Proseding Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya

Sabtu, 21 November 2015

Bale Sawala Kampus Universitas Padjadjaran, Jatinangor

FB-19

AKTIVITAS BORNEO VORTEX SEBAGAI PEMICU HUJAN EKSTRIM

PENYEBAB BANJIR TANGGAL 6 DESEMBER 2010 DI TARAKAN,

KALIMANTAN UTARA

YOSAFAT DONNI HARYANTO

*1, SIGIT HADI PRAKOSA

2

1)Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Jalan Perhubungan I Nomor 5 Komplek Meteo DEPHUB, Pondok Betung, Bintaro

2)Stasiun Klimatologi Yogyakarta

Jl. Kabupaten Km. 5.5, Duwet, Sendangadi, Mlati, SlemanDaerah Istimewa Yogyakarta

Abstrak. Banjir yang terjadi di wilayah Tarakan pada tanggal 6 Desember 2010, akibat adanya

hujan yang sangat lebat atau ekstrim. Kejadian hujan ekstrim terjadi pada tanggal 5 Desember

2010 mulai pukul 16.25 UTC sampai dengan 20.10 UTC atau pada tanggal 6 Desember 2010

mulai pukul 00.25 WITA sampai dengan 04.10 WITA dan pada tanggal yang sama curah hujan

kembali turun pada pukul 02.30 UTC hingga 03.40 UTC atau pukul 10.30 WITA sampai dengan

11.40 WITA. Tercatat total hujan harian tertinggi sebesar 121,5 mm yang disertai badai guntur

dengan arah dan kecepatan angin sekitar 1200 10 knots, tekanan udara sebesar 1007,6 mb. Efek

langsung yang ditimbulkan dari banjir tersebut sangat beraneka ragam dan tentu saja banyak

menghambat aktivitas keseharian masyarakat wilayah Tarakan. Aktifitas borneo vortex sebagai

pemicu hujan ekstrim penyebab banjir di Tarakan. Dengan ketiga indikator yang mendukung

adanya identifikasi borneo vortex yaitu OLR, tekanan udara dan vortisitas. Aktifitas borneo vortex

mempengaruhi pola konvergensi di daerah sekitar Tarakan, dimana pola konvergensi ini akan

menimbulkan konveksi kuat. Selanjutnya, konveksi kuat akan mengakibatkan terbentuknya awan

konvektif (Awan Cb). Awan Cb tersebut yang menyebabkan hujan lebat disertai badai guntur

sehingga di wilayah Tarakan terjadi banjir pada tanggal 6 Desember 2010.

Kata kunci : Awan Cb, Banjir, Borneo Vortex, Hujan Ekstrim

Abstract. Flooding that occurred in the area of Tarakan on December 6, 2010, as a result of heavy

rain or extreme. Rain events extreme occurred on December 5, 2010 starting at 16:25 UTC to

20:10 UTC, or on December 6, 2010 starting at 00:25 pm until 4:10 pm and on the same date

precipitation back down at 02:30 UTC to 03:40 UTC or 10:30 pm until 11:40 pm. Recorded the

highest daily rainfall total of 121.5 mm with thunderstorms with wind direction and speed about

1200 10 knots, the air pressure of 1007.6 mb. The direct effect of the flood is very diverse and of

course a lot of people's daily activities inhibit Tarakan region. Activity Borneo vortex as a trigger

extreme rains cause flooding in Tarakan. With all three indicators that support the identification of

Borneo vortex that OLR, air pressure and vortices. Borneo vortex activity affecting the pattern of

convergence in the area around Tarakan, where the pattern of this convergence will lead to strong

convection. Furthermore, strong convection will result in the formation of convective clouds

(Cloud Cb). The Cb clouds that cause heavy rain and thunderstorms to the region Tarakan floods

on December 6, 2010.

