ANALISIS PERIODISITAS SUHU DAN TEKANAN PARAS MUKA LAUT DI INDONESIA DAN HUBUNGANNYA DENGAN AKTIVITAS MATAHARI
R. HIKMAT KURNIAWAN
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
Analisis Periodisitas Suhu dan Tekanan Paras Muka Laut di Indonesia dan Hubungannya dengan Aktivitas Matahari
R. Hikmat Kurniawan G02499041
Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Pada Program Studi Agrometeorologi
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2006
RINGKASAN R. HIKMAT KURNIAWAN. Analisis Periodisitas Suhu dan Tekanan Paras Muka Laut di Indonesia dan Hubungannya dengan Aktivitas Matahari. Di bawah bimbingan IDUNG RISDIYANTO dan THOMAS DJAMALUDDIN. Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi perubahan cuaca dan iklim di bumi, salah satunya adalah faktor aktivitas matahari, dengan indikator bintik matahari (sunspot) yang memiliki siklus 11 tahun. Penambahan fluks radiasi matahari diduga mempengaruhi kondisi atmosfer lapisan atas. Berbagai data dan metode telah digunakan untuk menganalisis hubungan antara parameter kosmogenik dan iklim. Hasil penelitian menunjukkan adanya pengaruh aktivitas matahari terhadap suhu dan tekanan permukaan laut di beberapa tempat. Keterpengaruhan aktivitas matahari terhadap suhu dan tekanan paras muka laut dilihat dengan analisis spektral menggunakan tehnik wavelet, yaitu Weighted Wavelet Z-Transform (WWZ). Indikasi kemungkinan pengaruh aktivitas matahari dilakukan dengan mengidentifikasi periode-periode dominan 11 tahunan yang ditunjukkan pada grafik-grafik WWZ dan Winsurf pada parameter suhu dan tekanan paras muka laut. Pengujian data suhu dan tekanan paras muka laut pada 3 kota, yaitu Jakarta, Medan, dan Ambon, serta pada 4 periode musim (Desember-Februari, Maret-Mei, Juni-Agustus, dan September-November) bertujuan untuk membandingkan perbedaan pengaruh tersebut pada tempat dan waktu yang berbeda. Hasil menunjukkan bahwa masing-masing wilayah dan periode musim memiliki periodeperiode siklus yang beragam. Namun secara umum periode dominan 11 tahunan terdapat pada sebagian besar data iklim. Sedangkan jika diinterpretasi evolusi tahunnya, hanya sebagian kecil data yang menunjukkan adanya periode-periode dominan akibat siklus bintik matahari. Meskipun sebaran data suhu dan tekanan paras muka laut berada di dalam kisaran data bintik matahari, korelasi kedua parameter tidak dapat dihubungkan secara langsung. Pengaruh aktivitas matahari terhadap suhu dan tekanan memerlukan waktu tunda yang bervariasi dari hitungan bulan sampai tahun.
LEMBAR PENGESAHAN Judul
: Analisis Periodisitas Suhu dan Tekanan Paras Muka Laut di Indonesia dan Hubungannya dengan Aktivitas Matahari
Nama
: R. Hikmat Kurniawan
NRP
: G02499041
Menyetujui
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Thomas Djamaluddin
Idung Risdiyanto, MSc.IT. NIP. 132 206 238
NIP. 300 001 126
Mengetahui Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Prof. Dr. Ir. Yonny Koesmaryono, MS. NIP. 131473999
Tanggal disetujui :
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil alamin, puji dan syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat, kuasa, dan kasih sayang-Nya sehingga penulis dapat menuelesaikan Laporan Skripsi, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Jurusan Geofisika dan Meteorologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor. Penulis menyadari bahwa dalam meyusun laporan skripsi ini banyak kelemahan dan kekurangan. Ucapan terima kasih penulis haturkan kepada : 1.
Bapak Idung Risdiyanto MSc.IT. Selaku Pembimbing I
2.
Bapak Dr. Thomas Djamaluddin sebagai Pembimbing II. Terima kasih atas segalanya
3.
Bapak Dr. Ir. Yonny Koesmaryono MS. sebagai Pembimbing Akademik
4.
Keluarga tercinta yang selalu memanjatkan doa dan memberikan dukungan selama ini
5.
Ndo, rekan-rekan dan seluruh staf dosen serta tata usaha Jurusan Agrometeorologi IPB
6.
Semua pihak yang telah membantu penulis namun yang tidak tersebutkan satu persatu. Terima kasih banyak Semoga laporan skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri dan bagi kepentingan
banyak pihak. Terima kasih.
