1
ANALISA HUBUNGAN INDEKS KELUARAN RAOB BERDASARKAN PENGAMATAN RADIOSONDE DENGAN KEJADIAN HUJAN DAN GUNTUR DI POLONIA
SKRIPSI
DEASSY E D DOLOKSARIBU 130821026
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
2
ANALISA HUBUNGAN INDEKS KELUARAN RAOB BERDASARKAN PENGAMATAN RADIOSONDE DENGAN KEJADIAN HUJAN DAN GUNTUR DI POLONIA
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat mencapai gelar sarjana sains
DEASSY E D DOLOKSARIBU 130821026
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
3
PERSETUJUAN
Judul
: ANALISA HUBUNGAN INDEKS KELUARAN RAOB
BERDASARKAN
PENGAMATAN
RADIOSONDE DENGAN KEJADIAN HUJAN DAN GUNTUR DI POLONIA Kategori
: SKRIPSI
Nama
: DEASSY E D DOLOKSARIBU
NIM
: 130821026
Program Studi
: SARJANA (S1) FISIKA
Departemen
: FISIKA
Fakultas
: MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 31 Agustus 2015
Diketahui/Disetujui oleh Ketua Departemen Fisika FMIPA USU
Pembimbing
Dr. Marhaposan Situmorang NIP. 195510301980031003
Drs. Bisman P,M.Eng.Sc NIP: 195609181985011001
iii
4
PERNYATAAN ANALISA HUBUNGAN INDEKS KELUARAN RAOB BERDASARKAN PENGAMATAN RADIOSONDE DENGAN KEJADIAN HUJAN DAN GUNTUR DI POLONIA
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa Skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2015
DEASSY E D DOLOKSARIBU NIM. 130821026
iv
5
PENGHARGAAN
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena hanya oleh penyertaan dan anugerah-Nya, penulis dapat menyelesaikan penelitian dan skripsi ini dengan baik, dalam rangka memenuhi syarat untuk menyelesaikan studi pada Program Strata- 1 Universitas Sumatera Utara Jurusan Fisika Instrumentasi. Dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis telah mendapat bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam
kesempatan
ini penulis
menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bpk. Dr. Bisman Perangin-angin, M.Eng.Sc selaku Dosen pembimbing, yang telah memberikan bimbingan dan saran dalam menyelesaikan skripsi, 2. Bpk. Dr. Marhaposan Situmorang selaku ketua jurusan Departemen Fisika Universitas Sumatera Utara, 3. Seluruh Dosen/staff pengajar pada program studi Fisika Ekstensi yang telah memberikan bekal ilmu, 4. Keluarga tercinta, bapak (B. Doloksaribu), ibu (O. Sitorus), tante dan juga adik- adik saya ( Fabrisse, Orado, Foibe) yang selalu mendoakan serta memberikan dukungan kepada penulis dalam berbagai hal, 5. Teman spesial saya Fanly Manullang yang memberi motivasi dan memberi semangat kepada penulis, 6. Sahabat saya (KakJuli, Kurni, Nurul, Kak Martha, dan Happy), teman sekelas saya anak Fisika Ekstensi, dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang turut membantu dan memberi dukungan sehingga skripsi ini selesai.
v
6
Penulis mohon maaf atas segala kekurangan yang terdapat dalam penyusunan skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak untuk menyempurnakan skripsi ini dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca. Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang membantu menyelesaikan skripsi ini.
Medan, Agustus 2015
Penulis
vi
7
ABSTRAK
Salah satu data yang diperlukan untuk membuat prakiraan cuaca adalah data udara atas (Radiosonde) dan data pengamatan permukaan. Sehingga dalam penelitian ini, dianalisa Hubungan Indeks keluaran RAOB berdasarkan pengamatan Radiosonde dengan kejadian hujan dan guntur pada bulan Februari dan Oktober 2010 – 2014 dengan menggunakan metode statistik regresi logistik agar mengetahui peluang kejadian hujan dan guntur dari keluaran RAOB pada musim hujan dan kemarau di Polonia. Hasil analisis setelah di validasi dan di verifikasi menunjukkan bahwa nilai ketetapan klasifikasi pada musim kemarau sekitar 0.7 sampai 1 sehingga dapat digunakan
untuk memprediksi keadaan
cuaca, tetapi saat musim hujan nilai ketetapan klasifikasi cukup baik sekitar 0.2 sampai 0.7, sehingga dibutuhkan data pendukung lainnya dalam memprediksi cuaca.
