F4_makalah

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/22/2019 F4_makalah

    1/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    2/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    3/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012 | 329

    besar resiko gempabumi yang terjadi. Perumusan ini tidak selalu benar, bahkan di suatu

    metode lainnya tidak selalu sama. Namun cukup memberikan gambaran tentang resiko tinggi

    atau rendahnya terhadap kerusakan akibat gempabumi di suatu wilayah.

    Tingkat kerusakan akibat gempabumi dapat diukur berdasarkan intensitasnya.

    Intensitas gempa bumi adalah derajat kerusakan akibat gempabumi pada suatu daerah dan

    dilihat dari efek akibat getaran gempa. Besarnya intensitas sangat tergantung dari besarnya

    magnitudo, jarak dari sumber gempa, kondisi geologi dan struktur bangunannya. Intensitas

    tinggi biasanya terjadi pada daerah yang dekat dengan sumber gempa.

    Tingkat intensitas gempabumi dapat dilahat pada Tabel 2.1 berikut ini.

    Tabel 2.1 Magnitudo, efek karakteristik, frekuensi dan skala MMI gempa

    MagnitudoSkala

    Richter)

    Efek karakteristik goncangan skala

    pada daerah berpendudukJumlah per tahun

    Skala IntensitasModified

    Mercalli (MMI)

    8,0

    Kerusakan total, gelombang terasa

    di permukaan tanah, benda-benda

    terlempar

    Satu kali dalam 5-

    10 tahunXII

    Sumber: Skinner dan Porter (1992)

    Terdapat hubungan secara empiris antara nilai percepatan gerakan tanah dengan skala

    intensitas gempabumi dalam MMI. Perhitungan ini tertulis dalam Trifunac dan Brandy (1975)

    dan direvisi oleh Wald (1999) yang dirumuskan:

    66,166,3 = aI (2.4)

    dengan I adalah intensitas gempabumi menurut skala MMI dan a adalah nilai percepatan

    gerakan tanah maksimum (gal).

  • 7/22/2019 F4_makalah

    4/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    330 | Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012

    METODOLOGI PENELITIAN

    Ada beberapa tahap dalam penelitian ini

    a. Pengumpulan DataDalam penelitian ini data yang digunakan adalah data sekunder dari USGS dan

    ITDB dengan periode data dari tahun 1960-2007. Adapun parameter-parameter

    gempabumi yang digunakan yaitu magnitudo, lokasi episenter dan kedalaman.

    b.Pengolahan DataTahap-tahap pengolahan data gempabumi adalah sebagai berikut:

    1. Menentukan wilayah penelitian dengan mengambil data gempa yang episenternyaterletak pada batas lintang dan bujur Jawa Timur yaitu 111

    oBT sampai 115

    oBT dan

    8,5o LS sampai 10,5o LS.

    2. Mengumpulkan data gempabumi dari USGS dan ITDB yang tercatat mulai dari tahun1960 sampai 2007.

    3. Mengkelompokkan data gempabumi dengan magnitudoM 5,0 SR.4. Menghitung nilai percepatan gerakan tanah maksimum dengan metode Crouse (2.1),

    metode Esteva (2.2) dan metode Patwardan (2.3).

    5. Menghitung nilai intensitas gempabumi dengan menggunakan persamaan (2.4).6. Membuat peta percepatan gerakan tanah maksimum dan intensitas gempabumi dengan

    menggunakan programArcView.

    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Distribusi data gempabumi yang diambil dari USGS dan ITDB selama periode tahun

    1900 sampai tahun 2007 tercatat sebanyak 427 kejadian gempa di wilayah Jawa Timur dan

    sekitarnya yang bisa dilihat pada gambar 4.1. Adapun gempabumi yang terjadi di wilayah

    Jawa Timur dan sekitarnya terdiri dari gempa kekuatan kecil (< 5 SR) sampai dengankekuatan besar (> 7 SR).

    Berdasarkan Gambar 4.1 terlihat wilayah Jawa Timur termasuk wilayah yang

    seismisitasnya tinggi dan aktif baik yang berada di laut maupun di darat. Gempabumi yang

    terjadi di laut disebabkan oleh pertemuan lempeng tektonik Eurasia dan lempeng tektonik

    Hindia-Australia. Sedangkan gempabumi yang terjdi di darat diakibatkan oleh gempa

    vulkanik gunung berapi yang ada di Jawa Timur.

