Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

ANALISIS TRANSPORT UAP AIR DI KUPANG SAAT TERJADI SIKLON TROPIS NARELLE (Studi Kasus Tanggal 6 Januari 2013)

Aprilia Mustika Dewi1*, Aries Kristianto2

1Stasiun Meteorologi Selaparang BIL, Lombok 2Program Studi Meteorologi, Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, *Email : [email protected]

ABSTRAK

Indonesia yang terletak di daerah ekuator antara 70 lintang Utara dan 100 lintang Selatan jarang dilewati oleh siklon tropis namun terkena dampak saat siklon tropis terjadi baik di Belahan Bumi Selatan (BBS) dan Belahan Bumi Utara (BBU). Perairan selatan Nusa Tenggara Timur (NTT) merupakan lintasan dari siklon tropis Narelle yang berdampak langsung terhadap intensitas curah hujan. Salah satu unsur dari pembentukan awan dan hujan yaitu dipengaruhi oleh pergerakan transpor uap air. Saat siklon tropis Narelle bergerak mendekati wilayah NTT tercatat curah hujan di Kupang mencapai 193 mm. Analisis yang dilakukan yaitu meliputi distribusi uap air dihitung pada lapisan 1000-300 mb, 1000-700 mb, 700-500 mb dan 500 -300 mb, analisis total colom water, analisis suhu puncak awan secara spasial dan temporal, analisis vertikal velocity, relative humidity dan divergensi dari model reanalisis ECMWF. Berdasarkan analisis data-data yang dilakukan kenaikan curah hujan di Kupang terjadi saat siklon tropis Narelle tumbuh pada kategori tekanan rendah di laut , dan saat kecepatan angin rata-rata maksimumnya sebesar 23 knot memberi dampak terhadap kenaikan intensitas curah hujan karena pusaran siklonik dengan intensitas uap air yang tinggi dan bergerak ke barat mendekati Kupang.

Kata kunci: transpor uap air, siklon tropis

ABSTRACT

Indonesia is located in the equatorial region between 70 North and 100 South Latitude which is rarely passed by tropical cyclones, but Indonesia affected while tropical cyclones occured, both in Southern Hemisphere and Northern Hemisphere. The Southern Water of East Nusa Tenggara (NTT) is the trajectory of Narelle that directly impact the intensity of rainfall. One the parameter of cloud developing and rain that influenced by the movement of water vapor transport. Topical cyclone Narelle moved closer to NTT that caused rainfall recorded 193 mm in Kupang. Model ECMWF used for analysing the distribution of water vapor at 1000- 300 mb, 1000-700 mb, 700-500 mb and 500–300 mb, and so analysed of the total column water analysis, top cloud temperatur, vertical velocity, relative humidity and divergence. The result showed, rainfall increased in Kupang when tropical cyclone Narelle developed since at low pressure category in Timor Sea , and when the average maximum wind speed is 23 knots that impacted of the rainfall instensity. It caused by cyclonic vortex with highly intensity of water vapor and its’ moving toward Kupang. Keywords : moisture transport, tropical cyclone

