Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara...

download Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi Kasus: Soreang)

of 51

Transcript of Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara...

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    1/51

    IDENTIFIKASI KEJADIAN HUJAN EKSTREM

    BERDASARKAN DATA TROPICAL RAINFALL MEASURING

    MISSION(TRMM) SECARA TEMPORAL(Studi Kasus: Soreang)

    TUGAS AKHIRDisusun untuk Memenuhi Syarat Kurikuler

    Program Sarjana di Program Studi Meteorologi

    oleh:

    PRATIKTO ABISENO

    (12807006)

    PROGRAM STUDI METEOROLOGI

    FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN

    INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG

    2013

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    2/51

    LEMBAR PENGESAHAN

    TUGAS AKHIR DENGAN JUDUL

    IDENTIFIKASI KEJADIAN HUJAN EKSTREM BERDASARKAN DATA

    TROPICAL RAINFAL L MEASURING M ISSION(TRMM) SECARA

    TEMPORAL

    (Studi Kasus: Soreang)

    oleh:

    PRATIKTO ABISENO

    (12807006)

    Telah diperiksa dan disetujui:

    Bandung, Juni 2013

    Pembimbing

    (Drs. Zadrach L. Dupe, M.Si.)

    NIP: 195703221983031003

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    3/51

    Impian ada ditengah peluh, bagai bunga yang mekar secaraperlahanUsaha keras itu tak akan mengkhianatiImpian ada ditengah peluh, selalu menunggu agar iamenguncupSatu hari pasti sampai harapan terkabul(AKB48- Shonichi, Yasushi Akimoto)

    Aku persembahkan Tugas Akhir ini untuk Bapak dan Ibu serta

    seluruh keluargaku

    Pratikto Abiseno

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    4/51

    i

    IDENTIFIKASI KEJADIAN HUJAN EKSTREM BERDASARKAN DATA

    TROPICAL RAINFALL MEASURING M ISSION(TRMM) SECARA

    TEMPORAL

    (Studi Kasus: Soreang)

    Pratikto Abiseno

    (12807006)

    ABSTRAK

    Hujan Ekstrem merupakan salah satu fenomena meteorologi yang memiliki efek

    merusak paling parah dan dilaporkan bahwa hujan yang terjadi pada 17 November

    2012 di Soreang merupakan hujan terbesar yang pernah mereka alami dalam

    waktu beberapa tahun terakhir. Satelit Tropical Rainfall Measuring Mission

    (TRMM) merupakan satelit meteorologi yang menyediakan data curah hujan yang

    up-to-datedan dapat menunjukkan pola hujan yang cukup baik dan data TRMM

    3B42 merupakan data rain rate dengan selang waktu 3 jam yang selalu tersedia

    setelah bulan pengamatan. Dalam penelitian ini mengidentifikasi apakah kejadian

    pada tanggal 17 November 2012 di Soreang dapat dikategorikan sebagai hujan

    ekstrem dengan mencari probabilitas kejadian hujan ekstrem menggunakan

    metode Cumulative Distribution Function(CDF) dengan data TRMM yang telah

    dilakukan proses bias correction sebagai validasi terhadap data observasi.

    Probabilitas kejadian hujan pada tanggal 17 November 2012 secara harian adalahpada 1.86% dari seluruh data set dan secara 3 jam-an adalah pada 0.6% pada

    seluruh data set. Secara Musiman, probabilitas kejadian hujan pada tanggal 17

    November 2012 dengan selang waktu harian adalah 1.13% dan dengan selang

    waktu 3 jam-an adalah 0.94%, sehingga dapat dikatakan bahwa kejadian hujan

    dengan selang waktu 3 jam-an lebih ekstrem dibandingkan dengan selang waktu

    harian.

    Kata Kunci : Hujan ekstrem, Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)

    3B42, Cumulative Distribution Function(CDF), bias correction

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    5/51

    ii

    EXTREME RAINFAL L EVENT IDENTI FI CATION BASED ON TROPICAL

    RAINFALL MEASURING MI SSION (TRMM ) DATA TEMPORALLY

    (Case Study: Soreang)

    Pratikto Abiseno

    (12807006)

    ABSTRACT

    Extreme rainfall is one of the meteorological phenomenon that have the most

    severe damaging effects and reported that the rainfall that occurred on

    November 17, 2012 in Soreang was the biggest rain they had experienced in the

    last few years. Tropical Rainfall Measuring Mission satellite (TRMM) is a

    meteorological satellites that provide up-to-date rainfall data and can show a

    fairly good rainfall pattern and the TRMM 3B42 data is the rain rate data with an

    interval of 3 hours that always available after a month of observation. In this

    study to identify whether the incident on November 17, 2012 at Soreang can be

    categorized as extreme rain is by finding the probability of extreme rainfall events

    using the Cumulative Distribution Function (CDF) with the TRMM data that has

    been corrected by bias correction process as validation against observationaldata. Probability of rain occurrence on November 17, 2012 for the daily data is at

    1.86% of the entire data set and the 3-hourly data is at 0.6% of the entire data set.

    Comparising the Seasonal distribution data, probability of occurrence of rain on

    November 17, 2012 with a daily interval is 1.13% and with an interval of 3-hourly

    is 0.94%, so it can be said that the rain events with an interval of 3 hour-ly is

    more extreme than the daily interval .

    Keywords : Extreme rainfall, Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)

    3B42 data, Cumulative Distribution Function (CDF), bias correction

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    6/51

    iii

    KATA PENGANTAR

    Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas rahmat-Nya sehingga

    penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul Identifikasi kejadian

    hujan ekstrem berdasarkan data Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM)

    secara temporal (Studi kasus : Soreang). Keberhasilan penulis dalam

    penyelesaian tugas akhir ini juga tidak terlepas dari bantuan pikiran, tenaga, doa,

    dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis ingin mengucapkan terima

    kasih kepada :

    1. Bapak, Ibu, dan saudara-saudaraku yang senantiasa memberikan doa dan

    dukungan kepada penulis selama masa belajar di ITB,

    2.

    Bapak Drs. Zadrach L Dupe, M. Si selaku pembimbing yang telah banyak

    memberikan arahan, saran, kritikan, dan motivasi bahkan bantuan teknis

    kepada penulis,

    3.

    Bapak Tri Wahyu Hadi selaku dosen wali yang telah memberikan arahan dan

    motivasi selama proses perkuliahan,

    4. Bapak Edi Riawan M.Si dan Bapak M. Ridho Syahputra yang telah membantu

    secara teknis pengerjaan tugas akhir,

    5. Seluruh dosen dan staf administrasi Program Studi Meteorologi ITB serta

    asisten akademik yang telah memberikan Ilmu Pengetahuan dan membantu

    selama proses perkuliahan kepada penulis,

    Penulis menyadari bahwa dalam pengerjaan Tugas Akhir masih banyak

    kekurangan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari

    berbagai pihak untuk perbaikan Tugas Akhir ini. Penulis juga berharap Tugas

    Akhir ini dapat bermanfaat.

    Bandung, Juni 2013

    Penulis

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    7/51

    iv

    DAFTAR ISI

    Halaman

    ABSTRAK ............................................................................................................... i

    ABSTRACT.............................................................................................................. ii

    KATA PENGANTAR ........................................................................................... iii

    DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

    DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. vi

    DAFTAR TABEL ................................................................................................. vii

    BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................... 1-1

    1.1.

