Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

Program Studi Meteorologi

© 2012 Program Studi Meteorologi Institut Teknologi Bandung

PENERBITAN ONLINE AWAL

Paper ini adalah PDF yang diserahkan oleh penulis kepada Program Studi Meteologi sebagai salah satu syarat kelulusan program sarjana. Karena paper ini langsung diunggah setelah diterima, paper ini belum melalui proses peninjauan, penyalinan penyuntingan, penyusunan, atau pengolahan oleh Tim Publikasi Program Studi Meteorologi. Paper versi pendahuluan ini dapat diunduh, didistribusikan, dan dikutip setelah mendapatkan izin dari Tim Publikasi Program Studi Meteorologi, tetapi mohon diperhatikan bahwa akan ada tampilan yang berbeda dan kemungkinan beberapa isi yang berbeda antara versi ini dan versi publikasi akhir.

1

Pengaruh El Nino Modoki Terhadap Curah Hujan di Indonesia

SONA TRISTANIA

Program Studi Meteorologi, Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung

ABSTRAK

Kata modoki yang dalam Bahasa Jepang mempunyai arti ’serupa tapi tak sama’ digunakan

untuk menamai kejadian El Nino yang terjadi tidak seperti biasanya. Perbedaan mekanisme antara El

Nino Modoki dan El Nino konvensional menyebabkan perbedaan dampak dari kedua kejadian tersebut.

Penelitian mengenai pengaruh El Nino terhadap curah hujan di Indonesia sudah banyak dilakukan, tetapi

pengaruh El Nino Modoki terhadap curah hujan di Indonesia masih belum banyak dijadikan kajian

sehingga topik ini menjadi menarik untuk dibahas. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan data

curah hujan yang didapat dari Global Precipitation Climatology Centre (GPCC) dan El Nino Modoki

Index yang diolah dengan menggunakan tiga metode, yaitu perhitungan perubahan nilai curah hujan,

analisis hubungan dengan menggunakan perhitungan korelasi Pearson, dan analisis lead/lag time dengan

menggunakan perhitungan korelasi silang. Analisis perubahan nilai curah hujan dan korelasi Pearson

memberikan hasil bahwa perubahan nilai curah hujan dan hubungan yang paling erat antara El Nino

Modoki dan curah hujan di Indonesia terjadi paling besar pada wilayah dengan tipe curah hujan lokal atau

pada saat musim kemarau (JJA). El Nino Modoki menyebabkan terjadinya penurunan curah hujan pada

wilayah dengan tipe curah hujan lokal diatas 30%. Hasil korelasi silang antara EMI dan curah hujan di

Indonesia menunjukkan korelasi tinggi hingga sekitar 3 bulan sebelum dan sesudah puncak dari El Nino

Modoki dengan korelasi tertinggi berada di wilayah tipe curah hujan lokal.

Kata Kunci : El Nino, El Nino Modoki, GPCC, EMI, korelasi Pearson, korelasi silang

1. Pendahuluan

Gambar 1.1 Peta wilayah Indonesia

(Sumber: http://www.lib.utexas.edu)

Indonesia sebagai negara yang berwujud

kepulauan (sering disebut sebagai benua maritim

Indonesia), seperti yang terlihat pada Gambar 1.1,

mempunyai cuaca dan iklim yang unik. Dua sirkulasi

global, yaitu Hadley dalam arah meridional dan

Walker dalam arah zonal, berpadu dan menambah

keragaman cuaca dan iklim di Indonesia. Posisi

matahari yang bergerak semu dari 23,5° Lintang Utara

(LU) ke 23,5° Lintang Selatan (LS) menyebabkan

pengaruh monsun sangat dominan terhadap cuaca dan

iklim di Indonesia (Wiratmo, 2005). Walaupun

monsun tersebut terjadi secara periodik, tetapi

kedatangan dan lama musim hujan dan kemarau tidak

selalu sama setiap tahun. Ini disebabkan musim di

Indonesia dipengaruhi oleh fenomena global seperti

El Nino / La Nina, Osilasi Selatan, dan Dipole Mode

Event (DME) atau Indian Ocean Dipole (IOD)

(Tjasyono dkk., 2008).