8

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

1. PENDAHULUAN Masih menurut Xu dkk. (2013) dalam penelitiannya menyimpulkan bahwa transpor uap Siklon tropis adalah sistem tekanan rendah yang air adalah proses penting dalam interaksi antara terbentuk diatas perairan tropis yang hangat, kedua siklon tropis tersebut. Initiasi yang memiliki pola angin siklonik dengan kecepatan digunakan yaitu dengan inisiasi vortex yaitu saat angin maksimum rata-rata didekat pusatnya terjadinya siklon Bopha. Dengan menggunakan mencapai sekurang-kurangnya 34 knot. Ketika model Hurricane Weather Research and Forecast terbentuk, siklon tropis bergerak ke barat atau System (HWRF) dengan data GFS yang barat laut (untuk siklon tropis yang tumbuh di dikembangkan oleh National Centers for belahan bumi utara) dan ke barat atau barat daya Environtmental Prediction (NCEP) dengan model (untuk siklon tropis tumbuh di belahan bumi skala meso non hidrostatik dengan resolusi 27 km selatan) selama beberapa hari sambil meningkat dan 9 km dengan 42 lapisan dengan inisiasi seiring pergerakannya menjauh dari ekuator. Saat berdasarkan posisi dan intensitas siklon Bopha siklon mencapai perairan dengan suhu yang lebih untuk prakiraan selama 90 jam. Untuk dingin siklon akan melemah dan perlahan punah memprakirakan transpor uap air dengan (Zakir dkk., 2009). mengitung dari lapisan permukaan hingga 100 Siklon tropis mengakibatkan dampak langsung mb. Model ini mampu menganalisis antara udara, dan tidak langsung, dampak langsung yaitu laut dan daratan. Hasil dari penelitian ini dampak yang ditimbulkan oleh siklon dapat menyebutkan bahwa naiknya intensitas siklon terjadi di daerah yang dilaluinya seperti terjadinya Bopha sangat berpengaruh terhadap transpor uap gelombang badai atau yang berupa air dibandingkan dengan siklon Saomai. naiknya tinggi muka laut seperti air pasang yang Penelitian yang dilakukan di Batam saat tiba-tiba dan hujan deras disertai angin kencang terjadinya hujan lebat menyebutkan bahwa sedangkan dampak tidak langsung yaitu daerah transpor uap air dilakukan untuk mengetahui yang tidak dilalui oleh siklon namun akan daerah sumber dari transpor uap air yang merubah pola cuaca di Indonesia. Dampak tidak merupakan unsur pembentukan awan (Prakoso, langsung saat terjadi siklon yaitu adanya daerah 2015). pumpunan angin, daerah belokan angin yang Siklon hidup siklon berpengaruh terhadap kondisi mengakibatkan terbentuknya awan-awan cuaca di Indonesia yang dapat diidentifikasikan konvektif penyebab hujan lebat dan daerah defisit oleh kecepatan rata-rata yang dikelompokkan kelembapan yang menyebabkan adanya cuaca menjadi beberapa kategori dengan kategori yang cerah dan tak berawan (BMKG, 2016). maksimum siklon tropis Narelle yaitu yaitu Menurut Lin (2007) parameter yang mendukung kategori 4. Keberadaan siklon tropis diwilayah terjadinya siklon tropis yaitu : suhu permukaan air Indonesia turut menentukan pola cuaca di laut dengan suhu 26.5 hingga kedalaman tertentu Indonesia. Dampak dari siklon tropis yaitu (sekitar 50 meter) sebagai energi panas terjadinya storm surge, , angin kencang, pembangkit sikon tropis ; gangguan yang dekat rip current dan peningkatan curah hujan yang dengan permukaan telah muncul dengan adanya meluas (NOAA, 2015). Dampak terjadinya siklon vortisitas dan konvergensi yang cukup untuk tropis Narelle sebagian besar wilayah Indonesia menghasilkna konvergensi angin lapisan bawah terkena dampak diantaranya terjadi angin sehingga memicu terjadinta konveksi ; divergensi kencang, hujan lebat disertai kilat dan dilapisan atas yang telah melewati gangguan pertumbuhan awan-awan penyebab hujan. NTT siklonik pada lapisan bawah untuk meningkatkan yang terletak di daerah yang dekat terhadap laut dan mempertahankan gerak ke atas ; atmosfer Timor yaitu tempat daerah tumbuhnya siklon yang tidak stasbil untuk menaikkan panas yang tropis Narelle terkena dampak dari siklon tropis tersimpan di laut ; bagian atmosfer bagian tengah yang bergerak ke barat melewati perairan di yang relatif lembap dan gesekan angin vertikal selatan Kupang (Zakiya, 2013). Wilayah Kupang yang lemah kurang dari 10 m/s antara permukaan yang merupakan daerah dari pusaran siklon tropis laut dengan tropopause. dan hujan dari awan konvektif mendominasi Xu dkk. (2013) menyebutkan fenomena siklon wilayah Kupang karena ketersediaan uap air dan menyebabkan hujan lebat, storm surge, banjir dan didukung dengan adanya gerakan vertikal ke atas angin yang menimbulkan bencana. Intensitas dari menjadi media dalam pembentukan awan yang siklon Bopha dipengaruhi oleh intensitas, struktur memicu terjadinya hujan saat siklon tropis dalam dan lintasan dari siklon tropis Saomai. kategori pembentukan tekanan rendah.