    Latar Belakang ............................................................................................ 1-1

    1.2. Identifikasi Masalah .................................................................................... 1-3

    1.3.

    Tujuan ......................................................................................................... 1-3

    1.4.

    Asumsi ........................................................................................................ 1-3

    1.5. Batasan Masalah ......................................................................................... 1-3

    1.6.

    Sistematika Pembahasan ............................................................................. 1-4

    BAB 2 KAJIAN PUSTAKA ............................................................................... 2-1

    2.1.

    Analisis Nilai Ekstrem ................................................................................ 2-1

    2.1.1.

    Kejadian Hujan Ekstrem......................................................................... 2-2

    2.1.2. Indikasi Kejadian Curah Hujan Ekstrem Secara Temporal .................... 2-3

    2.2.

    TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) ......................................... 2-4

    2.3

    Cumulative Distribution Function.............................................................. 2-5

    2.4

    Bias Correction ........................................................................................... 2-6

    BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN .............................................................. 3-1

    3.1. Data ............................................................................................................. 3-1

    3.1.1.

    Data Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) ............................ 3-1

    3.1.2. Data Observasi........................................................................................ 3-1

    3.2. Metodologi Penelitian ................................................................................. 3-2

    3.2.1.

    Uji Normalitas Data ................................................................................ 3-2

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    8/51

    v

    3.2.2. Uji Korelasi Data .................................................................................... 3-2

    3.2.3.

    Perhitungan Cumulative Distribution Function (CDF) .......................... 3-4

    3.2.4. Bias Correction...................................................................................... 3-4

    BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 4-1

    4.1.

    Downscaling Data TRMM .......................................................................... 4-1

    4.2. Uji Normalitas dan Korelasi Data ............................................................... 4-1

    4.2.1.

    Uji Normalitas Data ................................................................................ 4-1

    4.2.2.

    Uji Korelasi Data .................................................................................... 4-2

    4.3.

    Analisis Nilai Ekstrem ................................................................................ 4-3

    4.3.1.

    Analisis Data Curah Hujan Harian ......................................................... 4-3

    4.3.2. Analisis Curah Hujan 3 Jam-an .............................................................. 4-9

    4.3.3. Analisis Hujan Ekstrem secara Musiman ............................................. 4-10

    BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 5-1

    5.1. Kesimpulan ................................................................................................. 5-1

    5.2.

    Saran ........................................................................................................... 5-1

    DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... DP-1

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    9/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    10/51

    vii

    DAFTAR TABEL

    Halaman

    Tabel 3.1 Interpretasi hasil uji korelasi ................................................................ 3-3

    Tabel 4.1 Uji Normalitas Data TRMM dan Data Observasi ............................... 4-2

    Tabel 4.2 Uji Korelasi Data TRMM dan Data Observasi .................................... 4-2

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    11/51

    1-1

    BAB 1

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Hujan Ekstrem merupakan salah satu fenomena meteorologi yang memiliki efek

    merusak paling parah karena biasanya dapat menyebabkan banjir bandang dan

    terkadang diikuti oleh cuaca buruk seperti petir, hujan es, angin permukaan yangsangat kuat dan wind shear vertikal (Jones dkk., 2004). Oleh karena itu, hujan

    ekstrem menyebabkan kerugian kepada umat manusia dalam berbagai faktor,

    seperti dari segi ekonomi, sosial dan juga lingkungan. Pada daerah pedesaan,

    hujan ekstrem dapat merusak tanaman dan peternakan, sedangkan pada daerah

    perkotaan, hujan ekstrem dapat menyebabkan permasalahan banjir perkotaan yang

    dikarenakan sistem drainase yang tidak memadai untuk menampung jumlah air

    hujan yang tiba-tiba meningkat drastis (Carvalho dkk., 2002).

    Karena curah hujan memiliki tingkat variabilitas yang tinggi, kondisi data curah

    hujan di Indonesia memerlukan observasi yang panjang dengan perwakilan

    sebaran data yang memadai, serta selang waktu pengamatan yang lebih sempit.

    Penakar hujan pada setiap pos pengamatan hujan merupakan suatu alat pengukur

    hujan yang efektif dan relatif akurat dalam menggambarkan kondisi hujan pada

    suatu tempat. Akan tetapi pada kenyataannya sebaran pos penakar hujan ini tidak

    merata khususnya di daerah dengan topografi sulit, daerah tidak berpenghuni serta

    disekitar lautan mengakibatkan berkurangnya tingkat keakuratannya khususnya

    dalam menampilkan sebaran pola spasial curah hujan. Kondisi ini mempengaruhi

    prediksi hujan dengan menggunakan berbagai aplikasi model iklim (Feidas,

    2010). Untuk saat ini, kemungkinan memperoleh data curah hujan yang

    diperlukan dalam berbagai aplikasi ilmiah dapat diperoleh dari satelit meteorologi.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    12/51

    1-2

    Satelit meteorologi dapat menyediakan data hujan dengan sebaran yang lebih baik

    serta dengan penggabungan berbagai jenis satelit dan data dari pos pengamatan

    hujan dalam suatu model iklim akan lebih mampu lagi meningkatkan keakurasian

    dan kestabilan data yang dihasilkan oleh satelit meteorologi (Xie dan Arkin,

    1996). Dengan semakin lengkapnya informasi hujan, diharapkan lebih mampu

    menampilkan sebaran pola spasial hujan lebih baik dibandingkan menggunakan

    data dari stasiun. Salah satu citra penginderaan jauh yang digunakan untuk

    memantau curah hujan khususnya di wilayah tropis seperti Indonesia yaitu dengan

    citra Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Satelit TRMM ini banyak

    digunakan di daerah tropis, begitu juga di Indonesia untuk melihat karakteristik

    curah hujan yang terjadi. Selain itu, data TRMM juga sudah mulai digunakan

    untuk mendeskripsikan kejadian-kejadian esktrem (Zipser dkk., 2006).

    Soreang yang adalah ibukota dari Kabupaten Bandung merupakan perpaduan dari

    wilayah perkotaan dan pedesaan yang kerap kali mengalami banjir akibat hujan

    yang terjadi pada daerah tersebut. Pada bulan November tahun 2012, terjadi hujan

    yang berintensitas tinggi yang menyebabkan banjir pada beberapa daerah di

    Kabupaten Bandung. Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kabupaten

    Bandung melaporkan bahwa terjadi banjir di beberapa kecamatan, yaitu pada

    kecamatan Baleendah, Dayeuhkolot, Bojongsoang, Pameungpeuk, Cangkuang

    dan Soreang. BPBD melaporkan bahwa banjir yang terjadi di berbagai desa di

    kecamatan-kecamatan tersebut adalah karena meluapnya Sungai Cikambuy,

    Sungai Citarum dan Sungai Cisangkuy akibat hujan yang terjadi pada tanggal 17

    November 2012 sepanjang hari. BPBD mengatakan bahwa hujan yang terjadi

    pada 17 November 2012 merupakan hujan terbesar yang pernah mereka alami.

