...

ANALISIS DAN PENGEMBANGAN SISTEM METODE PRAKIRAAN

by user

on
Category: Documents
0

views

Report

Comments

Transcript

ANALISIS DAN PENGEMBANGAN SISTEM METODE PRAKIRAAN
ANALISIS DAN PENGEMBANGAN SISTEM
METODE PRAKIRAAN CUACA
DI BIDANG INFORMASI METEOROLOGI
Achmad Zakir
[email protected]
ABSTRAK
Cuaca selalu berubah, karena itu disadari bahwa memperkirakan cuaca tidak mudah
karena di samping harus memahami sifat atmosfer atau dinamika atmosfer, diperlukan
juga pengalaman dan keberanian dalam membuat keputusan suatu prakiraan. Namun
demikian pendekatan-pendekatan dalam membuat prakiraan cuaca sudah banyak
dikembangkan oleh negara maju meskipun pendekatan-pendekatan tersebut tidak
sepenuhnya sesuai dengan keadan cuaca pada lintang tropis seperti Indonesia.
Umumnya metode yang digunakan untuk memprakirakan cuaca bersifat subjektif yaitu
dengan mengintepretasikan data pengamatan dan data model prakiraan. Metode
prkiraan cuaca yang subjektif ini mempunyai kelemahan sehingga perlu disempurnakan
agar menjadi metode yang semi objektif, tujuannya adalah meningkatkan keakurasian
prakiraan cuaca. Metode ini mempertimbangkan faktor subjektif dan objektif yang
memanfaatkan paremeter data pengamatan tekanan udara, data suhu udara, data satelit
dan juga data satelit cuaca. Parameter cuaca tersebut nantinya dintegrasikan dan
menjadi metode prakiraan cuaca semi objektif, hasil dari metode prakiraan cuaca semi
objektif ini menunjukan adanya peningkatan keakurasian prakiraan cuaca dari 70 %
menjadi 83 -86 %,
Kata kunci: metode prakiraan cuaca semi objektif
PENDAHULUAN
Seiring dengan meningkatnya fenomena cuaca ekstrim dan kejadian bencana alam
yang diakibatkan oleh faktor cuaca cenderung terus meningkat, seperti persitiwa banjir
di Bengawan Solo serta tanah longsor di Karanganyar Jawa Tengah. Disisi lain
2
masyarakat saat ini memerlukan informasi cuaca yang tepat dan cepat diterima oleh
masyarakat, untuk itu BMG diminta dan diharapkan dapat lebih intensif lagi untuk
memantau, menyediakan dan memberikan informasi prakiraan cuaca yang sesuai
dengan kebutuhan masyarakat terutama informasi cuaca ekstrim yang diperkirakan akan
menimbulkan banjir dan longsor.
Cuaca selalu berubah, karena itu disadari bahwa memperkirakan cuaca tidak mudah
karena di samping harus memahami sifat atmosfer atau dinamika atmosfer, diperlukan
juga pengalaman dan keberanian dalam membuat keputusan suatu prakiraan. Namun
demikian pendekatan-pendekatan dalam membuat prakiraan cuaca sudah banyak
dikembangkan oleh negara maju meskipun pendekatan-pendekatan tersebut tidak
sepenuhnya sesuai dengan keadan cuaca pada lintang tropis seperti Indonesia. Secara
umum dalam membuat prakiraan cuaca harus menggunakan;
-
data hasil pengamatan dan
-
prosedur serta metode prakiraan cuaca yang digunakan.
Berdasarkan pengamatan dan pengalaman penulis selama menjadi prakirawan cuaca,
data pengamatan yang tersedia belum sepenuhnya dimanfaatkan karena data yang biasa
digunakan seperti tekanan udara dan angin dianalisa dengan mempetakan kemudian
dibuat garis konturnya untuk memperoleh pola-pola keadaan cuaca saat itu yang
selanjutnya dari pola-pola tersebut dapat memberi petunjuk tentang sifat ciri cuaca yang
ada. Data kuantitatif dari data pengamatan juga tidak digunakan sebagai inputan objektif
dalam membuat prakiraan cuaca.
Sedangkan metode yang saat ini dipakai adalah
metode dengan mengintepretasikan data hasil pengamatan dan data model prakiraan
cuaca atau NWP (Numerical Weather Prediction).
Metode ini mempunyai kelemahan, karena setiap prakirawan akan menghasilkan
3
intepretasi yang berbeda-beda, dengan demikian metode ini bersifat subjketif
Meskipun sistem prakiraan cuaca bersifat subjektif, dari hasil laporan kegiatan
projek tahun 2006, ketepatan prakiraan cuaca untuk tingkat nasional mencapai 70%.
TINJAUAN PUSTAKA
Cuaca didefinisikan sebagai keadaan sesaat atmosfer yang tidak mengenal batas
wilayah administrasi pemerintahan dan negara, dengan demikian itu informasi cuaca
dituntut untuk bersifat umum dan menyeluruh bebas dari rahasia.
Di Indonesia informasi prakiraan cuaca yang sudah dikenal oleh masyarakat adalah,
berawan, cerah dan hujan. Sementara itu untuk terjadinya hujan dikaitkan dengan proses
fisis dan dinamika atmosfer diketahui melalui parameter-parameternya seperti adanya
massa udara, gaya vertikal dan energi.
Hasil penelitian Suryadi (1993) menunjukan bahwa keadaan cuaca di Indonesia
dipengaruhi oleh jenis masa udara yang terdapat disekitar wilayah Indonesia dan karena
