Upload
vanminh
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT
ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2
DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA
PERIODE 2000 – 2010
Disusun Oleh:
HASTHO WURIATMO
M0206041
SKRIPSIDiajukan untuk memenuhi sebagian
persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
Juli, 2011
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini dibimbing oleh :
Pembimbing I Pembimbing II
Sorja Koesuma, S.Si, M.Si.
NIP. 19720801 200003 1 001
Mohtar Yunianto, S.Si, M.Si.
NIP. 19800630 200501 1 001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari : Rabu
Tanggal : 20 Juli 2011
Anggota Tim Penguji
1. Budi Legowo, S.Si, M.Si. (..........................................)
NIP. 19730510 199903 1 002
2. Dra. Riyatun, M.Si. (..........................................)
NIP. 19680226 199402 2 001
Disahkan oleh
Jurusan Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Ketua Jurusan Fisika,
Ahmad Marzuki, S.Si, Ph.D.NIP. 19680508 199702 1 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PERNYATAAN KEASLIAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
“ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI
TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU
JAWA PERIODE 2000 – 2010” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga
belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 4 Juli 2011
Hastho Wuriatmo
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
PERNYATAAN PUBLIKASI
Sebagian dari skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE
DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN
JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” telah
dipresentasikan dalam :
Seminar dan Konferensi Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Bervisi
SETS “Kerjasama Antarbidang Ilmu Berlandaskan Visi SETS” oleh Ikatan
Cendekiawan SETS Indonesia (ICSI) UNNES Semarang pada tanggal 30 April
2011 dengan Judul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT
ALTIMETRI DI PERAIRAN PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010”
Surakarta, 4 Juli 2011
Hastho Wuriatmo
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2
DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010
ABSTRAK
Meningkatnya suhu global bumi yang sering disebut dengan Global Warming merupakan faktor utama yang menyebabkan peningkatan ketinggian air laut (sea level rise). Kenaikan permukaan air laut ini dalam waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pemuaian air laut sehingga meningkatkan intensitas danfrekuensi banjir serta dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan. Karenadampak yang diakibatkan cukup signifikan, maka perlu dilakukan pemantauankedudukan tinggi permukaan air laut di wilayah perairan laut Indonesia khususnya di perairan laut pulau Jawa.
Pemantauan ini dilakukan pada perairan pulau Jawa dalam kurun waktu 10 tahun dengan menggunakan data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. Pengamatan dan analisanya dipilih 6 lokasi penelitian, yaitu di perairan laut Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Data satelit tersebut merupakan data global, untuk mendapatkan data penelitian dilakukan konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah penelitian dengan luasan 0,5ox0,5o. Dalam penelitian ini, software Matlabdigunakan untuk pengolahan datanya.
Berdasarkan hasil penelitian telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Sehingga rata – rata sea level rise di wilayah perairan laut utara pulau jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah perairan laut selatan pulau jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Berdasarkan pola grafik altimetri dan grafik pasang surut terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama. Sehingga grafik altimetri telah menunjukkan kenaikan muka laut dengan benar.
Kata Kunci : Global warming, Pulau Jawa, Sea level rise, Satelit altimetri.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
SEA LEVEL RISE FROM SATELLITE ALTIMETRY
TOPEX/POSEIDON, JASON-1 AND JASON-2 DATA
IN THE JAWA ISLAND IN 2000 – 2010 PERIOD
ABSTRACT
Global Warming is caused by global temperatures of the earth. It is the main factor causing sea level rise. Sea level rise will cause expansion of the sea,so that it will increase the intensity and frequency of floods and inundation occur in the land. Because it significant impact, it is important to monitor the sea level in Indonesia sea. Especially in the sea of the Jawa island.
Monitoring of sea level rise is done in the sea of the Java island at the past 10 years using data of altimetry satellite: Topex/Poseidon, Jason-1 and Jason-2. Observation and analysis are selected in six sites, Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta and Prigi. Data of the satelitte is global data, for getting data research done by data conversing and data filtering according to the latitude and longitude of the research with 0,5ox0,5o interval. In this research, Matlabsoftware used for data processing.
Based on the research, it have happened a sea level rise phenomena variously. Retrieved sea level rise in Jakarta at 2,5 ± 0,24 mm / year, Semarang of 2,16 ± 0,20 mm / year, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm / year, Pangandaran 0,71 ± 0,33mm / year, Jogjakarta 0.91 ± 0,38 mm / year and Prigi 1,3 ± 0,38 mm / year. So the average of sea level rise in the north sea of Java island equal 2,46 ± 0,21 mm / year and in the south sea of Java island equal 0,97 ± 0,36 mm / year. Based on pattern of the altimetry graph and tide graph where got the same pattern.
Keywords: Global warming, Java island, Sea level rise, Satelit altimetri.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
MOTTO
”Sapa Kang Teteken Kanthi Tekun,
Bakal Katekan Kang Dadi Tekade”
”Siapa yang berusaha dengan sungguh – sungguh,
akan tercapai yang menjadi cita – citanya”
Kupersembahkan untuk :
Ibu tercinta, Sudarmi,Bapak tercinta, Sarwanto,Kakak – kakak ku,Orang yang aku sayangi,Serta masyarakat Indonesia.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
penelitian ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Sudarmi,
2. Alm. Sarwanto,
3. Sorja Koesuma, M.Si,
4. Mohtar Yunianto, S.Si,
5. Artono Dwijo Sutomo, M.Si,
6. Prihastuti Heru Saputri,
7. Kasikun,
8. Endang Wijayanti,
9. Danu Harjanto,
10. Sri Handayani,
11. Fuad Purnomo,
12. Fathoni Sukma H.,
13. Rosyid,
14. Ismail S.Si,
15. Fajriyah Mawar S.Si,
16. Sigit Winanto S.Si,
17. Nanang Agus S. S.Si,
18. Mukhlis Herwin M.,
19. Sumaryanti S.Si,
20. Ari Yuni Ani,
21. Ahmad Toriq,
22. Ardiyanto Satrio.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaykum Wr.Wb.
Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Analisa Sea Level Rise Dari
Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 Dan Jason-2 Di Perairan Laut
Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi
salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan jenjang perkuliahan
program strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret.
Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini,
tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ahmad Marzuki, S. Si., Ph.D., selaku ketua jurusan Fisika FMIPA
UNS.
2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M. Si., selaku pembimbing I di jurusan Fisika
FMIPA UNS.
3. Bapak Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II di jurusan
Fisika FMIPA UNS.
4. Alm. Bapak Sarwanto dan Ibu Sudarmi tercinta, yang selalu memberi
dukungan, doa, semangat dan kasih sayang.
5. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam
pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Tiada gading yang tak retak dan penyusun menyadari bahwa laporan yang
telah dibuat ini masih terdapat kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di
masa mendatang.
Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir (TA) ini bermanfaat bagi
semuanya, khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca.
Wassalamu’alaykum Wr.Wb.
Surakarta, 4 Juli 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
TIALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini dibimbing oleh :
NIP. 19720801 200003 I 001
Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :
Hari : Rabu
Tanggai : 20 Juli 20i i
Anggota Tim Penguji
I Rrrrli f .ponu'n S Si M Si
I\nP. 19730510 199903 1002
2. Dra. Riyatun. M.Si.
NrP. 19680226 t994A2 2 A0l
Nm. 19800630 200501 I 001
dan Ilmu Pengetahuan Alamtot*\ft
a{;q\ '*,,?
NrP. 19680508 199702 I 001
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
PERNYATAAN KEASLIAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul
“ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI
TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU
JAWA PERIODE 2000 – 2010” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga
belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara
tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, 4 Juli 2011
Hastho Wuriatmo
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
PERNYATAAN PUBLIKASI
Sebagian dari skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE
DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN
JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” telah
dipresentasikan dalam :
Seminar dan Konferensi Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Bervisi
SETS “Kerjasama Antarbidang Ilmu Berlandaskan Visi SETS” oleh Ikatan
Cendekiawan SETS Indonesia (ICSI) UNNES Semarang pada tanggal 30 April
2011 dengan Judul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT
ALTIMETRI DI PERAIRAN PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010”
Surakarta, 4 Juli 2011
Hastho Wuriatmo
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2
DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010
ABSTRAK
Meningkatnya suhu global bumi yang sering disebut dengan Global Warming merupakan faktor utama yang menyebabkan peningkatan ketinggian air laut (sea level rise). Kenaikan permukaan air laut ini dalam waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pemuaian air laut sehingga meningkatkan intensitas danfrekuensi banjir serta dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan. Karenadampak yang diakibatkan cukup signifikan, maka perlu dilakukan pemantauankedudukan tinggi permukaan air laut di wilayah perairan laut Indonesia khususnya di perairan laut pulau Jawa.
Pemantauan ini dilakukan pada perairan pulau Jawa dalam kurun waktu 10 tahun dengan menggunakan data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. Pengamatan dan analisanya dipilih 6 lokasi penelitian, yaitu di perairan laut Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Data satelit tersebut merupakan data global, untuk mendapatkan data penelitian dilakukan konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah penelitian dengan luasan 0,5ox0,5o. Dalam penelitian ini, software Matlabdigunakan untuk pengolahan datanya.
Berdasarkan hasil penelitian telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Sehingga rata – rata sea level rise di wilayah perairan laut utara pulau jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah perairan laut selatan pulau jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Berdasarkan pola grafik altimetri dan grafik pasang surut terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama. Sehingga grafik altimetri telah menunjukkan kenaikan muka laut dengan benar.
Kata Kunci : Global warming, Pulau Jawa, Sea level rise, Satelit altimetri.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
SEA LEVEL RISE FROM SATELLITE ALTIMETRY
TOPEX/POSEIDON, JASON-1 AND JASON-2 DATA
IN THE JAWA ISLAND IN 2000 – 2010 PERIOD
ABSTRACT
Global Warming is caused by global temperatures of the earth. It is the main factor causing sea level rise. Sea level rise will cause expansion of the sea,so that it will increase the intensity and frequency of floods and inundation occur in the land. Because it significant impact, it is important to monitor the sea level in Indonesia sea. Especially in the sea of the Jawa island.