    Berdasarkan kejadian tersebut, penulis memutuskan perlu dilakukannya

    identifikasi hujan ekstrem terhadap kejadian tersebut.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    13/51

    1-3

    1.2. Identifikasi Masalah

    Permasalahan yang akan dibahas pada Tugas Akhir ini adalah untuk melihat

    apakah data TRMM dapat mendeteksi dan menunjukkan terjadinya kejadian

    ekstrem pada tanggal 17 November 2012 pada wilayah kajian

    1.3. Tujuan

    Tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :

    Menentukan probabilitas kejadian hujan maksimum berdasarkan data

    TRMM dan stasiun dengan menggunakan metode CDF (Cumulative

    Distribution Function)

    Mengidentifikasi hujan yang terjadi pada tanggal 17 November 2012

    secara harian dan 3 jam-an

    1.4. Asumsi

    Asumsi yang dipakai dalam Tugas Akhir ini adalah bahwa banjir yang terjadi di

    Soreang disebabkan oleh hujan yang terjadi dengan intensitas tinggi dan

    menghiraukan adanya penyebab lain, seperti bocornya tanggul atau waduk yang

    berada di daerah kajian. Kemudian penggunaan dan perubahan tata guna lahan

    (land use) tidak diperhitungkan dan tidak digunakan dalam Tugas Akhir ini.

    1.5. Batasan Masalah

    Beberapa ruang lingkup kajian penelitian Tugas Akhir ini adalah:

    Daerah penelitian mencakup daerah Kabupaten Bandung dengan koordinat

    641`-719` LS; 10722`-1085` BT yang mana dialiri oleh DAS Citarum

    (lihat Gambar 1.1.)

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    14/51

    1-4

    Gambar 1.1. DAS Citarum

    Waktu kajian dibatasi dari tahun 2001 sampai dengan tahun 2012

    Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah uji normalisasi data

    dan korelasi data, metodeBias Correction(validasi data TRMM terhadap

    data stasiun).

    Daerah pengamatan pada TRMM yang diambil berupa satu titik

    pengamatan dikarenakan Soreang yang hanya sedikit dilewati oleh DAS

    Citarum sehingga dengan resolusi TRMM yang cukup besar dapatmelingkupi wilayah kajian

    Penelitian ini hanya akan mengidentifikasi kejadian hujan ekstrem saja dan

    tidak membahas penyebab terjadinya banjir pada wilayah kajian

    1.6. Sistematika Pembahasan

    Sistematika pembahasan tugas akhir ini adalah sebagai berikut. Bab I Pendahuluan

    Bab ini merupakan pendahuluan yang berisi gambaran dari keseluruhan

    penelitian yang akan dilakukan, bab ini mencakup latar belakang, identifikasi

    masalah, tujuan masalah, batasan masalah dan sistematika pembahasan

    Bab II Kajian Pustaka

    Bab ini akan menjelaskan tentang studi-studi pustaka yang telah dilakukan

    terkait dengan judul penelitian ini

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    15/51

    1-5

    Bab III Metodologi Penelitian

    Bab ini akan menjelaskan tentang data yang dipakai untuk penelitian ini, serta

    tentang tahapan-tahapan penelitian hingga didapatkan debit limpasan

    berdasarkan intensitas hujan

    Bab IV Hasil dan Pembahasan

    Bab ini akan menjelaskan hasil dari penelitian, serta analisis dari hasil

    penelitian

    Bab V Kesimpulan dan Saran

    Bab ini akan berisi tentang kesimpulan serta diskusi dari keseluruhuan

    pelaksanaan penelitian

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    16/51

    2-1

    BAB 2

    KAJIAN PUSTAKA

    2.1. Analisis Nilai Ekstrem

    Analisis nilai ekstrem adalah analisis statistik yang berdasarkan teori nilai

    ekstrem. Analisis nilai ekstrem merupakan cabang statistik yang menjelaskan

    tentang perilaku observasi nilai ekstrem (Gilli dan Kellezi, 2003; Naveau, dkk.,

    2005). Tujuan dari analisis nilai ekstrem adalah untuk mengestimasi nilai ekstrem

    di masa yang akan datang untuk mendapatkan proses yang diharapkan dan

    kemungkinan pengulangan kejadian ekstrem tersebut berdasarkan data historis

    (Murphy dan Jackson, 1997).

    Secara umum, terdapat dua cara dalam mengidentifikasi nilai ekstrem pada data

    nyata. Cara pertama mempertimbangkan nilai maksimum (atau minimum) pada

    variabel yang digunakan pada periode waktu tertentu, contohnya dalam jangka

    waktu bulanan atau tahunan. Pemilihan nilai ini yang membentuk kejadian

    ekstrem, sering disebut juga block maxima(atauper-period maxima). Cara kedua

    memfokuskan pada kemunculan nilai-nilai yang melebihi suatu batasan

    (threshold). Metode block maxima adalah metode tradisional yang digunakan

    untuk menganalisis data yang bersifat musiman. Sedangkan metode threshold

    menggunakan data dengan lebih efisien dan karenanya menjadi pilihan dalampengaplikasian belakangan ini (Gilli dan Kellezi, 2003; Supari, 2012).

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    17/51

    2-2

    Gambar 2.1. Ilustrasi dari dua cara dalam menganalisis nilai ekstrem.

    (Sumber: Gilli dan Kellezi,2003)

    Gambar kiri, metode block maxima, memperlihatkan observasi X2, X5, X7dan X11

    merepresentasikan kejadian ekstrem pada empat periode waktu dengan tiga

    observasi tiap periodenya. Gambar kanan memperlihatkan metode threshold,

    dimana X1, X2, X7, X8, X9 dan X11 dikategorikan sebagai nilai ekstrem

    dikarenakan melebihi dari batasan yang diberikan, yaitu (Gilli dan Kellezi,

    2003).

    2.1.1. Kejadian Hujan Ekstrem

    Analisis nilai ekstrem digunakan oleh para ilmuwan dalam mempelajari iklim

    ekstrem seperti temperatur dan curah hujan ekstrem. Berbanding lurus dengan

    makin maraknya isu tentang perubahan iklim, studi mengenai iklim ekstrem juga

    semakin banyak diminati karena karakteristik iklim ekstrem dapat digunakanuntuk mengindikasikan perubahan pada iklim.

    Kejadian Hujan Ekstrem didefinisikan sebagai hasil akumulatif dari hujan selama

    24 jam yang melebihi suatu batasan (threshold). Terdapat berbagai cara yang

    dilakukan oleh berbagai meteorologis dalam menentukan batasan tersebut.

    Goswami dan Ramesh (2007) menggunakan nilai curah hujan harian minimal

    sebesar 250mm sebagai batasan kejadian hujan ekstrem dalam menganalisis

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    18/51

    2-3

    kerentanan daerah India terhadap kejadian hujan ekstrem. Bodini dan Cossu

    (2010) menggunakan ketinggian curah hujan harian yang berada diatas persentil

    95 pada waktu tertentu sebagai batasan penelitian mereka dalam menilai

    kerentanan Sardinia terhadap kejadian hujan ekstrem. Hal tersebut merupakan

    batasan berdasarkan tempat (site dependent threshold). Fu dkk. (2010) juga

    menggunakan batasan berdasarkan tempat yang didefinisikan dengan

    pengulangan interval terjadinya hujan ketika mereka menganalisa variasi temporal

    jangka panjang pada hujan ekstrem di Australia.