Fenomena EL Nino / La Nina terjadi akibat

adanya penyimpangan kondisi interaksi antara lautan

dan atmosfer di sepanjang Samudera Pasifik ekuator

dari keadaan normalnya. Penelitian mengenai

fenomena ini sudah banyak sekali dilakukan,

termasuk di Indonesia. Peristiwa El Nino di Indonesia

diidentikkan dengan terjadinya musim kering yang

melebihi kondisi normalnya. Hal ini berbanding

terbalik dengan peristiwa La Nina yang mampu

menghasilkan curah hujan melebihi batasan

normalnya (Ropelewski dan Halpert, 1987). EL Nino

/ La Nina dapat menimbulkan bencana, seperti

kekeringan dan banjir, yang dapat mengacaukan dan

merusak berbagai bidang kehidupan manusia,

diantaranya pertanian, perikanan, lingkungan,

kesehatan, kebutuhan energi, ataupun juga kualitas

udara (Tjasyono dkk., 2008).

Pengertian El Nino itu sendiri menurut National

Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) of

the United States of America adalah suatu fenomena

di Samudera Pasifik ekuator yang karakternya

dikenali dengan terjadinya peningkatan suhu muka

laut dari normalnya (yang menggunakan periode dasar

1971 – 2000) di wilayah Nino3.5 dengan nilainya

lebih besar atau sama dengan 0,5 ºC dan terjadi

2

minimal selama tiga bulan berturut-turut. Sayangnya,

pengertian ini tidak dapat menjelaskan kejadian pada

tahun 2004 dimana terjadi pemanasan di Pasifik

tengah (sekitar wilayah Nino4) dan diapit oleh

anomali suhu muka laut yang lebih dingin di barat dan

timurnya. Sehingga pada tahun 2004 tersebut, Toshio

Yamagata menjelaskan fenomena El Nino yang terjadi

tidak seperti biasanya itu dengan menggunakan istilah

baru, yaitu El Nino Modoki (Yamagata dkk., 2007).

Pengaruh dari El Nino Modoki akhirnya menjadi

bahasan yang menarik untuk dikaji dan sudah cukup

banyak peneliti yang melakukan penelitian mengenai

topik tersebut hingga saat ini. Tetapi, belum banyak

yang melakukannya untuk wilayah kajian Indonesia.

Karena itu, pengaruh dari fenomena El Nino Modoki

di Indonesia sangat menarik untuk dikaji.

Karakteristik dari El Nino Modoki yang berbeda dari

El Nino biasanya jelas akan memberikan dampak

yang berbeda yang pula. Penelitian sebelumnya yang

dilakukan oleh Windari (2012) memberikan hasil

bahwa terjadi penurunan curah hujan dari keadaan

normal akibat El Nino Modoki sebesar 26% dan 33%

akibat El Nino konvensional di wilayah kajiannya,

yaitu Lampung, Indramayu, Makasar, Banjar Baru,

dan Sumbawa Barat. Sedangkan wilayah mana saja

yang akan terpengaruh oleh kejadian El Nino Modoki

secara kuat dan juga bagaimana pengaruhnya terhadap

tipe-tipe curah hujan lainnya di Indonesia belum

dibahas. Untuk itu, pengaruh El Nino Modoki di

wilayah Indonesia akan dibahas dalam penelitian ini.

2. Metodologi

Data yang digunakan dalam penelitian tugas akhir

ini adalah data curah hujan dari Global Precipitation

Climatology Centre (GPCC) yang diunduh dari situs

resmi milik (National Oceanic and Atmospheric

Administration, NOAA) dan El Nino Modoki Index

(EMI) yang diunduh dari situs resmi milik (Japan

Agency for Marine-Earth Science and Technology,

JAMSTEC). Kedua data tersebut diunduh dalam

bentuk data bulanan untuk tahun 1981 – 2010 dan

diolah dengan menggunakan tiga metode sehingga

menghasilkan tiga analisis yang dapat menjelaskan

pengaruh El Nino Modoki di Indonesia. Secara umum,

metodologi yang digunakan dalam penelitian ini

ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 2.1.

