III. METODOLOGI
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Bidang Pemodelan Iklim Lembaga Penerbangan dan
Antariksa Nasional LAPAN Bandung pada bulan Maret –Juni 2008.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah
seperangkat komputer
dengan software
Microsoft Office, Matlab versi 7.1, RAOB 5.1, serta SPSS versi 13 yang telah
di-install di Bidang Pemodelan Iklim LAPAN-Bandung
Adapun bahan yang diperlukan dalam penelitian ini adalah :
a. Data suhu, tekanan dan kelembaban
relatif hasil pengukuran radiosonde yang
diambil dari
situs http:weather.uwyo.eduupperairseasia
.html yang berupa data harian dan pengukuran setiap lapisan untuk dua
daerah yaitu Padang 0.88 LS, 100.35 BT dan 3 MSL dan Biak 1.18
LS,136.12 BT dan 11 MSL antara Bulan Maret 2007 sampai dengan
Februari 2008 pada masing-masing daerah.
b. Data curah hujan harian pada daerah
Padang dan Biak untuk periode Maret 2007 sampai dengan Februari 2008.
3.3 Metode Penelitian 3.3.1 Identifikasi Stabilitas Atmosfer
Identifikasi stabilitas
atmosfer dilakukan dengan mengamati nilai Brunt
Väisälä Frequency Square BVFS yang dirumuskan sebagai berikut,
z θ
θ g
N
2
∂ ∂
=
0.286
p 1000
T θ
=
Mc.Ilveen, 1986 Keterangan :
N
2
: Brunt Väisälä frequency square 1s
2
g : Percepatan gravitasi ms
2
θ : Suhu potensial Kelvin=T
o
C+273 z
: Ketinggian meter T
: Suhu udara Kelvin P
: Tekanan udara mb Nilai
N
2
yang dihasilkan
dari penghitungan data radiosonde digambarkan
dalam profil vertikal pada masing-masing pengukuran dan dibandingkan untuk kedua
daerah yang berbeda pada periode waktu tertentu. Semakin stabil suatu kondisi udara
maka nilai Brunt Väisälä Frequency square semakin besar .
3.3.2 Estimasi TPW
TPW didefinisikan sebagai jumlah air dalam suatu kolom udara jika seluruh uap air
dalam kolom
tersebut mengalami
kondensasi Wiesner, 1970. Untuk
menduga nilai
TPW ini
menggunakan formula :
∫ ∫
∫
+ =
= +
= =
+ =
=
− =
= =
dz pz
p pz
p dz
z z
z z
dz z
z z
z v
i i
i i
i i
dp q
g 10
dz qρ
dz ρ
W dengan :
W = precipitable water mm z
i
= ketinggian di i m p
zi
= tekanan di ketinggian zi mb ρ
= kerapatan uap air kgm
3
q = kelembaban spesifik
Pengamatan melalui
radiosonde memberikan pengukuran struktur vertikal
atmosfer dalam bentuk tekanan p mb, temperatur T
o
C dan kelembaban relatif RH .
T P,
s e
T P,
e RH
=
+
× =
T 239.7
7.567.T s
10 11
. 6
e Riegel, 1992
Keterangan : RH
= kelembaban relatif e
= tekanan uap aktual mb e
s
= tekanan uap jenuh mb T
= suhu udara
o
C Kelembaban
spesifik adalah
perbandingan massa uap air dengan massa udara lembab, sedangkan mixing ratio
adalah perbandingan antara massa uap air dengan massa udara kering. Berdasarkan
nilai
kelembaban relatif
maka untuk
menentukan nilai
kelembaban spesifik
digunakan persamaan sebagai berikut,
p e
0.622 p
e ,
e p
e 0.622
r =
− =
r 1
r q
+ =
Keterangan : r
= mixing ratio gkg q
= kelembaban spesifik gkg e
= tekanan uap air mb p
= tekanan udara mb Massa uap air dalam satu satuan kolom
udara adalah :
∫
=
z v
dz ρ
W dengan
memasukkan persamaan
hidrostatik dp = - ρ g dz, diperoleh :
∫ ∫
− =
=
z z
p p
p p
v
qdp g
1 g
dp ρ
ρ W
Persamaan ini
digunakan untuk
memperkirakan air terkandung antara dua ketinggian di dalam suatu massa udara
dengan menggunakan data kelembaban dan tekanan terhadap ketinggian Juaeni, 1988.
3.3.3 Fungsi Spectral density
Fungsi spektral density merupakan sebuah fungsi untuk melihat sifat suatu
frekuensi dalam sebuah deret data time series
. Salah satu teknik atau metode analisis energi spektral density yang umum
digunakan adalah FFT Fast Fourier Transform
. Deret fourier yang dapat dirumuskan sebagai berikut.
∑
∞ =
+ +
=
1
sin cos
2
i r
r
rt b
rt a
a t
F
Pada suatu selang 0,2π,- π, π dengan periode 2 π. Dimana :
∫ ∫
− −
= =
π π
π π
π
π π
dt rt
t f
a dt
t f
a
cos 1
1
r=1,2,....
∫
−
=
π π
π
dt rt
t f
b
n
sin 1
Sedangkan untuk fungsi dari analisis spektral density ini dapat dituliskan sebagai
berikut Christopher. 1989:
ω ω
ω d
dF f
=
Dimana Fω merupakan fungsi dari distribusi energi
spektral
3.3.4 Estimasi Hubungan antara TPW dengan Curah Hujan
Kategori