SUSUNAN REDAKSI MEDIA DIRGANTARA, Vol. 8 No. 3 September …

Pedoman Bagi Penulis Media Dirgantara

Media Dirgantara adalah majalah ilmiah populer yang ditulis dalam bahasa Indonesia untuk memasyarakatkan perkembangan iptek

dirgantara secara nasional. Sifat populer berarti istilah teknis dijelaskan secara populer dengan bahasa sederhana, tidak menggunakan rumus-

rumus dan tidak perlu daftar rujukan, kecuali menyebutkan sumber yang bersifat umum seperti lazimnya koran/majalah populer. Gambar dan

ilustrasi yang lebih menjelaskan isi tulisan sangat diharapkan.

Media Dirgantara mengundang para penulis untuk mengirimkan naskah berupa hasil penelitian, kajian, pengembangan, pemikiran,

ulasan atau berita berita kedirgantaraan yang belum dipublikasikan atau dikirim ke media publikasi manapun. Naskah yang dikirim akan di-

evaluasi Dewan Penyunting dari segi keaslian (orisinalitas), kesahihan (validitas) ilmiah dan kejelasan pemaparan. Naskah yang tidak dimuat

akan dikembalikan kepada penulis dengan alasan penolakannya.

Naskah dikirim ke Sekretariat Media Dirgantara, Bagian Hubungan Masyarakat LAPAN, Jl. Pemuda Persil No.1 Rawamangun

disket, CDROM atau dikirim melalui email: [email protected], [email protected], [email protected]

2 ZakariaPranata Humas - Biro Kerjasama dan Hubungan Masyarakate-mail: [email protected]

DAFTAR ISI

6A. Gunawan AdmirantoPeneliti - Pusat Sains Antariksae-mail: [email protected]

10Dadang SubarnaPeneliti - Pusat Pemanfaatan Sains dan Teknologi Atmosfere-mail: [email protected]

Noersomadi Peneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer

e-mail: [email protected] / [email protected]

20Indah SusantiPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer e-mail: [email protected]

23Farid LasmonoPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer e-mail: [email protected]

27Indah SusantiPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer e-mail: [email protected]

32Lilik Slamet S.Peneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer

e-mail: [email protected]

36Eko Budi PurwantoPeneliti - Pusat Teknologi Penerbangan e-mail: [email protected]

42Dwi RisdiantoPeneliti - Pusat Teknologi Penerbangane-mail: [email protected]

WAWANCARA DENGAN KEPALA LOKAPENGAMAT ATMOSFER KOTOTABANG

AIR SEBAGAI INDIKATOR ADANYA KEHIDUPAN DI LUAR BUMI

TEMPERATUR UDARA PERMUKAANDAN NERACA PANAS DI PERKOTAAN

PENGEMBANGAN RADIOSONDE UNTUKPEMANTAUAN VERTIKAL ATMOSFER

MODEL IKLIM UNTUK KESEIMBANGANENERGI

KEHADIRAN SADEWA SEBAGAIPENDETEKSI DINI BENCANA

AEROSOL DI ATMOSFERSERTA DAMPAKNYA TERHADAPLINGKUNGAN DAN MANUSIA

MEMBELI UDARA BERSIH

MEMBURU BATU METEORUNTUK DIJADIKAN PERHIASANDAN SUVENIR

LISTRIK HIJAU DI LADANG ANGINKAWASAN PESISIR

16

Peneliti

Pedoman Bagi Penulis Media Dirgantara

Media Dirgantara adalah majalah ilmiah populer yang ditulis dalam bahasa Indonesia untuk memasyarakatkan perkembangan iptek dirgantara secara nasional. Sifat populer berarti istilah teknis dijelaskan secara populer dengan bahasa sederhana, tidak menggunakan rumus-rumus dan tidak perlu daftar rujukan, kecuali menyebutkan sumber yang bersifat umum seperti lazimnya koran/majalah populer. Gambar dan ilustrasi yang lebih menjelaskan isi tulisan sangat diharapkan. Media Dirgantara mengundang para penulis untuk mengirimkan naskah berupa hasil penelitian, kajian, pengembangan, pemikiran, ulasan atau berita berita kedirgantaraan yang belum dipublikasikan atau dikirim ke media publikasi manapun. Naskah yang dikirim akan dievaluasi Dewan Penyunting dari segi keaslian (orisinalitas), kesahihan (validitas) ilmiah dan kejelasan pemaparan. Naskah yang tidak dimuat akan dikembalikan kepada penulis dengan alasan penolakannya. Naskah dikirim ke Sekretariat Media Dirgantara, Bagian Hubungan Masyarakat LAPAN, Jl. Pemuda Persil No.1 Rawamangun Jakarta 13220. Naskah diketik dengan MS Word. Penulis yang naskahnya diterima untuk dipublikasikan, diminta menyerahkan file dalam disket, CDROM atau dikirim melalui email: [email protected], [email protected], [email protected]

Salam Dari Redaksi

Perkembangan teknologi space based (dalam hal ini teknologi satelit, radar dan lain-lain) yang semakin pesat, demikian juga dengan perkembangan sistem teknologi informasinya telah mendorong perkembangan pemahaman manusia akan pentingnya sains atmosfer dan antariksa. Berbagai kegiatan litbang dan kajian terhadap dinamika lingkungan atmosfer dan antariksa telah dilakukan Lapan dengan tujuan untuk memperkaya wawasan para pembaca tentang sains atmosfer dan antariksa. Kontribusi penting dalam sajian ini berupa informasi mitigasi dampak fenomena alam maupun anomali yang terjadi terhadap kehidupan di bumi. Media Dirgantara edisi ini mengangkat tema yang berkaitan dengan sains atmosfer dan antariksa. Rubrik Aktualita memaparkan peran dan fungsi LAPAN dalam sains atmosfer dan antariksa. Sedangkan kolom Faktualita memaparkan tentang kegiatan terkini yang terkait dengan sains atmosfer dan antariksa. Sementara itu, kolom Sosialita, menyajikan kegiatan sosialisasi hasil-hasil litbang sains atmosfer dan antariksa.

Selamat membaca, semoga dari edisi ini dapat memperkaya wawasan kita.

Salam RedaksiSeptember 2013

SUSUNAN REDAKSI MEDIA DIRGANTARA, Vol. 8 No. 3 September 2013 ISSN 1907-6169

Keputusan Kepala LAPAN Nomor: 193A Tahun 2013, Tanggal: 01 Juli 2013, Penanggung Jawab: Sekretaris Utama LAPAN, Pemimpin Umum: Karo Kerjasama Dan Hubungan Masyarakat, Sekretaris: Kabag Hubungan Masyarakat, KasubBag Publikasi, Penyunting Penyelia: Eko Budi Purwanto, Penyunting Pelaksana: Janu Pringadi, Lely Qodrita Avia, Syamsul Arifin, Anwar Santoso, Moedji Sudjarwo, Fajar Iman Nugroho, Setiadi, Sri Rahayu, Zakaria. Redaktur: KasubBag Publikasi, Murtani November, M Lutfi, Faulina, Sri Rahayu, Irwan. Disain Grafis: Yudho Dewanto.

Alamat Penerbit: BIRO KERJASAMA DAN HUBUNGAN MASYARAKAT LAPANJl. Pemuda Persil No. 1 Rawamangun Jakarta Timur 13220Telepon: (021) 4892802 (Hunting) Fax: (021) 47882726e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]:http//wwwlapan.go.idhttp//jurnal.lapan.go.idh

Salam Dari Redaksi

Perkembangan teknologi space based (dalam hal ini teknologi satelit, radar dan lain-lain) yang semakin pesat, demikian juga dengan perkembangan sistem teknologi informasinya telah mendorong perkembangan pemahaman manusia akan pentingnya sains atmosfer dan antariksa. Berbagai kegiatan litbang dan kajian terhadap dinamika lingkungan atmosfer dan antariksa telah dilakukan Lapan dengan tujuan untuk memperkaya wawasan para pembaca tentang sains atmosfer dan antariksa. Kontribusi penting dalam sajian ini berupa informasi mitigasi dampak fenomena alam maupun anomali yang terjadi terhadap kehidupan di bumi. Media Dirgantara edisi ini mengangkat tema yang berkaitan dengan sains atmosfer dan antariksa. Rubrik Aktualita memaparkan peran dan fungsi LAPAN dalam sains atmosfer dan antariksa. Sedangkan kolom Faktualita memaparkan tentang kegiatan terkini yang terkait dengan sains atmosfer dan antariksa. Sementara itu, kolom Sosialita, menyajikan kegiatan sosialisasi hasil-hasil litbang sains atmosfer dan antariksa.

Selamat membaca, semoga dari edisi ini dapat memperkaya wawasan kita.

Salam RedaksiSeptember 2013

SUSUNAN REDAKSI MEDIA DIRGANTARA, Vol. 8 No. 3 September 2013 ISSN 1907-6169

Keputusan Kepala LAPAN Nomor: 193A Tahun 2013, Tanggal: 01 Juli 2013, Penanggung Jawab: Sekretaris Utama LAPAN, Pemimpin Umum: Karo Kerjasama Dan Hubungan Masyarakat, Sekretaris: Kabag Hubungan Masyarakat, KasubBag Publikasi, Penyunting Penyelia: Eko Budi Purwanto, Penyunting Pelaksana: Janu Pringadi, Lely Qodrita Avia, Syamsul Arifin, Anwar Santoso, Moedji Sudjarwo, Fajar Iman Nugroho, Setiadi, Sri Rahayu, Zakaria. Redaktur: KasubBag Publikasi, Murtani November, M Lutfi, Faulina, Sri Rahayu, Irwan. Disain Grafis: Yudho Dewanto.

Alamat Penerbit: BIRO KERJASAMA DAN HUBUNGAN MASYARAKAT LAPANJl. Pemuda Persil No. 1 Rawamangun Jakarta Timur 13220Telepon: (021) 4892802 (Hunting) Fax: (021) 47882726e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]:http//wwwlapan.go.idhttp//jurnal.lapan.go.idh

Pembangunan Loka Pengamatan Atmosfer (LPA) Kototabang berdasarkan hasil kerjasama Lapan dengan Research Institute for Sustainable Humanosphere (RISH) Kyoto University, kerjasama tersebut dilatar belakangi adanya kepentingan penelitian bersama antara Lapan dengan RISH Kyoto University untuk melakukan pengamatan secara optimal dan kontinyu terhadap berbagai fenomena atmosfer

yang terjadi di sekitar Indonesia Bagian Barat, khususnya Kototabang dan pengaruhnya terhadap iklim di wilayah Jepang. Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang diresmikan oleh Menteri Negara Riset dan Teknologi DR. AS Hikam pada tanggal 26 Juni 2001. Banyak kegiatan penelitian dan pemanfaatan data Loka pengamatan Atmosfer Kototabang belum diketahui secara luas. Untuk itu Redaksi Media Dirgantara, Zakaria. S.Sos melakukan peliputan dan wawancara dengan kepala LPA Kototabang, Syafrijon, S.Pd, M. Kom, hasilnya seperti disajikan berikut ini.

WAWANCARA DENGAN KEPALA LOKA PENGAMATAN ATMOSFER KOTOTABANG

Kepala LPA Kototabang (sebelah kanan)

mendampingi kunjungan UKM malaysia

Zakaria Pranata Humas - Biro Kerjasama Dan Hubungan Masyarakate-mail: [email protected]

2 Media Dirgantara Vol. 8 No.3 September 2013

WAWANCARA

1. Dapatdijelaskanaktifitas setiapharidi LokaPengamatan Atmosfer Kototabang ?

Tugas LPA Kototabang adalah melaksanakan pengamatan, perekaman, pengolahan dan pelaporan data atmosfer di Kototabang, dan melaksanakan serta sosialisasi pemanfaatan data dan penyiapan bahan pelaksanaan kerjasama teknis di bidangnya. Setiap hari setiap staf teknis memeriksa peralatan dan mencatat keadaannya, hasil pemeriksaan di bagi dalam tiga kelompok, yaitu atmosfer, ionosfer dan klimatologi. Mereka bertanggung jawab terhadap beberapa peralatan, dan setelah melakukan pengamatan, perekaman dan pengolahan, mereka memberikan laporan kepada Ka LPA Kototabang.

2. Sejauh mana pemanfaatan Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang sebagai sarana penelitian baik untuk kepentingan Lapan maupun daerah ?

Kototabang dibangun untuk melengkapi data pengamatan atmosfer dan ionosfer wilayah Barat Indonesia. Data ini diperlukan untuk memperoleh pemahaman yang lebih baik mengenai fenomena atmosfer dan ionosfer khatulistiwa, sehingga peristiwa-peristiwa anomali atau gangguan-gangguan atmosfer dan ionosfer dapat diantisipasi lebih dini dengan baik. Data-data yang diperoleh di Kototabang dikirim secara kontinyu ke PSA dan PSTA, karena pemamfaatan data kototabang lebih banyak di dua pusat tersebut. Sedangkan dengan pemda dan instansi lain LPA Kototabang hanya menyiapkan pelaksanaan kerjasama kemudian dilanjutkan oleh kepusatan yang ada di lingkungan LAPAN. Selanjutnya pusat-pusat tersebut yang melakukan kerjasama dengan instansi terkait.

3. Sejauh mana perkembangan Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang sebagai sarana penelitian sejak dibangun tahun 2001 ?

Pembangunan LPA Kototabang di payungi oleh kerjasama dengan RISH Kyoto University, semua peralatan yang

Kunjungan peneliti Kyoto University

ada di LPA Kototabang berasal dari Kyoto University dan dari universitas atau lembaga lain di Jepang yang berada di bawah payung kerjasama tersebut. Penambahan peralatan penelitian dari tahun 2001 sampai sekarang terus dilakukan.

4. Bagaimana mekanisme dan koordinasi kegiatan penelitian, pemanfaatan data Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang dengan mitra kerjasama Jepang ?

Kalau yang berhubungan dengan pengoperasian, perawatan dan perbaikan, mitra kerjasama Jepang langsung berkoordinasi dengan LPA Kototabang dan diketahui oleh Ka PSTA. Tetapi jika terkait dengan kebijakan dan pemasangan peralatan baru, mitra kerjasama Jepang langsung berkoordinasi dengan Ka PSTA, sedangkan LPA Kototabang diminta untuk memberi pertimbangan teknis.

5. Bagaimana kemampuan teknis sumber daya manusia di Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang dalam pengelolaan dan pengoperasian peralatan penelitian yang ada di Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang ?

SDM di LPA Kototabang terdiri dari Ka LPA Kototabang, KTU, 8 staf ADM, 3 peneliti muda, 6 teknisi Litkayasa, 2 Humas ditambah 9 honorer. Dari sisi pengoperasian dengan dukungan SDM yang ada sudah bisa dilaksanakan dengan maksimal,

Wawancara

3Media Dirgantara Vol. 8 No.3 September 2013

sedangkan dari segi pengelolaan tentu saja masih membutuhkan perhatian dari Pusat, apalagi hampir semua peralatan yang ada disini merupakan peralatan mitra kerjasama Jepang. Jadi untuk pengembangan lebih lanjut, keadaan ini harus mendapat perhatian khusus.

6. Selama menjabat sebagai Kepala Loka Pe-ngamatan Atmosfer Kototabang, kendala apa saja yang dihadapi yang berkaitan dengan aspek teknis maupun kegiatan penelitian ?

Selama dua tahun menjabat kepala LPA Kototabang, kendala yang berat Alhamdulillah tidak ada, namun yang menjadi ganjalan adalah tentang pengolahan data penelitian yang ada di sini, dimana pencapaiannya masih belum maksimal. Dalam hal ini masih perlu bimbingan dan arahan dari peneliti di Pusat dan mitra kerjasama Jepang itu sendiri. Kita telah coba melakukan Bimtek pengolahan data dengan tenaga pembimbing peneliti dari Kedeputian Bandung. Dari segi Lokasi, banyak terkendala dengan gejala alam seperti tanah longsor, pohon tumbang, binatang-binatang liar yang semuanya bisa mengganggu mencapai target kinerja.

