Observasi satelit

9. 6. Observasi satelit

Tidak dapat dipungkiri lagi bahwa pengetahuan meteorologi dewasa ini tidak terlepas dari kemajuan teknologi inderaja satelit dalam melakukan observasi atmosfer bumi. Observasi satelit dilakukan dengan memakai prinsip inderaja aktif dan pasif. Pada sistim aktif seperti halnya pada teknologi radar, instrumen inderaja selain mendeteksi sinyal yang datang juga mengeluarkan sinyal. Pada sistim pasif, instrumen inderaja hanya menerima sinyal elektromagnetis berupa radiasi yang dipancarkan oleh benda benda angkasa. Benda yang berfungsi menyerap total energi radiasi disebut sebagai benda hitam (black body). Kebanyakan benda di angkasa bukan merupakan benda hitam sehingga masih berfungsi memancarkan radiasi.

Pada prinsip inderaja satelit pasif dimanfaatkan hasil pantulan energi radiasi matahari. Energi matahari yang dipancarkan dari benda dengan suhu sekitar 6000 ºK memiliki spektrum energi yang sangat luas. Pancaran radiasi yang dikeluarkan ini tidak semuanya diterima oleh permukaan bumi karena sebagian terserap di atmosfer oleh gas gas tertentu yang berfungsi sebagai gas rumah kaca. Selain diserap, sebagian radiasi matahari juga dipantulkan oleh benda benda di atmosfer seperti awan atau oleh permukaan. Radiasi yang dipantulkan inilah yang kemudian dipakai sebagai materi sinyal pasif dan diterima oleh sensor inderaja. Pada dasarnya semua benda memancarkan sinyal elektromagnetis dengan kekuatan energi setara dengan pangkat empat dari suhu benda tersebut dan dengan variasi panjang gelombang yang berbeda beda.

Berdasarkan panjang gelombangnya daerah operasi satelit inderaja dibagi dalam batasan berikut ini:

Meteorologi laut Indonesia - Gelombang tampak (visible) yang memanfaatkan hampir

keseluruhan radiasi terpantul dari matahari pada panjang gelombang tampak dan infra merah dekat (0.4 hingga 1.1 µm).

- Gelombang infra merah yang memanfaatkan radiasi gelombang panjang bumi dan atmosfer yang melingkupinya pada panjang gelombang thermal infra merah (10 hingga 12 µm)

- Gelombang uap air yang memanfaatkan emisi radiasi dari uap

air di atmosfer (6 hingga 7 µm) - Gelombang 3.7 µm yang merupakan panjang gelombang mencakup kedua region antara radiasi matahari dan bumi yang sering dikenal sebagai gelombang infra merah dekat.

Berdasarkan jenis orbitnya maka satelit inderaja dikenal dengan tipe: - Satelit orbit polar Jenis satelit ini mengitari bumi pada jarak orbit dekat sekitar 850 km di atas muka laut. Dengan kecepatan orbitnya biasanya satelit ini mengitari bumi 14 kali dalam 24 jam. Dengan sistim orbit seperti ini satelit dapat memberikan pantauan seluruh dumi sekitar 2 kali sehari. Daya pantau satelit ini sekitar 2600 km (swath distance) tepat di bawah lintasannya. Keunggulan utama dari tipe satelit ini adalah resolusi spasial dari daerah yang dipantaunya sangat tinggi, karena rendahnya orbit yang dipakai. Contoh satelit jenis ini adalah satelit NOAA yang memiliki resolusi tinggi hingga satuan kilometer.

- Satelit orbit geostationer Jenis satelit ini berada pada titik orbit dimana terjadi kesetimbangan gaya tarik bumi dan luar angkasa sehingga satelit ini berputar atau mengorbit mengikuti periode orbit bumi. Titik orbit ini dikenal sebagai titik orbit geostationer. Pada hasilnya wilayah yang dipantau satelit ini selalu pada titik yang sama. Ketinggian orbit dari satelit ini adalah sekitar 35800 km dari muka laut. Biasanya satelit geostationer ini diletakkan di garis ekuator. Prinsip kerja dari satelit ini yang - Satelit orbit geostationer Jenis satelit ini berada pada titik orbit dimana terjadi kesetimbangan gaya tarik bumi dan luar angkasa sehingga satelit ini berputar atau mengorbit mengikuti periode orbit bumi. Titik orbit ini dikenal sebagai titik orbit geostationer. Pada hasilnya wilayah yang dipantau satelit ini selalu pada titik yang sama. Ketinggian orbit dari satelit ini adalah sekitar 35800 km dari muka laut. Biasanya satelit geostationer ini diletakkan di garis ekuator. Prinsip kerja dari satelit ini yang

Meteorologi laut Indonesia Gambar 9.4 Daya serap (absorbsi) beberapa gas terhadap spektrum radiasi matahari

Jenis satelit baik polar maupun geostationer sering dipakai untuk memantau fenomena meteorologis dan juga pengamatan laut. Dengan kemampuan satelit dan kurangnya kemampuan observasi di tengah laut maka teknologi satelit inderaja dapat memberikan pantauan banyak parameter di laut seperti suhu muka laut, angin, gelombang, tingkat kesuburan, tingkat kekeruhan, tingkat sedimentasi dan curah hujan di laut.

