Numerical Weather Prediction NWP Kinerja Model NWP yang Digunakan

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Numerical Weather Prediction NWP

Atmosfer sebagai suatu sistem mungkin terlihat sangat rumit karena banyak proses dan komponen yang terlibat di dalamnya, namun sistem tersebut tetap merupakan suatu keteraturan. Terdapat dua jenis model atmosfer, yaitu model statistik dan model dinamik. Model statistik menghitung kondisi atmosfer berdasarkan perilaku dari data-data sebelumnya sejarah. Sedangkan, model dinamik menggunakan sejumlah persamaan fisika untuk menggambarkan keadaan dan proses-proses dalam atmosfer yang diselesaikan dalam grid ruang dan waktu. Model-model seperti ini dapat menggambarkan dinamika atmosfer, tetapi bergantung pada penyederhanaan, kondisi awal initial value problem dan asimilasi data untuk mengatasi sistem atmosfer yang bersifat chaotic. Seluruh proses yang terjadi dalam suatu sistem atmosfer tidak selalu digambarkan dengan baik oleh suatu model, sehingga dalam pemanfaatannya perlu dilakukan interpretasi ulang dan memperhatikan faktor-faktor regional yang dapat mempengaruhi dinamika cuaca. Model NWP yang digunakan dalam penelitian ini merupakan model Global Data Assimilation System GDAS produk The National Weather Services NWS, National Centers for Environmental Prediction NCEP milik Amerika Serikat USA. GDAS dijalankan empat kali dalam sehari yaitu pada pukul 00, 06, 12 dan 18 UTC. Keluaran dari model ini digunakan untuk waktu analisis dan prediksi 3, 6 dan 9 jam. GDAS1 merupakan model skala global dengan waktu prediksi tiap 3 jam dengan ukuran grid satu derajat lintang- bujur.

4.2 Kinerja Model NWP yang Digunakan

Kinerja model NWP yang digunakan dalam penelitian ini dilihat dengan adanya peninjauan terhadap pola diurnal dari berbagai variabel yang mampu mencirikan kondisi atmosfer yang selalu mengalami perubahan dinamika selama satu siklus harian diurnal. Perubahan variabel yang terjadi kemudian dianalisis dengan mempertimbangkan pola yang sesuai dengan kondisi yang logis yang seharusnya terjadi, misalnya kapan waktu terjadinya suhu udara maksimum atau minimum, dan kelembaban maksimum atau minimum. Variabel yang akan ditinjau adalah variabel yang memiliki dinamika yang cukup signifikan dalam satu siklus harian, yaitu suhu udara dan kelembaban udara. Berikut ini Gambar 6 merupakan gambaran pola suhu rata-rata diurnal bulan Februari tahun 2008 di seluruh wilayah kajian serta perbandingannya antar mandatory layer lapisan. Gambar 6 Pola suhu rata-rata diurnal bulan Februari tahun 2008 untuk lima wilayah kajian Ahrens 2009 menjelaskan bahwa suhu maksimum terjadi pada waktu yang bervariasi. Jika setelah tengah hari kondisi langit cerah tak berawan, suhu maksimum kemungkinan terjadi antara pukul 15.00 hingga 17.00. Sedangkan, jika setelah tengah hari kondisi langit berawan, suhu maksimum biasanya terjadi satu atau dua jam lebih awal. Hal ini digambarkan dengan cukup baik oleh model NWP GDAS1, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6. Secara keseluruhan, nilai suhu maksimum pada lapisan 1000 hPa T0 di lima wilayah kajian terjadi pada pukul 13.00 WS dan suhu minimum terjadi pada pukul 04.00 WS. Sedangkan, pada mandatory layer 850 T8, 700 T7, dan 500 hPa T5 menunjukkan pola suhu rata-rata diurnal yang konstan terhadap waktu. Hal ini memperlihatkan adanya pengaruh karakteristik permukaan bumi surface forcing terhadap pola diurnal suhu dekat permukaan. Suhu udara dekat permukaan dipengaruhi oleh gradien suhu dan perpindahan panas dari permukaan. Parameter selanjutnya, kelembaban relatif RH, merupakan parameter yang biasa digunakan untuk menggambarkan kelembaban moisture di atmosfer. Besaran nilai RH dinyatakan dalam persen tidak mengindikasikan jumlah aktual uap air di udara, melainkan menggambarkan seberapa dekat udara untuk menjadi jenuh. Kelembaban relatif merupakan rasio antara jumlah uap air di udara dengan jumlah maksimum uap air yang dibutuhkan untuk menjenuhkan udara tersebut pada suhu dan tekanan yang sama Ahrens 2009. Dengan kata lain, kelembaban relatif merupakan rasio kandungan uap air suatu parsel udara terhadap kapasitas udara tersebut dalam menampung jumlah uap air maksimum. Pola diurnal RH rata-rata bulan Februari tahun 2008 untuk masing-masing wilayah kajian memiliki pola yang berkebalikan dengan suhu diurnal. Secara umum, RH pada lapisan 1000 hPa rh0 bernilai minimum pada kisaran waktu siang hari, di mana nilai minimum tersebut terjadi pada pukul 13.00 WS, kecuali untuk wilayah kajian Palu terjadi pada pukul 11.00 WS Gambar 7. Gambar 7 Pola RH rata-rata diurnal bulan Februari tahun 2008 untuk lima wilayah kajian Hal ini menunjukkan bahwa keluaran model NWP untuk variabel RH memiliki pola yang sesuai dengan kondisi seharusnya. Informasi lain yang bisa didapatkan dari grafik tersebut adalah adanya perbedaan pola kelembaban antar lapisan. Pola diurnal rh0 sama dengan pola RH 500 hPa rh5 yang memiliki nilai minimum saat siang hari. Pola diurnal rh8 secara umum berkebalikan dengan pola rh0 di mana pola rh8 memiliki nilai maksimum saat siang hari. Sedangkan, pola diurnal rh7 tidak memiliki pola yang seragam untuk semua wilayah kajian.

4.3 Reduksi Data Kajian