26,3
o
C, 4m dpl Kokonao : 26,4
o
C, 1550m dpl Wamena : 8,2
o
C menghasilkan
besar lapse
rate sebesar 0,54
o
C100m. Nilai lapse rate didukung dengan penelitian
Permana 2011 yang didasarkan pada data stasiun PTFI dengan lapse
rate sebesar 0,5
o
C100km. Berdasarkan Permana 2011,
suhu maksimum rata pada bagian selatan Papua terjadi pada bulan
Januari dan suhu minimum rata-rata terjadi pada bulan Juli hingga
Agustus untuk statiun cuaca yang berada di bawah ketinggian 2500 m
dpl. Berbeda halnya dengan suhu maksimum rata-rata dan minimum
rata-rata yang terjadi pad bulan Mei hingga November suhu maksimum
rata-rata dan Februari hingga Juli suhu minimum rata-rata. Hal ini
disebabkan oleh pengaruh gerak semu matahari yang dua kali
melewati wilayah ekuitorial.
2.2.2 Prepisitasi
Presipitasi harian yang diukur pada base camp ekspedisi dilakukan
di lembah kuning atau “Yellow Valley”
4400m antara
tahun 19711972 dan dan tahun 1973.
Elevasi tertinggi
pada wilayah
tersebut berada
didalam zona
akumulasi dari glacier, presipitasi terjadi sebagian besar dalam bentuk
sleet dan wet snow. Salju kering besar sesekali terjadi pada wilayah
base camp yang berasosiasi dengan gangguan dari timur dan barat
dengan periode harian Hope et al 1976.
Rata-rata presipitasi yang terjadi selama
masa ekspedisi
dengan periode 24 jam sebesar ~10mm dan
presipitasi maksimum sebesar 48,4 mm pada pengukuran tanggal 25
maret 1972. Total presipitasi tahunan pada wilayah Yellow Valley sebesar
3020 m pada periode 16 Februari 1972 hingga 16 Februari 1973 Hope
et al 1976.
2.2.3 Kelembaban Udara
Kelembaban udara yang di ukur pada
ketinggian 1,5m
dari permukaan tanah dilakukan dengan
menggunakan thermohygrograph
yang dikalibrasi
dengan menggunakan psikrometer.
Hasil pengukuran tersebut menunjukan
kosisten tinggi dengan rata-rata kelembaban relatif sebesar 88
Hope et al 1976.
2.2.4 Penutuapan Awan dan Radiasi
Intensitas radiasi yang diukur pada ketinggian 650 m dpl, tertinggi
pada bulan Oktober – April dan terendah dan terendah pada bulan
Mei hingga September Permana 2011. Intensitas radiasi matahari
akan
menurun seiring
dengan meningkatnya ketinggian. Hal ini
dibuktikan dengan pengukuran yang dilakukan oleh Permana 2011
bahwa pada ketinggian 9 m dpl intensitas radiasi tertinggi terjadi
pada bulan Januari sebesar 220Wm
2
dan terendah pada bulan Juni-Juli sebesar 123 Wm
2
, sedangkan pada ketinggian 617 m dpl maksimum
radiasi terjadi pada bulan januari sebesar 156 Wm
2
dan minimum terjadi pada bulan Agustus sebesar
61 Wm
2
. Hal ini dapat disebabkan akibat
meningkatnya penutupan
awan dan curah hujan yang tinggi seiring
dengan bertambahnya
ketinggian sehingga radiasi yang datang terhalang.
2.3 Glacier
Menurut McIntos 1972, glacier merupakan suatu masa es yang terbentuk
diatas permukaan tanah dimana terdapat akumulasi dari salju tersebut. Sama
halnya dengan NSIDC National Snow Ice Data Center, glacier merupakan
suatu massa es yang tedapat pada permukaan tanah dengan ukuran lebih
dari sepersepuluh kilometer persegi. Glacier juga menunjukan beberapa tipe
pergerakan
dan juga
menunjukan kejadian-kejadian dimasa lampau.
Glacier Pegunungan Puncak Jaya memiliki karakteristik yang unik yaitu
mampu bertahan pada wilayah ekuitorial yang sangat dipengaruhi oleh massa
udara hangat pasifik atau yang disebut dengan Western Pacific Warm Pool
WPWP. Western Pacifik Warm Pool WPWP merupakan satu-satunya sumber
panas untuk sirkulasi atmosferik global di bumi Prentice dan Geoffrey 2006.
Glaciers dapat dimanfaatkan dalam merekonstruksi iklim dimasa lalu dengan
metode ice core inti es. Glacier juga merupakan perekam terbaik yang paling
cepat merespon perubahan iklim natural maupun antropogenik. Hal tersebut juga
didukung oleh penelitian Kincaid 2007 bahwa glacier tropis merupakan indikator
penting perubahan iklim dan memiliki informasi bernilai mengenai kondisi iklim
dimasa lampau.
