ANALISIS SIKLON TROPIS NARELLE 2013

MENGGUNAKAN MODEL WRF

FRINSA LINDIASFIKA

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

ii

iii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Siklon Tropis

Narelle 2013 menggunakan Model WRF adalah benar karya saya dengan arahan

dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada

perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya

yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam

teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut

Pertanian Bogor.

Bogor, Juli 2013

Frinsa lindiasfika

NIM G24090039

ii

ABSTRAK

FRINSA LINDIASFIKA. Analisis Siklon Tropis Narelle 2013 menggunakan

Model WRF. Dibimbing oleh AHMAD BEY dan YOPI ILHAMSYAH.

Siklon Narelle merupakan siklon tropis yang terjadi pada tanggal 8 hingga

14 Januari 2013 dan berlangsung di Samudra Hindia Selatan dekat perairan Nusa

Tenggara Timur (NTT) menuju perairan barat Australia. Tujuan dari penelitian ini

adalah menganalisis keterkaitan fluks panas permukaan dengan siklon Narelle

2013. Kekuatan hubungan antara fluks panas permukaan dan parameter siklon

Narelle dievaluasi dengan menggunakan koefisien korelasi. Model WRF

digunakan untuk menghasilkan parameter meteorologi yang bertanggung jawab

dalam pembentukan siklon pada tahap awal. Parameter tersebut meliputi tekanan,

fluks panas sensibel permukaan, fluks panas laten permukaan, kecepatan angin,

dan SST. Hasil penelitian menunjukkan bahwa fluks panas laten permukaan

sangat terkait dengan SST pada pembentukan siklon Narelle dengan koefisien

korelasi sebesar 0,89 dan fluks panas sensibel permukaan sangat terkait dengan

kecepatan angin dengan koefisien korelasi sebesar 0,88.

Kata kunci: Fluks Panas Permukaan, Siklon Tropis, WRF

ABSTRACT

FRINSA LINDIASFIKA. Understanding Tropical Cyclone Narelle 2013.

Supervised by AHMAD BEY dan YOPI ILHAMSYAH.

Narelle is a tropical cyclone which started on January 8 and decayed on

January 14 2013 and took place in the Southern Hindia Ocean near the Nusa

Tenggara Timur to the west of Australian coasts. The objective of this research is

to analyze the relationship of surface heat flux with a cyclones Narelle 2013. The

strength of relationship between surface heat flux and Narelle cyclone parameter

is evaluated using a correlation coefficient. WRF model is, then, utilized to

generate meteorological parameters which are responsible in the formation of the

cyclone at its earliest stage. The parameters include pressure, surface sensible heat

flux, surface latent heat flux, wind speed and SST. The result shows that surface

latent heat flux is related to SST in the formation of Narelle cyclone with

correlation coefficient of 0.89 and surface sensible heat flux is related to the wind

speed with a correlation coefficient of 0.88.

Keywords: Surface Heat Flux, Tropical Cyclones, WRF

iii

Skripsi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Sains

pada

Departemen Geofisika dan Meteorologi

ANALISIS SIKLON TROPIS NARELLE 2013

MENGGUNAKAN MODEL WRF

FRINSA LINDIASFIKA

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2013

iv

v

Judul Skripsi : Analisis Siklon Tropis Narelle 2013 Menggunakan Model WRF

Nama : Frinsa Lindiasfika

NIM : G24090039

Disetujui oleh

Prof Dr Ir Ahmad Bey

Pembimbing I

Yopi Ilhamsyah, SSi

Pembimbing II

Diketahui oleh

Dr Ir Rini Hidayati, MS

Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

vi

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas

segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang

dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah

siklon tropis, dengan judul Analisis Siklon Tropis Narelle 2013 Menggunakan

Model WRF.

Terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah turut

peran serta dalam penyusunan karya ilmiah ini, terutama kepada:

1 Prof Dr Ir Ahmad Bey dan Yopi Ilhamsyah, SSi., selaku pembimbing

skripsi atas diskusi, dukungan, membimbing, motivasi, dan telah

meluangkan waktu dalam kelancaran penyelesaian skripsi ini.

2 Soni Setiawan, Ssi, Msi., selaku staf dosen meteorologi dan penguji sidang.

3 Mama, Papa, dan adikku Mentari Karina, Cindy Permata Dewi yang

penulis sangat sayangi atas dukungan, do‟a dan kasih sayang yang telah

diberikan selama ini.

4 Panji Dewantoro, SKom., yang terkasih terimakasih atas pengorbanan, do‟a

dan dukungan selama ini.

5 Sahabat terbaik Dwi regina kost b (Vasty Overbeek, Sheila Aldila, Rini

Mallynur, Aminah Balfas, Riesna Apramilda, Astrid Miradyas, lyan

Lavista) atas bantuan, dukungan, dan bersedia direpotkan selama ini.

6 Sahabat kecil Ani dan Siska di Jakarta terimakasih atas dukungan dan

kecerianannya selama ini.

7 Seluruh dosen GFM yang sudah memberikan ilmu dan wawasannya.

8 Seluruh staf GFM atas semua bantuannya. Pa Pono (terimakasih atas

pinjaman buku perpustakaan), Pa Aziz (terimakasih atas bantuan untuk

semua urusan administrasi).

9 Teman satu bimbingan skripsi (I Wayan Sumerta Yasa, Normi Ardiani,

Dwi Putra), terimakasih atas bantuan, diskusi, dan bersedia direpotkan serta

memberi motivasi selama ini. Seluruh angkatan GFM 46 atas segala

bantuannya (Nowa, Kresna, Dieni, Wengky, Hijjaz, Nurjaman, dan teman-

teman 46 yang lain).

10 Ka Putri, Kak Fela, terimakasih atas bantuan, nasehat, dukungan dan

bersedia direpotkan selama ini.

11 Indri dan Meta terimakasih atas kebersamaan dan keceriaanya selama di

asrama TPB A2 kamar 214.

Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Juli 2013

Frinsa Lindiasfika

vii

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL vi

DAFTAR GAMBAR vi

DAFTAR LAMPIRAN vi

PENDAHULUAN 1

Latar belakang 1

Tujuan penelitian 2

TINJAUAN PUSTAKA 2

Konsep dasar fluks panas permukaan pada pembentukan siklon tropis 2

Konsep dasar siklon tropis dan syarat pembentukannya 3

Penelitian mengenai pengaruh fluks panas permukaan serta

intensitas pembentukan siklon tropis 5

METODE 6

Bahan 6

Alat 6

Prosedur analisis data 6

Analisis pembentukan siklon tropis 6

Hubungan antara fluks panas permukaan dengan siklon tropis 7

Track dan status siklon Narelle menggunakan data observasi dan model 8

HASIL DAN PEMBAHASAN 10

Gambaran umum wilayah kajian 10

Pembentukan siklon Narelle 10

Hubungan antara fluks panas permukaan dengan siklon Narelle 12

Perbandingan antara track dan status siklon Narelle data observasi dan

model 13

Koreksi model WRF untuk analisis siklon tropis 14

SIMPULAN DAN SARAN 16

Simpulan 16

Saran 17

DAFTAR PUSTAKA 17

LAMPIRAN 19

RIWAYAT HIDUP 26

viii

DAFTAR TABEL

1 Skala saffir-simpson 8

2 Nilai korelasi (r) fluks panas laten permukaan dengan tekanan,

kecepatan angin, dan SST 12

3 Nilai korelasi (r) fluks panas sensibel permukaan dengan tekanan,

kecepatan angin, dan SST 12

4 Parameter fisik yang digunakan pada model WRF 15

DAFTAR GAMBAR

1 Fluks yang mempengaruhi heat budget permukaan 2

2 Variasi diurnal dari heat budget permukaan 3

3 Diagram alir metode 9

4 Hasil keluaran model WRF pada pembentukan siklon Narelle 11

5 Data SST pada pembentukan siklon Narelle 11

6 Perbandingan track dan status kejadian siklon Narelle 8 – 14 Januari

2013 13

7 Perbandingan data kecepatan angin model dan observasi pada

pembentukan siklon Narelle 8 – 14 Januari 2013 14

DAFTAR LAMPIRAN

1 Data hasil keluaran model WRF pada pembentukan siklon Narelle 19

2 Perbandingan data kecepatan angin dan status siklon Narelle dari model

dan observasi 20

3 Simulasi fluks panas laten permukaan pada pembentukan siklon Narelle

berdasarkan hasil keluaran model WRF menggunakan perangkat lunak

VAPOR 21

vi

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Fluks panas merupakan transfer banyaknya panas persatuan luas per satuan

