Laporan Praktikum Hari/Tanggal : Kamis/22 April 2010

M. K. Analisis Meteorologi Asisten : Yunus Bahar

Tia Erfianti (G24060747)

ANALISIS DATA RAWINSONDE

DENGAN APLIKASI RAOB 5.7

Disusun oleh:

Andi Syahid Muttaqin (G24070010)

Sigit Deni Sasmito (G24070029)

Loris Panahatan S. (G24070046)

Arif Baswantara (C54080027)

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2010

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Dalam bidang penerbangan, akhir-akhir ini frekuensi kecelakaan cukup

sering terjadi. Kejadian tersebut terjadi disebabkan oleh kondisi cuaca yang tidak

mendukung dan kondisi pesawat (badan pesawat) itu sendiri. Hal ini

mengakibatkan jatuhnya korban jiwa dan kerugian dalam hal finansial bagi

armada pesawat terbang tersebut. Oleh karena itu, diperlukan suatu teknologi

untuk memperoleh informasi mengenai kondisi atmosfer dan peningkatan kualitas

pada industri perakitan pesawat terbang yang dapat memproduksi mesin dan

badan pesawat yang baik dan berkualitas.

Informasi mengenai kondisi atmosfer di atas permukaan bumi dapat diamati

dengan berbagai cara dan menggunakan berbagai metode. Salah satunya dengan

menggunakan metode Radiosonde. Radiosonde merupakan salah satu alat

berteknologi tinggi yang sangat berguna untuk bidang penerbangan

(aeronautical). Dilengkapi dengan sistem elektronik dan sensor, radiosonde dapat

memberikan informasi mengenai profil vertikal atmosfer. Radiosonde diluncurkan

dengan menggunakan balon udara ke atmosfer dan data hasil pengukuran tersebut

dapat diterima oleh stasiun pengamatan di permukaan bumi.

Informasi seperti inilah yang dikumpulkan oleh stasiun meteorologi

terutama di bandara dan di beberapa tempat yang membutuhkan data dinamika

atmosfer secara vertikal. Analisis kondisi atmosfer seperti pertumbuhan awan,

stabilitas atmosfer, suhu udara, kecepatan dan arah angin dapat digunakan untuk

memperkirakan layak tidaknya pesawat tersebut dioperasikan. Selain itu, dapat

juga dilakukan forecasting yang sangat berguna untuk waktu berikutnya. Adanya

teknologi tersebut diharapkan mampu meminimalisir kecelakan dan segala

sesuatu yang tidak diinginkan dalam dunia penerbangan.

1.2. Tujuan

1. Praktikan dapat menyiapkan data sounding sebagai masukkan (input)

pada software RAOB.

2. Praktikan dapat menganalisis data sounding menggunakan software

RAOB.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Radiosande

Radiosonde pertama kali diluncurkan pada tahun 1930 oleh Pavel A.

Molchanov dari Rusia. Sebelumnya bernama Radio Meteorograf, namun sekarang

disebut radiosonde pemberian H. Hergesell. Radiosonde digunakan mulai tahun

1936 oleh US Weather Bureau. Radiosonde digunakan untuk menggantikan

pengamatan sounding yang sebelumnya memanfaatkan layang-layang dan

pesawat terbang.

Radiosonde digunakan untuk mengukur profil vertikal atmosfer mulai dari

lapisan troposfer sampai dengan stratosfer hingga ketinggian 20 km. Keuntungan

radiosonde diantaranya dapat mengukur profil vertikal dari variabel-variabel

atmosfer sekaligus dalam sekali peluncuran dan langsung mengirimkan hasil

pengukuran melalui gelombang radio ke stasiun meteorologi di permukaan bumi.

Sistem pengolahan data mencakup pengolahan profil vertikal atmosfer pada real

time, mengukur ketinggian balon, dan mengukur kecepatan serta arah angin

berdasarkan sistem informasi data posisi balon saat diluncurkan.

Gambar 1. Radiosonde

(Sumber : www.pagasa.dost.gov.ph)

Peluncuran radiosonde harus memperhatikan keakuratan dari pengukuran

variabel-variabe atmosfer sehingga dapat menghasilkan baseline value yang dapat

diolah oleh komputer. Umumnya radiosonde diluncurkan sebanyak dua kali sehari

yaitu pada 00 UTC dan 12 UTC. Helium merupakan gas yang biasa digunakan

untuk menerbangkan balon udara. Ketinggian maksimum yang dicapai balon

tergantung ukuran balon dan berat instrument package yang dibawa balon udara

(Wardani, 2008).