Gambar 2.Sebaran glacier di Pegunungan Puncak Jaya dan Pegunungan Ngga Pilimsit menggunakan
Landsat 1 tahun 1974 sumber :
http:pubs.usgs.gov
Selain itu, Glacier dan salju permanen merupakan salah satu bentuk cadangan
air dari seluruh dunia yang menutupi permukaan bumi seluas 16.227.500 km
2
atau memiliki volume sebesar 24.064.100 km
3
atau memiliki persentasi sebesar 68,7 dari total air bersih yang ada di
dunia. Berdasarkan persentasi tersebut glacier
pada area
pegunungan menyimpan 0,12 total air bersih yang
ada di dunia Dingman 1994. Total area yang tertutup es dan salju
pada wilayah Carstensz sampai akhir tahun 1972 sebesar 6,9 km
2
. Es dan salju pada wilayah tersebut dapat dibagi
menjadi lima massa es yaitu : bagian barat dan timur dari Northwall Firn,
Glacier Meren, Sistem Glacier Carstensz dan Glacier South Hanging. Bagian barat
dari Glacier Northwall Firn merupakan bagian es kecil dengan luas sekitar 2,5
km
2
dengan panjang sekitar 3,7km dan lebar sekitar 0,7 km. Bagian timur dari
Northwall Firn memiliki luas 1,1 km
2
yang menutupi wilayah pada ketinggian 4520 m hingga 4810 m. Glacier Meren
merupakan glacier yang terdapat pada wilyah lembah pada ketinggian 4260 m
hingga 4862 m, memiliki luas sekitar 1,95km
2
. Glacier Carstensz yang terletak pada lembah kuning “Yellow Valley”
memiliki posisi yang pararel terhadap Glaciers Meren dan terpisah oleh bukit
pemisah dan disebut sebagai The Midden Kam atau Celah Tengah. Glacier
Carstensz tersebar dari ketinggian 4810 m pada bagian timur hingga ketinggian
4800 m. Luas area Glacier Carstensz sekitar
0,89 km
2
dengan panjang
maksimum sebesar 1,8 km
2
dan lebar 0,5 km
2
.
Gambar 3 Penuruan Luas Glacier Pegunungan Puncak Jaya tahun 1972, 1987, 2000,
dan 2005 Sumber : Kincaid 2007
Selain itu terdapat juga Glacier Wollaston dan Van de Water yang masing-masing
memiliki luas sekitar 0,17 km
2
4370 m hingga 4730 m dan 0,14 km
2
4390 m hingga 4810 m Hope et al 1976.
Pengukuran yang dilakukan oleh Kincaid and Klein 2004 dengan
menggunakan metode penginderaan jauh mendapatkan bahwa total kehilangan es
dari tahun 2000 hingga 2002 sebesar 0,174 km
2
dengan perubahan luas dari 2,326 km
2
menjadi 2,152 km
2
.
2.4 Keseimbangan Energi
Radiasi diemisikan oleh setiap benda. Setiap benda yang memiliki suhu diatas
nol absolut
mengemisikan radiasi.
Panjang gelombang yang diemisikan bergantung pada suhu objek tersebut.
Objek yang memiliki suhu yang tinggi mengemisikan energi pada intesitas yang
besar dibandingkan dengan objek yang memiliki suhu yang rendah Ahrens
2007.
Radiasi netto merupakan bentuk dari keseimbangan energi yang dibutuhkan
untuk memanaskan udara sensible heat flux, energi yang dibutuhkan untuk
mengevaporasikan dari permukaan latent heat flux, dan energi yang dibutuhkan
untuk memanaskan permukaaan tanah soil heat flux Ahrens 2007.
Gambar 4 Keseimbangan energi dengan 3 output dari permukaan
Selain itu
radiasi netto
juga merupakan selisih antara gelombang
pendek dan gelombang panjang yang datang ke permukaan bumi dengan
gelombang pendek
dan gelombang
panjang yang keluar dari permukaan bumi Handoko 1994. Energi radiasi
matahari pada puncak atmosfer mencapai 1367 Wm
2
yang disebut juga dengan solar constant.
Gambar 5 Keseimbangan energi berdasarkan panjang gelombang
Nilai tersebut bukan merupakan konstanta melainkan
rata-rata rentang
yang mencapai puncak atmosfer diantara 1365
Wm
2
hingga 1372 Wm
2
Ahrens 2007. Keseimbangan
energi dengan
menggunakan konsep panjang gelombang dipengaruhi oleh besaran albedo pada
masing-masing jenis permukaan.Albedo merupakan perbandingan antara radiasi
gelombang pendek yang dipantulkan terhadap radiasi gelombang pendek yang
datang Stull 2000.