Monitoring of sea level rise is done in the sea of the Java island at the past 10 years using data of altimetry satellite: Topex/Poseidon, Jason-1 and Jason-2. Observation and analysis are selected in six sites, Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta and Prigi. Data of the satelitte is global data, for getting data research done by data conversing and data filtering according to the latitude and longitude of the research with 0,5ox0,5o interval. In this research, Matlabsoftware used for data processing.
Based on the research, it have happened a sea level rise phenomena variously. Retrieved sea level rise in Jakarta at 2,5 ± 0,24 mm / year, Semarang of 2,16 ± 0,20 mm / year, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm / year, Pangandaran 0,71 ± 0,33mm / year, Jogjakarta 0.91 ± 0,38 mm / year and Prigi 1,3 ± 0,38 mm / year. So the average of sea level rise in the north sea of Java island equal 2,46 ± 0,21 mm / year and in the south sea of Java island equal 0,97 ± 0,36 mm / year. Based on pattern of the altimetry graph and tide graph where got the same pattern.
Keywords: Global warming, Java island, Sea level rise, Satelit altimetri.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
MOTTO
”Sapa Kang Teteken Kanthi Tekun,
Bakal Katekan Kang Dadi Tekade”
”Siapa yang berusaha dengan sungguh – sungguh,
akan tercapai yang menjadi cita – citanya”
Kupersembahkan untuk :
Ibu tercinta, Sudarmi,Bapak tercinta, Sarwanto,Kakak – kakak ku,Orang yang aku sayangi,Serta masyarakat Indonesia.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu
penelitian ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Sudarmi,
2. Alm. Sarwanto,
3. Sorja Koesuma, M.Si,
4. Mohtar Yunianto, S.Si,
5. Artono Dwijo Sutomo, M.Si,
6. Prihastuti Heru Saputri,
7. Kasikun,
8. Endang Wijayanti,
9. Danu Harjanto,
10. Sri Handayani,
11. Fuad Purnomo,
12. Fathoni Sukma H.,
13. Rosyid,
14. Ismail S.Si,
15. Fajriyah Mawar S.Si,
16. Sigit Winanto S.Si,
17. Nanang Agus S. S.Si,
18. Mukhlis Herwin M.,
19. Sumaryanti S.Si,
20. Ari Yuni Ani,
21. Ahmad Toriq,
22. Ardiyanto Satrio.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaykum Wr.Wb.
Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Analisa Sea Level Rise Dari
Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 Dan Jason-2 Di Perairan Laut
Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi
salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan jenjang perkuliahan
program strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret.
Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini,
tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ahmad Marzuki, S. Si., Ph.D., selaku ketua jurusan Fisika FMIPA
UNS.
2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M. Si., selaku pembimbing I di jurusan Fisika
FMIPA UNS.
3. Bapak Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II di jurusan
Fisika FMIPA UNS.
4. Alm. Bapak Sarwanto dan Ibu Sudarmi tercinta, yang selalu memberi
dukungan, doa, semangat dan kasih sayang.
5. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam
pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir
yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Tiada gading yang tak retak dan penyusun menyadari bahwa laporan yang
telah dibuat ini masih terdapat kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di
masa mendatang.
Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir (TA) ini bermanfaat bagi
semuanya, khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca.
Wassalamu’alaykum Wr.Wb.
Surakarta, 4 Juli 2011
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................. i
HALAMAN PENGESAHAN................................................................. ii
PERNYATAAN KEASLIAN................................................................. iii
PERNYATAAN PUBLIKASI ................................................................ iv
ABSTRAK ............................................................................................ v
ABSTRACT .......................................................................................... vi
MOTTO ................................................................................................. vii
PERSEMBAHAN................................................................................... vii
UCAPAN TERIMA KASIH................................................................... viii
KATA PENGANTAR ............................................................................ ix
DAFTAR ISI .......................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR.............................................................................. xiii
DAFTAR TABEL .................................................................................. xv
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang.................................................................. 1
I.2. Perumusan Masalah .......................................................... 2
I.3.Batasan Masalah ................................................................ 2
I.4.Tujuan Penelitian............................................................... 3
I.5. Manfaat Penelitian ............................................................ 3
I.6.Sistematika Penulisan ........................................................ 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II. 1. Gelombang Mikro .......................................................... 5
II. 2. Pemantulan Gelombang.................................................. 7
II. 3. Prinsip Dasar Satelit Altimetri ........................................ 9
II. 4. Satelit Topex/Poseidon ................................................... 12
II. 5. Satelit Jason-1 ................................................................ 13
II. 6. Satelit Jason-2 ................................................................ 14
II. 7. Koreksi pada Pengukuran Satelit Altimetri ..................... 15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
II. 8. Mean Sea Level dan Geoid.............................................. 17
II. 9. Sea Surface Height (SSH) dan Sea Level Anomaly (SLA) 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III. 1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan .................................... 19
III. 2. Peralatan Penelitian ....................................................... 19
III. 3. Bahan Penelitian............................................................ 20
III. 4. Prosedur dan Pengumpulan Data ................................... 20
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
IV. 1. Hasil Penelitian ............................................................. 25
IV. 2. Pembahasan .................................................................. 28
IV. 2. 1. Trend Linier Sea Level Rise di Laut Pulau Jawa 28
IV. 2. 2. Keterkaitan antara Arus Laut Indonesia dan
Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa...... 32
IV. 2. 3. Korelasi antara Data Satelit Altimetri
dan Data PasangSurut ...................................... 33
IV. 2. 4. Pengaruh Fenomena El – Nino dan La – Nina
terhadap Sea Level Rise di Perairan
Laut Pulau Jawa............................................... 35
BAB V PENUTUP
V. 1. Kesimpulan .................................................................... 42
V. 2. Saran .............................................................................. 43
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 44
LAMPIRAN-LAMPIRAN...................................................................... 47
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Spektrum gelombang elektromagnet (Pain H.J ,2005) ......... 5
Gambar 2.2. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnet
(CNES & CLS, 2010) ......................................................... 6
Gambar 2.3. Arah gelombang pada batas dua medium yang berbeda....... 8
Gambar 2.4. Satelit Altimetri (Fu and Cazenave , 2001).......................... 10
Gambar 2.5. Koreksi – koreksi pada satelit altimetri
(Fu and Cazenave , 2001) .................................................... 11
Gambar 2.6. Geoid dan elipsoid (Fraczek, 2003)..................................... 18
Gambar 3.1. Lokasi penelitian analisa sea level rise................................ 19
Gambar 3.2. Diagram alir penelitian ....................................................... 21
Gambar 3.3. Diagram alir pemrograman ................................................. 22
Gambar 4.1. Sea level rise Jakarta periode 2000-2010............................. 26
Gambar 4.2. Sea level rise Surabaya periode 2000-2010 ......................... 26
Gambar 4.3. Sea level rise Semarang periode 2000-2010 ........................ 27
Gambar 4.4. Sea level rise Pangandaran periode 2000-2010.................... 27
Gambar 4.5. Sea level rise Jogjakarta periode 2000-2010........................ 28
Gambar 4.6. Sea level rise Prigi periode 2000-2010 ................................ 28
Gambar 4.7. Sea level rise utara pulau Jawa............................................ 31
Gambar 4.8. Sea level rise selatan pulau Jawa......................................... 31
Gambar 4.9. Arus Laut Indonesia (www.ilmukelautan.com, 2011) .......... 32
Gambar 4.10. (a) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan
data altimetri di Prigi ....................................................... 34
(b) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan
data altimetri di Pangandaran ........................................... 35
Gambar 4.11. Fenomena El-Nino (Aviso CNES, 2010)........................... 36
Gambar 4.12. Fenomena La-Nina (Aviso CNES, 2010) .......................... 36
Gambar 4.13. Sea Surface Temperature Samudera Pasifik
bulan November 2002 (Aviso CNES, 2010) ...................... 37
Gambar 4.14. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, November 2002
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
(Aviso CNES, 2010) ......................................................... 38
Gambar 4.15. Sea level rise utara pulau Jawa.......................................... 38
Gambar 4.16. Sea level rise selatan pulau Jawa....................................... 39
Gambar 4.17. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, Desember 2006
(Aviso CNES, 2010) ......................................................... 40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon
(NASA & CNES, 1992).......................................................... 12
Tabel 2.2. Karakteristik dari satelit Jason-1 (NASA, 2001)..................... 14
Tabel 2.3. Karakteristik dari satelit Jason-2 (NASA, 2008)..................... 15
Tabel 3.1. Lokasi penelitian sea level rise ............................................... 19
Tabel 4.1. Sea level rise perairan utara pulau Jawa.................................. 29
Tabel 4.2. Sea level rise perairan selatan pulau Jawa............................... 30
Tabel 4.3. Perbedaan nilai sea level rise perairan utara pulau Jawa
dan sea level rise perairan selatan pulau Jawa ......................... 33
Tabel 4.4. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di utara pulau Jawa
dan SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)...... 39
Tabel 4.5. Perbandingan antara SLA hasil penelitian
Di selatan pulau Jawa dan SLA dari
Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) ........................... 40
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I. A. Data Sea Level Anomaly (SLA) Utara Pulau Jawa
Periode 2000-2010............................................................ 48
B. Data Sea Level Anomaly (SLA) Selatan Pulau Jawa
Periode 2000-2010............................................................ 51
Lampiran II. Data Pasang Surut Cilacap dan Prigi 2008-2010................. 54
Lampiran III. LISTING PROGRAM MATLAB......................................... 55
Lampiran IV. DATA PENGUBAHAN CYCLE DAN PASS
KE TANGGAL ................................................................. 57
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
I. 1. Latar Belakang Masalah
Secara umum bumi dapat dibagi menjadi 3 struktur, yaitu terdiri dari
lapisan atmosfer, litosfer dan hidrosfer. Lapisan atmosfer merupakan lapisan
udara yang menyelubungi lapisan litosfer dan hidrosfer pada lapisan ini
merupakan tempat terjadinya hujan. Lapisan litosfer berupa lapisan padat yang
terdiri dari tanah dan batuan sedangkan lapisan hidrosfer merupakan lapisan air
yang menutupi sebagian lapisan litosfer dan juga meresap di dalam lapisan litosfer
misalkan laut, sungai, dan danau.