waktu yang dipengaruhi oleh suhu udara, suhu permukaan, dan tahanan

aerodinamik (Davies 2010). Pertukaran panas antara laut dan atmosfer di tandai

dengan perpindahan panas sensibel dan panas laten. Fluks panas sensibel biasanya

memberikan kontribusi pada peningkatan atau penurunan suhu atmosfer. Fluks

panas laten dari penguapan menjadi sumber energi utama untuk menggerakkan

intensitas siklon tropis di laut yang diikuti dengan angin kencang dan penurunan

tekanan permukaan (Sumber energi ini dimanfaatkan untuk kondensasi dan

penggabungan awan konvektif yang terkonsentrasi di dekat pusat siklon atau inti

hangat) (Raharjo et al 2010). Siklon tropis hanya dapat tumbuh dan berkembang

di perairan tropis dan sub tropis yang hangat dengan kelembaban udara yang

tinggi.

Daerah tropika merupakan daerah yang lebih intensif menerima radiasi

matahari dan menerima dua kali penyinaran tegak lurus dalam setahun, perbedaan

penyinaran radiasi tersebut menyebabkan suhu permukan laut menjadi naik

sehingga terbentuk pusat tekanan rendah yang dapat memicu terjadinya siklon

tropis yang dimulai dengan gangguan tropis seperti, depresi tropis, badai tropis,

dan siklon tropis. Siklon tropis yang terjadi pada masing-masing samudra sangat

bervariasi. Lebih dari dua pertiga dari total siklon terjadi di Belahan Bumi Utara

(BBU), sekitar setengah dari jumlah tersebut terjadi di atas lautan Pasifik Utara

bagian barat, sekitar seperempat di atas lautan Pasifik Utara bagian timur,

seperenam di atas lautan Atlantik Utara, dan sekitar seperdelapan di atas lautan

Hindia Utara. Di antara siklon yang terjadi di Belahan Bumi Selatan (BBS),

hampir setengahnya terbentuk di atas perairan di sebelah utara Australia, sepertiga

di atas lautan Indonesia Selatan dan seperempat di atas lautan Pasifik Selatan

(Neiburger 1995).

Penelitian mengenai pengaruh fluks panas permukaan dan karakteristik

pembentukan siklon tropis telah dilakukan beberapa peneliti, Gao dan Chiu

(2010) yang meneliti fluks panas laten permukaan dan curah hujan terkait dengan

prediksi kecepatan intensitas siklon tropis di Pasifik Barat Laut. Gao dan Chiu

(2010) mendapatkan bahwa dengan model regresi linier dari sistem prediksi

intensitas siklon tropis (STIPER) dari Badan Meteorologi Jepang dengan

memasukkan parameter fluks panas laten sangat berpengaruh terhadap intensitas

siklon dan menunjukkan analisis yang cukup baik untuk menganalisis prakiraan

intensitas siklon tropis. Asrianti (2012) meneliti kajian beberapa siklon tropis

khususnya di daerah samudra pasifik barat dan mendapatkan frekuensi kejadian

siklon tropis di BBU yaitu sekitar 320 siklon tropis lebih besar daripada frekuensi

kejadian siklon tropis di BBS sekitar 132 siklon tropis. Oleh karena itu, perlu

dilakukan kajian mengenai keterkaitan fluks panas dengan intensitas siklon tropis

yang terjadi pada awal Januari 2013 di Samudra Hindia bagian Selatan sehingga

dapat diketahui seberapa besar pengaruhnya di wilayah kajian tersebut.

2

Tujuan Penelitian

1. Menganalisis pembentukan siklon Narelle 2013 di Samudra Hindia

bagian Selatan menggunakan model WRF

2. Mendapatkan hubungan fluks panas permukaan dengan siklon Narelle

2013

3. Mendapatkan track dan status siklon Narelle menggunakan observasi dan

model

TINJAUAN PUSTAKA

Konsep Dasar Fluks Panas Permukaan pada Pembentukan Siklon

Tropis

Menurut Davies (2010), fluks panas diukur dengan perubahan dalam suhu

yang membawa efek pada sensor dari daerah kajian. Insiden fluks panas dapat

mengatur suhu, baik bidang stabil atau bidang temperatur transien dalam sensor.

Berdasarkan Stull (2000) pada siang hari, radiasi netto menghantarkan

panas ke permukaan bumi melalui fluks yang merupakan keseimbangan dari tiga

flux permukaan. Transportasi turbulent sensible heat ke udara (sensible heat flux

(TH) disebut dengan fluks panas), transportasi turbulent latent heat flux ke udara

(latent heat flux (TE) biasa disebut sebagai penguapan dari permukaan), molecular

conduction flux dalam tanah (TG). Pada malam hari terjadi sebaliknya, radiasi

netto melepaskan panas dari permukaan bumi ke atmosfer.

Gambar 1 Fluks yang mempengaruhi heat budget permukaan. (a) Saat siang

hari pada permukaan vegetasi. (b) Malam hari pada permukaan

vegetasi. (c) Efek oasis hangat, adveksi udara kering lebih dingin,

permukaan lembab. (d) Siang hari di atas sebuah gurun. Sumber :

Stull (2010)

Pada gambar 1 diterangkan, bahwa ketiga fluks tersebut harus

menyeimbangkan fluks dari permukaan. Secara matematis Stull (2010)

menjelaskan keseimbangan tersebut :

.................. (1)

3

atau secara kinematis :

.................. (2)

dengan satuan unit Wm-2

pada rumus pertama dan satuan unit Kms-1

pada rumus

kedua. Selanjutnya diterangkan pada gambar 2 mengenai variasi harian dari heat

budget permukaan ketiga fluks tersebut.

Gambar 2 Variasi diurnal dari heat budget permukaan. Sumber : Stull (2010)

Pada pendekatan yang lebih baik, fluks permukaan tanah sebanding dengan

fluks radiasi netto, dalam bentuk dinamik dan kinematik :

.................. (3)

................... (4)

X = 0.1 selama siang hari dan X = 0.5 pada malam hari.

Siklon tropis terbentuk secara ekslusif di atas lautan tropis dan hilang ketika

melewati daratan. Hal ini dikarenakan berkurangnya fluks panas permukaan di

atas tanah. Karena puncak fluks panas permukaan hanya terjadi di luar dan di

bawah “mata siklon”, ketika bergerak menuju daratan intensitas badai cukup

tinggi meskipun sebagian besar hilang ketika sampai ke daratan. Fluks panas

permukaan berperan sebagai sumber energi bagi siklon tropis. Pada model

numerik siklon tropis, biasanya suhu permukaan laut diperlukan sebagai kondisi

batas dan intenstitas besaran siklon tropis, dan juga angin berpengaruh terhadap

intensitas siklon. Kedua pendekatan parameter tersebut biasa digunakan untuk

analisis model numerik karena paling berpengaruh terhadap pembentukan siklon

tropis (Schade & Emanuel 1999).

Pada penelitian Raharjo et al. (2008) juga menjelaskan bahwa fluks panas

permukaan menjadi sumber energi utama siklon tropis dari laut yang diikuti

dengan angin kencang dan penurunan tekanan permukaan. Sumber energi ini

dimanfaatkan untuk kondensasi dan penggabungan awan konvektif yang

terkonsentrasi di dekat pusat siklon atau inti hangat.

