Keseimbangan Energi Suhu Permukaan Kapasitas Panas

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

Radiasi netto merupakan radiasi yang tersimpan dari suatu materi. Radiasi ini didapatkan dengan menentukan selisih dari gelombang pendek yang datang dan yang keluar dengan radiasi gelombang panjang yang diemisikan. Radiasi netto ditentukan dengan menggunakan rumus : Rn = Rs ↓ + Rl↓- Rs↑ - Rl↑ Keterangan : Rn : Radiasi netto W m -2 Rs ↓ : Radiasi gelombang pendek yang datang W m -2 Rl ↓ : Radiasi gelombang panjangyang datang W m -2 Rs ↑ : Radiasi gelombang pendek yang dipantulkan W m -2 Rl ↑ : Radiasi gelombang panjang yang dipantulkan W m -2 Radiasi gelombang pendek yang masuk diduga dari rasio antara radiasi gelombang pendek yang di pantulkan dengan nilai albedo untuk setiap jenis permukaan. Nilai albedo diduga dengan menggunakan rumus USGS 2000 : = . . cos Keterangan : α i : Albedo setiap kanal L : Spectral radiance tiap kanal d : Jarak astronomi matahari ke bumi dalam unit astronomi nilai mendekati 1 ESUN : Rata-rata nilai solar spectral irradiance : Sudut zenith matahari Radiasi gelombang pendek yang dipantulkan diduga dengan menggunakan rumus : ↑ = . . . 1 Radiasi gelombang pendek yang masuk diduga dengan menggunakan data albedo dengan radiasi gelombang pendek yang dipantulkan yaitu dengan rumus : ↓ = ↑ Radiasi gelombang panjang dapat diduga dengan menggunakan rumus : ↑ = . . Keterangan : Rl ↑ : Radiasi gelombang panjang yang keluar W m -2 e s : Emisivitas permukaan σ : Tetapan Stefan-Boltzman 5,67 x 10 -8 W m -2 K -4 T s : Suhu permukaan K

3.3.4 Kapasitas Panas

Kapasitas panas C bergantung dari massa material dan panas jenis material tersebut c. nilai massa ditentungan dari nilai luas dimana massa merupakan fungsi dari luas dan volume material. Kapasitas panas diduga dengan menggunakan rumus : = . Keterangan : C : Kapasitas panas Joule K -1 c : Panas jenis es 2093 Joule K -1 kg -1 m : massa es kg

3.3.5 Estimasi Volume Glaciers

Pendugaan volume glaciers dilakukan dengan menggunakan persamaan empiris Bahr dalam Granshaw 2002. Persamaan tersebut adalah = dimana β dan γ masing-masing bernilai 0,90 dan 1,396. Bahr menentukan nilai tersebut dengan menggunakan persamaan analisis skala dari massa dan konservasi momentum dengan menggunakan parameter jumlah lebar, kemiringan, side drag, dan keseimbangan massa masing-masing glaciers dan diujicobakan untuk menduga nilai dari volume dan area 144 glaciers. Sebelumnya metode pendugaan volume glaciers juga telah dilakukan oleh Driedger and Kennard 1986 dan Chen and Ohmura 1990. Driedger and Kennard 1986 menggunakan hubungan aliran glaciers dan elemen geometri area dan kemiringan untuk dapat menghitung densitas es dan basal shear stresses. Berbeda halnya dengan Chen and Ohmura 1990 menggunakan analisis regresi area dan volume glaciers. Berikut perbedaan nilai konstanta masing- masing metode: Tabel 3 Nilai β dan γ berbagai Metode Pendugaan Volume Glaciers Metode β γ Driedger and Kennard 1986 3,93 1,124 Chen and Ohmura 1990 28,5 1,396 Bahr et al. 1997 0,9 1,396