Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

166

Studi Awal PengaruhMesoscale Convective Systemterhadap Curah Hujan Ekstrim di Pesisir Barat Sumatera

A Preliminary Study of The Impact of Mesoscale Convective System onExtreem Rainfall over Western Coast of Sumatera

Achmad Fahruddin Rais1*), Tri Setyo Hananto1, dan Rezky Yunita2

1Pusat Meteorologi Penerbangan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika2Pusat Penelitian dan Pengembangan Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

*)E-mail: achmad.rais@bmkg.go.id

ABSTRAK- Tulisan ini merupakan studi awal yang membuktikan pengaruh mesoscale convective system (MCS)terhadap curah hujan ekstrim di pesisir barat Sumatera dengan menggunakan citra rapidscan 10 menit Himawari-8.Untuk mendapatkan data yang berkualitas, penulis melakukan kendali mutu dan koreksi terhadap data curah hujan diMoelaboh (MLH), Sibolga (SBG), Teluk Bayur (TBR) dan Bengkulu (BKL) pada kasus curah hujan ekstrim tahun2018 serta koreksi parallaks terhadap data citra Himawari-8. Dalam mengidentifikasi MCS, penulis menggunakankriteria dalam penelitian Nuryanto dkk. Hasil penelitian mengindikasikan bahwa MCS berpengaruh terhadap puncakcurah hujan ekstrim di MLH, SBG dan TBR, kecuali curah hujan ekstrim di BKL. Intensitas puncak curah hujanekstrim terkait MCS di 3 lokasi tersebut lebih besar dari pada intensitas puncak curah hujan tanpa MCS di BKL.

Kata kunci: mesoscale convective system, curah hujan ekstrim, Himawari-8

ABSTRACT- This paper is a preliminary study that will prove the impact of mesoscale convective system (MCS) onextreem rainfall over western coast of Sumatera based on 10 minutes rapidscan imagery of Himawari-8. To getqualified data, we did qualitic control and correction on rainfall data over Moelaboh (MLH), Sibolga (SBG), TelukBayur (TBR) and Bengkulu (BKL) in extreem cases of 2018 and did parallax correction on imagery data of Himawari-8.To identify MCS, we used the criteria of research of Nuryanto et.al. The results shows that MCS impacts the peak ofextreem rainfall over MLH, SBG and TBR, except over BKL. The intensity of extreem rainfall peak impacted by MCSover 3 locations is higher than the intensity of extreem rainfall peak over BKL.

Keywords: mesoscale convective system, extreem rainfall, Himawari-8

1. PENDAHULUAN

Dalam penelitian Putri dkk. (2017) dan Trismidianto (2018), pantai barat Sumatera adalah salah satu areadimana mesoscale convective system (MCS) banyak terjadi. Tipikal MCS tersebut terkonsentrasi pada malamhari terutama di periode Desember-Januari-Februari (DJF) dan Maret-April-Mei (MAM). MCS dapatdidefinisikan sebagai kumpulan awan cumulonimbus (Cb) menjadi satu entitas disertai presipitasi yangmencakup skala horizontal ribuan kilometer (Hauze, 2018). Sehingga banyak penelitian telah mengaitkanMCS di Indonesia dengan peningkatan curah hujan (Ismanto, 2011; Trismidianto dkk., 2016; 2017;Trismidianto, 2018; Putri dkk., 2017; Nuryanto dkk, 2017; 2018; 2019; Norman dan Trilaksono, 2019).

Menurut Supriyadi dkk. (2017), treshold curah hujan ekstrim tertinggi berada di pantai barat Sumateraberdasarkan nilai persentil 95%. Treshold tersebut juga menandakan bahwa frekuensi paling besar terjadi dipantai barat Sumatera pada jumlah curah hujan yang sama. Sehingga, curah hujan di pantai barat Sumaterasangat menarik untuk dikaji.