Konsep Dasar Siklon Tropis dan Syarat Pembentukannya

Siklon tropis adalah sistem tekanan udara rendah yang berskala sinoptik

yang terbentuk di daerah tropis dan dipicu oleh pergerakan panas dari Samudra

dengan wilayah perawanan konvektif dan kecepatan angin maksimum setidaknya

4

mencapai 34 knot pada lebih dari setengah wilayah yang melingkari pusatnya,

serta bertahan setidaknya enam jam. Siklon tropis terbentuk di atas lautan luas

yang umumnya mempunyai suhu permukaan air laut hangat, lebih dari 26,5 °C.

Angin kencang yang berputar di dekat pusatnya mempunyai kecepatan angin lebih

dari 63 km/jam.

Tjasyono (2000) menjelaskan awal mula muncul siklon tropis adalah

sebagai gangguan tropis, apabila kecepatan angin meningkat menjadi sekitar 20

knot dan terdapat satu isobar tertutup atau lebih maka gangguan tropis berubah

menjadi depresi tropis, sedangkan apabila kecepatan angin mengingkat antara 34

knot dan 64 knot dan terdapat beberapa isobar tertutup di sekitar mata maka

depresi tropis berubah menjadi badai tropis. Kemudian apabila kecepatan angin

melebihi 64 knot maka badai meningkat menjadi siklon tropis.

Penamaan siklon tropis berbeda pada setiap wilayah di dunia. Menurut

Lynch dan Cassano (2006) di Samudera Pasifik bagian Timur dan Samudera

Atlantik bagian Utara disebut Hurricane. Sedangkan menurut Ahrens (2009) di

Samudera Hindia disebut Cyclone dan di Australia disebut Tropical cyclone dan

di Pasifik Barat Laut disebut Typhoon. Badai dewasa memiliki diameter berkisar

dari 100 km sampai 1500 km. Biasanya bertekanan kurang dari 970 mb dengan

kecepatan meningkat antara 50 sampai 100 m/s pada dekat pusatnya. Pada daerah

pusat itu sendiri anginnya lemah yaitu sekitar 5 m/s atau bahkan kurang

(Neiburger 1995). Pusat siklon terdapat inti panas yang disebut mata siklon. Mata

siklon memiliki diameter antara 10 hingga 100 km. Mata siklon merupakan

daerah bebas awan (Tjasyono 1999).

Siklon tropis mengalami perkembangan sampai menjadi topan dalam waktu

beberapa hari. Siklon tropis dapat terus menjadi topan dewasa selama jangka

waktu dua minggu atau lebih, sampai siklon tersebut bergerak ke atas daratan atau

keluar daerah lintang tropika (Neiburger 1995).

Gray (1975) menjelaskan terdapat beberapa parameter yang memicu terjadi

nya pembentukan siklon. Di antaranya :

1. Terdapat air laut yang hangat dengan temperatur sekitar 26,5 oC hingga

kedalaman tertentu (sekitar 50 meter). Air hangat inilah yang berperan

sebagai „bahan bakar‟ bagi mesin pembangkit energi panas siklon tropis.

2. Vortisitas yang besar pada troposfer bawah. Vortisitas ditimbulkan oleh

konvergensi yang berperan sebagai „pompa primer‟ untuk menyediakan

massa, momentum dan uap air pada lapisan troposfer bawah untuk

membentuk awan cumulus. Jadi siklon tropis hanya terbentuk pada

wilayah luas yang terjadi vortisitas di troposfer bawah.

3. Peranan rotasi bumi (gaya coriolis). Gaya coriolis merupakan gaya semu

yang terjadi akibat rotasi bumi. Hal ini karena dalam pembentukan siklon,

diperlukan gaya semu coriolis untuk mengimbangi gradien tekanan. Tanpa

adanya gaya coriolis, daerah tekanan rendah tidak akan dapat terus

dipertahankan. Secara matematis :

C = 2Vω sin ɵ .................. (5)

C = gaya coriolis;

V = kecepatan partikel udara relatif terhadap bumi

(kecepatan angin);

ω = laju rotasi bumi (2 Π rad / 24 jam);

ɵ = lintang tempat;

5

2ω sin ɵ disebut sebagai parameter coriolis yang menunjukan bahwa

ketika lintang tempat semakin tinggi maka nilainya semakin besar.

Sehingga di ekuator parameter coriolis bernilai nol. Jadi siklon tropis tidak

terbentuk pada lintang 4o - 5

o dari ekuator.

4. Peranan Shear angin vertikal yang rendah di antara permukaan dan bagian

atas troposfer. Siklon tidak terbentuk jika pada lapisan 950 mb dan 200 mb

terjadi shear vertikal yang lebih besar dari 10 m/s atau ketika pada lapisan

200-500 mb terjadi kecepatan relatif untuk pergerakan kumpulan awan

yang lebih besar dari 5 m/s. Shear angin vertikal yang besar akan

mengacaukan atau mengganggu siklon tropis yang baru saja terbentuk

atau mencegah terjadinya pembentukan siklon tropis. Jika siklon tropis

telah terbentuk, shear angin vertikal akan memperlemah atau

menghancurkan siklon tropis tersebut dengan mengganggu konveksi yang

terjadi di pusat siklon.

5. Pengaruh permukaan hingga suhu potensial ekivalen di lapisan troposfer

bagian tengah. Pembentukan siklon terkait dengan moist bouyancy

potential atau besarnya lapisan perbatas atmosfer hingga troposfer tengah.

Bouyancy yang representatif yaitu perbedaan antara permukaan dan

lapisan 500 mb.

6. Peranan kelembaban pada troposfer tengah. Parameter kelembaban

bervariasi dari 0 hingga 1. Perkembangan siklon tidak terjadi jika

kelembaban pada lapisan 500- 700 mb kurang dari 40%. Faktor ini

meningkat secara linear hingga 1 pada kelembaban antara lapisan 700-500

mb mencapai 100% atau parameter kelembaban = jika RH adalah antara

40% dan 70%. Jadi siklon tropis hanya terbentuk dalam wilayah dengan

kelembaban (RH) relatif tinggi pada troposfer tengah.

Penelitian Mengenai Pengaruh Fluks Panas Permukaan serta

Intenstitas Pembentukan Siklon Tropis

Beberapa penelitian telah dilakukan terkait dengan pembentukan dan

intensitas siklon tropis. Diantaranya penelitian yang dilakukan oleh Gao dan Chiu

(2010) yang meneliti fluks panas laten permukaan dan curah hujan terkait dengan

prediksi kecepatan intensitas siklon tropis di Pasifik Barat Laut. Gao dan Chiu

(2010) mendapatkan bahwa dengan model regresi linier dari sistem prediksi

intensitas siklon tropis dari Badan Meteorologi Jepang dengan memasukkan

parameter fluks panas laten sangat berpengaruh terhadap intensitas siklon dan

menunjukkan analisis yang cukup baik untuk menganalisis prakiraan intensitas

siklon tropis.

Emanuel (2004) mengenai energetik dan struktur dari siklon tropis,

menjelaskan bahwa siklus energi sangat mempengaruhi peningkatan suhu air laut

yang terjadi pada inti pusat siklon atau biasa disebut dengan “eyewalls” dan

besaran nya menurun saat melewati daratan. Pada inti pusat siklon atau “eyewalls”

dijelaskan bahwa fluks panas juga mempengaruhi intensitas siklon, tekanan dan

kecepatan angin yang berpengaruh terhadap besarnya fluks tersebut. Diluar

“eyewalls” angin permukaan juga mengontrol fluks permukaan yang keluar

menuju lapisan perbatas dan menyeimbangkan gerakan dengan pendingan

adiabatik, sejumlah konvektif panas, dan pendingan radiasi.

6

Penelitian yang dilakukan oleh Schade dan Emanuel (1999) mengenai efek

lautan pada intensitas siklon tropis, penggabungan model badai tropis yang

dibangun dengan mengunakan model axisymmetrik dan model tiga lapisan laut.