Pengukuran hubungan antara nilai curah hujan

(variabel x) dan EMI (variabel y) dengan jumlah data

n dilakukan dengan menghitung koefisien korelasi

linear atau korelasi Pearson yang didefinisikan dengan

persamaan berikut (Storch dan Zwiers, 1999):

Sedangkan perhitungan korelasi silang yang

menghasilkan lamanya lead/lag time dan perhitungan

perubahan nilai curah hujan di Indonesia akibat El

Nino Modoki dilakukan untuk analisis pengaruh El

Nino Modoki terhadap curah hujan di Indonesia.

Gambar 2.1 Metodologi penelitian

Perhitungan persentase perubahan nilai curah

hujan

dimana ‘Komp Modoki’ adalah komposit nilai curah

hujan berdasarkan tahun-tahun terjadinya El Nino

Modoki, yaitu 1986, 1990, 1991, 1992, 1994, 2002,

dan 2004. Sedangkan ‘Komp Normal’ adalah

komposit nilai curah hujan selama 30 tahun, yaitu

tahun 1981 – 2010. Pemilihan tahun-tahun terjadinya

El Nino Modoki didasarkan pada hasil penelitian yang

dilakukan oleh Yamagata (2007) dan Windari (2012).

3. Hasil dan Pembahasan

3.1. Analisis Hubungan antara EMI dan Nilai CH

di Indonesia

Korelasi antara EMI dan nilai curah hujan di

Indonesia menggunakan data tahun 1981 - 2010

ditampilkan secara spasial pada Gambar 3.1. Dari

gambar tersebut, terlihat bahwa wilayah yang

menunjukkan hubungan yang lebih erat dengan El

Nino Modoki dibandingkan dengan wilayah lainnya di

Indonesia adalah wilayah Kepulauan Maluku, Ambon,

dan Irian Jaya bagian barat laut dengan korelasi

sekitar 0,3 – 0,5. Untuk wilayah-wilayah lainnya,

masih dapat dikatakan bahwa wilayah-wilayah

tersebut memiliki hubungan dengan fenomena El

Nino Modoki. Hal ini dikarenakan nilai korelasi yang

dihasilkan masih berada di atas nilai kritis, yaitu

sekitar 0,09. Tetapi, secara umum terlihat bahwa

wilayah Sumatera, khususnya Sumatera bagian

tengah, merupakan wilayah yang hubungannya paling

kecil dengan El Nino Modoki.

3

Gambar 3.1 Korelasi spasial antara EMI dan CH di

wilayah Indonesia berdasarkan data tahun 1981

– 2010.

Gambar 3.2 Korelai spasial antara EMI dan CH di

Indonesia berdasarkan tahun-tahun terjadinya El

Nino Modoki

Selanjutnya, korelasi antara EMI dan CH di

Indonesia juga diplot untuk semakin memperlihatkan

bagaimana pengaruh dari El Nino Modoki terhadap

curah hujan di Indoensia secara spasial. Hasilnya

tidak jauh berbeda walaupun nilai korelasi

tertingginya bukan terletak di sekitar Kepulauan

Maluku dan Ambon. Secara umum, wilayah yang

menunjukkan nilai korelasi paling tinggi berada di

sekitar Indonesia timur dan wilayah yang

menunjukkan nilai korelasi paling rendah berada di

sekitar Indonesia barat, yaitu wilayah Sumatera

bagian tengah dan wilayah Kalimantan bagian tengah

dan utara. Indeks negatif pada skala nilai

menunjukkan bahwa kedua variabel mempunyai fase

yang berlawanan.