Pengamatan dengan radiosonde akan diperoleh data yang menunjukan

parameter atmosfer, yaitu data mulai dari peluncuran hingga balon pecah atau

selama radiosonde bergerak ke atas. Pengukuran tekanan digunakan barometer

aneroid sehingga diperoleh ketinggian tempat. Sementara itu untuk pengukuran

suhu digunakan termistor yang berupa semikonduktor dengan koefisien suhu

negatif yang besar. Kelembaban udara dapat diukur dengan hidrometer tahanan,

dimana alat ini bekerja sesuai banyaknya lengas suatu bahan yang akan

mempengaruhi sifat listriknya. Jika radiosonde dilengkapi dengan reflektor

gelombang radio dan gelombang mikro sehingga posisinya dapat diikuti oleh

theodolit radio maka dapat diturunkan data arah dan kecepatan angin pada

beberapa ketinggian (Prawirowardoyo, 1996).

2.2 Data NOAA

Meteorologi dapat diketahui manfaatnya ketika data hasil pengamatan dapat

dimanfaatkan untuk menduga atau predeksi cuaca. Prediksi data cuaca dilakukan

dengan menganalisis data yang ada. Sebelum dilakukan analisis data dapat

diperoleh dengan satelit. Salah satu satelit yang digunakan ialah satelit NOAA

AVHRR. Satelit NOAA (National Oceanic and Atmosphere Administration)

merupakan satelit yang dirancang untuk pengamatan meteorologi yang beroperasi

pada orbit polar pada ketinggian 833 – 870 Km. Satelit NOAA memiliki lima

instrumen utama yang salah satunya adalah AVHRR (advance Very High

resolution Radiometer). Instrumen AVHRR ini memiliki fungsi untuk mendeteksi

gelombang elektromagnetik atmosfer. Resolusi yang dimiliki oleh AVHRR

sebesar 1.1 Km pada titik nadirnya dengan liputan sebesar 2600 Km. AVHRR

juga memiliki lima buah kanal yang masing – masing memiliki karakteristik

untuk panjang gelombang.

Tabel 1. Karakteristik Data NOAA

Nomor Kanal Panjang Gelombang Kisaran Spektrum

1 0.58 – 0.68 Tampak

2 0.73 – 1.10 Inframerah dekat

3 3.53 - 3.93 Inframerah menengah

4 10.30 - 11.30 Inframerah Jauh

5 11.50 - 12.50 Inframerah Jauh

Secara umum data AVHRR dapat diterapkan untuk analisis parameter –

parameter di bidang hidrologi, oceanologi dan meteorologi. Secara khusus untuk

masing – masing kanal dapat diberikan gambaran fungsinya. Data yang telah

diperoleh dari satelit NOAA kemudian dapat diolah dalam beberapa software

seperi RAOB. Rawinsonde Observation program (RAOB) merupakan program

aplikasi yang berasal dari salah satu produk ERS (Environmental Research

Service) yang digunakan untuk membaca data dari radiosonde yang telah diolah

dan diubah formatnya dengan cara menampilkan aerogram secara otomatis tanpa

harus memplotkan satu – satu secara manual serta menganalisis kondisi atmosfer.

Program ini mampu menampilkan puluhan indeks atmosfer, menganalisis

sounding serta membuat diagram Sounding. Data dari program ini memberikan

informasi seperti RH, Suhu, arah dan Kecepatan angin, ketinggian awan, tekanan,

dan berbagai informasi penting lainnya. Program RAOB saat ini telah digunakan

oleh 50 negara dunia termasuk Indonesia (Ndsstudios, 2008). Program

Rawinsonde Observation (RAOB) ini masih berbasis DOS dengan banyak yang

bisa dipilih oleh user. Seperti misalnya di dalam configure system user dapat

memilih jenis aerogram yang akan dipakai, berbentuk Skew – T atau emagram.

User juga dapat memilih level tekanan tertinggi, satuan suhu yang dipakai, grid

level ketinggian dan sebagainya.

2.3 Program RAOB

Program RAOB ini juga telah digunakan oleh berbagai peneliti seperti

Allen (2003), Brothers (2008) dan sebagainya. Digram yang ditampilkan ada tiga

jenis yaitu skew –T / Log –P, emagram, dan tephigram. Salah satu jenis RAOB

yakni RAOB versi 5.7 yang terkait dengan analisis kondisi atmosfer seperti tinggi

tropopause (tropopause level), LCL, CAPE, KI dan seterusnya. Berikut beberapa

penjelasan mengenai hal yang dapat dianalisis dengan penggunaan RAOB.

a. Tropopause Level atau ketinggian Tropopause

Tropopause merupakan lapisan pembatas antara troposfer atas dengan

stratosfer bawah. Lapisan ini memiliki ketinggian yang bervariasi. Lapisan

tropopause dicirikan dengan tidak adanya penurunan maupun kenaikan suhu

udara.

b. LCL (lifting Condesation Level)

