16
t A
E Emisi
Laju
8
× =
Proses pengelompokkan menghasilkan area kebakaran hutan yang berbentuk
kotak yang sesuai sebagai input TAPM. 3. Mengkonversi nilai koordinat yang telah
diketahui menggunakan UTM Converter untuk mendapatkan nilai posisinya dalam
nilai posisi East dan North dengan satuannya meter m. Nilai East dan
North tersebut akan digunakan sebagai input lokasi area kebakaran hutan di
TAPM.
b. Perhitungan Laju Emisi Kebakaran Hutan 1. Laju emisi adalah banyak jumlah polutan
yang dikeluarkan oleh suatu sumber pencemar dalam satuan waktu tertentu,
biasanya dihitung dalam satuan gram per detik.
2. Data emisi kebakaran hutan yang terdiri dari data emisi CO, NO
x
, dan PM
2,5
merupakan data emisi kebakaran hutan dengan interval 8 hari dari GFEDv2
sehingga harus dilakukan konversi untuk mendapatkan data emisi setiap detik yang
dibutuhkan untuk pengoperasian TAPM.
3.1 Dimana :
E
8
= Emisi kebakaran hutan per luasan 1° lintang dan 1° bujur gr km
-2
A = Area kebakaran hutan m
-2
T = 8 hari = 8 x 24 x 60 x 60 detik 3. Laju emisi kebakaran hutan yang
digunakan dalam penelitien ini adalah laju emisi kebakaran hutan untuk unsur
CO, NO
x
, dan partikulat PM
2,5
.
3.3.2 Running Model TAPM
1. Menentukan waktu simulasi model. Waktu simulasi model ditentukan
berdasarkan musim yang dialami wilayah Kalimantan, yaitu:
1. Musim Transisi 1 Hujan - Kemarau yang diwakili tanggal 10 - 16 Mei
2006 2. Musim Kemarau yang diwakili
tanggal 14 - 20 Juli 2006 3. Musim Transisi 2 Kemarau - Hujan
yang diwakili tanggal 18 - 24 September 2006
4. Musim Hujan yang diwakili tanggal 6 - 12 Desember 2006.
2. Menentukan nesting grid dan penentuan wilayah atau domain luas kajian
simulasi. Semakin banyak domain yang digunakan akan menghasilkan output
yang lebih detail dan akurat, oleh karena itu dalam penelitian ini digunakan dua
domain. Titik pusat domain ditentukan pada titik koordinat 1°38’30 LU dan
113°44’30 BT yang berada di wilayah Kabupaten Palangka Raya. Langkah
berikutnya setelah penentuan titik pusat adalah menentukan jumlah grid, dalam
penelitian ini jumlah grid yang digunakan 75 × 75 atau sebanyak 5625
grid, dengan satu grid seluas 20 km untuk domain pertama dan 14,5 km
untuk domain kedua. Wilayah kajian dalam simulasi untuk domain pertama
seluas 1.500 × 1.500 km adalah wilayah maksimal untuk TAPM karena tidak
diperhitungkannya faktor kelengkungan bumi. Luasan wilayah kedua domain
tersebut dapat dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 11, berikut:
Gambar 6. Domain 1 1.500 × 1.500 km
Gambar 7. Domain 2 1.087,5×1.087,5 km
3. Input data utama untuk komponen meteorologi merupakan data analisa
sinoptik dengan interval waktu 6 jam setiap 75 sd 100 km persegi yang
17
χ χ
σ σ
χ
χ χ
χ
χ χ
R S
w z
x C
K y
x C
K x
dt d
C C
+ +
∂ ∂
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
− ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ ∂
∂ ∂
∂ +
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
∂ ∂
=
χ w
temasuk dalam suatu kumpulan database harian dengan file berekstensi .sas.
4. Menentukan ukuran luas domain yang merupakan data input dengan ukuran
1.087,5 × 1.087,5 km. Setting nilai lainnya digunakan setting default, yang
disesuaikan dengan Standard Operating Procedure SOP yang biasa digunakan
PUSLITBANG-BMG.