Tabel 2 Variasi Nilai Albedo
Permukaan Albedo
1. Awan Tebal 2. Awan Tipis
3. Fresh Snow
4. Ice 5. Old Snow
6. Gray Ice 0,75 – 0,95
0,30 – 0,50 0,75 – 0,95
0,30 – 0,40 0,35 – 0,70
0,60
1-4
Sumber : Ahrens 2007
5-6
Sumber : Stull 2000
2.5 Suhu Permukaan
Suhu merupakan
ukuran dari
kecepatan rata-rata atom dan molekul dimana suhu yang tinggi akibat dari
kecepatan gerak rata-rata yang tinggi atau secara sederhana merupakan ukuran dari
energi rata-rata energi kinetik Ahrens 2005. Suhu merupakan faktor pengendali
dalam untuk perubahan yang terjadi pada glacier seperti mengendalikan presiptasi
dan bukan sebagai faktor pembatas Kincaid dan Klein 2004.
Suhu permukaan merupakan suhu diatas permukaan suatu material.Suhu
permukaan merupakan salah satu kunci yang membatasi kondisi dalam sistem
penginderaan jauh dalam skema modeling lahan Li et al 2004.
2.6 Kapasitas Panas
Kapasitas panas merupakan jumlah panas
yang dibutuhkan
untuk meningkatkan suhu satu gram material
sebesar satu derajat Celcius. Kapasitas panas juga menggambarkan perbandingan
antara jumlah
energi panas
yang tersimpan oleh suatu materi dengan
pengaruh peningkatan suhu Ahrens 2007. Sebagai contoh satu satu gram air
membutuhkan satu kalori cal untuk meningkatkan suhu sebesar satu derajat
Celcius, sehingga air memiliki panas spesifik sebesar satu. Jika dibandingkan
dengan material tanah dengan jumlah yang
sama massa
yang sama
Rs
in
Rs
out
Rl
out
Rl
in
G H
LE
membutuhkan 0,2 kalori cal untuk meningkatkan suhunya sebesar 1
o
C. III DATA DAN METODE
3.1
Waktu dan Tempat Penelitian
Objek penelitian terletak di Puncak Jaya Papua Indonesia pada posisi
4
o
05’00” LS dan 137
o
11’00” BT. Analisi data dilakukan dari bulan Februari
hingga Mei 2012 di Laboratorium Meteorologi
dan Kualitas
Udara, Departemen Geofisika dan Meteorologi
FMIPA-IPB.
3.2 Bahan dan Alat
3.2.1 Bahan
3.2.1.1 Citra Satelit Landsat 4-5 TM dan Landsat 7 ETM+ pathrow 10363
akuisisi tanggal : 1989 TM : 22 Mei 1989
1997 TM : 21 Juni 1997 1999 ETM+ : 09 Oktober 1999
2000 ETM+ : 08 Agustus 2000 2004 TM : 14 Oktober 2004
2007 TM : 16 Mei 2007 2009 TM
: 28 Oktober 2009 sumber :earthexplorer.usgs.gov
3.2.1.2 Peta Administrasi Wilayah Papua Skala 1: 7.000.000
3.2.2 Alat
Alat yang digunakan dalam analisis dan pengolahan data adalah
seperangkat komputer
dengan perangkat
lunak Word,
Excel, ArcGIS 9.3, dan Er Mapper 7.1.
3.3 Metode Penelitian
3.3.1 Klasifikasi Lahan
Klasifikasi lahan dilakukan dengan menggunakan
metode klasifikasi
tidak terbimbing
unsupervised classification dengan menggunakan
kombinasi band 3, band 4, band 5. Pemisahan kelompok kelas dilakukan
secara digital dan hanya didasarkan pada nilai digital tiap pixel picture
element. Kelas klasifikasi dibagi kedalam empat kelas yaitu Glaciers,
limestone, vegetasi, dan awan.
3.3.2 Suhu Permukaan
Suhu permukaan ditentukan dengan menggunakan
kanal 6
landsat TMETM+. Suhu permukaan diduga
dengan menduga suhu kecerahaan Brightness
temperature dengan
rumus sebagai berikut USGS 2002 :
= + 1
dimana, TK
: Suhu Kecerahaan Kelvin K
14TM
: 671.62 W m
-2
sr
-1
µm
-1
K
15TM
: 607.76 W m
-2
sr
-1
µm
-1
K
17ETM+
: 666.09 W m
-2
sr
-1
µm
-1
K
24TM
: 1284.30 Kelvin K
25TM
: 1260.56 Kelvin K
27ETM+
: 1282.71 Kelvin L
:
×
−
+
sedangkan persamaan
suhu permukaan adalah sebagai berikut :
= 1 +
ln
dimana, : Panjang Gelombang radiasi
Emisi 11.5 µm : 1.438 x 10
-2
m K : Nilai emisivitas, 0.82 untuk
glaciers old snow, 0.96 untuk jenis batuan limestone, 0.95
untuk vegetasi, dan 0.90 untuk awan alto.
3.3.3 Keseimbangan Energi