Bogor, Agustus 2006
Penulis
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan pada tanggal 22 April 1982 di Bandung. Penulis adalah putra pertama dari dua bersaudara dari pasangan Lilis Sulaeha dan R. Aen Harnaen. Penulis lulus dari SMU PGRI Bandung pada tahun 1999 dan diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada Program Studi Agrometeorologi Departemen Geofisika dan Meteorologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor melalui jalur UMPTN pada tahun yang sama. Selama masa perkuliahan penulis aktif di HIMAGRETO (2000-2002), BEM FMIPA (2001/2002), BKIM IPB (2000/2001), dan berbagai kepengurusan acara lainnya.
DAFTAR ISI Teks
Halaman
DAFTAR ISI
i
DAFTAR GAMBAR
ii
DAFTAR TABEL
iii
DAFTAR LAMPIRAN
iv
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
1
1.2. Tujuan
1
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Bintik Matahari (Sunspot)
2
2.2. Suhu Udara
3
2.3. Tekanan Paras Muka Laut (Sea Level Pressure)
3
2.4. Karakteristik Geografis Wilayah Jakarta, Medan, dan Ambon
4
2.5. Hubungan-hubungan Aktivitas Matahari Terhadap Tekanan Muka Paras Laut
4
2.6. Hubungan-hubungan Aktivitas Matahari Terhadap Suhu
5
2.7. Weighted Wavelet Z-Transform
6
III. BAHAN DAN METODE 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
6
3.2. Alat dan Bahan
6.
3.3. Metode Penelitian
6
Studi Pustaka
6
Pengolahan Data
6
Analisis Periode Dominan Menggunakan Program Weighted Wavelet ZTransform (WWZ)
7
Analisis Evolusi Periode Dominan dengan Pemetaan Winsurf
8
Analisis Periodisitas untuk Identifikasi Faktor Aktivitas Matahari Terhadap Parameter Iklim
8
Analisis Kuantitatif Korelasi Parameter Bintik Matahari dengan Iklim
8
Analisis Kualitatif Korelasi Parameter Bintik Matahari dengan Iklim
8
Analisis Waktu Tunda pada Grafik Overlay WWZ
9
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Studi Pustaka
9
4.2. Analisis Periode Dominan Menggunakan Program Weighted Wavelet ZTransform (WWZ) 4.3. Analisis Evolusi Periode Dominan dengan Pemetaan Winsurf
10 16
4.4. Analisis Periodisitas untuk Identifikasi Faktor Aktivitas Matahari Terhadap
19
Parameter Iklim 4.5. Analisis Kuantitatif Korelasi Parameter Bintik Matahari dengan Iklim
21
4.6. Analisis Kualitatif Korelasi Parameter Bintik Matahari dengan Iklim
21
4.7. Analisis Waktu Tunda pada Grafik Overlay WWZ
23
V. KESIMPULAN DAN SARAN
25
VI. DAFTAR PUSTAKA
26
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
No
Teks
1.
Fluktuasi Tahun Maksimum dari Periode Sunspot
2.
Variasi Bilangan Bintik Matahari dan Prediksinya
3.
Halaman 2 3 -2
Amplitudo Respon Perubahan Suhu Permukaan Terhadap Forcing Irradiansi 1 Wm -2
5 5
4.
Selang Waktu Respon (dalam bulan) Setelah Forcing Matahari 1 Wm
5.
Tampilan Program NDP041
7
6.
Tampilan Program WWZ11
7
7.
Grafik WWZ Data Bilangan Bintik Matahari
10
8.
Grafik WWZ Data Bilangan Bintik Matahari (Periode Desember-Februari)
10
9.