Keywords: Cloud Cb, Flood, Borneo Vortex, Extreme Rain

* email : yosafatdonni@gmail.com

FB-20 Yosafat Donni Haryanto dan Sigit Hadi Prakosa

1. Pendahuluan

Skala regional atau monsun merupakan faktor utama dalam membentuk variasi curah hujan di wilayah Indonesia karena sirkulasinya tetap mengikuti gerak semu matahari. Faktor sinoptik memberikan pengaruh yang signifikan dalam hal variasi cuaca. Skala sinoptik adalah fenomena meteorologi yang terjadi pada periode satu hari sampai dengan satu minggu dengan jarak 100 km hingga 5000 km [1]. Salah satu fenomena skala sinoptik yang daerah pembentukannya relatif tetap di bagian barat pulau Kalimantan adalah Borneo Vortex [2][3][4]. Dalam peta cuaca Indonesia, fenomena alam ini biasa dikenal dengan nama “Eddy Kalimantan”. Aktifitas Borneo Vortex telah mengakibatkan peningkatan curah hujan. Hal ini dibuktikan oleh Juneng, dkk (2007) menyebutkan bahwa fenomena Borneo Vortex telah mengakibatkan hujan ekstrim dan banjir besar di Malaysia pada 9-11 Desember 2004 [3]. Kejadian yang sama juga terjadi pada Desember 2006 dan Januari 2007 [4] serta 8-11 Januari 2009 dan 13-18 Januari 2010 [5]. Di Indonesia dilakukan oleh Prabowo (2011) yaitu menganalisis anomali curah hujan musiman di Sumatera Utara [6]. Hasilnya anomali curah hujan di atas normal terjadi pada bulan Desember-Februari sebagai akibat dari aktifitas siklonik di Kalimantan. Prakosa (2013) menyatakan bahwa secara umum, Borneo Vortex meningkatkan curah hujan di wilayah Indonesia bagian barat dan tengah, kecuali Kalimantan bagian selatan, Jawa, dan Nusa Tenggara [10]. Posisi wilayah Tarakan berada di Propinsi Kalimantan Utara. Secara geografis Tarakan terletak pada 03

0 19‟ 38” LU dan 117

0 34‟ 13” BT, dengan komponen

wilayah terdiri dari perairan, dataran, dan perbukitan. Pada tanggal 06 Desember 2010, Tarakan diguyur „hujan ekstrim‟ pada pukul 16.25 UTC atau sekitar 00.25 WITA hingga pukul 04.10 WITA dan kembali hujan dari pukul 10.30 - 11.40 WITA dengan jumlah curah hujan 121,5 mm. Hujan ekstrim atau secara hidrologi disebut sebagai „hujan sangat lebat‟ didefinisikan sebagai curah hujan yang memiliki intensitas sebesar >20 mm per jam atau > 100 mm per 24 jam atau hari [7]. Akibatnya dari kondisi curah hujan tersebut, maka banyak terjadi genangan air (banjir) di berbagai tempat wilayah Tarakan. Berdasarkan kondisi tersebut penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh aktivitas borneo vortex terhadap curah hujan ekstrim penyebab banjir terjadi pada tanggal 06 Desember 2010 di Tarakan Kalimantan Utara.

Aktivitas Borneo Vortex sebagai Pemicu Hujan Ekstrim Penyebab Banjir…. FB-21

Gambar1. Peta Pulau Tarakan

(Sumber: Peta Tematik Indonesia)

2. Data dan Metode

2.1. Data

Data yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut

1. Data curah hujan observasi harian stasiun pengamatan dari Stasiun Meteorologi Juwata Tarakan tanggal 6 Desember 2010 waktu setempat. Data curah hujan observasi digunakan untuk mengetahui curah hujan ekstrim sebagai dampak dari pengaruh aktifitas borneo vortex.

2. Data Citra Satelit dari MTSAT (Multi-franctional Transport SATellite) yang digunakan untuk melihat adanya awan konvektif/awan Cb akibat aktivitas borneo vortex pada tanggal 5 Desember 2010 jam 18.00 UTC, 6 Desember 2010 jam 00, 06, dan 12 UTC menggunakan sensor infra red yang didownload melalui weather.is.kochi- u.ac.jp/sat/gms.sea/.

