1 6
12 18
0.5 1
1.5 2
2.5 3
3.5 4
4.5 5
x 10
8
Periode bulan
E ne
rg i S
pe kt
ra l
SUMBAWA BESAR INDRAMAYU
BANJAR BARU PANDEGLANG
LAMPUNG
Gambar 10 Power Spektral Density PSD curah hujan periode 1976-2000. Analisis PSD Power Spectral Density
merupakan salah satu metode yang digunakan untuk mengetahui periodesitas dari suatu data
deret waktu. Pada gambar 10 dapat dilihat bahwa wilayah-wilayah kajian yang bertipe
curah hujan monsunal Lampung, Sumbawa Besar,
Indramayu, Banjarbaru,
dan Pandeglang
menunjukkan pola
osilasi dominan 12 bulanan. Hal ini terlihat dari
puncak energi
spektral masing-masing
wilayah kajian berada pada periode 12 bulanan, artinya kejadian kuat akan berulang
dalam selang waktu 12 bulanan. Wilayah Indramayu dan Banjarbaru memiliki puncak
yang lebih tinggi dibandingkan wilayah Lampung, Sumbawa Besar, dan Pandeglang,
hal ini berarti kekuatan monsun di wilayah Indramayu dan Banjarbaru lebih kuat
dibandingkan wilayah lainnya.
4.2 Analisis Monsun dan Nino 3.4
Monsun merupakan siklus tahunan yang membedakan secara tegas keadaan atmosfer
ketika musim basah dan musim kering. Menurut
Webster 1987
monsun juga
merupakan suatu fenomena yang kuat dan luas sehingga suatu sistem monsun dapat
mempengaruhi suatu wilayah yang luas. Fenomena ini juga sangat berpengaruh
terhadap penentuan awal musim hujan dan musim kering.
Menurut Bhalme
1991, El
Niño merupakan anomali suhu permukaan laut yang
terjadi di daerah khatulistiwa bagian tengah dan timur, yaitu menghangatnya permukaan
laut hingga mencapai suhu satu derajat di atas standar deviasi rata
– rata bulanan selama empat bulan berturut
– turut. Secara umum hubungan antara monsun dengan Nino 3.4
adalah berbanding terbalik, artinya apabila monsun melemah maka Nino 3.4 akan
menguat dan begitu juga sebaliknya semakin melemahnya monsun maka Nino 3.4 akan
semakin menguat.
Jan-76 Jan-77
Jan-78 Jan-79
Jan-80 Jan-81
Jan-82 Jan-83
Jan-84 Jan-85
Jan-86 Jan-87
Jan-88 Jan-89
Jan-90 Jan-91
Jan-92 Jan-93
Jan-94 Jan-95
Jan-96 Jan-97
Jan-98 Jan-99
Jan-00 -15
-10 -5
5 10
15
Waktu In
d e
k s
ISMI WNPMI
AUSMI NINO3.4
Gambar 11 Deret waktu data iklim global periode 1976 – 2000.
Berdasarkan hasil plot Gambar 11 data monsun indeks ISMI, WNPMI, dan AUSMI
dengan Nino 3.4 dapat dilihat bahwa tidak selamanya
kedua fenomena
tersebut berbanding terbalik. Monsun ASIA ISMI dan
WNPMI sendiri berbanding terbalik dengan monsun AUSTRALIA AUSMI, ketika
AUSMI menguat maka monsun ASIA melemah dan sebaliknya ketika AUSMI
melemah maka monsun ASIA menguat. Namun ketika digabungkan dengan Nino 3.4,
ada kalanya monsun Asia maupun monsun AUSTRALIA sama-sama menguat dengan
Nino 3.4, begitu juga sebaliknya ketika Nino 3.4 melemah maka ketiga indeks monsun
tersebut juga melemah. 4.3
Analisis Spektral Monsun dan Nino 3.4
Analisis PSD Power Spectral Density untuk indeks monsun ISMI, WNPMI, dan
AUSMI dapat dilihat pada gambar 6. Pada gambar terlihat bahwa ISMI, WNPMI, dan
AUSMI memiliki osilasi dominan sekitar 12 bulanan artinya kejadian kuat akan terjadi
sekali dalam waktu 12 bulan. Selain itu osilasi 6 bulanan juga terlihat. Osilasi 6 bulan berarti
dalam 1 tahun terjadi dua kejadian kuat dengan masing-masing kejadian memiliki
periode 6 bulanan.
Selain analisis PSD, untuk memperjelas periodesitas data digunakan juga analisis
wavelet. Monsun ISMI, WNPMI, dan AUSMI memiliki osilasi dominan sekitar 12
bulanan yang ditunjukkan oleh spektrum wavelet global pada gambar 13b ISMI, 14b
WNPMI, dan 15b AUSMI. Spektrum kuasa
wavelet 13a,
14a, dan
15a menunjukkan kekuatan osilasi tiap monsun.