Trismidianto dkk. (2016) telah mencoba membuktikan pengaruh MCS terhadap curah hujan ekstrim dipantai barat Sumatera, tetapi pengaruh MCS tersebut tampak belum dapat direpresentasikan dengan baik

Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

167

karena membandingkan hanya data TBB pada jam penuh dengan curah hujan yang merupakan akumulasiselama satu jam. Oleh karena itu, studi ini berfokus pada pembuktian pengaruh langsung MCS terhadapcurah hujan ekstrim di pantai barat Sumatera dengan menggunakan citra rapidscan 10 menit satelitHimawari-8 pada 4 kasus tahun 2018.

2. METODE

Data curah hujan pada empat kasus curah hujan ekstrim di Moelaboh (MLB), Sibolga (SBG), TelukBayur (TBR) dan Bengkulu (BKL) pada tanggal 15 Oktober, 19 Februari, 14 Februari dan 9 Septembertahun 2018. Data tersebut adalah data akumulasi curah hujan setiap jam. Sehingga untuk menyesuaikandengan data rapidscan 10 menit satelit Himawari-8, data curah hujan tersebut dianggap sebagai akumulasidari data 50 menit sebelum pengukuran (H-50) sampai saat pengukuran (H). Data curah hujan tersebut telahmelalui proses kendali mutu dan koreksi berdasarkan metode pada penelitian Rais dan Yunita (2017).

Selain itu, penulis menggunakan citra satelit kanal infrared (IR) rapidscan 10 menit satelit Himawari-8yang sudah dikoreksi dengan menggunakan teknik koreksi pada penelitian Paski dan Putra (2018). Citrakanal IR telah jamak dipergunakan sebagai indikator MCS dengan beberapa penelitian di antaranya adalahpenelitian Maddox (1980), Jirak dkk. (2003) dan Yang dkk. (2015). Dalam perkembangan penelitian MCS diIndonesia, kriteria MCS disesuaikan untuk mencakup dampaknya terhadap curah hujan lebat, salah satunyaadalah kriteria MCS dalam penelitian Nuryanto dkk. (2019).

Gambar 1. Posisi penakar curah hujan diurnal di MLB, SBG, TBR dan BKL

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Seperti yang ditampilkan Gambar 2, curah hujan diurnal di MLB yang signifikan tampak pada pukul11:10 UTC dan berakhir pada pukul 15 UTC. Puncak curah hujan terjadi pada pukul 13:10 UTC sampai 14UTC dengan nilai akumulasi mencapai 68 mm. Pada saat hujan maksimal tersebut, TBB berkisar antara214K sampai 219K yang berada lebih kecil dari treshold MCS. Di SBG, curah hujan diurnal signifikan padapukul 11:10 UTC sampai 14 UTC dengan nilai akumulasi terbesar pada pukul 11:10 UTC sampai 12 UTCmencapai 66 mm. TBB bernilai lebih kecil dari treshold MCS dengan kisaran nilai antara 201K sampai 205Ksaat puncak curah hujan. Pada pukul 12:10 UTC sampai 14 UTC, curah hujan diurnal bernilai signifikandengan nilai akumulasi maksimal mencapai 70 mm pada pukul 13:10 UTC sampai 14 UTC di TBR. Saatpuncak tersebut, TBB juga memiliki nilai lebih kecil dari treshold MCS yang berkisar antara 191K sampai199K. Sedangkan di BKL, curah hujan diurnal signifikan hanya terjadi pada pukul 11:10 UTC sampai 13UTC yang memiliki puncak akumulasi curah hujan bernilai 52 mm pada pukul 12;10 UTC sampai 13 UTC.Nilai TBB saat puncak tersebut lebih besar dari tresholdMCS yang berkisar antara 241K sampai 254K.