Apabila intensitas siklon bergerak secara konstan dalam keadan statis di laut,

maka dapat digunakan sebagai analisis intensitas siklon yang berpengaruh

terhadap interaksi lautan. Digambarkan dengan interaksi feedback dari suhu muka

laut, dapat mengurangi intensitas siklon tropis sebesar 50%. Hasil tersebut

merupakan cara baru mengenai peran lautan untuk membatasi intensitas siklon

tropis.

METODE

Bahan

Bahan yang dibutuhkan adalah data dari situs

http://weather.unisys.com/hurricane/index.php berupa data kejadian siklon tropis

per-enam jam dari tangal 8 Januari 2013 jam 00.00 UTC sampai tanggal 14

Januari 2013 jam 18.00 UTC dengan resolusi spasial 10 x 10 km, data NCEP

Final Analysis (FNL) dengan 1˚ latitude x 1˚ longitude grids dengan format grib2

dari situs http://Rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/ berupa data global untuk penelitian

atmosferik dan geosains bulan Januari 2013, serta data dari situs

http://iridl.ldeo.columbia.edu/SOURCES/NOAA/.NCDC/.ERSST/.version3b/.sst/

dataselection.html berupa data harian Sea Surface Temperature (SST) dari tanggal

8 Januari hingga 14 Januari 2013.

Alat

Alat yang diperlukan adalah personal komputer yang disertai dengan

perangkat lunak model WRF ARW versi 3.3, VAPOR User Interfae – [Visualizer

No. 0], microsoft word, microsoft excel, dan minitab 15.

Prosedur Analisis Data

Prosedur analisis data pada penelitian ini terbagi menjadi tiga bagian.

Pertama analisis pembentukkan siklon Narelle 2013, kedua mendapatkan

hubungan antara fluks panas permukaan dengan pembentukan siklon tropis

dengan parameter cuaca seperti tekanan, kecepatan angin, dan SST, dan ketiga

mendapatkan track dan status siklon Narelle dari observasi dan model.

Analisis Pembentukan Siklon Tropis

Pada prosedur analisis data ini, digunakan model WRF dalam menganalisis

pembentukan siklon tropis. Weather Research and Forecasting (WRF)

merupakan model yang diperlukan untuk prakiraan cuaca yang memberikan

solusi yang cukup baik. Di antara parameter-parameter data cuaca dan iklim yang

dapat diprakirakan, parameter curah hujan merupakan parameter yang paling

7

sukar diprakirakan, karena curah hujan melibatkan berbagai parameter data cuaca

lainnya seperti suhu, kecepatan angin, tekanan, kelembaban. Untuk prakiraan

keadaan masa datang sirkulasi cuaca dari pengetahuan keadaan saat ini yaitu

dengan menggunakan persamaan-persamaan dinamik baik terhadap ruang maupun

waktu. Kemudian dilengkapi dengan beberapa komponen seperti keadaan awal

cuaca dan syarat batas, sekumpulan persamaan-persamaan prediksi yang saling

terkait yang menghubungkan variabel-variabel medan, suatu metode integrasi

persamaan-persamaan tersebut dalam waktu untuk memperoleh keadaan masa

datang dari variabel-variabelnya (Subarna 2008). Berikut adalah langkah dari

analisis ini :

1. Pengumpulan dan penyusunan data

Mengunduh data kejadian siklon Narelle 2013 di kawasan Samudra Hindia

bagian Selatan dari situs http://weather.unisys.com/hurricane/index.php, data

kejadian siklon digunakan sebagai acuan untuk mengunduh data dari situs

http://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/ yang merupakan data global NCEP Final

Analysis (FNL) untuk penelitian atmosferik dan geosains. Selanjutnya, data

tersebut diolah dengan perangkat lunak model WRF ARW versi 3.3.

2. Pengelompokkan Data

Data kejadian siklon tropis per-enam jam pada tanggal 8 Januari jam 00.00

UTC sampai 14 Januari jam 18.00 UTC tahun 2013 disusun berdasarkan nama

siklon dan waktu kejadiannya serta lokasi tempat terjadinya siklon berdasarkan

wilayah Samudra, sehingga setiap siklon dapat diketahui posisi bujur dan lintang

waktu terjadinya siklon tropis.

3. Pengolahan Data

Data diolah dengan perangkat lunak model WRF ARW versi 3.3 dengan

melakukan pemotongan domain wilayah kajian dari data global NCEP Final

Analysis (FNL) yang diunduh dari situs http://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/

setelah data dibandingkan dengan kejadian siklon yang ingin dikaji. Dalam

penelitian ini digunakan 1 domain dengan ukuran 1o x 1

o, lalu cropping wilayah

kajian. Data analisis yang digunakan dalam penelitian ini adalah data siklon

Narelle yang terjadi di Samudra Hindia bagian Selatan pada tanggal 8 Januari

sampai 14 Januari 2013. Hasil keluaran model WRF kemudian diolah dengan

menggunakan perangkat lunak VAPOR User Interface – [Visualizer No. 0]

sehingga didapat profil dua dimensi kejadian siklon Narelle 2013 di wilayah

kajian tersebut.

Hubungan antara Fluks Panas Permukaan dengan Siklon Tropis

Pada prosedur analisis untuk mengetahui hubungan antara fluks panas

permukaan dengan siklon Narelle digunakan analisis korelasi pada minitab 15,

yaitu antara fluks panas permukaan sebagai variabel (Y) dan parameter

meteorologi pembentuk siklon Narelle sebagai variabel (X), sehingga dapat

diketahui keeratan hubungan di antara kedua variabel tersebut.

Koefisien korelasi sederhana (r) adalah suatu ukuran arah dan kekuatan

hubungan linier antara dua variabel bebas (X) dan variabel terikat (Y), dengan

ketentuan nilai r berkisar dari harga (-1≤ r ≤ +1) (Walpole 1995). Apabila nilai r =

-1 artinya korelasinya negatif sempurna (menyatakan arah hubungan antara

parameter meteorologi pembentuk siklon tropis (X) dan fluks panas permukaan

8

(Y) adalah negatif dan sangat kuat), r = 0 artinya tidak ada korelasi, r = 1 berarti

korelasinya sangat kuat dengan arah yang positif.

Track dan Status Siklon Narelle Mengunakan Data Observasi dan Model

Prosedur untuk mengetahui hasil track siklon Narelle dari model

mengunakan perangkat lunak ArcGIS 9.3 dari letak koordinat terjadinya siklon

tersebut. Menggunakan Unisys Weather (2013) didapatkan hasil track siklon

Narelle dari observasi, sehingga akan terlihat perbandingan track diantara

keduanya. Perbandingan status siklon Narelle observasi dengan model, mengacu

pada intensitas siklon tropis berdasarkan skala saffir-simpson yang menggunakan

pendekatan nilai kecepatan angin.

Tabel 1 Skala Saffir-Simpson. Sumber : Unisys Weather (2013)

Tipe Kategori Tekanan (Mb) Kec. Angin

(Knot)

Kec. Angin

(m/s)

Kec. Angin

(mph)

Tropical

Depression TD ---- <34 <17 <39

Tropical Strom TS ---- 34-63 17-32 39-73

Huricane 1 >980 64-82 32-41 74-95

Huricane 2 965-980 83-95 42-48 96-110

Huricane 3 945-965 96-112 48-56 111-130

Huricane 4 920-945 113-135 57-68 131-155

Huricane 5 <920 >135 >68 >135

9

Diagram Metode

Mulai

Data Kejadian Siklon

dari situs http://

weather.unisys.com/

hurricane/index.php

Bandingkan dengan

data global dari situs

http://Rda.ucar.edu/

datasets/ds083.2/

Kelompokkan data berdasarkan

nama siklon dan waktu

kejadiannya

Pengolahan data dengan perangkat

lunak VMware Player Fedora 14

untuk Weather Research and

Forecasting (WRF)

Data selesai di

running

Pengolahan data dengan

perangkat lunak VAPOR

ya

tidak

Analisis korelasi antara fluks

panas permukaan dengan

Parameter Pembentuk Siklon

Narelle

Selesai

Analisis perbandingan track dan

status siklon Narelle mengunakan

data observasi dan model

Gambar 3 Diagram alir metode

10

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambaran Umum Wilyah Kajian

Siklon Narelle merupakan badai tropis yang terjadi di Samudera Hindia

Selatan dekat perairan Nusa Tenggara Timur (NTT) menuju perairan barat

Australia yang berlangsung pada tanggal 8 hingga 14 Januari 2013. Secara

geografis yang diamati pada penelitian ini yaitu 110 - 120 0BT, dan 11-30

0LS.