    2.1.2. Indikasi Kejadian Curah Hujan Ekstrem Secara Temporal

    Banyak cara yang dilakukan oleh para ilmuwan untuk menentukan indikasi

    terjadinya curah hujan ekstrem. Hernandez dkk. (2009) mendaftarkan 23 cara

    yang berbeda-beda dalam literatur profesional di seluruh penjuru dunia untuk

    menggambarkan batasan (threshold) atau indikasi-indikasi yang menjelaskan

    kejadian curah hujan ekstrem. WMO (2009) berdasarkan pedoman mereka

    tentang analisis kejadian ekstrem pada iklim yang berubah-ubah menjabarkan 11

    indikasi curah hujan ekstrem. Cara lain untuk menjabarkan indikasi-indikasi

    terjadinya hujan ekstrem dapat dilihat dari studi oleh Kunkel dkk. (1999),

    Hernandez dkk. (2009) dan Bodini dkk. (2010). Semua indikasi tersebut dihitung

    untuk mencari annual value. Nilai curah hujan (Hipel dan Mc Leod, 1994; WMO,

    1988) yang biasanya sering dipakai adalah dalam satuan milimeter (mm) untuk

    menggambarkan kejadian hujan.

    Banyak metode yang digunakan untuk mengidentifikasi trend temporal dari suatu

    data time series, tetapi yang paling sering digunakan oleh meteorologis adalah tes

    Man-Kendall. Pada dasarnya, tes Man-Kendall memeriksa sebuah observasi

    dengan menghitung jeda antara satu observasi dengan observasi yang sebelumnya.

    Datanya harus diurutkan berdasarkan waktunya, kemudian data berikutnya

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    19/51

    2-4

    dihitung secara berurut juga. Hipotesa kosong adalah total dari jeda-jeda yang

    telah dihitung menjadi 0 yang berarti tidak adanya perubahan pada time series.

    2.2. TRMM (Tropical Rainfall Measur ing M ission)

    Produk Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Multisatellite

    Precipitation Analysis(TMPA) merupakan produk hasil gabungan antara TRMM

    Precipitation Radar(PR) dan TRMM Microwave Imager (TMI) beserta citra

    meteorologi Microwave dan Infrared lainnya (Huffman dkk. 2007). TMPAterbagi dalam 2 tipe data yaitu tipe 3B42 yang merupakan data kombinasi per 3

    jam dan tipe 3B43 yang merupakan kombinasi bulanan. TMPA 3B43 telah

    digunakan untuk berbagai aplikasi termasuk diantaranya adalah pemantauan

    cuaca/iklim, analisis iklim, verifikasi model numerik, dan studi hidrologi (Xie

    dkk., 2007). Hasil penelitian sebelumnya di Indonesia menunjukkan bahwa

    hubungan antara TMPA dengan data lapangan dari Badan Meteorologi,

    Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) adalah kuat khususnya terhadap pola hujan

    bulanan walaupun masih dalam kondisi dibawah estimasi data hujan BMKG.

    Secara umum tujuan dibuatnya produk TMPA telah mencapai sasaran yang

    diinginkan yaitu penyediaan data hujan bulanan dengan sebaran yang meliputi

    darat dan lautan serta sesuai dengan keadaan sebenarnya yang ditunjukkan oleh

    hasil-hasil penelitian sebelumnya (seperti Feidas, 2010). Data TMPA, khususnya

    tipe 3B42 merupakan data yang selalu tersedia setelah bulan pengamatan (up to

    date). Kondisi memungkinkan dimanfaatkannya data ini untuk memantau

    kondisi hujan secara cepat baik itu besaran curah hujan maupun kondisi anomali

    curah hujan.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    20/51

    2-5

    2.3 Cumulative Distribution Function

    Perhitungan Cumulative Distribution Function (CDF) dilakukan berdasarkan

    hubungan dengan Probability Density Function (PDF) (Zwillinger, 2000).

    Menurut Permana (2009), plot Cumulative Distribution Function (CDF) dapat

    menentukan probabilitas kejadian curah hujan yang muncul sehingga akan dapat

    ditentukan curah hujan mana yang akan dijadikan indikator untuk suatu kasus

    kejadian hujan tertentu. Dengan mengasumsikan tidak adanya perubahan pola

    curah hujan yang sangat signifikan sepanjang tahun pengamatan, maka didapatkan

    nilai probabilitas curah hujan maksimum 95%, 90%, dan 85% untuk setiap Sub

    DAS dengan lama intensitas satu jam menggunakan metode Cumulative

    Distribution Function(Dauwani, 2012).

    Dari bentuk grafik CDF dapat menunjukan data tersebut berdistribusi normal

    dengan melihat grafik yang terbentuk yaitu berupa simetris (Gambar 2.2.a). Selain

    itu dapat menunjukkan skewedness dari distribusi data melalui grafik CDF itu

    sendiri (Gambar 2.2.b) Dengan mengetahui data memiliki skewedness, maka

    dapat memperlihatkan distribusi data lebih banyak ke kiri data maupun kanan

    kanan data dari urutan data. Penentuan threshold dapat digunakan untuk

    menentukan nilai ekstrem dari suatu data (Wilks, 1995). Dalam penentuan

    threshold dibutuhkan suatu asumsi tingkat kepercayaan.

    Gambar 2.2. Contoh grafik CDF

    (Sumber: Wilks, 1995)

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    21/51

    2-6

    2.4 Bias Correction

    Bias correction merupakan salah satu metode downscaling yang memaksa

    distribusi peluang dari simulasi historis untuk cocok terhadap distribusi

    observasinya (Wood dkk., 2002). Metode bias correction tidak berusaha untuk

    mengoreksi secara statistik dari parameter yang disimulasikan, tapi lebih kepada

    mempertahankannya sebagai dasar untuk evaluasi model (Salathe Jr, 2005).

    Hatchett dkk., 2009 menjelaskan bahwa skema koreksi bias menghasilkan

    perbaikan atau koreksi pada semua titik data, khususnya pada nilai-nilai ekstrim.

    Dalam penelitian yang dilakukan oleh Inomata dan Fukami, Konsep bias

    correctionuntuk data presipitasi GCM20 dibagi ke dalam 2 kategori besar, yaitu:

    a. Nilai Ekstrim

    Sampel dengan probabilitas 0.5% tertinggi tidak dianggap.

    Gambar 2.3.Bias Correctionpada nilai ekstrim data presipitasi GCM20

    (Sumber: Inomata, 2012)

    b. Nilai lainnya

    Semuanya dibagi ke dalam masing-masing bulan. Rasio untuk masing-masing

    kuantil antara observasi (P_Obsq) dan GCM20 Present (GCM20_Preq)

    diestimasikan. q sebagai koefisien koreksi untuk masing-masing kuantil dan

    dikalikan terhadap nilai GCM20 Future dari kuantil yang sama

    (GCM20_Futq) dan nilai koreksi (P_Futq) didapatkan.

    .....................(2.1)

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    22/51

    2-7

    Gambar 2.4.Bias correctionnilai lainnya pada data presipitasi GCM20

    (Sumber: Inomata, 2012)

    Dan hasil metode koreksi dalam memverifikasi kondisi kondisi iklim, MonthlyPrecipitation:

    Gambar 2.5. Hasil koreksi GCM20 terhadap data observasi

    (Sumber: Inomata, 2012)

    Nilai koreksi menunjukan hasil yang lebih mendekati dengan nilai data

    observasinya dibandingkan dengan data GCM20 sebelum dikoreksi. Metode

    koreksi bias bekerja dengan baik.

    Metode ini mengoreksi nilai estimasi yang didapat dengan cara mendekatkan nilai

    estimasi dengan nilai observasi untuk setiap kuantil probabilitas dalam CDF

    (Cumulative Disbrution Function). Metode bias correctiondapat diterapkan untuk

    keseluruhan data set, namun para ilmuwan biasanya menyarankan aplikasi bias

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    23/51

    2-8

    correction ini untuk proses tiap bulanan pada data komposit (Maurer dan Hidalgo,

    2008)

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    24/51

    3-1

    BAB 3

    METODOLOGI PENELITIAN

    3.1. Data

    Data yang digunakan dalam penelitian ini terbagi menjadi dua data utama yaitu

    data Tropical Rainfall Measuring Mission(TRMM) dan data observasi.