9

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

2. DATA DAN METODE Dalam penelitian ini data yang digunakan antara lain: data pergerakan siklon tropis Narelle dari Jakarta Tropical Cyclone Warning Center (JTCWC) ; data hujan observasi dari stasiun meteorologi El Tari Kupang dan data angin gradient dari Australia. Data reanalisis model ECMWF angin komponen u, angin komponen v, kelembapan spesifik lapisan

1000-300mb, 1000-700 mb, 700-500 mb, 500-300 mb, total colom water surface level.Vertical Gambar 1. Pergerakan siklon tropis Narelle velocity, relative humidity, dan divergensi lapisan 1000-200 mb dengan resolusi 0.1250 x 0.1250. 3.2. Analisis Angin Gradien Data MT-SAT IR 1 dalam format netcdf (.nc) dan .Z. dengan resolusi 5 km. Pola angin gradien saat siklon tropis yang Narelle masih bertekanan rendah di laut Timor Metode yang digunakan dalam penelitian ini, menunjukkan tekanan sebesar 1002 mb. Siklon antara lain menganalisis pergerakan siklon tropis tropis Narelle yang terjadi pada bulan Januari Narelle, dan menganalisis angin gradien dan pola yang merupakan saat terjadinya monsoon Asia dan pergerakan transpor uap air dan jumlah total dimana angin dari daerah bertekanan tinggi coloum water yang dihitung dengan rumus bergerak menuju ke BBS melewati Indonesia (Webster dkk., 2003): menuju ke pusat tekanan rendah di laut Timor. tekanan pada jam 00.00 UTC menunjukkan 1003 퐵푞 = ...... (1) ∫ mb sedangkan saat jam 06.00 UTC mengalami penurunan yaitu 1002 mb. terlihat adanya pola Dimana (Bq) adalah transpor uap air vertikal rata- siklonik di Kupang yang menunjukkan adanya rata, (Ṽ) adalah vektor kecepatan angin horizontal aktivitas pengangkatan massa udara (Gambar 2.). pada ketinggian (z), (q) adalah kelembapan spesifik (specific humidity) pada ketinggian (z) dengan satuan kg/ms-1. Transpor uap air merupakan jumlah transpor uap air yang ditransfer per satu volume massa udara. Distribusi transpor uap air dapat dihitung dengan membagi menjadi beberapa lapisan yaitu 1000-300 mb, 1000-700 mb, 700-500 mb, 500-300 mb (Xiaoxia dkk., 2009). Selanjutnya dianalisis pola vertikal velocity, kelembapan relatif dan divergensi.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1. Analisis Pergerakan Siklon Tropis Narelle Siklon tropis Narelle yang tumbuh di laut Timor yang di awali dengan terbentuknya pola tekanan rendah dan bergerak ke barat kemudian menuju ke selatan dan punah di perairan Australia bagian barat. Kategori maksimum dari siklon tropis Gambar 2. Simulasi pergerakan uap air di Indonesia Narelle mencapai kategori 4 berdasarkan skala pada tanggal 20 – 24 Juni 2016 intensitas siklon tropis dari Jakarta Tropical Cyclone Warning Center (JTCWC) memberi 3.3. Analisis Analisis Transpor Uap Air dampak terhadap peningkatan curah hujan di Ketersediaan uap air merupakan salah satu Kupang saat siklon tropis Narelle berada dalam komponen utama dalam pembentukan awan-awan fase pertumbuhan kategori tekanan rendah dengan konvektif untuk menghasilkan hujan. Transpor kecepatan rata-rata maksimumnya mencapai 23 uap air memiliki peranan penting dalam knot. 10