  • 7/22/2019 F4_makalah

    5/52

    Prosiding Simposium Fisika

    Gambar

    Gempa yang terjad

    Eurasia dan Hindia-Austr

    gempabumi dangkal (kura

    pada tahun 1930 dengan

    dengan magnitudo 7,2 SR.

    Wilayah Banyuwa

    dan Pacitan lebih sering d

    tersebut berada di pesisir s

    distribusi gempabuminya j

    wilayah Madura dan kepu

    pernah tercatat gempabum

    Timur akibat gempabumi

    menggunakan metode Cr

    didapatkan 130 gal samp

    percepatan tanah maksimu

    Banyuawangi, Jember, Lu

    ini disebabkan oleh wilaya

    gempa yang dihasilkan h

    dibawah 60 km yang meny

    asional XXV

    Palangkaraya, 19-20

    4.1 Peta Seismisitas di jawa Timur dan sekita

    Jawa Timur yang episenternya di laut akib

    lia mendominasi dengan magnitudo 5-6

    ng dari 60 km). Selain itu di Jawa Timur

    agnitudo 6,5 SR, 1985 dengan magnitudo 5

    gi, Jember, Lumajang, Malang, Blitar, Tul

    ilanda peristiwa gempabumi. Hal ini diseba

    elatan yang berdekatan dengan zona subduk

    uga yang berdekatan dengan wilayah-wilaya

    lauannya, Gresik, Surabaya, Lamongan da

    i. Berdasarkan Gambar 4.2 percepatan tan

    periode 1960 sampai 2005 berdasarkan has

    use didapatkan nilai 56 gal sampai 12

    i 260 gal dan metode Patwardan 40 gal

    yang tinggi berada daerah pesisir selatan

    ajang, Malang, Blitar, Tulungagung, Treng

    pesisir selatan Jawa Timur berdekatan den

    mpir rata-rata 5 SR dan hiposenter gem

    bar di seluruh pantai selatan Jawa Timur.

    ISSN 1411-4771

    ktober 2012 | 331

    nya

    at pertemuan lempeng

    R dengan kedalaman

    ernah terjadi tsunami

    ,2 SR dan tahun 1994

    ngagung, Trenggalek

    bkan wilayah-wilayah

    si dan bila dilihat dari

    h tersebut. Sedangkan

    Tuban hampir tidak

    h maksimum di Jawa

    il perhitungan dengan

    gal, metode Esteva

    ampai 120 gal. Nilai

    awa Timur mulai dari

    galek dan Pacitan. Hal

    an zona subduksi dan

    pabumi yang dangkal

  • 7/22/2019 F4_makalah

    6/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasion

    332 | Palangkaraya, 19-20 Ok

    Sedangkan untuk pesisi

    rendah mulai dari Madura, Gr

    wilayah pantai selatan jauh de

    Selain itu bila dilihat dari seis

    gempabumi dengan magnitudo

    episenternya jauh dengan daratan

    A

    C

    E

    Gambar 4.2. A. Peta percepatan

    menggunkan metodpercepatan tanahtanah maksimummetode Esteva; D.tanah maksimummaksimum di JawPatwardan; F. Peta

    maksimum menggu

    al XXV ISS

    ober 2012

    utara Jawa Timur nilai percepatan tana

    sik, Surabaya, Lamongan dan Tuban. Hal

    gan zona subduksi yang merupakan sum

    isitas wilayah utara Jawa Timur tidak di

    besar, hanya berkisar kurang dari 5 SR d

    .

    F

    tanah maksimum di Jawa Timur akibat gep

    Crouse; B. Peta Intesitas gempabumi dengaksimum menggunakan metode Crouse; C.i Jawa Timur akibat gepabumi 1960-200eta Intesitas gempabumi dengan masukan

    menggunakan metode Esteva; E. Peta pTimur akibat gepabumi 1960-2007 men

    Intesitas gempabumi dengan masukan nilai

    akan metode Patwardan.