    3.1.1. Data Tropical Rainfall Measur ing M ission(TRMM)

    Dalam penelitian ini menggunakan data TRMM yang memiliki resolusi 0.25ox

    0.25ountuk tiap satu gridnya. Data TRMM yang digunakan adalah data TRMM

    dengan tipe 3B42v6 dengan panjang data dari 1 Januari 2001 sampai dengan 30

    Juni 2011 dan tipe 3B42v7 dengan panjang data dari 1 Juli 2011 sampai dengan

    31 Desember 2012 yang berupa rain-rate3 jam-an. Koordinat dari data TRMM-

    nya adalah pada koordinat 7.0803230LS ,107.6555010BT.

    3.1.2. Data Observasi

    Data observasi pada penelitian ini merupakan data verifikasi terhadap data

    TRMM. Data yang dipakai adalah data dari PUSAIR dan data yang dipakai untuk

    memverifikasi data TRMM adalah pada daerah Kabupaten Bandung, yaitu pada

    daerah Cisondari dengan panjang data dari tanggal 1 Januari 2011 sampai dengan

    31 Desember 2011 yang berupa data curah hujan harian. Koordinat yang

    digunakan adalah sama dengan koordinat pada data TRMM, yaitu 7.0803230LS

    ,107.6555010BT.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    25/51

    3-2

    3.2. Metodologi Penelitian

    3.2.1. Uji Normalitas Data

    Uji normalitas merupakan uji yang bertujuan untuk menyelidiki bahwa data yang

    didapatkan terdistribusi normal atau tidak, dan selanjutnya hasil dari uji ini

    dipakai untuk memenuhi persyaratan uji korelasi. Pada penilitian ini uji

    normalitas dilakukan dengan cara Kolmogorov-Smirnov (untuk sampel lebih dari

    50) dan Shapiro-Wilk (untuk sampel kurang dari 50). Pengujian dilakukan denganmenggunakan software statistik berdasarkan pada uji Kolmogorov-Smirnov dan

    Shapiro-Wilk. Hipotesa yang diuji adalah :

    H0: Data residual berdistribusi normal

    H1: Data residual tidak berdistribusi normal

    Dengan normalitas dipenuhi jika hasil uji signifikan untuk suatu taraf signifikansi

    () tertentu (misalnya = 0,05). Sebaliknya, jika hasil uji tidak signifikan maka

    normalitas tidak terpenuhi.Untuk mengetahui signifikan atau tidak signifikan hasil

    uji normalitas adalah dengan memperhatikan bilangan yang terletak pada kolom

    signifikansi (Sig.). Jika nilai signifikansi yang didapatkan dari data lebih besar

    dari taraf signifikansi (>0,05), maka sampel berasal dari populasi yang

    berdistribusi normal, jika nilai signifikansi yang didapatkan kurang dari taraf

    signifikansi (

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    26/51

    3-3

    menggunakan teknik korelasi pearson dan korelasi spearman. Teknik korelasi

    pearson dilakukan dengan syarat dua variabel yang dihubungkan keduanya harus

    memiliki data yang berdistribusi normal. Sedangkan untuk teknik korelasi

    spearman dilakukan dengan syarat salah satu data atau data keduanya memiliki

    data yang tidak berdistribusi normal.

    Tabel 3.1 Interpretasi hasil uji korelasi

    (Sumber: Dahlan, 2011).

    NO Parameter Nilai Interpretasi1 Koefisien

    Korelasi

    0,00-0,199 Sangat lemah

    0,20-0,399 Lemah

    0,40-0,599 Sedang

    0,60-0,799 Kuat

    0,80-1,000 Sangat kuat

    2 Nilai Sig. P0,05 Tidak terdapat korelasi yang bermakna antara

    dua variabel yang diuji atau hubungan kedua

    variabel tidak signifikan

    3 Arah

    Korelasi

    + (positif) Searah, semakin besar nilai satu variabel

    semakin besar pula nilai variabel lainnya

    - (negatif) Berlawanan arah, semakin besar nilai satu

    variabel, semakin kecil nilai variabel lainnya

    Kuat lemah hubungan diukur diantara jarak (range) 0 sampai dengan 1. Korelasi

    mempunyai kemungkinan pengujian hipotesis dua arah (two tailed). Korelasi

    searah jika nilai koefesien korelasi diketemukan positif; sebaliknya jika nilai

    koefesien korelasi negatif, korelasi disebut tidak searah. Koefisien korelasi

    sendiri yaitu pengukuran statistik kovarian atau hubungan antara dua variabel,

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    27/51

    3-4

    besarnya koefisien korelasi berkisar +1 s/d -1.Jika koefesien korelasi diketemukan

    tidak sama dengan nol (0), maka terdapat ketergantungan antara dua variabel

    tersebut. Jika koefesien korelasi diketemukan +1. maka hubungan tersebut

    disebut sebagai korelasi sempurna atau hubungan linear sempurna dengan

    kemiringan (slope) positif.Jika koefesien korelasi diketemukan -1. maka

    hubungan tersebut disebut sebagai korelasi sempurna atau hubungan linear

    sempurna dengan kemiringan (slope) negatif.

    3.2.3. Perhitungan Cumulative Distribution Function (CDF)

    Cumulative Distribution Function (CDF) dilakukan untuk menghitung

    probabilitas dari kejadian. JikaFadalah CDF danxdanyadalah hasil, maka :

    ( ) () .................................................................................(3.1)

    ( ) ()..........................................................................(3.2)

    ( ) () ().......................................................(3.3)

    Variabel yang digunakan dalam perhitungan adalah data curah hujan harian

    TRMM dan dibandingkan dengan data curah hujan harian observasi. Kemudian

    dilakukan validasi pada data TRMM menggunakan metode statistik bias

    correctionagar dapat mendekati nilai observasi.

    3.2.4. Bias Correction

    Bias Correction dilakukan untuk membuat hasil CDF dari TRMM mendekati

    CDF dari observasi dikarenakan data TRMM yang bersifat under-estimate atau

    over-estimate terhadap data observasi. Persamaan 3.4 menjelaskan proses bias

    correction, rasio untuk masing-masing kuantil antara observasi (P_Obsq) dan

    estimasi present (E_Preq) diestimasikan. sebagai koefisien koreksi untuk

    masing-masing kuantil ( ) dan dikalikan terhadap nilai estimasi future dari

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    28/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    29/51

    4-1

    BAB 4

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    4.1. Downscaling Data TRMM

    Data TRMM 3B42v6 dan 3B42v7 yang dipakai masih berupa data rain-rate 3

    jam-an dan juga masih berupa data global, oleh karena itu perlu dilakukan

    pemotongan wilayah sesuai wilayah kajian yang memiliki koordinat 7.0803230

    LS

    ,107.6555010BT dan juga datanya harus diubah menjadi curah hujan

    Perubahan dari rain ratemenjadi curah hujan dengan jangka waktu 3 jam adalah

    dengan mengkalikan setiap nilai rain rate dengan nilai 3 untuk mendapatkan nilai

    curah hujan dalam 3 jam. Kemudian untuk mendapatkan curah hujan dalam

    selang waktu harian adalah dengan menjumlahkan nilai-nilai yang telah dikalikan.