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

menganalisis dampak dari beberapa gangguan cuaca terhadap curah hujan. Proses transpor uap air di wilayah tropis terjadi ketika transpor uap air bergerak dari utara ke selatan saat bulan Desember-Februari dan pada bulan Juni- September bergerak dari selatan ke utara. Distribusi tranpor uap air dianalisis dengan berbagai lapisan, yaitu lapisan 1000-700 mb, 700- 500 mb, 500-300 mb dan lapisan total yaitu 1000- 300 mb (Gambar.3). Saat siklon tropis Narelle terjadi menunjukkan adanya pergerakan uap air dari utara ke selatan yang menandakan angin meridional negatif dan angin zonal positif yang mengindikasikan adanya aktivitas angin muson Asia yang bergerak ke BBS membawa uap air 800-1400 kg/ms-1 menuju ke tekanan rendah pusat siklon tropis Narelle. Pergerakan transpor uap air dari sepanjang perairan Jawa hingga Flores bergerak melewati laut Timor menuju pusat siklonik. Pola siklonik Gambar 4. Transpor uap air lapisan 1000-700 mb. dengan instensitas lebih besar dari 1600 kg/ms-1 bergerak mengikuti pergerakan siklon tropis Narelle yang bergerak ke Barat mendekati Transpor uap air pada lapisan 1000-700 mb uap Kupang. Saat jam 00.00-12.00 UTC dengan air bergerak dari sepanjang pulau Jawa menuju ke kecepatan angin dan intensitas uap air yang pusat siklon tropis Narelle melewati laut Timor -1 tinggi, dimana pusaran siklonik mencakup dengan intensitas 300-800 kg/ms . Pola siklonik wilayah Kupang. Meskipun intensitas hanya sudah terlihat di Kupang dengan kecepatan yang mencapai nilai 600-800 kg/ms-1 karena adanya cukup tinggi hingga jam 12 UTC dengan pola siklonik yang berada di Kupang, namun hal peningkatan intensitas uap air meningkat -1 tersebut menjadi pemicu terhadap pergerakan mencapai 1000 kg/ms (Gambar.4). vertikal massa udara yang menjadi pendukung Distribusi uap air pada lapisan 700-500 mb dapat terhadap pembentukan awan-awan konvektif dilihat dari gambar 5 menunjukkan uap air pada sebagai faktor pemicu terjadinya hujan. lapisan cukup tinggi dan cakupan wilayah yang cukup luas jika dibandingkan pada lapisan lainnya. Intensitas uap air yang bergerak dari sepanjang pulau Jawa hingga perairan Flores dengan intensitas 400-1000 1000 kg/ms-1 menuju ke pusat tekanan rendah dan membentuk pola siklonik yang meluas di wilayah NTT.

Pergerakan transpor uap air pada lapisan 500-300 mb pada jam 00.00-06.00 UTC dengan intensitas uap air berkisar antara 300-800 kg/ms-1 (Gambar.6), menunjukkan uap air bergerak dari utara NTT yaitu dari perairan Jawa hingga Flores menuju ke pusat tekanan rendah siklon tropis Narelle. Pada saat jam 12 UTC dan 18 UTC terdapat peningkatan intensitas uap air dimana selain bergerak dari uatara juga bergerak dari selatan NTT dengan kecepatan dan intensitas yang lebih besar.