    N 1411-4771

    maksimumnya

    ini disebabkan

    er gempabumi.

    emukan sejarah

    n itupun posisi

    B

    D

    bumi 1960-2007

    n masukan nilaiPeta percepatan7 menggunkannilai percepatanrcepatan tanahgunkan metodeercepatan tanah

  • 7/22/2019 F4_makalah

    7/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012 | 333

    Berdasarkan hasil perhitungan dengan berbagai pendekatan metode didapatkan nilai

    intensitas gempabumi di Jawa Timur. Dengan pendekatan percepatan tanah maksimum

    menggunakan metode Crouse didapatkan nilai 4,7 MMI sampai 6 MMI, pendekatan

    percepatan maksimum menggunakan metode Esteva didapatkan nilai 6 MMI sampai 7,1 MMI

    dan pendekatan percepatan tanah maksimu menggunakan metode Patwaradan didapatkan nilai

    4,2 MMI sampai 6 MMI. Dari hasil perhitungan tersebut nilai intensitas dengan gerakan tanah

    maksimum berbanding lurus. Jika nilai pergerakan tanah maksimumnya besar maka nilai

    intensitas di suatu wilayah tersebut juga besar begitu sebaliknya. Selain itu nilai intensitas

    juga dipengaruhi oleh geologi setempat.

    KESIMPULAN DAN SARAN

    Dari penelitian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa, berdasarkan data

    historis gempabumi yang diperoleh dari USGS dan ITDB periode 1960 sampai 2007

    didapatkan nilai percepatan tanah maksimum dan nilai intensitas gempabumi dengan

    menggunakan metode Crouse sebesar 56 gal sampai 120 gal dan 4,7 MMI sampai 6 MMI,

    metode Esteva sebesar 130 gal samapi 260 gal dan 6 MMI sampai 7,1 MMI serta metode

    Patwardan sebesar 40 gal sampai 120 gal dan 4,2 MMI sampai 6 MMI. Nilai percepatan tanah

    maksimum dan nilai intensitas yang tinggi berada di pesisir selatan Jawa Timur mulai dariBanyuawangi, Jember, Lumajang, Malng, Blitar, Tulungagung, Trenggalek dan Pacitan.

    Untuk nilai percepatan tanah maksimum dan nilai intensitas yang rendah berada berada di

    pesisir utara Jawa Timur mulai dari Madura, Gresik, Surabaya, Lamongan dan Tuban.

    Berdasarkan penelitian ini disarankan bagi instansi terkait untuk memperhatikan

    dalam menempatkan bangunan pemukiman dan bangunan vital lainnya serta kualitas

    bangunan itu sendiri dari gempabumi terutama untuk wilayah-wilayah pesisir selatan Jawa

    Timur yang mempunyai nilai gerakan tanah maksimum yang tinggi.

    DAFTAR PUSTAKA.

    1. Brotopuspito, Kirbani Sri, dkk., 2006. Percepatan Getaran Maksimu Daerah IstimewaYogyakarta 1943-2006. Jurnal Geofisika Vol.1 UGM

    2. Edwiza, Daz, 2008.Analisis terhadap Intensitas dan Percepatan Tanah Maksimum GempaSumbar. Jurnal Teknik A, No.29 Vol.1 Unand.

  • 7/22/2019 F4_makalah

    8/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    9/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012 | 335

    DELINEASI INTRUSI AIR LAUT PADA AKUIFER AIR TAWARMENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK DI DESA MACANAN,

    SAMPANG, JAWA TIMUR

    Novi Avisena, Mubarok.

    Jurusan Fisika. Fakultas Sains dan Teknologi.Universitas Islam Negeri Maulana Malik

    Ibrahim Malang

    Email : [email protected]

    ABSTRAK

    Air tawar merupakan salah satu kebutuhan yang sangat penting bagi kehidupan

    manusia. Ada beberapa faktor yang dapat mengurangi kualitas air tawar dan sumber air tawar,

    diantaranya adalah kontaminasi air laut atau air asin. Kontaminasi ini dapat menimbulkan

    masalah lingkungan yang cukup pelik, sehingga dibutuhkan metode tertentu untukmengetahui dan memantau tingkat polusi yang ditimbulkannya. Dengan ditemukannnya

    teknik komputasi memudahkan dalam melakukan pemetaan nilai resistivitas untuk

    kepentingan tersebut diatas. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan sebaran salinitas bawah

    permukaan dan mendelineasi intrusi air laut pada sumber air tawar di Desa Macanan,

    Sampang, Jawa Timur dengan menggunakan Metode Geolistrik. Survei Geolistrik

    menggunakan Konfigurasi Elektroda Wenner Mapping pada tiga lintasan pengukuran. Data

    yang dihasilkan diolah dengan menggunaan software RES2DINVyang dikorelasikan dengan

    data sumur penduduk untuk mendapatkan peta sebaran air laut. Peta resistivitas

    bawahpermukaan memberikan informasi tentang sebaran dan bentuk geometri dari air laut.