    4.2. Uji Normalitas dan Korelasi Data

    Hal pertama yang dilakukan dalam penelitian ini adalah dengan melihat hubungan

    dari ke-dua data, yaitu hubungan pada data curah hujan harian TRMM dan data

    curah hujan harian pada observasi menggunakansoftwarestatistik.

    4.2.1.

    Uji Normalitas Data

    Berikut adalah hasil keluaran software statistik untuk melihat persebaran

    distribusi data TRMM dan data observasi:

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    30/51

    4-2

    Tabel 4.1 Uji Normalitas Data TRMM dan Data Observasi

    Berdasarkan uji normalitas di atas didapat hasil bahwa kedua data tersebut

    berdistribusi secara tidak normal karena memiliki nilai signifikan sebesar 0, oleh

    karena itu untuk uji korelasi data akan dipakai uji korelasi Spearman.

    4.2.2. Uji Korelasi Data

    Berikut adalah hasil keluaran softwarestatistik untuk mengkorelasi data TRMM

    dan data observasi:

    Tabel 4.2 Uji Korelasi Data TRMM dan Data Observasi

    Berdasarkan uji korelasi Spearman, didapatkan nilai korelasi sebesar 0.3832

    dengan arah positif yang berarti bahwa korelasi antara data TRMM dan data

    observasi memiliki ketergantungan antar data dengan korelasi yang lemah. Hal ini

    memperlihatkan bahwa data TRMM cenderung under-estimate ataupun over-

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    31/51

    4-3

    estimateterhadap data observasi. Oleh karena itu perlu terlebih dahulu dilakukan

    pendekatan pada data TRMM terhadap data observasi agar data TRMM dapat

    dipakai untuk melihat kejadian hujan ekstrem.

    4.3. Analisis Nilai Ekstrem

    Pendekatan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah menggunakan pendekatan

    dengan menggunakan metode statistik Cumulative Distribution Function (CDF).

    Penentuan indikasi kejadian hujan ekstrem yang dipakai adalah berdasarkanpenelitian yang telah dilakukan oleh Bodini dan Cossu (2010) yang menggunakan

    ketinggian curah hujan harian yang berada diatas persentil 95 dalam CDF pada

    waktu kajian. Kemudian dalam memvalidasikan data TRMM agar dapat

    mendekati data observasi, dilakukan metode statistik bias correction

    menggunakansoftwarematematik.

    Perhitungan bias correction yang dilakukan adalah dengan menggunakanpendekatan pada beberapa kuantil. Kuantil yang diambil antara lain adalah dari

    kuantil 0.01 sampai dengan kuantil 0.99 dengan jarak antar kuantilnya adalah

    0.01.

    4.3.1. Analisis Data Curah Hujan Harian

    Berikut adalah hasil CDF data secara komposit dari tahun 2001 - 2012 yang telah

    dilakukan bias correction.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    32/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    33/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    34/51

    4-6

    pada bulan Februari, April, Agustus, September, November dan Desember, CDF

    data hujan TRMM bersifat under-estimatedan over-estimate terhadap CDF data

    observasi. Kemudian pada gambar di atas telah dilakukan bias correction yang

    membuat CDF data hujan harian TRMM mendekati nilai CDF data observasi. Hal

    tersebut tetapi tidak berpengaruh pada time serieskeseluruhan data, dikarenakan

    proses bias correction hanya mengoreksi pada CDF yang mana persebaran

    datanya merupakan urutan data curah hujan dari yang nilai hujan paling kecil

    sampai data hujan yang paling besar.

    (a)

    (b)

    Gambar 4.3. Perbandingan Time Series curah hujan (a) TRMM vs Observasi dan

    (b) TRMM-bias correctionvs Observasi

    Gambar kiri merupakan time series antara curah hujan observasi dan TRMM,

    sedangkan gambar kanan antara curah hujan observasi dan TRMM yang telahdilakukan bias correction.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    35/51

    4-7

    Gambar 4.4. CDF Data Curah Hujan Harian Soreang

    Kejadian hujan pada tanggal 17 November 2012 memiliki curah hujan harian

    sebesar 54.9295 mm dan setelah dilakukan bias score menjadi 77.0841 mm.

    Melihat pada hasil CDF, dapat dilihat bahwa curah hujan 77.0841 mm berada

    pada probabilitas 0.9814, yang artinya adalah bahwa akan terjadi hujan yang lebih

    besar sama dengan 77.0841 mm dengan probabilitas hanya 1.86% dari

    keseluruhan kejadian hujan harian selama 2001-2012, oleh karena itu dapatdikatakan kejadian pada tanggal 17 November 2012 sebagai kejadian hujan yang

    langka.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    36/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    37/51

    4-9

    4.3.2. Analisis Curah Hujan 3 Jam-an

    Gambar 4.6. CDF 3 Jam-an pada Soreang

    Berdasarkan CDF 3 jam-an, dilakukan bias correction dengan mengambil nilai

    bias correctiondari data harian sebagai pembanding untuk validasi data TRMM.

    Curah hujan yang terjadi pada tanggal 17 November 2012 adalah 7.0601 mm,

    39.6696 mm, 8.1999 mm dan setelah dilakukan bias correctionmenjadi 9.9076

    mm, 55.6694 mm, 11.5071 mm. Melihat pada hasil CDF, dapat dilihat bahwacurah hujan 55.6694 mm berada pada probabilitas 0.994, yang artinya adalah

    bahwa akan terjadi hujan yang lebih besar sama dengan 55.6694 mm dengan

    probabilitas 0.6% dari keseluruhan kejadian hujan harian selama 2001-2012, oleh

    karena itu dapat dikatakan kejadian pada salah satu data tanggal 17 November

    2012 sebagai kejadian hujan yang langka.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    38/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    39/51

    4-11

    Gambar 4.8. CDF Hujan 3 Jam-an Musiman

    Gambar di atas merupakan hasil CDF pada selang waktu 3 jam-an yang dibagi

    menjadi tiap musim. CDF musiman ini kemudian dilakukan bias correction

    sebagai verifikasi data TRMM dan kemudian hasil dari bias correction tersebut

    akan dianalisis untuk melihat kejadian hujan ekstrem pada selang waktu 3 jam-an

    secara musiman.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    40/51

    4-12

    Gambar 4.9. CDFBias CorrectionHarian Musiman

    Berdasarkan hasil CDF harian yang telah dilakukan bias correction secara

    musiman, dengan membandingkan seluruh CDF musim, pada persentil 95 sepertiyang terlihat pada gambar kanan, bahwa yang memiliki nilai curah hujan terbesar

    adalah pada bulan Desember, Januari dan Februari sebesar 62.36 mm, sedangkan

    untuk bulan pengamatan yaitu bulan November yang tergabung pada bulan

    September, Oktober dan November berada pada peringkat kedua sebesar 58.65

    mm, sehingga membuat bahwa CDF harian pada bulan DJF memiliki batasan

    curah hujan yang lebih besar dibandingkan bulan-bulan lainnya. Kemudian

    melihat kepada waktu kejadian penelitian, yaitu pada tanggal 17 November 2012,

    hujan yang terjadi pada hari itu sebesar 77.0841 mm menurut data TRMM yang

    telah dilakukan bias correction, memiliki nilai probabilitas sebesar 0.9887 yang

    berarti bahwa akan terjadi hujan yang lebih besar sama dengan dari 77.0841 mm

    adalah hanya sebesar 1.13%. Dengan mengacu pada batas hujan ekstrem yang

    berada pada 5% teratas pada CDF, maka hujan harian pada tanggal 17 November

    2012 dapat dikatakan sebagai hujan ekstrem.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    41/51