vii
8
ABSTRACT
One of the data required to make weather forecasts are data of upper air (radiosonde) and surface observation data. So in this study, analyzed Relations Index output RAOB based observations radiosonde with the incidence of rain and thunder in February and October 2010 - 2014 using logistic regression in order to determine the opportunities incidence of rain and thunder of output RAOB the rainy and dry seasons in Polonia. Results of analysis after the validation and verification shows that the provision of classification in the dry season is about 0.7 to 1 so it can be used to predict the weather, but when the rainy season value assessment is the classification is quite good is about 0.2 to 0.7, so it takes other supporting data in weather prediction.
viii
9
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ............................................................................................... iii PERNYATAAN ................................................................................................ iv PENGHARGAAN.............................................................................................. 8 ABSTRAK ....................................................................................................... vii ABSTRACT .................................................................................................... viii DAFTAR ISI ..................................................................................................... ix DAFTAR TABEL .......................................................................................... 12ii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... 14 BAB I PENDAHULUAN .................................................................................. 1 1.1. LATAR BELAKANG .............................................................................. 1 1.2. RUMUSAN MASALAH ......................................................................... 4 1.3. BATASAN MASALAH .......................................................................... 4 1.4. TUJUAN PENELITIAN .......................................................................... 4 1.5. MANFAAT PENELITIAN ...................................................................... 4 BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... 6 2.1. PENGERTIAN RADIOSONDE .............................................................. 6 2.1.1.
Langkah- langkah Pengamatan Radiosonde ..................................... 6
2.1.2.
Baseline Check .................................................................................. 7
2.1.3.
PelepasanBalon……………………………………………………10
2.2. PROGRAM RAOB 5.5 .......................................................................... 11 2.2.1
Showalter Stability Index(SSI)…………………………………..12
2.2.2.
Lifted Index (LI) ............................................................................. 13 ix
10
2.2.3.
K- Index (KI)................................................................................... 14
2.2.4.
CAPE (Convective Available Potential Energy) ............................ 15
2.2.5.
SWEAT Index ................................................................................. 15
2.2.6.
Total - Totals Index ......................................................................... 16
2.3. HUJAN ................................................................................................... 16 2.3.1.
Pengertian Curah Hujan .................................................................. 16
2.3.2.
Penakar Hujan ................................................................................. 17
2.4. GUNTUR (THUNDERSTORM) ........................................................... 18 2.5. REGRESI LINIER BERGANDA .......................................................... 19 2.6. REGRESI LOGISTIK ............................................................................ 20 BAB III METODOLOGI PENELITIAN ........................................................ 23 3.1. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN .............................................. 23 3.2. DATA DAN PENGOLAHAN ............................................................... 23 3.3. METODE PENELITIAN ....................................................................... 23 3.3.1.
Prinsip Kerja Alat ............................................................................ 23
3.3.2.
Flowchart Pengolahan Data ............................................................ 25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................ 35 4.1.
HASIL ............................................................................................. 35
4.1.1.
Persamaan Regresi Logistik pada musim kemarau jam 00 UTC dan 12 UTC di Stasiun Meteorologi Polonia ...................... 35
4.1.2.
Persamaan Regresi Logistik pada musim hujan jam 00 UTC dan 12 UTC di Stasiun Meteorologi Polonia ........................... 39
4.1.3.
Validasi dan Verifikasi Regresi Logistik pada musim kemarau jam 00 UTC dan 12 UTC di Stasiun Meteorologi Polonia .............................................................................. 40
4.1.4.