Data Kejadian siklon tropis pada penelitian ini adalah hasil data keluaran model

WRF yaitu data 6 jam-an yang terjadi pada tanggal 8 Januari jam 00.00 UTC

hingga 14 Januari 2013 jam 18.00 UTC pada wilayah Samudra Hindia Selatan.

Pembentukan Siklon Narelle

Siklon Narelle terjadi pada tanggal 8 Januari hingga 14 Januari 2013.

Penamaan dari Siklon Narelle mengikuti tempat terjadinya kejadian siklon

tersebut yaitu pada bagian barat perairan australia (Ahrens 2009). Siklon Narelle

mengalami perkembangan sampai menjadi topan dewasa dalam waktu kurang

lebih 7 hari hingga bergerak keluar lintang tropika.

Berdasarkan hasil data yang didapatkan dari keluaran model WRF dengan

parameter cuaca dan parameter fisik untuk melihat terbentuknya siklon tropis,

bahwa nilai parameter meteorologi yang terjadi pada pembentukan siklon berubah

besarannya mengikuti waktu kejadian siklon Narelle. Pada gambar 4, dijelaskan

bahwa pada tanggal 8 Januari jam 00.00 UTC awal terbentuknya depresi hingga

menjadi badai tropis pada nilai fluks panas laten permukaan, fluks panas sensibel

permukaan, dan kecepatan angin terus meningkat hingga terjadinya siklon tropis

kemudian melemah kembali menjadi badai tropis sampai berubah menjadi depresi

tropis pada tanggal 14 januari 2013 jam 18.00 UTC.

Pada gambar 4 juga terlihat bahwa nilai fluks panas laten lebih besar

dibandingkan nilai fluks panas sensibel. Hal ini dikarenakan fluks panas laten

permukaan bercampur dengan penguapan untuk kondensasi dan penggabungan

awan konvektif yang terkonsentrasi di dekat pusat siklon atau inti hangat sebagai

sumber penggerak intensitas siklon Narelle. Seperti halnya nilai fluks panas, awal

pembentukan siklon Narelle, nilai kecepatan angin juga meningkat hingga

perubahan status dari siklon tropis menjadi badai tropis menurun sampai

pembentukan siklon Narelle berakhir pada tanggal 14 Januari 2013 jam 18.00

UTC.

Berbeda dengan nilai tekanan pada siklon Narelle terjadi sebaliknya, yaitu

pada tanggal 8 Januari awal pembentukan depresi tropis sampai menjadi badai

tropis menurun, hingga pada saat siklon tropis mulai berubah menjadi badai tropis

pada tanggal 12 Januari, nilai tekanan meningkat sampai berakhir terjadinya

depresi tropis pada tanggal 14 Januari jam 18.00 UTC. Merujuk pada Raharjo et

al. (2008) mengatakan bahwa pada saat terjadi siklon tropis akan terjadi

penurunan tekanan permukaan pada siklon tropis diikuti dengan peningkatan

kecepatan angin. Pada awal pembentukan siklon Narelle nilai kecepatan angin

meningkat tetapi nilai tekanan pada siklon tersebut menurun hingga siklon

11

berubah status menjadi badai tropis, menuju status depresi tropis yang terjadi

sebaliknya nilai kecepatan angin menurun tetapi nilai tekanan meningkat.

Gambar 4 Hasil keluaran model WRF pada siklon Narelle 2013

Gambar 5 Data SST pada pembentukan siklon Narelle 2013

0200400600800

1000120014001600

0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12

8-Jan-13 9-Jan-13 10-Jan-13

11-Jan-13

12-Jan-13

13-Jan-13

14-Jan-13

(Wm

-2)

Time (UTC)

Surface Latent Heat Flux Surface Sensible Heat Flux

900920940960980100010201040106010801100

1015202530354045505560

0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12

8-Jan-13 9-Jan-13 10-Jan-13

11-Jan-13

12-Jan-13

13-Jan-13

14-Jan-13

P (

mb

)

M (

m/s

)

Time (UTC)

Kecepatan Angin Pressure

25

26

27

28

29

30

8-Jan-13 9-Jan-13 10-Jan-13 11-Jan-13 12-Jan-13 13-Jan-13 14-Jan-13

SS

T (

oC

)

Time (UTC)

12

Pada gambar 5, dijelaskan nilai SST pada awal pembentukan siklon Narelle

melebihi suhu diatas 26oC yaitu memenuhi syarat terbentuknya siklon tropis.

Menurut Gray (1968) bahwa pembentukan siklon tropis akan dihasilkan pada

perairan yang memiliki suhu diatas 26oC pada permukaan. Selanjutnya nilai SST

menurun mengikuti perubahan status siklon Narelle hingga berakhirnya

pembentukan siklon Narelle pada tanggal 14 Januari jam 18.00 UTC.

Hubungan antara Fluks Panas Permukaan dengan Siklon Narelle

Pada analisis penelitian ini, untuk melihat hubungan antara fluks panas

permukaan dengan parameter meteorologi pembentuk siklon Narelle 2013 yaitu

menggunakan pendekatan analisis korelasi. Terdapat dua fluks panas untuk

melihat keterkaitannya dengan siklon Narelle yaitu fluks panas laten permukaan

dan fluks panas sensibel permukaan. Kedua fluks tersebut akan dianalisis besaran

korelasinya dengan parameter pembentuk Siklon Narelle. Pada Raharjo et al.

(2008) dijelaskan bahwa fluks panas menjadi sumber energi utama untuk

menggerakkan siklon tropis dari laut yang diikuti dengan angin kencang, suhu

yang meningkat, dan penurunan tekanan permukaan.

Tabel 2 Nilai korelasi (r) fluks panas laten permukaan dengan tekanan,

kecepatan angin, dan SST

Parameter Fluks Panas Laten Permukaan

Tekanan (mb) -0,466

Kecepatan Angin (m/s) 0,842

SST (oC) 0,886

Bahwa tekanan mempunyai korelasi negatif yang kurang kuat dengan fluks

panas laten permukaan, sedangkan kecepatan angin, dan SST mempunyai korelasi

positif yang kuat dengan fluks panas laten permukaan. Kemudian yang paling

berkorelasi dengan fluks panas laten permukaan adalah SST, artinya yang paling

terkait dengan fluks panas laten permukaan sebagai sumber energi untuk

menggerakan intensitas siklon Narelle yaitu SST. Hubungan antara fluks panas

sensibel permukaan dengan tekanan, kecepatan angin, dan SST dijelaskan pada

Tabel 3 :

Tabel 3 Nilai korelasi (r) fluks panas sensibel permukaan dengan tekanan,

kecepatan angin, dan SST

Parameter Fluks Panas Sensibel Permukaan

Tekanan (mb) -0,486

Kecepatan Angin (m/s) 0,876

SST (oC) 0,854

Fluks panas sensibel permukaan mempunyai korelasi negatif yang kurang

kuat dengan tekanan tetapi mempunyai korelasi positif yang kuat dengan

kecepatan angin dan SST, kemudian yang paling berkorelasi diantara ketiga

13

variabel tersebut adalah kecepatan angin, dijelaskan bahwa variabel tersebut

sangat terkait dengan fluks panas sensibel permukaan untuk memberikan

kontribusi pada peningkatan atau penurunan suhu atmosfer yang membantu

pembentukan siklon Narelle.