Analisis mendalam mengenai korelasi spasial

antara EMI dan curah hujan di Indonesia dilakukan

dengan melihat korelasi tersebut berdasarkan data

tahun 1981 – 2010 dan membagi waktunya

berdasarkan aktivitas monsun. Hasil plot korelasi pada

bulan Desember–Januari–Februari (DJF)

menunjukkan nilai korelasi spasial yang bervariatif

antara sekitar -0,5 hingga 0,2. Saat DJF, sebagian

besar wilayah Kalimantan dan Sumatera bagian

tengah dan selatan memberikan nilai korelasi positif

rendah, mengindikasikan bahwa El Nino Modoki tidak

terlalu mempengaruhi curah hujan di wilayah ini.

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 3.3 Korelasi spasial antara EMI dan CH di Indonesia pada bulan (a) DJF, (b) MAM, (c) JJA, dan (d)

SON

Bulan Juni–Juli–Agustus (JJA) menjadi bulan

dimana hampir seluruh wilayah Indonesia

menunjukkan bahwa curah hujan berkorelasi negatif

dengan EMI. Nilai korelasi yang dihasilkan umumnya

berada dibawah -0,3 (menunjukkan nilai negatif yang

semakin besar dan mendekati -1) yang berarti

hubungan diantara keduanya lebih erat dibandingkan

pada bulan DJF dan MAM. Pada bulan JJA ini pula

terlihat nilai korelasi negatif yang cukup tinggi

tersebut terdapat di banyak tempat di wilayah

Indonesia. Korelasi negatif yang cukup tinggi tersebut

masih terlihat pada bulan SON, walaupun nilainya

tidak sebesar dan sebarannya tidak seluas bulan JJA.

Nilai korelasi negatif yang cenderung lebih tinggi

pada saat JJA dan SON berkaitan dengan puncak

aktivitas El Nino Modoki yang berlangsung pada

pertengahan tahun atau musim kemarau (JJA) dan

berlanjut hingga masa transisi dari musim kemarau ke

musim penghujan (Asy-syakur, 2010).

3.2. Analisis Lead/Lag Correlation antara EMI dan

Nilai CH di Indonesia

4

(a)

(g)

(b)

(h)

(c)

(i)

(d)

(j)

(e)

(k)

(f)

(l)

Gambar 3.4 Korelasi spasial EMI dan curah hujan di wilayah Indonesia dengan (a) Lag 1 bulan, (b) Lag 2 bulan,

(c) Lag 3 bulan, (d) Lag 4 bulan, (e) Lag 5 bulan, (f) Lag 6 bulan, (g) Lead 1 bulan, (h) Lead 2 bulan, (i)

Lead 3 bulan, (j) Lead 4 bulan, (k) Lead 5 bulan, dan (l) Lead 6 bulan

5

Gambar 3.4 menunjukkan peta hasil perhitungan

korelasi silang saat lead/lag 1 hingga 6 bulan. Hasil

korelasi menunjukkan bahwa korelasi tinggi terlihat

hingga lead/lag 3 bulan. Korelasi negatif tinggi

tampak pada tipe curah hujan lokal, serta tipe curah

hujan ekuatorial dan monsun bagian timur. Ini

mengindikasikan bahwa curah hujan di daerah

tersebut berkaitan dengan El Nino Modoki hingga

sekitar 3 bulan sebelum/sesudah puncak dari kejadian

El Nino Modoki dibandingkan dengan daerah lain.

Korelasi tertinggi dicapain dicapai di bulan puncak

kejadian El Nino Modoki (Gambar 3.5).

Gambar 3.5 Korelasi spasial antara EMI dan CH di

Indonesia saat zero lead/lag

Gambar 3.5 menunjukkan bahwa curah hujan

pada wilayah tipe lokal mempunyai korelasi yang

lebih tinggi dengan EMI dibandingkan dengan

wilayah lainnya, dengan korelasi negatif berkisar

diantara nilai 0,3 dan 0,6. Pada saat ini, hampir

seluruh wilayah Indonesia mempunyai korelasi

negatif dengan EMI mengindikasikan penurunan

curah hujan di saat puncak El Nino Modoki.

