POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010

Disusun Oleh:

HASTHO WURIATMO M0206041

SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA Juli, 2011

commit to user


digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini dibimbing oleh : Pembimbing I

Pembimbing II

Sorja Koesuma, S.Si, M.Si.

Mohtar Yunianto, S.Si, M.Si.

NIP. 19720801 200003 1 001

NIP. 19800630 200501 1 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada : Hari

: Rabu

Tanggal : 20 Juli 2011

Anggota Tim Penguji 1. Budi Legowo, S.Si, M.Si.

(..........................................)

NIP. 19730510 199903 1 002 2. Dra. Riyatun, M.Si.

(..........................................)

NIP. 19680226 199402 2 001

Disahkan oleh Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret Surakarta Ketua Jurusan Fisika,

Ahmad Marzuki, S.Si, Ph.D. NIP. 19680508 199702 1 001

commit to user ii


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN KEASLIAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 4 Juli 2011 Hastho Wuriatmo

commit to user iii


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN PUBLIKASI

Sebagian dari skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” telah dipresentasikan dalam : Seminar dan Konferensi Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Bervisi SETS “Kerjasama Antarbidang Ilmu Berlandaskan Visi SETS” oleh Ikatan Cendekiawan SETS Indonesia (ICSI) UNNES Semarang pada tanggal 30 April 2011 dengan Judul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI DI PERAIRAN PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010”


commit to user iv


digilib.uns.ac.id


ABSTRAK Meningkatnya suhu global bumi yang sering disebut dengan Global Warming merupakan faktor utama yang menyebabkan peningkatan ketinggian air laut (sea level rise). Kenaikan permukaan air laut ini dalam waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pemuaian air laut sehingga meningkatkan intensitas dan frekuensi banjir serta dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan. Karena dampak yang diakibatkan cukup signifikan, maka perlu dilakukan pemantauan kedudukan tinggi permukaan air laut di wilayah perairan laut Indonesia khususnya di perairan laut pulau Jawa. Pemantauan ini dilakukan pada perairan pulau Jawa dalam kurun waktu 10 tahun dengan menggunakan data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. Pengamatan dan analisanya dipilih 6 lokasi penelitian, yaitu di perairan laut Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Data satelit tersebut merupakan data global, untuk mendapatkan data penelitian dilakukan konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah penelitian dengan luasan 0,5ox0,5o. Dalam penelitian ini, software Matlab digunakan untuk pengolahan datanya. Berdasarkan hasil penelitian telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Sehingga rata – rata sea level rise di wilayah perairan laut utara pulau jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah perairan laut selatan pulau jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Berdasarkan pola grafik altimetri dan grafik pasang surut terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama. Sehingga grafik altimetri telah menunjukkan kenaikan muka laut dengan benar. Kata Kunci : Global warming, Pulau Jawa, Sea level rise, Satelit altimetri.

commit to user v


digilib.uns.ac.id

SEA LEVEL RISE FROM SATELLITE ALTIMETRY TOPEX/POSEIDON, JASON-1 AND JASON-2 DATA IN THE JAWA ISLAND IN 2000 – 2010 PERIOD

ABSTRACT Global Warming is caused by global temperatures of the earth. It is the main factor causing sea level rise. Sea level rise will cause expansion of the sea, so that it will increase the intensity and frequency of floods and inundation occur in the land. Because it significant impact, it is important to monitor the sea level in Indonesia sea. Especially in the sea of the Jawa island. Monitoring of sea level rise is done in the sea of the Java island at the past 10 years using data of altimetry satellite: Topex/Poseidon, Jason-1 and Jason-2. Observation and analysis are selected in six sites, Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta and Prigi. Data of the satelitte is global data, for getting data research done by data conversing and data filtering according to the latitude and longitude of the research with 0,5ox0,5o interval. In this research, Matlab software used for data processing. Based on the research, it have happened a sea level rise phenomena variously. Retrieved sea level rise in Jakarta at 2,5 ± 0,24 mm / year, Semarang of 2,16 ± 0,20 mm / year, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm / year, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm / year, Jogjakarta 0.91 ± 0,38 mm / year and Prigi 1,3 ± 0,38 mm / year. So the average of sea level rise in the north sea of Java island equal 2,46 ± 0,21 mm / year and in the south sea of Java island equal 0,97 ± 0,36 mm / year. Based on pattern of the altimetry graph and tide graph where got the same pattern. Keywords: Global warming, Java island, Sea level rise, Satelit altimetri.

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

MOTTO

”Sapa Kang Teteken Kanthi Tekun, Bakal Katekan Kang Dadi Tekade”

”Siapa yang berusaha dengan sungguh – sungguh, akan tercapai yang menjadi cita – citanya”

Kupersembahkan untuk : Ibu tercinta, Sudarmi, Bapak tercinta, Sarwanto, Kakak – kakak ku, Orang yang aku sayangi, Serta masyarakat Indonesia.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penelitian ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Sudarmi, 2.

Alm. Sarwanto,

3. Sorja Koesuma, M.Si, 4. Mohtar Yunianto, S.Si, 5. Artono Dwijo Sutomo, M.Si, 6. Prihastuti Heru Saputri, 7. Kasikun, 8. Endang Wijayanti, 9. Danu Harjanto, 10. Sri Handayani, 11. Fuad Purnomo, 12. Fathoni Sukma H., 13. Rosyid, 14. Ismail S.Si, 15. Fajriyah Mawar S.Si, 16. Sigit Winanto S.Si, 17. Nanang Agus S. S.Si, 18. Mukhlis Herwin M., 19. Sumaryanti S.Si, 20. Ari Yuni Ani, 21. Ahmad Toriq, 22. Ardiyanto Satrio.

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaykum Wr.Wb. Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Analisa Sea Level Rise Dari Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 Dan Jason-2 Di Perairan Laut Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan jenjang perkuliahan program strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret. Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini, tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ahmad Marzuki, S. Si., Ph.D., selaku ketua jurusan Fisika FMIPA UNS. 2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M. Si., selaku pembimbing I di jurusan Fisika FMIPA UNS. 3. Bapak Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II di jurusan Fisika FMIPA UNS. 4. Alm. Bapak Sarwanto dan Ibu Sudarmi tercinta, yang selalu memberi dukungan, doa, semangat dan kasih sayang. 5. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Tiada gading yang tak retak dan penyusun menyadari bahwa laporan yang telah dibuat ini masih terdapat kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di masa mendatang. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir (TA) ini bermanfaat bagi semuanya, khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca. Wassalamu’alaykum Wr.Wb. Surakarta, 4 Juli 2011 Penulis

commit to user x


digilib.uns.ac.id

TIALAMAN PENGESAHAN Skripsi ini dibimbing oleh

NIP. 19720801 200003

I

Nm.

001

:

19800630 200501

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada

Hari

: Rabu

Tanggai : 20 Juli 20i i

Anggota Tim Penguji

I

Rrrrli f .ponu'n S Si M Si I\nP. 19730510 199903 1002

2.

Dra. Riyatun. M.Si. NrP. 19680226 t994A2 2 A0l

tot*\ft

dan Ilmu Pengetahuan Alam

a{;q

\

'*,,? NrP. 19680508 199702 I 001

commit to user

:

I

001


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN KEASLIAN Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.


commit to user iii


digilib.uns.ac.id

PERNYATAAN PUBLIKASI

Sebagian dari skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” telah dipresentasikan dalam : Seminar dan Konferensi Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Bervisi SETS “Kerjasama Antarbidang Ilmu Berlandaskan Visi SETS” oleh Ikatan Cendekiawan SETS Indonesia (ICSI) UNNES Semarang pada tanggal 30 April 2011 dengan Judul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI DI PERAIRAN PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010”


commit to user iv


digilib.uns.ac.id


ABSTRAK Meningkatnya suhu global bumi yang sering disebut dengan Global Warming merupakan faktor utama yang menyebabkan peningkatan ketinggian air laut (sea level rise). Kenaikan permukaan air laut ini dalam waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pemuaian air laut sehingga meningkatkan intensitas dan frekuensi banjir serta dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan. Karena dampak yang diakibatkan cukup signifikan, maka perlu dilakukan pemantauan kedudukan tinggi permukaan air laut di wilayah perairan laut Indonesia khususnya di perairan laut pulau Jawa. Pemantauan ini dilakukan pada perairan pulau Jawa dalam kurun waktu 10 tahun dengan menggunakan data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. Pengamatan dan analisanya dipilih 6 lokasi penelitian, yaitu di perairan laut Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Data satelit tersebut merupakan data global, untuk mendapatkan data penelitian dilakukan konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah penelitian dengan luasan 0,5ox0,5o. Dalam penelitian ini, software Matlab digunakan untuk pengolahan datanya. Berdasarkan hasil penelitian telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Sehingga rata – rata sea level rise di wilayah perairan laut utara pulau jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah perairan laut selatan pulau jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Berdasarkan pola grafik altimetri dan grafik pasang surut terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama. Sehingga grafik altimetri telah menunjukkan kenaikan muka laut dengan benar. Kata Kunci : Global warming, Pulau Jawa, Sea level rise, Satelit altimetri.

commit to user v


digilib.uns.ac.id

SEA LEVEL RISE FROM SATELLITE ALTIMETRY TOPEX/POSEIDON, JASON-1 AND JASON-2 DATA IN THE JAWA ISLAND IN 2000 – 2010 PERIOD