7. Apa program jangka pendek, menengah dan panjang Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang ?

Seperti yang saya paparkan sebelumnya, dalam jangka pendek, kami di Kototabang mencanangkan untuk dapat memaksimalkan pengoperasian peralatan dan pencapaian datanya, kemudian mengolah semua data penelitian disini secara maksimal. Untuk Jangka menengah dan panjang, tentu saja melanjutkan secara kontinyu target jangka pendek, kemudian mengembangkan kawasan disini dengan penambahan peralatan penelitian, sehingga diperoleh data dengan parameter yang lebih lengkap, dan kalau memungkinkan peralatan yang baru milik Lapan sendiri, karena pemanfaatannya akan lebih maksimal. Penambahan peralatan lebih diutamakan yang mobile, sehingga bisa dibawa ketempat lain untuk melakukan pengamatan, dengan cara demikian maka kontribusi nyata yang dituntut oleh beberapa pemda terkait bisa diwujudkan.

8. Apakahadaaktifitaspenelitiandankerjasamasecara formal dengan Pemda setempat ?

Sejauh ini memang sudah ada beberapa Pemda yang melakukan kunjungan dan meminta data ke kami, baik itu data yang dihasilkan oleh LPA Kototabang, atau pun data lain yang merupakan produk Lapan se-perti Peta dan lain lain. Kami telah melayani kebutuhan tersebut dengan bantuan pusat-pusat terkait yang ada di Lapan. Selain didatangi oleh berbagai pihak disini, kami juga melakukan sosialisasi ke beberapa Pemda, Universitas, sekolah-sekolah, Instansi tertentu dll.

9. Ada masukan dan saran agar pemanfaatan Loka Pengamatan Atmosfer Kototabang lebih maksimal disemua aspek ?

Seperti yang diungkap di program jangka panjang, yaitu diharapkan peralatan yang baru milik Lapan, karena bisa dimanfaatkan secara maksimal. Penambahan peralatan lebih diutamakan yang mobile, sehingga bisa digunakan untuk pengamatan di lokasi lain. Dengan begitu kontribusi secara nyata yang dituntut oleh beberapa pemda dan instansi terkait bisa diwujudkan. Potensi LPA Kototabang

Fasilitas penelitian di LPA KTB

WAWANCARA


belum sepenuhnya dimanfaatkan dalam mendukung kegiatan penelitian baik tingkat lokal, dan nasional di bidang atmosfer untuk berbagai aplikasi khususnya di bidang pertanian dan iklim. Hanya peneliti dari RISH Kyoto University yang sering memanfaatkan fasilitas LPA Kototabang tersebut. Disamping itu rintisan kerjasama dengan instansi terkait maupun dengan Universitas Negeri Padang perlu dilakukan secara formal oleh Biro Kerjasama dan Hubungan Masyarakat dengan Deputi Bidang Sains, Pengkajian dan Informasi Kedirgantaraan.

10. Dokumentasi/Kegiatan LPA Kototabang

Sosialisasi di Universitas Padang

Kepala Lapan (sebelah kiri) menyambut kunjungan Komisi 7

DPR RI di LPA Kotatabang

Kegiatan peluncuran

balon


Wawancara

Benarkah air menjadi sumber daya utama kehidupan di Bumi dan luar Bumi?

Sudah sejak lama manusia berspekulasi tentang adanya kehidupan yang terletak di sebuah planet yang mengitari sebuah bintang yang terletak di luar tata surya kita. Berbagai kisah fiksi dibuat dan cukup banyak menarik minat penonton. Dalam kisah-kisah tersebut, alien digambarkan memiliki bentuk badan bermacam-macam, ada yang lucu, tetapi ada pula yang menakutkan. Seliar apa pun imajinasi para produser dan sutradara film tersebut, hal ini selalu bertolak dari keadaan yang terdapat di bumi karena sulit membayangkan situasi yang sama sekali berbeda dengan yang ada di bumi. Oleh sebab itu, yang tergambar dalam film-film tersebut akan tampak tidak asing bagi kita, misalnya makhluk-makhluk yang muncul di dalam film tersebut menggunakan air sebagai salah satu sumber daya dalam mempertahankan kehidupan mereka. Akan tetapi, apakah betul bahwa air merupakan sumber daya utama para makhluk hidup di luar angkasa sana?

AIR SEBAGAI INDIKATOR ADANYA KEHIDUPAN DI LUAR BUMI

A. Gunawan AdmirantoPeneliti - Pusat Sains Antariksae-mail: [email protected]


FAKTUALITA

Bumi adalah satu-satunya planet di tata surya yang memiliki air dalam bentuk cair di permukaan, 71% dari seluruh permukaan adalah perairan yang terdiri atas dari lautan, danau, dan sungai. Air adalah senyawa yang sangat sederhana, dua atom hidrogen di tambah dengan satu atom oksigen. Air ini juga sangat banyak terdapat di seluruh permukaan bumi, di dalam bumi, dan di atmosfer. Air sangat dibutuhkan semua makhluk hidup di bumi untuk dapat bertahan hidup. Tak terbayangkan bagaimana seluruh makhluk ini bisa bertahan hidup jika air tidak ada lagi. Hal ini membuat banyak peneliti yang berpikir bahwa air merupakan senyawa yang paling dibutuhkan oleh makhluk hidup yang terdapat di luar bumi. Benarkah air merupakan sebuah prasyarat untuk adanya kehidupan di sebuah planet? Sampai sekarang para astronom belum menemukan planet yang terdapat di luar tata surya yang memiliki air berlimpah seperti bumi kita.

Mungkinkah terdapat sumber daya lain kehidupan di luar Bumi selain air?

Para astronom berpendapat bahwa di luar bumi ada kemungkinan adanya kehidupan yang muncul dalam bentuk yang sangat berbeda dengan yang ada di bumi. Kalau kehidupan di bumi adalah kehidupan yang berbasis karbon dengan pelarut air, maka kehidupan di luar bumi ada kemungkinan tidak berbasis karbon. Salah satu bentuk kehidupan di luar bumi yang diusulkan adalah yang berbasis

Sesosok alien menurut imajinasi

seorang seniman

silikon karena silikon merupakan unsur yang agak mirip dengan karbon (berada dalam satu kelompok dengannya di dalam susunan berkala). Kemiripannya dengan karbon terutama karena kemampuannya untuk membentuk ikatan dengan sebagian besar unsur yang memungkinkannya membawa informasi biologis dalam jumlah besar. Meskipun demikian, ada beberapa ahli kimia yang keberatan dengan usul ini karena silikon ternyata tidak memiliki kemampuan untuk melakukan ikatan kimia dengan unsur fosfor, nitrogen, oksigen, besi, magnesium, dan seng di mana unsur-unsur ini merupakan unsur-unsur yang penting dalam membangun sistem organik. Selain itu, silikon dioksida yang dianggap setara dengan karbon dioksida tidak bisa berada dalam keadaan gas dalam suhu di mana air berada dalam keadaan cair. Silikon dioksida ini berbentuk gas dalam suhu yang tinggi. Kemudian, yang paling penting adalah bahwa di luar angkasa, senyawa karbon jauh lebih berlimpah dibandingkan dengan senyawa silikon (84 berbanding 8). Bagaimana dengan pelarut senyawa-senyawa organik, apakah yang terdapat di luar bumi sama dengan yang ada di bumi? Seperti diketahui bahwa pelarut senyawa organik di bumi adalah air. Ada bebe-rapa ahli yang mengusulkan bahwa di sebuah planet di luar bumi terdapat lingkungan organik dimana pelarut senyawa-senyawa organiknya adalah berbagai senyawa tertentu yang tersusun dari amonia, hidrogen fluorida, atau metana. Amonia merupakan senyawa yang sederhana, cukup banyak

FAKTUALITA


terdapat di alam semesta, tetapi memiliki titik leleh yang jauh lebih rendah daripada air sehingga makhluk yang hidup di dalam lingkungan metana akan memiliki laju metabolisme yang jauh lebih lambat daripada yang hidup di lingkungan dengan temperatur lebih tinggi seperti bumi. Selain itu ikatan kimia amonia juga lebih rendah daripada air sehingga lebih mudah terurai, dan mengurangi kemampuannya untuk mengikat senyawa-senyawa organik. Pada senyawa lainnya (selain amonia), yakni hidrogen fluorida dan metana, keadaannya kurang lebih sama. Jadi air merupakan pelarut yang lebih efektif daripada metana dan senyawa hidrokarbon lain sehingga memudahkan perpindahan senyawa di dalam sel. Para astronom berspekulasi bahwa apabila di Titan, satelit Saturnus, ada kehidupan, maka bentuk-bentuk kehidupan ini akan menggunakan senyawa-senyawa hidrokarbon sebagai pelarut bahan-bahan organik. Selain itu, kehidupan berbasis metana lebih cocok untuk lingkungan dengan temperatur yang sangat rendah seperti yang ada di Titan. Selain itu, ada yang menyarankan bahwa hidrogen fluorida (HF) bisa menjadi pelarut yang stabil dan mampu melakukan reaksi transportasi elektron. Namun, hidrogen fluorida merupakan unsur yang sedikit terdapat di alam, dan jika bergabung dengan air akan berubah menjadi asam hidrofluorida. Disamping HF, H2S juga bisa melakukan reaksi transportasi elektron, namun saat berada dalam

keadaan cair senyawa ini hanya berada pada rentang yang sempit yaitu -90 oC to -60 oC pada tekanan 1 atmosfer. Para ahli masih yakin bahwa air merupakan pelarut yang paling baik bagi berbagai jenis senyawa organik yang ada di Bumi. Ini berarti bahwa kehidupan berbasis karbon dan dengan air sebagai pelarutnya akan merupakan bentuk kehidupan yang paling umum terdapat di alam semesta.

Kenapa air merupakan pelarut yang paling baik bagi berbagai jenis senyawa organik?

Air merupakan pelarut yang paling baik bagi berbagai jenis senyawa organik karena air memiliki berbagai sifat yang khas yang hanya dimilikinya. Sifat-sifat itu antara lain:

1. Memiliki ikatan hidrogen yang kuat sehingga menghasilkan tegangan permukaan yang kuat (tiga kali yang dimiliki amonia) – yang mendorong berkembangnya senyawa pra biotik.

2. Mampu membentuk ikatan non kovalen lemah dengan senyawa-senyawa lain sehingga bisa me-nyokong terbangunnya struktur protein seperti yang terdapat di bumi.

3. Mampu melakukan reaksi transportasi elektron (cara utama dalam proses pembentukan energi

Kepler-22b, salah satu eksoplanet yang diduga memiliki kehidupan


FAKTUALITA

yang berlangsung di dalam proses biokimia di bumi) dengan menyumbangkan ion hidrogen dan elektronnya

4. Mampu melakukan reaksi transport elektron (cara utama dalam proses pembentukan energi yang berlangsung di dalam proses biokimia di bumi) dengan menyumbangkan ion hidrogen dan elektronnya.

Hal-hal ini membuat air menjadi senyawa yang paling besar kemungkinannya untuk menjadi dasar berkembangnya ekosistem kompleks yang bisa menyokong kehidupan. Adanya air di atmosfer eksoplanet, mungkin bisa dipakai sebagai salah satu cara untuk mengetahui ada tidaknya kehidupan di permukaan ekspolanet tersebut.

Bagaimana menentukan adanya kehidupan di luar Bumi?

Kalau kita berhasil mendeteksi sebuah bintang yang kita curigai dikelilingi beberapa planet, bagaimana kita bisa menentukan bahwa di permukaan planet tersebut mungkin berkembang kehidupan? Di sini para astronom mendefinisikan sebuah daerah berbentuk bola di sekeliling sebuah bintang yang mereka namakan sebagai Habitable Zone (Daerah yang Bisa Dihuni) di mana sebuah planet yang terdapat di dalam daerah tersebut memiliki temperatur permukaan yang mendukung kehidupan untuk berkembang di atasnya. Habitable Zone ini biasa disebut sebagai ekosfer. Habitable Zone ini bergantung pada ukuran dan tingkat evolusi bintang pusatnya. Sampai saat ini, batas Habitable Zone di tata surya adalah daerah di sekitar bumi. Akan tetapi, Habitable Zone ini bisa meluas sampai planet Mars, kalau suatu ketika di planet ini ditemukan bukti tentang adanya kehidupan primitif di permukaannya. Di tempat yang lebih jauh seperti di Yupiter ada satelit planet seperti Callisto dan Europa yang kemungkinan memiliki air yang tidak berada dalam keadaan beku di bawah permukaannya sehingga kehidupan primitif bisa tersokong. Untuk bintang-bintang lain, ukuran Habitable Zone bergantung pada bintang itu sendiri. Pada bintang-bintang yang lebih terang dan panas dari matahari, Habitable Zone akan lebih besar daripada yang dimiliki matahari. Habitable Zone sebuah planet seukuran bumi yang mengorbit bintang Sirius yang 26 kali lebih terang daripada matahari, terletak pada jarak sejauh Yupiter. Bila bintang pusat adalah Epsilon Indi yang sepuluh kali lebih lemah dari pada matahari maka Habitable Zone akan ada pada jarak sejauh

Merkurius. Bintang-bintang yang terang memiliki kala hidup yang jauh lebih pendek dibandingkan dengan bintang-bintang yang lebih redup, sehingga potensi-potensi kehidupan yang mungkin ada di planet yang terletak di Habitable Zone tidak akan sempat berkembang ketika bintang tersebut mencapai masa akhir hidupnya. Oleh sebab itu, upaya mencari planet yang kemungkinan memiliki kehidupan di permukaannya dipusatkan pada bintang-bintang yang sejenis matahari. Untuk bisa mengetahui seperti apa bentuk planet yang permukaannya dipenuhi air, lihatlah planet bumi kita dari kejauhan. Adakah planet seperti bumi yang mengorbit sebuah bintang?. Darren M. Williams, seorang profesor astronomi dari Penn State dan peneliti lain dari University of Hawaii mencoba mencari planet-planet yang memiliki air dan tidak terlalu jauh dari bintang pusatnya sehingga kehidupan bisa tersokong di sana. Planet yang memiliki air bisa dibedakan dari planet yang sangat panas seperti Venus. Venus memiliki atmosfer yang sangat mampat dan menghamburkan cahaya matahari ke segala arah. Dari posisi kita, cahaya bintang pusat yang jatuh ke planet seperti itu yang sampai ke kita akan berubah-ubah intensitasnya, bergantung pada posisinya terhadap bintang pusat tersebut. Sebuah planet yang memiliki banyak air seperti bumi akan tampak gelap ketika seluruh permukaan planet mendapat cahaya bintang pusat karena air tampak lebih gelap dibandingkan dengan permukaan padat, tetapi ketika saat tidak sepenuhnya disinari bintang pusat cahaya yang datang ke planet itu atau jatuh miring maka akan dipantulkan permukaan air dan akibatnya bintang akan tampak lebih terang. Dengan cara ini para astronom bisa mengamati kurva cahaya sebuah planet yang sedang mengorbit bintang pusatnya dan mengetahui perubahan kecerlangan planet tersebut sehingga bisa diketahui apakah planet itu seperti Venus yang memiliki atmosfer yang mampat atau lebih mirip dengan bumi yang penuh dengan air. Walaupun peralatan yang bisa dipakai untuk melakukan pengamatan ini belum siap, tetapi dalam waktu 10-20 tahun diharapkan sudah ada teleskop yang mampu melakukan pengamatan seperti ini.


FAKTUALITA

TEMPERATUR UDARA PERMUKAAN

DAN NERACA PANAS DI PERKOTAAN

Dadang SubarnaPeneliti - Pusat Pemanfaatan Sains dan Teknologi

Atmosfere-mail: [email protected]

Temperatur udara yang biasa diukur menggunakan termometer merupakan elemen cuaca dan iklim yang sangat penting pada suatu tempat. Temperatur merupakan salah satu unsur iklim yang sangat mempengaruhi kehidupan biosfer. Pengukuran temperatur udara hanya memperoleh satu nilai yang menyatakan nilai rata-rata temperatur atmosfer. Secara fisis temperatur dapat didefinisikan sebagai tingkat gerakan molekul benda, makin cepat gerakan molekul makin tinggi temperaturnya, seperti yang diuraikan dalam teori-toeri Fisika Statistik. Temperatur dapat juga didefinisikan sebagai tingkat panas suatu benda. Panas bergerak dari suatu benda yang mempunyai temperatur tinggi ke benda yang mempunyai temperatur rendah. Temperatur udara berubah sesuai dengan tempat dan waktu. Pada umumnya temperatur maksimum terjadi sesudah tengah hari, biasanya antara jam 12.00 sampai jam 14.00 dan temperatur minimum terjadi pada jam 06.00 atau sekitar matahari terbit. Temperatur udara harian rata-rata didefinisikan sebagai rata-rata penga-matan selama 24 jam (satu hari) yang dilakukan tiap jam. Temperatur rata-rata bulanan ialah jumlah dari temperatur harian rata-rata dalam 1 bulan dibagi de-ngan jumlah hari dalam bulan tersebut.