    Intrusi air laut terjadi pada kedalaman 7 m hingga 13,5 m.

    Kata Kunci :Intrusi Air Laut, Metode Geolistrik, Konfigurasi Wenner Mapping

    PENDAHULUAN

    Keberadaan dan kualitas air tawar merupakah salah satu isu lingkungan yang paling

    sering dibahas di abad ini. Sumber air tanah merupakan penyumbang terbesar terhadap

    keberadaan air tawar di bumi, yang kini kian berkurang. Salah satu penyebabnya adalah

    adanya intrusi air laut pada air tawar yang sering terjadi di daerah pesisir pantai. Intrusi air

    laut merupakan peristiwa yang terjadi secara alami, dimana air laut menyusup ke zona airtanah [1]. Peristiwa ini menyebabkan air sumur pada daerah pesisir terasa asin atau payau.

    Hal ini menjadi masalah, karena penduduk yang tinggal disekitas pantai mengandalkan air

    tanah sebagai sumber utama air minum. Sehingga pengetahuan tentang intrusi air laut

    terhadap air tawar sangat penting untuk penentuan sumber mata air tawar di pesisir pantai.

    Desa Macanan yang terletak di Kabupaten Sampang Jawa Timur merupakan suatu

    daerah pesisir yang penduduknya kesulitan dalam mencari air tawar di musim kemarau, sebab

    air sumur yang mereka miliki menjadi asin. Sudah dapat diduga hal ini terjadi akibat intrusi

  • 7/22/2019 F4_makalah

    10/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    336 | Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012

    air laut. Oleh karena itu, diperlukan suatu alternatif lain untuk memenuhi kebutuhan air tawar

    ini. Salah satunya adalah dengan cara menentukan persebaran intrusi air laut dengan

    menggunakan geolistrik. Sehingga daerah-daerah yang tidak terintrusi dapat diketahui.

    Penyelidikan geolistrik dilakukan atas dasar sifat fisika batuan/tanah terhadap arus

    listrik. Dengan memperhatikan sifat listrik batuan yang tersaturasi fluida di bawah tanah,

    maka penerapan metode geolistrik untuk pendugaan persebaran intrusi air laut sangat

    memungkinkan untuk dilakukan [2]. Penelitian ini bertujuan untuk memetakan distribusi

    salinitas bawah permukaan dan mendelineasi intrusi air laut di Desa. Karena pengetahuan

    tentang intrusi air laut sangat penting untuk pengelolaan sumber daya air di wilayah pesisir

    diharapkan dapat mengetahui kondisi intrusi saat ini dan dapat megendalikannya.

    Deskripsi Wilayah Studi

    Penelitian ini dilakukan di Desa Macanan, Kabupaten Sampang, Jawa Timur. Desa

    Macanan berada pada ketinggian 18 m di atas permukaan laut yang berada pada posisi113012,

    303 BT, dan pada 07022,291 LS. dengan topografi daerah pesisir yang datar disebelah barat,

    selatan, dan timur.Sedangkan di sebelah Utara sedikit lebih tinggi (berbukit) dengan

    ketinggian mencapai 32 m.

    Secara geologi, batuan yang mendominasi lokasi penelitian termasuk batuan

    Alluvium yang terdiri dari pasir, lempung, lumpur, kerikil, dan kerakal yang berupa endapan

    sungai dan rawa. Aluvium ini terlampar luas di daerah pesisir, terutama di bagian selatan

    lembar. Sedangkan di Pantai utara, tersebar sebagai onggokan-onggokan pasir kuarsa, hasil

    pengendapan ombak dan angin. Umur satuan ini adalah Holosen [3].

    Gambar 1. Lokasi Penelitian(www.google-earth.com) [4] dan lintasan pengukuran

    Keterangan:

    = Lintasan Penelitian

  • 7/22/2019 F4_makalah

    11/52

    Prosiding Simposium Fisika

    AKUISISI DAN PENGO

    Penelitian ini bertu

    menggunakan metode geo

    pada tiga lintasan pada ara

    pertama),160 m (lintasan

    titik datum (titik pengamb

    titik datum. Spasi elektrod

    10 m, 20 m, dan 30 m. Ha

    dia bawah permukaan.