5. Memasukkan data input laju emisi polutan berupa data jenis dan sumber
polutan, nilai laju emisi, dan lokasi kebakaran hutan. Pemilihan jenis polutan
yang digunakan yaitu menggunakan dust mode dengan 4 pilihan gas tracer utama
yaitu TR1, TR2, dan TR3. TR1 untuk laju emisi partikulat PM
2,5
, TR2 untuk laju emisi NO
x
, dan TR3 digunakan untuk laju emisi CO. Sumber polutan
yang digunakan adalah untuk Area Source File, karena data input untuk
kebakaran hutan merupakan data area. Sumber polutan untuk area
membutuhkan data dua titik kebakaran hutan yang kemudian akan
disambungkan oleh TAPM untuk membentuka suatu sumber polutan,
selain itu dibutuhkan pula nilai ketinggian sumber emisi polutan, dalam
penelitian ini ketinggian sumber emisi polutan diasumsikan 5 meter, karena
hutan hujan tropis Kalimantan didominasi oleh tumbuhan family
Dipterocarp yang rata-rata ketinggiannya sekitar 5 meter. Nilai laju emisi polutan
yang digunakan berdasarkan data GFEDv2 dengan interval 8 hari yang
telah dikonversi untuk mendapatkan laju emisi per detik, karena proses simulasi
model hanya 7 hari maka diasumsikan nilai laju emisinya konstan untuk satu
waktu simulasi dan satu daerah tertentu. 6. Proses running TAPM
7. Analisa terhadap hasil simulasi TAPM. Hasil simulasi TAPM berbentuk tabel
untuk output unsur-unsur meteorologi dan konsentrasi polutan serta berbentuk
visualisasi gambar untuk melihat trayektori.
8. Menghitung nilai rataan angin didapatkan dari komponen horizontal u
dan v ms dari persamaan momentum dan mengikuti kecepatan vertikal
topografi tanah σ ms dari persamaan
kontinuitas, dapat dilihat pada persamaan 3.2 hingga 3.3.
9. Proses simulasi TAPM menggunakan The Eulerian Grid Module untuk
menentukan konsentrasi polutan, suhu potensial, dan kelembaban udara, serta
termasuk adveksi, difusi, dan perhitungan emisi polutan S
χ
dan reaksi kimiawi R
χ
Hurley, 2005 3.5
K
C χ
adalah koefisien difusi untuk pencemar
χ dengan konsentrasi C besarnya 2.5 K dengan K adalah
koefisien difusi. Adalah konsentrasi fluks vertikal.
10. Simulasi TAPM menggunakan Lagrangian Particle Module LPM
untuk dapat menentukan dispersi polutan di daerah sekitar sumber emisi. LPM
juga dapat digunakan untuk menghitung
s s
v H
H
u u
N u
F fv
x x
z u
w y
u K
y x
u K
x dt
du −
− +
+ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ ∂
∂ ∂
∂ +
∂ ∂
∂ ∂
∂ ′
′ ∂
− ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ ∂
∂ ∂
∂ +
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
∂ ∂
=
σ σ
π π
θ σ
σ
s s
v H
H
v v
N v
F fu
y y
z v
w y
v K
y x
v K
x dt
dv −
− +
+ ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ ∂
∂ ∂
∂ +
∂ ∂
∂ ∂
∂ ′
′ ∂
− ⎟⎟
⎠ ⎞
⎜⎜ ⎝
⎛ ∂
∂ ∂
∂ +
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
∂ ∂
=
σ σ
π π
θ σ
σ
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
∂ ∂
+ ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ ∂
∂ ∂
∂ +
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
∂ ∂
+ ∂
∂ −
= ∂
∂ y
v x
u y
v x
u σ
σ σ
σ σ
σ 3.2
3.3 3.4
Dengan : u
s
, v
s
, θ
s
= pengamatan sinoptik angin dan suhu virtual dalam rentang waktu enam jam. f
= parameter coriolis π = fungsi tekanan Exner yang ditentukan oleh penjumlahan komponen hidrostatik
dan non hidrostatik. N
s
= koefisien nudging skala besar 1 243600 Fv, Fu = filtering horisontal u dan v
, v
w u
w
= fluks vertikal u dan v
18 ⎟
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎜ ⎝
⎛ −
Δ Δ
= Δ
2 2
2
2 exp
2
y y
c
r z
m σ
σ π
χ perubahan total konsentrasi polutan yang
telah bergerak dari sumber emisi Hurley, 2005.
3.6 Dengan
Δm adalah massa partikel pencemar,
Δz level grid vertikal, σ
y
standar deviasi lebar puff horizontal, dan r adalah jarak horizontal posisi partikel
pencemar terhadap sumber emisi. 11. Data konsentrasi kebakaran hutan hasil
output TAPM dikorelasikan secara sederhana dengan komponen
meteorologis hasil output TAPM, yaitu suhu udara, kelembaban udara, kecepatan
angin, radiasi matahari total, intensitas hujan, mixing height, dan stabilitas
atmosfer menggunakan Microsoft Excel.
Adapun bagan alur penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2.
3.4 Asumsi