Gambar 3. Transpor uap air lapisan 1000-300 mb

11

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

3.4. Analisis Total Colom Water Transpor uap air sebagai salah satu unsur penting yang berpengaruh di atmosfer, secara vertikal membentuk sebuah keseimbangan suhu antara permukaan dengan suhu hangat atmosfer dengan aliran panas laten dan penguapan. Total column water di atmosfer adalah jumlah air secara vertikal dari permukaan hingga puncak atmosfer saat semua uap air berkondensasi menjadi fase cair.

Gambar 5. Transpor uap air lapisan 700-500 mb

Gambar 7. Total Coloumn Water di wilayah NTT Pada gambar.7, saat siklon tropis Narelle dalam fase kategori tekanan rendah nilai total column water di sepanjang perairan laut Jawa hingga NTT mempunyai nilai yang relatif tinggi, di Kupang saat jam 00.00-18.00 UTC mencapai nilai 65-70 mm dengan cakupan luasan di sebagian wilayah NTT. Saat terjadinya hujan nilai total column water cenderung naik, namun kenaikannya tidak selalu diikuti dengan kejadian hujan yang cukup signifikan. Hal ini tergantung keadaan labilitas atmosfer, jika labilitas cukup baik maka peluang presipitasi akan semakin besar.

3.5. Analisis Vertical Velocity Saat terjadinya hujan sangat lebat di Kupang menunjukkan adanya aktivitas kenaikan massa Gambar 6. Transpor uap air lapisan 1000-300 mb udara pada lapisan 1000 mb dengan nilai -0.2 Pa/s hingga -0.5 Pa/s pada lapisan 300 mb pada jam 00.00 UTC, pada jam 18.00 UTC pergerakan dari massa udara semakin intensif dari lapisan 1000 mb hingga 500 mb berkisar antara -0.1 Pa/s

12

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

hingga -0.4 Pa/s kemudian pada lapisan 500 mb kondisi udara sangat lembap saat terjadinya hujan hingga 200 mb nilai dari vertical velocity semakin sangat lebat di Kupang. Nilai kelembapan yang meningkat berkisar antara -0.4 Pa/s hingga -0.6 tinggi mengindikasikan adanya potensi terjadinya Pa/s. Nilai negatif menandakan adanya pergerakan hujan lebat dan mendukung proses kondensasi udara vertikal ke atas yang membawa massa udara dalam pembentukan awan konvektif. yang lembap ke lapisan atas sehingga berpotensi menghasilkan awan-awan konvektif menjulang 3.7. Analisis Divergensi tinggi yang berpotensi terjadinya hujan.

Gambar 10. Divergensi di wilayah NTT Gambar 8. Vertical Velocity di wilayah NTT Saat terjadi hujan sangat lebat saat terjadi siklon 3.6. Analisis Relative Humidity tropis Narelle nilai divergensi di Kupang pada lapisan 1000-900 mb antara 0 hingga -30x10-6/s, pada lapisan 900-700 mb nilai divergensi menjadi 0 hingga 20x10-6/s kemudian pada lapisan 700- 300 mb nilai divergensi menjadi 0 hingga -30x10- 6/s. Nilai divergensi yang semakin kecil menunjukkan adanya indikasi adanya pemampatan massa udara yaitu konvergensi yang menyebabkan pengangkatan massa udara yang berpotensi adanya pertumbuhan awan yang menghasilkan hujan.

3.8. Analisis Suhu Puncak Awan Analisis suhu puncak awan dilakukan secara spasial dan temporal menggunakan MT-SAT IR 1 dengan berdasarkan suhu kecerahan (brightness temperature). Hasilnya menunjukkan suhu puncak awan saat terjadi hujan sangat lebat di Kupang, pada jam 00.00-dan 06.00 UTC terlihat suhu Gambar 9. Relative Humidity di wilayah NTT puncak awan antara -700C hingga -800C, selanjutnya pada jam 12.00 UTC suhu puncak Kelembapan udara secara vertikal di Kupang pada awan menjadi -600C hingga -700C sedangkan tanggal 6 Januari saat siklon tropis Narelle dalam pada jam 18.00 UTC suhu puncak awan menjadi - kategori tekanan rendah pada lapisan 1000 – 200 100C hingga -200C. mb mencapai 90-100% menunjukkan bahwa 13

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

peningkatan curah hujan dibandingkan curah hujan normalnya.