ABSTRACT Global Warming is caused by global temperatures of the earth. It is the main factor causing sea level rise. Sea level rise will cause expansion of the sea, so that it will increase the intensity and frequency of floods and inundation occur in the land. Because it significant impact, it is important to monitor the sea level in Indonesia sea. Especially in the sea of the Jawa island. Monitoring of sea level rise is done in the sea of the Java island at the past 10 years using data of altimetry satellite: Topex/Poseidon, Jason-1 and Jason-2. Observation and analysis are selected in six sites, Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta and Prigi. Data of the satelitte is global data, for getting data research done by data conversing and data filtering according to the latitude and longitude of the research with 0,5ox0,5o interval. In this research, Matlab software used for data processing. Based on the research, it have happened a sea level rise phenomena variously. Retrieved sea level rise in Jakarta at 2,5 ± 0,24 mm / year, Semarang of 2,16 ± 0,20 mm / year, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm / year, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm / year, Jogjakarta 0.91 ± 0,38 mm / year and Prigi 1,3 ± 0,38 mm / year. So the average of sea level rise in the north sea of Java island equal 2,46 ± 0,21 mm / year and in the south sea of Java island equal 0,97 ± 0,36 mm / year. Based on pattern of the altimetry graph and tide graph where got the same pattern. Keywords: Global warming, Java island, Sea level rise, Satelit altimetri.

commit to user vi


digilib.uns.ac.id

MOTTO

”Sapa Kang Teteken Kanthi Tekun, Bakal Katekan Kang Dadi Tekade”

”Siapa yang berusaha dengan sungguh – sungguh, akan tercapai yang menjadi cita – citanya”

Kupersembahkan untuk : Ibu tercinta, Sudarmi, Bapak tercinta, Sarwanto, Kakak – kakak ku, Orang yang aku sayangi, Serta masyarakat Indonesia.

commit to user vii


digilib.uns.ac.id

UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penelitian ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Sudarmi, 2.

Alm. Sarwanto,

3. Sorja Koesuma, M.Si, 4. Mohtar Yunianto, S.Si, 5. Artono Dwijo Sutomo, M.Si, 6. Prihastuti Heru Saputri, 7. Kasikun, 8. Endang Wijayanti, 9. Danu Harjanto, 10. Sri Handayani, 11. Fuad Purnomo, 12. Fathoni Sukma H., 13. Rosyid, 14. Ismail S.Si, 15. Fajriyah Mawar S.Si, 16. Sigit Winanto S.Si, 17. Nanang Agus S. S.Si, 18. Mukhlis Herwin M., 19. Sumaryanti S.Si, 20. Ari Yuni Ani, 21. Ahmad Toriq, 22. Ardiyanto Satrio.

commit to user viii


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaykum Wr.Wb. Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Analisa Sea Level Rise Dari Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 Dan Jason-2 Di Perairan Laut Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan jenjang perkuliahan program strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret. Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini, tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Ahmad Marzuki, S. Si., Ph.D., selaku ketua jurusan Fisika FMIPA UNS. 2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M. Si., selaku pembimbing I di jurusan Fisika FMIPA UNS. 3. Bapak Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II di jurusan Fisika FMIPA UNS. 4. Alm. Bapak Sarwanto dan Ibu Sudarmi tercinta, yang selalu memberi dukungan, doa, semangat dan kasih sayang. 5. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Tiada gading yang tak retak dan penyusun menyadari bahwa laporan yang telah dibuat ini masih terdapat kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian

commit to user ix


digilib.uns.ac.id

materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di masa mendatang. Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir (TA) ini bermanfaat bagi semuanya, khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca. Wassalamu’alaykum Wr.Wb. Surakarta, 4 Juli 2011 Penulis

commit to user x


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .............................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................

ii

PERNYATAAN KEASLIAN .................................................................

iii

PERNYATAAN PUBLIKASI ................................................................

iv

ABSTRAK ............................................................................................

v

ABSTRACT ..........................................................................................

vi

MOTTO .................................................................................................

vii

PERSEMBAHAN...................................................................................

vii

UCAPAN TERIMA KASIH ...................................................................

viii

KATA PENGANTAR ............................................................................

ix

DAFTAR ISI ..........................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR ..............................................................................

xiii

DAFTAR TABEL ..................................................................................

xv

DAFTAR LAMPIRAN...........................................................................

xvi

BAB I

BAB II

PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang..................................................................

1

I.2. Perumusan Masalah ..........................................................

2

I.3.Batasan Masalah ................................................................

2

I.4.Tujuan Penelitian...............................................................

3

I.5. Manfaat Penelitian ............................................................

3

I.6.Sistematika Penulisan ........................................................

3

TINJAUAN PUSTAKA II. 1. Gelombang Mikro ..........................................................

5

II. 2. Pemantulan Gelombang..................................................

7

II. 3. Prinsip Dasar Satelit Altimetri ........................................

9

II. 4. Satelit Topex/Poseidon ...................................................

12

II. 5. Satelit Jason-1 ................................................................

13

II. 6. Satelit Jason-2 ................................................................

14

II. 7. Koreksi pada Pengukuran Satelit Altimetri .....................

15

commit to user xi


digilib.uns.ac.id

II. 8. Mean Sea Level dan Geoid..............................................

17

II. 9. Sea Surface Height (SSH) dan Sea Level Anomaly (SLA)

18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN III. 1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan ....................................

19

III. 2. Peralatan Penelitian .......................................................

19

III. 3. Bahan Penelitian............................................................

20

III. 4. Prosedur dan Pengumpulan Data ...................................

20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV. 1. Hasil Penelitian .............................................................

25

IV. 2. Pembahasan ..................................................................

28

IV. 2. 1. Trend Linier Sea Level Rise di Laut Pulau Jawa

28

IV. 2. 2. Keterkaitan antara Arus Laut Indonesia dan Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa......

32

IV. 2. 3. Korelasi antara Data Satelit Altimetri dan Data PasangSurut ......................................

33

IV. 2. 4. Pengaruh Fenomena El – Nino dan La – Nina terhadap Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa...............................................

35

V. 1. Kesimpulan ....................................................................

42

V. 2. Saran ..............................................................................

43

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................

44

LAMPIRAN-LAMPIRAN......................................................................

47

BAB V PENUTUP

commit to user xii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Spektrum gelombang elektromagnet (Pain H.J ,2005).........

5

Gambar 2.2. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnet (CNES & CLS, 2010) .........................................................

6

Gambar 2.3. Arah gelombang pada batas dua medium yang berbeda.......

8

Gambar 2.4. Satelit Altimetri (Fu and Cazenave , 2001)..........................

10

Gambar 2.5. Koreksi – koreksi pada satelit altimetri (Fu and Cazenave , 2001) ....................................................

11

Gambar 2.6. Geoid dan elipsoid (Fraczek, 2003).....................................

18

Gambar 3.1. Lokasi penelitian analisa sea level rise................................

19

Gambar 3.2. Diagram alir penelitian .......................................................

21

Gambar 3.3. Diagram alir pemrograman .................................................

22

Gambar 4.1. Sea level rise Jakarta periode 2000-2010.............................

26

Gambar 4.2. Sea level rise Surabaya periode 2000-2010 .........................

26

Gambar 4.3. Sea level rise Semarang periode 2000-2010 ........................

27

Gambar 4.4. Sea level rise Pangandaran periode 2000-2010....................

27

Gambar 4.5. Sea level rise Jogjakarta periode 2000-2010........................

28

Gambar 4.6. Sea level rise Prigi periode 2000-2010 ................................

28

Gambar 4.7. Sea level rise utara pulau Jawa............................................

31

Gambar 4.8. Sea level rise selatan pulau Jawa.........................................

31

Gambar 4.9. Arus Laut Indonesia (www.ilmukelautan.com, 2011) ..........

32

Gambar 4.10. (a) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Prigi .......................................................

34

(b) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Pangandaran ...........................................

35

Gambar 4.11. Fenomena El-Nino (Aviso CNES, 2010)...........................

36

Gambar 4.12. Fenomena La-Nina (Aviso CNES, 2010) ..........................

36

Gambar 4.13. Sea Surface Temperature Samudera Pasifik bulan November 2002 (Aviso CNES, 2010) ...................... Gambar 4.14. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, November 2002

commit to user xiii

37


digilib.uns.ac.id

(Aviso CNES, 2010) .........................................................

38

Gambar 4.15. Sea level rise utara pulau Jawa..........................................

38

Gambar 4.16. Sea level rise selatan pulau Jawa.......................................

39

Gambar 4.17. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, Desember 2006 (Aviso CNES, 2010) .........................................................

commit to user xiv

40


digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon (NASA & CNES, 1992)..........................................................

12

Tabel 2.2. Karakteristik dari satelit Jason-1 (NASA, 2001).....................

14

Tabel 2.3. Karakteristik dari satelit Jason-2 (NASA, 2008).....................

15

Tabel 3.1. Lokasi penelitian sea level rise ...............................................

19

Tabel 4.1. Sea level rise perairan utara pulau Jawa..................................

29

Tabel 4.2. Sea level rise perairan selatan pulau Jawa...............................

30

Tabel 4.3. Perbedaan nilai sea level rise perairan utara pulau Jawa dan sea level rise perairan selatan pulau Jawa .........................

33

Tabel 4.4. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di utara pulau Jawa dan SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)......

39

Tabel 4.5. Perbandingan antara SLA hasil penelitian Di selatan pulau Jawa dan SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) ...........................

commit to user xv

40


digilib.uns.ac.id

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I.

A. Data Sea Level Anomaly (SLA) Utara Pulau Jawa Periode 2000-2010............................................................

48

B. Data Sea Level Anomaly (SLA) Selatan Pulau Jawa Periode 2000-2010............................................................

51

Lampiran II. Data Pasang Surut Cilacap dan Prigi 2008-2010.................

54

Lampiran III. LISTING PROGRAM MATLAB.........................................

