4.2 Analisis
Regresi antara
Suhu Kecerahan Awan dan Laju Hujan
Rain Rate
Analisis regresi dilakukan pada pasangan data suhu kecerahan awan dan laju hujan
tanggal 2 02.00 UTC, 13 10.00 UTC, 14 09.00 UTC, 27 14.00 UTC, 30 12.00
UTC, dan 31 11.00 UTC Januari 2008 untuk DAS Citarum. Sebelum memasuki
analisis regresi, keseluruhan data diseleksi berdasarkan
beberapa asumsi
karena beberapa data memiliki nilai eror. Pemilihan
data dilakukan
analisis regresi
yang didasarkan oleh dua asumsi Parwati 2009,
pertama setiap piksel dengan nilai suhu kecerahan awan kurang dari 225
K dan curah hujannya di bawah 5 mmjam tidak
diikutkan dalam analisis, hal ini merupakan kondisi awan cirrus yang tidak berpotensi
hujan, dan kedua adalah tidak menyertakan nilai piksel dengan suhu kecerawan awan
lebih tinggi dari 260
K dan laju lebih dari 50 mmjam, kondisi ini diasumsikan tidak
mengikuti kondisi alam ketika semakin tinggi suhu awan maka proses pembentukan
butir hujan akan sulit terjadi.
Menurut Hong et. al. 2010 hubungan antara suhu kecerahan awan dan laju hujan
berbanding terbalik tetapi keduanya tidak mengikuti pola linier. Pernyataan ini
didukung bahwa besarnya curah hujan yang jatuh di suatu titik permukaan tidak hanya
dipengaruhi oleh suhu awan saja, melainkan masih banyak faktor lain, seperti arah dan
kecepatan angin, stabilitas atmosfer, dan topografi. Analisis regresi yang dianggap
mewakili
hubungan keduanya
adalah modifikasi eksponensial Suseno 2009.
Analisis regresi modifikasi eksponensial pada Gambar 13 menghasilkan koefisien
determinasi R
2
=0.71. Artinya sebesar 71 model mampu menjelaskan hubungan antara
suhu kecerahan awan dan laju hujan. Regresi modifikasi
eksponensial tersebut
menghasilkan persamaan berikut: y = a . exp
bx
dimana: y = Laju hujan dugaan mmjam
x = Suhu kecerahan awan K a = 1.11 x 10
-6
b = 3.24 x 10
3
Selanjutnya persamaan
tersebut digunakan untuk menduga curah hujan
dengan menggunakan data suhu kecerahan awan satelit MTSAT IR1 sebagai nilai
masukan. 4.3
Analisis Awan Potensi Hujan
Awan memiliki bermacam-macam jenis berdasarkan perbedaan ketinggiannya, yaitu
awan rendah, sedang , dan tinggi. Tidak semua
jenis awan
memiliki potensi
menurunkan hujan ke permukaan bumi. Awan yang memiliki potensi hujan termasuk
pada golongan awan rendah Handoko et. al. 1994. Awan rendah secara umum memiliki
ketinggian sekitar 2.000 meter.
Awan berpotensi menjadi hujan ketika memiliki butir air yang lebih besar dan
banyak sehingga gaya dorong ke atas lebih kecil dari gaya gravitasi serta memiliki suhu
puncak awan yang lebih rendah dibanding awan yang tidak berpotensi hujan. Teknologi
satelit
geostasioner cenderung
mendeskripsikan obyek dalam nilai suhu dan belum mampu mendeteksi volume dan
bentuk awan.
Pengklasifikasian awan
potensi hujan didasarkan pada perbedaan suhu kecerahan awan MTSAT IR1 10.8
µm dan suhu kecerahan uap air MTSAT IR3 6.8 µm.
Gambar 13 Regresi modifikasi eksponensial antara suhu kecerahan awan MTSAT IR1 X dengan laju hujan TRMM 2A12 Y
i ii
iii Gambar 14 Proses klasifikasi awan potensi hujan: i suhu kecerahan awan dari MTSAT IR1; ii
suhu kecerahan uap air dari MTSAT IR3; iii awan potensi hujan Suhu kecerahan awan yang terdeteksi
pada kanal IR1 dengan panjang gelombang 10.8 µm direpresentasikan sebagai suhu
puncak awan. Sedangkan pada gelombang 6.8 µm pada kanal IR3 mampu mendeteksi
suhu kecerahan uap air yang selanjutnya merepresentasikan jumlah butiran hujan.
Pada kanal IR1 dapat diklasifikasikan bahwa awan yang berpotensi menjadi hujan adalah
awan yang bersuhu rendah. Suhu puncak awan rendah menunjukkan bahwa awan
memiliki tingkat kondensasi tinggi dan siap turun menjadi hujan. Semakin cerah atau
semakin tinggi suhu uap airnya maka uap air yang terkandung dalam sebuah piksel citra
adalah semakin sedikit dan sebaliknya.
Penentuan awan yang berpotensi hujan didasarkan pada persamaan Kidder 2005
yang menggunakan perbedaan nilai suhu kecerahan awan dan uap air. Persamaan
tersebut diturunkan
berdasarkan hasil
observasi secara history. Proses klasifikasi awan potensi hujan ditunjukkan pada
Gambar 14.
4.4 Hasil Curah Hujan Dugaan