PENGARUH GERHANA MATAHARI TOTAL 9 MARET 2016PADA PARAMETER METEOROLOGI DI STASIUN

METEOROLOGI 745 KEMAYORAN

Kadarsah* dan Anton Daud** *Pusat Penelitian dan Pengembangan, BMKG

**Stasiun Meteorologi 745 Kemayoran Jakarta, BMKGJl.Angkasa I no.2 Kemayoran Jakarta 10720

kadarsah@yahoo.com

Abstrak

Pengamatan efek Gerhana Matahari Total (GMT) di Stasiun 745 Kemayoran Jakarta menggunakanAutomatic Weather Station (AWS) pada beberapa parameter meteorologi telah dilakukan pada 8-10Maret 2016. Parameter meteorologi yang diamati adalah temperatur, kelembapan, tekananan,kecepatan angin dan radiasi matahari dengan data sampel tiap 1 menit. Hasilnyamenunjukkan,temperatur, kecepatan angin, kelembapan dan radiasi matahari terpengaruh secarasignifikan saat terjadi GMT sedangkan tekanan tidak terlihat secara jelas. Mekanisme pendinginanpada stabilitas lapisan batas atmosfer telah membentuk proses dinamik yang mempengaruhiperbedaan respon tiap parameter meteorologi terhadap GMT.

Kata Kunci : Automatic Weather Station,GMT 9 Maret 2016, Stasiun 745 Kemayoran Jakarta

1. PENDAHULUAN

Gerhana matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara bumi dan mataharisehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Bulan memiliki jarak rata-rata384.400 km lebih dekat jikadibanding jarak rata-rata matahari bumi 149.680.000km. Kondisitersebut menyebabkab bayangan bulan mampu menutupi bumi dari cahaya matahari.Sedangkan Gerhana Matahari Total (GMT), terjadi apabila saat puncak gerhana, piringanmatahari ditutup sepenuhnya oleh piringan bulan. Saat itu, piringan bulan sama besar ataulebih besar dari piringan matahari. Ukuran piringan matahari dan piringan bulan sendiriberubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak bumi-bulan dan bumi-matahari.Fenomena GMT menarik perhatian ilmuwan atmosfer karena radiasi matahari merupakansumber energi utama bagi atmosfer untuk melakukan berbagai proses fisis sehingga dapatmenggerakan berbagai proses lainnya walaupun GMT merupakan fenomena atmosfer. Bagiilmuwan atmosfer peristiwa GMT merupakan fenomena menarik dalam mempelajari respon bumi danproses-proses lainnya terutama atmosfer ketika terjadi perubahan mendadak radiasi matahari.Perbedaan respon oleh permukaan bumi dan atmosfer tersebut akan berbeda-beda saat menghadapiGMT, gerhana sebagian, gerhana cincin dan gerhana hibrida. Peristiwa GMT yang pernah terjadi diIndonesia tercatat terjadi pada 1983, 1988, 1995 dan 2016 serta akan terjadi lagi pada 2023.

Peristiwa Gerhana Matahari Total (GMT) terjadi pada 9 Maret 2016 dan melanda sebagian besar

wilayah Indonesia serta dapat disaksikan dengan jelas di 12 provinsi. Provinsi yang berada

dalam jalur lintasanya adalah Sumatera Barat, Sumatera Selatan, Bengkulu, Jambi, BangkaBelitung, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur,Sulawesi Barat, Sulawesi Tengah, dan Maluku Utara. Untuk wilayah Indonesia bagian barat,waktu puncak terjadinya gerhana adalah pada pukul 07.20 WIB dan 07.21 WIB. Untuk

1

Indonesia bagian tengah, puncak gerhana matahari total terjadi pada pukul 08.35 WITA.Sedangkan untuk Indonesia bagian timur, puncak gerhana ini terlihat pada pukul 09.50 WIT.Hasil penelitian terkait gerhana di Indonesia dilakukan oleh Wido Hanggoro 1 saat terjadigerhana matahari cincin dan dilakukan di Provinsi Lampung. Maturilli dan Ritter 2

melakukan penelitian dengan fokus yang sama saat terjadi GMT 20 Maret 2015 di Ny-