Perubahan iklim yang paling signifikan dan sangat terasa dampaknya dicirikan dengan kecenderungan pemanasan global yaitu kecenderungan temperatur rata-rata global yang semakin naik. Pengukuran temperatur di darat dan di

laut di seluruh dunia menunjukkan bahwa selama 100 tahun terakhir, permukaan Bumi dan bagian paling bawah atmosfer telah memanas dengan laju rata-rata 0,6 derajat Celcius per tahun. Selama perioda tersebut, emisi gas rumah kaca yang dibuat manusia seperti karbondioksida, metan, dan oksida nitrogen telah meningkat. Tiga gas utama tersebut besar kontribusinya terhadap pemanasan global akibat dari pembakaran bahan bakar fosil untuk keperluan energi, transportasi dan alih fungsi lahan. Dalam kurun waktu 20 tahun terakhir telah teramati bahwa peningkatan temperatur global (global warming) terkait erat dengan meningkatnya konsentrasi emisi gas rumah kaca di atmosfir, seperti ditampilkan pada gambar berikut ini. Termperatur permukaan rata-rata global memperlihatkan kencenderungan naik, pertanyaan selanjutnya ”apakah hal ini diikuti pula oleh temperatur permukaan regional maupun lokal ?”. Oleh karena itu perlu penelitian lebih lanjut untuk menemukan jawaban yang benar dan dapat dipercaya.

Grafik kecenderungan kenaikan temperatur permukaan global dan kenaikan konsentrasi gas karbondioksida di atmosfer (sumber: Brohan at al., 2006)Berdasarkan grafik di atas dan kenyataan yang teramati serta memperhitungkan ketidaktentuan lainnya, dapat dikatakan bahwa dalam kurun waktu 50 tahun terakhir pemanasan global disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer.


FAKTUALITA

Neraca Panas di Permukaan Bumi

Dalam skala ruang yang kecil, aktivitas ekonomi manusia juga mempengaruhi keadaan iklim karena berhubungan dengan perubahan kesetimbangan energi (panas) di permukaan bumi. Sedangkan variasi parameter iklim di kota-kota besar seperti Jakarta, Medan dan kota-kota lainnya dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti variasi albedo permukaan, perubahan evaporasi dari permukaan, pelepasan panas dari proses aktivitas panas permukaan, penambahan kekasaran permukaan, polusi yang berbentuk padat, cair,

Gambar Ilustrasi transfer energi panas pada sistem permukaan Bumi dan lapisan udara/atmosfer bagian bawah di daerah pedesaan

dan gas. Gambar berikut memberikan ilustrasi tentang suatu sistem lapisan udara permukaan (lapisan yang masih terpengaruh oleh fenomena-fenomena yang terjadi di permukaan Bumi) dengan puncaknya di atas pohon tertinggi atau di atas gelombang laut tertinggi dan dasarnya berada di bawah permukaan Bumi yang berdifusi dengan tanah. Sistem lapisan ini (dibatasi oleh lapisan udara lain di atasnya dan bawahnya

oleh permukaan Bumi) mempunyai transfer energi turbulen dengan lapisan udara di atasnya atau transfer radiasi melalui atasnya dan transfer molekul ke dalam tanah atau lautan di bawahnya (di bawah sistem lapisan tersebut). Dengan asumsi lapisan sistem permukaan sebagai suatu lapisan sistem atmosfer di pedesaan maka akan digunakan sebagai acuan untuk mengamati perubahan iklim perkotaan (urban climates). Dengan asumsi bahwa lapisan sistem permukaan sangat tipis (infinitesimally thin), maka neraca energi panas sistem permukaan dengan fluks menuju ke atas adalah positif. Secara matematika


FAKTUALITA

persamaan neraca energi panas dapat direpresentasi sebagai - Ss* = +QH + QE - LG. Dengan SS* adalah radiasi ke atas netto (Net upward radiation) dari matahari di permukaan, QH merupakan fluks panas teraba turbulen ke atas (upward turbulent sensible heat flux) di luar puncak sistem lapisan atmosfer permukaan, QE sebagai representasi fluks panas laten turbulen ke atas (upward turbulent latent heat flux) di luar puncak sistem lapisan atmosfer permukaan dan LG yaitu fluks panas molekular ke dalam (downward molecular heat flux) di bawah permukaan. Sebagian materi yang berasal dari Bumi dengan temperatur lebih hangat atau lebih dingin mempertahankan temperatur globalnya dengan sangat baik. Hal ini memberikan arti bahwa fluks energi total yang memasuki sistem permukaan Bumi dari Matahari menyeimbangkan fluks energi yang meninggalkan sistem permukaan Bumi. Ilustrasi kesetimbangan necara panas diberikan pada gambar di bawah untuk kasus di daratan, lautan dan pengaruh Oasis.

Siang hari di atas Daratan

QE dan QH adalah positif sebab transport panas ke atas dengan bantuan transport tribulasi dan transport kelembaban vertikal uap air (panas laten yang dilepaskan selama kondensasi ditransport dengan cara tersebut). LG adalah negatif bila energi panas dihantarkan (is conducted) menuju ke dalam tanah (kebawah) dari permukaan hangat yang dipanasi matahari (SS*).

Gambar Ilustrasi neraca panas di atas daratan pada siang hari

Malam hari di atas Daratan

SS* adalah Radiasi sistem surya siang hari yang dilepaskan kembali ke atmosfer, bertanda positif karena radiasi gelombang panjang neto diemisikan ke ruang angkasa (ke atas). Embun dan salju (Dew and frost) terbentuk melalui kondensasi

(pelepasan panas laten) bila permukaan mendingin. QE bertanda negatif (fluks ke bawah dari uap air). QH bertanda negatif karena fluks panas dari atmosfer yang lebih hangat menuju ke bawah. Nilai QH lebih besar dari pada QE. Keadaan ini adalah baik untuk pengembangan inversi atmosfer level rendah yang berarti kondisi stabil. Jika konduksi panas dari tanah yang lebih hangat menuju ke permukaan yang lebih dingin (ke atas) maka LG bertanda positif.

-QE

-QH

+SS

+LG

Gambar Ilustrasi neraca panas di atas daratan pada malam hari

Efek Oasis

Efek oasis terbentuk bila udara kering panas bertiup di atas suatu permukaan yang relatif lembab (contoh angin kering bertiup di atas danau, lautan atau hutan yang lebih hangat). Evaporasi kuat berlangsung di atas permukaan lembab dan uap air ditransfer ke atas ke udara kering sehinga QE positif. Sedangkan QH bertanda negatif karena fluks panas dari udara hangat bergerak menuju ke permukaan basah yang lebih dingin (ke bawah). LG dan SS* bertanda negatif yang berarti bahwa fluks panas menuju ke bawah. Nilai fluks panas laten mungkin lebih besar dari pada fluks panas teraba, sebab energi panas tambahan diekstraksi dari udara hangat dengan evaporasi.

+QE

-QH

-SS*

-LG

Gambar Ilustrasi neraca panas di atas Oasis pada siang hari


FAKTUALITA

Siang hari di atas laut (adveksi rendah)

Permukaan air dapat memindahkan panas secara efisien, dan kapasitas panas air lebih besar dari daratan. QE dan QH bertanda positif, karena pemindahan panas dan kelembaban ke atas menjauhi permukaan air. LG bertanda negatif bila panas dihantarkan menuju level-level yang lebih dalam ke bawah lautan.

+QE +QH

-QS*

-LG

Gambar Ilustrasi neraca panas di atas laut pada siang hari

Iklim Perkotaan (Urban Climate)

Di area-area perkotaan, permukaan Bumi tertutupi dengan berbagai material seperti jalan aspal, beton dan bangunan yang mempunyai sifat berbeda dari tanah dan tumbuhan. Pada bangunan yang mempunyai ketinggian beberapa ratus meter, maka sebagian besar energi panas tersimpan dalam material bangunan selama siang hari dan dilepaskan secara perlahan pada malam hari. Apabila kita melakukan perjalanan menjelang malam hari dari suatu pedesaan ke perkotaan, maka dapat dirasakan perbedaan temperaturnya, yakni di pedesaan terasa lebih dingin daripada di perkotaan. Massa udara lebih hangat yang berada di atas area perkotaan yang dikenal dengan nama heat island. Ilustrasi ditampilkan pada Gambar berikut:

SIANG HARI:

Gambar Ilustrasi perbedaan neraca panas di atas area pedesaan dan perkotaan pada siang hari

MALAM HARI:

Desa Kota -LG -LG

-LG

-sS*

+QH +QH

+QE

+QE

+F

Gambar Ilustrasi perbedaan neraca panas di atas area pedesaan dan perkotaan pada malam hari

Selama siang hari area perkotaan dan pedesaan menerima energi panas dari matahari (SS*), sebaliknya Bumi mengemisikan radiasi gelombang panjang ke atmosfer. Konsekuensi dari sifat-sifat material bangunan yang dapat menyerap panas, maka kelebihan panas akan diemisikan ke area sekitarnya. Sedangkan di daerah pedesaan jumlah bangunan relatif lebih sedikit dibandingkan areal terbuka, sehingga emisi ke lingkungan sangat sedikit dan udara terasa lebih dingin. Transport panas teraba yang lebih rendah di atas areal pedesaan ditandai dengan ketersediaan lebih banyak air untuk evaporasi dengan menarik panas laten dari lingkungan sekitar. Sebaliknya di kota-kota besar, sistem selokan, sistem pembuangan dan sistem drainase menyebabkan pemindahan air yang cepat dan permukaan segera menjadi kering ketika hujan berhenti. Inilah alasan mengapa fluks panas laten (QE) lebih besar di atas area pedesaan dibandingkan dengan di perkotaan. Panas diserap oleh permukaan melalui konduksi molekul di area perkotaan maupun di area pedesaan (LG) meskipun di area perkotaan, bangunan-bangunan juga menyerap panas (lihat ilustrasi perbedaan neraca panas di atas area pedesaan dan perkotaan). Sejumlah besar bahan bakar yang digunakan untuk transportasi, proses-proses industri serta untuk menghangatkan ruangan-ruangan

gedung dan lain-lain, juga menghasilkan panas yang diberi simbol F. Panas buatan yang dihasilkan (F) ini juga diemisikan dari kota-kota besar yang berkontribusi terhadap panas di perkotaan (heat island). Sehingga sangat jelas perbedaan antara neraca energi panas di area pedesaan dan area perkotaan dengan adanya produksi panas hasil aktivitas manusia dan industri. Perbedaan ini sangat jelas bila dilakukan pengukuran profil temperatur dengan menarik garis yang melewati area-area tersebut seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini.

-LG -LG

-LG

-SS*

+QH

+QH

+QE +QE

+F

Desa Kota


FAKTUALITA

Profil temperatur spasial menjelang sore dari daerah pertanian dan pendesaan ke pusat kota.

Sumber (http://greeneconomypost.com/)

Selama malam hari permukaan mendingin dengan cepat di area pedesaan, sedangkan panas dilepaskan secara perlahan di kota-kota besar. Sebagian dari perubahan arah fluks dari transport panas melalui proses konduksi molekul (LG), sehingga neraca radiasi di area-area perkotaan selama siang dan malam hari hampir sama. Heat island juga agak lebih kecil terjadi selama malam hari, dengan demikian neraca radiasi untuk area perkotaan berubah secara signifikan antara siang dan malam. Pengukuran hubungan antara radiasi dengan temperatur bulanan di perkotaan di lintang menengah (kota Houston) dapat dilihat pada Gambar berikut.

Grafik radiasi dan temperatur puncak terjadi antara bulan Juni hingga Agustus

Sumber: (http://greeneconomypost.com/)

Temperatur berperan penting untuk mendeteksi perubahan iklim di suatu kawasan yang disebabkan oleh urbanisasi dan industrialisasi. Variasi temperatur permukaan secara spasial dan temporal di atas kepulauan Indonesia selama kurun waktu 100 tahun terakhir dari 1901-2002 dijelaskan dalam uraian berikut. Perubahan jangka panjang dalam temperatur

dievaluasi dengan metoda uji kecenderungan Mann-Kendall dan statistik kecenderungan regresi linear. Penelitian dan validasi telah dilakukan untuk mengidentifikasi kecenderungan temperatur di beberapa stasiun klimatologi kota besar dengan menggunakan data grid global ukuran 0,5o x 0,5o dan kumpulan data pada stasiun klimatologi tersebut.

Hasil validasi data grid global terhadap kumpulan data di stasiun klimatologi didapat koefisien korelasi Pearson (r) ditampilkan pada tabel berikut ini.

Tabel hasil validasi data grid global terhadap kumpulan data di beberapa stasiun klimatologi.

Hasil analisis temporal menunjukkan telah terjadi kencenderungan (trend) peningkatan temperatur permukaan pada bulanan rata-rata di delapan stasiun klimatologi (Medan, Pelembang, Jakarta, Cilacap, Surabaya, Denpasar, Ampenan, Ternate), sedangkan di dua stasiun (Tabing, Menado) mengalami kecenderungan penurunan. Hasil uji kecenderungan dengan metoda Mann-Kendall ini menunjukkan kecocokan dengan kecenderungan statistik regresi linear. Perata-rataan setiap 30 tahun untuk beberapa kota diperlihatkan pada Gambar berikut.

FAKTUALITA


Stasiun Klimatologi Korelasi Pearson (r)

Jakarta 0,71

Ampenan 0,84

Denpasar 0,80

Palembang 0,83

Surabaya 0,80

Tabing 0,50

Ternate 0,22

Cilacap 0,69

Medan 0,83

No

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10. Menado 0,40

Grafik variabilitas temperatur hasil perata-rataan setiap

pergeseran 30 tahun untuk kota Medan, Palembang, Tabing,

Jakarta, Cilacap dan Surabaya selama 100 tahun.

Grafik variabilitas temperatur

hasil perata-rataan setiap 30 tahun untuk kota Denpasar,

Ampenan, Ternate dan

Menado selama 100

tahun.

Persentasi kenaikan rata-rata temperatur sejak tahun 1965 untuk stasiun klimatologi di beberapa kota di Indonesia

Pergerakan temperatur di kota Medan dimulai tahun 1900 menurun sampai mencapai rata-rata terendah sekitar 26,7oC tahun 1960-an. Laju dimulai pada tahun 1965-an menanjak naik. Temperatur di kota Palembang mengalami peningkatan sejak tahun 1900 sampai kurun tahun 1945-an sekitar 26,99oC kemudian menurun lagi sampai tahun 1960 sekitar 26,92oC lalu sekitar tahun 1965 naik kembali.

Di kota Tabing temperatur mengalami kenaikan sekitar 26,6oC sejak 1900 sampai 1925, kemudian turun sekitar 26,2oC sampai tahun 1965, dan naik kembali secara signifikan. Temperatur di kota Jakarta menunjukkan kenaikan sekitar 26,3oC sejak tahun1900-an hingga kini, begitu juga untuk kota Cilacap. Sementara itu termperatur kota Surabaya berfluktuasi dan kemudian mengalami kenaikan sejak tahun 1965. Untuk temperatur di kota Denpasar, Ampenan, Ternate, Menado berfluktuasi sejak tahun 1900 sampai tahun 1960, dan menunjukkan peningkatan sejak tahun 1965. Persentasi kenaikan di beberapa kota diperlihatkan pada grafik disamping ini,


FAKTUALITA

PENGEMBANGAN RADIOSONDE UNTUK PEMANTAUAN VERTIKAL ATMOSFERNoersomadiPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfere-mail: [email protected] / [email protected]

Informasi cuaca merupakan salah satu unsur penting dalam dunia kedirgantaraan. Pengamatan cuaca untuk keperluan dunia penerbangan tidak hanya di permukaan bumi,

akan tetapi diperlukan pula informasi kondisi vertikal atmosfer. Salah satu teknologi pengamatan vertikal atmosfer dari permukaan adalah peluncuran balon sonde atau radiosonde dalam istilah lain dinamakan radio wind sounding (rawindsonde). Radiosonde yang diterbangkan tersebut akan mengukur profil tekanan udara, temperatur, kelembaban, dan juga difungsikan untuk mengukur profil angin horizontal menggunakan penerima GPS. Oleh karena itu, balon sonde disebut pula sebagai GPS sonde.