    Data yang diperoleRes2dinv dengan prosedu

    Hasilnya berupa tampilan

    permukaan tanah secara ho

    HASIL DAN DISKUSI

    Tiga penampang

    lintasan tegak lurus terh

    Res2dinv didapatkan peta i

    Lintasan 1

    Gambar 2. Penampang

    Pada lintasan ini terdapat

    dan tawar. Profil sumur air

    Sumur Air AsinKedalaman : 6 m

    asional XXV

    Palangkaraya, 19-20

    AHAN DATA

    juan untuk memetakan dan mendelineasi i

    listrik konfigurasi Wenner Mapping [5]. A

    h Utara-Selatan, yang masing-masing panja

    edua),dan 160 m (lintasan ketiga). Pada li

    ilan data), sedangkan pada lintasan 2 dan li

    yang digunakan dalam pengukuran pada se

    ini dilakukan untuk pendugaan kedalaman

    dari pengukuran diolah dengan menggunainversi yang memanfaatkan teknik opti

    penampang dan nilai resistivitas batuan (

    rizontal.

    eolistrik dihasilkan dengan kedalaman ra

    dap garis pantai. Hasil pengolahan den

    risan bawah permukaan sebagai Berikut :

    elintang (pseudo-section) bawah permukaa

    iga buah sumur yang rasa airnya berbeda,

    asin seperti diuraikan sebagai berikut:

    ari permukaan tanah

    ISSN 1411-4771

    ktober 2012 | 337

    ntrusi air laut dengan

    kuisisi data dilakukan

    gnya 250 m (lintasan

    ntasan 1 diperoleh 38

    ntasan 3 diperoleh 24

    ua lintasan ini adalah

    15 m, 30 m, dan 45 m

    kan bantuan softwareasi least square [6].

    a) lapisan di bawah

    ta-rata 19 m. Semua

    an bantuan software

    pada lintasan satu

    ulai dari payau, asin,

  • 7/22/2019 F4_makalah

    12/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasion

    338 | Palangkaraya, 19-20 Ok

    Posisi : bentang 11

    Nilai resistivitas : 0,05-0,909

    disimbolkan

    Lintasan 2

    Gambar 3. Penampang melintang

    Gambar 3 menunjukkan

    dengan res

    berdasarkan nilai resistivitas (ta

    sumur air asin acuan yang terdap

    Lintasan 3

    Gambar 4. Penampang melint

    Gambar 4 menunjukkan bahw

    dengan resistivi

    nilai resistivitas (tabel resistivit

    lintasan 1.

    al XXV ISS

    ober 2012

    -120 m dari titik awal pengambilan data

    ohm m (pada kedalaman 13,5 m lebih) yan

    dengan warna .

    (pseudo-section) bawah permukaan pada lint

    ahwa batuan atau mineral yang disimbolk

    istivitas 0,03-0,31 ohm m diduga mer

    el resistivitas batuan dan mineral dalam Te

    at pada lintasan

    ang (pseudo-section) bawah permukaan pada

    a batuan atau mineral yang disimbolkan

    tas 0,09-0,22 ohm m diduga merupakan air

    s dalam [6]) dan sumur air asin acuan ya

    N 1411-4771

    asan dua.

    n dengan warna

    pakan air laut

    lford, 1990) dan

    lintasan tiga.

    dengan warna

    laut berdasarkan

    g terdapat pada

  • 7/22/2019 F4_makalah

    13/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    14/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    340 | Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012

    Gambar 6. Persebaran Intrusi Air laut

    Keterangan :

    + = Lokasi air tawar

    + = Lokasi air tawar, jika mendekati lintasan 2 jadi air payau

    + = Lokasi air tawar, kecuali pada kedalaman 7,5 m atau lebih

    - =Lokasi air tawar, rasa air ini diduga akan berubah jika musim kemarau

    panjang

    - =Lokasi air tawar, kecuali pada kedalaman 7,5 m pada lintasan 2, kemudianturun sampai kedalaman 19 m pada lintasan 3, sehingga semakin dekat

    dengan lintasan 3 keberadaan air asin tambah dalam (19 m).

    - = Lokasi air tawar, kecuali pada kedalaman 7,5 m dari permukaan tanah

    - =Lokasi air tawar, kecuali pada kedalaman 7,5 m dari permukaan, kemudian

    semakin dekat dengan lintasan 1, maka semakin dalam zona air asin ( lebih

    dari 19,9 m).