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    42/51

    4-14

    dikategorikan sebagai hujan ekstrem, tetapi pada curah hujan 55.6694 mm

    memiliki nilai probabilitas sebesar 0.9906 yang berarti bahwa akan terjadi hujan

    yang lebih besar sama dengan dari 55.6694 mm adalah sebesar 0.94%. Dengan

    mengacu pada batas hujan ekstrem yang berada pada 5% teratas pada CDF, maka

    hujan 3 jam-an pada tanggal 17 November 2012 dapat dikatakan sebagai hujan

    ekstrem.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    43/51

    5-1

    BAB 5

    KESIMPULAN DAN SARAN

    5.1. Kesimpulan

    Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa yang telah dilakukan, dengan

    menggunakan indikasi kejadian hujan ekstrem terjadi ketika probabilitas kejadian

    hujannya berada pada 5% teratas pada CDF TRMM yang telah dilakukan bias

    correctionmaka didapatkan kesimpulan untuk penelitian Tugas Akhir ini, yaitu:

    Hujan pada tanggal 17 November 2012 secara harian sebesar 77.08041

    mm memiliki probabilitas terjadi sebesar 1.86% dan secara 3 jam-an

    sebesar 55.6694 mm memiliki probabilitas terjadi sebesar 0.6% mm pada

    seluruh data set. Oleh karena itu, maka hujan harian dan 3 jam-an pada

    tanggal 17 November 2012 dapat dikategorikan sebagai kejadian hujan

    ekstrem.

    Probabilitas kejadian hujan dengan selang waktu 3 jam-an pada tanggal 17

    November 2012 memiliki probabilitas terjadi yang lebih ekstrem

    dibandingkan dengan probabilitas kejadian hujan dengan selang waktu

    harian pada tanggal 17 November 2012.

    5.2. Saran

    Untuk penelitian yang akan melanjutkan penelitian ini mengenai hujan ekstrem

    pada daerah Soreang dengan menggunakan data TRMM, berikut adalah saran

    yang penulis berikan :

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    44/51

    5-2

    Dianjurkan untuk mendeteksi indeks konvektif dan juga inti konvektif pada

    hari kejadian menggunakan satelit Multi-functional Transport Satellite

    (MTSAT).

    Lakukan pengamatan pada waktu yang lebih banyak untuk melihat

    karakteristik hujan ekstrem pada wilayah kajian, dan juga perluas wilayah

    kajian dengan mengambil titik lebih dari satu pada TRMM

    Perlu dilakukan identifikasi terhadap kejadian banjir pada kajian Tugas Akhir

    ini dengan menggunakan bantuan statistik tambahan dan juga dengan

    menggunakan model hidrologi. Salah satunya dengan menggunakan kurva

    Depth Area Duration (DAD), yaitu untuk melihat kejadian hujan pada suatu

    wilayah tertentu pada durasi waktu tertentu.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    45/51

    DP-1

    DAFTAR PUSTAKA

    Bodini, A., dan Cossu, Q. (2010). Vulnerability Assessment of Central-East

    Sardinia (Italy) to Extreme Rainfall Events. Journal of Natural Hazards and

    Earth System Sciences, 61-72.

    Carvalho, L., Jones, C., dan Liebmann, B. (2002). Extreme Precipitation Events in

    Southeastern South America and Large-Scale Convective Patterns in the South

    Atlantic Convergence Zone.Journal of Climate, 2377-2394.

    Dahlan, M. S. (2011). Statistik untuk Kedokteran dan Kesehatan. Jakarta:

    Salemba Medika.

    Dauwani, K. N. (2012). Analisis Direct Run Off Studi Kasus Citarum Hulu.

    Tugas Akhir Program Sarjana, Program Studi Meteorologi, Institut Teknologi

    Bandung.

    Feidas, H. (2010). Validation of satellite rainfall products over Greece.

    Theoretical and Applied Climatology, 193-216.

    Fu, G., Viney, N., Charles, S., dan Liu, J. (2010). Long-Term Temporal Variation

    of Extreme Rainfall Events in Australia: 1910-2006. Journal of

    Hydrometeorology, 950-965.

    Gilli, M., dan Kellezi, E. (2003). An Application of Extreme Value Theory for

    Measuring Risk.Elsevier Science.

    Goswami, P., dan Ramesh, K. (2007). Extreme Rainfall Event: Vulnerability

    Analysis for Disaster Management and ObservationSystem Design. Research

    Report.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    46/51

    DP-2

    Hatchett, B., Vellore, R., dan Koracin, D. (2009). Statistical Downscaling of

    Global Climate Models: An Overview of Methods.Annual NSF EPSCoR Western

    Tri-State Consortium Meeting.Idaho.

    Hernandez, A., Balling Jr, R., dan Barbar-Matinez, L. (2009). Comparative

    Analysis of Indices of Extreme Rainfall Events: Variation and Trend from

    Southern Mexico.Journal de Atmosfera, 219-228.

    Hipel, K., dan Mc Leod, A. (1994). Time Series Modeling for Water Resource andEnviromental System.Amsterdam: Elsevier Science Pub Co.

    Huffman, G., Adler, R., Bolvin, D., dan Nelkin, E. (2007). Characterizing

    Precipitation Extremes in the TRMM Multi-Satellite Precipitation Analysis.

    Maryland: NASA/GSFC;Science Systems and Applications, Inc.;University of

    Maryland College Park.

    Inomata, H., Takeuchi, K., dan Fukami, K. (2012). Development of A Statistical

    Bias Correction Method For Daily Precipitation Data of GCM20. Journal of

    Japan Society of Civil Engineers, 67(4), I_247-I_252.

    Jones, C., Waliser, D., Lau, K., dan Stern, W. (2004). Global Occurrences of

    Extreme Precipitation and Madden-Julian Oscillation: Observation and

    Predictability.Journal of Climate, 4575-4589.

    Kunkel, K., Andsager, K., dan Easterling, D. (1999). Long-term trends in extreme

    precipitation events over the conterminous United States and Canada. Journal of

    Climate, 2515-2527.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    47/51

    DP-3

    Maurer, E., dan Hidalgo, H. (2008). Utility of daily vs. monthly large-scale

    climate data: an intercomparison of two statistical downscaling methods.

    Hydrology and Earth System Sciences, 551-563.

    Murphy, B., dan Jackson, P. (1997). Extreme Value Analysis: Return Periods of

    Severe Wind Events in the Central Interior of British Columbia. Canada: Report

    prepare for McGregor Model Forest Association.

    Naveau, P., Nogaj, M., Ammann, C., Yiou, P., Cooley, D., dan Jomelli, V. (2005).Statistical Methods for the Analysis of Climate Extremes. Journal of Comptes

    Rendus Geoscience. 337, 1013-1022.

    Permana, G. (2009). Prediksi Ensemble Menggunakan CCAM Untuk Prakiraan

    Peluang Kejadian Hujan di Pulau Jawa. Tugas Akhir Program Sarjana, Program

    Studi Meteorologi, Institut Teknologi Bandung.

    Salathe Jr, E. (2005). Downscaling simulations of future global climate

    application to hydrolic modelling.International Journal of Climatology, 419-436.