Data tekanan udara, temperatur, dan kelembaban hasil pengamatan vertikal atmosfer dituangkan dalam Diagram Skew-T Log-P. Adapun data kecepatan dan arah angin horizontal dituangkan dalam bagan windbarb. Dalam hal ini, besar kecepatan dan arah angin berturut-turut direpresentasikan dengan “tiang” dan “bendera”. Contoh diagram yang menampilkan data pengamatan vertikal atmosfer dalam bidang meteorologi penerbangan yang diperlukan bagi pilot pesawat ditampilkan pada gambar di bawah ini.

Contoh diagram Skew-T Log-P yang menampilkan profil tekanan udara, temperatur, kelembapan hasil pengamatan balon radiosonde. Kecepatan dan arah angin ditampilkan dalam bentuk windbarb (yang terdiri dari tiang dan bendera) di sebelah kanan diagram.


AKTUALITA

Informasi dari data pengamatan vertikal atmosfer dalam diagram tersebut berupa kondisi kestabilan atmosfer di sekitar bandara, yang dijadikan sebagai input untuk prakiraan kondisi cuaca enam jam berikutnya. Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer telah mengembangkan BROWSING atau Bandung RadiO Wind SoundING, yaitu sistem radiosonde yang berfungsi untuk mengamati profil atmosfer. Parameter yang diukur adalah tekanan udara, temperatur, kelembaban relatif, dan angin horizontal. Sistem BROWSING terdiri dari balon sonde, sistem sensor, tali pengait, dan parasut untuk memperlambat kecepatan jatuh sensor. Sistem BROWSING dapat dilengkapi pula dengan teknologi “pemutus” atau tali untuk memutus sambungan antara balon dengan sensor apabila pengukuran vertikal atmosfer telah mencapai ketinggian tertentu dan balon belum pecah. Teknologi pemutus ini dimaksudkan untuk menghentikan pengukuran vertikal ke atas dan mencegah sensor jatuh semakin jauh dari titik lokasi pengamatan. Sinyal yang dikirim oleh sensor, direkam melalui antena dan sistem radio penerima. Bagan sistem BROWSING dan sistem radio penerima ditampilkan pada gambar berikut.

Sistem komunikasi data Bandung RadiO Wind SoundING (BROWSING) yang

dikembangkan oleh Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer LAPAN.

Sistem BROWSING yang terdiri dari balon yang membawa sensor dan sistem radio

penerima dilengkapi dengan komputer untuk akuisisi data.

Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer telah meningkatan kemampuan sensor BROWSING dari generasi pertama ke generasi kedua. Desain motherboard system, komponen-komponen yang digunakan, serta packaging pada generasi pertama di upgrade pada generasi kedua. Pada generasi pertama sistem BROWSING ini masih menggunakan sterefoam sebagai kotak untuk kemasan motherboard, batu batere, dan radio pemancar dengan dimensi 23 x 23 x 25 cm3. Berat total sensor generasi pertama sekitar 1 kg. Sedangkan pada generasi kedua BROWSING

telah dilakukan perancangan ulang motherboard system untuk meminimalisir ukuran. Penggunaan komponen sensor dan batere juga dipilih sedemikian rupa untuk mengurangi berat total beban. Kemasan sistem BROWSING generasi kedua menggunakan polyuretan yang dirancang berbentuk silinder. Desain kemasan berupa silinder merupakan langkah awal pengembangan sensor muatan roketsonda untuk pengukuran vertikal atmosfer menggunakan roket yang dikembangkan oleh LAPAN.

Hasil eksperimen peluncuran BROWSING di Balai Pengamatan Dirgantara LAPAN Watukosek yang dibandingkan dengan hasil dari perekaman sensor lain pada tanggal 13 Juli 2013. Hasil eksperimen tersebut dibandingkan pula dengan pengamatan di Bandara Internasional Juanda Surabaya.

AKTUALITA


Gambar proses pencetakan kemasan sensor menggunakan bahan polyuretan.

Rancangan motherboard system BROWSING generasi kedua.

Generasi pertama sistem BROWSING


AKTUALITA

Profil temperatur udara (kanan) dan kelembapan (kiri) dari hasil eksperimen

peluncuran BROWSING di Balai Pengamat Dirgantara LAPAN Watukosek.

Profil kecepatan angin hasil eksperimen peluncuran BROWSING di Watukosek yang dibandingkan dengan hasil pengamatan radiosonde di Bandra Internasional Juanda Surabaya.

Eksperimen pengujian BROWSING generasi kedua yang dilaksanakan pada rangkaian kegiatan observasi di Tegal, Jawa Tengah pada bulan Mei 2013 (kerja sama dengan Program Studi Meteorologi ITB).

Eksibisi balon radiosonde atau sistem BROWSING generasi kedua.

Eksibisi balon radiosonde oleh Pusat Sains dan

Teknologi Atmosfer pada rangkaian acara Kompetisi

Muatan dan Roket Indonesia (KOMURINDO) di Pameungpeuk Garut, Jawa

Barat pada Juni 2013.


AKTUALITA

Vinasat-2 is also a geostationary communications satellite.

MODEL IKLIM UNTUK KESEIMBANGAN ENERGI

Indah SusantiPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer

e-mail: [email protected]

Sebuah objek dapat merupakan sesuatu yang sederhana, atau sangat kompleks. Fenomena di alam termasuk ke dalam kelompok realitas yang sangat kompleks dan sulit untuk

dianalisa. Perlu biaya yang sangat besar dan beresiko tinggi untuk percobaan terhadap alam. Sehingga dapat dikatakan bahwa melakukan percobaan terhadap alam yang sesungguhnya adalah tidak mungkin. Oleh karena itu diperlukan pendekatan dengan model untuk dapat memahami alam dengan benar. Pemodelan merupakan pendekatan yang lebih murah, aman dan relatif mudah dalam upaya memahami fenomena-fenomena alam. Dengan pemodelan, dapat dilakukan suatu simulasi dan diagnosis dimana beberapa komponen dari model dapat dihidupkan, dimatikan, atau diubah untuk mengetahui dan memahami pengaruh yang ditimbulkannya. Hal ini sangat berguna dalam mempelajari cara kerja atau mekanisme dari sebuah sistem yang kompleks. Berangkat dari sebuah model, dapat dilakukan prediksi kondisi sistem untuk waktu yang akan datang, sehingga lebih siap menghadapi berbagai kemungkinan yang terjadi. Kesiapan tersebut sangat tergantung pada validitas model yang digunakan untuk memprediksi. Semakin tinggi kemampuan model untuk mempresentasikan realitas sistem, maka semakin presisi kesiapan menghadapi resiko yang mungkin terjadi. Oleh karena itu, langkah uji verifikasi dan validasi terhadap model menjadi sangat penting.

Iklim merupakan fenomena skala besar yang muncul dari interaksi rumit antara skala kecil sistem fisik. Fenomena alam ini memang memiliki kompleksitas tinggi, namun demikian model-model iklim yang direkayasa manusia telah menunjukkan keberhasilan yang mengesankan. Model tersebut dapat dibuat dari yang relatif sederhana sampai yang kompleks. Pemodelan iklim sangat berguna untuk memprediksi kejadian diwaktu yang akan datang dan menganalisa apa penyebabnya.

MODEL IKLIM KESEIMBANGAN ENERGI 1-DIMENSI

Salah satu jenis model iklim yang tertua dan paling terkenal adalah EBM-1D (Energi Balance Model 1-Dimension/ model keseimbangan energi 1-dimensi) yang merupakan model zonal (latitudinal model). Nama model tersebut menunjukkan bagaimana model tersebut bekerja yang paling sederhana. Model tersebut menghitung seluruh energi datang dan energi keluar dari sistem, dalam hal ini Bumi. Istilah “keseimbangan” menunjukkan bahwa sistem tersebut berada dalam kesetimbangan, tidak ada energi yang terakumulasi. Pada EBM-1D yang dihitung adalah suhu permukaan bumi (Ts) untuk setiap zona lintang dan suhu efektif bumi (Te). Suhu permukaan bumi adalah hasil penjumlahan suhu efektif bumi dengan efek kenaikan rumah kaca, secara matematis dapat ditulis


AKTUALITA

Skema EBM-1D

Ts = Te + dT. Parameter dT menunjukkan beda suhu akibat efek rumah kaca yang merupakan fungsi dari efisiensi penyerapan inframerah. dT bernilai sekitar 33 Kelvin menurut beberapa hasil kajian. Dalam hal ini, diperlukan beberapa persamaan untuk menghitung aliran energi dari zona lintang tertentu ke zona lintang berikutnya. Gambar di bawah ini menunjukkan skema EBM-1D. Skema EBM-1D menunjukkan bahwa :Energi Radiasi yang masuk = Energi Radiasi keluar + transportasi zonal

Keseimbangan energi menyatakan bahwa radiasi matahari datang (Si) dikali albedo seimbang dengan radiasi keluar ditambah transportasi keluar (hilangnya energi ke zona lintang di dekatnya yang lebih dingin). Albedo adalah perbandingan antara jumlah radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi dan yang dipantulkan kembali ke angkasa. Albedo permukaan tergantung pada tutupan lahan, namun tutupan lahan juga tergantung pada suhu lahan tersebut. Ketika suhu lahan berada di bawah suhu kritis (Tc, umumnya bernilai -10 derajat Celcius), maka dimungkinkan terjadi perubahan tutupan lahan. Misalnya, tutupan lahan berupa padang rumput yang memiliki albedo antara 5 persen sampai 25 persen, jika suhunya turun sampai dibawah suhu kritis maka tutupan lahan tersebut akan berubah menjadi es. Sehingga albedo permukaan itu akan berubah menjadi sama dengan albedo es, yaitu sekitar 62 persen. Jika suhu permukaan diatas suhu kritis, maka digunakan persamaan tertentu, misalnya Albedo zona = (1-fraksi tutupan awan) + (fraksi tutupan awan x albedo awan). Dalam model ini, energi matahari yang masuk harus disesuaikan dengan perhitungan bentuk bumi yang bulat dan variasi orbit. Energi total yang diterima dari matahari persatuan waktu tergantung pada jari-jari bumi dan sebuah konstanta yang disebut konstanta matahari (S). Mengingat luas total bumi dapat dihitung dengan 4π dikali dengan kuadrat jari-jari bumi, melalui persamaan matematika dapat ditentukan bahwa fluks energi matahari rata-rata yang dapat

sampai ke permukaan, sebanding dengan ¼ konstanta matahari. Faktanya, tidak semua zona menerima radiasi dalam jumlah yang sama karena adanya variasi sudut datang matahari pada setiap zona. Sehingga radiasi yang masuk atau diterima permukaan merupakan perkalian antara ¼ konstanta matahari dengan rasio tertentu yang diperoleh secara empiris. Sedangkan radiasi yang berpindah ke zona lain ditentukan oleh suhu permukaan dan radiasi yang keluar dari zona tersebut.

MODEL IKLIM RADIATIF-KONVEKTIF

Dalam EBM-1D banyak terdapat p e n y e d e r h a n a a n berdasarkan asumsi-asumsi yang kadang tidak mewakili kondisi sebenarnya. Disisi lain, model sirkulasi umum merupakan model yang sangat kompleks, perlu sumberdaya yang lebih banyak untuk menjalankan model tersebut. Oleh karena itu, model-model intermediate menjembatani kesenjangan antara model iklim keseimbangan energi dan model iklim sirkulasi umum. Salah satu model intermediate adalah model iklim radiatif-konvektif (RCM, Radiative Convective Model).

RCM mulai menggunakan dasar-dasar fisis atmosfer yang lebih detail. Sehingga, model ini cukup berkembang dan banyak ilmuwan yang menggunakan untuk melihat sensitivitas sebuah parameter terhadap parameter iklim lainnya, atau analisis lainnya. Salah satu contoh RCM yang dapat digunakan dengan mudah adalah Colum Radiation Model (CRM) versi standalone yang digunakan dalam Community Climate Model (CCM) oleh NCAR (National Center for Atmospheric Research). Climate Modelling Toolkit (CliMT) adalah contoh alat (toolkit) pemodelan menggunakan prinsip radiatif-konvektif yang memungkinkan pengguna untuk membangun dan menjalankan model iklim dengan mudah. Toolkit tersebut dapat diunduh (download) dari situs http://people.su.se/~rcaba/climt/. RCM memiliki keuntungan dibandingkan model yang sederhana, yaitu dapat menentukan efek-efek konsentrasi gas rumah kaca yang berbeda. Namun, diperlukan parameter-parameter tambahan untuk menentukan emisivitas lokal, albedo lokal dan parameter lain yang menentukan energi di bumi.


AKTUALITA

22

Asumsi dalam RCM adalah setiap lapisan akan membentuk keseimbangan. Keseimbangan energi di lapisan atmosfer merupakan kondisi dimana energi yang diemisikan sama dengan yang diserap. Penekanan RCM adalah pada temperatur permukaan rata-rata global dan temperatur atmosfer dalam beberapa level. Misalkan lapisan atmosfer dibagi menjadi 2 lapisan, dimana lapisan pertama berpusat pada ketinggian 3 km dan lapisan kedua berpusat pada ketinggian 0,5 km. Kedua lapisan atmosfer tersebut dianggap sebagai benda hitam (blackbody) melepaskan radiasi ke arah bawah dan atas. Sedangkan permukaan bumi melepaskan radiasi ke arah atas pada suhu efektifnya (Te). Besarnya radiasi tersebut sebanding dengan suhu efektif pangkat empat dikali dengan konstanta Stefan-Boltzmann, dapat dinyatakan sebagai . Semua radiasi dari permukaan bumi diserap oleh lapisan atmosfer diatasnya yang dinyatakan dengan . Sehingga dalam kesetimbangan energi harus sama dengan

dan Te sama dengan T1. Untuk menentukan profil

Profil suhu yang dihitung

menggunakan RCM

Gambar struktur vertikal RCM yang

lebih detail dengan 18 lapisan vertikal dan

menggunakan 100 m kedalaman laut untuk

merepresentasikan inersia termal lapisan percampuran lautan.

suhu, maka perlu diketahui suhu atmosfer lapisan kedua yang dapat dihitung dengan persamaan. Fluks energi inframerah diperlihatkan pada gambar berikut ini.

RCM merupakan kolom tunggal yang berisi atmosfer dan diikat oleh permukaan. Ikatan kolom ini biasanya merepresentasikan kondisi rata-rata global dalam sistem atmosfer-bumi. Pada perhitungan yang lebih detail, RCM memiliki 2 skema perhitungan, yaitu skema radiasi dan skema konveksi. Skema radiasi menggunakan perhitungan berdasarkan waktu, sedangkan skema konveksi diolah dengan penyesuaian numerik terhadap profil suhu pada akhir setiap langkah waktu. Jenis RCM lain ada juga yang menambahkan skema prediksi awan dengan pembagian lapisan atmosfer yang lebih rinci seperti pada gambar berikut ini. Berdasarkan uraian diatas jelas bahwa konsep radiasi merupakan dasar pada model kesetimbangan energi. Radiasi merupakan hal yang fundamental dalam iklim. Radiasi matahari diserap, radiasi inframerah diemisikan. Dalam EBM-1D, cara radiasi diserap, ditransfer dan diemisikan kembali oleh atmosfer diabaikan. Dalam RCM, hal tersebut telah diperhitungkan. EBM-1D dan RCM cukup membantu dalam menganalisis sebuah paramater dan kaitannya dengan parameter lain. Selain itu, pemahaman-pemahaman yang ada didalamnya merupakan dasar bagi pengembangan model-model iklim yang lebih kompleks.


AKTUALITA

23

KEHADIRAN SADEWA SEBAGAI PENDETEKSI DINI BENCANA

Farid LasmonoPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfere-mail: [email protected].

Indonesia yang berlokasi di Cincin Api Pasifik (The Pacific Ring of Fire; wilayah dengan banyak kegiatan tektonis), secara konstan menghadapi resiko letusan gunung merapi, gempa bumi, banjir dan tsunami. Dalam kurun waktu 15 tahun terakhir, beberapa kejadian bencana alam di Indonesia menjadi berita yang mendunia karena menelan ratusan hingga ribuan korban jiwa yang dibarengi dengan rusaknya infrastruktur. Kerusakan tersebut pada akhirnya akan menambah biaya ekonomi (economic cost) yang harus ditanggung pemerintah dan masyarakat. Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB) mencatat hingga pertengahan tahun 2013, telah terjadi 632 bencana yang didominasi oleh banjir, tanah longsor, dan puting beliung, dengan korban meninggal dunia dan hilang 380 jiwa, 570 jiwa terpaksa mengungsi dan tercatat 33 ribu unit bangunan rusak. Pada tahun ini saja hingga bulan Juni telah terjadi 88 kejadian bencana di Indonesia dengan 30 bencana banjir. Bencana hidrometeorologi lainnya seperti tanah longsor dan puting beliung juga cukup banyak terjadi. Beragamnya jenis kejadian bencana tersebut seakan menegaskan bahwa Indonesia merupakan laboratorium bencana. Peta bencana di Indonesia disajikan pada gambar berikut.