    - =Lokasi air tawar, kecuali pada kedalaman 13,5 m pada lintasan 1, kemudian

    semakin dekat dengan lintasan 2, lokasi air asin tambah tinggi. Sedangkan

    tinggi maksimum air laut ini mencapai 7,5 m pada lintasan 2.

    Pada gambar 6 di atas, daerah yang diberi simbol garis warna biru merupakan jarak

    maksimum air laut mengintrusi ke daratan.

    UCAPAN TERIMA KASIH

    Ucapan terima kasih ditujukan kepada semua pihak yang telah membantu dalam

    penelitian ini, terutama pada Jurusan Fisika yang telah memfasilitasi semua proses penelitian.

  • 7/22/2019 F4_makalah

    15/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012 | 341

    DAFTAR PUSTAKA

    1. Frohlich, R.K., Urish, D, Fuller, J and Reilly M.O.1994: Use Of GeoelectricalMethods In GroundwaterPollution Surveys In A Coastal Environment. J. Applied

    Geophysics 32, 139-154

    2. Reynolds, J. M. 1997.An Introduction to Aplied and Environmental Geophysics.Baffins, Chichester, West Susex PO19 IUD, England: John Wiley and Sons Ltd

    3. Santosa, S.,Suwarti T.,1992. Geologi Lembar Pamekasan, Pusat Penelitian danPengembangan Geologi, Bandung.

    4. www.google-earth.com. Diakses pada 11 Mei 20125. Telford,W.M. 1990. Applied Geophysics:Second Edition.Cambridge:Cambridge

    University Press

    6. Loke, M.H., 2007. Rapid 2-D Resistivity & IP Inversion Using the Least-SquaresMethod, Geoelectrical Imaging 2D & 3D, GEOTOMO SOFTWARE, Malaysia.

  • 7/22/2019 F4_makalah

    16/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    17/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    18/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    19/52

    Prosiding Simposium Fisika

    Kategori sensitivit

    Sensitivitas tinggimeningkat tajam be

    Sensitivitas modera Sensitivitas rendah

    Gambar 1. Alur pe

    Gambar 2. Ilu

    asional XXV

    Palangkaraya, 19-20

    as :

    : kemiringan grafik AOD terhadap CO

    rdasarkan nilai konsentrasi CO yang tinggi ),

    t 0.1 < < 0.2

    < 0.1

    ikiran penentuan tingkat sensitivitas nilai CO

    trasi grafis tingkat sensitivitas nilai CO terha

    ISSN 1411-4771

    ktober 2012 | 345

    sangat besar (AOD

    atau > 0.2

    terhadap AOD

    dap AOD

  • 7/22/2019 F4_makalah

    20/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    21/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012 | 347

    Produk standar untuk IWC diperoleh dari radiansi awan 240 GHz pada 215 68 hPa.

    IWC dari MLS mempresentasikan kuantitas rata-rata pada volume ~300 x 7 x 4 km3 (length,

    width, height) dekat titik tangent setiap pengukuran temperatur cirrus. Ketidakhomogenan

    awan dan asumsi-asumsi mengenai distribusi ukuran aerosol adalah ketidakpastian terbesar.

    Proses pengambilan nilai rata-rata data IWC dari MLS (misalnya data bulanan) membantu

    mengurangi beberapa ketidakpastian yang disebabkan oleh inhomogenitas tersebut, namun

    ketidakpastian oleh asumsi-asumsi ukuran partikel tidak dapat dikurangi.

    Gambar 4. Distribusi spasial IWC

    Pada gambar 4 diperlihatkan distribusi spasial IWC di atmosfer Indonesia. Pada

    gambar tersebut tampak bahwa bagian wilayah Indonesia yang memiliki konsentrasi IWC

    tinggi (diatas 2) adalah Indonesia bagian Barat (Sumatera dan Kalimantan bagian barat) dan

    Indonesia bagian timur (Papua). Pulau Jawa, Bali, dan Nusa Tenggara termasuk daerah-

    daerah dengan nilai IWC yang rendah.

    Distribusi spasial awan terpolusi dan awan bersih

    Berdasarkan distribusi spasial awan es dan karbon monoksida, dapat ditentukan daerah

    awan terpolusi dan daerah awan bersih (tanpa polusi). Penentuan terpolusi dan tidak terpolusi

    ini didasarkan pada nilai kuartil CO seperti pada tabel berikut.