Studi Awal Pengaruh Mesoscale Convective System terhadap Curah Hujan Ekstrim di Pesisir Barat Sumatera (Rais, A.F., dkk)

168

Gambar 2. Grafik Curah Hujan Diurnal (CH) pada Pukul 08-16 UTC di (a) MLB, (b) SBG, (c) TBR dan (d) BKL

Gambar 3. TBB di Sekitar MLB (Tanda Merah) pada (a) Setiap Jam Selama Pukul 08 UTC Sampai 16 UTC dan (b)Setiap 10 Menit Selama Pukul 13 UTC Sampai 14:10 UTC

a

b

c

d

a b

Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

169

Gambar 4. TBB di Sekitar SBG (Tanda Merah) pada (a) Setiap Jam Selama Pukul 08 UTC sampai 16 UTC dan (b)Setiap 10 Menit Selama Pukul 11 UTC Sampai 12:10 UTC.

Gambar 5. TBB di Sekitar TBR (Tanda Merah) pada (a) Setiap Jam Selama Pukul 08 UTC Sampai 16 UTC dan (b)Setiap 10 Menit Selama Pukul 13 UTC Sampai 14 UTC.

Di sekitar MLB, MCS tampak terbentuk pada pukul 13 UTC dan berakhir pukul 15 UTC pada Gambar 3(a). MCS tersebut hanya bergerak sedikit ke barat. Pada puncak curah hujan 13:10 UTC sampai 14 UTC,MCS terlihat jelas dengan bagian tepi sebelah timur mengenai MLB di gambar 3 (b). Pada Gambar 4 (a),MCS dengan bentuk memanjang mengenai SBG pada pukul 10 UTC sampai 15 UTC. MCS memilikigerakan ke selatan. Tepi bagian selatan MCS menghampiri SBG dengan nilai TBB yang paling kecil 201Ksaat puncak curah hujan pukul 11:10 UTC sampai 12 UTC di Gambar 4 (b). Gambar 5 (a) menunjukkanbahwa MCS terbentuk pada pukul 13 UTC sampai 15 UTC di sekitar TBR. Pergerakan MCS tersebut kearah timur dan tenggara. Selama puncak curah hujan pada pukul 13:10 UTC sampai 14:00 UTC di TBR,MCS dengan bentuk memanjang terlihat di sekitar TBR. Lain halnya di sekitar BKL, MCS tidak terlihatpada Gambar 6 (a). Pada pucak curah hujan di BKL, Gambar 6 (b) juga tidak menunjukan keberadaanMCS

a b

a b

Studi Awal Pengaruh Mesoscale Convective System terhadap Curah Hujan Ekstrim di Pesisir Barat Sumatera (Rais, A.F., dkk)

170

Gambar 6. TBB di Sekitar BKL (Tanda Merah) pada (a) Setiap Jam Selama Pukul 08 UTC Sampai 16 UTC dan (b)Setiap 10 Menit Selama Pukul 11:10 UTC Sampai 12:10 UTC

4. KESIMPULAN

Dari pembahasan sebelumnya, terdapat beberapa hal yang dapat disimpulkan bahwa MCS berpengaruhterhadap puncak curah hujan ekstrim di MLH, SBG dan TBR, kecuali curah hujan ekstrim di BKL. Intensitaspuncak curah hujan ekstrim terkait MCS di 3 lokasi tersebut lebih besar dari pada intensitas puncak curahhujan tanpa MCS di BKL.

5. UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada rekan-rekan di Pusat Meteorologi Penerbangan BadanMeteorologi Klimatologi dan Geofisika atas diskusi dan sarannya yang berharga terhadap penulisan makalahini.

6. DAFTAR PUSTAKA

Hauze, R.A. (2018). 100 Years of Research on Mesoscale Convective Systems. Meteorological Monographs. doi:10.1175/AMSMONOGRAPHS-D-18-0001.1.

Ismanto, H. (2011). Characteristics of Mesoscale Convective Complexes Over Maritime Continent(Magister Thesis), ITB (Institut Teknologi Bandung), Bandung.