3.3. Analisis Perubahan Nilai CH di Indonesia

Secara umum, Gambar 3.6 menunjukkan bahwa

El Nino Modoki menyebabkan terjadinya penurunan

nilai curah hujan di Indonesia. Bersesuaian dengan

hasil pada Gambar 3.1 dan 3.5, Gambar 3.6 juga

menunjukkan bahwa penurunan nilai curah hujan

tersebut terjadi paling besar di Indonesia bagian

timur, khususnya di Kepulauan Maluku dan Ambon

yang mempunyai tipe curah hujan lokal dan

mengalami penurunan curah hujan sekitar 30% -

40%.

Gambar 3.6 Peta perubahan nilai CH wilayah

Indonesia akibat El Nino Modoki

Perubahan nilai curah hujan untuk waktu-waktu

sesuai aktivitas monsun selanjutnya dapat dilihat pada

Gambar 3.7. Gambar tersebut menunjukkan bahwa

terjadi penurunan curah hujan untuk wilayah tipe

curah hujan lokal dan sebagian besar Indonesia

bagian timur pada bulan DJF dan MAM. Sedangkan

sebagian wilayah tipe curah hujan monsunal dan

ekuatorial menunjukkan variasi penurunan dan

peningkatan curah hujan yang tidak terlalu signifikan

(sekitar 10%).

Gambar 3.7 juga menunjukkan bahwa pada bulan

JJA terjadi perubahan nilai curah hujan yang paling

besar, yaitu berupa penurunan nilai curah hujan. Hal

ini terjadi di hampir di seluruh wilayah Indonesia

dengan ketiga tipe curah hujannya. Penurunan curah

hujan terbesar terjadi di wilayah Ambon yang

mempunyai tipe curah hujan lokal.

Dengan melihat hasil pada Gambar 3.7, dapat

dikatakan bahwa El Nino Modoki secara umum

memberikan pengaruh paling besar terhadap curah

hujan di Indonesia pada bulan JJA. Jadi, El Nino

Modoki merupakan salah satu penyebab Indonesia

mengalami kondisi lebih kering saaat JJA.

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 3.7 Peta perubahan nilai CH akibat El Nino Modoki pada bulan (a) DJF, (b) MAM, (c) JJA, dan (d) SON

6

4. Kesimpulan

Dari semua analisis yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa hubungan antara El Nino Modoki

dan curah hujan di Indonesia serta pengaruh dari

fenomena El Nino Modoki terhadap curah hujan di

Indonesia terjadi paling besar pada musim kemarau

(JJA) dan diikuti oleh musim peralihan dari musim

kemarau ke musim penghujan (SON). Pengaruh yang

tinggi pada bulan JJA dapat dilihat dari peta hasil

perhitungan korelasi yang menunjukkan nilai negatif

tinggi dan cakupan wilayah paling luas pada Bulan

JJA. Hal yang serupa juga dapat dilihat pada peta

hasil perhitungan perubahan nilai curah hujan akibat

El Nino Modoki yang menunjukkan terjadinya

ekstrim kering hampir di seluruh wilayah Indonesia

pada bulan JJA dan diikuti oleh bulan SON.

Selain itu, dapat disimpulkan juga bahwa tipe

curah hujan lokal menjadi tipe curah hujan yang

paling dipengaruhi oleh El Nino Modoki

dibandingkan dengan kedua tipe curah hujan lainnya,

yaitu monsunal dan ekuatorial. Hal ini dapat dilihat

dari korelasi antara curah hujan di wilayah lokal dan

EMI yang menunjukkan nilai paling tinggi diantara

wilayah-wilayah lainnya, serta perubahan nilai curah

hujan yang paling besar dibandingkan dengan kedua

tipe curah hujan lainnya. Perubahan nilai curah hujan

di wilayah tipe curah hujan lokal tersebut berupa

penurunan nilai curah hujan sebesar 20% - 40% dari

normalnya.