    Supari. (2012). Spatiotemporal Characteristics of Extreme Rainfall Events over

    Java Island, Indonesia Case: East Java Province.Twente: ITC.

    Wilks, D. (1995). Statistical Methods in the Atmospheric Sciences. Academic

    Press, 575.

    WMO. (1988). Analyzing Long Time Series of Hydrological Data with Respect to

    Climate Variability. WCAP - No 3, WMO - TD No. 224.

    WMO. (2009). Guidelines on Analysis of Extremes in Changing Climate in

    Support of Informed Decisions for Adaptation. WCDMP.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    48/51

    DP-4

    Wood, D., Maurer, E., Kumar, A., dan Lettenmaier, D. (2002). Long-range

    experimental hydrologic forecasting for the eastern United States. J. Geophys.

    Res.-Atmos, 563-568.

    Xie, P., dan Arkin, P. (1996). Analyses of global monthly precipitation using

    gauge observations, satelllite estimates, and numerical model predictions. J.

    Climate, 840-858.

    Xie, P., Yatagai, A., Chen, M., Hayasaka, T., Fukushima, Y., Liu, C., et al.(2007). A Gauge-Based Analysis of Daily Precipitation over East Asia. Journal of

    Hydrometeorology, 607-626.

    Zipser, E., Cecil, D., Liu, C., Nesbitt, S., dan Yorty, D. (2006). Where are the

    most intense thunderstorms on Earth?Bull. Amer. Meteor. Soc., 87, 1057-1071.

    Zwillinger, Z. (2000). CRC Standard Probability and Statistics Tables and

    Formulae.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    49/51

    DP-5

    UCAPAN TERIMA KASIH

    Tidak lupa untuk segala sesuatu yang telah berlalu hingga tersusunnya Tugas

    Akhir ini penulis ingin berterima kasih kepada :

    Bapak dan Ibu atas kasih sayang yang tak terhingga, serta dukungan dan doa

    tanpa henti selama hidup penulis sehingga penulis dapat menjadi anak seperti

    sekarang dan menyusun buku Tugas Akhir ini.

    Adik-adikku, Sasa dan Billy yang selalu memberikan semangat dan

    kehangatan ketika pulang ke Jakarta kepada kakaknya.

    Keluarga besar penulis yang selalu mendukung dan mendoakan penulis agar

    selalu sehat dan sukses dalam perkuliahan di Institut Teknologi Bandung.

    Bapak Tri Wahyu Hadi selaku dosen wali dan Kaprodi Meteorologi Institut

    Teknologi Bandung, yang telah menyemangati dan menyadarkan penulis

    untuk dapat kuliah dengan lebih baik.

    Bapak Zadrach L. Dupe selaku pembimbing Tugas Akhir ini yang selalu

    memberikan waktunya untuk mendengarkan permasalahan penulis dalam

    menyelesaikan tugas akhir ini serta pemberian ilmu dan pengalaman mengajar

    ilmu meteorologi kepada orang lain.

    Bapak Armi Susandi selaku dosen wali terdahulu, yang telah mengajarkan

    beberapa strategi untuk sukses dan memberikan berbagai pengalaman

    mengajar dan bekerja.

    Bapak dan Ibu Dosen Meteorologi Institut Teknologi Bandung yang telah

    memberikan ilmu pengetahuan tentang meteorologi

    Mas Edi yang telah memberi banyak masukkan dan inspirasi mengenai

    penulisan Tugas Akhir ini, baik secara konseptual dan teknis.

    Mas M. Ridho Syahputra dan Mbak Wirid Birastri yang telah mengajari teknis

    pengerjaan Tugas Akhir ini serta selalu mengingatkan penulis untuk

    menyelesaikan Tugas Akhir ini.

    Kak Wulan Seizarwati dan staf bagian Hidrologi PUSAIR Bandung atas

    bantuan data sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    50/51

    DP-6

    Mbak Winasti Mahatmya yang senantiasa menampung penulis di

    Laboratorium Meteorologi Terapan dan menyemangati penulis untuk segera

    lulus serta mengajak jalan-jalan ketika sudah penat dalam pengerjaannya.

    Pak Maman, Pak Juhari, Mba Eka, Pak Wawan dan Ibu Ana yang sangat

    membantu administrasi di tata usaha.

    Bapak Cecep Hendrawan atas kesediaannya diwawancara ketika penulis

    mencari informasi latar belakang Tugas Akhir ini.

    Vaniessa Dewi Hapsari yang selalu menyemangati penulis dari awal kuliah di

    Institut Teknologi Bandung sampai penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir

    ini.

    Luthfi I(pi)manal Satrya yang selalu membantu penulis baik siang dan malam

    dalam penyelesaian Tugas Akhir ini dari keadaan penulis tidak mengerti

    Matlab sama sekali hingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

    Andre Putra Arifin yang mana merupakan BRT rumah penulis yang

    menyemangati saya dalam Tugas Akhir ini sambil berbagi pikiran dalam

    pengerjaannya dan senantiasa membersihkan kotoran-kotoran Poko dan Abby

    yang baunya membuat IQ penulis menurun drastis dan juga membantu

    kehidupan rumah penulis tambah meriah.

    Fidelis Nandywardhana, Nadira Saraswati dan Betha Januardi Budaya yang

    memberikan bantuan moral dalam pengerjaan Tugas Akhir ini walaupun

    terkadang membuat penulis tidak mengerjakan Tugas Akhir ini. Salam

    Senang!

    Rahardian Aji Saputra dan Sona Tristania yang seringkali berkunjung ke

    rumah penulis membawa senyuman dan tawa canda serta semangat dalam

    mengerjakan tugas akhir ini.

    Laskar July, Peak, Farid, Dicky, Wibi, Ican, Gaol, Nurin, Novi, Puput, yang

    saling memberi semangat dan motivasi untuk mengejar Wisuda Juli 2013.

    Serta semangat buat Audhy dan Dias yang akan lulus (amin) di bulan juli

    untuk wisuda Oktober.

    Penghuni terdahulu rumah penulis, Ricko, Taufik, Luthfi, Rizki, Doni, Mariz,

    Farid, Gintang, Ryan, Reza, Andre Amed dan juga teman-teman Meteorologi

  • 8/10/2019 Identifikasi Hujan Ekstrem dengan Data Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Secara Temporal (Studi

    51/51

    2007 yang telah lulus, Karin, Dea, Made, Haris, Creta serta teman-teman

    Meteorologi 2007 lainnya, Sam, Fauzan, Sheila yang akan segera lulus juga.

    Teman-teman Bayu Tirta yang selalu memacu penulis untuk segera lulus.

    Keluarga PS-ITB yang menemani keseharian penulis ketika awal kuliah serta

    rasa kekeluargaan yang luar biasa dan menggembleng fisik dan teknik penulis

    dalam bersepakbola. Kita Harus Menang!

    Seluruh masa HMME baik yang saya ingat namanya maupun hanya saya ingat

    mukanya, atas semangat dan canda-tawa yang diberikan.

    Seluruh teman-teman Prevaloir, terutama Azki, Mandy, Fahmi, Givan, Agus

    yang selalu menanyai kabar perkuliahan penulis dan memberikan semangat.

    Seluruh orang yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan perkuliahan

    dan Tugas Akhir ini yang namanya tidak dapat penulis uraikan satu per satu.

    Bandung, 17 Juni 2013

    Pratikto Abiseno