55

Lampiran IV. DATA PENGUBAHAN CYCLE DAN PASS KE TANGGAL .................................................................

commit to user xvi

57


digilib.uns.ac.id 1

BAB I PENDAHULUAN I. 1. Latar Belakang Masalah Secara umum bumi dapat dibagi menjadi 3 struktur, yaitu terdiri dari lapisan atmosfer, litosfer dan hidrosfer. Lapisan atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi lapisan litosfer dan hidrosfer pada lapisan ini merupakan tempat terjadinya hujan. Lapisan litosfer berupa lapisan padat yang terdiri dari tanah dan batuan sedangkan lapisan hidrosfer merupakan lapisan air yang menutupi sebagian lapisan litosfer dan juga meresap di dalam lapisan litosfer misalkan laut, sungai, dan danau. Pemanasan global yang sering disebut dengan istilah Global Warming dapat terjadi karena meningkatnya kadar gas CO2, CH4, CFC dan gas lainnya yang mempengaruhi lapisan ozon di atmosfer. Pemanasan global ini akan menyebabkan mencairnya es abadi di pegunungan es serta di daerah kutub utara dan kutub selatan (Artik dan Antartika). Hal ini merupakan faktor yang menyebabkan kenaikan permukaan air laut (sea level rise). Pemuaian air laut yang diakibatkan oleh pemanasan global ini dalam kurun waktu yang cukup lama akan menimbulkan kenaikan ketinggian muka air laut sehingga akan mempertinggi abrasi pantai, erosi garis pantai, dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan dan bahkan dapat menenggelamkan pulau – pulau kecil serta meningkatnya intensitas dan frekuensi banjir. Pemanasan global dapat menyebabkan terjadinya perubahan kedudukan muka laut termasuk di Indonesia yang memiliki luas perairan sekitar 70% dari luas keseluruhan wilayahnya (UNEP dalam Shinta, 2009). Indonesia yang merupakan negara kepulauan yang terdiri lebih dari 17.000 pulau dengan total luas daratan 195 juta hektar. Terdapat 5 pulau terbesar yaitu Kalimantan, Sumatera, Irian Jaya (Papua), Sulawesi dan Jawa. Indonesia mempunyai garis pantai yang panjang kira – kira 81.000 km. Sebagian besar kota – kota besar di Indonesia berada di kawasan pesisir pantai. Sehingga pengaruh dari mean sea level rise (MSLR) bagi Indonesia dapat menjadi bencana (Hadikusumah, 1995).

commit to user 1


digilib.uns.ac.id 2

Mayoritas penduduk Indonesia yang berada di pesisir pantai akan merasakan efek yang cukup signifikan dari adanya kenaikan permukaan air laut tersebut. Khususnya di daerah pulau Jawa yang memiliki jumlah penduduk terbanyak di Indonesia, 58,70% dari total jumlah penduduk Indonesia(BPS,2010). Secara geografis pulau Jawa terletak 6°00′ LS - 8°38′ LS dan 105°00′BT - 114°30′ BT. Pulau Jawa di sebelah utara dibatasi oleh Laut Jawa, di sebelah timur dibatasi oleh selat Bali, di sebelah selatan dibatasi oleh Samudra Hindia dan di sebelah barat dibatasi oleh selat Sunda. Pulau Jawa yang sebagian besar memiliki kota – kota besar yang berhadapan langsung dengan perairan akan merasakan efek yang cukup signifikan, misalnya ibu kota Jakarta dan Semarang yang setiap tahunnya dilanda banjir. Hal ini sangat berpengaruh terhadap stabilitas pembangunan di pulau Jawa. Karena meningkatnya intensitas dan frekuensi banjir, kerusakan ekosistem di pesisir pantai dan meningkatnya dampak badai di pesisir. Dengan berkembangnya teknologi satelit, dalam hal ini dengan adanya satelit altimetri yang khusus diperuntukkan untuk pengamatan kedudukan ketinggian muka laut secara terus menerus, termasuk dalam hal ini pemantauan ketinggian muka laut di pulau Jawa. I. 2. Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas, dibuat rumusan masalah yaitu bagaimana proses dan analisa untuk memperoleh data sea level rise (SLR) untuk wilayah perairan laut pulau Jawa dengan menggunakan software Matlab 7.0 dari data satelit Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. I. 3. Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian ini adalah : 1.

Lokasi penelitian mengambil 6 titik daerah studi di wilayah perairan laut Pulau Jawa yaitu di perairan laut sekitar Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi.

commit to user


digilib.uns.ac.id 3

2. Data satelit altimetri yang digunakan dalam jangka waktu 10 tahun yaitu data dari tahun 2000 sampai tahun 2010. 3. Data yang digunakan adalah data dari satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. I.4. Tujuan Penelitian Adapun untuk tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1.

Mengolah data yang diperoleh dari satelit altimetri sehingga diperoleh data sea level rise (SLR) untuk perairan laut pulau Jawa.

2.

Mengetahui fenomena alam perubahan ketinggian permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa.

3.

Dapat menganalisa tingkat kenaikan permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa per tahunnya dalam kurun waktu 10 tahun (2000 – 2010). I. 5. Manfaat Penelitian

Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Sebagai gambaran untuk studi – studi mengenai pemanfaatan teknologi satelit altimetri. 2. Mendapatkan

indikasi

awal

mengenai

trend

kenaikan muka laut di

beberapa wilayah perairan laut pulau Jawa. 3. Memberikan wawasan tentang pemanfaatan data satelit altimetri untuk diterapkan bagi studi-studi fenomena kelautan pulau Jawa (seperti El Nino, La Nina, Global Warming, dll). I. 6. Sistematika Penulisan Penulisan laporan Tugas Akhir (TA) ini mengikuti sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I . Pendahuluan, bab ini berisi latar belakang Tugas Akhir (TA), tujuan, manfaat pelaksanaan Tugas Akhir (TA), perumusan masalah, dan terdapat pula sistematika penulisan laporan.

commit to user


digilib.uns.ac.id 4

BAB II . Tinjauan Pustaka, bab ini berisi tentang beberapa teori yang mendukung proses pengolahan data kenaikan tinggi muka laut atau sea level rise (SLR) dari satelit altimetri dan keterangan-keterangan yang dapat mempermudah pengertian tentang beberapa istilah yang menyangkut sea level rise (SLR). Selain itu juga terdapat teori tentang satelit altimetri yang bisa menyediakan informasi data satelit altimetri. BAB III.

Metodologi Penelitian, dalam bab ini membahas tentang metode

pengolahan data dan keterangan yang mendukung pengolahan data tersebut. BAB IV. Pembahasan, bab ini berisi tentang pembahasan hasil dan analisa dari Tugas Akhir (TA) yang disesuaikan berdasarkan tujuan dari penulisan Tugas Akhir (TA) ini. BAB V . Penutup, pada bab ini memuat beberapa kesimpulan dan saran dari seluruh uraian yang telah dibuat pada bab-bab sebelumnya.

commit to user


digilib.uns.ac.id 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA II. 1. Gelombang Mikro Di dalam sebuah atom, elektron bergerak dari tingkat energi tinggi ke tingkat energi rendah sehingga akan menghasikan gelombang elektromagnet yang mempunyai frekuensi dan panjang gelombang (Pain, 2005). Karena terjadi perubahan kecepatan muatan listrik maka akan menimbulkan gelombang elektromagnet. Spektrum gelombang elektromagnet dapat diklasifikasi menurut panjang gelombang dan frekuensinya, salah satu jenis spektrum gelombang elektromagnet yaitu gelombang mikro. Gelombang ini tidak dapat dilihat oleh mata manusia karena mata manusia hanya peka terhadap radiasi elektromagnetik kira – kira 4 x 1014 – 7,5 x 1014 Hz yaitu cahaya tampak. Dalam spektrum elektromagnet, gelombang mikro mempunyai frekuensi pada rentang 0,3 – 300 GHz antara gelombang inframerah dan gelombang radio. (J. Anwar et al, 2011). Gelombang mikro memiliki panjang gelombang yang berorde beberapa sentimeter dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat padat dan cairan (Tipler, 2001).

Gambar 2.1. Spektrum gelombang elektromagnet (Pain H.J ,2005)

Dalam teknologi satelit altimetri sinyal yang dipancarkan untuk mengetahui fenomena lautan oleh pemancar pada satelit altimetri merupakan gelombang mikro. Gelombang mikro tersebut dipancarkan oleh satelit altimetri

commit to user 5


digilib.uns.ac.id 6

dan dipantulkan oleh lautan kemudian gelombang hasil pemantulan diterima kembali oleh satelit altimetri. Frekuensi dalam gelombang mikro yang digunakan oleh satelit altimetri dapat dilihat pada Gambar 2.2:

Gambar 2.2. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnet

(CNES & CLS, 2010) Adapun gelombang mikro yang digunakan yaitu (CNES & CLS, 2010): 1. Ku band (13.6 GHz) Ku band merupakan frekuensi gelombang mikro yang paling sering digunakan

(digunakan

untuk Topex/Poseidon, Jason-1,

Envisat, ERS,

dll).