Korelasi dengan EMI menunjukkan bahwa

hampir di seluruh wilayah Indonesia mengalami

penurunan curah hujan saat puncak kejadian El Nino

Modoki. Penurunan curah hujan tertinggi terutama

tampak pada tipe curah hujan lokal. Korelasi tinggi

ini tampak hingga 3 bulan sebelum dan sesudah

puncak kejadian El Nino Modoki. Selain tipe curah

hujan lokal, korelasi yang lebih tinggi daripada

daerah lain juga dapat dilihat pada tipe curah hujan

ekuatorial / monsun bagian timur. Hal ini

kemungkinan disebabkan oleh pelemahan sirkulasi

Walker saat kejadian El Nino Modoki. Pada saat suhu

muka laut di Pasifik tengah menghangat, angin pasat

menuju wilayah Indonesia melemah dan sirkulasi

Walker juga melemah. Hal ini menyebabkan

penurunan curah hujan di wilayah Indonesia.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menjelaskan

mekanisme yang menyebabkan perbedaan pengaruh

dari El Nino Modoki di wilayah Indonesia.

Penelitian selanjutnya yang akan membahas

mengenai pengaruh El Nino Modoki di Indonesia

dapat melanjutkan penelitian ini. Saran yang penulis

berikan berkaitan dengan penelitian ini untuk

penelitian selanjutnya adalah lakukan analisis

hubungan antara El Nino Modoki dengan variabel-

variabel lainnya, seperti suhu muka laut, tekanan

udara, serta arah dan kecepatan angin agar hubungan

antara sirkulasi dari El Nino Modoki dan curah hujan

di Indonesia dapat lebih terjelaskan, dan juga, apabila

memungkinkan, gunakan data dengan resolusi yang

lebih tinggi atau bahkan data dari stasiun-stasiun

pegamatan cuaca di Indonesia.

REFERENSI

As-syakur, A. R. (2010). Pola Spasial Pengaruh Kejadian

La Nina terhadap Curah Hujan di Indonesia Tahun

1998/1999; Observasi Menggunakan Data TRMM

Multisatellite Precipitation Analysis (TMPA) 3B43.

Pertemuan Ilmiah Tahunan MAPIN XVII, (hal. 230-

234).

National Oceanic and Atmospheric Administration. (t.thn.).

NOAA Home Page. Dipetik September 24, 2013,

dari NOAA News:

http://www.noaanews.noaa.gov/stories/s2095.htm

Ropelewski, C. F., dan Halpert, M. S. (1987). Global and

Regional Scale Precipitation Patterns Associated

with the El Nino / Southern Oscillation. Monthly

Weather Review , 115 (8), 1606-1626.

Storch, H. v., dan Zwiers, F. W. (1999). Statistical Analysis

in Climate Research. New York: Cambridge

University Press.

Tjasyono, B., Ruminta, Lubis, A., Harijono, S. W., dan

Juaeni, I. (2008). Dampak Variasi Temperatur

Samudra PAsifik dan Hindia Ekuatorial terhadap

Curah Hujan di Indonesia. Jurnal Sains dan

Dirgantara , 83-95.

Windari, E. H. (2012). El Nino Modoki dan Pengaruhnya

Terhadap Curah Hujan Monsunal di Indonesia.

Bogor: Institut Pertanian Bogor.

Wiratmo, J. (2010, Oktober 29). Docstoc. Dipetik Juli 19,

2013, dari Anomali Cuaca dan Iklim:

http://www.docstoc.com/docs/58712455/Anomali-

cuaca-dan-iklim

Yamagata, T., Ashok, K., Behera, S. K., Rao, S. A., dan

Weng, H. (2007). El Nino Modoki and Its Possible

Teleconnection. Journal of Geophysical Research ,

112 (C11).