Pemanasan global yang sering disebut dengan istilah Global Warming
dapat terjadi karena meningkatnya kadar gas CO2, CH4, CFC dan gas lainnya
yang mempengaruhi lapisan ozon di atmosfer. Pemanasan global ini akan
menyebabkan mencairnya es abadi di pegunungan es serta di daerah kutub utara
dan kutub selatan (Artik dan Antartika). Hal ini merupakan faktor yang
menyebabkan kenaikan permukaan air laut (sea level rise). Pemuaian air laut yang
diakibatkan oleh pemanasan global ini dalam kurun waktu yang cukup lama akan
menimbulkan kenaikan ketinggian muka air laut sehingga akan mempertinggi
abrasi pantai, erosi garis pantai, dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan
dan bahkan dapat menenggelamkan pulau – pulau kecil serta meningkatnya
intensitas dan frekuensi banjir.
Pemanasan global dapat menyebabkan terjadinya perubahan kedudukan
muka laut termasuk di Indonesia yang memiliki luas perairan sekitar 70% dari
luas keseluruhan wilayahnya (UNEP dalam Shinta, 2009). Indonesia yang
merupakan negara kepulauan yang terdiri lebih dari 17.000 pulau dengan total
luas daratan 195 juta hektar. Terdapat 5 pulau terbesar yaitu Kalimantan,
Sumatera, Irian Jaya (Papua), Sulawesi dan Jawa. Indonesia mempunyai garis
pantai yang panjang kira – kira 81.000 km. Sebagian besar kota – kota besar di
Indonesia berada di kawasan pesisir pantai. Sehingga pengaruh dari mean sea
level rise (MSLR) bagi Indonesia dapat menjadi bencana (Hadikusumah, 1995).
1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
Mayoritas penduduk Indonesia yang berada di pesisir pantai akan merasakan efek
yang cukup signifikan dari adanya kenaikan permukaan air laut tersebut.
Khususnya di daerah pulau Jawa yang memiliki jumlah penduduk terbanyak di
Indonesia, 58,70% dari total jumlah penduduk Indonesia(BPS,2010).
Secara geografis pulau Jawa terletak 6°00′ LS - 8°38′ LS dan 105°00′BT
- 114°30′ BT. Pulau Jawa di sebelah utara dibatasi oleh Laut Jawa, di sebelah
timur dibatasi oleh selat Bali, di sebelah selatan dibatasi oleh Samudra Hindia dan
di sebelah barat dibatasi oleh selat Sunda. Pulau Jawa yang sebagian besar
memiliki kota – kota besar yang berhadapan langsung dengan perairan akan
merasakan efek yang cukup signifikan, misalnya ibu kota Jakarta dan Semarang
yang setiap tahunnya dilanda banjir. Hal ini sangat berpengaruh terhadap stabilitas
pembangunan di pulau Jawa. Karena meningkatnya intensitas dan frekuensi
banjir, kerusakan ekosistem di pesisir pantai dan meningkatnya dampak badai di
pesisir.
Dengan berkembangnya teknologi satelit, dalam hal ini dengan adanya
satelit altimetri yang khusus diperuntukkan untuk pengamatan kedudukan
ketinggian muka laut secara terus menerus, termasuk dalam hal ini pemantauan
ketinggian muka laut di pulau Jawa.
I. 2. Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas, dibuat rumusan
masalah yaitu bagaimana proses dan analisa untuk memperoleh data sea level rise
(SLR) untuk wilayah perairan laut pulau Jawa dengan menggunakan software
Matlab 7.0 dari data satelit Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2.
I. 3. Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah :
1. Lokasi penelitian mengambil 6 titik daerah studi di wilayah perairan laut
Pulau Jawa yaitu di perairan laut sekitar Jakarta, Semarang, Surabaya,
Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
2. Data satelit altimetri yang digunakan dalam jangka waktu 10 tahun yaitu data
dari tahun 2000 sampai tahun 2010.
3. Data yang digunakan adalah data dari satelit altimetri Topex/Poseidon,
Jason-1 dan Jason-2.
I.4. Tujuan Penelitian
Adapun untuk tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Mengolah data yang diperoleh dari satelit altimetri sehingga diperoleh data
sea level rise (SLR) untuk perairan laut pulau Jawa.
2. Mengetahui fenomena alam perubahan ketinggian permukaan air laut di
perairan laut pulau Jawa.
3. Dapat menganalisa tingkat kenaikan permukaan air laut di perairan laut
pulau Jawa per tahunnya dalam kurun waktu 10 tahun (2000 – 2010).
I. 5. Manfaat Penelitian
Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Sebagai gambaran untuk studi – studi mengenai pemanfaatan teknologi satelit
altimetri.
2. Mendapatkan indikasi awal mengenai trend kenaikan muka laut di
beberapa wilayah perairan laut pulau Jawa.
3. Memberikan wawasan tentang pemanfaatan data satelit altimetri untuk
diterapkan bagi studi-studi fenomena kelautan pulau Jawa (seperti El Nino,
La Nina, Global Warming, dll).
I. 6. Sistematika Penulisan
Penulisan laporan Tugas Akhir (TA) ini mengikuti sistematika penulisan
sebagai berikut :
BAB I . Pendahuluan, bab ini berisi latar belakang Tugas Akhir (TA), tujuan,
manfaat pelaksanaan Tugas Akhir (TA), perumusan masalah, dan terdapat pula
sistematika penulisan laporan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB II . Tinjauan Pustaka, bab ini berisi tentang beberapa teori yang mendukung
proses pengolahan data kenaikan tinggi muka laut atau sea level rise (SLR) dari
satelit altimetri dan keterangan-keterangan yang dapat mempermudah pengertian
tentang beberapa istilah yang menyangkut sea level rise (SLR). Selain itu juga
terdapat teori tentang satelit altimetri yang bisa menyediakan informasi data satelit
altimetri.
BAB III. Metodologi Penelitian, dalam bab ini membahas tentang metode
pengolahan data dan keterangan yang mendukung pengolahan data tersebut.
BAB IV. Pembahasan, bab ini berisi tentang pembahasan hasil dan analisa dari
Tugas Akhir (TA) yang disesuaikan berdasarkan tujuan dari penulisan Tugas
Akhir (TA) ini.
BAB V . Penutup, pada bab ini memuat beberapa kesimpulan dan saran dari
seluruh uraian yang telah dibuat pada bab-bab sebelumnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II. 1. Gelombang Mikro
Di dalam sebuah atom, elektron bergerak dari tingkat energi tinggi ke
tingkat energi rendah sehingga akan menghasikan gelombang elektromagnet yang
mempunyai frekuensi dan panjang gelombang (Pain, 2005). Karena terjadi
perubahan kecepatan muatan listrik maka akan menimbulkan gelombang
elektromagnet. Spektrum gelombang elektromagnet dapat diklasifikasi menurut
panjang gelombang dan frekuensinya, salah satu jenis spektrum gelombang
elektromagnet yaitu gelombang mikro. Gelombang ini tidak dapat dilihat oleh
mata manusia karena mata manusia hanya peka terhadap radiasi elektromagnetik
kira – kira 4 x 1014 – 7,5 x 1014 Hz yaitu cahaya tampak. Dalam spektrum
elektromagnet, gelombang mikro mempunyai frekuensi pada rentang 0,3 – 300
GHz antara gelombang inframerah dan gelombang radio. (J. Anwar et al, 2011).
Gelombang mikro memiliki panjang gelombang yang berorde beberapa sentimeter
dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat
padat dan cairan (Tipler, 2001).
Gambar 2.1. Spektrum gelombang elektromagnet (Pain H.J ,2005)
Dalam teknologi satelit altimetri sinyal yang dipancarkan untuk
mengetahui fenomena lautan oleh pemancar pada satelit altimetri merupakan
gelombang mikro. Gelombang mikro tersebut dipancarkan oleh satelit altimetri
5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
dan dipantulkan oleh lautan kemudian gelombang hasil pemantulan diterima
kembali oleh satelit altimetri. Frekuensi dalam gelombang mikro yang digunakan
oleh satelit altimetri dapat dilihat pada Gambar 2.2:
Gambar 2.2. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnet(CNES & CLS, 2010)
Adapun gelombang mikro yang digunakan yaitu (CNES & CLS, 2010):
1. Ku band (13.6 GHz)
Ku band merupakan frekuensi gelombang mikro yang paling sering
digunakan (digunakan untuk Topex/Poseidon, Jason-1, Envisat, ERS, dll).
Penggunaan bandwidth frekuensi ini sesuai dengan aturan internasional untuk
aplikasi khusus, frekuensi ini peka terhadap gangguan atmosfer, dan gangguan
elektron ionosfer.
2. C band (5.3 GHz)
C band dikenal lebih peka daripada Ku band untuk gangguan ionosfer, dan
kurang peka terhadap efek air di atmosfer. Fungsi utamanya adalah untuk
memungkinkan koreksi ionosfer dalam pengukuran bersama dengan Ku band.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
3. S band (3.2 GHz)
S band juga digunakan dalam pengukuran bersama dengan Ku band, untuk
alasan yang sama seperti C band.
4. Ka band (35 GHz)
Sinyal frekuensi Ka band memungkinkan pengamatan yang lebih baik
pada es, hujan, zona pesisir, daratan (hutan, dll) dan gelombang tinggi. Karena
peraturan internasional yang mengatur penggunaan bandwidth gelombang
elektromagnetik, pada frekuensi ini tersedia bandwidth yang lebih besar
dibandingkan untuk frekuensi yang lainnya, sehingga memungkinkan resolusi
yang lebih tinggi, terutama di dekat pantai. Frekuensi ini juga terpantul lebih baik
di atas es. Namun, karena kepekaan terhadap air atau uap air di troposfer yang
tinggi, yang berarti bahwa tidak ada hasil pengukuran yang dihasilkan ketika
tingkat hujan lebih tinggi dari 1,5 mm3/jam.
