Pembentukan Hujan 2 KLIMATOLOGI. Meteorology for better life

Pembentukan Hujan 2 KLIMATOLOGI

1. 2. 3. 4.

Pengukuran dan analisis data hujan Sebaran curah hujan menurut ruang dan waktu Distribusi curah hujan dan penyebaran awan Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis)

Meteorology for better life

Pengukuran dan analisis data hujan


2

Pengukuran dan analisis data hujan – Definisi • Curah Hujan • jumlah air yang jatuh di permukaan tanah datar selama periode tertentu yang diukur dengan satuan tinggi (mm) di atas permukaan horizontal bila tidak terjadi evaporasi, runoff dan infiltrasi. • Satuan CH (mm, inch) • Hari Hujan • periode sehari semalam dengan CH  0.5 mm • Satuan HH (per bulan, tahun) • Intensitas Hujan • Jumlah CH dibagi dengan selang waktu terjadinya hujan • Satuan IH (mm/30 mnt, mm/jam, mm/hari, inch/hari) Meteorology for better life

Pengukuran dan analisis data hujan – Definisi • Sifat data hujan : • variasi yang besar menurut tempat dan waktu • data hujan bersifat diskontinu, data harian diakumulasi menjadi data mingguan, dekade, bulanan atau tahunan. • bidang klimatologi pertanian biasanya butuh data harian, mingguan, dekade dan bulanan sedangkan hidrologi butuh data 30 menit atau tiap jama


4

Pengukuran dan analisis data hujan – Definisi • Solusi : • pengamatan cukup panjang dengan jaringan stasiun pengamatan yang rapat  (letak lintang, topografi, dan sebaran tipe hujan) • Satu alat ukur hujan dapat mewakili wilayah luasan tertentu tergantung pada tipe topografi dan sifat hujan • data stasiun di daerah belakang angin tidak dapat digunakan untuk stasiun depan angin & sebaliknya Meteorology for better life

5

Pengukuran dan analisis data hujan – Definisi Luas yang diwakili (km/alat)

Luas maksimu m

Dataran rendah tropis, subtropis

600-900

900-3000

Pegunungan tropis, subtropis

100-250

250-1000

25

25

1500-10.000

10.000

Tipe Topografi

Pulau kecil berbukit dan hujan lokal (tidak merata) Gurun , Kutub

• Pengukuran/pendugaan CH : 1. Alat ukur manual 2. Alat ukur otomatis 3. Penginderaan jauh (remote sensing)

Pengukuran dan analisis data hujan – Pengukuran CH • Alat pengukur CH manual : • Menggunakan prinsip pembagian antara volume air hujan yang ditampung dibagi luas penampang/mulut penakar • Mengukur CH harian (mm), diukur 1 kali pada pagi hari • Observatorium/ombrometer dengan tinggi 120 cm, luas mulut penakar 100 cm2 • Tinggi CH = Volume / luas mulut penakar (Contoh : terukur 200 ml atau 200 cc maka CH = 200 cm3 / 100 cm2 = 2 cm = 20 mm)


Pengukuran dan analisis data hujan – Pengukuran CH


Pengukuran dan analisis data hujan – Pengukuran CH • Alat pengukur CH otomatis dgn menggunakan prinsip : • Pelampung • Timbangan • Jungkitan • Contoh alat pengukur: Hellman dan Tipping-bucket gauge • Keuntungan alat ukur otomatis : • Lebih teliti • Dapat mengetahui waktu kejadian dan intensitas hujan • Periode pencatatan lebih dari sehari dengan kertas pias


Pengukuran dan analisis data hujan – Pengukuran CH

Pengukuran dan analisis data hujan – Pengukuran CH • Sensor pasif (satelit) : menduga potensi hujan berdasarkan klasifikasi awan yang dilakukan dengan analisis cluster • Analisis mengunakan range temperature dan nilai kecerahan kanal 1 dan 2 dari NOAA HRPT data


Pengukuran dan analisis data hujan – Pengukuran CH • Sensor aktif (radar) : menduga intensitas hujan dengan memancarkan radiasi gelombang mikro dengan  > 1 cm • Butir hujan, kristal es dan hailstones memancarkan balik radiasi yg dipancarkan sensor radar • Semakin besar radiasi balik terukur, semakin besar hujan yang terjadi


Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH • Contoh data CH per 30 menit

Curah Hujan (mm)

20.0

Jam

CH (mm)

Jam

CH (mm)

0

0.0

1200

0.0

30

3.6

1230

0.0

18.0

100

9.1

1300

0.0

130

11.7

1330

0.0

16.0

200

0.8

1400

0.0

230

0.8

1430

0.0

14.0

300

2.3

1500

0.0

330

0.8

1530

0.0

400

1.8

1600

0.0

430

1.0

1630

0.0

500

0.3

1700

0.0

530

0.5

1730

0.0

600

0.0

1800

0.0

630

0.0

1830

12.5

700

0.8

1900

17.3

730

0.0

1930

0.5

800

0.0

2000

0.5

830

0.0

2030

0.0

900

0.0

2100

0.3

930

0.0

2130

0.0

1000

0.0

2200

0.0

1030

0.0

2230

0.0

1100

0.0

2300

0.0

1130

0.0

2330

0.0

12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0

Jam


Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH • Contoh data ch bulanan stasiun 02 35’ LS dan 140  31’ BT dan 88 m dpl Thn

JAN

FEB

MAR

APR

MEI

JUN

JUL

AGT

SEP

OKT

NOP

DES

1969

119

341

267

101

54

76

200

41

174

95

83

201

1752

1970

204

106

172

213

130

118

172

36

46

141

97

257

1692

1971

246

150

360

201

206

171

56

48

178

68

178

86

1948

1972

134

131

320

79

151

25

70

128

30

9

85

134

1296

1973

331

205

407

83

150

65

125

76

83

116

171

112

1924

1974

45

114

276

114

89

82

92

15

39

177

173

157

1373

1975

200

146

187

128

108

115

38

105

77

111

117

222

1554

1976

242

140

317

245

45

164

145

147

153

100

210

426

2334

1977

176

158

369

295

99

70

115

112

55

248

45

236

1978

1978

167

242

118

310

61

56

16

129

54

94

119

419

1785

Rataan

186

173

279

177

109

94

103

84

89

116

128

225

1764

Tahunan

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH 300

CH Bulanan (mm)

250

200

150

100

50

0 JAN

FEB

MAR

APR

MEI

JUN

JUL

Bulan

AGT

SEP

OKT

NOP

DES

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH • Analisis ch bulanan untuk mendapatkan peluang hujan •peluang CH : peluang CH akan melampaui nilai tertentu dengan peluang terjadinya sebesar x %. •analisis sederhana dengan metode ranking (data diurutkan)

Tahun

JAN

Tahun

JAN

1969

119

1973

331

1970

204

1971

246

1971

246

1976

242

1972

134

1970

204

1973

331

1975

200

1974

45

1977

176

1975

200

1979

167

1976

242

1972

134

1977

176

1969

119

1978

167

1974

45

Rataan

186

Rataan

186

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH • Analisis ch bulanan untuk mendapatkan peluang hujan Tahun

JAN

1973

331

1971

246

1976

242

1970

204

1975

200

1977

176

1979

167

1972

134

1969

119

1974

45

Rataan

186

•P(CH) = data ke-i/(jumlah data + 1) •P(CH  45 mm) = 10/(10+1) = 91% •P(CH  150 mm) = 7/(10+1) = 64% •P(CH  186 mm) = 5/(10+1)= 46%

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH wilayah 1. Metode rata-rata Aritmatik a. CH bulanan stasiun pada suatu wilayah dijumlahkan b. CH rata-rata wilayah pada suatu bulan didapat dengan membagi total CH semua stasiun pada bulan tersebut dengan jumlah stasiun yang ada n

Rb   Rb ,i / n i 1

12

Rt   Rb b 1 n

Rt   Rt ,i / n i 1

Rata-rata CH bulan ke b Rata-rata CH tahunan hasil penjumlahan Rb Rata-rata CH tahunan hasil ratarata tahunan tiap stasiun Meteorology for better life