Penggunaan bandwidth frekuensi ini sesuai dengan aturan internasional untuk aplikasi khusus, frekuensi ini peka terhadap gangguan atmosfer, dan gangguan elektron ionosfer. 2. C band (5.3 GHz) C band dikenal lebih peka daripada Ku band untuk gangguan ionosfer, dan kurang peka terhadap efek air di atmosfer. Fungsi utamanya adalah untuk memungkinkan koreksi ionosfer dalam pengukuran bersama dengan Ku band.

commit to user


digilib.uns.ac.id 7

3. S band (3.2 GHz) S band juga digunakan dalam pengukuran bersama dengan Ku band, untuk alasan yang sama seperti C band. 4. Ka band (35 GHz) Sinyal frekuensi Ka band memungkinkan pengamatan yang lebih baik pada es, hujan, zona pesisir, daratan (hutan, dll) dan gelombang tinggi. Karena peraturan internasional yang mengatur penggunaan bandwidth gelombang elektromagnetik, pada frekuensi ini tersedia bandwidth yang lebih besar dibandingkan untuk frekuensi yang lainnya, sehingga memungkinkan resolusi yang lebih tinggi, terutama di dekat pantai. Frekuensi ini juga terpantul lebih baik di atas es. Namun, karena kepekaan terhadap air atau uap air di troposfer yang tinggi, yang berarti bahwa tidak ada hasil pengukuran yang dihasilkan ketika tingkat hujan lebih tinggi dari 1,5 mm3/jam. 5. Dual-frequency altimeters Menggunakan dua frekuensi adalah cara untuk memperkirakan jumlah elektron pada ionosfer dan untuk memperkiraan tingkat hujan. II. 2. Pemantulan Gelombang Jarak antara dua nilai puncak gelombang yang berurutan (gelombang transversal) atau jarak dari dua bagian pemampatan gelombang yang berurutan (gelombang longitudinal) disebut panjang gelombang (λ). Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh satu gelombang penuh atau waktu yang ditempuh sepanjang gelombang tersebut disebut periode (T). Sehingga hubungan antara panjang gelombang dengan periode ini adalah : =

.

( 2.1 )

Sebuah gelombang datang dengan frekuensi sudut ω, merambat pada medium 1 searah dengan sumbu x positif mendekati bidang batas dari arah kiri, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.3. (Supriyanto, 2007).

commit to user


digilib.uns.ac.id 8

y k’1

E1 B’1 B1

θ’1

k1

θ1

E’1 x

Gambar 2.3. Arah gelombang pada batas dua medium yang berbeda (Supriyanto, 2007)

Pada Gambar 2.3 diperlihatkan x merupakan bidang batas antara dua medium yang berbeda dan y merupakan garis normalnya. Gelombang yang tiba pada bidang batas tersebut pada umumnya akan mengalami pemantulan dan pembiasan. Andaikan gelombang datang dan gelombang pantul masing – masing diungkapkan oleh gelombang datar sebagai berikut (Tjia, 1994): Ei ( , ) =

(

Bi ( , ) =

) (

( 2.2 ) )

( 2.3 )

dimana,

v = cepat rambat gelombang k = bilangan gelombang ω= frekuensi sudut t = waktu x = jarak E= medan listrik B= medan magnet Saat bertemu bidang batas, akan terbentuk E' ( , ) = ′

(

′

)

commit to user

( 2.4 )


digilib.uns.ac.id 9

B' 1 ( , ) =

′

(

′

)

( 2.5 )

dan diperoleh,

= ′ =

/

= ′

( 2.6 ) ′

( 2.7 )

dari kedua persamaan 2.6 dan 2.7 diatas diperoleh persamaan 2.8 yang berlaku hukum fisika seperti halnya cahaya yakni hukum pemantulan (hukum Snellius) dimana sudut datang ( ) sama dengan sudut pantul ( ′ ). = ′

( 2.8 )

II. 3. Prinsip Dasar Satelit Altimetri Satelit altimetri merupakan salah satu teknologi yang terus dikembangkan sampai saat ini untuk mengetahui dan mendapatkan data permukaan laut serta fenomenanya. Satelit altimetri mempunyai jangkauan hampir seluruh bumi ini merupakan gabungan dari teknik radar (mengukur jarak vertikal satelit dengan permukaan laut) dan teknik penentuan posisi teliti ( orbit ). Satelit altimetri mengirimkan pulsa radiasi dan mengukur interval waktu antara perambatan gelombang radar yang dipancarkan satelit dan gelombang radar yang dipantulkan oleh permukaan laut, kemudian diterima kembali oleh satelit sehingga ketinggian permukaan laut dapat diketahui. Hasil pengukuran ini disebut jarak altimeter, nilai R’ menyatakan suatu ketinggian satelit di atas permukaan laut. Seperti yang ditunjukkan oleh persamaan di bawah ini (Fu and Cazenave, 2001). R = R’ - ∑∆Rj

( 2.9)

dimana, R’

: merupakan jarak satelit dengan permukaan laut yang dihitung berdasarkan kecepatan cahaya dengan mengabaikan refraksi.

∆Rj : koreksi untuk berbagai komponen pembiasan atmosfer, penyebaran elektromagnetik dan mean sea level.

commit to user


digilib.uns.ac.id 10

Gambar 2.4. Satelit Altimetri (Fu and Cazenave , 2001)

Dikarenakan muka air laut yang selalu dinamis, pengukuran tidak sebatas pada satu titik namun didapat dari hasil rerata nilai dari area footprint sinyal. Dengan asumsi refraksi pada kecepatan cahaya diabaikan, maka persamaan berikut menggambarkan jarak yang ditempuh sinyal satelit (Chelton et al dalam Fu dan Cazenave, 2001).

dimana,

=

∆

−

−

−

−

( 2.10 )

d

= jarak yang ditempuh sinyal antara satelit menuju permukaan air laut

c

= cepat rambat gelombang elektromagnet

Δt

= interval waktu yang dibutuhkan gelombang untuk perjalanan dari satelit ke permukaan laut kembali lagi ke satelit

Wtrop = koreksi troposfer elemen basah (Wet Troposphere Correction)

Dtrop = koreksi troposfer elemen kering (Dry Troposphere Correction) hiono hem

= koreksi ionosfer (Ionosphere Correction)

= koreksi elektromagnet (Electromagnetic Correction)

commit to user



Jika tinggi satelit terhadap bidang referensi ellipsoida adalah H, dan jarak antara muka laut dan satelit adalah R, maka h merupakan perbedaan muka laut dengan bidang referensi ellipsoida sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut : h=H–d

( 2.11 )

Penentuan ketelitan dari tinggi orbit H merupakan bagian dari penentuan tinggi muka laut h. Ketelitian dari H dan d belum cukup untuk aplikasi yang berkaitan dengan oseanografi. Tinggi permukaan air laut h pada persamaan 2.11 masih merupakan tinggi terhadap permukaan bidang referensi ellipsoida yang masih dipengaruhi oleh efek geofisika sehingga masih diperlukan koreksi. Tinggi muka laut (sea surface height) dipengaruhi oleh undulasi geoid terhadap bidang ellipsoida (hg), variasi tinggi pasang surut (hT) dan pengaruh permukaan laut terhadap tekanan atmosfer (ha). Faktor tekanan udara mengindikasikan bahwa setiap kenaikan tekanan 1 mbar pada atmosfer akan mengakibatkan turunnya ketinggian permukaan air laut sebesar 1 cm. dengan begitu tinggi muka laut dinamik dapat diestimasi menggunakan persamaan sebagai berikut (Handoko, 2004) : =

−

−

−

−

( 2.12 )

Gambar 2.5. Koreksi – koreksi pada satelit altimetri (Fu and Cazenave , 2001)

commit to user



II. 4. Satelit Topex/Poseidon Satelit Topex/Poseidon yang diluncurkan pada 10 Agustus 1992 merupakan hasil kerjasama antara badan antariksa Amerika NASA (National Aeronatics and Space Administration) dengan badan antariksa Prancis CNES (Centre National d’Etudes Spatiales). Dengan menggunakan sistem radar altimetri, satelit mengukur ketinggian muka air laut untuk mempelajari perubahan air laut di dunia (Fu et al, 1994). Satelit ini mempunyai sudut inklinasi orbit 66o, dengan periode 1 kali mengelilingi bumi selama 10 hari. Tujuan utama dari misi Topex/Poseidon adalah (Benada, 1997) : 1.

Mengukur tinggi muka air laut untuk tujuan studi dinamika laut yang mencakup hitungan rerata maupun variasi arus permukaan dan pasang surut lautan secara global

2.

Memproses, memverifikasi, dan mendistribusikan data Topex/Poseidon beserta data geofisika lainnya kepada pengguna

3.

Meletakkan pondasi bagi keberlanjutan program pengamatan sirkulasi laut dan variasinya dalam jangka waktu yang panjang. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon digambarkan dalam tabel berikut

ini : Tabel 2.1. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon (NASA & CNES, 1992)

Karakteristik

Data

Design lifetime

3 tahun

Panjang x lebar

5,5 m x 2,8 m

Panel surya

8,7 m x 3,3 m

Power

2100 Watt

Massa

2500 kg

Tinggi referensi (ekuatorial)

1336 km

Periode satu lintasan orbit

9,9156 hari

Jarak antar lintasan pada ekuator

315 km

Kecepatan satelit di orbit

7,2 km/detik

commit to user



Satelit Topex/Poseidon memberikan data terakhirnya pada 4 Oktober 2005 pada cycle ke-481. Misi Topex/Poseidon berakhir secara resmi pada tanggal 18 Januari 2006 untuk kemudian dilanjutkan oleh satelit Jason-1. (Aviso CNES, 2010). II. 5. Satelit Jason-1 Satelit Jason-1 yang diluncurkan pada tanggal 7 Desember 2001 merupakan hasil kerjasama antara Amerika dan Perancis yaitu badan antariksa Amerika NASA (National Aeronatics and Space Administration) dan badan antariksa Prancis CNES (Centre National d’Etudes Spatiales). Satelit Jason-1 adalah misi lanjutan dari satelit altimetri yang sangat sukses yaitu Topex/Poseidon (Luthcke et al, 2003). Karakteristik serta tujuan yang sama dengan pendahulunya yaitu untuk mengamati tinggi muka air laut secara global. Berat

sekitar

500

kilogram,

Jason-1

hanya

seperlima

berat Topex/Poseidon. Setelah peluncuran, Jason-1 akan memasuki orbit sekitar 10 sampai 15 kilometer (6 sampai 9 mil) di bawah ketinggian Topex/Poseidon, satelit ini juga mempunyai sudut inklinasi orbit 66o. Selama beberapa minggu berikutnya, Jason-1 akan menggunakan pendorong untuk menaikkan dirinya menjadi sama dengan ketinggian orbit Topex/Poseidon, dan kemudian bergerak di belakang pendahulunya. (NASA, 2001). Semua instrumen yang ada di satelit ini sama dengan yang berasal dari Topex/Poseidon tetapi beratnya lebih ringan dan lebih hemat energi. Orbitnya pun tidak berubah dibandingkan dengan Topex/Poseidon sehingga melanjutkan akuisisi pengukurannya (NASA, 2001). Karakteristik dari satelit Jason-1 digambarkan dalam tabel berikut ini :

commit to user



Tabel 2.2. Karakteristik dari satelit Jason-1 (NASA, 2001)