3. Data angin harian 925 mb dari NCEP (National Center for Enviromental Prediction) (www.esrl.noaa.gov/psd/data/) pada tanggal 5 Desember 2010 jam 18.00 UTC, 6 Desember 2010 jam 00, 06, dan 12 UTC. Data ini digunakan untuk mengidentifikasi kejadian borneo vortex, menentukan pusat vortex, vortisitas dalam mengetahui ukuran pusaran borneo vortex dan melihat daerah yang mengalami konvergensi kuat selama borneo vortex aktif [2].

4. Data OLR (Outgoing Longwave Radiation) dari NCEP (www.esrl.noaa.gov/psd/data) pada tanggal 5 Desember 2010 jam 18.00 UTC, 6 Desember 2010 jam 00, 06, dan 12 UTC. Data ini digunakan untuk mengetahui OLR di daerah pusaran siklonik borneo vortex.

5. Data tekanan udara permukaan dari NCEP (www.esrl.noaa.gov/psd/data) tanggal 5 Desember 2010 jam 18.00 UTC, 6 Desember 2010 jam 00, 06, dan 12 UTC. Data ini digunakan untuk mengetahui tekanan udara di daerah pusaran siklonik borneo vortex.

FB-22 Yosafat Donni Haryanto dan Sigit Hadi Prakosa

2.2. Metode Penelitian

1. Penentuan curah hujan ekstrim harian.

Hujan ekstrim atau secara hidrologi disebut sebagai „hujan sangat lebat‟ didefinisikan sebagai curah hujan yang memiliki intensitas sebesar >20 mm per jam atau > 100 mm per 24 jam atau hari [6]

2. Analisa kondisi awan. Analisa kondisi awan menggunakan citra satelit awan dimana pada citra tersebut yang menjadi fokus analisa adalah pembentuakn awan Cumulonimbus (Cb) yang terlihat berwarna terang, lebih tebal, batasnya lebih jelas, dan cakupan wilayahnya lebih sempit dibandingkan awan – awan stratiform. Awan Cb ini mudah dikenal sebagai wilayah dengan sel – sel yang terpisah serta permukaannya tidak rata (Sumber: satelit.bmkg.go.id).

3. Identifikasi borneo vortex Identifikasi dilakukan dengan melihat pola angin 925 mb pada tanggal 5 Desember 2010 jam 18 UTC dan tanggal 6 Desember 2010 jam 00, 06, dan 12 UTC. Dalam hal ini ada 3 syarat untuk mengidentifikasi adanya borneo vortex yaitu :

a. Pola sirkulasi angin yang berlawanan dengan arah jarum jam. b. Membentuk pola siklonik artinya sirkulasi angin menuju ke pusat

sirkulasi. c. Paling tidak ada 1 sirkulasi angin dengan kecepatan lebih dari 2 m/det

pada 4 titik kotak grid 2,5º x 2,5º dimana pusat borneo vortex berada ditengah-tengah kotak tersebut [2].

4. Analisa vortisitas. Sirkulasi tertutup atau pusaran siklonik selalu ditandai dengan adanya vortisitas. Demikian juga dengan borneo vortex. Vortisitas didefinisikan sebagai ukuran mikroskopis dari rotasi suatu fluida (dalam hal ini udara) pada suatu titik dan merupakan medan vektor [9]. Vortisitas hanya sebagai indikator pola siklonik jika nilainya positif maka siklonik.

5. Analisa tekanan udara permukaan. Tekanan udara permukaan juga merupakan indikator pola siklonik jika siklonik berarti tekanan udara didaerah tersebut rendah dibanding dengan daerah lain yang tekanannya lebih tinggi.

6. Analisa Kondisi OLR (Outgoing Longwave Radiation) Wilayah Indonesia sebagai daerah monsun mempunyai variasi OLR sangat besar dengan nilai tertinggi pada musim kemarau (liputan awan dan curah hujan sangat sedikit) sampai nilai terendah selama musim hujan (liputan awan besar dan curah hujan berlimpah) [8]. Dalam analisa OLR di daerah pusaran siklonik borneo vortex, jika OLR bernilai rendah maka tutupan awan di daerah tersebut sangat tebal, yang diidentifikasi sebagai awan konvektif/awan Cb.