5. Dual-frequency altimeters
Menggunakan dua frekuensi adalah cara untuk memperkirakan jumlah
elektron pada ionosfer dan untuk memperkiraan tingkat hujan.
II. 2. Pemantulan Gelombang
Jarak antara dua nilai puncak gelombang yang berurutan (gelombang
transversal) atau jarak dari dua bagian pemampatan gelombang yang berurutan
(gelombang longitudinal) disebut panjang gelombang (λ). Waktu yang dibutuhkan
untuk menempuh satu gelombang penuh atau waktu yang ditempuh sepanjang
gelombang tersebut disebut periode (T). Sehingga hubungan antara panjang
gelombang dengan periode ini adalah :
= . ( 2.1 )
Sebuah gelombang datang dengan frekuensi sudut ω, merambat pada
medium 1 searah dengan sumbu x positif mendekati bidang batas dari arah kiri,
seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.3. (Supriyanto, 2007).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
Gambar 2.3. Arah gelombang pada batas dua medium yang berbeda (Supriyanto, 2007)
Pada Gambar 2.3 diperlihatkan x merupakan bidang batas antara dua
medium yang berbeda dan y merupakan garis normalnya. Gelombang yang tiba
pada bidang batas tersebut pada umumnya akan mengalami pemantulan dan
pembiasan. Andaikan gelombang datang dan gelombang pantul masing – masing
diungkapkan oleh gelombang datar sebagai berikut (Tjia, 1994):
Ei( , ) = ( ) ( 2.2 )
Bi( , ) = ( ) ( 2.3 )
dimana,
v = cepat rambat gelombang
k = bilangan gelombang
ω= frekuensi sudut
t = waktu
x = jarak
E= medan listrik
B= medan magnet
Saat bertemu bidang batas, akan terbentuk
E' ( , ) = ′ ( ′ ) ( 2.4 )
E1
B1
k1
k’1
B’1
E’1
y
x
θ1
θ’1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
B'1( , ) = ′ ( ′ ) ( 2.5 )
dan diperoleh,
= ′ = / ( 2.6 )
= ′ ′ ( 2.7 )
dari kedua persamaan 2.6 dan 2.7 diatas diperoleh persamaan 2.8 yang berlaku
hukum fisika seperti halnya cahaya yakni hukum pemantulan (hukum Snellius)
dimana sudut datang ( ) sama dengan sudut pantul ( ′ ).
= ′ ( 2.8 )
II. 3. Prinsip Dasar Satelit Altimetri
Satelit altimetri merupakan salah satu teknologi yang terus dikembangkan
sampai saat ini untuk mengetahui dan mendapatkan data permukaan laut serta
fenomenanya. Satelit altimetri mempunyai jangkauan hampir seluruh bumi ini
merupakan gabungan dari teknik radar (mengukur jarak vertikal satelit dengan
permukaan laut) dan teknik penentuan posisi teliti ( orbit ). Satelit altimetri
mengirimkan pulsa radiasi dan mengukur interval waktu antara perambatan
gelombang radar yang dipancarkan satelit dan gelombang radar yang dipantulkan
oleh permukaan laut, kemudian diterima kembali oleh satelit sehingga ketinggian
permukaan laut dapat diketahui. Hasil pengukuran ini disebut jarak altimeter, nilai
R’ menyatakan suatu ketinggian satelit di atas permukaan laut. Seperti yang
ditunjukkan oleh persamaan di bawah ini (Fu and Cazenave, 2001).
R = R’ - ∑∆Rj ( 2.9)
dimana,
R’ : merupakan jarak satelit dengan permukaan laut yang dihitung berdasarkan
kecepatan cahaya dengan mengabaikan refraksi.
∆Rj : koreksi untuk berbagai komponen pembiasan atmosfer, penyebaran
elektromagnetik dan mean sea level.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
Gambar 2.4. Satelit Altimetri (Fu and Cazenave , 2001)
Dikarenakan muka air laut yang selalu dinamis, pengukuran tidak sebatas
pada satu titik namun didapat dari hasil rerata nilai dari area footprint sinyal.
Dengan asumsi refraksi pada kecepatan cahaya diabaikan, maka persamaan
berikut menggambarkan jarak yang ditempuh sinyal satelit (Chelton et al dalam
Fu dan Cazenave, 2001).
= ∆ − − − − ( 2.10 )
dimana,
d = jarak yang ditempuh sinyal antara satelit menuju permukaan air laut
c = cepat rambat gelombang elektromagnet
Δt = interval waktu yang dibutuhkan gelombang untuk perjalanan dari satelit
ke permukaan laut kembali lagi ke satelit
Wtrop = koreksi troposfer elemen basah (Wet Troposphere Correction)
Dtrop = koreksi troposfer elemen kering (Dry Troposphere Correction)
hiono = koreksi ionosfer (Ionosphere Correction)
hem = koreksi elektromagnet (Electromagnetic Correction)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Jika tinggi satelit terhadap bidang referensi ellipsoida adalah H, dan jarak
antara muka laut dan satelit adalah R, maka h merupakan perbedaan muka laut
dengan bidang referensi ellipsoida sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :
h = H – d ( 2.11 )
Penentuan ketelitan dari tinggi orbit H merupakan bagian dari penentuan
tinggi muka laut h. Ketelitian dari H dan d belum cukup untuk aplikasi yang
berkaitan dengan oseanografi. Tinggi permukaan air laut h pada persamaan 2.11
masih merupakan tinggi terhadap permukaan bidang referensi ellipsoida yang
masih dipengaruhi oleh efek geofisika sehingga masih diperlukan koreksi. Tinggi
muka laut (sea surface height) dipengaruhi oleh undulasi geoid terhadap bidang
ellipsoida (hg), variasi tinggi pasang surut (hT) dan pengaruh permukaan laut
terhadap tekanan atmosfer (ha). Faktor tekanan udara mengindikasikan bahwa
setiap kenaikan tekanan 1 mbar pada atmosfer akan mengakibatkan turunnya
ketinggian permukaan air laut sebesar 1 cm. dengan begitu tinggi muka laut
dinamik dapat diestimasi menggunakan persamaan sebagai berikut (Handoko,
2004) :
= − − − − ( 2.12 )
Gambar 2.5. Koreksi – koreksi pada satelit altimetri (Fu and Cazenave , 2001)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
II. 4. Satelit Topex/Poseidon
Satelit Topex/Poseidon yang diluncurkan pada 10 Agustus 1992
merupakan hasil kerjasama antara badan antariksa Amerika NASA (National
Aeronatics and Space Administration) dengan badan antariksa Prancis CNES
(Centre National d’Etudes Spatiales). Dengan menggunakan sistem radar
altimetri, satelit mengukur ketinggian muka air laut untuk mempelajari perubahan
air laut di dunia (Fu et al, 1994). Satelit ini mempunyai sudut inklinasi orbit 66o,
dengan periode 1 kali mengelilingi bumi selama 10 hari. Tujuan utama dari misi
Topex/Poseidon adalah (Benada, 1997) :
1. Mengukur tinggi muka air laut untuk tujuan studi dinamika laut yang
mencakup hitungan rerata maupun variasi arus permukaan dan pasang surut
lautan secara global
2. Memproses, memverifikasi, dan mendistribusikan data Topex/Poseidon
beserta data geofisika lainnya kepada pengguna
3. Meletakkan pondasi bagi keberlanjutan program pengamatan sirkulasi laut
dan variasinya dalam jangka waktu yang panjang.
Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon digambarkan dalam tabel berikut
ini :
Tabel 2.1. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon (NASA & CNES, 1992)
Karakteristik Data
Design lifetime 3 tahun
Panjang x lebar 5,5 m x 2,8 m
Panel surya 8,7 m x 3,3 m
Power 2100 Watt
Massa 2500 kg
Tinggi referensi (ekuatorial) 1336 km
Periode satu lintasan orbit 9,9156 hari
Jarak antar lintasan pada ekuator 315 km
Kecepatan satelit di orbit 7,2 km/detik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
Satelit Topex/Poseidon memberikan data terakhirnya pada 4 Oktober 2005
pada cycle ke-481. Misi Topex/Poseidon berakhir secara resmi pada tanggal 18
Januari 2006 untuk kemudian dilanjutkan oleh satelit Jason-1. (Aviso CNES,
2010).
II. 5. Satelit Jason-1
Satelit Jason-1 yang diluncurkan pada tanggal 7 Desember 2001
merupakan hasil kerjasama antara Amerika dan Perancis yaitu badan antariksa
Amerika NASA (National Aeronatics and Space Administration) dan badan
antariksa Prancis CNES (Centre National d’Etudes Spatiales). Satelit Jason-1
adalah misi lanjutan dari satelit altimetri yang sangat sukses yaitu Topex/Poseidon
(Luthcke et al, 2003). Karakteristik serta tujuan yang sama dengan pendahulunya
yaitu untuk mengamati tinggi muka air laut secara global.
Berat sekitar 500 kilogram, Jason-1 hanya seperlima
berat Topex/Poseidon. Setelah peluncuran, Jason-1 akan memasuki orbit sekitar
10 sampai 15 kilometer (6 sampai 9 mil) di bawah ketinggian Topex/Poseidon,
satelit ini juga mempunyai sudut inklinasi orbit 66o. Selama beberapa minggu
berikutnya, Jason-1 akan menggunakan pendorong untuk menaikkan dirinya
menjadi sama dengan ketinggian orbit Topex/Poseidon, dan kemudian bergerak di
belakang pendahulunya. (NASA, 2001).
