Indikator ENSO dan Variabilitas di Samudera Pasifik

79 bouyancy massa air terhadap permukaan laut sebesar 3.0 x 10 -4 ms 2 Griffies et al., 2004.

3.2.4 Data Validasi GFDL

Pada penelitian ini data asimilasi GFDL merupakan data yang paling penting untuk diperhatikan dari aspek kualitas datanya, karena akan digunakan untuk menganalisis sinyal-sinyal dari SPL di perairan Asia Tenggara dan sekitarnya yang berkaitan dengan interaksi laut-atmosfer dari siklus Muson, DM dan ENSO. Meskipun data yang digunakan berupa data asimilasi yang telah melibatkan proses penyesuaian kesalahan luaran data model dari data observasi dengan menggunakan metode PDF, tetapi karena cakupan wilayah penelitian yang digunakan terdapat berbagai interaksi dari beragam fenomena laut dan atmosfer serta wilayah perairannya terdiri atas laut dan selat yang dikelilingi ribuan pulau maka potensi terdapatnya bias antara data asimilasi GFDL dengan data insitu masih mungkin terjadi sehingga validasi data asimilasi GFDL perlu dilakukan. Data insitu yang digunakan untuk memvalidasi data asimilasi GFDL adalah data TRITON dari JAMSTEC dan data ARGO yang dikelola oleh National Oceanographic Data Center NODC , NOAA. Data TRITON dan ARGO yang digunakan untuk memvalidasi data asimilasi GFDL telah melewati proses kontrol kualitas quality controlQC data yang dilakukan oleh intitusi masing-masing.

3.2.4.1 Data TRITON

Parameter data observasi TRITON yang digunakan untuk melakukan validasi data asimilasi GFDL yaitu data suhu dan salinitas pada 11 lapisan kedalaman yaitu 10, 25, 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 500 dan 750 m dan data arus pada kedalaman 10 m dengan interval waktu data harian Kuroda, 2001. Validasi arus zonal, meridional dan vertikal data asimilasi GFDL disajikan secara kualitatif dalam bentuk grafik deret waktu untuk membandingkan antara data asimilasi GFDL pada kedalaman 5 m dengan data TRITON pada kedalaman 10 m yang telah ditapis untuk menghilangkan sinyal frekuensi tinggi dengan periode dibawah 60 hari. Perbedaan kedalaman yang digunakan antara data arus GFDL dengan data arus TRITON karena tidak adanya data yang tersedia dengan 80 kedalaman yang sama, sehingga menggunakan data dengan kedalaman yang terdekat. Gambar 22 Posisi sarana observasi TRITON tanda titik biru dan data asimilasi GFDL tanda silang merah yang digunakan untuk melakukan validasi data asimilasi GFDL. Secara kuantitatif dihitung nilai dari kesalahan standar standard errorSE dan kesalahan rata-rata akar kuadrat root mean square errorRMSE antara data arus GFDL dan TRITON. Perhitungan SE dan RMSE menggunakan persamaan sebagai berikut Emery dan Thomson, 2001: √ [∑ ̅ [∑ ̅ ̅ ] ∑ ̅ ] 4 dan, √ ∑ 5 dimana N adalah jumlah pasangan data, x dan y adalah data arus GFDL dan TRITON. Data suhu dan salinitas GFDL juga divalidasi secara kualitatif dengan disajikan dalam bentuk sebaran melintang kedalaman terhadap waktu dengan menggunakan data observasi suhu dan salinitas TRITON. Jumlah lokasi sarana observasi data TRITON yang digunakan untuk melakukan validasi sebanyak 13 titik lokasi. Pada perairan sebelah utara perairan Papua dan sebelah barat 81 ekuatorial Samudera Pasifik sebanyak 12 titik dan satu titik berada di perairan barat Sumatera Gambar 22. Data posisi dari sarana observasi data TRITON dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Penamaan sarana observasi TRITON yang digunakan untuk validasi data asimilasi GFDL No. Nama TRITON Posisi 1 TR-01 156°BT-8°LU 2 TR-02 156°BT-5°LU 3 TR-03 156°BT-2°LU 4 TR-04 156°BT-ekuator 5 TR-05 156°BT-2°LS 6 TR-06 156°BT-5°LS 7 TR-07 147°BT-5°LU 8 TR-08 147°BT-2°LU 9 TR-09 147°BT-ekuator 10 TR-10 137°BT-8°LU 11 TR-11 137°BT-5°LU 12 TR-12 138°BT-2°LU 13 TR-18 90°BT-1.5°LS Sumber: www.jamstec.go.jp.