Peta Bahaya Banjir di Indonesia (berwarna merah)

Peta Bahaya Longsor di Indonesia (berwarna merah)

Peta Bahaya Puting Beliung di Indonesia (berwarna merah)


AKTUALITA

Dalam banyak kasus bencana, jumlah korban jiwa diminimalisir apabila dapat diambil tindakan antisipasi sebelum terjadi. Sebagai contoh, proses evakuasi akan lebih efektif dilakukan sebelum terjadi banjir dibanding penyelamatan disaat kejadian sedang berlangsung. Bagi para petani,akan lebih baik mencari mata pencaharian alternatif atau menanam palawija untuk mengantisipasi gagal panen. Antisipasi tersebut bisa tercapai dengan adanya sistem peringatan dini (early warning system) yang memicu tindakan dini (early action) berupa kesiapsiagaan dan mitigasi bencana yang tepat sasaran. Dengan kemajuan sains dan teknologi yang luar biasa, maka informasi tentang sistem peringatan dini dapat diakses relatif mudah dari berbagai lembaga di dunia melalui dunia maya. Model komputer global, citra satelit, lembaga meteorologi nasional atau badan pemerintah lainnya, laporan-laporan di lapangan (field report), dan lain sebagainya itu dapat memberikan pemahaman tentang apa yang sedang dan akan terjadi berdasarkan ilmu pengetahuan atau data yang telah dipelajari sebelumnya. Misalnya, dalam jangka waktu singkat, peringatan akan datangnya badai dapat membantu masyarakat untuk mempersiapkan dan mengambil tindakan cepat (evakuasi) untuk mengurangi korban jiwa. Dalam jangka waktu menengah, prediksi musim berdasarkan El Nino dapat menunjukkan musim hujan mendatang akan sangat parah, atau adanya kemarau berkelanjutan yang berpotensi mengakibatkan kekurangan bahan pangan. Dalam jangka

Tiga Sub-sistem Sadewa

waktu panjang, skenario perubahan iklim di masa mendatang akan menampilkan peringatan dini akan meningkatnya bencana, beserta tren seperti urbanisasi atau pertumbuhan populasi yang akan memberikan analisa akan suatu resiko bencana. Sejalan dengan hal tersebut, salah satu target utama LAPAN di dalam Renstra 2010-2014 adalah meningkatkan kemampuan untuk memberikan layanan informasi yang kontinu dan berkualitas mengenai mitigasi bencana termasuk

yang berasal dari atmosfer de-ngan memanfaatkan teknologi penginderaan jauh dan sains atmosfer. Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer di Bidang Pemodelan Atmosfer telah melaksanakannya dalam bentuk kegiatan penelitian dan pengemba-ngan sistem informasi peringatan dini bencana berbasis satelit yang diberi nama Satellite Disaster Early War-ning System (SADEWA) sejak tahun 2010. Sadewa memonitor kejadian hujan ekstrim yang berpotensi menimbulkan bencana banjir dan longsor di seluruh wilayah Indonesia. Dengan resolusi 5 kilometer persegi, maka informasi yang diberikan bisa mendekati kenyataan (real time). Selanjutnya informasi peringatan dini tersebut dikirim melalui website, e-mail dan pesan singkat (SMS) kepada pihak-pihak yang terkait dengan penanggulangan bencana. Sadewa terdiri dari tiga sub-sistem, yaitu: sub-sistem pemantauan, sub-sistem prakiraan, dan sub-sistem peringatan.

Dengan memanfaatkan data satelit Multi-functional Transport Satellites (MTSAT), Sadewa mengintegrasikan sains atmosfer, teknologi satelit dan teknologi informasi. Sistem ini telah berbasis web sejak versi 2.0 (http://60.253.114.151) dan sekarang memasuki prototipe versi 3.0 (http://60.253.114.151/sadewa30). Sadewa 2.0 berfokus pada peringatan akan adanya hujan ekstrem berdasarkan estimasi curah hujan dari data satelit MTSAT, dan akan mengirimkan pesan peringatan berupa SMS atau email ke badan/lembaga terkait kebencanaan. Informasi tersebut bisa digunakan sebagai acuan dalam melakukan mitigasi bencana akibat curah


AKTUALITA

Antena penerima dan sistem akuisisi data MTSAT di LAPAN Bandung

Tampilan yang diberikan oleh sistem SADEWA 1.0

hujan tinggi (seperti banjir atau tanah longsor) di suatu daerah. Untuk memperbaiki kinerja dan sistem dibangun Sadewa versi 3.0 yang saat ini masih dalam bentuk prototipe. Selain peringatan untuk hujan ekstrem, Sadewa dapat juga digunakan oleh para peneliti yang ingin mengamati kondisi awan dan hujan di Indonesia dalam bentuk overlay dari masing-masing kanal satelit MTSAT dan variasinya. Gambar berikut memperlihatkan antena penerima dan sistem akuisisi data MTSAT di Lapan Bandung serta tampilan software SADEWA dan wilayah yang dianalisa.


AKTUALITA

Dengan pengembangan lebih lanjut seperti model hidrologi dan model pergerakan tanah serta fungsi pendukung mitigasi bencana (lokasi rumah sakit, kantor polisi, atau posko SAR terdekat),

Prototipe SADEWA 3.0 yang terus dikaji dan dikembangkan

Peta pengamatan pada sistem SADEWA 2.0

diharapkan aplikasi ini mampu mendukung dan berperan dalam peringatan dini yang akurat bagi pengambilan keputusan oleh badan/lembaga terkait penanggulangan bencana.


AKTUALITA

AEROSOL DI ATMOSFER SERTA DAMPAKNYA TERHADAP LINGKUNGAN DAN MANUSIAIndah SusantiPeneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfere-mail: [email protected]

Gambar yang menunjukkan kisaran ukuran aerosol

Aerosol yang berada di atmosfer bumi

Istilah aerosol digunakan untuk menyebut partikel-partikel halus yang tersebar di atmosfer Bumi dalam ukuran yang berbeda-beda, pada kisaran 0,01 mikrometer hingga 1000 mikrometer

(1 mikrometer = satu per sejuta meter). Aerosol dapat diemisikan secara alami ataupun antropogenik. Aerosol yang diemisikan secara alamiah bersumber dari letusan gunung berapi, misalnya pada tahun 1991, gunung Pinatubo meletus dan melepas sejumlah besar gas sulfur dioksida (SO2) ke atmosfer disamping material debu lainnya. Reaktif gas seperti SO2 ini diketahui dapat berubah menjadi asam sulfat (H2SO4) langsung melalui konversi gas ke partikel serta reaksi heterogen dengan uap air pada ketinggian tertentu. Selain itu, terdapat pula emisi biogenik, yaitu yang berasal dari tumbuh-tumbuhan berupa komponen organik yang tidak stabil (volatile organic compounds/ VOC). Sifat emisi jenis ini sangat sulit diketahui mengingat beragamnya vegetasi, bahkan pada area yang dikatakan homogen sekalipun seperti hutan tropis (lebih dari 5000 spesies tumbuhan per 10000 kilometer persegi). Dimetil sulfida (DMS) merupakan spesies VOC utama yang dilepaskan fitoplankton di lautan dan berperan penting dalam siklus sulfur di atmosfer.

Adapun yang termasuk aerosol antropogenik adalah gas-gas yang dilepaskan akibat penggunaan bahan bakar fosil, kebakaran hutan yang dapat mengakibatkan hujan asam dan kerusakan pantai di berbagai belahan bumi. Gambar berikut memperlihatkan adanya aerosol di atmosfer bumi.

Jenis-jenis Aerosol

Terdapat beberapa jenis aerosol di atmosfer, di antaranya adalah Particulate Matter atau yang dikenal sebagai PM, Volatile Organic Compounds (VOC), dan aerosol sulfat.

Particulate Matter (PM)

Partikulat adalah padatan atau cairan di udara dalam bentuk asap, debu dan uap, yang dapat tinggal di atmosfer dalam waktu yang lama. Partikulat juga merupakan sumber utama kabut asap


AKTUALITA

yang menurunkan visibilitas. Partikel yang terhirup (inhalable) dapat berupa partikulat sekunder, yaitu partikel yang terbentuk di atmosfer dari gas-gas hasil pembakaran yang mengalami reaksi fisika-kimia di atmosfer, misalnya partikel sulfat dan nitrat yang terbentuk dari gas sulfur dioksida dan nitrogen monoksida. Umumnya partikel sekunder berukuran 2,5 mikron atau kurang. Proporsi cukup besar dari PM 2,5 adalah amonium nitrat, amonium sulfat, natrium nitrat dan karbon organik sekunder. Partikel-partikel ini terbentuk di atmosfer dengan reaksi yang lambat sehingga sering ditemukan sebagai pencemar udara lintas batas yang ditransportasikan oleh pergerakan angin ke tempat yang jauh dari sumbernya (Harrop, 2002). Partikulat diemisikan dari berbagai sumber, termasuk pembakaran bahan bakar minyak (bensin dan solar), pencampuran serta penggunaan pupuk dan pestisida, konstruksi, proses-proses industri seperti pembuatan besi dan baja, pertambangan, pembakaran sisa pertanian (jerami), dan kebakaran hutan. Hasil data pemantauan udara ambient di 10 kota besar di Indonesia menunjukkan bahwa PM10 adalah parameter yang paling sering muncul sebagai parameter kritis (Bapedal, 2000, 2001; KLH, 2002, 2003, 2004).

Volatile Organic Compounds (VOC)

Senyawa organik volatil (VOC) adalah senyawa organik yang mudah menguap. Yang termasuk VOC diantaranya benzena, pelarut seperti toluen dan xilen serta perkloroetilen. VOC dilepaskan dari pembakaran bahan bakar, seperti bensin, kayu, batubara, bahan-bahan pelarut, cat, lem dan produk-produk lain yang digunakan di rumah dan kantor. Emisi kendaraan bermotor adalah sumber VOC yang penting. Berbagai senyawa VOC merupakan pencemar udara yang berbahaya dan juga merupakan pre cursor ozon yang dapat meningkatkan produksi ozon dengan cepat. Hidrokarbon (HC) termasuk VOC, tidak dipantau oleh jaringan pemantau nasional, tetapi sistem yang pernah terpasang dan beroperasi di Jakarta pada tahun 1995 – 2000 mengukur senyawa hidrokarbon sebagai hidrokarbon non metana (NMHC). Pemantauan HC selama proyek JICA tahun 1996 menunjukan bahwa nilai konsentrasi rata-rata 3-jam NMHC di seluruh stasiun pengamatan telah melampaui ambang batas Baku Mutu DKI Jakarta. Walaupun pada saat ini jaringan pemantau tidak mengukur senyawa HC seperti NMHC, pengamatan JICA membuktikan bahwa di samping PM10 dan ozon yang sering menjadi parameter kritis, HC juga perlu mendapat perhatian. Hal ini disebabkan senyawa NMHC juga merupakan pre cursor Ozon.

Dalam sebuah laporan mengenai Inventarisasi Emisi, ditunjukkan bahwa lebih dari 90 persen emisi HC berasal dari gas buang. Data tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi ambien HC yang tinggi diperkirakan berasal dari sumber yang sama dengan prekursor ozon dan prekursor lainnya seperti nitrogen oksida dan karbon monoksida. Oleh karena itu, untuk menurunkan pencemaran ozon, strategi penurunan emisi kendaraan bermotor juga harus dilaksanakan secara komprehensif guna mengendalikan emisi HC.

Aerosol sulfat

Senyawa sulfat termasuk ke dalam golongan aerosol. Partikel aerosol sulfat akan menghamburkan, memantulkan, mengubah, dan sedikit menyerap radiasi gelombang pendek matahari. Adanya aerosol sulfat akan mengubah gaya radiasi sebesar -0,3 sampai -0,9 Watt per meterpersegi melalui pengaruh langsung dan oleh pengaruh tidak langsung -1,3 Watt per meter persegi. Tanda minus artinya aerosol sulfat akan memantulkan radiasi gelombang pendek dari matahari sehingga akan bersifat mendinginkan atmosfer. Sumber alami aerosol sulfat dari golongan senyawa dimetil sulfida atau DMS dihasilkan sebagian besar oleh fitoplankton yang hidup di lapisan atas permukaan laut. Senyawa DMS dilepas ke atmosfer dalam bentuk gas. Fitoplankton merupakan tumbuhan yang berukuran kecil dan dapat berfotosintesis. Yang termasuk ke dalam fitoplankton adalah jenis ganggang atau alga. Berbagai jenis ganggang dapat menghasilkan jumlah DMS yang berbeda, contohnya Coccolithophores dalam kondisi media tumbuh yang kekurangan nutrisi dapat menghasilkan senyawa DMS yang besarnya 100 kali lebih besar daripada yang dihasilkan oleh diatom yang tumbuh dalam kondisi media tumbuh yang lebih baik. Fitoplankton tumbuh optimal dalam kondisi media nutrisi yang cukup dan suhu air yang relatif hangat, kondisi media tumbuh yang baik untuk fitoplankton adalah di sekitar pantai dan muara sungai. Jenis fitoplankton ganggang mampu menghasilkan dan mentransfer 27 sampai 56 juta ton sulfur/tahun dalam bentuk DMS dari laut ke atmosfer. Jika dibandingkan dengan sulfur yang dihasilkan industri, nilai tersebut masih lebih kecil. Industri menghasilkan 80 juta ton sulfur. Metabolisme fitoplankton akan menghasilkan senyawa Dimetil Sulphonio Propionate (DMSP). Senyawa ini oleh fitoplankton digunakan untuk menjaga keseimbangan osmotik antara tubuhnya dengan air laut dan mencegah dehidrasi. Jika fitoplankton mati atau dimangsa oleh zooplankton, DMSP akan terurai membentuk senyawa DMS dengan rumus kimia yang baru. Sebanyak 10 persen senyawa


AKTUALITA

Aerosol mempengaruhi lingkungan dan kesehatan manusia

DMS berdifusi ke dalam kolom air laut. Senyawa DMS akan bereaksi dengan OH- dan NO3+ radikal menghasilkan gas sulfat dan partikel asam metanosulfat (MSA/ metanosulphat acid). Kedua zat ini adalah pembentuk inti kondensasi yang dapat menghasilkan awan jenis stratus dan altostratus di atas laut.

Konsentrasi aerosol sulfat di atmosfer juga sangat dipengaruhi oleh kegiatan di bumi, baik alami maupun yang sengaja dilakukan oleh manusia secara tidak langsung. Peristiwa alam seperti letusan gunung api melepaskan gas asam arang, uap air, dan solfatara (SO2) yang merupakan aerosol sehingga menurunkan suhu di atmosfer secara global.

Dampak aerosol pada lingkungan dan manusia

Masalah aerosol marupakan masalah kualitas udara. Dampaknya cukup signifikan terhadap sistem iklim bumi, aktivitas manusia, dan tingkat kesehatan manusia dimana tergantung pada jenis dan kuantitas aerosol.

Dampak pada sistem iklim dan lingkungan

Meningkatnya jumlah aerosol yang dilepas ke atmosfer (misalnya partikel sulfat, komponen organik, karbon dan lain-lain) akibat emisi alamiah dan antropogenik, telah mengurangi intensitas radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi 0.5 sampai 2 Watt per meterpersegi. Satuan radiasi itu menggambarkan jika permukaan bumi seluas satu meter persegi, intensitas cahaya matahari terhalang aerosol di atmosfer sebesar 0,5 sampai 2 Watt. Pengetahuan kita tentang sifat alami pembentukan aerosol dan proses-proses yang terlibat di dalamnya sangat miskin. Selain itu data pengukuran aerosol yang akurat sangat terbatas. Kompleksitas aerosol di atmosfer ini juga menjadi semakin tinggi akibat emisi gas-gas efek rumah kaca yang menyebabkan terjadi efek pemanasan global. Sifat aerosol yang sangat dinamis karena senantiasa bergerak dan berubah di atmosfer, baik secara fisis maupun kimiawi menyebabkan para ahli mengalami kesulitan dalam mengukur besaran radiasi ini. Padahal kemampuan untuk memprediksi perubahan cuaca akibat perubahan aerosol memerlukan pengetahuan mengenai emisinya, perpindahan, dan reaksinya yang sangat kompleks di atmosfer.