Karakteristik

Data

Design lifetime

3 tahun

Ukuran

95,4 cm x 95,4 cm x 100 cm

Panel surya

2 buah 1,5 m x 0,8 m

Power

450 Watt

Massa

500 kg


1336 km


9,9156 hari


315 km

Kecepatan di orbit

7,2 km/detik

Mengamati variasi lautan global merupakan misi utama dari Jason-1. Orbit dari Jason-1, yang identik dengan Topex/Poseidon, dapat mencakup 90% dari seluruh lautan di dunia setiap 9,9156 hari. Dalam klimatologi dan prediksi iklim data altimetrik sangat dibutuhkan dalam mempelajari dan memprediksi iklim, pada fenomena-fenomena seperti El Nino dan La Nina. II. 6. Satelit Jason-2 Satelit Jason-2 yang diluncurkan pada tanggal 20 Juni 2008 yang mempunyai misi yang sama dengan pendahulunya Jason-1 yaitu untuk mengamati tinggi muka air laut secara global. Orbit dari satelit ini sama dengan orbit Jason-1 sehingga kedua satelit ini bekerja secara tandem atau bekerja bersama dalam 1 orbit. Periode 1 kali mengelilingi bumi yaitu 10 hari. Instumen yang terdapat pada Jason-2 pada dasarnya sama dengan instrumen yang terdapat pada Jason-1 hanya lebih diperbarui teknologinya. Karakteristik dari satelit Jason-2 digambarkan dalam tabel berikut ini :

commit to user



Tabel 2.3. Karakteristik dari satelit Jason-2 (NASA, 2008)

Karakteristik

Data

Design lifetime

3 tahun

Ukuran

100 cm x 100 cm x 370 cm

Panel surya

2 buah 1,5 m x 0,8 m

Power

620 Watt

Massa

505 kg


1336 km


9,9156 hari


315 km

Kecepatan di orbit

7,2 km/detik

II. 7. Koreksi pada Pengukuran Satelit Altimetri Dalam proses pengukuran satelit altimetri masih dipengaruhi oleh beberapa gangguan atau noise yang terjadi pada atmosfer maupun pada permukaan bumi. Hal tersebut tidak dapat dihindari dan harus dihilangkan. Oleh karena itu dibutuhkan koreksi untuk mengeliminasi gangguan tersebut. Koreksi yang digunakan pada pengukuran satelit altimetri antara lain (NASA & CNES, 2003): 1.

Koreksi Troposfer Koreksi pada media rambat perlu dilakukan karena adanya gangguan

selama gelombang melewati atmosfer. Pada koreksi troposfer ini meliputi koreksi troposfer kering (dry troposphere correction) dan koreksi troposfer basah (wet troposphere correction). Kecepatan rambat sinyal diperlambat oleh gas dan jumlah uap air di troposfer. Gas kering memberikan kontribusi kesalahan perhitungan ketinggian mendekati konstan yaitu sekitar -2,3 m. Uap air pada troposfer bervariasi dan tidak bisa diprediksi, memberikan kesalahan perhitungan ketinggian -6 cm sampai -40 cm. Namun kesalahan tersebut dapat dikoreksi, rentang koreksi troposfer kering berdasarkan perhitungan tekanan dikalikan

commit to user



dengan -2,277 mm/mbar. Adapun persamaan dari koreksi troposfer kering ditunjukkan oleh persamaan dibawah ini (NASA & CNES, 2003): dry corr = -2,277. Patm . (1 + 0,0026 . cos(2 phi))

(2.13)

Dimana Patm adalah tekanan pada atmosfer dalam mbar, phi merupakan lintang dan koreksi troposfer kering dalam mm. Uap air juga mempengaruhi jalannya sinyal di troposfer. Untuk mengoreksi gangguan tersebut dengan memperkirakan pengukuran uap air dengan frekuensi 22,2356 GHz. Pada Jason-1 Microwave Radiometer (JMR) menggunakan frekuensi 23,8 GHz untuk mengukur pengaruh uap air di troposfer, sedangkan 18,7 GHz digunakan untuk mengurangi pengaruh kecepatan angin dan 34 GHz mengurangi pengaruh atmosfer lainnya (pengaruh mendung). 2.

Koreksi Ionosfer Kecepatan rambat sinyal di ionosfer juga diperlambat oleh adanya

pengaruh besarnya kerapatan elektron bebas pada ionosfer di bumi yang sering disebut Total Electron Content (TEC). Besarnya densitas elektron dan ion bebas pada lapisan ionosfer ini bergantung pada besarnya intensitas radiasi matahari serta densitas gas pada lapisan tersebut (Abidin, 2001). Untuk mempekecil pengaruhnya maka perlu koreksi ionosfer dengan menggunakan sinyal Ku band dengan frekuensi 13,575 GHz sehingga diperoleh koreksi sebesar ± 0,5 cm. (NASA & CNES, 2003) 3.

Pembiasan Gelombang Laut (Sea State Bias) Bias ini dikarenakan bentuk dan tinggi muka air laut yang selalu bergerak

dan sangat heterogen. Sehingga gelombang laut dapat menghamburkan sinyal yang dipancarkan oleh satelit. Untuk mengoreksi adanya pembiasan gelombang laut digunakan sinyal Ku band dan C band yang dipancarkan, koreksi akibat pengaruh gelombang air laut sekitar 1-2 cm (NASA & CNES, 2003). 4.

Efek Pasang Surut Efek pasang surut (pasut) sangat mempengaruhi dalam pengambilan data

sea surface height (SSH). Efek pasang surut terdiri dari geocentric ocean

commit to user



tide/pasut lautan (GOT), load tide, solid earth tide/pasut daratan (SET) and the pole tide/pasut kutub (PT). secara keseluruhan efek pasang surut dapat dihitung melalui persamaan dibawah ini (NASA & CNES, 2003) : Tide Effect = GOT+SET+PT 5.

(2.14)

Efek Inversi Barometer Tekanan atmosfer yang dapat naik ataupun turun dapat mempengaruhi

dalam proses pengambilan data. Dimana pengaruh tersebut ketika tekanan naik 1 mbar maka mempengaruhi kenaikan permukaan air laut 1 cm. sehingga inversi barometer dapat dihitung melalui persamaan (NASA & CNES, 2003) : IB= -9,948 (P_atm - P)

(2.15)

Dimana faktor skala 9,948 adalah nilai empiris, P_atm nilai tekanannya dan P nilai tekanan rata – rata. II. 8. Mean Sea Level dan Geoid Fenomena kenaikan muka laut dapat dipresentasikan dengan mean sea level (MSL). MSL ini merupakan permukaan air laut yang dianggap tidak dipengaruhi oleh keadaan pasut dan biasanya ditentukan melalui pengamatan kedudukan air laut secara kontinyu. Umumnya MSL digunakan untuk referensi nol bagi komponen pasut serta merupakan acuan standar bagi elevasi daratan ketinggian titik – titik diatas permukaan bumi (Widiayanti, 2009). Geoid merupakan garis menyerupai bentuk asli permukaan bumi yang sebenarnya bumi tidak bulat sempurna. Untuk mempermudah dalam pengamatan ketinggian muka laut maka disepakati dibuat garis acuan pada bumi yang disebut garis referensi ellipsoid.

commit to user



Gambar 2.6. Geoid dan elipsoid (Fraczek, 2003)

II. 9. Sea Surface Height (SSH) dan Sea Level Anomaly (SLA) Sea Surface Height (SSH) adalah tinggi (atau topografi atau relief) dari permukaan laut. Setiap hari, SSH yang paling jelas dipengaruhi oleh gaya pasang surut dari bulan dan matahari terhadap bumi. Selama rentang waktu lebih lama, SSH dipengaruhi oleh sirkulasi laut. Sea Level Anomaly (SLA) didefinisikan sebagai tinggi permukaan laut di atas permukaan geofisik dikurangi efek pasang surut dan inverse barometer (pengaruh tekanan atmosfer) (NASA & CNES, 2003). SLA = SSH – permukaan geofisik – koreksi

( 2.16 )

Permukaan geofisik dapat berupa geoid ataupun mean sea surface (MSS). Koreksi digunakan untuk mengkoreksi terjadinya kesalahan dalam pengambilan data. Koreksi tersebut dapat berupa efek pasut, inversi barometer, koreksi topografi, dll.

commit to user



BAB III METODOLOGI PENELITIAN III. 1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan dari tanggal 2 September 2010 sampai 20 Januari 2011. Lokasi penelitian ini mengambil 6 titik daerah studi di wilayah perairan laut pulau Jawa, yaitu : Tabel 3.1. Lokasi Penelitian sea level rise

Lokasi Penelitian Perairan Jakarta Perairan Semarang Perairan Surabaya Perairan Pangandaran Perairan Jogjakarta Perairan Prigi

Posisi Geografis Pass yang digunakan o o 5 - 5,5 LS dan 106 - 106,5 BT 229 dan 242 6o - 6,5o LS dan 109o - 109,5o BT 64 6,5o - 7 o LS dan 112o - 112,5o BT 140 8 o - 8,5o LS dan 108o - 108,5o BT 51 o o o o 8 - 8,5 LS dan 109,5 - 110 BT 64 8,5o - 9o LS dan 111o - 111,5o BT 127 o