    Tabel 1. Klasifikasi awan bersih dan terpolusi (konsentrasi CO di atmosfer)

    90 100 110 120 130 140 150-15

    -10

    -5

    0

    5

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

  • 7/22/2019 F4_makalah

    22/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    348 | Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012

    Untuk dapat memenuhi syarat distribusi normal dalam uji statistiknya, nilai-nilai IWC

    yang digunakan untuk menentukan kategori awan terpolusi dan tidak terpolusi adalah nilai-

    nilai IWC yang telah ditransformasi atau normalisasi menjadi nilai dengan rentang 0 - 1 (Z

    score). Adapun distribusi awan terpolusi dan tidak terpolusi (bersih) dapat dilihat pada

    gambar 5 dan 6 secara berturut-turut.

    Gambar 5. IWC awan terpolusi pada ketinggian 215 hPa (CO > 108 ppbv)

    Gambar 6. IWC awan bersih pada ketinggian 215 hPa (CO < 90 ppbv)

    Pada kondisi terpolusi, IWC lebih terkonsentrasi di daerah utara khatulistiwa. Hal ini

    dapat dipahami mengingat aktivitas di utara khatulistiwa lebih tinggi dibandingkan di selatan

    khatulistiwa. Sedangkan pada kondisi tidak terpolusi, IWC tertinggi terbentuk di utara Papua

    Tingginya nilai IWC di utara Papua lebih disebabkan oleh topografi pegunungan Jaya Wijaya.

    Sensitivitas AOD-MODIS dan CO-MLS

    Dari irisan data antara IWC dan CO, diidentifikasi nilai-nilai AOD dengan

    menggunakan prinsip kolokasi. Prinsip kolokasi ini digunakan mengingat dalam

    algoritmanya, nilai AOD dapat diperoleh pada kondisi tanpa awan. Keterkaitan AOD

    MODIS dan CO-MLS dapat dilihat dari gambar 7 berikut.

    Dari gambar terlihat bahwa pada kondisi awan terpolusi, peningkatan nilai CO diiringi

    peningkatan nilai AOD (terdapat korelasi positif), meskipun kemiringan grafiknya tidak

  • 7/22/2019 F4_makalah

    23/52

  • 7/22/2019 F4_makalah

    24/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    350 | Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012

    Gambar 8. Grafik AOD terhadap CO (ppbv) rata-rata bulan

    Untuk mengetahui secara lebih detail, binning data dilakukan untuk kasus tertentu,

    dalam hal ini untuk Sumatera. Nilai sensitivitas yang dihitung berdasarkan binned data

    bulanan, menunjukkan bahwa nilai sensitivitas menunjukkan variasi yang cukup tinggi dan

    sangat dipengaruhi oleh kondisi meteorologi. Dari perhitungan data yang telah dilakukan,

    bulan Agustus adalah satu-satunya periode dimana CO dapat dijadikan sebagai proksi

    terhadap aerosol, dengan nilai sensitivitas di atas 0.1. Hal yang dapat digunakan sebagai

    penjelasan adalah bahwa bulan Agustus merupakan bulan kering dimana proses deposisi

    basah aerosol hampir tidak terjadi. Sebaliknya, pada musim hujan peluang aerosol mengalami

    deposisi basah lebih besar dibandingkan dengan CO. Hal ini terkait dengan ukuran dan sifat

    higroskopis partikel.

    Tabel 2. Sensitivitas AOD terhadap CO

    Gambar 9. Diagram pencar AOD-MODISterhadap CO-MLS pada kondisi berawan

  • 7/22/2019 F4_makalah

    25/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012 | 351

    Hasil kajian mengenai sensitivitas CO terhadap aerosol di Indonesia ini, sedikit

    berbeda dengan apa yang telah ditemukan oleh Jiang. Dalam laporannya, Jiang

    mengungkapkan bahwa untuk daerah Asia Tenggara, sensitivitas yang terukur dapat

    dikategorikan sebagai sensitivitas moderat. Dalam tulisan ini, dapat ditemukan bahwa tingkat

    sensitivitas moderat ini sangat tergantung pada timing. Hal yang sebaiknya dicatat bahwa

    aplikasi metode yang digunakan oleh Jiang dalam makalah ini, merupakan perbandingan yang

    kurang seimbang, dimana nilai CO pada level tertentu, dalam hal ini pada level 215 hPa,

    dibandingkan dengan nilai aerosol pada kolom total.