Aktivitas Borneo Vortex sebagai Pemicu Hujan Ekstrim Penyebab Banjir…. FB-23

7. Analisa pola konvergensi. Konvergensi merupakan parameter sekunder yang dipilih untuk mengetahui salah satu pengaruh borneo vortex terhadap daerah disekitar pusat vortex. Dalam melakukan analisis parameter ini, dibuat spasial yang dikombinasikan dengan vektor angin 925 hPA untuk semua even borneo vortex dan masing-masing bulan yaitu Desember, Januari dan Februari [4]. Namun disini hanya bulan Desember saja yang dianalisis. Dari analisis vektor angin dan spasial konvergensi akan diketahui bila daerah yang mengalami pertemuan angin maka akan terjadi proses konvektif, dimana proses konvektif tersebut akan membentuk awan konvektif (Awan Cb) dan mengakibatkan hujan lebat.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan data - data parameter cuaca yang ada di Stasiun Meteorologi Juata Tarakan dengan terjadinya hujan ekstrim yang menimbulkan banjir dan genangan air yang cukup tinggi di Kota Tarakan tanggal 6 Desember 2010. Berikut disajikan data curah hujan, angin, dan tekanan udara yang tercatat di Stasiun Meteorologi Juata Tarakan.

Tabel 1. Data Curah Hujan Bulan Desember tanggal 06 Desember 2010 Stasiun Meteorologi Juata

Tarakan.

Curah Hujan

Angin

Tekanan Udara Peristiwa Cuaca Khusus Arah Kecepatan

121,5 mm 1200 10 knot 1007,6 mb Thunderstorm

(Sumber : Stasiun Meteorologi Juata Tarakan)

Dari Tabel.1 terlihat bahwa curah hujan dengan intensitas lebat (lebih dari 100 mm/hari) sebesar 121,5 mm yang tergolong ekstrim, dengan arah dan kecepatan angin 120

0 12 knots, Tekanan udara menunjukkan 1007,6 mb dan disertai

peristiwa cuaca khusus yaitu Thunderstorm.

Gambar2 menunjukkan, pada citra satelit MTSAT tanggal 5 Desember jam 18 UTC dan tanggal 6 Desember jam 00 UTC terlihat bahwa wilayah Tarakan diliputi awan hujan dengan tipe Cumulonimbus (Awan Cb) yang berbentuk terlihat warna terang, lebih tebal, batasnya lebih jelas, dan cakupan wilayahnya lebih sempit. Pada jam 18 UTC dan 00 UTC tersebut terjadi hujan lebat disertai badai guntur. Untuk jam 06 dan 12 UTC terlihat bahwa awan Cb sudah tidak berada di wilayah Tarakan.

FB-24 Yosafat Donni Haryanto dan Sigit Hadi Prakosa

Gambar 2. Citra satelit MTSAT pada jam 18 UTC tanggal 5 Desember 2010 dan jam 00, 06, dan

12 UTC tanggal 6 Desember 2010 (Sumber: http://weather.is.kochi-u.ac.jp/sat/gms.sea/).

Gambar 3. Komponen angin 925 hPA pada jam 18 UTC tanggal 5 Desember 2010 dan jam 00,

06, dan 12 UTC tanggal 06 Desember 2010.

Pada Gambar3. Menunjukkan bahwa tanggal 5 Desember 2010 jam 18 UTC (tanggal 6 Desember 2010 pukul 02.00 WITA) mulai teridentifikasi borneo vortex dengan pola angin memenuhi ketiga syarat sebagai berikut :

Aktivitas Borneo Vortex sebagai Pemicu Hujan Ekstrim Penyebab Banjir…. FB-25

a. Pola sirkulasi angin yang berlawanan dengan arah jarum jam. b. Membentuk pola siklonik artinya sirkulasi angin menuju ke pusat sirkulasi. c. Paling tidak ada 1 sirkulasi angin dengan kecepatan lebih dari 2 m/det pada 4

(Empat) titik kotak grid 2,5º x 2,5º dimana pusat borneo vortex berada di tengah-tengah kotak tersebut[2].