Berdasarkan analisis penelitian ini, dijelaskan bahwa yang sangat

berhubungan dengan fluks panas permukaan untuk membantu pembentukan

siklon Narelle adalah kecepatan angin dan SST. Hal ini juga diperkuat Gray

(1968), mengungkapkan bahwa energi panas yang ideal untuk membentuk siklon

tropis akan dihasilkan pada perairan yang memiliki suhu diatas 26oC pada

permukaan hingga kedalaman 60 meter. Emanuel (1988) mengungkapkan bahwa

peningkatan kekuatan siklon tropis seiring dengan meningkatnya suhu muka laut.

Meskipun suhu muka laut berperan penting dalam pembentukan siklon tropis,

Evans (1991) mengungkapkan bahwa jika hanya variabel suhu muka laut maka

belum cukup kuat untuk mempengaruhi intensitas dan frekuensi pertumbuhan

siklon tropis, diperlukan variabel-variabel atmosfer dinamis seperti kecepatan

angin dan tekanan yang mempengaruhi.

Perbandingan antara Track dan Status Siklon Narelle Data Observasi

dan Model

Perbandingan antara track dan status siklon Narelle data observasi dan

model dapat dilihat pada gambar 6, track dan status siklon model menunjukan

kemiripan dengan track dan status siklon data observasi yang berlangsung pada

tanggal 8 sampai 14 Januari 2013. Hal ini dikarenakan letak koordinat terjadinya

siklon Narelle observasi berdekatan dengan koordinat terjadinya siklon Narelle

model. Pada awal pembentukan siklon Narelle status antara model dan observasi

memiliki perbedaan yaitu status siklon model adalah depresi tropis sedangkan

status siklon Narelle observasi adalah badai tropis. Tetapi perubahan badai tropis

menjadi siklon tropis terjadi pada waktu yang sama yaitu tanggal 9 Januari jam

06.00 UTC. Perubahan status siklon menjadi badai tropis antara model dengan

observasi terjadi pada waktu yang berbeda dan observasi menunjukkan perubahan

status yang lebih cepat dari model, tetapi berakhir dengan status observasi

intensitas siklon tropis yang sama dengan model yaitu menjadi depresi tropis

pada tanggal 14 Januari jam 18.00 UTC.

Gambar 6 Perbandingan track dan status kejadian siklon Narelle 8 – 14

Januari 2013.

14

Gambar 7 Perbandingan data kecepatan angin model dan observasi pada

pembentukan siklon Narelle 8 – 14 Januari 2013

Berdasarkan Unisys Weather (2013), perbandingan status intensitas siklon

mengacu pada skala saffir-simpson menggunakan pendekatan nilai kecepatan

angin model dan observasi seperti ditunjukan pada gambar 7. Pada gambar 7

terlihat bahwa hasil data kecepatan angin model mendekati dengan hasil data

kecepatan angin observasi, dapat dijelaskan dari awal-awal pembentukan dan

akhir pembentukan yang memiliki nilai kecepatan angin yang saling mendekati

diantara keduanya sehingga memiliki status pembentukan yang sama yaitu depresi

tropis. Perbedaannya terjadi pada puncak pembentukan siklon Narelle yaitu

puncak nilai kecepatan angin model lebih cepat terjadi dibandingkan dengan

puncak terjadinya siklon Narelle observasi.

Koreksi Model WRF untuk Analisis Siklon Tropis

Pada dasarnya model WRF diperuntukan untuk lingkungan riset dan

operasional yang dilengkapi dengan studi dinamika secara ideal, prediksi cuaca

numerik dengan fisis secara penuh, simulasi kualitas udara dan iklim regional. Di

Indonesia sendiri WRF banyak di digunakan untuk keperluan prakiraan cuaca

oleh instansi terkait seperti BMKG dan LAPAN dengan komputer berkelompok

secara sistem kluster dan paralel. Selain itu, BMKG telah melakukan

perkembangan dengan menggunakan perangkat lunak model WRF ARW versi 3.3

yang telah dikembangkan oleh National Cooperation Atmospheric Research

(NCAR) sehingga dapat digunakan oleh personal komputer.

Pada penelitian ini, untuk melakukan analisis siklon Narelle menggunakan

model WRF diperlukan suatu proses pengelohan data dengan melibatkan

komputasi parameter WRF yang difokuskan pada bagian fisik. Pemanggilan

fungsi persamaan bertujuan untuk merepresentasikan kategori yang dipilih pada

parameter WRF. Hal tersebut mempermudah melakukan penggambaran kondisi

atmosfer yang sangat dinamis. Seperti pada tabel 4 yang menjelaskan komponen

parameter fisik yang digunakan untuk menganalisis siklon Narelle.

1015202530354045505560

0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12 0 12

8-Jan-13 9-Jan-13 10-Jan-1311-Jan-1312-Jan-1313-Jan-1314-Jan-13

Kec

epa

tan

An

gin

(m

/dt)

Time (UTC)

Observasi Model

15

Tabel 4 Parameter Fisik yang digunakan pada Model WRF

Parameter fisik

Kode

pada

model

WRF

Keterangan

mp_physic1 3 WRF single Moment (WSM) 3-class

cu_physics2 1 kain-fritsch

sf_sfclay_physics3 1 MM5 similarity

sf_surface_physics3 2 NOAH

bl_pbl_physics4 1 YSU

ra_lw_physics5 1 Rapid Radiative Transfer

ra_sw_physics5 1 Dudhia

1 Microphysics; 2 Cumulus parameterizations; 3 Surface physics; 4 Planetary boundary layer

physics; 5 Atmospheric radiation physics

Terdapat 5 parameter fisik pada model WRF meliputi microphysics,

cumulus parameterizations, surface physics, planetary boundary layer physics,

dan atmospheric radiation physics. Microphysics merupakan skema fisik yang

menunjukkan proses fase pencampuran. Pada analisis tersebut dipilih parameter

WSM 3 yang menjelaskan skema sederhana dari fase pembentukan es dan fase

campuran sehingga variabel yang terlibat meliputi es dan salju (Skamarock et al

2008). Cumulus parameterizations merupakan skema fluks massa untuk

pemodelan skala meso. Berdasarkan Rizkiana et al. (tanpa tahun) pemilihan

parameter kain-fritsch yang merupakan skema yang dirancang bertujuan

menyusun ulang massa udara sehingga CAPE dapat digunakan. Model awan

diformulasikan menjadi dettrainment-entrainment dengan parsel bouyancy yang

dihitung sebagai fungsi dari parsel yang tercampur dengan lateral antara

lingkungan dan updraft. Skema ini memuat proses fisik awan yang sangat lengkap

dalam parameterisasi konvektif dan memiliki parameter downdraft sehingga

memungkinkan simulasi lebih baik untuk respon skala meso dan memungkinkan

untuk sebagian besar skema.

Surface physics merupakan model yang menggambarkan kondisi teresterial

yang melibatkan model permukaan lahan multi-layer yang terdiri dari model

termal dan model kelembaban vegetasi serta tanah termasuk didalamnya salju dan

es di lautan. Termasuk dalam sub parameter surface physics meliputi NOAH dan

MM5 similarity. NOAH merupakan skema kelembaban dan penutupan kanopi

tanah hingga 4 layer sedangkan MM5 similarity merupakan skema yang

ditekankan pada fungsi stabilitas untuk menghitung koefisien pertukaran untuk

panas, kelembaban, dan momentum (Skamarock et al 2008). Planetary boundary

layer physics yang menggunakan parameter YSU yang merupakan skema yang

menekankan pada skema K non lokal dengan lapisan eksplisit entraintment.

Atmospheric radiation physics merupakan model radiasi yang terjadi di atmosfer

meliputi radiasi gelombang panjang dan radiasi gelombang pendek. Parameter

Rapid Radiative Transfer merupakan parameter fisik dari radiasi gelombang

panjang yang melibatkan pengaruh uap air, ozon, CO2, dan gas serta kedalaman

awan. Dudhia merupakan parameter fisik dari radiasi gelombang pendek yang

menggambarkan keterkaitan radiasi yang jatuh dengan fluks panas, hamburan

udara, absorbsi uap air dan albedo awan.