LCL merupakan level parsel udara menjadi jenuh setelah mengalami

pengangkatan secara adiabatik kering. Level ini juga digunakan untuk

mengidentifikasi tinggi dasar awan. Nilai LCL sama dengan CCL

(Convective Condesation Level).

c. CAPE (Convective Available Potensial Energy)

CAPE merupakan ukuran stabilitas troposfer terhadap pergerakan vertikal

selama konveksi basah (Subarna & Setiadi 2006). Menurut NWFSO 2008

jika nilai CAPE lebih dari 1000 maka ketidakstabilan atmosfer lemah, jika

nilai CAPE antara 1000 - 2500 maka ketidakstabilan atmosfer sedang, dan

jika nilai CAPE lebih dari 2500 maka ketidakstabilan atmosfer kuat.

d. KI (K- Indeks)

KI merupakan indeks yang mengkombinasikan pendugaan kelabilan udara

atas dan penduga kelembaban (Syaifullah 1998). Haby (2006c) mengatakan

bahwa indeks ini dapat digunakan sebagai penduga konvektivitas.

III. METODOLOGI

3.1. Tempat dan Waktu Praktikum

Praktikum ini dilakukan di Laboratorium Komputer Departemen Geofosika

dan Meteorologi, FMIPA-IPB pada tanggal 22 April 2010.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah data sounding NOAA

untuk wilayah Soekarno-Hatta dan Juanda bulan April minggu 1-3. Alat yang

digunakan adalah seperangkat komputer dengan aplikasi RAOB 5.7.

3.3. Metode Praktikum

Tahap-tahap dalam melakukan analisis data sounding rawinsonde adalah

sebagai berikut:

3.3.1. Download Data

Download data dilakukan di situs NOAA :

http://ready.arl.noaa.gov/READYamet.php

3.3.2. Langkah Kerja

1. Membuka Aplikasi RAOB 5.7

2. Klik File, pilih Open Data Sounding

3. Pilih file (data) yang akan dijalankan dalam program RAOB. Dalam hal ini kelompok kami menggunakan Data untuk wilayah Cengkareng dan Juanda pada bulan April (minggu satu hinga minggu ke 3).

4. Ketika RAOB dijalankan, akan muncul tampilan seperti di bawah ini, kemudian pindahkan data yang diperlukan ke lembar kerja Ms. Excel.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengamatan udara atas cukup sulit dilakukan, sebab terdapat beberapa

kendala, seperti jarak dan kondisinya. Tidap mungkin jika seorang pengamat

terbang ke angkasa untuk mengamati kondisi udara. Kondisi udara ini meliputi

tekanan, suhu, suhu titik embun, arah dan kecepatan angin Banyak terjadi

perkembangan dalam melakukan pengamatan udara atas dalam dunia meteorologi.

Sampai sekarang pengamatan udara atas yang umumnya dilakukan sekarang

adalah melalui radiosonde atau rawinsonde.

Selain pengamatan dengan radiosonde, pengamatan udara atas juga dapat

dilakukan dengan satelit cuaca. Pada praktikum ini, data yang digunakan adalah

data sounding satelit NOAA. Berikut adalah data hasil yang didapat dari satelit

NOAA pada bulan April untuk wilayah Cengkareng dan Juanda dalam beberapa

kondisi atmosfer.

Tabel 1. Data Sounding Cengkareng dan Juanda pada Bulan April Parameter Sounding

Cengkareng bulan April Juanda bulan April w1 w2 w3 w1 w2 w3

CCL EL (m) 14276 13577 14329 12750 12369 14146 LFC EL (m) 14309 14334 14902 14113 14320 14753

CCL (m) 1296 1256 1226 1149 1200 1244 LCL (m) 515 477 414 219 232 232

TPW (cm) 5,65 6,27 6,32 5,75 6,04 5,88 LI -2,8 -3,8 -3,3 -3,2 -3,7 -4,3 KI 32,1 35,1 36,3 36,8 36,4 37

Tc (C) 31,5 31,9 31,7 29,8 30,3 30,9 CAPE (J/kg) 930 1497 1855 1358 1726 2061 MVV (m/s) 43 55 61 52 59 64

Sebelum mengolah data sounding ke dalam software RAOB 5.7, terlebih

dahulu adalah mendownload data dari website NOAA. Hal-hal yang perlu

diperhatikan dalam melakukan download data adalah letak lintang, jenis data, dan

bentuk data. Hal tersebut perlu dilakukan agar tidak terjadi kesalahan dalam

download data sehingga bisa dimasukkan dalam software untuk diolah lebih

lanjut.

Kajian wilayah dalam praktikum ini adalah termasuk wilayah di daerah

ekuator. Pada bulan April, kondisi cuaca ekuator adalah memasuki musim

kemarau, udara cenderung kering dan kelembaban rendah. Terdapat beberapa

kondisi udara yang perlu dianalisis. Kondisi-kondisi udara tersebut terdapat pada

tabel 1 di kolom parameter sounding, meliputi LCL, CCL, TPW, LFC, dan

sebagainya.