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH wilayah 2. Metode Isohyet a. Siapkan peta batas wilayah dan peta lokasi jaringan stasiun ◙ b. Buat isohyet dari jaringan stasiun CH tersebut ◙ c. Hitung luas wilayah diantara 2 isohyet dan konversikan dalam persen (%) ◙ d. Hitung rata-rata CH diantara 2 isohyet ◙ e. Kalikan rata-rata CH diantara 2 isohyet dengan persentase luas wilayah diantara 2 isohyet ◙ f. Hitung CH rata-rata wilayah didapat dengan menjumlahkan hasil perkalian pada point e. (rata-rata CH diantara 2 isohyet dikalikan persentase luas wilayah diantara 2 isohyet) ◙ Meteorology for better life

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH wilayah Metode Isohyet Isohyet (inch)

Luas Wilayah (km2)

Luas Wilayah (%)

Rata-rata curah hujan (inch)

Curah hujan (inch) (3)x(4

(a)

(b)

(c)

(d)

(c) x (d) / 100%

4

1.11

2.96

4.1

0.121

3

12.47

33.00

3.5

1.155

2

13.10

34.93

2.5

0.873

1

10.92

29.11

1.5

0.448

Total

37.50

100.00

11.6

2.607

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH wilayah 3. Metode Poligon Theissen (Rata-rata Berbobot) a. Menggunakan luas poligon yang mengelilingi stasiun hujan sebagai pembobot b. Siapkan peta batas wilayah dan lokasi stasiun CH ◙ c. Buat poligon setiap stasiun hujan ◙ d. Hitung luas wilayah poligon yang mengelilingi stasiun hujan dan konversikan dalam persen ◙ e. Kalikan CH stasiun dengan persentase luas poligon yang mengelilingi stasiun tersebut (hasil point d.) ◙ f. Hitung CH rata-rata wilayah didapat dengan menjumlahkan hasil perkalian pada point e. (CH pada suatu stasiun dengan persentase luas poligon yang mengelilingi stasiun tersebut) ◙ Meteorology for better life

Pengukuran dan analisis data hujan – Analisis data CH wilayah Poligon Theissen (Rata-rata Berbobot) Curah hujan (inch) (a)

Luas subwilayah (km2)

Luas subwilayah (%)

(b)

(c)

Curah hujan (inch) (a)x(c)

1.62

6.10

16.27

0.264

4.23

8.36

22.30

0.944

0.83

1.65

4.40

0.037

2.10

7.53

20.10

0.422

1.84

0.84

2.24

0.041

3.66

4.70

12.54

0.459

2.83

0.73

1.95

0.055

2.54

6.16

16.43

0.417

0.91

1.41

3.78

0.034

37.48

100.00

2.673

Penyebaran Awan dan Distribusi Curah Hujan


Penyebaran Awan dan Distribusi CH – Faktor penyebab • Distribusi CH di dunia karena faktor : 1. Posisi relatif matahari terhadap bumi dan sirkulasi global (hadley cell, ferrel cell dan polar cell) 2. Sirkulasi termohalin

Penyebaran Awan dan Distribusi CH – Distribusi awan (ITCZ) • Fenomena cuaca yang calm, tanpa hembusan angin di sekitar equator yang disebut “doldrums” 5°LU – 5°LS • Pertemuan bersama antara angin pasat utara dan selatan bumi dalam suatu zona tekanan udara rendah yang juga di sebut ITCZ


Penyebaran Awan dan Distribusi CH – Distribusi awan (ITCZ) • Wilayah dengan konvergensi massa udara dari dua belahan bumi dengan tingkat keawanan cukup tinggi • Bergerak mengikuti posisi matahari terhadap bumi • Posisi di utara (Juli) dan di selatan (Januari) • Intensitas radiasi yang tinggi  ET tinggi  RH tinggi  keawanan tinggi  CH tinggi • Daerah surplus air (CH >ET) (wilayah 18 °LU – 12 °LS) • Wilayah hutan hujan tropis

Penyebaran Awan dan Distribusi CH – Distribusi awan (ITCZ)


Penyebaran Awan dan Distribusi CH - Distribusi CH

Penyebaran Awan dan Distribusi CH – Distribusi CH

Distribusi CH dan Penyebaran Awan – Tipe hujan di Indonesia • Pembagian wilayah Indonesia menurut pola (Modified from DPI-Australia, 2002) 400