4. KESIMPULAN Peningkatan curah hujan saat terjadi siklon tropis Narelle dipicu oleh adanya gerakan siklonik di daerah Kupang yang menyebabkan naiknya masa udara yang diindikasikan dengan suhu puncak awan yang rendah, sehingga berakibat tumbuhnya awan konvektif yang berdampak pada naiknya curah hujan. Selain itu dukungan transpor uap air yang cukup banyak akibat pengaruh sirkulasi angin muson Asia menambah suplai uap air di wilayah ini. Angin baratan lebih berpengaruh dalam pembentukan siklon dan distribusi uap air di NTT, dimana distribusi uap airnya dipengaruhi oleh sumber transpor uap air dan kecepatan

pergerakannya. Gambar 11. Suhu puncak awan spasial di wilayah Wilayah yang berada di NTT bagian selatan NTT mempunyai korelasi sangat lemah antara curah hujan dengan transpor uap air dan TCW, Suhu puncak awan secara temporal time series sedangkan wilayah di NTT bagian utara setiap jam pada tanggal 6 Januari mulai jam mempunyai korelasi kuat. 00.00- 14.00 UTC menunjukkan suhu puncak awan > -40 0C, kemudian pada jam 16.00- 0 18.00 UTC suhu naik mencapai -20 C dan DAFTAR PUSTAKA kemudian turun kembali mencapai -600C. Suhu puncak awan yang mencapai > -400C BMKG, 2015, Siklus Hidup Siklon, teridentifikasi terdapat pertumbuhan awan-awan http://meteo.bmkg.go.id/ , diakses pada konvektif seperti awan Cumulunimbus sebagai tanggal 5 Januari 2016. pemicu terjadinya hujan di Kupang. NOAA, 2015, Tropical Cyclone Formation Regions, http://www.srh.noaa.gov/ , diakses tanggal 1 Februari 2016. Prakoso, A, 2015, Kajian Gangguan Cuaca Pada Kejadian Hujan Lebat di Batam, Skripsi, Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, Jakarta. Webster, P.J dan Fasullo. J., 2003, Dynamical Theory, University of Colorado. USA. Xiaoxia, Zhou., Yihui., Panxing., 2009, Moisture transport in the Asian Summer Monsoon Its Relationship with Summer Precipitation in China, National Meteorogical Center, Beijing.

Xie, B., Zhang, Q., dan Ying, Y., 2011, Trends in Gambar 12. Suhu puncak awan temporal Precipitable Water and Relative di wilayah NTT Humidity in China: 1979–2005, Department of Siklon tropis Narelle yang terjadi berkaitan Atmospheric and Oceanic Science, China. dengan kejadian muson Asia, dimana di selatan NTT terutama di Kupang menyebabkan adanya Xu, H., Zhang, X., dan Xu, X., 2013, Impact of Tropical Storm Bopha on the

14

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

Intensity Change of Super Typhoon Saomi in the 2006 Typhoon Season, School of Atmospheric Physic, China. Zakir, A., Sulistya, W., dan Khotimah M.K., 2009. Perspektif Operasional Cuaca Tropis. Pusat Penelitian dan Pengembangan. BMKG. Zakiya, Z, 2013, Narelle Masih Berdampak Besar untuk Indonesia, Geographic Indonesia, http://nationalgeographic.co.id/, diakses pada tanggal 15 Desember 2015

15

Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 4 No.1, Maret 2017

16