    KESIMPULAN DAN SARAN

    Meskipun kajian ini masih pada tahap awal, namun dapat disimpulkan bahwa untuk

    wilayah Indonesia, karbon monoksida dapat dijadikan sebagai proksi terhadap aerosol hanya

    pada periode tertentu dimana pengaruh unsur cuaca yang lain minim, terutama unsur curah

    hujan. Bulan Agustus dimana tingkat curah hujan relatif lebih rendah, menunjukkan nilai

    sensitivitas yang relatif lebih tinggi (>0,1) dibandingkan bulan lainnya yang bernilai dibawah

    0,1. Penerapan metode penentuan tingkat sensitivitas yang digunakan oleh Jiang kurang

    memberikan hasil yang optimum, yang disebabkan adanya ketidakseimbangan perbandingan,

    antara CO pada level 215 hPa dan AOD pada kolom total. Dalam hal ini, perlu dilakukananalisis dengan menggunakan perbandingan yang lebih sepadan, CO dan AOD pada kolom

    total, atau CO dan AOD pada level tertentu yang sama. Diharapkan dengan menggunakan

    perbandingan yang lebih seimbang, dapat memberikan hasil yang lebih akurat.

    DAFTAR PUSTAKA

    1. D. Rosenfeld, Aerosol-Cloud Interaction control of earth radiation and latent heat releasebudgents. Space Science Reviews, doi : 10.1007/s11214-006-9053-6, 2006.

    2. J.H. Jiang, N.J. Livesey, H. Su, L. Neary, J.C. McConnell, and N.A.D. Richards,Connecting surface emissions, convective uplifting, and long-range transport of carbon

    monoxide in the upper troposphere: New observations from the Aura Microwave Limb

    Sounder, Geophys. Res. Lett., 34, L18812, doi:10.1029/2007GL030638, 2007.

    3. J.H. Jiang, H. Su, M. Schoeberl, S.T. Massie, P. Colarco, S. Platnick, and N. Livesey,Clean and polluted clouds: Relationships among pollution, ice clouds, and precipitation in

    South America, Geophys. Res. Lett., 35, L14804,; doi:10.1029/2008GL034631, 2008.

  • 7/22/2019 F4_makalah

    26/52

    Prosiding Simposium Fisika Nasional XXV ISSN 1411-4771

    352 | Palangkaraya, 19-20 Oktober 2012

    4. M.R. Schoeberl and S. Talabac, The sensor web: A future technique for science return, inObserving Systems for Atmospheric Composition: Satellite, Aircraft Sensor Web and

    Ground-Base Observational Methods and Strategies, edited by G. Visconti et al., Springer,

    New York., (2007), 203 206.

    5. M. Sekiguchi, T.Nakajima, K. Suzuki, A study of the direct and indirect effects ofaerosols using global satellite data sets of aerosol and cloud parameters,J. Geophys. Res.

    108, doi:10.1029/2002JD003359., 2003.

    6. S.T. Massie, A. Heymsfield, C. Schmitt, D. Muller, and P. Seifert, Aerosol indirect effectsas a function of cloud top pressure, J.Geophys.Res., 112, D06202,

    doi:10.1029/2006JD007383, 2007.

    7. U.Lohmann and J. Feichter, Global indirect aerosol effects: A review, Atmos. Chem.Phys., 4, (2005), 7561 7614.

    8. Y.J. Kaufman, and I. Koren, Smoke and pollution aerosol effect on cloud cover, Science,313, 655658, doi:10.1126/science.1126232, 2006.

    TANYA JAWAB:

    1. Pertanyaan : Apa yang dimaksud dengan sensitivitas dalam penelitian ini ?Jawaban : Yang dimaksud dengan sensitivitas dalam penelitian ini adalah nilaibeda () atau nilai selisih antara aerosol optical depth (AOD) dan carbon monoksida

    (CO) dalam kondisi terpolusi dan tidak terpolusi. Nilai sensitivitas () ini kemudian

    digunakan untuk mengetahui tinggi rendahnya sensitivitas AOD terhadap CO

    berdasarkan kategori sensitivitas. Untuk Sensitivitas tinggi, maka kemiringan grafik

    AOD terhadap CO sangat besar (AOD meningkat tajam berdasarkan nilai konsentrasi

    CO yang tinggi ), atau > 0.2. Yang kedua adalah sensitivitas moderat dengan 0.1