ANALISIS PENGARUH AEROSOL ANTROPOGENIK PADA PERTUMBUHAN AWAN DAN PRESIPITASI MENGGUNAKAN MODEL WRF-CHEM TUGAS AKHIR Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana dari Institut Teknologi Bandung Oleh: HAPPY TRIANNA NIM: 12815020 (Program Studi Meteorologi) FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2020 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR DENGAN JUDUL: ANALISIS PENGARUH AEROSOL ANTROPOGENIK PADA PERTUMBUHAN AWAN DAN PRESIPITASI MENGGUNAKAN MODEL WRF-CHEM Oleh: HAPPY TRIANNA NIM: 12815020 (Program Studi Sarjana Meteorologi) Institut Teknologi Bandung Telah diperiksa dan disetujui: Bandung, Maret 2020 Pembimbing Dr. Nurjanna Joko Trilaksono NIP. 19820303 201012 1 005 i ABSTRAK ANALISIS PENGARUH AEROSOL ANTROPOGENIK PADA PERTUMBUHAN AWAN DAN PRESIPITASI MENGGUNAKAN MODEL WRF-CHEM Happy Trianna (12815020) Salah satu aerosol yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah aerosol anthropogenik. Antropogenik berarti berasal dari aktivitas manusia sehingga aerosol antropogenik berarti aerosol yang berasal dari aktivitas manusia. Populasi di Indonesia khususnya Pulau Jawa yang tiap tahun bertambah tentu akan mempengaruhi konsentrasi aerosol antropogenik ini. Perubahan tingkat konsentrasi aerosol dapat mempengaruhi banyaknya inti kondensasi untuk pembentukan awan. Dampak lain dari meningkatnya aerosol adalah aerosol juga dapat mempengaruhi cuaca dan iklim melalui dua mekanisme radiative dan mikrofisika (Hansen 1997 dalam Putra, 2019). Salah satu model cuaca yang dapat memodelkan simulasi meteorologi yang berhubungan dengan aerosol adalah Weather Research and Forecasting yang dikopel dengan chemistry code atau WRF-Chem. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh aerosol terhadap pertumbuhan awan dan presipitasi dengan menggunakan model WRF-Chem. Data yang digunakan adalah NCEP FNL 0.25 o x 0.25 o dan tersedia setiap 6 jam. Waktu penelitian pada 1 Januari 00.00 WIB hingga 5 Januari 00.00 UTC tahun 2018. Sedangkan data aerosol yang digunakan adalah data EDGAR-HTAP MOZART MOSAIC. Metode yang digunakan adalah dengan melakukan simulasi model WRF-Chem dengan skema saat kondisi aerosol OFF, ON (1x), ON (2x), dan ON (3x) kemudian akan dilihat pengaruh aerosol terhadap pertumbuhan awan dan presipitasi dari keempat kondisi tersebut. Hasilnya adalah pengaruh aerosol antropogenik berdampak pada peningkatan fraksi awan dan dapat mempercepat proses terbentuknya awan jika terdapat uap air yang cukup untuk membentuk awan. Pengaruh aerosol pada presipitasi berdampak meningkatkan nilai presipitasi dan dapat mengurangi presipitasi di daerah sekitar yang tidak berpolusi. Penambahan aerosol pada simulasi dapat meningkatkan presipitasi skema mikrofisis namun tidak berpengaruh pada skema kumulus. Peningkatan konsentrasi aerosol antropogenik dapat mempercepat proses terbentuknya awan dan terjadinya presipitasi namun dapat juga menghambat terbentuknya awan dan presipitasi di lokasi sekitarnya yang merupakan daerah bersih dari aerosol antropogenik. Kata kunci : Awan, Presipitasi, Aerosol, WRF-Chem ii ABSTRACT ANALYSIS IMPACT OF ANTHROPOGENIC AEROSOL ON CLOUD GROWTH AND PRECIPITATION USING WRF-CHEM MODEL Happy Trianna (12815020) One of the aerosols that we can find in our daily lives is anthropogenic aerosols. Anthropogenic means derived from human activity so that anthropogenic aerosol means aerosol derived from human activity. The population in Indonesia, especially Java, which is increasing every year will certainly increase the concentration of this anthropogenic aerosol. Changes in the level of aerosol concentration can affect the condensation nucleus for cloud formation. Another impact of the aerosol challenge is that aerosols can also affect climate and efficiency through radiation and microphysics (Hansen in Putra, 2019). One model that can model meteorological simulations related to aerosols is Research and Weather Forecasting which is coupled with a chemical code or WRF-Chem. This study aims to analyze the effect of aerosols on cloud growth and precipitation using the WRF- Chem model. The data used is NCEP FNL 0.25 o x 0.25 o and is available every 6 hours. The time of the study was from 1 January 00.00 West Indonesia Time to 5 January 00.00 UTC in 2018. While the aerosol data used was EDGAR-HTAP MOZART MOSAIC data. The method used is to simulate the WRF-Chem model by reporting when the aerosol conditions are OFF, ON (1x), ON (2x), and ON (3x) will then be used to compare aerosols to clouds and climate change according to those conditions. The results are anthropogenic aerosols have an impact on increasing cloud fraction and accelerate the process of cloud growth if there is enough water vapour but reduce the cloud growth on a non polluted area. Anthropogenic aerosol can increase the precipitation on a polluted area but reduce the precipitation on a non polluted area. Increasing the concentration of aerosol can increase the precipitation from microphysics scheme but not cumulus scheme. Keywords : Cloud, Precipitation, Aerosol, WRF-Chem iii KATA PENGANTAR Bismillahirrahmaanirrahim, Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas rahmat, petunjuk, dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Analisis Pengaruh Aerosol Antropogenik pada Pertumbuhan Awan dan Presipitasi Menggunakan Model WRF-Chem”. Pada proses penyelesaian tugas akhir ini, banyak pihak yang terlibat di dalamnya. Oleh karena itu, pada kesempatan kali ini penulis ingin menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Nurjanna Joko Trilaksono selaku dosen pembimbing yang telah memberikan banyak arahan, bimbingan, saran, dan kritik kepada penulis selama pengerjaan tugas akhir. 2. Bapak Muhammad Ridho Syahputra S.Si., M.Si. selaku dosen wali yang telah memberikan banyak inspirasi dan bantuan selama perkuliahan. 3. Keluarga penulis yang selalu memberikan doa dan dukungan selama perkuliahan di ITB dan proses pengerjaan tugas akhir ini. 4. Seluruh dosen dan staff tata usaha Program Studi Meteorologi, ITB, yang telah memberikan banyak ilmu dan membantu proses administrasi selama pekuliahan dan pengerjaan tugas akhir. Penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat baik civitas akademik yang ingin melanjutkan penelitian maupun masyarakat sebagai informasi di bidang meteorologi. Bandung, Maret 2020 Penulis iv DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ........................................................................................................ i ABSTRACT ........................................................................................................ ii KATA PENGANTAR ...................................................................................... iii DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ vi DAFTAR TABEL .............................................................................................