Gambar 4. Vortisitas pada jam 18 UTC tanggal 5 Desember 2010 dan jam 00, 06, dan 12 UTC

tanggal 06 Desember 2010.

Pada Gambar4. Vortisitas pada pusaran borneo vortex siklonik yang menunjukkan nilai positif yaitu 3 x 10

-5. Berdasarkan dari pola vektor angin (Gambar3) dan nilai

vortisitasnya (Gambar4) dapat dinyatakan bahwa Borneo Vorteks yang terbentuk cukup kuat. Kondisi ini memungkinkan terjadinya aktivitas konveksi yang cukup kuat dan memicu pertumbuhan awan - awan konvektif seperti awan Cb yang berpotensi menimbulkan hujan dengan intensitas normal sampai dengan lebat.

FB-26 Yosafat Donni Haryanto dan Sigit Hadi Prakosa

Gambar 5. Tekanan Udara Permukaan pada jam 18 UTC tanggal 5 Desember 2010 dan jam 00,

06, dan 12 UTC tanggal 06 Desember 2010.

Pada Gambar5. Menunjukkan tekanan udara permukaan di daerah pusat siklonik memiliki tekanan rendah dengan nilai 940 mb.

Gambar 6. OLR pada jam 18 UTC tangg al 5 Desember 2010 dan jam 00, 06, dan 12 UTC

tanggal 06 Desember 2010.

Pada Gambar6. Menunjukkan OLR berada di daerah sekitar pusat siklonik dengan

nilai 130/nilai terendah maka tutupan awan di daerah tersebut sangat tebal, yang

diidentifikasi sebagai awan – awan konvektif/awan Cb.

Aktivitas Borneo Vortex sebagai Pemicu Hujan Ekstrim Penyebab Banjir…. FB-27

Gambar 7. Pola Konvergensi Angin 925 hPA pada jam 18 UTC tanggal 5 Desember 2010 dan

jam 00, 06, dan 12 UTC tanggal 6 Desember 2010.

Pada Gambar7. Menunjukkan pola konvergensi angin lapisan 925 hPA terjadi di wilayah Tarakan pada tanggal 5 Desember 2010 jam 18 UTC ( tanggal 6 Desember 2010 jam 02.00 WITA ) dengan intensitas sedang (-0,4 x 10

-6 s/d -0,8 x

10 -6

), kemudian pada tanggal 6 Desember 2010 jam 00 UTC ( Jam 08.00 WITA)

konvergensi menguat dengan nilai -0,9 x 10 -6

s/d -1,2 x 10-5

. Pola konvergensi akan membentuk konveksi, selanjutnya akan membentuk awan hujan tipe Cumulonimbus, sehingga terjadi hujan lebat disertai badai guntur. Perkembangan selanjutnya dapat dilihat pada jam 06 dimana intensitas konvergensi mulai melemah ( -0,6 x 10

-6 s/d -0,3 x 10

-6 ) dan pada jam 12 UTC intensitas

konvergensi terlihat semakin lemah (-0,2 x 10-6

s/d 0).

Berdasarkan hasil analisa yang dilakukan didapatkan bahwa kondisi hujan lebat yang terjadi di wilayah Tarakan pada tanggal 6 Desember 2010 sangat dipengaruhi kondisi atmosfer disekitarnya. Borneo vortex muncul antara bulan November s/d Februari dengan periode terlama terjadi pada bulan Desember dimana pada bulan tersebut intensitas monsun paling aktif. Indikator lain yang membuktikan adanya borneo vortex adalah berdasarkan analisa OLR, dimana nilai OLR menunjukkan tutupan awan di daerah tersebut sangat tebal, yang diidentifikasi sebagai awan konvektif/awan Cb. Fenomena borneo vortex ini juga diperkuat dengan kondisi tekanan udara permukaan di daerah pusat siklonik yang memiliki tekanan dan vortisitas pada pusaran borneo vortex siklonik yang menunjukkan nilai positif.