AKTUALITA

30

Partikel-partikel aerosol menyerap dan menghamburkan radiasi matahari. Sifat menyerap radiasi akan memanaskan lapisan atmosfer dimana terdapat aerosol, sementara sifat menghambur radiasi (scattering) menyebabkan redistribusi (penyebaran kembali) radiasi, termasuk membaliknya radiasi matahari itu ke arah luar bumi (luar angkasa). Efek radiasi langsung aerosol tergantung pada sifat fisis yang disebut single scattering albedo (SSA). SSA didefinisikan sebagai perbandingan antara radiasi yang dihambur dengan yang diserap oleh partikel aerosol. Di atmosfer, partikel berukuran 0,1 - 1 mikrometer merupakan partikel yang paling efektif menghambur radiasi, sehingga sangat penting peranannya dalam mengatur cuaca global. Tiga parameter fisis yang sangat penting dalam me-ngukur sifat radiatif aerosol adalah distribusi ukuran, indeks refraktif dan kepadatan atau densitas. Ukuran partikel aerosol yang sangat halus berkisar antara 1 nm (1 nanometer = satu per satu milyar meter) disebut partikel ultra-halus atau superfine aerosol, terbentuk melalui proses-proses konversi gas ke partikel di atmosfer. Begitu partikel-partikel terbentuk, mereka berkumpul menjadi gugus-gugus (clusters) dengan ukuran yang lebih besar (antara 50-100 nm) sehingga bisa langsung mempengaruhi neraca radiasi. Asap (haze) dan kabut (smog) yang sering terlihat meliputi kota-kota besar diakibatkan efek radiasi aerosol ini. Sebagai contoh, di Asia, hasil pengukuran lebih dari 7000 stasiun cuaca selama 5 tahun (1994-1998) terdapat daerah yang paling berkabut udaranya akibat asap adalah di selatan pegunungan Himalaya, membentang mulai dari Pakistan utara, India, hingga Bangladesh bagian selatan. Dari pengukuran berjangka, diketahui bahwa koefisien serapan (Extinction Coefficient/EC) tertinggi aerosol di kawasan tersebut terjadi pada bulan Desember, Januari, dan Februari. Sementara yang terendah, terjadi pada bulan September, Oktober, dan November. Kawasan lain yang juga memiliki intensitas kabut dan asap yang tinggi (hazy region) adalah Thailand Utara dan Laos. EC terbesar tercatat 0,5 per-kilometer, yang dapat dikonversi menjadi jarak pandang (visibilitas) sejauh 24 km. Hal yang menarik bahwa 75 persen kawasan di Indonesia dan Malaysia memiliki angka EC terbesar di dunia akibat kebakaran hutan khususnya September sampai November (musim kemarau) tahun 1994-1998. Dari enam stasiun cuaca mencatat EC lebih dari 1 per-kilometer, jika dikonversi menjadi jarak pandang hanya sekitar 2 km. Kualitas udara sangat berhubungan dengan visibilitas atmosfer (Watson, 2002). Menurunnya visibilitas mengindikasikan terjadinya polusi. Visibilitas secara ilmiah didefinisikan sebagai jarak maksimum dimana garis bentuk target terjauh dapat dikenali de-ngan latar horizon (Horvath, 1981) dalam satuan km. Visibilitas atmosfer perkotaan dapat berpengaruh pada keseluruhan kualitas permukiman.

Karena visibilitas melibatkan persepsi manusia terhadap lingkungan, tidak ada instrumen yang benar-benar mengukur visibilitas (Malm, 1979). Jadi, hal yang penting adalah ketepatan parameter yang dapat diukur, yang dapat berhubungan dengan kualitas udara lingkungan maupun persepsi visual manusia. Indikasi yang paling penting untuk pengukuran visibilitas adalah kontras yang muncul dan koefisien pelemahan atmosfer. Koefisien pelemahan adalah parameter optis yang berhubungan dengan kualitas udara, sedangkan kontras adalah parameter yang menggambarkan visibilitas. Keduanya dapat diukur pada beberapa panjang gelombang. Koefisien pelemahan, ditambah dengan efek optis target dan iluminasi, menentukan kontras yang muncul (visibilitas) dari target (seperti gunung) terhadap latar (langit atau lingkungan lainnya). Dalam dunia penerbangan, aspek visibilitas sangat penting karena menyangkut keselamatan penerbangan. Beberapa monitoring yang diperlukan antara lain :

1. Membuat baseline rentang visibilitas area-area tertentu untuk evaluasi potensi dampak.

2. Menentukan luas dimana polusi udara antropogenik dan alamiah yang akan mengurangi visibilitas.

3. Mengidentifikasi sumber-sumber polusi udara yang akan mengurangi visibilitas.

4. Monitoring efektivitas program-program proteksi visibilitas berdasarkan waktu tertentu.

Contoh dampak berkurangnya visibilitas karena aeosol adalah asap yang ditimbulkan kebakaran hutan tahun 1997 yang telah mengakibatkan kecelakaan pesawat Garuda di Sumatera Utara yang menewaskan 234 penumpang. Tabrakan antara sebuah super tanker dan kapal kargo milik India terjadi di Selat Malaka yang diliputi kabut asap, mengakibatkan 29 orang tewas. Jarak pandang yang rendah juga menghentikan penerbangan di Irian Jaya, sehingga mengganggu roda kehidupan di pedalaman propinsi itu, terutama pasokan makanan dan obat-obatan. Dampak aerosol yang cukup ekstrim pada sistem iklim adalah letusan Gunung El Chichon (1982) dan Gunung Pinatubo (1991) di Filipina yang mengakibatkan efek pendinginan pada bumi selama beberapa tahun karena banyaknya aerosol sulfat yang dikeluarkan ke atmosfer. Contoh lain adalah pada kejadian El Nino, yakni di saat suhu permukaan laut di sekitar Samudera Pasifik Tengah dan Timur sepanjang ekuator lebih hangat daripada kondisi normal, senyawa DMS yang dihasilkan fitoplankton semakin besar. Ledakan populasi plankton karena pengayaan nutrisi atau perubahan tata guna lahan

AKTUALITA


31

yang mengakibatkan erosi dan sedimentasi pada badan air (seperti sungai dan danau) mengakibatkan banyaknya senyawa DMS yang dihasilkan fitoplankton terlepas ke atmosfer. Pembuangan limbah cair bersuhu tinggi atau limbah logam berat dari industri ke sungai, lalu bermuara ke laut juga dapat menghasilkan senyawa DMS yang dilepaskan ke atmosfer.

Dampak pada kesehatan manusia

Semakin cepat pertumbuhan kota, meningkatnya populasi, urbanisasi, industrialisasi, perubahan lahan dan pertumbuhan ekonomi terutama di Asia, telah memicu emisi aerosol yang sangat besar. Dampak buruk aerosol bagi kesehatan dapat berupa gejala-gejala akut seperti asma, bronkitis dan lain-lain. disamping gejala kronis misalnya iritasi saluran pernafasan atau kanker paru-paru. Dampak aerosol bagi kesehatan harus semakin dipelajari demi kesejahteraan manusia. Partikel sekunder PM 2,5 dapat menyebabkan dampak yang lebih berbahaya terhadap kesehatan bukan saja karena ukurannya yang memungkinkan untuk terhisap dan masuk ke dalam sistem perna fasan tetapi juga karena sifat kimiawinya. Partikel berukuran besar akan tertahan pada saluran pernafasan atas, sedangkan partikel kecil (inhalable) dengan diameter di bawah 10 mikrometer (PM10/Timbal) akan masuk ke paru-paru dan bertahan dalam waktu lama. PM10 dapat meningkatkan angka kematian yang disebabkan oleh penyakit jantung dan pernafasan. Pada konsentrasi 140 mikrogram pe meterkubik (μg/m3) dapat menurunkan fungsi paru-paru pada anak-anak, sementara pada konsentrasi 350 mikrogram per meter kubik dapat memperparah kondisi penderita bronkhitis. Timbal diemisikan dari gas buang kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar mengandung timbal. Timbal adalah pencemar yang diemisikan dari kendaraan bermotor dalam bentuk partikel halus berukuran antara 2,5 dan 10 mikrometer. Partikel sulfat dan nitrat yang bersifat asam dapat terhirup, akan bereaksi langsung dalam sistem pernafasan, menimbulkan dampak yang lebih berbahaya daripada partikel kecil yang tidak bersifat asam. Partikel logam berat dan yang mengandung senyawa karbon mempunyai efek karsinogenik (beresiko mengakibatkan kanker). Karena ukurannya yang ultra-halus, partikel aerosol berdiameter kurang dari 1 mikrometer memiliki potensi besar menembus paru-paru. Poly-Aromatic Hydrocarbons (PAH), salah satu jenis aerosol juga menjadi perhatian karena sifat karsinogennya. Sedimen partikel yang dikenal sebagai Suspended Particulate Matter (SPM) yang berukuran kurang dari 10 mikro-meter juga dapat meningkatkan jumlah penderita gangguan pernafasan dan beresiko menimbulkan penyakit paru-paru dan jantung.

Suatu kajian di Indonesia ketika terjadi kebakaran hutan hebat pada 1997, kualitas udara yang dinyatakan dalam Pollution Standard Index (PSI) melewati angka 300 pada dua negara yang paling parah terkena dampaknya yaitu Indonesia dan Malaysia. Di Sarawak, Malaysia, PSI pernah mencapai 800 selama beberapa hari pada September 1997. Sementara di Klang Valley, kawasan dimana kota Kuala Lumpur berada, PSI mencapai 100-200 yang dinyatakan sebagai kondisi tidak sehat (New Straits Times, 19 September 1997). Lebih dari 2700 orang dewasa dan 700 anak terkena asma serta 161 dewasa dan 358 anak terkena infeksi saluran pernafasan atas (ISPA). Penduduk Klang Valley sendiri hanya 3 juta, namun sekitar 16 ribu orang dilaporkan sakit akibat asap, penderita asma melonjak 65 persen, dan ISPA mengalami kenaikan 22 persen. Di Indonesia, sekitar 20 juta penduduk di Jambi, Sumatera Selatan, Lampung dan propinsi-propinsi di Kalimantan sakit karena dampak asap. Sementara jarak pandang hanya 100 meter dan PSI lebih dari 300. Dilaporkan 6 orang meninggal dan 40 ribu lainnya mengalami masalah pernafasan dan penyakit kulit akibat aerosol yang dilepaskan dalam musibah tersebut. Sedemikian besarnya dampak aerosol dalam berbagai aspek, menyebabkan penelitian mengenai aerosol menjadi sangat penting untuk dilakukan. Lapan sebagai lembaga penelitian yang memiliki tupoksi berkaitan dengan kedirgantaraan, telah melakukan beberapa kegiatan yang berkaitan dengan aerosol. Penelitian aerosol dengan pengukuran in-situ menggunakan lidar, penelitian hujan asam sebagai dampak aerosol, pemantauan aerosol dengan menggunakan data satelit, dan estimasi-estimasi beberapa parameter yang terkait dengan aerosol seperti ukuran dan jenis aerosol dan dampaknya pada visibilitas, radiasi, dan karakteristik awan. Penelitian-penelitian tersebut harus tetap didorong untuk menghasilkan pemahaman-pemahaman yang lebih baik mengenai aerosol, baik yang menyangkut karakteristik, proses-proses pembentukannya, distribusi, maupun dampak-dampak yang mungkin terjadi.


AKTUALITA

MEMBELI

UDARA BERSIHLilik Slamet S.

Peneliti - Pusat Sains dan Teknologi Atmosfere-mail: [email protected]

Masih ingat dalam benak kita akan materi pelajaran ekonomi semasa di sekolah lanjutan (SMP atau SMA) yang membagi barang berdasarkan cara memperolehnya

menjadi barang bebas dan barang ekonomi. Barang bebas (public goods) adalah barang-barang yang diperoleh tanpa memerlukan pengorbanan (gratis) karena tersedia di alam, contohnya sinar matahari, air, dan udara. Sedangkan barang ekonomi adalah barang-barang yang diperoleh dengan pengorbanan, artinya diperlukan tenaga, biaya, dan waktu. Menurut penulis, pembagian barang secara ekonomi ini adalah relatif (tidak mutlak). Sinar matahari adalah barang bebas di wilayah negara beriklim tropis, tetapi akan menjadi barang ekonomis di negara beriklim subtropis pada musim dingin. Matahari di wilayah negara beriklim tropis tetap

Udara di kawasan pedesaan yang masih asri, bersih,

nyaman, dan aman untuk dihirup.


SOSIALITA

bersinar selama rata-rata 12 jam sehari sepanjang tahun. Di wilayah negara beriklim subtropis ketika musim dingin, matahari tidak bersinar selama kurang lebih 4 bulan. Masyarakat yang tinggal di wilayah negara beriklim subtropis mengeluarkan biaya untuk membeli batubara yang dipergunakan untuk membuat tungku perapian guna memanasi ruangan dalam rumah. Hal ini menunjukkan bahwa sinar matahari di wilayah negara beriklim subtropis menjadi barang ekonomis saat musim dingin. Peran sinar matahari sebagai barang bebas digantikan (substitusi) oleh peran batubara sebagai barang ekonomi. Akan tetapi penggunaan batubara ketika musim dingin juga harus diwaspadai karena dapat terulangnya tragedi smog (smoke and fog) di kota London pada 1952 yang memakan banyak korban jiwa. Tragedi ini terjadi karena pada musim dingin dengan suhu udara yang relatif rendah, gas belerang tidak dapat mengembang naik ke lapisan udara yang lebih tinggi, tetapi akan terkumpul di dekat permukaan yang banyak terhirup ketika bernafas. Pembagian barang menjadi barang bebas dan barang ekonomis adalah tidak mutlak selain dipengaruhi oleh letak lintang geografi (iklim), juga dipengaruhi oleh kondisi kawasan, tingkat ekonomi, dan tingkat pengetahuan kesehatan lingkungan, serta hanya bersifat periodik (temporal). Air di kawasan pedesaan (rural), dengan sungainya yang masih bersih merupakan barang bebas yang dapat digunakan untuk keperluan minum, masak, mandi, dan cuci. Sementara dikawasan perkotaan (urban), air sebagian besar sudah menjadi barang ekonomis dan langka terutama pada musim kemarau yang panjang. Untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari

Pengendara sepeda motor mengenakan masker yang menunjukan bahwa udara bersih di kota besar adalah langka dan mahal. Tampak latar

belakang kondisi udara yang berkabut asap.

Udara kini telah berubah status dari barang bebas menjadi barang ekonomi khususnya di kawasan perkotaan. Bertambahnya jumlah kendaraan bermotor dan kemacetan serta kawasan industri adalah tiga hal yang mengakibatkan polusi udara di kota besar semakin meningkat. Di kawasan pedesaan adanya arus mudik dan balik, letusan gunung api, kebakaran hutan, dan pembakaran jerami sisa panen adalah kejadian temporal yang dapat mengubah status udara dari barang bebas menjadi barang ekonomi.

Gunung api yang meletus mencemari udara sehingga udara tidak menjadi barang bebas,tetapi

barang ekonomis.

masyarakat yang tinggal di kota membeli air dalam kemasan untuk minum, memasang jaringan air untuk keperluan mandi dan cuci atau mengeluarkan biaya untuk membuat sumur artesis. Tingkat pendapatan dan tingkat pengetahuan kesehatan lingkungan juga akan menentukan pembagian barang menjadi barang bebas dan barang ekonomi. Seseorang dengan tingkat kesejahteraan menengah ke bawah dan tingkat pendidikan yang rendah masih menjadikan air sungai yang kotor sebagai barang bebas untuk memenuhi kebutuhan mandi dan cuci. Jika air terlihat jelas perubahan status dari barang bebas menjadi barang ekonomi. Tetapi tidak sama halnya dengan udara. Walaupun air dan udara sama bentuknya yaitu berbentuk fluida (aliran), tetapi memiliki perbedaan langsung, dimana air merupakan barang kasat mata yang penggunaannya dapat terlihat jelas, sedangkan udara bersifat tidak kasat mata.