400

300

300

200

200

100

100

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tipe Lokal

400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tipe Equatorial

400 300 200 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Tipe Monsoon

Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis)


Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Definisi • Sistem dari interaksi antara lautan Pasifik di sekitar equator dengan atmosfer di atasnya • Salah satu indikator utama dalam mengobservasi fluktuasi sistem ENSO adalah dengan mengamati perubahan temperatur permukaan laut di lautan Pasifik di sekitar equator • Fenomena El Niño and La Niña merupakan dua kondisi yang berlawanan dari sistem ENSO • El Niño terjadi jika temperatur permukaan lautan Pasifik di sekitar equator lebih hangat dari rata-ratanya, sedangkan La Niña jika lebih dingin dari rata-ratanya • Jika sebuah fenomena El Niño atau La Niña terbentuk, maka akan terus berlanjut dalam jangka waktu setahun Meteorology for better life

Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Proses


Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Dampak • Kondisi dari sistem ENSO berfluktuasi setiap tahunnya. • Perubahan kondisi sistem ENSO mempengaruhi kondisi iklim (unsur ch dan temperatur) di banyak lokasi di dunia • Selama kejadian El Niño atau La Niña akan terjadi kondisi iklim tertentu yang berbeda dengan kondisi normal • Di beberapa lokasi perubahan kondisi sistem ENSO memicu terjadinya perubahan iklim lokal dari tahun ke tahun • Fenomena ENSO cenderung terjadi setiap beberapa tahun, dan secara umum mempengaruhi kondisi iklim secara konsisten, maka informasi mengenai ENSO dapat digunakan untuk menduga climate (climate forecasting) Meteorology for better life

Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Dampak ENSO • Anomali hujan Rata-rata curah hujan di beberapa stasiun di Jawa dan Bali pada tahun normal, El-Nino dan La-Nina untuk musim hujan (Nov-Feb), musim kering I (Mar-Jun) dan musim kering II (Jul-Okt). Sumber: (Las et al., 1999) 1400

Normal La-Nina

1200

El-Nino

Curah Hujan

1000 800 600 400 200 0 Okt-Jan (MH)

Feb-Mei (MK I)

Jun-Sep (MK II) Meteorology for better life

Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Dampak ENSO • Anomali hujan rata-rata di Indonesia pada tahun El-Nino, Normal dan La-Nina (IRI, 1995) Indonesia (Jun-Nov 1890-1989)

Frekuensi (% tahun)

50 40

Tahun El Nino Tahun La Nina Semua Tahun

30 20 10 0 -7.5

-5.5

-3.5 -1.5 0.5 Anomali (cm/bulan)

2.5


Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Siklon tropis • Siklon tropis merupakan sistem angin pusaran yang melanda daerah pusat tekanan rendah di wilayah tropika surya

Pemanasan intensif Daerah Tropika

Kerapatan udara berkurang

Pusat tekanan rendah Sumber gangguan cuaca


Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Siklon tropis • Sebaran dan frekuensi siklon tropis di dunia


Fenomena iklim (ENSO dan siklon tropis) – Siklon tropis • Gambaran potongan melintang dari sebuah siklon tropis


A hypothetical hurricane moves northward at 50 km/hr. Along the right-hand side, the 200 km/hr winds are in the same direction as the movement of the storm, so there is a net-wind speed of 250 km/hr. On the left side, the net winds are southward at 150 km/hr. Meteorology for better life


Awan dan Hujan – Air dan kehidupan • BOGOR, Indonesia: Kota Hujan • BERGEN, Norwegia: Rain City


Departemen Geofisika dan Meteotologi, Gedung FMIPA Wing 19 Level 4 Kampus IPB Darmaga, Bogor – Indonesia 0251-8623850 - http://geomet.ipb.ac.id

TERIMA KASIH http://geomet.ipb.ac.id Applied Meteorology for better lifeMeteorology for better life | http://geomet.ipb.ac.id

Pembentukan Hujan 2 KLIMATOLOGI. Meteorology for better life

Recommend Documents