Article Details

VARIASI FASE SIKLUS DIURNAL CURAH HUJAN DI PESISIR UTARA JAWA BAGIAN BARAT DAN KAITANNYA DENGAN FENOMENA CROSS EQUATORIAL NORTHERLY SURGE-COLD TONGUE

Oleh   Erma Yulihastin [32415301]
Kontributor / Dosen Pembimbing : Dr. Tri Wahyu Hadi, M.Sc.;
Jenis Koleksi : S3-Disertasi
Penerbit : FITB - Sains Kebumian
Fakultas : Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian (FITB)
Subjek : Earth (Astronomical geography)
Kata Kunci : siklus diurnal, hujan dini hari, pesisir utara Jawa bagian barat, Cross Equatorial Northerly Surge, Cold Tongue.
Sumber :
Staf Input/Edit : Alice Diniarti   Ena Sukmana
File : 1 file
Tanggal Input : 2020-06-24 09:37:23

Kejadian banjir di pesisir utara Jawa bagian barat sebagian besar berkaitan dengan hujan yang turun secara persisten sejak pagi hingga siang hari yang mengindikasikan terjadinya variasi fase siklus diurnal hujan di darat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui variasi fase siklus diurnal hujan di pesisir utara Jawa bagian barat dan menjelaskan penyebabnya, yang dikaitkan dengan fenomena Cross Equatorial Northerly Surge (CENS) dan Cold Tongue (CT). Dalam hal ini, CENS adalah aliran dari utara (925 hPa) yang melintasi wilayah ekuator dan CT adalah transpor air laut dingin dari pesisir Vietnam ke selatan disertai pendinginan suhu permukaan laut (SPL) di Laut Tiongkok Selatan (LTS). Data yang digunakan dalam studi ini memiliki periode November-Maret (NDJFM) dari tahun 2000-2016, yang terdiri dari: data curah hujan tiap jam dari satelit Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Multi-Satellite Precipitation Analysis (TMPA-RT) 3B41RT dengan resolusi spasial 0,25o, data angin permukaan (925 hPa) harian dari National Center for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research (NCEP/NCAR) dengan resolusi spasial 2,5o, data SPL harian dari Optimal Interpolated Sea Surface Temperature Advanced Very High-resolution Radiometer (OISST AVHRR) dengan resolusi spasial 0,25o, dan data tiap jam hasil simulasi numerik dengan menggunakan model cuaca Weather Research and Forecasting (WRF) berdasarkan 3 studi kasus. Variasi fase ditentukan dengan analisis klimatologis variabilitas diurnal curah hujan dari bulan ke bulan dan metode harmonik. Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi tertinggi dalam fase, amplitudo, dan frekuensi terjadi pada bulan Januari dan Februari. Hasil studi juga menunjukkan bahwa hujan diurnal dengan fase sore hari (Late Afternoon, LA) dan pagi hari (Morning, M) memiliki frekuensi signifikan dengan kontribusi sebesar 55% dan 45%. Hujan M lalu dibedakan fasenya menjadi hujan dini hari (Early Morning, EM) dan hujan akhir pagi hari (Late Morning, LM). Hujan LA memiliki distribusi normal dan paling sering terjadi antara pukul 1800-2000 WIB (0,5-0,8 mm/jam). Sementara itu, frekuensi hujan EM terdistribusi rata (flat) selama pukul 0100-0400 WIB (0,6-0,9 mm/jam). Adapun hujan LM memiliki distribusi gama dengan frekuensi tertinggi terjadi pada pukul 0500-0600 WIB (0,5-0,7 mm/jam), dan selanjutnya terus berkurang hingga mencapai minimum pada tengah hari. Penampang melintang Waktu-Lintang dari diagram Hovmöller memperlihatkan bahwa hujan LA dan EM memiliki karakteristik propagasi dan menunjukkan koneksi kuat antara sistem konveksi darat-laut. Hasil penelitian menegaskan bahwa hujan EM memiliki karakteristik, yaitu: amplitudo besar, keacakan tinggi, berpropagasi, serta berkaitan dengan hujan ekstrem. Untuk mengetahui pengaruh CENS-CT terhadap variasi fase diurnal di pesisir utara Jawa bagian barat, maka sampel hujan LA, EM, dan LM diseleksi berdasarkan empat klasifikasi: CENS-CT, CENS-nCT, nCENS-CT, dan nCENS-nCT, dengan n menunjukkan arti tidak disertai dengan kejadian CENS dan/atau CT. Hasil studi menunjukkan bahwa frekuensi CENS-nCT, nCENS-CT, dan CENS-CT, lebih sering terjadi pada saat hujan EM dan LM, dibandingkan dengan hujan LA. Selain itu, pada saat terjadi hujan EM, aktivitas CENS terlihat paling kuat (> 8 m/det) serta memanjang hingga mencapai Laut Jawa dibandingkan dengan hujan LM (6-8 m/det) dan LA (4-6 m/det). Aktivitas CENS tersebut tampak memperkuat angin monsun baratan di atas Jawa disertai dengan CT yang lebih dingin dan memanjang hingga Selat Karimata. Hasil studi juga menegaskan bahwa kejadian CENS-CT paling sering terjadi saat hujan EM. Untuk mengeksplorasi hubungan antara kejadian CENS-CT dengan propagasi hujan EM di pesisir utara Jawa bagian barat, dilakukan studi numerik menggunakan model WRF dengan melakukan simulasi terhadap tiga kasus nyata berdasarkan klasifikasi: CENS-CT, nCENS-CT, dan nCENS-nCT. Kasus CENS-nCT tidak disimulasikan karena telah direpresentasikan oleh kasus CENS-CT. Hal ini karena CT tidak memiliki pengaruh signifikan terhadap variasi fase siklus diurnal, sehingga jika CT terjadi bersamaan dengan CENS maka CT dapat diabaikan. Selanjutnya hasil studi menjelaskan bahwa pada saat nCENS-nCT, hujan EM dapat terjadi karena propagasi konveksi dari darat menuju laut. Sementara itu, saat nCENS-CT dan CENS-CT terjadi, hujan EM terbentuk karena terdapat inisiasi konveksi di laut yang mengalami propagasi menuju darat. Konveksi tersebut selanjutnya terkonsentrasi di atas pesisir karena pengaruh perluasan konvergensi di darat. Peran gelombang gravitasi dengan kecepatan fase ~10-20 m/det memengaruhi propagasi konveksi dari darat menuju pesisir (nCENS-nCT) dan dari tengah laut menuju pesisir (CENS-CT, nCENS-CT), sehingga menimbulkan hujan EM. Selain itu, proses internal dalam awan konvektif juga dapat membangkitkan propagasi dengan kecepatan yang lebih rendah, yaitu ~5 m/det. Hasil studi menunjukkan bahwa arah propagasi hujan di kawasan pesisir dapat terjadi dalam segala arah sehingga berpotensi mengubah waktu kejadian puncak hujan di pesisir menjadi lebih awal. Kebaruan dalam disertasi ini yaitu mendokumentasikan dan mengklasifikasikan tipe-tipe variasi pola diurnal curah hujan dalam hal fase, amplitudo, dan frekuensi, untuk kemudian mengujinya secara statistik dalam kaitannya dengan korelasi dan signifikansinya terhadap kejadian hujan ekstrem di pesisir utara Jawa bagian barat. Studi ini juga menghasiilkan pengetahuan baru yang komprehensif mengenai penyebab variasi fase siklus diurnal curah hujan di wilayah tersebut.