Grafik WWZ Data Bilangan Bintik Matahari (Periode Maret-Mei)
10
10. Grafik WWZ Data Bilangan Bintik Matahari (Periode Juni-Agustus)
10
11. Grafik WWZ Data Bilangan Bintik Matahari (Periode September-November)
10
12. Grafik WWZ Data Suhu Jakarta
11
13. Grafik WWZ Data Suhu Jakarta (Periode Desember-Februari)
11
14. Grafik WWZ Data Suhu Jakarta (Periode Maret-Mei)
11
15. Grafik WWZ Data Suhu Jakarta (Periode Juni-Agustus)
11
16. Grafik WWZ Data Suhu Jakarta (Periode September-November)
11
17. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Jakarta
11
18. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Periode Desember-Februari)
12
19. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Periode Maret-Mei)
12
20. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Periode Juni-Agustus)
12
21. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Periode September-November)12 22. Grafik WWZ Data Suhu Medan
12
23. Grafik WWZ Data Suhu Medan (Periode Desember-Februari)
13
24. Grafik WWZ Data Suhu Medan (Periode Maret-Mei)
13
25. Grafik WWZ Data Suhu Medan (Periode Juni-Agustus)
13
26. Grafik WWZ Data Suhu Medan (Periode September-November)
13
27. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Medan
13
28. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Medan (Periode Desember-Februari)
13
29. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Medan (Periode Maret-Mei)
13
30. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Medan (Periode Juni-Agustus)
13
31. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Medan (Periode September-November)13 32. Grafik WWZ Data Suhu Ambon
14
33. Grafik WWZ Data Suhu Ambon (Periode Desember-Februari)
14
34. Grafik WWZ Data Suhu Ambon (Periode Maret-Mei)
14
35. Grafik WWZ Data Suhu Ambon (Periode Juni-Agustus)
14
36. Grafik WWZ Data Suhu Ambon (Periode September-November)
14
37. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Ambon
15
38. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Ambon (Periode Desember-Februari) 15 39. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Ambon (Periode Maret-Mei)
15
40. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Ambon (Periode Juni-Agustus)
15
41. Grafik WWZ Data Tekanan Paras Muka Laut Ambon (Periode September-November)15 42. Grafik Overlay Data WWZ Bilangan Bintik Matahari dengan Suhu Jakarta
23
43. Grafik Overlay Data WWZ Bilangan Bintik Matahari dengan SLP Jakarta
23
44. Grafik Overlay Data WWZ Bilangan Bintik Matahari dengan Suhu Medan
24
45. Grafik Overlay Data WWZ Bilangan Bintik Matahari dengan SLP Medan
24
46. Grafik Overlay Data WWZ Bilangan Bintik Matahari dengan Suhu Ambon
24
47. Grafik Overlay Data WWZ Bilangan Bintik Matahari dengan SLP Ambon
24
DAFTAR TABEL
No
Teks
1.
Penelitian-penelitian Hubungan Matahari dengan Parameter Iklim di Indonesia
2.
Hubungan Aktivitas Matahari Terhadap Suhu dan Tekanan Paras Muka Laut Wilayah Berdasarkan Evolusi Periode Data
3.
Halaman 9 20
2
Nilai Koefisien Korelasi (R ) Bintik Matahari (SSN) dengan Suhu dan Tekanan Paras Muka Laut
21
4.
Nilai WWZ, Tahun, dan Periode yang Sama antara Bintik Matahari (SSN) dengan Suhu dan Tekanan Paras Muka Laut
22
5.
Nilai WWZ Iklim Saat Bintik Matahari Maksimum
22
6.
Nilai WWZ Iklim Saat Bintik Matahari Minimum
22
7.
Sebaran Nilai WWZ Data Bintik Matahari, Suhu, dan Tekanan Paras Muka Laut (Normalisasi)
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.Grafik Winsurf Bintik Matahari Bulanan Lampiran 2.Grafik Winsurf Suhu Jakarta Bulanan Lampiran 3.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Jakarta Bulanan Lampiran 4.Grafik Winsurf Suhu Medan Bulanan Lampiran 5.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Medan Bulanan Lampiran 6.Grafik Winsurf Suhu Ambon Bulanan Lampiran 7.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Ambon Bulanan Lampiran 8.Grafik Winsurf Bintik Matahari (Desember-Februari) Lampiran 9.Grafik Winsurf Suhu Jakarta (Desember-Februari) Lampiran 10.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Desember-Februari) Lampiran 11.Grafik Winsurf Suhu Jakarta Medan (Desember-Februari) Lampiran 12.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Medan (Desember-Februari) Lampiran 13.Grafik Winsurf Suhu Jakarta Ambon (Desember-Februari) Lampiran 14.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Ambon (Desember-Februari) Lampiran 15.Grafik Winsurf Bintik Matahari (Maret-Mei) Lampiran 16.Grafik Winsurf Suhu Jakarta (Maret-Mei) Lampiran 17.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Maret-Mei) Lampiran 18.Grafik Winsurf Suhu Jakarta Medan (Maret-Mei) Lampiran 19.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Medan (Maret-Mei) Lampiran 20.Grafik Winsurf Suhu Jakarta Ambon (Maret-Mei) Lampiran 21.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Ambon (Maret-Mei) Lampiran 22.Grafik Winsurf Bintik Matahari (Juni-Agustus) Lampiran 23.Grafik Winsurf Suhu Jakarta (Juni-Agustus) Lampiran 24.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Jakarta (Juni-Agustus) Lampiran 25.Grafik Winsurf Suhu Jakarta Medan (Juni-Agustus) Lampiran 26.Grafik Winsurf Tekanan Paras Muka Laut Medan (Juni-Agustus)
23