Ålesund,Svalbard (78.9° N, 11.9° E), Norwegia. Penelitian lainnya dilakukan pada variabilitasradiasi matahari saat GMT juga dilakukan oleh Nympas3, dan Kazadzis4 Sedangkanpengaruh GMT pada unsur mikrometeorologi dilakukan oleh Nympas5 di Nigeria selamaGMT 29 Maret 2006. Struktur korona saat GMT dijelaskan oleh Galal 6 sedangkanpengaruhnya pada proses fotosintesis serta efeknya terhadap produktivitas tanaman jugamenjadi objek penelitian yang menarik7. Selain itu, pengaruhnya terhadap polutan di atmosferjuga menjadi perhatian oleh Vyas8. Oleh karena itu pengaruh GMT pada parametermeteorologi di Jakarta yang merupakan kajian yang sangat menarik dan dapat dianalisis lebihlanjut pengaruhnya terhadap parameter-parameter meteorology lainnya. Walaupun Jakartatidak berada dalam jalur GMT tetapi masih mengalami pengaruh 80-90 %. Penelitian ini bertujuanuntuk menganalisis pengaruh GMT pada parameter meteorologi (temperatur, kelembapan, tekananan,kecepatan angin dan radiasi matahari) di Stasiun 745 Kemayoran Jakarta.

2. METODE PENELITIAN

Pengamatan dilakukan selama 8-10 Maret 2016 di Stamet 745 Kemayoran menggunakanAutomatic Weather Station (AWS) dengan sampel data tiap 1 menit. Lokasi pengamatan ditunjukkanGambar 1 dan Gambar 2. Parameter yang menjadi fokus penelitian terdiri dari radiasi matahari,temperatur, kecepatan angin, kelembapan dan tekanan. Selanjutnya dilakukan proses pengolahan datadengan melakukan kotrol kualitas data. Fokus pengolahan data dilakukan hanya pada rentang pukul06.00-09.00 WIB hal ini dilakukan untuk lebih fokus pada peristiwa GMT yang dimulai pada pukul07.21-08.31 WIB. Tipe AWS yang digunakan adalah Campbel Scientific yang ditunjukkan Gambar 3.Sampel data dilakukan tiap 1 menit agar peristiwa GMT yang berlangsung sangat singkat dapatdideteksi dengan baik. Langkah selanjutnya adalah memplot grafik parameter tersebut menjadikondisi sebelum (8 Maret 2016), saat (9 Maret 2016) dan setelah GMT (10 Maret 2016). Untukmemudahkan analisis maka peristiwa GMT dibagi menjadi tiga fase utama. Fase pertama adalah saatmulai (6.20 WIB), puncak (07.21 WIB) dan akhir GMT (8.31 GMT). Langkah selanjutnya adalahanalisis hasil berbagai parameter tersebut saat fase-fase tersebut.

Gambar 1.Lokasi pengamatan GMT 8-10 Maret 2016 di taman alat Stasiun Meteorologi 745 KemayoranJakarta. Pengamatan parameter meteorologi menggunakan Automatic Weather Station (AWS). Foto diambil 20April 2016 pukul 14.00 WIB.

Gambar 2. Lokasi pengamatan di lihat dari ketinggian ±30 meter. Foto diambil 20 April 2016 pukul14.00 WIB.

3

Gambar 3. Pengukuran parameter meteorologi menggunakan AWS Campbell Scientific

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengukuran radiasi matahari ditunjukkan Gambar 4. Radiasi matahari terlihat terlihatbahwa penurunan radiasi dimulai ketika GMT dimulai pada pukul 6.20 WIB dan terus berkurangsampai mencapai minimum pada pukul 07.28 WIB sebesar 4.29 Wm-2 sedangkan puncak GMTdimulai pukul 07.21 WIB. Sehingga nilai minimum radiasi dicapai setelah 7 menit puncak GMT.Pengukuran temperatur menunjukkan penurunan seperti yang ditunjukkan Gambar 5. Temperaturminimum 26.74oC dicapai pada pukul 07.41 WIB jadi 20 menit lebih lambat jika dibandingkan saatGMT dimulai. Hal berbeda terjadi pada kelembapan (Gambar 6). Kelembapan meningkat secaraperlahan saat GMT dimulai dan mencapai maksimum ( 87.2 %) pada pukul 07.49 WIB. Nilaimaksimum kelembapan ini dicapai setelah 28 menit puncak GMT dimulai. Kecepatan angin yangteramati saat GMT dimulai mengalami kenaikan sampai 2 m/s tetapi terus menurun dan mencapaikecepatan minimum 0 m/s 4 menit setelah terjadi puncak GMT dan terus mencapai nilai minimumsampai pukul 07.55 WIB (Gambar 7). Selanjutnya kecepatan angin meningkat dan bervariasi sepertisebelum dimulainya GMT. Parameter selanjutnya yang diamati adalah tekanan seperti yangditunjukkan Gambar 8. Grafik tekanan menunjukkan tidak terlihat jelas pengaruh GMT sebelum, saatdan setelah peristiwa GMT terjadi.