Jirak, I. L., William, R. C., dan Ray. L. McA. (2003). Satellite and Radar Survey of Mesoscale Convective SystemDevelopment. Mon. Wea. Rev., 131, 2428–2449, doi:10.1175/1520- 0493(2003)131,2428:SARSOM.2.0.CO;2.

Maddox, R. A. (1980). Mesoscale Convective Complexes Bull. Amer. Meteor. Soc 61 1374-1387

Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

171

Norman, Y., dan Nurjanna, J. T. (2019). Investigation of Mesoscale Convective Systems over Indonesian MaritimeContinent using Geostationary Meteorological Satellite. IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series 1204(2019) 012124. doi:10.1088/1742-6596/1204/1/012124.

Nuryanto, D. E., Hidayat, P., Rahmat H., dan Edvin A. (2017). Propagation of Convective Complex Systems TriggeringPotential Flooding Rainfall of Greater Jakarta using Satellite Data. IOP Conf. Series: Earth and EnvironmentalScience 54 012028 doi:10.1088/1755-1315/54/1/012028.

Nuryanto, D. E., Hidayat, P., Rahmat H., dan Edvin A. (2019). Characteristics of Two Mesoscale Convective Systems(MCSs) over the Greater Jakarta: Case of Heavy Rainfall Period 15–18 January 2013. Geosci. Lett. 6:1.doi:10.1186/s40562-019-0131-5.

Nuryanto, D. E., Hidayat, P., Rahmat H., dan Edvin A. (2018). Kinematic and Thermodynamic Structures of MesoscaleConvective Systems During Heavy Rainfall in Greater Jakarta. Makara Journal of Science, 22/3, 127-136. doi:10.7454/mss.v22i3.8291.

Paski, J. A. I. dan Richard, M. P. (2018). Pengaruh Koreksi Paralaks pada Data Satelit Himawari-08 Untuk EstimasiCurah Hujan Ekstrim 20 September 2017 di Bengkulu. Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-5 Tahun 2018.

Putri, N. S., T. Hayasaka dan K.D. Whitehall. (2017). The Properties of Mesoscale Convective Systems in IndonesiaDetected Using the Grab 'Em Tag 'Em Graph 'Em (GTG) Algorithm. DOI:10.2151/jmsj. 2017-026.

Rais, A. F dan R. Yunita. (2017). Main diurnal cycle pattern of rainfall in East Java. AIP Conference Proceedings 1867,020057. doi: 10.1063/1.4994460.

Supriyadi, S., R Hidayati, R Hidayat dan A Sopaheluwakan. (2017). Mapping Extreme Rain Conditions in Sumatra byInfluence Global Conditions. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 58 012041. doi:10.1088/1755-1315/58/1/012041.

Trismidianto, E Yulihastin, H Satyawardhana dan S Ishida. (2017). A composite analysis of the Mesoscale ConvectiveComplexes (MCCs) development over the Central Kalimantan and its relation with the propagation of the rainfallsystems. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 54 (2017) 012036 doi:10.1088/1755-1315/54/1/012036

Trismidianto, Hadi T W, Ishida S, Moteki Q, Mand A, Iizuka S. (2016). Development processesof oceanic convective systems inducing the heavy rainfall over the western coast ofSumatra on 28 October 2007. SOLA 12 6-11.

Trismidianto. (2018). The Global Population of Mesoscale Convective Complexes (MCCs) over Indonesian MaritimeContinent during 15 Years. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 166 012040. doi :10.1088/1755-1315/166/1/012040.

Yang X., Fei J., Huang X., Cheng X., Carvalho LMV., He H . (2015). Characteristics of Mesoscale Convective Systemsover China and ItsVicinity Using Geostationary Satellite FY2. Journal of Climate, vol 28, DOI: 10.1175/JCLI-D-14-00491.1.