242

229

o

064

140

051 127

Gambar 3.1. Lokasi Penelitian analisa sea level rise

III. 2. Peralatan Penelitian Pada penelitian ini digunakan peralatan sebagai berikut: 1. Seperangkat komputer / PC 2. Perangkat lunak Matlab 7.0 digunakan sebagai konversi serta pengolahan data. 3. Perangkat lunak pendukung: Microsoft Excel 2007 dan Origin 8.

commit to user 19



III. 3. Bahan Penelitian Penelitian ini menggunakan data Sea Level Anomaly (SLA) Monomission yang diperoleh dengan cara mengunduh di salah satu server penyedia data satelit altimetri yaitu di CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), Perancis dengan alamat www.aviso.oceanobs.com. Data tersebut terdiri dari : 1. Data Topex/Poseidon tahun 2000-2002 (dari cycle 269 – cycle 364) 2. Data Jason-1 tahun 2002-2008 (dari cycle 20 – cycle 242) 3. Data Jason-2 tahun 2008-2010 (dari cycle 3 – cycle 87) Sebagai data pembanding yaitu data pasang surut yang diunduh dari www.vliz.be/vmdcdata/iode/blist.php, data pasang surut ini merupakan data dari sensor pasang surut milik BAKOSURTANAL di Cilacap dan Prigi. III. 4. Prosedur dan Pengumpulan Data Prosedur kerja dalam penelitian ini dideskripsikan dalam diagram alir seperti pada berikut: Persiapan



 Studi literatur Penentuan lokasi penelitian

Pengumpulan data satelit Altimetri TOPEX/Poseidon,Jason-1 dan Jason-2

Pengolahan data SLA Jason-1 Pengolahan data SLA TOPEX/Poseidon

Pengolahan data SLA Jason-2

A

commit to user



A Diperoleh Sea Level Rise di 6 lokasi perairan laut pulau Jawa Visualisasi Sea Level Rise 6 lokasi perairan laut pulau Jawa Analisa grafik Sea Level Rise perairan Pulau Jawa

Laporan Gambar 3.2. Diagram alir penelitian

Adapun penjelasan dari diagram di atas adalah sebagai berikut : 1. Persiapan Persiapan ini meliputi persiapan perangkat yang dibutuhkan untuk pengolahan. Pencarian buku referensi yang terkait dengan penelitian ini. Serta meng-install perangkat lunak yang digunakan. 2. Tahap Identifikasi Awal Dilakukan studi literatur yang terkait dan menentukan lokasi perairan laut pulau Jawa yang akan diambil data satelit altimetrinya. Diperoleh 6 lokasi penelitian, 3 titik di utara pulau Jawa dan 3 titik di selatan pulau Jawa. Adapun keenam lokasi tersebut adalah di Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Pada tahap ini dilakukan juga penentuan posisi lintang dan bujur untuk 6 daerah penelitian dengan luasan 0,5ox 0,5o dimana pada luasan tersebut berada pada jalur (track) satelit. 3. Tahap Pengumpulan Data Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang berupa data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2 dari tahun 2000-2010. Data didapat dengan cara download dari server penyedia data satelit tersebut.

commit to user



Topex/poseidon untuk data SLA tahun 2000-2002, Jason-1 untuk data SLA tahun 2002-2008 dan Jason-2 untuk data SLA tahun 2008-2010. 4. Tahap Pengolahan Data Tahapan ini merupakan tahapan utama yang dilakukan untuk pemrosesan data agar mendapatkan hasil pada penelitian ini. Data sea level anomaly (SLA) merupakan hasil perhitungan yang telah dihitung oleh Aviso Altimetry, sehingga nilai SLA telah dikoreksi oleh koreksi – koreksinya. Adapun flowchart pemrograman pada penelitian ini sebagai berikut : Mulai

Data Satelit Altimetri (T/P, J1, J2) Ekstraksi data dan konversi data Pemfilteran data berdasarkan lokasi penelitian tidak Data telah sesuai lokasi penelitian ya Data satelit telah terfilter Nilai SLA per-cycle Nilai SLA per bulan Visualisasi grafik kenaikan muka laut

Selesai Gambar 3.3. Diagram alir pemrograman

commit to user



Data SLA yang telah didownload kemudian diekstraksi dan dikonversi menggunakan Matlab. Data SLA masih dalam bentuk data dengan format network common (.nc) sehingga masih perlu diekstraksi dan dikonversi ke dalam format lain yang dapat dibaca datanya menggunakan Matlab. Program untuk mengkonversi data tersebut dituliskan perintah untuk menjalankan toolbox yang telah dipasang di Matlab. Adapun perintahnya adalah sebagai berikut : b=ncdataset(a); b.attributes % identitas data satelit b.variables; % variabel data satelit

Kemudian untuk memperoleh data SLA yang sesuai dengan lokasi yang telah ditentukan maka dilakukan pemfilteran data dengan luasan 0,5o x 0,5o. Untuk pemilihan lokasinya yaitu : Lokasi Penelitian Perairan Jakarta Perairan Semarang Perairan Surabaya Perairan Pangandaran Perairan Jogjakarta Perairan Prigi

Posisi Geografis 5 - 5,5 LS dan 106o - 106,5o BT 6o - 6,5o LS dan 109o - 109,5o BT 6,5o - 7 o LS dan 112o - 112,5o BT 8 o - 8,5o LS dan 108o - 108,5o BT 8o - 8,5o LS dan 109,5o - 110o BT 8,5o - 9o LS dan 111o - 111,5o BT o

o

Pemfilteran ini dengan menambahkan perintah pada Matlab saat melakukan konversi data. Pada proses pemfilteran ini menggunakan sistem index dalam memilih data yang diinginkan. Sehingga data yang diinginkan akan diberi tanda 1 dan yang diabaikan diberi tanda 0. (Valentine, 2010). Perintah pengindex-an seperti dibawah ini : indA= x(:,1)>=106 & x(:,1)<=106.5

Selanjutnya dilakukan proses pembacaan tanggal pada cycle dan pass yang digunakan pada cycle/pass locator yang ada di www.aviso.oceanobs.com. Sehingga pada cycle ke n dan pass ke n dapat diketahui pada tanggal berapa data

commit to user



tersebut diambil. Kemudian penggabungan data dari masing-masing satelit sehingga menghasilkan nilai SLA dalam rentang 10 tahun. Kemudian nilai SLA dihitung untuk mendapatkan rata-rata perbulan.

Dari nilai SLA tiap bulan

tersebut dibuat plot grafik dan dihitung kenaikan tinggi muka air lautnya tiap bulan untuk kemudian mendapatkan trend linier kenaikan tinggi muka air laut dititik-titik tersebut selama 10 tahun. Untuk listing programnya dapat dilihat pada lampiran dalam skripsi ini. 5. Tahap Analisa Pada tahap ini dilakukan analisa hasil visualisasi dari 6 grafik lokasi penelitian sehingga dapat diketahui kecenderungan perubahan tinggi muka air laut yang kemudian dapat dianalisa kenaikan tinggi muka air lautnya (sea level rise). Analisa pola sea level anomaly (SLA) karena arus laut, El-Nino dan kesamaan pola dalam satu wilayah. Serta korelasi grafik sea level rise (SLR) dengan data pasang surut. 6. Laporan Pada tahap ini dilakukan pembuatan laporan dari hasil penelitian yang telah dilakukan.

commit to user



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. 1. Hasil Penelitian Dalam penelitian tugas akhir ini diperoleh beberapa hasil penelitian yang didapatkan setelah melalui beberapa tahapan penelitian dan pengolahan data. Pada proses konversi data satelit menggunakan toolbox nctoolbox yang telah dipasang pada

Matlab.

ncdataset(‘data

Untuk

menjalankannya

dengan

menulis

perintah

satelit’) pada Matlab. Dengan begitu data dapat

ditampilkan pada Matlab, untuk menampilkan keterangan datanya dengan menulis perintah ncdataset.attributes. Sedangkan untuk menampilkan variabel datanya dengan menuliskan perintah ncdataset.variables sehingga kita dapat memilih variabel yang mana yang akan digunakan. Pada tahap pemfilteran data perintah yang digunakan yaitu dengan metode indeks data sehingga data dengan koordinat geografis yang diinginkan akan ditandai dengan nilai 1 sedangkan yang tidak diinginkan akan ditandai dengan nilai 0 yang nantinya data tersebut akan dihilangkan. Dimana dalam penelitian ini pemfilteran datanya menggunakan luasan 0,5o x 0,5o. Contoh perintah programnya seperti di bawah ini : % pangandaran inda=x(:,1)>=108 & x(:,1)<=108.5 & x(:,2)>=-8.5 & x(:,2)<=-8 & isfinite(x(:,3)); f=x(inda,:);

Data yang telah terfilter menghasilkan nilai sea level anomaly (SLA) setiap cycle (periode 10 hari) untuk dapat mengetahui pola kenaikan muka air lautnya (sea level rise), maka data tersebut diolah menjadi data SLA bulanan terlebih dahulu. Waktu pada data SLA merupakan waktu satelit sehingga data waktu satelit harus diubah ke dalam format kalender atau tanggal - bulan - tahun (dd-mm-yyyy). Pengubahan waktu tersebut berdasarkan perhitungan waktu satelit yang beroperasi yang berkelanjutan dimulai dari waktu satelit Topex/Poseidon bulan Agustus 1992. Setelah semua data menjadi data SLA bulanan maka data

commit to user 25



tersebut dibuat visualisasi grafiknya sehingga membentuk pola sea level rise (SLR). Berikut ini grafik hasil analisis dan pengolahan data sea level anomaly (SLA) dari 6 daerah penelitian : 2,50 ± 0,24 mm/tahun