6.00 6.20 6.40 7.00 7.20 7.40 8.00 8.20 8.40 9.000

100

200

300

400

500

600

WIB

W/m2

8 Maret 2016

9 Maret 2016

10 Maret 2016

Awal GMT 6:20 WIB

Puncak GMT 7:21 WIB

Akhir GMT 8:31 WIB

Gambar 4. Grafik radiasi matahari sebelum (8 Maret 2016), saat (9 Maret 2016) dan setelah GMT ( (Maret

2016).

6.00 6.20 6.40 7.00 7.20 7.40 8.00 8.20 8.40 9.0026

27

28

29

30

31

32

33

WIB

Celcius

8 Maret 2016

9 Maret 2016

10 Maret 2016

Awal GMT 6:20 WIB

Puncak GMT 7:21 WIB

Akhir GMT 8:31 WIB

Gambar 5. Sama dengan Gambar 4 tetapi untuk parameter temperatur

6.00 6.20 6.40 7.00 7.20 7.40 8.00 8.20 8.40 9.0065

70

75

80

85

90

95

100

WIB

%

8 Maret 2016

9 Maret 2016

10 Maret 2016

Awal GMT 6:20 WIB

Puncak GMT 7:21 WIB

Akhir GMT 8:31 WIB

Gambar 6. Sama dengan Gambar 4 tetapi untuk parameter kelembapan

5

Analisis selanjutnya menunjukkan bahwa radiasi matahari merespon secara cepat, ini terlihat daripenurunan nilai radiasi sampai mencapai nilai minimum memerlukan waktu yang relatif singkatsetelah dimulainya puncak GMT. Parameter selanjutnya adalah temperatur kemudian kelembapansedangkan kecepatan angin relatif lebih bervariasi. Tetapi secara umum terlihat bahwa saatdimulainya GMT kecepatan angin meningkat dan sesaat setelah puncak GMT dimulai kecepatanangin sangat rendah selama beberapa saat bahkan mencapai 0 m/s. Selanjutnya kecepatan angin mulaimeningkat sesaat sebelum GMT berakhir dan bervariasi seperti kondisi sebelum GMT. PengaruhGMT terhadap kecepatan angin masih terjadi perdebatan seperti yang dijelaskan oleh Founda9. Tetapiumumnya angin mengalami pengurangan kecepatan sebagaimana yang dilaporkan oleh beberapapenelitian10,11.

6.00 6.20 6.40 7.00 7.20 7.40 8.00 8.20 8.40 9.000

0.5

1

1.5

2

2.5

3

WIB

m/s

8 Maret 2016

9 Maret 2016

10 Maret 2016

Awal GMT 6:20 WIB

Puncak GMT 7:21 WIB

Akhir GMT 8:31 WIB

Gambar 7. Sama dengan Gambar 4 tetapi untuk parameter kecepatan angin

6.00 6.20 6.40 7.00 7.20 7.40 8.00 8.20 8.40 9.001008

1008.5

1009

1009.5

1010

1010.5

1011

1011.5

1012

1012.5

1013

WIB

mBar

8 Maret 2016

9 Maret 2016

10 Maret 2016

Awal GMT 6:20 WIB

Puncak GMT 7:21 WIB

Akhir GMT 8:31 WIB

Gambar 8. Sama dengan Gambar 4 tetapi untuk parameter tekanan

Perubahan sekecil apapun yang terjadi pada radiasi matahari akan menyebabkan perubahandan respon parameter-parameter meteorologi. Hal tersebut disebabkan radiasi matahari yangmerupakan sumber energi utama dalam menggerakan proses fisika atmosfer. Ketika GMT,terjadi penurunan radiasi matahari sehingga secara langsung akan menyebabkan penurunan

temperatur serta kelembapan meningkat. Akibatnya menyebabkan ketidakstabilan dalamlapisan batas atmosfer yang akan berpengaruh terhadap kecepatan angin. Perbedaan responparameter tersebut terhadap GMT menunjukkan proses dinamik atmosfer berupa pendinginan danstabilisasi yang terjadi pada lapisan batas atmosfer5,10.