Spektrum warna wavelet yang yang semakin mengarah ke warna merah menunjukkan
indeks monsun yang semakin kuat dan warna wavelet yang semakin mengarah ke warna
biru menunjukkan indeks monsun yang semakin lemah. ISMI, WNPMI, dan AUSMI
memiliki pola yang sama. Spektrum warna wavelet yang berwarna merah pada tahun
1976-2000 berada pada periode 12 bulanan.
Untuk mempertajam analisis PSD pada Nino
3.4, digunakan
analisis wavelet
ditunjukkan oleh gambar 16. Spektrum wavelet global Nino 3.4 16b semakin
mempertegas bahwa kejadian kuat Nino 3.4 akan berulang dalam waktu 60 bulan. Gambar
16a merupakan spektrum kuasa wavelet Nino 3.4. Spektrum warna wavelet yang yang
semakin
mengarah ke
warna merah
menunjukkan anomali suhu muka laut yang semakin menghangat atau berada pada fase
positif di atas 0
o
C. Spektrum warna wavelet yang semakin mengarah ke warna biru
menunjukkan anomali suhu muka laut yang semakin mendingin atau berada pada fase
negatif di bawah 0
o
C.
1 6
12 18
2 4
6 8
10 12
14 16
x 10
5
Periode bulan E
n e
rg i
S p
e k
tr a
l ISMI
WNPMI AUSMI
1 6
12 18
2224 30
3638 43 60
2000 4000
6000 8000
10000 12000
Periode bulan Power Spectral Density NINO3.4 Periode Jan 1976 - Ags 2000
NINO3.4
a b
Gambar 12 Power Spektral Density PSD indeks monsun a dan Nino 3.4 b periode 1976 –
2000
Time Observation
Per iod mo
nth
a The Wavelet Power Spectrum
76 77
78 79
80 81
82 83
84 85
86 87
88 89
90 91
92 93
94 95
96 97
98 99
00 4
8 16
32 64
128 256
-4 -2
2 4
200 400
600 4
8 16
32 64
128 256
b The Global Wavelet Spectrum
Gambar 13 Wavelet Indian Summer Monsun Index ISMI periode 1976 – 2000
Time Observation
Per iod mo
nth
a The Wavelet Power Spectrum
76 77
78 79
80 81
82 83
84 85
86 87
88 89
90 91
92 93
94 95
96 97
98 99
00 4
8 16
32 64
128 256
-4 -2
2 4
200 400
600 4
8 16
32 64
128 256
b The Global Wavelet Spectrum
Gambar 14 Wavelet Western North Pacific Monsun Index WNPMI periode 1976 – 2000
Time Observation
Per iod mo
nth
a The Wavelet Power Spectrum
76 77
78 79
80 81
82 83
84 85
86 87
88 89
90 91
92 93
94 95
96 97
98 99
00 4
8 16
32 64
128 256
-4 -2
2 4
50 100
150 200
250 4
8 16
32 64
128 256
b The Global Wavelet Spectrum
Gambar 15 Wavelet Australia Monsun Index AUSMI periode 1976 – 2000
Time Observation
Per iod mo
nth
a The Wavelet Power Spectrum
76 77
78 79
80 81
82 83
84 85
86 87
88 89
90 91
92 93
94 95
96 97
98 99
00 4
8 16
32 64
128 256
-4 -2
2 4
5 10
15 20
4 8
16 32
64 128
256
b The Global Wavelet Spectrum
Gambar 16 Wavelet Nino 3.4 periode 1976 – 2000
Gambar 17 Mean varians monsun dan Nino 3.4 periode 1976 – 2000
Analisis varians pada gambar 17
menunjukkan nilai rata-rata sebaran data deret waktu. Mean varians rata-rata varians
merupakan suatu kisaran nilai rata-rata data menyimpang dari kondisi normalnya. Jika
dibandingkan, monsun ISMI, WNPMI, AUSMI dan Nino 3.4 menunjukkan puncak
yang sama pada tahun 1997-1998. Akan tetapi, pola rata-rata varians AUSMI dan
WNPMI yang hampir menyamai pola pergerakan rata-rata varians Nino 3.4 pada
periode 1976-2000.
Tahun 1997-1998
merupakan tahun El Niño kuat 1997 dan langsung disambut tahun La Nina 1998.
Oleh karena itu, pada pembahasan selanjutnya mengenai pemodelan untuk memprediksi
curah hujan monsunal wilayah kajian maka dapat
menggunakan variabel
AUSMI, WNPMI dan Nino 3.4.
4.4 Analisis Statistik Data Curah Hujan