Gambar 4.1. Sea level rise Jakarta periode 2000-2010 2,72 ± 0,19 mm/tahun

Gambar 4.2. Sea level rise Surabaya periode 2000-2010

commit to user



2,16 ± 0,20 mm/tahun

Gambar 4.3. Sea level rise Semarang periode 2000-2010 0,71 ± 0,33 mm/tahun

Gambar 4.4. Sea level rise Pangandaran periode 2000-2010

commit to user



0,91 ± 0,38 mm/tahun

Gambar 4.5. Sea level rise Jogjakarta periode 2000-2010

1,30 ± 0,38 mm/tahun

Gambar 4.6. Sea level rise Prigi periode 2000-2010

IV. 2. Pembahasan IV. 2. 1. Trend Linier Sea Level Rise di Laut Pulau Jawa Penelitian yang berjudul ”Analisa Sea Level Rise dari Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2 di Perairan Laut Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini mempunyai beberapa tujuan utama, diantaranya yaitu: mengolah data yang diperoleh dari satelit altimetri sehingga diperoleh data sea

commit to user



level rise (SLR) untuk perairan laut pulau Jawa, mengetahui fenomena alam perubahan ketinggian permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa serta dapat menganalisa tingkat kenaikan permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa per tahunnya dalam kurun waktu 10 tahun (2000 – 2010). Penelitian ini menggunakan data Sea Level Anomaly (SLA) Monomission yang diperoleh dengan cara mengunduh di salah satu server penyedia data satelit altimetri yaitu di CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), Perancis dengan alamat www.aviso.oceanobs.com. Berdasarkan dari grafik sea level rise yang dihasilkan pada penelitian ini diperoleh nilai kenaikannya dalam satuan mm/tahun. Pada penelitian ini nilai sea level rise dapat dibagi menjadi 2 kelompok daerah penelitian, yaitu bagian perairan utara pulau Jawa dan bagian perairan selatan pulau Jawa. Nilai sea level rise ini diperoleh dari perhitungan trendline pada grafik. Nilai trendline tersebut berasal dari nilai sea level rise yang diperoleh berdasarkan luasan area yang sama yaitu 0,5o x 0,5o dengan periode dari tahun 2000 sampai dengan tahun 2010. Nilai trend linier ini menunjukkan tingkat kenaikan muka air laut dalam setiap tahunnya. Untuk perairan utara pulau Jawa dihasilkan sea level rise dari grafik seperti berikut : Tabel 4.1. Sea level rise perairan utara pulau Jawa

Lokasi pemantauan

Trendline (mm/thn)

Jakarta

2,50 ± 0,24

Semarang

2,16 ± 0,20

Surabaya

2,72 ± 0,19

Rata-rata

2,46 ± 0,21

Sedangkan untuk perairan selatan pulau Jawa dihasilkan sea level rise dari grafik seperti berikut :

commit to user



Tabel 4.2. Sea level rise perairan selatan pulau Jawa

Lokasi pemantauan

Trendline (mm/thn)

Pangandaran

0,71± 0,33

Jogjakarta

0,91± 0,38

Prigi

1,30± 0,38

Rata-rata

0,97± 0,36

Pada Tabel 4.1 menunjukkan nilai kenaikan muka air laut di perairan utara pulau Jawa yang terdiri dari perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya. Berdasarkan dari ketiga data tersebut dapat dihasilkan nilai sea level rise rata – rata sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun. Sedangkan pada Tabel 4.2 menunjukkan nilai kenaikan muka air laut untuk perairan selatan pulau Jawa yang terdiri dari perairan Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Berdasarkan dari ketiga data tersebut dihasilkan nilai sea level rise rata – rata sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Nilai kenaikan tersebut menunjukkan nilai sea level rise untuk perairan bagian selatan pulau Jawa dalam periode 2000 - 2010. Pada penelitian ini diperoleh grafik yang terdapat kesamaan pola naik turun grafik sea level rise-nya yang dapat menunjukkan bahwa suatu daerah satu dengan daerah yang lain masih berada pada suatu wilayah perairan yang sama. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8. Dimana terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya yang dapat menunjukkan bahwa ketiga daerah penelitian tersebut merupakan dalam suatu wilayah perairan laut yang sama. Ketika nilai sea level anomaly (SLA) pada salah satu daerah tersebut mengalami penurunan, maka daerah yang lainnya juga mengalami penurunan nilai. Sehingga nilai trendline pada ketiga daerah penelitian di bagian utara juga hampir sama seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 4.1. Demikian juga terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi juga menunjukkan bahwa ketiga daerah penelitian tersebut merupakan dalam suatu wilayah perairan laut yang sama. Ketika nilai sea level anomaly (SLA) di Pangandaran mengalami kenaikan, maka daerah yang lainnya seperti di Jogjakarta dan Prigi juga mengalami kenaikan nilai SLA-nya. Nilai

commit to user



SLA-nya pun juga mendekati sama, sehingga nilai trendline pada ketiga daerah penelitian di bagian utara juga hampir sama seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 4.2.

Gambar 4.7. Sea level rise utara pulau Jawa

Gambar 4.8. Sea level rise selatan pulau Jawa

commit to user



Nilai sea level rise yang dihasilkan dalam penelitian ini untuk wilayah utara pulau Jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah selatan pulau Jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Hal ini masih terdapat perbedaan nilai sea level rise pada penelitian yang dilakukan oleh Shinta (2009) yaitu di Laut Jawa sebesar 6,08 mm/tahun dan di Samudera Hindia sebesar 5,4 mm/tahun. Perbedaan ini dikarenakan terdapat perbedaan kurun waktu data sea level rise-nya, kurun waktu data dalam penelitian ini selama 10 tahun sedangkan pada penelitian yang dilakukan oleh Shinta (2009) selama 3 tahun dari tahun 2002-2005. Dalam Solomon et al (2007) menunjukkan bahwa nilai sea level rise dari tahun 1993 – 2003 di kawasan pulau Jawa dalam rentang 0 – 3 mm/tahun. Dengan begitu nilai sea level rise dalam penelitian ini sesuai dengan nilai sea level rise yang ditunjukkan oleh Solomon et al (2007). IV. 2. 2. Keterkaitan antara Arus Laut Indonesia dan Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping) (Stewart, 2008). Arus laut ini diakibatkan karena adanya perbedaan tekanan, angin dan perbedaan densitas (Pariwono, 1998). Arus laut di Indonesia ini sering disebut dengan istilah Arlindo. Arlindo adalah suatu sistem arus yang menghubungkan Samudera Pasifik dengan Samudera Hindia yang disebabkan karena adanya perbedaan tinggi paras air laut.

Gambar 4.9. Arus Laut Indonesia (www.ilmukelautan.com, 2011)

commit to user



Dengan adanya Arlindo ini sehingga akan mempengaruhi naik turunnya tinggi permukaan air laut. Di perairan laut pulau Jawa Arlindo tadi mengalir dari selatan selat Makasar menuju ke laut Jawa kemudian mengalir ke Samudera Hindia. Arus laut yang melalui perairan di sekitar pulau Jawa ini mengakibatkan bertambahnya level air laut di pulau Jawa. Sehingga hal ini merupakan faktor yang mempengaruhi sea level rise di perairan laut pulau Jawa. Terjadinya perbedaan nilai sea level rise antara sea level rise di perairan utara pulau Jawa dan sea level rise di perairan selatan pulau Jawa ini juga dipengaruhi oleh arus laut Indonesia. Massa air laut yang berasal dari selat Makasar menuju Samudera Hindia ini telah berkurang karena arus laut tersebut terhambat oleh pulau Jawa dan kepulauan di sekitar pulau Jawa. Sehingga arus air laut tersebut hanya mengalir melalui celah – celah sempit selat di sekitar pulau Jawa. Dengan begitu terdapat perbedaan nilai sea level rise antara kedua wilayah penelitian. Dalam penelitian ini terdapat perbedaan nilai sea level rise seperti di tunjukkan pada tabel di bawah ini : Tabel 4.3. Perbedaan nilai sea level rise perairan utara pulau Jawa dan sea level rise perairan selatan pulau Jawa

Wilayah perairan

Trendline (mm/thn)

Utara pulau Jawa

2,46 ± 0,21

Selatan pulau Jawa

0,97 ± 0,36

Selisih

1,49

Berdasarkan Tabel 4.3 di atas diperoleh selisih sea level rise pertahun antara perairan di utara pulau Jawa dan perairan di selatan pulau Jawa sebesar 1,49 mm/tahun. Dengan begitu laju kenaikan muka air laut di utara pulau Jawa lebih cepat daripada laju kenaikan muka air laut di selatan pulau Jawa. IV. 2. 3. Korelasi antara Data Satelit Altimetri dan Data Pasang Surut Dengan berkembangnya teknologi saat ini, untuk mendapatkan data sea level rise (SLR) tidak hanya menggunakan sensor pasang surut yang di pasang di

commit to user



pantai tetapi juga menggunakan satelit altimetri. Teknologi satelit altimetri mempunyai potensi yang bagus untuk melengkapi peralatan pasang surut tradisional di pantai dalam memantau kenaikan permukaan air laut (Hassan, 2009). Sehingga dalam pembahasan ini akan dibandingkan data sea level menggunakan satelit altimetri dengan data sea level menggunakan stasiun pemantau pasang surut. Data satelit yang dibandingkan adalah yang berdekatan dengan stasiun pemantau pasang surut. Data pasang surut diperoleh dari data milik BAKOSURTANAL yang diunduh melalui www.vliz.be/vmdcdata/iode/blist.php. Stasiun pasang surut yang digunakan yaitu stasiun yang berada di Cilacap dan Prigi. Data pasang surut tersebut dibandingkan dengan data satelit altimetri di Pangandaran dan Prigi. Data pasang surut di Cilacap dibandingkan dengan data altimetri di Pangandaran, data pasang surut menggunakan data di Cilacap karena letaknya masih berdekatan dengan Pangandaran. Sedangkan data pasang surut di Prigi dibandingkan dengan data altimetri di Prigi. Agar perbandingannya dapat dilihat maka data satelit altimetri diambil dalam rentang antara tahun 2008 – 2010, hal ini dimaksudkan untuk menyamakan data pasang surut yang hanya diperoleh dari tahun 2008 – 2010. Perbandingan kenaikan permukaan air laut tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

(a)

commit to user



(b) Gambar 4.10. (a) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Prigi. (b) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Pangandaran.