itu perlu mengetahui pola tekanan udara yang ada di Asia dan Australia. Disamping itu
untuk memantau penjalaran masa udara (Adveksi) digunakan parameter suhu udara baik
pada lapisan 23.000 feet (850 mb) dan 32.000 feet (200 mb), dari data ini dapat
diketahui daerah antisklonal atau siklonal. Keadaan cuaca di Indonesia juga dipengaruhi
oleh ;
-
Fenomena Badai Tropis atau vorteks. Keberadaan siklon tropis akan
menggangu sistem cuaca dari keadaan semulanya
-
Palung, dapat diketahui melalui citra satelit yang ditandai dengan
sederetan awan yang memanjang. Dikatakan kuat bila bila deretan
awan tersebut terlihat pada dan tidak terputus sebaliknya dikatakan
4
lemah bila deretan awan tampak tidak begitu jelas
-
Konvergensi, adalah daerah pertemuan angin dimana kecepatan
anginnya semakin kecil. Konvergensi dengan wilayah yang luas
disebut Interconvergence Zone (ITCZ) yang biasanya diakibatkan
oleh keberadaan badai tropis yang tumbuh disekitarnya.
-
Shearline, adalah daerah belokan angin dimana kecepatan anginnya
lebih rendah dibandingkan dengan daeran sekitarnya. (lampiran 8)
Untuk memprkirakan cuaca tidak cukup memperhatikan parameter cuaca dalam
skala regional, melainkan diperlukan juga parameter dalam skala lokal. Pada skala lokal
ini dipakai untuk mengetahui faktor konvektivitas suatu daerah, dimana dimanfaatkan
untuk mengetahui daerah pertumbuhan awan vertikal. Wilson and Scoggins (1976)
mengatakan seorang ahli cuaca harus memperhatikan indeks labilitas udara untuk
memahami pola cuaca konvektif, dengan menggunakan SWEAT INDEX (SEVERE
WEATHER THREAT); yang rumusan seperti berikut;
SWEAT = 12Td
850
+ 20(TT - 49) + 2f
850
+f
500
+ 125(s + 0.2);
Dimana,
-
Td adalah suhu udara basah (dew point)
-
TT adalah adalah total indeks kestabilan udara
-
f adalah kecepatan angin dalam knot
-
angka 850 dan 500 mb adalah lapisan 850 mb dan 500 mb
-
s adalah Sin (arah kecepatan angina dlm derajat)
klasifikasi SWEAT menurut Wilson jika;
≥ 250, indikasi ada konvektif
< 250, tidak ada konvektif
Djuric (1994 ), konvektivitas udara dapat dipantau dengan cara menghitung energi
yang dimiliki oleh partikel uap air, disebut Convective Available Potential Energy
5
(CAPE), klasifikasi yang digunakannya adalah sebagai berikut;
CAPE <1000, konvektif lemah
CAPE 1000 – 2500, konvektif sedang
CAPE >2500, konvektif kuat
Prinsip Dasar Memprakirakan Cuaca.
Secara umum prinsip dasar prakiraan cuaca yang sudah lama dilakukan oleh prakirawan
BMG adalah seperti pada gambar berikut;
Gambar 1. prinsip dasar prakiraan
METODELOGI PENELITIAN
Metodelogi yang digunakan pada tulisan ini adalah ;
1. Studi Pustaka yaitu mempelajari sistim analisa dan prakiraan cuaca yang
sedang berjalan baik di kantor BMG maupun kantor meteorologi di luar
negeri.
6
2. Tehnik Observasi, tehnik pengamatan
langsung, dimana penulis juga
merangkap sebagai pelaku pembuat prakiraan cuaca.
3. Analisa Sistem Yang Sedang Berjalan, dilakukan untuk mengetahui
kelemahan sistem prakiraan cuaca yang sedang berjalan, lingkup analisis
sistem yang dimaksud meliputi metode prakiraan cuaca yang sedang berjalan
4. Memperivikasi metode prakiraan cuaca dengan data hasil pengamatan
5. Model Diagram Alir Proses, teknik gambar yang digunakan adalah diagram
alir proses yang menjelaskan sistim prakiraan cuaca yang sedang berjalan
dan rancangan metode prakiraan cuaca semi objektif dengan memasukan
beberapa parameter data seperti; Tekanan udara permukaan dan suhu udara
lapisan 850 mb dan 200 mb, data citra satelit, model prakiraan yang terdiri
dari angin, vortisitas, cape, sweat, kelembapan udara pada lapisan 700 mb
HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Rancangan Sistem
Pengembangan sistem baru adalah memperbaiki atau meyempurnakan sistem
prakiraan cuaca yang sudah berjalan dengan menambahkan beberapa komponen sistem.
Pada sistem prakiraan cuaca ini nantinya metode prakiraan cuacanya bersifat semi
objektif, pengertian semi objektif adalah kuantitatif dari beberapa parameter cuaca ikut
dihitung dalam membuat prakiraan cuaca.
Mengingat bahwa cuaca setiap saat selalu berubah dan cuaca disuatu tempat juga
akan berbeda-beda, maka pada rancangan sistem prakiraan cuaca terdiri dari beberapa
komponen sistem seperti pada komponen model prakiraan ditambah faktor lokal, citra
satelit dan radar, serta parameter suhu.
7
Berikut rancangan sistem membuat prakiraan cuaca;
Gambar 2. Sistem baru Prakiraan cuaca
8
2. Rancangan Prosedur Prakiraan Cuaca
Prosedur prakiraan cuaca ini dirancang setelah membandingkan
dengan kantor
