Sistematika Penulisan Dispersion Modeling Of Pm10 And So2 Based On Atmospheric Boundary Layer Stability Over Industrial Area
13
Gambar 2 Fluktuasi ketebalan lapisan pencampuran berdasar waktu Sheng 2004 Konsentrasi pencemar di udara selain dipengaruhi oleh ketebalan lapisan
pencampuran juga dipengaruhi laju emisi dari sumber, laju perubahan baik fisik maupun kimia dari pencemar, serta dispersi dan transportasi pencemar dari dan ke suatu wilayah
lainnya Yerramilli et al. 2011. Menurut Arya 1999, mekanisme dispersi pencemar dari suatu sumber emisi dipengaruhi oleh karakteristik sumber emisi dan karakteristik
meteorologi dan topografi setempat. Faktor meteorologi terdiri dari unsur-unsur radiasi matahari, suhu dan tekanan
udara, angin, curah hujan, kelembaban, serta evaporasi. Faktor meteorologi yang berpengaruh langsung terhadap dispersi pencemar adalah angin arah dan kecepatan
serta stabilitas atmosfer. Kelembaban dan curah hujan lebih berpengaruh pada proses removal
atau penghilangan pencemar. Sementara itu bentuk topografi akan turut mempengaruhi karakteristik meteorologi setempat, terutama pola angin Turyanti 2005.
Radiasi tidak secara langsung mempengaruhi dispersi, tetapi mempengaruhi fluktuasi
suhu dan tekanan yang akan mempengaruhi angin dan stabilitas atmosfer.
Stabilitas atmosfer adalah kecenderungan udara untuk bergerak secara vertikal. Stabilitas atmosfer dibagi 3 kelompok utama yaitu: stabil, netral dan tidak stabil. Pada
saat atmosfer tidak stabil, suhu menurun terhadap ketinggian ditandai dengan laju penurunan suhu udara lebih tajam, terutama jika dibandingkan dengan laju penurunan
suhu udara kering atau dikenal sebagai Dry Adiabatic Lapse Rate DALR yang diasumsikan sebesar 6-7 ÂșCkm Wallace Hobbs 2006. Kondisi atmosfer netral
ditunjukkan oleh laju penurunan suhu udara sama dengan DALR. Kondisi stabil terjadi ketika suhu udara meningkat terhadap ketinggian, atau dikenal pula dengan istilah inversi.
Contoh paling mudah untuk melihat gambaran stabilitas atmosfer dan hubungannya dengan dispersi pencemar adalah pergerakan kepulan asap plume industri pada berbagai
14 kondisi stabilitas Gambar 3. Grafik sebelah kiri pada Gambar 3 menunjukkan profil
suhu udara terhadap ketinggian pada ketiga kondisi stabilitas atmosfer. Pada kondisi netral pergerakan udara secara vertikal dan horizontal seimbang,
sedangkan pada kondisi stabil pergerakan udara cenderung horizontal atau bahkan terjadi kecenderungan pengendapan pencemar. Sementara itu kondisi tidak stabil mendorong
udara bergerak vertikal secara intensif menyebabkan konsentrasi pencemar di permukaan menurun. Hal ini umumnya terjadi pada siang hari.
Gambar 3 Profil suhu dan pola kepulan asap cerobong berdasar stabilitas atmosfer a tidak stabil, b netral dan c stabil Godish 2004
Stabilitas atmosfer dan kecepatan angin bersama-sama mempengaruhi posisi konsentrasi maksimum polut
an jatuh di permukaan Palau et al. 2008; Ruhiyat 2009. Pada kondisi atmosfer tidak stabil, jarak konsentrasi maksimum polutan di permukaan
menjadi lebih dekat dengan sumber dengan konsentrasi yang lebih tinggi, sedangkan pada kondisi stabil sebaliknya, jarak konsentrasi polutan maksimum di permukaan menjadi
lebih jauh dari sumber dengan konsentrasi lebih rendah. Menurut penelitian Ashrafi dan Hoshyaripour 2010, hubungan yang kuat antara kualitas udara dan stabilitas atmosfer
terjadi pada saat musim panas, dan melemah pada musim dingin, dan lebih lemah pada musim semi dan gugur. Angin yang kuat pada musim semi dan gugur mempengaruhi
lemahnya korelasi tersebut. Pengaruh angin terhadap dispersi pencemar terjadi baik karena arah maupun
kecepatan angin. Arah angin akan menentukan arah daerah paparan, sedangkan kecepatan
15 angin akan menentukan seberapa jauh pencemar akan terbawa sepanjang arah angin
dominan. Hal ini menunjukkan, bahwa pada lokasi-lokasi tertentu akan terjadi akumulasi polutan lebih tinggi dibanding yang lain.
Memandang berbagai faktor yang mempengaruhi dispersi pencemar, maka dapat dipahami bahwa tingkat pencemaran udara di suatu wilayahlokasi sangat ditentukan oleh
sumber yaitu jenis dan besar emisinya, serta oleh kondisi meteorologi yaitu angin dan stabilitas atmosfer. Kedua faktor utama tersebut merupakan faktor yang sangat dinamis,
sehingga dalam menduga dampak pencemaran udara memerlukan bantuan pemodelan.