Gambar 9.5. Kondisi citra satelit geostationer MTSAT mengenai kondisi awan pukul 6 WIB 6 Oktober 2005. Kumpulan awan tinggi di sebelah barat pulau Jawa menunjukkan aktivitas aktif MJO yang akan dirasakan seminggu kemudian setelah pergerakan kearah timur.

Dengan satelit geostationer dapat dipantau misalnya ketinggian awan berdasarkan nilai suhu yang dipantulkan oleh awan yang menunjukkan nilai suhu benda hitam (Black Body Temperature). Semakin dingin suhu yang dipantau akan semakin tinggi awan yang dipantau yang berasosiasi dengan curah hujan tinggi. Dengan memanfaatkan citra satelit jenis ini pada temporal berurutan akan diperoleh gambaran pergerakan awan dan uap air dan juga dapat digambarkan gejala sinoptik (regional) yang bekerja. Pada akhirnya Dengan satelit geostationer dapat dipantau misalnya ketinggian awan berdasarkan nilai suhu yang dipantulkan oleh awan yang menunjukkan nilai suhu benda hitam (Black Body Temperature). Semakin dingin suhu yang dipantau akan semakin tinggi awan yang dipantau yang berasosiasi dengan curah hujan tinggi. Dengan memanfaatkan citra satelit jenis ini pada temporal berurutan akan diperoleh gambaran pergerakan awan dan uap air dan juga dapat digambarkan gejala sinoptik (regional) yang bekerja. Pada akhirnya

Pemantauan badai serta siklon tropis sangat dibantu oleh kemajuan teknologi inderaja satelit. Kemajuan teknologi satelit dalam hal ini sangat membantu upaya peringatan dini untuk mengurangi risiko cuaca ekstrim di laut dan dampak di daratan. Untuk pemantauan gelombang di laut diperlukan teknologi satelit tipe polar untuk memberikan data dengan resolusi tinggi. Akan tetapi tipe satelit ini memeiliki kekurangan pada resolusi temporal dimana seringkali tidak memadai untuk memberikan waktu respon yang cukup untuk analisa, pengambilan keputusan dan evakuasi. Aplikasi dari pemantauan swell akan sangat berguna terutama apabila pemantauan dilakukan pada swell yang terjadi sangat jauh dari garis pantai. Untuk pemantauan tsunami, hingga saat ini juga kurang efektif karena pemantauan gelombang tsunami dengan tipe satelit orbital tidak memiliki waktu yang cukup untuk mengambil keputusan.

Aplikasi jenis lain dari pemantauan inderaja satelit seperti pemantauan asap kebakaran hutan maupun sebaran aerosol dari gurun pasir. Untuk keperluan dua diatas ini biasanya memakai tipe satelit polar karena jenis bahaya bagi keduanya tidak terlalu ekstrim sehingga dapat memakai data yang tersedia dua kali sehari.

Akhir akhir ini kemajuan teknologi inderaja satelit memadukan teknologi satelit dengan teknologi radar sehingga terjadi inderaja aktif. Pada proses ini hambatan seperti pada pemantauan terdahulu yaitu tidak dapat menembus cuaca buruk seperti awan tebal dapat diatasi. Awan memiliki prinsip menyerap panjang gelombang uap air sehingga daya pantau satelit menurun. Penurunan ini terutama dirasakan pada satelit pemantau tingkat kesuburan laut dimana tutupan awan seringkali menggangu pemantauan.

Meteorologi laut Indonesia Pertanyaan

1. Salah satu kegunaan citra satelit adalah untuk membantu mitigasi bencana cuaca, bagaimana prinsip kerja satelit cuaca dan jenis jenisnya.

2. Sebutkan arah perputaran siklon tropis di bumi belahan utara dan selatan. Mengapa?

3. Sebutkan bentuk bentuk cuaca ekstrim yang mungkin terdapat di wilayah perairan Indonesia.

4. Bagaimana proses terbentuknya siklon tropis?