SOSIALITA


Kebakaran hutan yang terjadi mencemari udara sehingga udara kawasan pedesaan yang

sebelumnya bersih (barang bebas) menjadi udara tercemar asap kebakaran hutan (barang

ekonomis).

Pada setiap erupsi gunung api selalu dikeluarkan debu, SO2 (sulfur dioksida), dan CO2 (karbon dioksida) dalam jumlah dan kadar yang berbeda-beda untuk setiap erupsi. Tambahan polutan ini mengakibatkan udara melewati batas baku mutu sehingga masyarakat sekitar gunung api harus diungsikan. Evakuasi ditujukan agar masyarakat tidak menghirup udara yang kotor sehingga masyarakat harus berkorban untuk pindah ke tempat yang berudara lebih aman dan lebih bersih. Pada saat memasuki musim kemarau, kebakaran hutan selalu terjadi. Kebakaran hutan mengemisi kan NO2 (nitrogen dioksida), CO2, dan kabut asap yang tidak saja berbahaya bagi pernafasan juga menurunkan daya visibilitas (daya jangkauan penglihatan).

Masyarakat yang menginginkan udara bersih secara tidak langsung harus membeli udara yaitu dengan cara membeli dan menggunakan masker penutup hidung, membeli dan menggunakan kaca mata agar terhindar dari debu ketika berjalan, bepergian ke luar kota untuk mendapatkan udara yang masih asri yang tentunya tidak memakan biaya yang sedikit pula. Pencemaran udara berdampak luas pada pencemaran air dan pencemaran tanah. Hal ini dikarenakan polutan udara dapat tercuci oleh air hujan dan mengalir ke sungai serta meresap ke dalam tanah.

Sumber pencemaran udara adalah dari kegiatan di permukaan. Oleh karena itu pengendalian pencemaran udara harus dilakukan dari tingkat hulu sampai tingkat hilir. Pengendalian pencemaran udara pada tingkat hulu adalah pengendalian pencemaran udara pada sumber pencemar. Pengendalian pencemaran udara mencakup tindakan pengurangan pencemar (mitigasi) dan pemulihan kondisi udara.

Car free day (hari bebas kendaraan bermotor) dan uji emisi adalah salah satu tindakan yang dapat mengurangi polusi udara dan memulihkan kualitas udara (recovery) di kota besar. LAPAN sebagai lembaga pemerintah yang salah satu tugasnya membidangi penelitian tentang keatmosferan juga terkait dengan kondisi atmosfer di permukaan atau polusi udara. Salah satu kegiatan Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer - LAPAN yang berkedudukan di Bandung adalah pengukuran derajat keasaman air hujan (hujan asam) dan pengukuran konsentrasi polutan udara saat car free day. Hasil penelitian yang dilakukan LAPAN pada program car free day yang dilaksanakan di kota


SOSIALITA

Situasi car free day yang lengang di Jl. Thamrin Jakarta. Tampak dalam gambar yang tergantung pada jembatan penyeberangan: Alat passive sampler untuk mengukur konsentrasi SO2 (1), DDI untuk mengukur konsentrasi debu (2), Sibata untuk mengukur konsentrasi CO (3).

Jakarta menunjukkan bahwa konsentrasi polutan udara berupa karbon monooksida (CO) menjadi 3 ppm, padahal saat hari kerja konsentrasi CO mencapai 8 ppm. Program car free

day yang dilaksanakan setiap hari Minggu selama 5 jam (pukul 06.00 – 11.00 WIB) di Jakarta efektif menurunkan konsentrasi polutan CO sebesar 5 PPM. Program lain untuk menurunkan polusi udara di kota dari beberapa pemerintah kota adalah mengadakan mass rapid transport (moda angkutan massal) seperti bus Trans Jakarta di Jakarta, Trans Pakuan di Bogor, Trans Jogya di Yogya, atau kereta commuter line yang melayani dua pemerintah daerah administrasi yang berbeda. Pemerintah kota Jakarta berencana membangun jaringan kereta monorel dengan relnya yang dibangun di atas sehingga akan mengurangi kemacetan dan polutan udara. Mass rapid transport disamping melayani angkutan untuk masyarakat juga suatu tindakan dalam mengatasi kemacetan yang dapat menyumbangkan polutan ke udara.

Sedangkan pada tingkat hilir pengendalian pencemaran udara dilakukan dengan banyak membangun areal yang dapat menyerap polutan udara (memperluas areal ruang terbuka hijau atau penanaman intensif jenis tanaman yang menyerap polutan dalam jumlah yang besar). Internalisasi biaya lingkungan ke dalam biaya pembuatan Surat Izin Mengemudi (SIM) atau pajak kendaraan bermotor atau Bukti Pemilik Kendaraan Bermotor (BPKB) adalah salah satu cara yang dapat dilakukan sebagai sumber pendanaan perbaikan lingkungan yang telah terpolusi berat. Uang tersebut dapat digunakan untuk biaya penanggulangan dampak pencemaran udara pada sektor kesehatan masyarakat dan lingkungan.


SOSIALITA

MEMBURU BATU METEOR UNTUK DIJADIKANPERHIASAN DAN SUVENIR

Eko Budi PurwantoPeneliti - Pusat

Teknologi Penerbangan

e-mail: ekobudi1310@

gmail.com

Apa itu meteor ?

Meteor adalah penampakan jalur jatuhnya meteoroid ke atmosfer bumi, lazim disebut sebagai bintang jatuh. Penampakan tersebut disebabkan oleh panas yang dihasilkan oleh tekanan ram pada saat meteoroid memasuki atmosfer (bukan oleh gesekan, sebagaimana anggapan umum). Dalam ilmu fisika, tekanan ram adalah tekanan yang dihasilkan oleh benda yang bergerak dengan kecepatan supersonik di dalam medium fluida (gas atau cairan). Tekanan ini menghasilkan gaya hambat yang besar pada benda tersebut. Contoh kasus meteoroid yang memasuki atmosfer bumi dengan kecepatan sangat tinggi, menghasilkan tekanan udara yang sangat besar di sisi depan meteoroid. Tekanan ini memanaskan udara yang akhirnya memanaskan meteoroid tersebut hingga terbakar. Meteor yang sangat terang, lebih terang daripada penampakan Planet Venus, dapat disebut sebagai bolide. Jika suatu meteoroid tidak habis terbakar dalam perjalanannya di atmosfer dan mencapai permukaan bumi, benda yang dihasilkan disebut meteorit. Meteor yang menabrak bumi atau obyek lain dapat membentuk lubang besar semacam kawah (impact crater).

Meteor Jatuh di Rusia

Peristiwa jatuhnya meteor yang cukup menghebohkan terjadi pada hari Jumat, 15 Februari 2013. Pagi hari itu sebuah meteor memasuki atmosfer Bumi, tepat di atas Rusia, sekitar pukul 09:20:26 waktu Yekaterinburg (03:20:26 UTC, waktu setempat), dan berubah menjadi bola api. Meteor ini melewati region Ural dan meledak di langit kota Chelyabinsk. Meteor melintas dari utara ke selatan


SOSIALITA

di atas kawasan tersebut. Akademi Sains Rusia menyatakan bahwa meteor itu seberat 10 ton dan memasuki atmosfer bumi dengan kecepatan 15 km/s, sekitar 44 kali kecepatan suara dan meledak di ketinggian 30 hingga 50 km di atas permukaan tanah.

Peta lokasi jatuhnya meteor di wilayah Rusia dan kilatan cahaya meteor sebelum

menyentuh bumi

Badan ruang angkasa AS, NASA, memperkirakan bahwa meteor tersebut jauh lebih besar, kira-kira berdiameter 17 m dan berat 10 ton, dengan pelepasan energi yang setara dengan 500 kiloton TNT, 20-30 kali lebih kuat daripada pengujian nuklir Trinity di New Mexico (18 kiloton), atau bom atom yang dijatuhkan di Hiroshima (16 kiloton) dan yang dijatuhkan di Nagasaki (21 kiloton). Ukuran meteor tersebut jauh lebih kecil daripada obyek yang saat ini sedang dilacak oleh para ilmuwan antariksa, oleh karena itu benda angkasa ini tidak terdeteksi sebelum memasuki atmosfer. Meteor Chelyabinsk merupakan salah satu obyek asing terbesar yang tercatat pernah memasuki Bumi sejak meteor Tunguska pada tahun 1908 dan merupakan satu-satunya peristiwa meteor jatuh yang diketahui memakan korban dalam jumlah besar. Meteor jatuh di Rusia ini bisa diklasifikasikan sebagai bola api atau bolide, dan peristiwa ini disebut sebagai ledakan udara, karena obyek meledak di atmosfer dalam perjalanannya menuju Bumi. Meskipun ada teori yang menyatakan bahwa obyek adalah asteroid 2012 DA14 yang mendekati Bumi lima belas jam kemudian, sumber-sumber Rusia dan ESA

mengungkapkan bahwa kedua obyek ini sama sekali tidak berhubungan. Obyek ini disebut-sebut sebagai salah satu meteor terbesar yang jatuh di bumi dalam rentang satu abad terakhir. Peristiwa jatuhnya meteor diceritakan oleh seorang guru sekolah dasar. Seberkas cahaya kilat seolah mengalahkan sinar matahari menembus tirai jendela dan diikuti oleh suara ledakan yang menggetarkan dinding ruang kelas pada pukul sembilan pagi. Ruang kelas di gedung School Number 15, di kota Chelyabinks, Rusia mendadak bersinar

terang seperti disiram belasan lampu merkuri. Valentina Nikolayeva, guru di sekolah itu sedang mengajar di hadapan belasan siswa sekolah dasar. Kilatan cahaya menyentak seisi kelas pada Ju’mat 15 Februari 2013 itu, beberapa detik kemudian terdengar “buuum!”. Suara ledakan keras menggetarkan dinding, kaca-kaca jendela pecah, dan tirai pun lepas,

membuat seisi kelas panik. Para siswa berlari ke sang guru, yang dengan sigap menggiring anak-anak itu ke luar kelas. “Seumur hidup tidak pernah saya melihat ada kilat cahaya seterang itu. Saya mengira hari kiamat telah tiba,” kisah Nikolayeva dengan tubuh berkeringat. Di luar gedung sekolah, orang-orang bertumpahan di jalan. Pecahan kaca berserakan, semua jaringan Internet dan saluran telepon seluler terputus. Di langit, tampak segaris awan menyerupai jejak pesawat jet. “Tapi, ini berukuran sepuluh kali lebih besar,” kata Nikolayeva. Tak seorang pun mengenali “tamu” yang menyentak warga Chelyabinsk pagi itu. Seorang saksi bercerita, dia sedang menyetir mobil pagi itu, saat di langit meledak sinar terang, lebih terang dari cahaya siang hari. “Saya kira mata saya buta,” ujar saksi itu.

Cahaya dari meteor yang tertangkap kamera sebelum jatuh ke danau Chebarkul di kota Chelyabinks


SOSIALITA

Meteor tersebut jatuh di sebuah danau dan memberikan tanda berupa lubang besar seperti disajikan pada gambar di bawah ini.

Lubang besar di sebuah danau Chebarkul di kota Chelyabinks, Rusia

Suara ledakan itu juga cukup keras, hingga memantik nyala alarm sejumlah mobil di parkiran. Ini bukan ledakan biasa. Chelyabinsk panik, kota itu mendadak tegang. Sejumlah saksi mata mengatakan, ledakan dan cahaya itu bisa dilihat dari radius ratusan kilometer, di Tyumen dan Sverdlovsk, Republik Bashkiria, serta bagian utara Kazakhstan. “Seperti film Armageddon saat hujan meteor terjadi. Saya pasrah, dan berpikir dunia sedang kiamat,” kata seorang warga, Gulnara Dudka, 20 tahun. [sumber VIVAnews]. Demikian yang dikisahkan oleh beberapa orang saksi disekitar lokasi kejadian. “Serangan” pagi hari itu membuat Angkatan Darat Rusia bersiaga, lalu mengamankan tiga titik jatuhnya meteor. Dua titik di Danau Chebarkul, bagian barat Chelyabinsk dan satu titik lagi di dekat Zlatoust, berjarak sekitar 80 kilometer dari titik lainnya. Akhirnya sejumlah pecahan meteorit ditemukan para ilmuwan di Cherbakul, tiga hari kemudian. “Meteorit ini adalah chondrite biasa yaitu jenis meteorit yang belum mengalami diferensiasi dari kondisi awalnya. Viktor Grohovsky dari Universitas Federal Urals mengatakan bahwa meteorit ini berunsur batu dengan kandungan besi 10 persen. Disesuaikan dengan lokasi jatuh, maka meteorit tersebut diberi nama Chebarkul. Hingga pada beberapa hari kemudian sudah terkumpul sebanyak 53 pecahan meteorit dan itu baru sekumpulan fragmen kecil yang berada di permukaan danau. Diduga bongkahan yang lebih besar bisa ditemukan di dasar danau.

Berburu Batu Meteor

Perburuan para ilmuwan itu rupanya dilihat sebagai peluang bisnis oleh para kolektor meteor. Di dunia maya, jual beli batu meteor berlangsung sesaat setelah meteor jatuh. Rata-rata calon pembeli memburu fragmen meteor asli untuk dijual di acara lelang. Iklan batu meteorit pun bermunculan di dunia maya dengan harga beragam. Misalnya, seorang warga bernama Andrew menawarkan 18 potong

batuan meteorit seharga 500 rubel per potong (sekitar 163 ribu rupiah). Ada pula yang mau menjual batu luar angkasa tersebut seharga 300 ribu rubel per potong (sekitar 98 juta rupiah). Ternyata harganya sangat fantastis, sekeping kecil meteorit ditawarkan 4000 dolar Amerika (sekitar 44 juta rupiah). Melihat peluang tersebut maka sejumlah warga berbondong-bondong ke lokasi jatuhnya meteor untuk mencari keberuntungan. Alhasil ada seorang warga yang mendapat pecahan meteor seberat 269 gram di sekitar sebuah pabrik lokasi jatuhnya meteor.

Lintasan meteor yang terlihat


SOSIALITA

Lain ladang lain belalang lain lubuk lain ikannya, begitu pepatah kuno mengatakan. Pulau Belitung pernah ketiban batu meteor namun tidak pernah ada catatan pasti kapan benda angkasa tersebut menubruknya. Fakta yang ada saat ini bahwa banyak batu meteor terpendam di bumi Belitung dan ditemukan oleh penambang timah. Berdasarkan penelitian dari Pusat Penelitian dan Pengembangan Batu Bara, Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral, dalam batu Satam yang ditemukan di Belitung mengandung unsur kimia seperti SiO2, Al2O3, dan unsur kimia tak terdeteksi

Susunan linear dan non-linear

dari molekul Al2O2 dan

Al2O3

batuan atau logam di bumi. Perbedaannya hanya pada struktur pembentuk meteor. Menurut Thomas Djamaluddin ahli astronomi dari Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional, bahwa berdasarkan kandungannya meteor terdiri dari tiga jenis, yaitu ada yang mengandung logam, berupa batuan saja, dan campuran keduanya. Logam dalam meteor sama seperti besi dan nikel. Adapun batuan terdiri dari jenis karbon dan silikat. Secara ilmiah umumnya sama seperti di Bumi. “Soal orang-orang yang sengaja mencari meteor untuk diambil materialnya, hanyalah soal kepercayaan, karena meteor yang jatuh berupa batuan saja”, begitu

seperti MgO dan K2O. Batu berwarna hitam ini memiliki ukiran-ukiran indah akibat proses alam, tergesek oleh air tanah di kedalaman 50 m dapat memancarkan energi dengan frekuensi tertentu yang oleh masyarakat setempat dirasakan punya kekuatan “magis”. M a t e r i a l meteor tak lebih istimewa dibanding

menurut beliau. Dilihat dari material p e n y u s u n n y a (Al2O3), kekerasan batu meteor antara 8 – 9 Mohs sama dengan batu Topaz, Safir atau Ruby. Kekerasan berbagai jenis batu alam disajikan pada tabel di samping.