meteorologi di negara maju seperti Sydney Asutralia, Canada dan pertimbangan dari
badan meteorologi dunia (World Meteorological Organization).
Gambar 3 Prosedur baru prakiraan cuaca
9
3. Rancangan Metode Prakiraan Cuaca
Prakiraan cuaca yang dimaksud pada tulisan ini adalah prakiraan cuaca jangka
pendek yang berlaku hanya sampai 24 jam kedepan. Setelah merancang sistem dan
prosedur prakiraan cuaca kemudian membuat metode semi objektif dengan memasukan
angka dari beberapa parameter-parameter cuaca, proses pembuatan prakiraan cuaca
dengan metode ini juga menggunakan data pengamatan, penginderaan jarak jauh dan
model prakiraan, untuk memudahkan dalam perancangan, pembuatan meode dibagi
empat tahap;
-
Tahap pertama menggunakan data tekanan udara permukaan dan
data udara atas pada lapisan 850 dan 200 mb
-
Tahap kedua menggunakan data citra satelit
-
Tahap ketiga menggunakan data model yang terdidri angin,
vortisitas, sweat, cape dan kelemban udara
-
tahap keempat merupakan gabungan dari tahap pertama, tahap kedua
dan tahap ketiga
4. Metode Integrasi Prakiraan Cuaca
Metode ini merupakan gabungan dari tahap pertama,tahap kedua dan tahap ketiga,
hasil gabungan dari ketiga metode tersebut. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor
yang mempengaruhi pertumbuhan awan dan hujan, maka pada tahap keempat ini
menghasilkan kriteria peluang hujan disertai petir, hujan tanpa petir (hujan), berawan
dan cerah, adapun metode diagramnya seperti berikut:
10
Gambar 4 Prakiraan cuaca dengan integrasi metode
11
Dari gambar 4 terdapat 21 parameter cuaca yang akan digunakan untuk membuat
kriteria cuaca yang akan terjadi, dari 11 parameter dikembangkan menjadi 28 kriteria
cuaca yang akan dipakai untuk memprakirakan cuaca. Dari gambar tersebut juga
menunjukan ada faktor subjektif dan faktor objektif. Faktor subjektif terdiri dari
parameter siklon tropis, palung, konvergensi dan vortisitas, sedangkan faktro objektf
terdiri dari tekanan udara, suhu udara, sweat, cape dan kelembapan.
Dari metode prakiraan cuaca ini terlihat setiap parameter mempunyai lebih dari satu
pilihan kriteria, maka dalam membuat prakiraan cuaca yang digunakan hanya satu
pilihan yang sesuai dengan keadaan cuaca yang dianalisa. Jumlah keseluruhan kriteria
yang akan digunakan sebagai dasar pertimbangan prakiraan cuaca berjumlah 12 krietria.
Untuk mendapatkan kriteria mana yang sesuai dengan keadaan cuaca yang terjadi,
seperti hujan, berawan, cerah dan hujan disertai petir maka penulis mengguji dengan
data keadaan cuaca yang sebenarnya terjadi. Setelah mendapat kriteria yang sesuai
dengan keadaan sebenarnya, kemudian dibuat tabel kriteria yang akan digunakan untuk
prakiraan cuaca.
50
Tabel . Kriteria prakiraan cuaca
Prakiraan dengan tekanan udara, suhu udara dan citra satelit
No
P1A P1B P2A P2B
S
A
T1
T2
T3
T4
TC 1 TC 2 TC 3 PL1 PL2 PL3
1
Hujan dis ertai petir
x
x
x
x
x
2
Hujan
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
3
4
Model prakiraan
Kriteria Cuaca
Cerah
Berawan
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
VT1 VT2 S W 1 S W 2 C P1 C P2 C P3 RH1 RH2
x
x
x
K3
x
x
x
x
K2
x
x
x
K1
x
x
x
Kombinasi lain berawan
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
13
Keterangan :
P1A = ada sumber massa udara di Asia
P1B = tidak ada sumber masa udara di Asia
P2A = ada massa udara yang ditarik ke Australia
P2B = tidak ada masa udara yang ditarik ke Australia
A = Antisiklonal
S = Siklonal
T1 = rambatan suhu udara pd lapisan 850 mb mencapai ≤ -1 oC
T2 = rambatan suhu udara pd lapisan 850 mb mencapai > -1 oC
T3 = rambatan suhu udara pd lapisan 200 mb mencapai ≤ -2 oC
T4 = rambatan suhu udara pd lapisan 200 mb mencapai > - 2 oC
TC1 = ada siklon tropis tapi menjauhi daerah prakiraan
TC2 = ada siklon tropis tapi mendekati daerah prakiraan
TC3 = tidak ada siklon tropis disekitar daerah prakiraan
PL1 = ada palung kuat disekitar daerah prakiraan
PL2 = ada palung lemah disekitar daerah prakiraan
PL3 = tidak ada palung disekitar daerah prakiraan
K1 = ada konvergensi / sheraline kuat
K2 = ada konvergensi /shearline lemah
K3 = tidak ada konvergensi
S W1 = tidak ada konvektif
SW2 = ada indikasi konvektif
14
VT1 = udara cenderung bergerak keatas
VT2 = udara cenderung bergerak kebawah
CP1 = energi konvektif kurang
CP2 = energi konvektif besar
CP2 = energi konvektif sangat besar
RH1 = uap air pada ketinggian 700 mb cukup membentuk awan
RH2 = uap air pada ketinggian 700 mb tidak cukup membentuk awan
Dari metode prakiraan cuaca yang dirancang tersebut terdiri dari 9 unsur yaitu :

