Analisis Dispersi Pencemar menggunakan WRFChem

38

4.2.1 Analisis peta sebaran pencemar luaran model WRFChem

Analisis data luaran model berupa peta sebaran pencemar dilakukan secara visual, data dibandingkan secara spasial maupun temporal. Analisis spasial dilakukan untuk mendapatkan wilayah-wilayah yang berpotensi terpajan pencemar dengan konsentrasi maksimum. Analisis temporal dilakukan dengan cara membandingkan pola sebaran siang dan malam. Asumsi yang digunakan adalah siang hari atmosfer tidak stabil dan malam hari atmosfer stabil. Analisis faktor meteorologi berupa pola angin juga dilakukan, sehingga dapat dihubungkan dengan pola dispersi pencemar baik gas SO 2 maupun partikulat PM 10 .

4.2.2 Validasi model

Luaran model diekstrak menjadi data berupa angka dan dibandingkan dengan hasil observasi yang telah dilakukan oleh Badan Pengelola Lingkungan Daerah BPLHD. Lokasi yang memiliki data time series kualitas udara di dalam wilayah penelitian adalah wilayah DKI Jakarta, sehingga validasi model hanya bisa dilakukan di wilayah tersebut. Di DKI Jakarta terdapat 5 Stasiun Pemantauan Kualitas Udara SPKU yang tetap fix monitoring . Gambar 13 dan Tabel 3 menunjukkan posisi lokasi SPKU. Gambar 13 Lokasi stasiun pengamatan kualitas udara ambien DKI Jakarta 39 Tabel 3 Lokasi Stasiun Pemantauan Kualitas Udara Ambien DKI Jakarta No Nama Lokasi Stasiun Peruntukkan Koordinat 1 DKI1 Bundaran HI –Jakarta Pusat roadside 106.82359; -6.19466 2 DKI2Kelapa Gading-Jakarta Utara kawasan komersil 106.9105; -6.1538 3 DKI 3 Jagakarsa – Jakarta Selatan pemukiman 106.805; - 6.35482 4 DKI 4 Lubang Buaya – Jakarta Timur campuran 106.9087; - 6.2867 5 DKI 5 Kebon Jeruk – Jakarta Barat 106.7525; -6.20737 Validasi dilakukan melalui analisis statistik berupa analisis korelasi, dengan formulasi koefisien korelasi : � = ∑ − ̅̅̅̅ − ̅̅̅ √∑ − ̅̅̅̅ ∑ − ̅̅̅ …………………………………………………………… 9 Keterangan : � = koefisien korelasi; = konsentrasi pencemar hasil observasi; = konsentrasi pencemar luaran model; ̅ = konsentrasi pencemar rataan observasi; ̅̅̅ = rataan konsentrasi pencemar luaran model Analisis korelasi dilakukan antara data kualitas udara ambien hasil observasi dengan data luaran hasil model WRFChem pada koordinat yang sesuai, yaitu antara data per jam luaran model t1-t120, dengan data observasi per jam. Selain itu dibandingkan juga data rata-rata per jam selama 5 hari pemodelan serta rata-rata perjam selama bulan berjalan, untuk melihat kedekatan pola fluktuasi diurnal kedua kelompok data. Metode untuk menganalisis keakuratan model dalam mengestimasi konsentrasi pencemar pada pemodelan ini digunakan pula Mean Normalized Bias Error MNBE, dengan rumus seperti pada persamaan 10. Nilai MNBE semakin kecil maka model semakin efisien Elshazly et al. 2012. = � ∑ � � −� � ......................................................................10 Keterangan : N = jumlah pengamatan; Y e = nilai model; Y m = nilai observasi 4.3 Hasil dan Pembahasan 4.3 1 Dispersi spasial pencemar luaran model WRFChem Pola Sebaran Partikulat PM 10 Pola sebaran pencemar PM 10 mengikuti pola angin, yang dipengaruhi oleh kondisi topografi serta posisi darat dan laut. Pada sore hari angin dari lereng Gunung Salak di Bogor turun dan menuju ke arah laut, melalui Jakarta, membawa serta material yang terkandung di udara termasuk pencemar. Pada malam hari angin darat membawa pencemar menuju ke arah laut. Pada pagi hari pencemar tidak langsung terbawa ke arah laut, karena seiring radiasi matahari meningkat angin laut mulai mendominasi dan bertiup 40 dari laut ke darat. Pola angin di sekitar Teluk Jakarta pada pagi hari tidak langsung masuk ke area daratan inland, tetapi berbelok kearah Barat. Hal ini menyebabkan pencemar tidak selalu terbawa ke lautan, sehingga wilayah DKI Jakarta berpotensi terpapar pencemar PM 10 dengan konsentrasi maksimum. Kondisi ini terutama terjadi pada musim kemarau, sedangkan pada musim hujan potensi konsentrasi maksimum terjadi di lokasi yang lebih Barat, mendekati batas Tangerang Gambar 14a dan b. Pola sebaran pencemar hasil pemodelan pagi siang dan malam terlampir Lampiran 3. Hasil running model pada bulan Agustus memberi gambaran pola pergerakan pencemar yang mengikuti pola angin setempat. Lokasi dengan konsentrasi PM 10 maksimum pada siang hari berada sekitar Tangerang Selatan Gambar 15 a. Malam hingga menjelang pagi dini hari konsentrasi maksimum PM 10 terjadi di wilayah DKI Jakarta Gambar 15 b. Tingkat konsentrasi pencemar di suatu lokasi ditentukan jumlah emisi, laju perubahan atau transformasi kimia dan adanya faktor meteorologi yang mendukung transportasi atau perpindahan massa pencemar, seperti pola angin, kecepatan angin, serta stabilitas atmosfer setempat Yerramilli et al. 2011. Malam hari pada umumnya kondisi atmosfer stabil sehingga memberi peluang terakumulasinya pencemar di permukaan. Siang hari atmosfer tidak stabil, ketebalan lapisan pencampuran meningkat berpeluang mengencerkan konsentrasi pencemar. Selain itu arah dan kecepatan angin dapat membawa pencemar bergerak ke lokasi lain. Lokasi yang berpotensi terpapar PM 10 dengan konsentrasi maksimum adalah daerah Jakarta Pusat memanjang hingga Jakarta Timur tengah malam. Berdasar pola dispersi yang didapat dari pemodelan, menjelang pagi konsentrasi tertinggi terjadi pukul 04.00 - 06.00, dengan lokasi sekitar wilayah Jakarta Pusat hingga ke Utara. Konsentrasi maksimum selama periode pemodelan adalah 200 µg m -3 , sudah melebihi nilai Baku Mutu Udara Ambien BMUA Nasional untuk 24 jam sebesar 150 µg m -3 . Hal ini didukung pula oleh data observasi DKI Jakarta yang menunjukkan pada malam hari konsentrasi PM 10 tertinggi tercatat di stasiun pengamatan Kelapa Gading Jakarta Utara. Sejalan pula dengan pendapat Pasquill 1974 bahwa pusat kota senantiasa berpotensi menjadi wilayah yang terpapar pencemar dengan konsentrasi maksimum. Lokasi yang berpotensi terpapar konsentrasi maksimum siang hari relatif berubah-ubah setiap hari selama pemodelan. Umumnya terjadi di sekitar Tangerang baik Tangerang Selatan maupun Kabupaten Tangerang, seperti Bintaro, Pondok Aren, kemudian bergerak ke Selatan ke arah Bogor dan menjelang malam kembali memasuki area Jakarta, searah dengan pola angin dominan.