16

Kelebihan dari model WRF adalah dapat membangkitkan data dengan

menghasilkan keluaran data dengan rentang waktu yang sangat rapat atau sesuai

dengan kebutuhan yang digunakan untuk memprakirakan cuaca. Selain itu,

kelebihan dari model WRF ini juga dapat digunakan untuk analisis pembentukan

siklon tropis, data estimasi yang di bangkitkan menggunakan model WRF cukup

baik untuk digunakan. Hasil keluaran data model WRF tersebut digunakan untuk

simulasi pembentukkan siklon tropis dengan data keluaran parameter fisik dan

cuaca yang ingin dikaji.

Di antara parameter-parameter data cuaca dan iklim yang dapat

diprakirakan meliputi suhu, kecepatan angin, tekanan, kelembaban dan parameter

fisika seperti data fluks panas laten dan vortisitas. Kekurangan dari model WRF

adalah membutuhkan waktu yang cukup lama dalam memproses data sehingga

membutuhkan personal komputer yang mempunyai memori yang cukup besar.

Selain itu, karena keterbatasan kemampuan komputasi menyebabkan masalah-

masalah fisika cuaca tidak semua tersedia, maka tidak mungkin menggunakan

hanya satu tipe model yang dapat menangkap cukup fenomena pada semua skala.

Seperti data SST yang digunakan dalam analisis penelitian ini yang tidak tersedia

dalam model, sehingga harus mengunduh data observasi dari NOAA pada waktu

kejadian siklon yang sama sesuai dengan wilayah kajian tersebut. Kemudian

diperlukan suatu keahlian dalam menggunakan perangkat lunak LINUX

dikarenakan model WRF ini dijalankan menggunakan perangkat lunak tersebut.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Fluks panas sensibel maupun fluks panas laten permukaan sangat terkait

dengan siklon Narelle 2013. Hal ini ditunjukkkam oleh analisis korelasi antara

fluks panas sensibel maupun fluks panas laten permukaan dengan parameter

meteorologi yaitu tekanan, kecepatan angin, dan SST. Parameter tersebut

dibangkitkan menggunakan model WRF pada waktu kejadian siklon Narelle dari

tanggal 8 hingga 14 Januari 2013, sehingga diketahui dari analisis korelasi

tersebut bahwa yang paling terkait dengan fluks panas permukaan dan siklon

Narelle adalah kecepatan angin dan SST. Kedua Fluks tersebut digunakan sebagai

sumber energi untuk menggerakkan intensitas siklon Narelle 2013 di laut dengan

kondensasi dan penggabungan awan konvektif yang terkonsentrasi di dekat pusat

siklon atau inti hangat.

Perbandingan track siklon model dengan observasi memiliki kemiripan, hal

ini dikarenakan letak koordinat di antara keduanya berdekatan. Status siklon

observasi dengan model memiliki perbedaan status di awal pembentukan tetapi

perubahan dari badai tropis menjadi siklon tropis memiliki waktu yang sama dan

juga pada akhir pembentukan siklon tropis yaitu sama-sama berakhir dengan

status depresi tropis.

17

Saran

Siklon tropis yang digunakan untuk analisis sebaiknya menggunakan lebih

dari satu siklon tropis wilayah kajian dan waktu yang lebih lama, agar data yang

didapat bervariatif. Diperlukan komputer cluster maupun personal komputer yang

mempunyai memori yang besar agar tidak membutuhkan waktu yang lama dalam

me-running model.

DAFTAR PUSTAKA

Ahrens CD. 2009. Meteorology Today: An Introduction to Weather, Climate, and

the Environment ninth edition. US : Brooks Cole.

Asrianti P. 2012. Kajian beberapa karakteristik siklon tropis [skripsi]. Bogor (ID):

Institut Pertanian Bogor.

Davies JH. 2010. Earth‟s surface heat flux. Solid Earth. 1:5-24.

Emanuel KA. 1988. The maximum intensity of hurricanes. Atmospheric Science.

45(7):1143-1155.

Emanuel K. 2004. Tropical cyclone energetics and structure. In Atmospheric

Turbulence and Mesoscale Meteorology. UK : Cambridge University.

Evans JL. 1993. Sensitivity of tropical cyclone intensity to sea surface

temperature. Journal of Climate. 6(6):1133-1140. doi:10.1175/1520-0442.

Gao S, Chiu LS. 2010. Surface latent heat flux and inner-core rainfall associated

with rapidly intensifying tropical cyclone intensity prediction over Western

North Pasific. International Archives of the Photogrammetry, Remote

Sensing and Spatial Information Science. 38(8):981-984.

Gray WM. 1968. Global view of the origin of the tropical disturbance and storms.

Monthly Weather Review. 96(10):669-700.

Gray WM. 1975. Tropical cyclone genesis. Atmospheric Science Paper no. 234 .

Colorado (US) : Colorado State University.

[IRI] International Research Institute. 2013. Climate data library [internet]. [diacu

2013 Februari 4]. Tersedia pada:

http://iridl.ldeo.columbia.edu/SOURCES/NOAA/.NCDC/.ERSST/.version3

b/.sst/dataselection.html.

Lynch AH, Cassano JJ. 2006. Applied Atmospheric Dynamics. US : John Wiley &

Sons Inc.

Neiburger. 1995. Memahami Lingkungan Atmosfer Kita. Volume ke-2. Purbo,

Ardina, penerjemah. Bandung (ID): ITP Pr. Terjemahan dari:

Understanding our atmospheric environment.

Radjab AF. 2011. Kolam hangat di samudera Pasifik bagian Barat dan

pengaruhnya terhadap pertumbuhan siklon tropis [tesis]. Jakarta (ID):

Universitas Indonesia.

Raharjo A, Radjawane IM, Setiawan A. 2010. Variabilitas kejadian siklon tropis

di samudra Hindia bagian Selatan. Ilmu Kelautan. 1:1-8.

Rizkiana D, Josephine, Syahidah M, Ameldam P, Arida V. tanpa tahun.

Perbandingan skema parameterisasi dalam simulasi cuaca numerik

menggunakan model ARW-WRF studi kasus hujan ekstrim di Balikpapan 5

18

Juli 2008 [internet]. [diacu 2013 Juli 7]. Tersedia pada:

http://weather.meteo.itb.ac.id/content/paper.php.

[RDA] Research Data Archive. 2013. Data for atmospheric and geosciences

research [internet]. [diacu 2013 Februari 1]. Tersedia pada:

http://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/.

Schade LR, Emanuel KA. 1999. The ocean‟s effect on the intensity of tropical

cyclones: results from a simple coupled atmosphere–ocean model.

Atmospheric Sciences. 56: 642-651.

Skamarock WC, Klemp JB, Dudhia J, Gill DO, Barker DM, Duda MG, Huang

XY, Wei W, Power JG. 2008. A Description of the Advanced Research

WRF Version 3. Colorado (US) : National Center for Atmospheric Research

Mesoscale dan Microscale Meteorology Division.

Subarna D. 2008. Simulasi cuaca daerah Padang. Berita Dirgantara. 9(3) : 61-65.

Tjasyono B. 1999. The impact of tropical storms on the weather over Indonesia.

Conference Proceedings. Weather Modification Technical Service Unit.

Jakarta (ID) : Agency for Assesment and Aplication of Technology.

Tjasyono B. 2000. Pengantar Geosains. Bandung (ID) : Penerbit ITB.

Walpole ER. 1995. Pengantar Statistika. Edisi 3. Jakarta (ID) : PT Gramedia

Pustaka Utama.

Weather Unisys. 2013. Huricane data [internet]. [diacu 2013 Februari 1]. Tersedia

pada: http://weather.unisys.com/hurricane/index.php.