4. KESIMPULAN

Peristiwa GMT 9 Maret 2016 berpengaruh terhadap beberapa parameter meteorologi di Stamet 745Kemayoran Jakarta. Pengaruhnya terlihat jelas pada radiasi matahari, temperatur, kelembapan dankecepatan angin. Sedangkan pengaruhnya terhadap tekanan tidak terlihat jelas. Respon perubahantercepat masing-masing terjadi pada parameter radiasi matahari , temperatur dan kelembapan .Sedangkan kecepatan angin mengalami penurunan kecepatan sampai mencapai nilai minimum selamabeberapa saat ketika puncak GMT terjadi. Perbedaan respon parameter-parameter tersebut terjadiakibat proses dinamik melalui mekanisme pendinginan dan stabilitas pada lapisan batas atmosfer.

UCAPAN TERIMA KASIH.

Penelitian ini mendapat dukungan dana dari Kajian Mitigasi Kebencanaan Cuaca, Iklim dan KualitasUdara tahun 2016. Penulis mengucapkan terimakasih atas berbagai bantuan dari peneliti PusatPenelitian dan Pengembangan BMKG serta Staff Stasiun Meteorologi 745 Kemayoran Jakarta.

DAFTAR PUSTAKA

1Hanggoro, W. Pengaruh Intensitas Radiasi Saat Gerhana Matahari Cincin Terhadap Beberapa Parameter Cuaca. J. Meteorol. Dan Geofis. 12, 137–144 (2011).

2Maturilli, M. & Ritter, C. Surface Radiation during the Total Solar Eclipse over Ny-Ålesund, Svalbard, on 20 March 2015. Earth Syst. Sci. Data Discuss. 1–14 (2016). doi:10.5194/essd-2016-2

3Nymphas, E. ., Otunla, T. a., Adeniyi, M. O. & Oladiran, E. O. Impact of the total solar eclipse of 29 March 2006 on the surface energy fluxes at Ibadan, Nigeria. J. Atmos. Solar-Terrestrial Phys. 80, 28–36 (2012).

4Kazadzis, S. et al. and Physics Effects of total solar eclipse of 29 March 2006 on surface radiation. Atmos. Chem. Phys. 7, 5775–5783 (2007).

5Nymphas, E. F., Adeniyi, M. O., Ayoola, M. A. & Oladiran, E. O. Micrometeorological measurements in Nigeria during the total solar eclipse of 29 March, 2006. J. Atmos. Solar-Terrestrial Phys. 71, 1245–1253 (2009).

6Galal, A. A. et al. Coronal structure and flattening during total solar eclipse 2006. {NRIAG} J. Astron. Geophys. 1, 152–155 (2012).

7Xu, Q., Hu, F. & Qian, Y. Researches on photosynthetic efficiency of cassava-peanut intercropping impacted by total solar eclipse. Energy Procedia 5, 152–157 (2011).

8Vyas, B. M., Saxena, A. & Panwar, C. Study of atmospheric air pollutants during the partial solar eclipse on 15 January 2010 over Udaipur: A semi-arid location in Western India. Adv. Sp. Res. 50, 1553–1563 (2012).

7

9Founda, D. et al. The effect of the total solar eclipse of 29 March 2006 on meteorological variables inGreece. Atmos. Chem. Phys. Discuss. 7, 10631–10667 (2007).

10Stoev, A., Stoeva, P. & Kuzin, S. Total Solar Eclipses and Atmospheric Boundary Layer Response. 7, 103–107 (2012).

11Gerasopoulos, E. et al. The total solar eclipse of March 2006: overview. Atmos. Chem. Phys. 8, 5205–5220 (2008).