Semua instrumen yang ada di satelit ini sama dengan yang berasal dari
Topex/Poseidon tetapi beratnya lebih ringan dan lebih hemat energi. Orbitnya pun
tidak berubah dibandingkan dengan Topex/Poseidon sehingga melanjutkan
akuisisi pengukurannya (NASA, 2001). Karakteristik dari satelit Jason-1
digambarkan dalam tabel berikut ini :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
Tabel 2.2. Karakteristik dari satelit Jason-1 (NASA, 2001)
Karakteristik Data
Design lifetime 3 tahun
Ukuran 95,4 cm x 95,4 cm x 100 cm
Panel surya 2 buah 1,5 m x 0,8 m
Power 450 Watt
Massa 500 kg
Tinggi referensi (ekuatorial) 1336 km
Periode satu lintasan orbit 9,9156 hari
Jarak antar lintasan pada ekuator 315 km
Kecepatan di orbit 7,2 km/detik
Mengamati variasi lautan global merupakan misi utama dari Jason-1.
Orbit dari Jason-1, yang identik dengan Topex/Poseidon, dapat mencakup 90%
dari seluruh lautan di dunia setiap 9,9156 hari. Dalam klimatologi dan prediksi
iklim data altimetrik sangat dibutuhkan dalam mempelajari dan memprediksi
iklim, pada fenomena-fenomena seperti El Nino dan La Nina.
II. 6. Satelit Jason-2
Satelit Jason-2 yang diluncurkan pada tanggal 20 Juni 2008 yang
mempunyai misi yang sama dengan pendahulunya Jason-1 yaitu untuk
mengamati tinggi muka air laut secara global. Orbit dari satelit ini sama dengan
orbit Jason-1 sehingga kedua satelit ini bekerja secara tandem atau bekerja
bersama dalam 1 orbit. Periode 1 kali mengelilingi bumi yaitu 10 hari. Instumen
yang terdapat pada Jason-2 pada dasarnya sama dengan instrumen yang terdapat
pada Jason-1 hanya lebih diperbarui teknologinya. Karakteristik dari satelit
Jason-2 digambarkan dalam tabel berikut ini :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
Tabel 2.3. Karakteristik dari satelit Jason-2 (NASA, 2008)
Karakteristik Data
Design lifetime 3 tahun
Ukuran 100 cm x 100 cm x 370 cm
Panel surya 2 buah 1,5 m x 0,8 m
Power 620 Watt
Massa 505 kg
Tinggi referensi (ekuatorial) 1336 km
Periode satu lintasan orbit 9,9156 hari
Jarak antar lintasan pada ekuator 315 km
Kecepatan di orbit 7,2 km/detik
II. 7. Koreksi pada Pengukuran Satelit Altimetri
Dalam proses pengukuran satelit altimetri masih dipengaruhi oleh
beberapa gangguan atau noise yang terjadi pada atmosfer maupun pada
permukaan bumi. Hal tersebut tidak dapat dihindari dan harus dihilangkan. Oleh
karena itu dibutuhkan koreksi untuk mengeliminasi gangguan tersebut. Koreksi
yang digunakan pada pengukuran satelit altimetri antara lain (NASA & CNES,
2003):
1. Koreksi Troposfer
Koreksi pada media rambat perlu dilakukan karena adanya gangguan
selama gelombang melewati atmosfer. Pada koreksi troposfer ini meliputi koreksi
troposfer kering (dry troposphere correction) dan koreksi troposfer basah (wet
troposphere correction). Kecepatan rambat sinyal diperlambat oleh gas dan
jumlah uap air di troposfer. Gas kering memberikan kontribusi kesalahan
perhitungan ketinggian mendekati konstan yaitu sekitar -2,3 m. Uap air pada
troposfer bervariasi dan tidak bisa diprediksi, memberikan kesalahan perhitungan
ketinggian -6 cm sampai -40 cm. Namun kesalahan tersebut dapat dikoreksi,
rentang koreksi troposfer kering berdasarkan perhitungan tekanan dikalikan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
dengan -2,277 mm/mbar. Adapun persamaan dari koreksi troposfer kering
ditunjukkan oleh persamaan dibawah ini (NASA & CNES, 2003):
dry corr = -2,277. Patm . (1 + 0,0026 . cos(2 phi)) (2.13)
Dimana Patm adalah tekanan pada atmosfer dalam mbar, phi merupakan
lintang dan koreksi troposfer kering dalam mm. Uap air juga mempengaruhi
jalannya sinyal di troposfer. Untuk mengoreksi gangguan tersebut dengan
memperkirakan pengukuran uap air dengan frekuensi 22,2356 GHz. Pada Jason-1
Microwave Radiometer (JMR) menggunakan frekuensi 23,8 GHz untuk
mengukur pengaruh uap air di troposfer, sedangkan 18,7 GHz digunakan untuk
mengurangi pengaruh kecepatan angin dan 34 GHz mengurangi pengaruh
atmosfer lainnya (pengaruh mendung).
2. Koreksi Ionosfer
Kecepatan rambat sinyal di ionosfer juga diperlambat oleh adanya
pengaruh besarnya kerapatan elektron bebas pada ionosfer di bumi yang sering
disebut Total Electron Content (TEC). Besarnya densitas elektron dan ion bebas
pada lapisan ionosfer ini bergantung pada besarnya intensitas radiasi matahari
serta densitas gas pada lapisan tersebut (Abidin, 2001). Untuk mempekecil
pengaruhnya maka perlu koreksi ionosfer dengan menggunakan sinyal Ku band
dengan frekuensi 13,575 GHz sehingga diperoleh koreksi sebesar ± 0,5 cm.
(NASA & CNES, 2003)
3. Pembiasan Gelombang Laut (Sea State Bias)
Bias ini dikarenakan bentuk dan tinggi muka air laut yang selalu bergerak
dan sangat heterogen. Sehingga gelombang laut dapat menghamburkan sinyal
yang dipancarkan oleh satelit. Untuk mengoreksi adanya pembiasan gelombang
laut digunakan sinyal Ku band dan C band yang dipancarkan, koreksi akibat
pengaruh gelombang air laut sekitar 1-2 cm (NASA & CNES, 2003).
4. Efek Pasang Surut
Efek pasang surut (pasut) sangat mempengaruhi dalam pengambilan data
sea surface height (SSH). Efek pasang surut terdiri dari geocentric ocean
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
tide/pasut lautan (GOT), load tide, solid earth tide/pasut daratan (SET) and the
pole tide/pasut kutub (PT). secara keseluruhan efek pasang surut dapat dihitung
melalui persamaan dibawah ini (NASA & CNES, 2003) :
Tide Effect = GOT+SET+PT (2.14)
5. Efek Inversi Barometer
Tekanan atmosfer yang dapat naik ataupun turun dapat mempengaruhi
dalam proses pengambilan data. Dimana pengaruh tersebut ketika tekanan naik 1
mbar maka mempengaruhi kenaikan permukaan air laut 1 cm. sehingga inversi
barometer dapat dihitung melalui persamaan (NASA & CNES, 2003) :
IB= -9,948 (P_atm - P) (2.15)
Dimana faktor skala 9,948 adalah nilai empiris, P_atm nilai tekanannya dan P
nilai tekanan rata – rata.
II. 8. Mean Sea Level dan Geoid
Fenomena kenaikan muka laut dapat dipresentasikan dengan mean sea
level (MSL). MSL ini merupakan permukaan air laut yang dianggap tidak
dipengaruhi oleh keadaan pasut dan biasanya ditentukan melalui pengamatan
kedudukan air laut secara kontinyu. Umumnya MSL digunakan untuk referensi
nol bagi komponen pasut serta merupakan acuan standar bagi elevasi daratan
ketinggian titik – titik diatas permukaan bumi (Widiayanti, 2009).
Geoid merupakan garis menyerupai bentuk asli permukaan bumi yang
sebenarnya bumi tidak bulat sempurna. Untuk mempermudah dalam pengamatan
ketinggian muka laut maka disepakati dibuat garis acuan pada bumi yang disebut
garis referensi ellipsoid.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
Gambar 2.6. Geoid dan elipsoid (Fraczek, 2003)
II. 9. Sea Surface Height (SSH) dan Sea Level Anomaly (SLA)
Sea Surface Height (SSH) adalah tinggi (atau topografi atau relief) dari
permukaan laut. Setiap hari, SSH yang paling jelas dipengaruhi oleh gaya pasang
surut dari bulan dan matahari terhadap bumi. Selama rentang waktu lebih lama,
SSH dipengaruhi oleh sirkulasi laut.
Sea Level Anomaly (SLA) didefinisikan sebagai tinggi permukaan laut di
atas permukaan geofisik dikurangi efek pasang surut dan inverse barometer
(pengaruh tekanan atmosfer) (NASA & CNES, 2003).
SLA = SSH – permukaan geofisik – koreksi ( 2.16 )
Permukaan geofisik dapat berupa geoid ataupun mean sea surface (MSS).
Koreksi digunakan untuk mengkoreksi terjadinya kesalahan dalam pengambilan
data. Koreksi tersebut dapat berupa efek pasut, inversi barometer, koreksi
topografi, dll.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
III. 1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan
Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan dari tanggal 2 September 2010
sampai 20 Januari 2011. Lokasi penelitian ini mengambil 6 titik daerah studi di
wilayah perairan laut pulau Jawa, yaitu :
Tabel 3.1. Lokasi Penelitian sea level rise
Lokasi Penelitian Posisi Geografis Pass yang digunakanPerairan Jakarta 5o - 5,5o LS dan 106o - 106,5o BT 229 dan 242Perairan Semarang 6o - 6,5o LS dan 109o - 109,5o BT 64Perairan Surabaya 6,5o - 7 o LS dan 112o - 112,5o BT 140Perairan Pangandaran 8 o - 8,5o LS dan 108o - 108,5o BT 51Perairan Jogjakarta 8o - 8,5o LS dan 109,5o - 110o BT 64Perairan Prigi 8,5o - 9o LS dan 111o - 111,5o BT 127
Gambar 3.1. Lokasi Penelitian analisa sea level rise
III. 2. Peralatan Penelitian
Pada penelitian ini digunakan peralatan sebagai berikut:
1. Seperangkat komputer / PC
2. Perangkat lunak Matlab 7.0 digunakan sebagai konversi serta pengolahan
data.