Masing-masing kondisi atmosfer memiliki nilai sesuai dengan keadaan

atmosfernya pada saat pengamatan. Dari tabel 1 menunjukkan bahwa kondisi

udara di Cengkareng dan Juanda memilki perbedaan yang signifikan walaupun

waktu pengamatannya sama. Secara keseluruhan, kondisi atmosfer pada satu

tempat memiliki tingkat variaasi yang rendah dalam waktu tertentu.

LCL (Lifting Condensation Level) merupakan parameter sounding yang

menyatakan tinggi dasar awan. Dari tabel dapat dilihat bahwa tinggi dasar awan di

daerah Cengkareng lebih tinggi daripada di Juanda. Kondisi LFC (Level Free

Convection) yang menyatakan tinggi awal parsel saat mengalami konveksi pada

kedua daerah cenderung menunjukkan angka yang sama. Secara umum parameter

yang mempengaruhi tingkat keawanan memiliki nilai yang sama pada kedua

daerah.

KI (K- Index) merupakan nilai kecenderungan parsel untuk terjadi konveksi.

Semakin besar nilai KI maka potensi konveksinya juga semakin besar. Dari tabel

hasil sounding didapat bahwa nilai KI tidak menunjukkan peningkatan yang

signifikan. Parameter sounding yang menyatakan kestabilan atmosfer adalah LI

(Lifted Index). Semakin kecil nilai LI, maka kondisi atmosfer semakin tidak stabil.

Berdasar data tabel dapat dikatakan bahwa kondisi cuaca di wilayah Cengkareng

lebih stabil daripada Juanda.

Kecepatan parsel untuk bergerak ke atas rata-rata meningkat setiap

minggunya pada kedua stasiun pengamatan. Kecepatan parsel ini ditunjukkan oleh

nilai MVV. Nilai parameter yang lain yang bisa didapat adalah suhu konvektif.

Suhu konvektif menunjukkan suhu yang harus dicapai untuk memulai

pembentukan awan konvektif oleh pemanasan radiasi surya dari lapisan

permukaan udara. Nilai suhu konvektif di dua stasiun pengamatan cenderung

stabil.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Pengamatan udara atas dapat dilakukan melalui radiosonde dan satelit.

Praktikum ini menggunakan data sounding hasil satelit NOAA bulan April pada

minggu ke-1 sampai ke-3. Nilai parameter udara atas dapat diketahui dengan

menggunakan software RAOB 5.7. Nilai-nilai kondisi cuaca pada kedua stasiun

tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan dan relatif stabil.

5.2. Saran

Proses pengolahan data sounding tidak bisa dilakukan pada komputer selain

menggunakan Operating System Windows XP, maka perlu adanya software

terbaru agar semua praktikan bisa melakukan praktikum dengan lancar.

VI. DAFTAR PUSTAKA

Haby J. 2006. What is the Convective Temperature.

http://www.theweatherprediction.com/habyhints2/ [20 April 2010]

Ndsstudios. 2008. RAOB Displays and Parameters.

http://www.raob.com/display.php [20 April 2010 ].

Prawirowardoyo, Susilo. 1996. Meteorologi. Bandung : ITB.

Rohmawati, Fithriyah Yuliaiasih. 2009. Analisis Kondisi Atmosfer Pada Kejadian

banjir Menggunakan Data Rawinsonde (Studi Kasus: Kabupaten

Bojonegoro) [Skrisipsi]. Departemen geofisika dan Meteorologi : Institut

Pertanian Bogor.

Subarna D, Satiadi D. 2006. Variasi dari energi potensial konvektif (CAPE) dan

perubahan iklim di Indonesia. Prosiding Seminar Nasional perubahan Iklim

dan Lingkungan di Indonesia : LAPAN BANDUNG, 9 November 2006.

BANDUNG. LAPAN. Halaman 16- 26.

Syaifullah D. 1998. Hubungan Antara Indeks – Indeks data Rawinsonde dengan

Peluang pertumbuhan Awan dan Hujan. Jurnal IPTEK Iklim dan cuaca :

Nomor 02 : hal 37 – 41.

Wardani, Indra Kusuma. 2008. Kajian Stabilitas Atmosfer Wilayah Jakarta

berdasarkan Data Radiosonde (Studi Kasus : Data Radiosonde Stasiun

Meteorologi Bandara Internasional Soekarno Hatta Cengkareng, Jakarta

tahun 2005) [Laporan Praktikum Lapang]. Bogor : Departemen Geofisika

dan Meteorologi, IPB (tidak dipublikasikan).