Berdasarkan pada Gambar 4.10 diatas terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama, ketika pada grafik pasang surut terjadi penurunan nilainya maka pada grafik altimetri juga terjadi penurunan nilai. Sehingga dapat disimpulkan bahwa grafik altimetri telah menunjukkan fenomena kenaikan muka laut di pulau Jawa dengan benar. IV. 2. 4. Pengaruh Fenomena El - Nino dan La – Nina terhadap Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa Fenomena El-Nino adalah peristiwa meningkatnya suhu air laut di Samudera Pasifik sepanjang katulistiwa secara drastis dari nilai rata-ratanya dalam jangka waktu tertentu. Pada kondisi normal suhu air laut mendekati 24oC sedangkan pada saat terjadi El-Nino suhu air laut mencapai 28o - 30oC.

commit to user



Gambar 4.11. Fenomena El-Nino (Aviso CNES, 2010)

Sedangkan fenomena La-Nina merupakan kebalikan dari El-Nino dimana suhu air laut di Samudera Pasifik sepanjang katulistiwa menurun secara drastis dari nilai rata-ratanya dalam jangka waktu tertentu. Pada saat terjadi La-Nina suhu air laut mencapai 19o - 22oC.

Gambar 4.12. Fenomena La-Nina (Aviso CNES, 2010)

Adanya fenomena El-Nino dan La-Nina tersebut menyebabkan perbedaan tekanan pada suatu daerah di sekitar katulistiwa, dimana air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi akan bertekanan rendah sedangkan air laut yang mempunyai suhu lebih rendah akan bertekanan tinggi. Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi. Dengan adanya fenomena tersebut akan menaikkan tinggi permukaan air laut pada air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi.

commit to user



Karena letak Indonesia yang berada di daerah katulistiwa dan berdekatan dengan Samudera Pasifik maka perairan Indonesia juga dipengaruhi oleh adanya fenomena El-Nino dan La-Nina. Dalam hal ini khususnya untuk perairan laut di sekitar pulau Jawa. Satelit Altimetri juga digunakan untuk mengamati terjadinya fenomena ini. Menurut CNES dalam websitenya (www.aviso.oceanobs.com) mengatakan bahwa satelit Altimetri telah terus melacak perubahan iklim terkait laut di Samudera Pasifik, seperti El Nino (1992, 1994, 1997, 2002, 2004, 2006 dan 2009) dan dingin La Nina episode (1995,1996,1998,1999 dan 2007 ). Pada tahun 2002 terjadi fenomena El-Nino dimulai pada awal bulan Juni dan mulai meluas pada bulan September. Seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini merupakan gambar terjadinya El-Nino pada bulan November 2002. (CNES, 2010)

Gambar 4.13. Sea Surface Temperature Samudera Pasifik bulan November 2002 (Aviso CNES, 2010)

Pada Gambar 4.13 menunjukkan terjadi kenaikan suhu yang drastis (ElNino) pada bulan November 2002 di daerah katulistiwa pada posisi 180o – 280o BT dengan kenaikan suhu sekitar 1,8o – 3oC dari suhu rata-ratanya. Dengan adanya perbedaan suhu perairan di suatu daerah perairan seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 4.13 diatas hal ini juga mempengaruhi perbedaan ketinggian permukaan air lautnya, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

commit to user



Gambar 4.14. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, November 2002 (Aviso CNES, 2010)

Gambar 4.14 menunjukkan kenaikan tinggi permukaan air laut pada daerah yang sedang terjadi peristiwa El-Nino di katulistiwa pada posisi 180o – 280o BT. Namun terjadi penurunan permukaan air laut di Indonesia karena perbedaan suhu di perairan Indonesia dengan suhu di Samudera Pasifik, khususnya di lautan pulau Jawa. Seperti ditunjukkan pada grafik yang diperoleh pada penelitian ini.

El-Nino

Gambar 4.15. Sea level rise utara pulau Jawa

commit to user



Pada grafik di atas dapat dilihat perkiraan penurunan tinggi muka air laut pada bulan November 2002 di perairan laut utara pulau Jawa dan dibandingkan dengan Gambar 4.14. Perbandingan antara grafik diatas dan Gambar 4.14 ditunjukkan oleh tabel di bawah ini : Tabel 4.4. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di utara pulau Jawa dan SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)

Lokasi penelitian

SLA (cm) SLA CNES (cm)

Jakarta

-4

-5 – -10

Semarang

-4

-5 – -10

Surabaya

-9

-5 – -10

Fenomena El-Nino ini juga mempengaruhi ketinggian permukaan laut di bagian selatan pulau Jawa. Di perairan bagian selatan pulau Jawa ini juga mengalami penurunan ketinggian permukaan air laut. Hal tersebut dapat ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

El-Nino

Gambar 4.16. Sea level rise selatan pulau Jawa

Pada grafik di atas dapat dilihat perkiraan penurunan tinggi muka air laut kira-kira pada bulan November 2002 di perairan laut selatan pulau Jawa dan

commit to user



dibandingkan dengan Gambar 4.14. Perbandingan antara grafik diatas dan Gambar 4.14 ditunjukkan oleh tabel di bawah ini : Tabel 4.5. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di selatan pulau Jawa dan SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)

Lokasi penelitian

SLA (cm) SLA CNES (cm)

Pangandaran

-10

-10 – -15

Jogjakarta

-11

-10 – -15

-12,5

-10 – -15

Prigi

Demikian pula El-Nino juga terjadi pada tahun 2006 yang ditunjukkan oleh Gambar 4.16 ditandai oleh tanda kotak. Fenomena El-Nino di samudera Pasifik ini mempengaruhi nilai SLA di pulau Jawa terutama di selatan pulau Jawa. Fenomena El-Nino ini ditunjukkan oleh data yang dihasilkan oleh CNES pada Gambar 4.17. Sehingga penurunan SLA pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.16 tahun 2006 dapat dibandingkan dengan SLA pada gambar dibawah ini. Terjadi penurunan nilai SLA yang drastis di selatan pulau Jawa, sama seperti pada Gambar 4.16.

Gambar 4.17. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, Desember 2006 (Aviso CNES, 2010)

Berdasarkan Tabel 4.4 dan Tabel 4.5 diatas dapat dilihat bahwa nilai SLA hasil penelitian mendekati nilai SLA dari CNES yang membuktikan bahwa terjadinya fenomena El-Nino dan La-Nina mempengaruhi ketinggian permukaan

commit to user



air laut. Dimana El-Nino merupakan peningkatan suhu permukaan air laut secara drastis di samudera Pasifik yang berdekatan dengan katulistiwa. Sedangkan LaNina merupakan kebalikan dari El-Nino. Dengan adanya pengaruh dari El-Nino maupun La-Nina maka apabila salah satu fenomena tersebut muncul maka di lautan pulau Jawa terjadi perubahan ketinggian permukaan air laut yang drastis. Hal ini disebabkan karena terjadi perbedaan suhu permukaan laut di pulau Jawa dengan suhu permukaan laut di samudera Pasifik, sehingga terjadi pula perbedaan tekanannya yang mengakibatkan perubahan ketinggian permukaan air laut (sea surface height). Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi.

commit to user



BAB V PENUTUP V. 1. Kesimpulan Dari penelitian ini diperoleh beberapa kesimpulan, diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Dari hasil penelitian muka laut telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Dalam Solomon et al (2007) menunjukkan bahwa nilai sea level rise dari tahun 1993 – 2003 di kawasan pulau Jawa dalam rentang 0 – 3 mm/tahun. Dengan begitu nilai sea level rise dalam penelitian ini sesuai dengan nilai sea level rise yang ditunjukkan oleh Solomon et al (2007). 2. Terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya yang menunjukkan bahwa ketiga daerah tersebut dalam suatu wilayah perairan yang sama yaitu perairan laut utara pulau Jawa. Begitu juga terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi yang juga menunjukkan bahwa ketiga daerah tersebut dalam suatu wilayah perairan yang sama yaitu perairan laut selatan pulau Jawa.

3. Adanya korelasi antara data satelit altimetri dan data pasang surut yang ditunjukkan oleh grafik perbandingan dimana pada grafik tersebut terdapat kemiripan pola naik turun grafik. Hal ini menunjukkan bahwa grafik sea level rise dari data altimetri telah menunjukkan fenomena kenaikan muka laut dengan benar.

commit to user 42



4. Sea level rise di perairan laut pulau Jawa dipengaruhi oleh adanya fenomena El-Nino dan La-Nina di Samudera Pasifik yang berdekatan dengan garis katulistiwa. Hal ini terjadi karena perbedaan suhu air laut di Indonesia dengan di Samudera Pasifik. Dimana air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi akan bertekanan rendah sedangkan air laut yang mempunyai suhu lebih rendah akan bertekanan tinggi. Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi. Dengan adanya fenomena tersebut akan menaikkan tinggi permukaan air laut pada air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi. V. 2. Saran Dalam penelitian berikutnya terkait analisa sea level rise ini sebaiknya dilakukan : 1. Visualisasi sea level rise dalam bentuk kontur 2 dimensi. 2. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kemungkinan adanya fenomena-fenomena lain yang terjadi di lautan dan mempengaruhi perubahan kedudukan muka laut, misalnya pengaruh suhu dan arus laut.

commit to user

POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE

Recommend Documents