3. Perangkat lunak pendukung: Microsoft Excel 2007 dan Origin 8.
242 064 140
229 051
127
19
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
III. 3. Bahan Penelitian
Penelitian ini menggunakan data Sea Level Anomaly (SLA) Monomission
yang diperoleh dengan cara mengunduh di salah satu server penyedia data satelit
altimetri yaitu di CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), Perancis dengan
alamat www.aviso.oceanobs.com. Data tersebut terdiri dari :
1. Data Topex/Poseidon tahun 2000-2002 (dari cycle 269 – cycle 364)
2. Data Jason-1 tahun 2002-2008 (dari cycle 20 – cycle 242)
3. Data Jason-2 tahun 2008-2010 (dari cycle 3 – cycle 87)
Sebagai data pembanding yaitu data pasang surut yang diunduh dari
www.vliz.be/vmdcdata/iode/blist.php, data pasang surut ini merupakan data dari
sensor pasang surut milik BAKOSURTANAL di Cilacap dan Prigi.
III. 4. Prosedur dan Pengumpulan Data
Prosedur kerja dalam penelitian ini dideskripsikan dalam diagram alir
seperti pada berikut:
Studi literatur
Penentuan lokasi penelitian
Pengolahan data SLA TOPEX/Poseidon
Persiapan
Pengolahan data SLA Jason-1
Pengolahan data SLA Jason-2
Pengumpulan data satelit Altimetri TOPEX/Poseidon,Jason-1 dan Jason-2
A
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Gambar 3.2. Diagram alir penelitian
Adapun penjelasan dari diagram di atas adalah sebagai berikut :
1. Persiapan
Persiapan ini meliputi persiapan perangkat yang dibutuhkan untuk
pengolahan. Pencarian buku referensi yang terkait dengan penelitian ini. Serta
meng-install perangkat lunak yang digunakan.
2. Tahap Identifikasi Awal
Dilakukan studi literatur yang terkait dan menentukan lokasi perairan laut
pulau Jawa yang akan diambil data satelit altimetrinya. Diperoleh 6 lokasi
penelitian, 3 titik di utara pulau Jawa dan 3 titik di selatan pulau Jawa. Adapun
keenam lokasi tersebut adalah di Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran,
Jogjakarta dan Prigi. Pada tahap ini dilakukan juga penentuan posisi lintang dan
bujur untuk 6 daerah penelitian dengan luasan 0,5ox 0,5o dimana pada luasan
tersebut berada pada jalur (track) satelit.
3. Tahap Pengumpulan Data
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang berupa data satelit
altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2 dari tahun 2000-2010. Data
didapat dengan cara download dari server penyedia data satelit tersebut.
Diperoleh Sea Level Rise di 6 lokasi perairan laut pulau Jawa
Laporan
Visualisasi Sea Level Rise 6 lokasiperairan laut pulau Jawa
A
Analisa grafik Sea Level Riseperairan Pulau Jawa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
Topex/poseidon untuk data SLA tahun 2000-2002, Jason-1 untuk data SLA tahun
2002-2008 dan Jason-2 untuk data SLA tahun 2008-2010.
4. Tahap Pengolahan Data
Tahapan ini merupakan tahapan utama yang dilakukan untuk pemrosesan
data agar mendapatkan hasil pada penelitian ini. Data sea level anomaly (SLA)
merupakan hasil perhitungan yang telah dihitung oleh Aviso Altimetry, sehingga
nilai SLA telah dikoreksi oleh koreksi – koreksinya.
Adapun flowchart pemrograman pada penelitian ini sebagai berikut :
Gambar 3.3. Diagram alir pemrograman
ya
Ekstraksi data dan konversi data
Pemfilteran data berdasarkan lokasi penelitian
Data telah sesuai lokasi penelitian
Data satelit telah terfilter
Nilai SLA per-cycle
Nilai SLA per bulan
tidak
Mulai
Data Satelit Altimetri (T/P, J1, J2)
Selesai
Visualisasi grafik kenaikan muka laut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
Data SLA yang telah didownload kemudian diekstraksi dan dikonversi
menggunakan Matlab. Data SLA masih dalam bentuk data dengan format network
common (.nc) sehingga masih perlu diekstraksi dan dikonversi ke dalam format
lain yang dapat dibaca datanya menggunakan Matlab. Program untuk
mengkonversi data tersebut dituliskan perintah untuk menjalankan toolbox yang
telah dipasang di Matlab. Adapun perintahnya adalah sebagai berikut :
b=ncdataset(a);
b.attributes % identitas data satelit
b.variables; % variabel data satelit
Kemudian untuk memperoleh data SLA yang sesuai dengan lokasi yang
telah ditentukan maka dilakukan pemfilteran data dengan luasan 0,5o x 0,5o.
Untuk pemilihan lokasinya yaitu :
Lokasi Penelitian Posisi GeografisPerairan Jakarta 5o - 5,5o LS dan 106o - 106,5o BTPerairan Semarang 6o - 6,5o LS dan 109o - 109,5o BTPerairan Surabaya 6,5o - 7 o LS dan 112o - 112,5o BTPerairan Pangandaran 8 o - 8,5o LS dan 108o - 108,5o BTPerairan Jogjakarta 8o - 8,5o LS dan 109,5o - 110o BTPerairan Prigi 8,5o - 9o LS dan 111o - 111,5o BT
Pemfilteran ini dengan menambahkan perintah pada Matlab saat
melakukan konversi data. Pada proses pemfilteran ini menggunakan sistem index
dalam memilih data yang diinginkan. Sehingga data yang diinginkan akan diberi
tanda 1 dan yang diabaikan diberi tanda 0. (Valentine, 2010). Perintah peng-
index-an seperti dibawah ini :
indA= x(:,1)>=106 & x(:,1)<=106.5
Selanjutnya dilakukan proses pembacaan tanggal pada cycle dan pass yang
digunakan pada cycle/pass locator yang ada di www.aviso.oceanobs.com.
Sehingga pada cycle ke n dan pass ke n dapat diketahui pada tanggal berapa data
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
tersebut diambil. Kemudian penggabungan data dari masing-masing satelit
sehingga menghasilkan nilai SLA dalam rentang 10 tahun. Kemudian nilai SLA
dihitung untuk mendapatkan rata-rata perbulan. Dari nilai SLA tiap bulan
tersebut dibuat plot grafik dan dihitung kenaikan tinggi muka air lautnya tiap
bulan untuk kemudian mendapatkan trend linier kenaikan tinggi muka air laut
dititik-titik tersebut selama 10 tahun. Untuk listing programnya dapat dilihat pada
lampiran dalam skripsi ini.
5. Tahap Analisa
Pada tahap ini dilakukan analisa hasil visualisasi dari 6 grafik lokasi
penelitian sehingga dapat diketahui kecenderungan perubahan tinggi muka air laut
yang kemudian dapat dianalisa kenaikan tinggi muka air lautnya (sea level rise).
Analisa pola sea level anomaly (SLA) karena arus laut, El-Nino dan kesamaan
pola dalam satu wilayah. Serta korelasi grafik sea level rise (SLR) dengan data
pasang surut.
6. Laporan
Pada tahap ini dilakukan pembuatan laporan dari hasil penelitian yang
telah dilakukan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
IV. 1. Hasil Penelitian
Dalam penelitian tugas akhir ini diperoleh beberapa hasil penelitian yang
didapatkan setelah melalui beberapa tahapan penelitian dan pengolahan data. Pada
proses konversi data satelit menggunakan toolbox nctoolbox yang telah dipasang
pada Matlab. Untuk menjalankannya dengan menulis perintah
ncdataset(‘data satelit’) pada Matlab. Dengan begitu data dapat
ditampilkan pada Matlab, untuk menampilkan keterangan datanya dengan menulis
perintah ncdataset.attributes. Sedangkan untuk menampilkan variabel
datanya dengan menuliskan perintah ncdataset.variables sehingga kita
dapat memilih variabel yang mana yang akan digunakan.
Pada tahap pemfilteran data perintah yang digunakan yaitu dengan metode
indeks data sehingga data dengan koordinat geografis yang diinginkan akan
ditandai dengan nilai 1 sedangkan yang tidak diinginkan akan ditandai dengan
nilai 0 yang nantinya data tersebut akan dihilangkan. Dimana dalam penelitian ini
pemfilteran datanya menggunakan luasan 0,5o x 0,5o. Contoh perintah
programnya seperti di bawah ini :
% pangandaran
inda=x(:,1)>=108 & x(:,1)<=108.5 & x(:,2)>=-8.5 & x(:,2)<=-8
& isfinite(x(:,3));
f=x(inda,:);
Data yang telah terfilter menghasilkan nilai sea level anomaly (SLA)
setiap cycle (periode 10 hari) untuk dapat mengetahui pola kenaikan muka air
lautnya (sea level rise), maka data tersebut diolah menjadi data SLA bulanan
terlebih dahulu. Waktu pada data SLA merupakan waktu satelit sehingga data
waktu satelit harus diubah ke dalam format kalender atau tanggal - bulan - tahun
(dd-mm-yyyy). Pengubahan waktu tersebut berdasarkan perhitungan waktu satelit
yang beroperasi yang berkelanjutan dimulai dari waktu satelit Topex/Poseidon
bulan Agustus 1992. Setelah semua data menjadi data SLA bulanan maka data
25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
tersebut dibuat visualisasi grafiknya sehingga membentuk pola sea level rise
(SLR). Berikut ini grafik hasil analisis dan pengolahan data sea level anomaly
(SLA) dari 6 daerah penelitian :
Gambar 4.1. Sea level rise Jakarta periode 2000-2010
Gambar 4.2. Sea level rise Surabaya periode 2000-2010
2,50 ± 0,24 mm/tahun
2,72 ± 0,19 mm/tahun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
Gambar 4.3. Sea level rise Semarang periode 2000-2010
Gambar 4.4. Sea level rise Pangandaran periode 2000-2010
2,16 ± 0,20 mm/tahun
0,71 ± 0,33 mm/tahun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
Gambar 4.5. Sea level rise Jogjakarta periode 2000-2010
Gambar 4.6. Sea level rise Prigi periode 2000-2010
IV. 2. Pembahasan
IV. 2. 1. Trend Linier Sea Level Rise di Laut Pulau Jawa
Penelitian yang berjudul ”Analisa Sea Level Rise dari Data Satelit
Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2 di Perairan Laut Pulau Jawa
Periode 2000 – 2010 “ ini mempunyai beberapa tujuan utama, diantaranya yaitu:
mengolah data yang diperoleh dari satelit altimetri sehingga diperoleh data sea
0,91 ± 0,38 mm/tahun
1,30 ± 0,38 mm/tahun
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
level rise (SLR) untuk perairan laut pulau Jawa, mengetahui fenomena alam
perubahan ketinggian permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa serta dapat
menganalisa tingkat kenaikan permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa per
tahunnya dalam kurun waktu 10 tahun (2000 – 2010).