3.2.4.2 Data ARGO

Observasi data ARGO merupakan program yang didanai dari Climate Variability and Predictability Experiment CLIVAR, WCRP dan Global Ocean Data Assimilation Experiment GODAE dan didukung oleh institusi penelitian dari berbagai negara yang tergabung dalam GCOS dan GOOS dan dikelola oleh IOC, WMO, ICSU dan PBB. Sarana observasi ini mengumpulkan data suhu dan salinitas sepanjang kolom laut sampai dengan kedalaman 2000 m. ARGO berupa alat yang membawa sensor tekanan untuk mengukur kedalaman laut, suhu dan konduktifitas untuk mengukur salinitas. Setelah ARGO dilepaskan ke laut akan bergerak terbawa arus pada kedalaman 1000 m dan setelah 10 hari akan turun sampai ke kedalaman 2000 m dan naik ke permukaan laut sambil mengambil data kedalaman, suhu dan salinitas. Ketika mencapai permukaan laut data yang telah diambil dikirim ke satelit komunikasi dan didistribusikan ke berbagai institusi 82 penelitian dari berbagai negara. Setelah mengirimkan datanya, ARGO kembali ke kedalaman 1000 m sampai 10 hari berikutnya Roemmich dan Owens, 2000. Gambar 23 Sebaran data observasi ARGO tanda titik biru dan data ARGO yang digunakan untuk validasi data asimilasi GFDL petak merah muda dari petak-1 sampai petak-20. Validasi data asimilasi GFDL dengan menggunakan data ARGO disajikan dalam bentuk diagram suhu-salinitas pada tiap petak yang berukuran 3° x 3° sebanyak 20 petak. Petak-1 sampai Petak-10 berada di sebelah timur perairan Samudera Hindia menyebar dari Teluk Bengal, barat Sumatera, selatan Jawa sampai ke perairan sebelah selatan NTT. Petak-11 sampai Petak-13 berada di Laut Sulawesi, Laut Sulu dan Laut Cina Selatan, sedangkan Petak-14 sampai Petak-19 berada di daerah western boundary current di sebelah barat Samudera Pasifik dan terakhir Petak-20 berada di perairan sebelah selatan Papua New Guinea Gambar 23.

3.2.5 Data ESRL NOAA

Basis data ESRL NOAA dihasilkan dari Twentieth Century Reanalysis Project yang didanai oleh program Office of Science Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment, U.S. Department of Energy DOE INCITE, Office of Biological and Environmental Research BER dan Climate Program Office NOAA. Basis data ini dihasilkan dari reanalisis data observasi Compo et al., 2010 yang berasal dari data stasiun observasi yang 83 dikumpulkan oleh International Surface Pressure Databank versi 2 Yin et al., 2008, International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set ICOADS berupa data reanalisis dari data observasi di laut dan di darat Woodruff et al., 2009 dan data asimilasi dari International Best Track Archive for Climatic Stewardship IBTrACS yang memanfaatkan kapal-kapal lintas samudera untuk melakukan observasi laut-atmosfer Kruk et al., 2010. Resolusi spasial data reanalisis ESRL NOAA sebesar 200 x 200 km dan pada lapisan atmosfer terdapat 28 tingkat untuk resolusi vertikal dengan interval waktu bulanan. Parameter dari basis data ERSL NOAA yang digunakan pada penelitian ini meliputi angin, suhu udara, tekanan udara, OLR, curah hujan, presipitasi, evaporasi, fluks bahang secara konduksi, fluks bahang melalui evaporasi dan kelembapan udara. Data vektor angin, angin zonal, suhu udara dan kelembapan udara dianalisis pada lapisan troposfer dan angin, OLR, curah hujan, Q S +Q L dan P –E dianalisis pada permukaan untuk mengetahui variabilitas atmosfer dan proses dinamikanya dari interaksi antara Muson, DM dan ENSO.

3.3 Pemodelan MOM4 GFDL

Model laut hidrostatik Modular Ocean Model versi 4 MOM4 dibangun menggunakan persamaan model laut primitif dengan proses parameterisasi model yang lengkap dengan tujuan untuk mempelajari sistem iklim dan lautan global yang dikembangkan GFDL NOAA. MOM4 pertama kali dibangun oleh Kirk Bryan dan Mike Cox pada tahun 1960-1980 Griffies et al., 2004. Luaran MOM4 yang telah melalui proses ODA terdiri dari parameter suhu potensial, salinitas, kedalaman lapisan tercampur, arus zonal, arus meridional dan arus vertikal. Parameterisasi fisik yang digunakan model MOM4 Griffies et al., 2004 adalah sebagai berikut: - Persamaan kontinuitas dengan koordinat spherical yang digunakan adalah sebagai berikut: 6 84 - Persamaan gerak atau momentum pada arah zonal, meridional dan vertikal dijabarkan sebagai berikut:  Pada arah zonal dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: 7  Pada arah meridional dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: 8  Pada arah vertikal dengan menggunakan persamaan sebagai berikut: 9 - Diskretisasi pada tiap grid menggunakan persamaan sebagai berikut: 10 dimana, R = rata-rata radius bumi  = lintang  = bujur z = koordinat vertikal positif u, v, w = komponen kecepatan