Faktor lain bencana banjir yang terjadi di wilayah Tarakan disebabkan juga oleh adanya ketidakseimbangan antara aliran masuk (inflow) intensitas hujan yang lebih besar daripada aliran keluar (outflow) evapotranspirasi. Hal ini terjadi terutama karena semakin berkurangnya hutan/pemotongan bukit hutan dan sistem drainase/peresapan air yang semakin buruk akibat adanya semakin pesatnya

FB-28 Yosafat Donni Haryanto dan Sigit Hadi Prakosa

pembangunan gedung-gedung maupun infrastruktur sehingga jika terjadi hujan dengan intensitas yang tinggi akan menimbulkan genangan air dimana–mana akibat dari permukaan tanah yang tidak bisa menampung atau mengalirkan air dengan baik.

4. KESIMPULAN

Berdasarkan pada uraian pembahasan tersebut di atas, maka dapat disimpulkan seperti berikut :

1. Pemicu hujan ekstrim penyebab banjir di Tarakan adalah adanya aktifitas borneo vortex.

2. Aktifitas borneo vortex mempengaruhi pola konvergensi di daerah sekitar Tarakan, dimana pola konvergensi akan terjadi konveksi kuat yang dapat menimbulkan hujan ekstrim.

3. Borneo vortex terjadi secara periodik ancaman bencana banjir di wilayah Tarakan dapat terjadi secara periodik. Untuk pencegahan banjir paling tidak Pemerintah Daerah, tokoh masyarakat, beserta masyarakat Kota Tarakan harus dapat memberikan solusi dengan cara menanam kembali hutan yang telah ditebang, stop pemotongan bukit hutan, dan pembuatan kembali sistem drainase yang baik.

DAFTAR PUSTAKA

1. Pusat Meteorologi Publik BMKG. (2010): Prosedur Operasional Pelaksanaan

Peringatan Dini, Pelaporan dan Diseminasi Informasi Cuaca Ekstrim. Peraturan

Kepala Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika Nomor. Kep.009 Tahun

2010, Jakarta.

2. Chang, C.P., Harr, P.A., Chen, H.J. 2004: Synoptic Disturbances Over The

Equatorial South China Sea and Western Maritime Continent During Boreal

Winter. Mounthly Weather Review 133: 489-503

3. Juneng, L., Tangang, F., Reason, C.J.C. (2007): Numerical Case Study of An

Extreme Rainfall Event During 9–11 December 2004 Over The East Coast of

Peninsular Malaysia. Meteorology Atmospheric Physic 98, 81–98 (2007) DOI

10.1007/s00703-006-0236-1.

4. Juneng, L., Tangang, F. 2010: Long-Term Trends of Winter Monsoon Synoptic

Circulations Over The Maritime Continent: 1962–2007. Royal Meteorology

Society, Atmospheric Science Letter. 11: 199–203 (2010) DOI:

10.1002/asl.272.

5. Samah, A.A., Hai, S.O., Kumarsentharan, Nor, M.F. (2010): Borneo Vortex:

A Case Study of Multi-Scale Influences from Midlatitude Forcing, Topography

to Global Circulations.

6. Prabowo, A.A. (2011): Kajian Anomali Curah Hujan Musiman di Wilayah

Sumatera Bagian Utara. Tesis Magister Institut Teknologi Bandung.

7. Sosrodarsono, S. & K., Takeda. 2003. Hidrologi Untuk Pengairan. Cetakan

kesembilan. Pradnya Paramita, Jakarta, 226 hal.

8. Murakami, M.,Analisis of the deep convective activity over the western Pacific

and Southeast Asia,J.Meteor.Soc.Japan,61,77-90(1983).

Aktivitas Borneo Vortex sebagai Pemicu Hujan Ekstrim Penyebab Banjir…. FB-29

9. Holton, J.R. (1992): An Introduction to Dynamic Meteorology. Academic

Press, Inc. 1250 Sixth Avenue, San Diego, California 92101.

10. Prakosa, S.H. (2013). Kajian Dampak Borneo Vortex Terhadap Curah Hujan

Di Indonesia Selama Musim Dingin Belahan Bumi Utara. Tesis Magister

Institut Teknologi Bandung.