Penelitian ini menggunakan data Sea Level Anomaly (SLA) Monomission
yang diperoleh dengan cara mengunduh di salah satu server penyedia data satelit
altimetri yaitu di CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), Perancis dengan
alamat www.aviso.oceanobs.com.
Berdasarkan dari grafik sea level rise yang dihasilkan pada penelitian ini
diperoleh nilai kenaikannya dalam satuan mm/tahun. Pada penelitian ini nilai sea
level rise dapat dibagi menjadi 2 kelompok daerah penelitian, yaitu bagian
perairan utara pulau Jawa dan bagian perairan selatan pulau Jawa. Nilai sea level
rise ini diperoleh dari perhitungan trendline pada grafik. Nilai trendline tersebut
berasal dari nilai sea level rise yang diperoleh berdasarkan luasan area yang sama
yaitu 0,5o x 0,5o dengan periode dari tahun 2000 sampai dengan tahun 2010. Nilai
trend linier ini menunjukkan tingkat kenaikan muka air laut dalam setiap
tahunnya. Untuk perairan utara pulau Jawa dihasilkan sea level rise dari grafik
seperti berikut :
Tabel 4.1. Sea level rise perairan utara pulau Jawa
Lokasi pemantauan Trendline (mm/thn)
Jakarta 2,50 ± 0,24
Semarang 2,16 ± 0,20
Surabaya 2,72 ± 0,19
Rata-rata 2,46 ± 0,21
Sedangkan untuk perairan selatan pulau Jawa dihasilkan sea level rise dari
grafik seperti berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
Tabel 4.2. Sea level rise perairan selatan pulau Jawa
Lokasi pemantauan Trendline (mm/thn)
Pangandaran 0,71± 0,33
Jogjakarta 0,91± 0,38
Prigi 1,30± 0,38
Rata-rata 0,97± 0,36
Pada Tabel 4.1 menunjukkan nilai kenaikan muka air laut di perairan utara
pulau Jawa yang terdiri dari perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya.
Berdasarkan dari ketiga data tersebut dapat dihasilkan nilai sea level rise rata –
rata sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun. Sedangkan pada Tabel 4.2 menunjukkan nilai
kenaikan muka air laut untuk perairan selatan pulau Jawa yang terdiri dari
perairan Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Berdasarkan dari ketiga data tersebut
dihasilkan nilai sea level rise rata – rata sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Nilai
kenaikan tersebut menunjukkan nilai sea level rise untuk perairan bagian selatan
pulau Jawa dalam periode 2000 - 2010.
Pada penelitian ini diperoleh grafik yang terdapat kesamaan pola naik
turun grafik sea level rise-nya yang dapat menunjukkan bahwa suatu daerah satu
dengan daerah yang lain masih berada pada suatu wilayah perairan yang sama.
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8. Dimana terdapat
kemiripan pola sea level rise di perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya yang
dapat menunjukkan bahwa ketiga daerah penelitian tersebut merupakan dalam
suatu wilayah perairan laut yang sama. Ketika nilai sea level anomaly (SLA) pada
salah satu daerah tersebut mengalami penurunan, maka daerah yang lainnya juga
mengalami penurunan nilai. Sehingga nilai trendline pada ketiga daerah penelitian
di bagian utara juga hampir sama seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 4.1.
Demikian juga terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Pangandaran,
Jogjakarta dan Prigi juga menunjukkan bahwa ketiga daerah penelitian tersebut
merupakan dalam suatu wilayah perairan laut yang sama. Ketika nilai sea level
anomaly (SLA) di Pangandaran mengalami kenaikan, maka daerah yang lainnya
seperti di Jogjakarta dan Prigi juga mengalami kenaikan nilai SLA-nya. Nilai
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
SLA-nya pun juga mendekati sama, sehingga nilai trendline pada ketiga daerah
penelitian di bagian utara juga hampir sama seperti yang ditunjukkan oleh Tabel
4.2.
Gambar 4.7. Sea level rise utara pulau Jawa
Gambar 4.8. Sea level rise selatan pulau Jawa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
Nilai sea level rise yang dihasilkan dalam penelitian ini untuk wilayah
utara pulau Jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah selatan pulau Jawa
sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Hal ini masih terdapat perbedaan nilai sea level
rise pada penelitian yang dilakukan oleh Shinta (2009) yaitu di Laut Jawa sebesar
6,08 mm/tahun dan di Samudera Hindia sebesar 5,4 mm/tahun. Perbedaan ini
dikarenakan terdapat perbedaan kurun waktu data sea level rise-nya, kurun waktu
data dalam penelitian ini selama 10 tahun sedangkan pada penelitian yang
dilakukan oleh Shinta (2009) selama 3 tahun dari tahun 2002-2005. Dalam
Solomon et al (2007) menunjukkan bahwa nilai sea level rise dari tahun 1993 –
2003 di kawasan pulau Jawa dalam rentang 0 – 3 mm/tahun. Dengan begitu nilai
sea level rise dalam penelitian ini sesuai dengan nilai sea level rise yang
ditunjukkan oleh Solomon et al (2007).
IV. 2. 2. Keterkaitan antara Arus Laut Indonesia dan Sea Level Rise
di Perairan Laut Pulau Jawa
Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke
tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan
ke samping) (Stewart, 2008). Arus laut ini diakibatkan karena adanya perbedaan
tekanan, angin dan perbedaan densitas (Pariwono, 1998). Arus laut di Indonesia
ini sering disebut dengan istilah Arlindo. Arlindo adalah suatu sistem arus yang
menghubungkan Samudera Pasifik dengan Samudera Hindia yang disebabkan
karena adanya perbedaan tinggi paras air laut.
Gambar 4.9. Arus Laut Indonesia (www.ilmukelautan.com, 2011)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Dengan adanya Arlindo ini sehingga akan mempengaruhi naik turunnya
tinggi permukaan air laut. Di perairan laut pulau Jawa Arlindo tadi mengalir dari
selatan selat Makasar menuju ke laut Jawa kemudian mengalir ke Samudera
Hindia. Arus laut yang melalui perairan di sekitar pulau Jawa ini mengakibatkan
bertambahnya level air laut di pulau Jawa. Sehingga hal ini merupakan faktor
yang mempengaruhi sea level rise di perairan laut pulau Jawa.
Terjadinya perbedaan nilai sea level rise antara sea level rise di perairan
utara pulau Jawa dan sea level rise di perairan selatan pulau Jawa ini juga
dipengaruhi oleh arus laut Indonesia. Massa air laut yang berasal dari selat
Makasar menuju Samudera Hindia ini telah berkurang karena arus laut tersebut
terhambat oleh pulau Jawa dan kepulauan di sekitar pulau Jawa. Sehingga arus air
laut tersebut hanya mengalir melalui celah – celah sempit selat di sekitar pulau
Jawa. Dengan begitu terdapat perbedaan nilai sea level rise antara kedua wilayah
penelitian. Dalam penelitian ini terdapat perbedaan nilai sea level rise seperti di
tunjukkan pada tabel di bawah ini :
Tabel 4.3. Perbedaan nilai sea level rise perairan utara pulau Jawa
dan sea level rise perairan selatan pulau Jawa
Wilayah perairan Trendline (mm/thn)
Utara pulau Jawa 2,46 ± 0,21
Selatan pulau Jawa 0,97 ± 0,36
Selisih 1,49
Berdasarkan Tabel 4.3 di atas diperoleh selisih sea level rise pertahun
antara perairan di utara pulau Jawa dan perairan di selatan pulau Jawa sebesar
1,49 mm/tahun. Dengan begitu laju kenaikan muka air laut di utara pulau Jawa
lebih cepat daripada laju kenaikan muka air laut di selatan pulau Jawa.
IV. 2. 3. Korelasi antara Data Satelit Altimetri
dan Data Pasang Surut
Dengan berkembangnya teknologi saat ini, untuk mendapatkan data sea
level rise (SLR) tidak hanya menggunakan sensor pasang surut yang di pasang di
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
pantai tetapi juga menggunakan satelit altimetri. Teknologi satelit altimetri
mempunyai potensi yang bagus untuk melengkapi peralatan pasang surut
tradisional di pantai dalam memantau kenaikan permukaan air laut (Hassan,
2009). Sehingga dalam pembahasan ini akan dibandingkan data sea level
menggunakan satelit altimetri dengan data sea level menggunakan stasiun
pemantau pasang surut. Data satelit yang dibandingkan adalah yang berdekatan
dengan stasiun pemantau pasang surut.
Data pasang surut diperoleh dari data milik BAKOSURTANAL yang
diunduh melalui www.vliz.be/vmdcdata/iode/blist.php. Stasiun pasang surut yang
digunakan yaitu stasiun yang berada di Cilacap dan Prigi. Data pasang surut
tersebut dibandingkan dengan data satelit altimetri di Pangandaran dan Prigi. Data
pasang surut di Cilacap dibandingkan dengan data altimetri di Pangandaran, data
pasang surut menggunakan data di Cilacap karena letaknya masih berdekatan
dengan Pangandaran. Sedangkan data pasang surut di Prigi dibandingkan dengan
data altimetri di Prigi. Agar perbandingannya dapat dilihat maka data satelit
altimetri diambil dalam rentang antara tahun 2008 – 2010, hal ini dimaksudkan
untuk menyamakan data pasang surut yang hanya diperoleh dari tahun 2008 –
2010. Perbandingan kenaikan permukaan air laut tersebut dapat dilihat pada
gambar di bawah ini :
(a)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
(b)
Gambar 4.10. (a) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Prigi.