Validasi dan Verifikasi Regresi Logistik pada musim hujan jam 00 UTC dan 12 UTC di Stasiun Meteorologi Polonia ..................................................................................................... 42
x
11
4.2. PEMBAHASAN .................................................................................... 44 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 46 5.1. KESIMPULAN ...................................................................................... 46 5.2. SARAN .................................................................................................. 46 DAFTAR PUSTAKA....................................................................................... 47 LAMPIRAN
xi
12
DAFTAR TABEL Tabel 2.1
Nilai SI- Index ............................................................................... 13
Tabel 2.2
Nilai LI- Index............................................................................... 14
Tabel 2.3
Nilai KI- Index .............................................................................. 14
Tabel 2.4
Nilai CAPE ................................................................................... 15
Tabel 2.3
Nilai SWEAT ................................................................................ 16
Tabel 2.6
Nilai Total - Total.......................................................................... 16
Tabel 2.7
Tabel Perhitungan koefisien Regresi ............................................ 19
Tabel 2.8
Ketetapan Klasifikasi .................................................................... 22
Tabel 3.1
Indeks Keluaran RAOB dan data pengamatan Pebruari 2010-2013 jam 00 UTC ................................................................ 29
Tabel 4.1
Tabel Contoh Data Kejadian Hujan dan guntur terhadap Indeks Keluaran RAOB ................................................................ 36
Tabel 4.2
Ketetapan Klasifikasi Validasi Persamaan Regresi Logistik pada musim kemarau jam 00 UTC ................................. 40
Tabel 4.3
Ketetapan Klasifikasi Validasi Persamaan Regresi Logistik pada musim kemarau jam 12 UTC ................................. 40
Tabel 4.4
Ketetapan Klasifikasi Verifikasi Persamaan Regresi Logistik pada musim Kemarau jam 00 UTC ................................ 41
Tabel 4.5
Ketetapan Klasifikasi Verifikasi Persamaan Regresi Logistik pada musim kemarau jam 12 UTC ................................. 41
Tabel 4.6
Ketetapan Klasifikasi Validasi Persamaan Regresi Logistik pada musim hujan jam 00 UTC ...................................... 42
xii
13
Tabel 4.7
Ketetapan Klasifikasi Validasi Persamaan Regresi Logistik pada musim kemarau jam 12 UTC ................................. 42
Tabel 4.8
Ketetapan Klasifikasi Verifikasi Persamaan Regresi Logistik pada musim hujan jam 00 UTC ...................................... 43
Tabel 4.9
Ketetapan Klasifikasi Verifikasi Persamaan Regresi Logistik pada musim hujan jam 12 UTC ...................................... 43
Tabel 4.10
Ketetapan Klasifikasi Validasi dan Verifikasi Persamaan Regresi Logistik pada musim kemarau ....................... 44
Tabel 4.11
Ketetapan Klasifikasi Validasi dan Verifikasi Persamaan Regresi Logistik pada musim hujan............................ 44
xiii
14
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Radiosonde ......................................................................................... 6 Gambar 2. 2 Menu utama MOSS ............................................................................ 8 Gambar 2. 3 Menu BL Check Running .................................................................. 8 Gambar 2. 4 Receive Level ..................................................................................... 9 Gambar 2. 5 Surface Weather Data......................................................................... 9 Gambar 2. 6 Program MOSS Ready ..................................................................... 10 Gambar 2. 7 Pelepasan Balon Radiosonde ........................................................... 10 Gambar 2. 8 Menu Observasi................................................................................ 11 Gambar 2. 9 Program RAOB ................................................................................ 12 Gambar 2. 10 Penakar Hujan Otomatis Tipe Hellman ......................................... 17 Gambar 3.1 Diagram Blok .................................................................................... 23 Gambar 3. 2 Flowchart Pengolahan data .............................................................. 25 Gambar 3. 3 Klik XLSTAT .................................................................................. 30 Gambar 3. 4 Logistic Regression .......................................................................... 31 Gambar 3. 5 Persamaan Prediksi dengan Metode Regresi Logistik ..................... 32 Gambar 3. 6 Validasi Ketepatan Persamaan Prediksi dari metode Regresi Logistik ............................................................................................................................... 33
xiv