Suvenir Batu Meteor Khas Belitung

Belitung, sebuah pulau yang pernah menyandang predikat ‘Pulau Terkaya di Indonesia’ ternyata tidak hanya kaya karena tambang timah, namun memiliki anugerah yang tidak diberikan kepada daerah lain. Ratusan ribu tahun yang lalu Pulau Belitung dihujani benda langit yang bernama meteor dan saat ini banyak diburu para kolektor dari belahan lain Indonesia dan mancanegara. Batu unik berwarna hitam dengan urat-uratnya yang khas itu konon adalah hasil proses alam atas reaksi tabrakan

meteor dengan lapisan bumi yang mengandung timah tinggi jutaan tahun silam. Dalam buku De Ontwikkling Van Het Eiland Billiton-Maatschappij karangan Door J.C. Mollema (1992), disebutkan bahwa seorang berkebangsaan Belanda bernama Ir. N. Wing Easton dari Akademi Amsterdam di Belanda menamakan bebatuan meteor ini dengan istilah Billitonite yang artinya batu dari Pulau Belitung. Batu ini berasal dari luar angkasa yang meledak beberapa ribu tahun yang lalu dan serpihan-serpihan kecil seperti partikel kaca berkilauwan bagai hujan

jatuh ke bumi menyebar ke beberapa daerah seperti pulau Jawa di dekat Solo, Arab, Australia, Cekoslowakia lalu terbenam di dalam permukaan tanah hingga air memahat bebatuan ini membentuk guratan-guratan berupa ukiran-ukiran alami yang indah. Sedangkan warna hitam dari batu ini berasal dari pencampuran zat asam karbon dan zat mangan, meski demikian tidak diketemukan lagi bebatuan ini di daerah lain selain Pulau Belitung untuk di buat berbagai kerajinan perhiasan.

Tabel : Kekerasan batu alam dalam skala Mohs


SOSIALITA

Batu meteor yang sampai ke bumi di Pulau Belitung

Serpihan batu Meteor dari langit merupakan daya tarik sendiri sebagai batu yang

Model berlian yang ditiru untuk batu

Satam agar menarik pembeli

Disamping mempunyai kekerasan kelas safir, batu meteor diyakini memiliki tekstur yang tidak biasa. Batu meteor bertekstur keras dan bergelombang seperti permukaan bulan jika dilihat menggunakan teleskop. Selain itu dua batu Satam punya kekuatan magnet saling menolak, sehingga jika kedua genggaman tangan memegang batu Satam akan terasa efek bertolakan. Hasil rekayasa batu Satam dalam bentuk cincin disajikan pada gambar berikut.

Cincin batu Satam dengan

mode faceted dan Cobochon

unik untuk hiasan yang dipasangkan pada emas, seperti kalung, giwang, bros, cincin, tongkat komando dan tasbih. Para pengunjung sangat antusias untuk membeli ataupun sekedar melihat-lihat kerajinan satam yang beragam bentuknya. Suvenir satam di jual dari harga 100 ribu sampai tiga juta rupiah. Suvenir Satam ini mungkin hanya satu-satunya didunia yang berasal dari pulau Belitung. Harga batu meteor sangat bervariasi, dari 300 ribu rupiah hingga jutaan bahkan ratusan juta rupiah, tergantung pada banyaknya guratan pada batu. Semakin banyak guratannya maka semakin mahal harganya. Untuk lebih menarik para pembeli maka batu Satam dipoles dan dibentuk menyerupai Berlian yang lebih dikenal faceted. Istilah-istilah dalam pembentukan berlian pada gambar di bawah ini.


SOSIALITA

Meski demikian tidaklah mudah untuk mendapatkan Satam di pulau Belitung untuk dijadikan kerajinan. Umumnya pengrajin mendapatkan batu Satam dari penambang timah yang secara kebetulan menemukan batu Satam yang terbawa oleh pipa pompa penghisap air dari ke dalaman 50 meter. Setelah masuk ke kolam pemisahan dengan pasir timah, maka dapat dilihat adanya batu Satam. Untuk mengetahui Satam yang asli letakan telapak tangan di atas satam maka akan terasa ada energi medan magnet. Batu yang berasal dari luar angkasa itu dipercaya memiliki kekuatan metafisika serta memiliki kualitas logam yang luar biasa. Dalam kepercayaan orang Jawa, logam meteorid merupakan bahan yang paling bagus untuk membuat keris atau dijadikan hiasan. Bahkan ada yang memiliki kekuatan mistis untuk pengobatan alternatif. Sekadar diketahui, meteor yang sampai ke permukaan bumi mengandung campuran logam seperti besi dan nikel

Pamor keris yang terbuat dari batu meteor


yang larut di dalam besi. Selain itu ada meteorid yang mengandung titanium, olivin, piroxin, dan feldspar. Meteorid dengan kandungan titanium merupakan material terbaik dalam pembuatan keris, karena sifatnya ringan namun sangat kuat. Berat titanium hanya 60 persen dari berat baja, namun mempunyai kekuatan yang sama, tahan terhadap suhu tinggi dan korosi. Keris berbahan baku dari batuan meteor dipercaya memiliki keistimewaan tersendiri. Bagi penggemar dan kolektor, pamor, nuansa atau motif, yang tercipta dari keris berbahan meteor itu berkarakter. Keris dari meteor itu pamornya memiliki nilai tinggi. Bahan baku batuan dari meteorit merupakan salah satu kandungan istimewa untuk membuat barang yang dipercaya memiliki kemampuan magis itu. Bagi pembuat keris yang sudah ahli, 1 ons batu meteorit bisa digunakan untuk membuat tiga keris.

SOSIALITA

LISTRIK HIJAU DI

LADANG ANGIN KAWASAN

PESISIR

Dwi RisdiantoPeneliti - Pusat Teknologi Penerbangane-mail: [email protected]

Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB), di Pantai Baru Srandakan Bantul DIY.


SOSIALITA

Pemenuhan energi listrik untuk berbagai kebutuhan saat ini dirasakan masih sangat tergantung pada sumberdaya energi tak terbarukan (fosil) yang relatif semakin

terbatas. Krisis energi yang pernah terjadi di Tanah Air mengajarkan kepada bangsa Indonesia bahwa usaha serius dan sistematis untuk mengembangkan dan menerapkan sumber energi terbarukan guna mengurangi ketergantungan terhadap bahan bakar fosil perlu segera dilakukan. Pengertian listrik hijau adalah energi listrik yang dihasilkan dari sumber energi terbarukan yang lebih ramah lingkungan dibandingkan dengan bahan bakar fosil. Angin merupakan salah satu bentuk energi terbarukan yang melimpah di alam ini. Listrik dari angin bukanlah hal baru, jenis energi ini sudah lazim digunakan dan dikembangkan di negara-negara lain. Teknologinya sudah terbukti mampu memberikan kontribusi bagi pemenuhan kebutuhan energi listrik yang semakin meningkat. Energi angin adalah energi yang relatif bersih dan ramah lingkungan karena tidak menghasilkan karbon dioksida (CO2) atau gas-gas lain yang berperan dalam pemanasan global. Energi ini pun tidak menghasilkan limbah yang berbahaya bagi lingkungan ataupun manusia. Saat ini, energi angin di Indonesia masih sangat sedikit yang dimanfaatkan. Padahal, banyak sekali daerah yang mempunyai potensi untuk dibangun sebagai ladang Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB). Indonesia sebagai negara kepulauan yang dua per tiga wilayahnya adalah lautan dan mempunyai garis pantai terpanjang di dunia, yaitu sekitar 80.791 km merupakan wilayah potensial untuk pengembangan PLTB. Namun sayang potensi ini nampaknya belum dimanfaatkan secara maksimal. Sehingga energi angin yang begitu berlimpah itu terbuang percuma, tanpa menghasilkan apa-apa. Jika teknologi konversi energi angin ini dikembangkan di daerah pesisir di Tanah Air maka masalah kekurangan pasokan listrik di desa terpencil dan pulau-pulau terluar dapat teratasi. Di tengah potensi angin yang melimpah di kawasan pesisir Indonesia, total kapasitas terpasang dalam sistem konversi energi angin saat ini masih sedikit yaitu 2 MW atau sebesar 0,8 % dari 250 Megawatt (MW) on grid yang ditargetkan pada tahun 2025. Mengacu pada kebijakan energi nasional dalam mendukung percepatan program elektrifikasi nasional, Ditjen EBTKE Kementerian ESDM menyebutkan bahwa tingginya pertumbuhan penduduk Indonesia berdampak langsung kepada meningkatnya kebutuhan pasokan energi listrik, sedangkan rasio elektrifikasi Indonesia baru mencapai 73%, dengan kata lain masih sekitar 27% penduduk Indonesia belum menikmati listrik.

Potensi Energi Angin Pesisir

Angin adalah udara yang bergerak. Pergerakan ini disebabkan perbedaan suhu akibat pemanasan matahari yang tidak merata di permukaan bumi. Hal ini karena permukaan bumi terdiri dari berbagai jenis daratan dan laut yang berbeda, sehingga menyebabkan tingkat penyerapan panas matahari yang berbeda pula. Pada siang hari, udara di atas daratan memanas lebih cepat daripada udara di atas laut dan terjadi perbedaan suhu, akibatnya udara panas di atas daratan akan naik, dan digantikan udara yang lebih dingin dari lautan untuk mengambil tempatnya, gerakan konvektif tersebut menyebabkan terjadinya pergerakan aliran udara. Pada malam hari, pergerakan angin terjadi sebaliknya, karena udara di atas daratan lebih cepat dingin daripada di atas laut. Dengan cara yang sama, angin di atmosfer yang mengelilingi bumi terjadi karena daratan di dekat khatulistiwa bumi lebih panas dibandingkan daratan di dekat Kutub Utara dan Selatan. Adanya pergerakan udara pada suatu wilayah tergantung perbedaan suhu oleh penyinaran matahari. Berdasarkan fenomena alam tersebut, angin disebut sebagai sumber energi terbarukan karena angin akan bertiup selama matahari masih bersinar.

Siklus pergerakan angin di pantai A: Angin laut (pada siang hari), B: Angin darat (pada malam hari)

Kawasan pesisir merupakan daerah yang berpotensi untuk pemanfaatan sistem konversi energi angin, karena di pesisir terjadi sirkulasi pergerakan angin harian yang terus-menerus akibat perubahan suhu di daratan dan laut secara cepat sepanjang hari. Angin yang dapat digunakan dalam proses konversi energi adalah angin permukaan pada ketinggian 1 – 100 meter di atas permukaan tanah. Kecepatan angin permukaan sangat dipengaruhi oleh bentuk permukaan dan jenis tutupan lahan, dimana dua hal tersebut dapat menghambat laju kecepatan angin. Tingkat kecepatan angin dan dampak yang ditimbulkan berdasarkan skala Beaufort ditampilkan pada tabel berikut ini :


SOSIALITA

Kecepatan angin kelas 3 dan kelas 8 adalah batas minimum dan maksimum angin yang dapat dimanfaatkan

untuk menghasilkan energi listrik.

Kecepatan angin permukaan dipengaruhi oleh dua hal utama yaitu jenis tutupan lahan (roughness) dan bentuk permukaan tanah (contur). Laju kecepatan angin pada lahan terbuka dapat mengalir cepat tanpa hambatan sedangkan pada lahan yang terdapat semak belukar, atau pepohonan dengan ketinggian dan kerapatan tertentu dapat mengurangi laju kecepatan angin.

Klasifikasi dan pembobotan nilai jenis roughness diperlihatkan pada tabel berikut :

Parameter yang digunakan dalam penilaian potensi energi angin yaitu distribusi kecepatan angin rata-rata, data ini dapat diketahui dari data kecepatan angin hasil pemantauan langsung yang kemudian dihitung secara statistik. Hasil tersebut akan menunjukkan dominasi dan variabilitas nilai kecepatan angin pada lokasi pemantauan. Parameter yang kedua dalam penilaian potensi energi angin

adalah distribusi arah angin atau disebut windrose distribusi arah angin akan menentukan besarnya frekuensi distribusi energi dari setiap kelas kecepatan angin (energy-rose).

Pada kenyataannya kecepatan dan arah angin selalu berubah sepanjang waktu. Untuk itu dalam menentukan besarnya energi yang tersedia di lokasi, harus diukur dan dihitung kecepatan angin rata-rata bulanan atau tahunan tergantung pada periode yang ditetapkan. Dengan mengetahui kecepatan angin harian yang ada, bisa ditentukan besarnya energi yang bisa dihasilkan di suatu lokasi. Potensi kecepatan angin juga dipengaruhi oleh ketinggian, secara umum kecepatan angin akan bertambah secara linier dengan pertambahan ketinggian. Hal ini disebabkan oleh gaya hambat yang semakin kecil, dengan kata lain bahwa gesekan permukaan sudu (baling-baling) berkurang seiring bertambahnya tinggi pengukuran aliran angin di udara. Dengan rapat daya sebagai fungsi kecepatan angin, maka terjadi pergeseran kecepatan angin terhadap ketinggian, akibatnya rapat daya angin juga berubah. Salah satu kegiatan yang harus dilakukan sebelum mengembangkan PLTB adalah pemetaan potensi energi angin di Indonesia. Potensi angin di Indonesia umumnya berkecepatan 3 sampai 5 m/detik. Hasil pengukuran yang dilakukan oleh Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan) pada 120 lokasi menunjukkan beberapa wilayah pesisir di Nusa Tenggara Timur, Nusa Tenggara Barat, Sulawesi Selatan, Pantai Barat Sumatera dan Pantai Selatan Jawa memiliki kecepatan angin rata-rata di atas 5 m/detik.

Tabel klasifikasi rapat daya angin pada ketinggian

tertentu

SOSIALITA


Listrik Dari Ladang Angin Turbin angin menggunakan baling-baling untuk mengumpulkan energi kinetik angin. Ketika angin mengaliri baling-baling, maka terjadi tekanan dan kecepatan aliran udara yang berbeda pada permukaan baling-baling sehingga menyebabkan baling-baling berputar. Baling-baling ini terhubung ke poros yang menggerakkan sebuah generator listrik untuk menghasilkan listrik. Energi listrik yang dihasilkan kemudian dihubungkan dengan baterai bank (aki) agar kelebihan energi listrik yang dihasilkan dapat disimpan. Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa tegangan Directing Current (DC). Selanjutnya digunakan inverter untuk mengkonversikan tegangan DC menjadi tegangan Alternating Current (AC) 220 Volt, sehingga tegangan dan arus listrik yang dihasilkan dapat disalurkan melalui kabel jaringan listrik dan dapat digunakan oleh masyarakat. Menentukan jarak antara setiap turbin angin pada ladang angin – Jarak antar turbin pada ladang angin dapat mempengaruhi produksi energi listrik yang dihasilkan. Jika jaraknya terlalu jauh mengakibatkan produksi listrik tidak sebanding dengan biaya pembangunan. Sebaliknya jika jarak terlalu dekat bisa mengakibatkan efisiensi konversi menjadi rendah karena turbulensi aliran angin. Untuk mendapatkan hasil yang optimal, jarak yang ideal penempatan turbin angin adalah 5Dx7D, dengan D adalah diameter sapuan rotor turbin. Seperti ditampilkan pada gambar dibawah ini, yaitu jarak membujur (vertikal) antar turbin angin adalah 5 kali diameter sapuan rotor, dan jarak ke sampng (horisontal) adalah 7 kalinya. Ladang angin biasanya terdiri dari 20 turbin yang didirikan di lokasi seluas 1 km2 namun tentu

Proses konversi pada Pembangkit Listrik Tenaga Bayu (PLTB)

saja tidak semua bagian tanah d i p e r g u n a k a n untuk bangun-an turbin, sisa lokasi yang lowong dapat d i p e r g u n a k a n sebagai lahan pertanian atau

taman. Jadi selain fungsional, kawasan ladang angin biasanya juga tampil estetis. Ladang angin merupakan salah satu alternatif bagi pengembangan pembangkitan tenaga listrik yang aman dan ramah lingkungan, dalam mendukung penambahan daya bagi sistem kelistrikan nasional untuk mengatasi pertumbuhan beban listrik yang semakin bertambah. Jika setiap rumah di pesisir pulau jawa menggunakan lampu penerangan yang dihasilkan dari listrik tenaga angin, misal 10 lampu dengan daya 8 watt dengan jumlah pengguna 5 juta per malam (perkiraan pemakaian daya listrik) = 10 x 8 watt x 5 juta = 400 juta watt/malam, hal ini merupakan penghematan biaya pembangkitan listrik yang sangat besar dalam satu malam yang dapat dilakukan jika dibandingkan dengan listrik yang dihasilkan oleh energi fosil.

Pembangunan Ladang Angin


SOSIALITA

SUSUNAN REDAKSI MEDIA DIRGANTARA, Vol. 8 No. 3 September …

Documents

Transcript of SUSUNAN REDAKSI MEDIA DIRGANTARA, Vol. 8 No. 3 September …