23: 1435 1452. Boer, R., Delon, Martinus., A, Fakih., Perdinan., and Bambang, D. Dasanto, 2003. Assessing Impact of Land Use and Climate Changes on River Flow of Upper Citarum Watershed, An Integrated Assessment of Climate Change Impacts, Adaptation and Vulnerability in Watershed Areas and Communities in Southeast Asia (AIACC AS21). Boer, R. and A. Faqih, 2003. Current and Future Rainfall Variability in Indonesia. An Integrated Assessment of Climate Change Impacts, Adaptation and Vulnerability in Watershed Areas and Communities in Southeast Asia (AIACC AS21). Boer, R., Bambang, Dwi, Dasanto., Perdinan, and Delon, Marthinus, 2006. Hydrology Balance of Citarum Watersheds under Current and Future Climate. Haylock, M, McBride, JL., 2001. Spatial Coherence and Predictability of Indonesian Wet Season Rainfall. Journal of Climate 14: 3882 3887. Hendon, H., 2003. Indonesian Rainfall Variability: Impacts of ENSO and Local Air Sea Interaction. J.Climate16:1775-1790. 127

Jurnal Sains Dirgantara Vol. 8 No. 2 Juni 2011 :115-128 Hidayati, Rini, 1990. Kajian Iklim kota Jakarta, Perubahan dan Perbedaan dengan daerah Sekitarnya. Thesis Program Studi Agroklimatologi. Institut Pertanian Bogor. Hulme, M and Sheard, N., 1999. Climate Change Scenarios for Indonesia. Climatic Research Unit, Norwich, U.K. 6pp. <http:// www.cru.uea.ac.uk>. IPCC, 2007. Impacts, Adaptation and Vulnerability. Working Group II Contribution to the Fourth Assessment Report of the IPCC. Cambridge University Press: Cambridge, Climate Change. Pusat Penelitian dan Pengembangan Pengairan, 1995. Penelitian Aliran Banjir Daerah Genangan Bandung Selatan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Pengairan-Badan Penelitian dan Pengembangan Pengairan. Qodrita, L, dan S. Berliana S., 2006. Perubahan Curah Hujan di Indonesia dengan Metoda Moving Average. Proseding Seminar Perubahan Iklim dan Lingkungan, ISBN 978-979-8554-99-5, Bandung, 19 Nopember 2006. Ruminta, Bayong Tjasyono, Hanggoro, dan Indratmo Soekarno, 2006. Persistensi dan Variabilitas Hidrometeorologi Daerah Aliran Sungai Citarum. Jurnal Matematika dan Sains. VOL. 11 NO. 3. Santoso, Heru, 2006. Adaptation to Recurrence Fires and their Risks Under the Influence of Climate Change and Climate Variability. Tropical Forests and Climate Change Adaptation (TroFCCA), Global Fire Assessment Workshop, 26-28 April 2006. Thornthwaite, C.W. dan Mather, J.R., 1957. Instruction and Table for Computing Potential Evapotranspiration and the Water Ballance. Drexel Institute of Technology. Laboratory of Climatology. New Jersey, USA. WWF Indonesia dan IPCC, 1999. Climate Change Impacts on the Management of Citarum Watershet. 128