(b) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Pangandaran.
Berdasarkan pada Gambar 4.10 diatas terdapat adanya korelasi antara data
altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama, ketika
pada grafik pasang surut terjadi penurunan nilainya maka pada grafik altimetri
juga terjadi penurunan nilai. Sehingga dapat disimpulkan bahwa grafik altimetri
telah menunjukkan fenomena kenaikan muka laut di pulau Jawa dengan benar.
IV. 2. 4. Pengaruh Fenomena El - Nino dan La – Nina
terhadap Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa
Fenomena El-Nino adalah peristiwa meningkatnya suhu air laut di
Samudera Pasifik sepanjang katulistiwa secara drastis dari nilai rata-ratanya dalam
jangka waktu tertentu. Pada kondisi normal suhu air laut mendekati 24oC
sedangkan pada saat terjadi El-Nino suhu air laut mencapai 28o - 30oC.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
Gambar 4.11. Fenomena El-Nino (Aviso CNES, 2010)
Sedangkan fenomena La-Nina merupakan kebalikan dari El-Nino dimana
suhu air laut di Samudera Pasifik sepanjang katulistiwa menurun secara drastis
dari nilai rata-ratanya dalam jangka waktu tertentu. Pada saat terjadi La-Nina suhu
air laut mencapai 19o - 22oC.
Gambar 4.12. Fenomena La-Nina (Aviso CNES, 2010)
Adanya fenomena El-Nino dan La-Nina tersebut menyebabkan perbedaan
tekanan pada suatu daerah di sekitar katulistiwa, dimana air laut yang mempunyai
suhu lebih tinggi akan bertekanan rendah sedangkan air laut yang mempunyai
suhu lebih rendah akan bertekanan tinggi. Hal tersebut akan menyebabkan
mengalirnya air laut dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi.
Dengan adanya fenomena tersebut akan menaikkan tinggi permukaan air laut pada
air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
Karena letak Indonesia yang berada di daerah katulistiwa dan berdekatan
dengan Samudera Pasifik maka perairan Indonesia juga dipengaruhi oleh adanya
fenomena El-Nino dan La-Nina. Dalam hal ini khususnya untuk perairan laut di
sekitar pulau Jawa. Satelit Altimetri juga digunakan untuk mengamati terjadinya
fenomena ini. Menurut CNES dalam websitenya (www.aviso.oceanobs.com)
mengatakan bahwa satelit Altimetri telah terus melacak perubahan iklim terkait
laut di Samudera Pasifik, seperti El Nino (1992, 1994, 1997, 2002, 2004, 2006
dan 2009) dan dingin La Nina episode (1995,1996,1998,1999 dan 2007 ).
Pada tahun 2002 terjadi fenomena El-Nino dimulai pada awal bulan Juni
dan mulai meluas pada bulan September. Seperti ditunjukkan pada gambar di
bawah ini merupakan gambar terjadinya El-Nino pada bulan November 2002.
(CNES, 2010)
Gambar 4.13. Sea Surface Temperature Samudera Pasifik bulan November 2002
(Aviso CNES, 2010)
Pada Gambar 4.13 menunjukkan terjadi kenaikan suhu yang drastis (El-
Nino) pada bulan November 2002 di daerah katulistiwa pada posisi 180o – 280o
BT dengan kenaikan suhu sekitar 1,8o – 3oC dari suhu rata-ratanya. Dengan
adanya perbedaan suhu perairan di suatu daerah perairan seperti yang ditunjukkan
oleh Gambar 4.13 diatas hal ini juga mempengaruhi perbedaan ketinggian
permukaan air lautnya, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Gambar 4.14. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, November 2002
(Aviso CNES, 2010)
Gambar 4.14 menunjukkan kenaikan tinggi permukaan air laut pada
daerah yang sedang terjadi peristiwa El-Nino di katulistiwa pada posisi 180o –
280o BT. Namun terjadi penurunan permukaan air laut di Indonesia karena
perbedaan suhu di perairan Indonesia dengan suhu di Samudera Pasifik,
khususnya di lautan pulau Jawa. Seperti ditunjukkan pada grafik yang diperoleh
pada penelitian ini.
Gambar 4.15. Sea level rise utara pulau Jawa
El-Nino
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
Pada grafik di atas dapat dilihat perkiraan penurunan tinggi muka air laut
pada bulan November 2002 di perairan laut utara pulau Jawa dan dibandingkan
dengan Gambar 4.14. Perbandingan antara grafik diatas dan Gambar 4.14
ditunjukkan oleh tabel di bawah ini :
Tabel 4.4. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di utara pulau Jawa dan SLA
dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)
Lokasi penelitian SLA (cm) SLA CNES (cm)
Jakarta -4 -5 – -10
Semarang -4 -5 – -10
Surabaya -9 -5 – -10
Fenomena El-Nino ini juga mempengaruhi ketinggian permukaan laut di
bagian selatan pulau Jawa. Di perairan bagian selatan pulau Jawa ini juga
mengalami penurunan ketinggian permukaan air laut. Hal tersebut dapat
ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.
Gambar 4.16. Sea level rise selatan pulau Jawa
Pada grafik di atas dapat dilihat perkiraan penurunan tinggi muka air laut
kira-kira pada bulan November 2002 di perairan laut selatan pulau Jawa dan
El-Nino
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
dibandingkan dengan Gambar 4.14. Perbandingan antara grafik diatas dan
Gambar 4.14 ditunjukkan oleh tabel di bawah ini :
Tabel 4.5. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di selatan pulau Jawa dan
SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)
Lokasi penelitian SLA (cm) SLA CNES (cm)
Pangandaran -10 -10 – -15
Jogjakarta -11 -10 – -15
Prigi -12,5 -10 – -15
Demikian pula El-Nino juga terjadi pada tahun 2006 yang ditunjukkan
oleh Gambar 4.16 ditandai oleh tanda kotak. Fenomena El-Nino di samudera
Pasifik ini mempengaruhi nilai SLA di pulau Jawa terutama di selatan pulau Jawa.
Fenomena El-Nino ini ditunjukkan oleh data yang dihasilkan oleh CNES pada
Gambar 4.17. Sehingga penurunan SLA pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.16
tahun 2006 dapat dibandingkan dengan SLA pada gambar dibawah ini. Terjadi
penurunan nilai SLA yang drastis di selatan pulau Jawa, sama seperti pada
Gambar 4.16.
Gambar 4.17. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, Desember 2006
(Aviso CNES, 2010)
Berdasarkan Tabel 4.4 dan Tabel 4.5 diatas dapat dilihat bahwa nilai SLA
hasil penelitian mendekati nilai SLA dari CNES yang membuktikan bahwa
terjadinya fenomena El-Nino dan La-Nina mempengaruhi ketinggian permukaan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
air laut. Dimana El-Nino merupakan peningkatan suhu permukaan air laut secara
drastis di samudera Pasifik yang berdekatan dengan katulistiwa. Sedangkan La-
Nina merupakan kebalikan dari El-Nino. Dengan adanya pengaruh dari El-Nino
maupun La-Nina maka apabila salah satu fenomena tersebut muncul maka di
lautan pulau Jawa terjadi perubahan ketinggian permukaan air laut yang drastis.
Hal ini disebabkan karena terjadi perbedaan suhu permukaan laut di pulau Jawa
dengan suhu permukaan laut di samudera Pasifik, sehingga terjadi pula perbedaan
tekanannya yang mengakibatkan perubahan ketinggian permukaan air laut (sea
surface height). Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut dari suhu
yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
BAB V
PENUTUP
V. 1. Kesimpulan
Dari penelitian ini diperoleh beberapa kesimpulan, diantaranya adalah
sebagai berikut:
1. Dari hasil penelitian muka laut telah terjadi fenomena sea level rise (SLR)
yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24
mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19
mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38
mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Dalam Solomon et al (2007)
menunjukkan bahwa nilai sea level rise dari tahun 1993 – 2003 di kawasan
pulau Jawa dalam rentang 0 – 3 mm/tahun. Dengan begitu nilai sea level rise
dalam penelitian ini sesuai dengan nilai sea level rise yang ditunjukkan oleh
Solomon et al (2007).
2. Terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Jakarta, Semarang dan
Surabaya yang menunjukkan bahwa ketiga daerah tersebut dalam suatu
wilayah perairan yang sama yaitu perairan laut utara pulau Jawa. Begitu juga
terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Pangandaran, Jogjakarta dan
Prigi yang juga menunjukkan bahwa ketiga daerah tersebut dalam suatu
wilayah perairan yang sama yaitu perairan laut selatan pulau Jawa.
3. Adanya korelasi antara data satelit altimetri dan data pasang surut yang
ditunjukkan oleh grafik perbandingan dimana pada grafik tersebut terdapat
kemiripan pola naik turun grafik. Hal ini menunjukkan bahwa grafik sea level
rise dari data altimetri telah menunjukkan fenomena kenaikan muka laut
dengan benar.
42
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
4. Sea level rise di perairan laut pulau Jawa dipengaruhi oleh adanya fenomena
El-Nino dan La-Nina di Samudera Pasifik yang berdekatan dengan garis
katulistiwa. Hal ini terjadi karena perbedaan suhu air laut di Indonesia dengan
di Samudera Pasifik. Dimana air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi akan
bertekanan rendah sedangkan air laut yang mempunyai suhu lebih rendah
akan bertekanan tinggi. Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut
dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi. Dengan adanya
fenomena tersebut akan menaikkan tinggi permukaan air laut pada air laut
yang mempunyai suhu lebih tinggi.
V. 2. Saran
Dalam penelitian berikutnya terkait analisa sea level rise ini sebaiknya
dilakukan :
1. Visualisasi sea level rise dalam bentuk kontur 2 dimensi.
2. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kemungkinan adanya
fenomena-fenomena lain yang terjadi di lautan dan mempengaruhi perubahan
kedudukan muka laut, misalnya pengaruh suhu dan arus laut.