Tekanan udara

Suhu udara

Siklon Tropis

Palung

Angin

Vortisitas

Sweat

Cape

Kelembaban
Metode prakiraan cuaca semi objektif ini diujicobakan terhadap data pengamatan
yang hasilnya meningkat dibandingkan dengan metode subjektif yaitu mencapai
83 – 86 %
KESIMPULAN DAN SARAN
15
Kesimpulan
1. Metode prakiraan cuac semi objektif terdiri dari;
-
inputan data objektif
yang terdiri dari data pengamatan
permukaan dan udara atas seperti tekanan udara, angin,
kelembapan dan energi.
-
inputan data subjektif dari data penginderaan jarak jauh seperti
data citra satelit
-
menggunakan lebih dari satu model prakiraan cuaca.
2. Tingkat akurasi prakiraan cuaca dengan menggunakan intgerasi metode
meningkat dari 70 % menjadi 83 - 86 %
Saran
Faktor intensitas hujan agar dipertimbangkan dalam masukan pembuatan
prakiraan dan juga faktor waktu supaya dapat mengetahui kapan hujan akan
terjadi?
16
DAFTAR PUSTAKA
A. Randy, 1988, A Review of Static Stability Indices and Related
Thermodynamic Parameters, Illinois State Water Surver, USA
F. Eric, 2003, Results of Large-Scale Weather Forecast Accuracy Study of
Major Internet Weather Forecast Providers, Intellovations, LLC
James Block and J. Foerster, 2006, Integrating New Weather Technology
in Forecast Operations at Meteorologix, AMS annual, Atlanta
Jogiyanto, H. M, 1999, Analisis dan Design Sistem Informasi: Pendekatan
Terstruktur Teori dan Praktek Aplikasi Bisnis, Edisi kedua, Andi
Offset
McLeod Jr, Reymond, 2001, Sistem Informasi Manajemen, edisi delapan, PT
Intan Sejati, Klaten
Suryadi, 1986, Tehnik Dasar Analisa dan Prakiraan Cuaca, buletin MG, Jakarta
Tata Sutabri, 2003, Analisa Sistem Informasi, Andi Offset, Jogyakarta
Tavri, D. Mahyuzir, 1989, Analisa Perancangan Sistem Pengolahan Data, PT
Elex Media Komputindo, Jakarta
17
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Fly UP