19

LAMPIRAN

Lampiran 1 Data hasil keluaran model WRF pada pembentukan siklon Narelle

Contoh perhitungan :

Pada tanggal 8 Januari jam 00.00 UTC :

Kecepatan Angin = √ = √ = 14.36 m/s = 14 m/s

Keterangan : u = angin zonal (m/s)

V = angin meridional (m/s)

Tanggal Waktu

Fluks Panas

Laten

Permukaan

(Wm-2)

Fluks Panas

Sensibel

Permukaan

(Wm-2)

Tekanan

(mb)

Angin

Zonal

(m/s)

Angin

Meridional

(m/s)

Kec.

Angin

Model

(m/s)

SST

(oC)

08-Jan-13 0 548 202 1100 10 10.3 14 29.82

6 677 172 1010 15.7 10.9 19

12 900 213 999 16.5 12.7 21

18 1100 316 988 16.8 18.6 25

09-Jan-13 0 1240 386 978 19.5 21.2 29 29.77

6 1290 433 976 24.3 27.8 37

12 1450 447 965 29 28.2 40

18 1490 490 953 33.2 28.8 44

10-Jan-13 0 1500 458 943 38.9 31.3 50 29.72

6 1350 496 942 39.6 32.2 51

12 1190 378 942 41.3 38.3 56

18 1333 457 931 43.1 38.3 58

11-Jan-13 0 1120 364 933 41.1 28.3 50 28.96

6 1010 453 931 40.7 21.3 46

12 945 349 944 39.5 20.9 45

18 885 264 955 37.3 17.6 41

12-Jan-13 0 856 244 956 29.6 16 34 27.6

6 703 166 967 26.9 15 31

12 694 153 956 24.8 10 27

18 501 112 956 24.4 4.42 25

13-Jan-13 0 330 99 967 21.2 4.64 22 26.72

6 155 87,3 966 18.2 4.42 19

12 143 35,2 976 16.1 4.91 17

18 89.4 14,6 986 10.7 9.81 15

14-Jan-13 0 75.2 11,6 987 7.25 13.2 15 25.07

6 43.5 8,24 996 5.11 15.2 16

12 39.9 5,24 997 2.07 11.4 12

18 0.02 0,05 1010 1.56 12 12

20

Lampiran 2 Perbandingan data kecepatan angin dan status siklon Narelle dari

model dan observasi

NO Time

Observasi Model Kec.

Angin

Observasi

(m/s)

Kec.

Angin

Model

(m/s)

Status (Obsv) Status (Model)

LAT LON LAT LON

1 08-01-00Z -11.8 119.9 -11.5 119 18 14 TROPICAL

STORM DEPRESSION

2 08-01-06Z -12 119 -12 119.1 18 19 TROPICAL

STORM TROPICAL STORM

3 08-01-12Z -12.4 118.4 -13.5 118.3 23 21 TROPICAL

STORM TROPICAL STORM

4 08-01-18Z -12.7 117.5 -14 117 28 25 TROPICAL

STORM TROPICAL STORM

5 09-01-00Z -12.5 117 -14.5 116.9 31 29 TROPICAL

STORM TROPICAL STORM

6 09-01-06Z -12.6 116.5 -14.7 116 33 37 CYCLONE-1 CYCLONE-1

7 09-01-12Z -13.1 116.3 -14.8 115 36 40 CYCLONE-1 CYCLONE-2

8 09-01-18Z -13.5 115.9 -15 114.5 38 44 CYCLONE-1 CYCLONE-3

9 10-01-00Z -14 115.7 -15.3 115 38 50 CYCLONE-1 CYCLONE-3

10 10-01-06Z -14.4 115.7 -15.8 115.5 38 51 CYCLONE-1 CYCLONE-3

11 10-01-12Z -15.1 115.5 -16 114.8 41 56 CYCLONE-1 CYCLONE-3

12 10-01-18Z -16.2 114.9 -17 114 43 58 CYCLONE-2 CYCLONE-4

13 11-01-00Z -17 114.4 -17.3 113.8 49 50 CYCLONE-2 CYCLONE-3

14 11-01-06Z -17.1 113.7 -18.4 113 56 46 CYCLONE-3 CYCLONE-2

15 11-01-12Z -17.7 113.1 -18.5 112.5 59 45 CYCLONE-4 CYCLONE-2

16 11-01-18Z -18.3 112.6 -18.7 112.3 59 41 CYCLONE-4 CYCLONE-1

17 12-01-00Z -18.4 112.1 -20 113 59 34 CYCLONE-4 CYCLONE-1

18 12-01-06Z -18.7 111.8 -20.8 113.5 56 31 CYCLONE-3 TROPICAL STORM

19 12-01-12Z -19.5 111.6 -22 112.5 51 27 CYCLONE-3 TROPICAL STORM

20 12-01-18Z -20.2 111.9 -26.5 112 46 25 CYCLONE-2 TROPICAL STORM

21 13-01-00Z -20.5 111.7 -26.9 109.3 41 22 CYCLONE-1 TROPICAL STORM

22 13-01-06Z -21.2 110.7 -27 109.5 38 19 CYCLONE-1 TROPICAL STORM

23 13-01-12Z -23.2 110 -27.5 109 28 17 TROPICAL

STORM TROPICAL STORM

24 13-01-18Z -25.4 109.7 -28 108.3 23 15 TROPICAL

STORM DEPRESSION

25 14-01-00Z -28.1 109.9 -28.3 108 18 15 TROPICAL

STORM DEPRESSION

26 14-01-06Z -29.9 109.5 -29 107.5 15 16 DEPRESSION DEPRESSION

27 14-01-12Z -30.5 109 -29.5 107 13 12 DEPRESSION DEPRESSION

28 14-01-18Z -31 108.5 -30 106.5 10 12 DEPRESSION DEPRESSION

21

Lampiran 3 Simulasi fluks panas laten permukaan pada pembentukan siklon

Narelle berdasarkan hasil keluran model WRF menggunakan

perangkat lunak VAPOR

8 Januari jam 00

8 Januari jam 06

8 Januari jam 12

8 Januari jam 18

9 Januari jam 00

9 Januari jam 06

22

9 Januari jam 12

9 Januari jam 18

10 Januari jam 00

10 Januari jam 06

10 januari jam 12

10 Januari jam 18

23

11 Januari jam 00

11 Januari jam 06

11 Januari jam 12

11 Januari jam 18

12 Januari jam 00

12 Januari jam 06

24

12 Januari jam 12

12 Januari jam 18

13 Januari jam 00

13 Januari jam 06

13 Januari jam 12

13 Januari jam 18

25

14 Januari jam 00

14 Januari jam 06

14 Januari jam 12

14 Januari jam 18

26

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Medan pada tanggal 20 Juni 1991, putri dari Bapak

Rinaldi dan Ibu Nusalty Sofyan. Penulis merupakan anak pertama dari tiga

bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Keluarga Widuri dan pada tahun

yang sama penulis diterima sebagai mahasiswa pada Program Studi Meteorologi

Terapan, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor, melalui jalur Undangan Seleksi

Masuk IPB (USMI). Pada tahun ke-2 di IPB penulis mengambil Minor Ekonomi

Sumberdaya, Departemen Ekonomi dan Sumberdaya Lingkungan, Fakultas

Ekonomi dan Manajemen, IPB.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah mengikuti himpunan

mahasiswa agrometeorologi (Himagreto) masa kepengurusan 2010/2011 dan

tahun 2011/2012, unit kegiatan mahasiswa Agria Swara IPB masa kepengurusan

2010/2011. Penulis pernah tergabung dalam kepanitiaan Meteorologi Interaktif

(Metrik), Gebyar Nusantara (Genus), Massa Perkenalan Departemen (MPD) tahun

2011, IPB Art Contest (IAC) tahun 2011 dan 2012, dan Penanggung Jawab lomba

seni suara pada pekan seni mahasiswa daerah (Peksimida) di Jakarta dan pekan

seni suara mahasiwa nasional (Peksiminas) di Lombok Nusa Tenggara Barat

sebagai perwakilan IPB tahun 2012. Penulis juga pernah menjuarai Aerobik di

Acara Lomba Aerobik TPB tahun 2010.

26