I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang
Awan berpengaruh
terhadap terhadap
keseimbangan energi di atmosfer melalui proses penyerapan, pemantulan, dan pemancaran energi
matahari. Awan memiliki ciri tertentu sesuai dengan bentuk dan ketinggiannya. Selain itu,
seperti jenis penutupan permukaan yang lain, awan juga memiliki nilai albedo dan suhu
permukaan. Ketika awan menerima energi yang dipancarkan surya maka energi tersebut akan
dipantulkan
dan diteruskan
oleh awan.
Perbandingan jumlah radiasi yang dipantulkan dan diteruskan akan mempengaruhi nilai albedo.
Selain itu, suhu permukaan dapat menjadi indikator dalam pemisahan daerah yang tertutup
awan dan bebas awan. Salah satu aplikasi penginderaan jauh di
bidang meteorologi yaitu pemantauan pergerakan awan dan pola sebarannya. Pemanfaatan dengan
teknologi ini memiliki kemampun deteksi yang tidak terbatas ruang dan waktu. Suhu permukaan
dan albedo adalah identifikasi pertama yang diturunkan dari data citra satelit, dalam penelitian
ini yaitu citra satelit MODIS, dengan menggunakan kisaran panjang gelombang
tertentu. Pola sebaran awan dapat dilihat dengan menggunakan informasi reflektan menggunakan
kisaran panjang gelombang tampak dan kanal inframerah
dapat mengindikasikan
suhu permukaan.
Proses klasifikasi
awan dengan
memanfaatkan satelit penginderaan jauh dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan
albedo dan suhu permukaan yang dapat diekstrak dari data satelit. Namun, sebelum melakukan
klasifikasi dengan dua pendekatan tersebut perlu
ditinjau dahulu hubungan antara kanal-kanal yang digunakan. Jika hubungan diantara kanal-kanal
tersebut positif maka proses klasifikasi awan dapat dilakukan.
1.2 Tujuan
Penilitian ini dilakukan untuk : a.
melakukan analisis terhadap nilai albedo dan suhu permukaan yang diturunkan dari data
Terra MODIS L1B. b.
membuat klasifikasi awan berdasarkan suhu permukaan dan albedo.
II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Suhu Permukaan
Suhu permukaan dapat didefinisikan sebagai suhu bagian terluar dari suatu objek. Suhu
permukaan benda tergantung dari sifat fisik permukaan objek, diantaranya yaitu emisivitas,
kapasitas panas jenis, dan konduktivitas termal. Jika suatu objek memiliki emisivitas dan
kapasitas panas jenis yang tinggi, sedangkan konduktivitas termalnya rendah maka suhu
permukaan objek tersebut akan menurun, contohnya pada permukaan berupa perairan.
Sedangkan jika suatu objek memiliki emisivitas dan kapasitas panas jenis yang rendah sedangkan
konduktivitas termalnya tinggi maka suhu permukaan objek tersebut akan meningkat,
contohnya pada permukaan berupa daratan Sutanto 1994.
Suhu permukaan diperoleh dari suhu kecerahan yang diturunkan dari persamaan
Planck. Suhu permukaan dengan mudah dapat diidentifikasi dengan memakai asumsi emisivitas
sama dengan satu dimana sifat tersebut dimiliki oleh benda hitam. Benda hitam adalah objek yang
menyerap seluruh radiasi elektromagnetik, kemudian menurut teori fisika klasik, objek
tersebut juga haruslah memancarkan energi yang
diserapnya. Oleh karena itu energi suatu benda dapat diukur.
Suhu permukaan merupakan unsur pertama yang dapat diidentifikasi dari citra satelit termal.
Suhu permukaan dapat didefinisikan sebagai suhu permukaan rata-rata dari suatu permukaan yang
digambarkan dalam satuan piksel dengan berbagai tipe permukaan. Besarnya suhu
permukaan dipengaruhi oleh panjang gelombang. Panjang gelombang yang paling sensitif terhadap
suhu permukaan adalah inframerah thermal. Oleh
karena itu, kanal thermal dari suatu satelit berfungsi untuk mencari suhu permukaan objek di
permukaan.
2.2 Albedo
Albedo berasal dari bahasa Latin yaitu albus yang berarti putih. Albedo yaitu perbandingan
antara radiasi
gelombang pendek
yang dipantulkan dengan yang datang dari semua
spektrum panjang gelombang. Formula albedo dapat ditulis sebagai berikut :
α = .................................1
dimana, α :
albedo R
s
: Radiasi
gelombang pendek
yang dipantulkan
R
s
: Radiasi gelombang pendek yang datang
Albedo menunjukkan sifat kehitaman badan objek. Albedo mempunyai kisaran nilai 0-1. Bila
suatu objek mempunyai nilai albedo = 0 maka objek tersebut mengabsorbsi seluruh radiasi
gelombang pendek yang datang dan albedo =1 maka objek tersebut memantulkan seluruh radiasi
gelombang pendek yang datang. Namun, tidak ada satu pun benda di alam semesta yang
memiliki albedo bernilai 0 atau 1, yang ada hanya mendekati 0 dan 1. Semakin mendekati nilai nol
maka kenampakan suatu objek semakin gelap dan semakin mendekati nilai satu maka kenampakan
suatu objek semakin cerah. Tabel 1 Albedo pada bermacam-macam
permukaan
Albedo Jenis Permukaan
5 – 20
Perairan dalam 6
– 8 Tanah abu-abu lembab
16 – 18
Tanah terang kering 9
Bangunan 10
– 23 Tanaman
Sumber : Stull 2000 Awan memiliki albedo yang beragam
tergantung banyaknya radiasi gelombang pendek yang dipantulkan dan diteruskan.
i ii
Gambar 1 Respon radiasi gelombang pendek dan gelombang panjang pada : i awan
tinggi; ii awan rendah Sumber : NASA 2010
Gambar diatas menjelaskan bahwa saat radiasi gelombang pendek mengenai objek tersebut maka
awan tinggi lebih banyak meneruskan radiasi gelombang pendek garis panah berwarna merah
daripada memantulkannya. Sebaliknya, pada awan rendah akan lebih banyak memantulkan
radiasi gelombang pendek yang datang dibandingkan meneruskannya. Oleh karena itu,
albedo awan tinggi lebih kecil dibandingkan awan rendah.
Nilai albedo pada beberapa jenis awan dapat dilihat pada Tabel 2. Selain rentang nilai pada
tabel di atas, menurut Tsay S et all 1988 awan juga memiliki nilai albedo 0.5 sampai 0.7. Selain
itu menurut Conover 1965 dalam Kondratyev 1972 albedo rata-rata pada awan Cumulonimbus
tebal dan besar yaitu sebesar 92 , Cumulus dan Stratocumulus di atas daratan 69 .
Tabel 2 Albedo pada beberapa jenis awan
Albedo Jenis Awan
0.2 - 0.4 Cirrus Ci
0.4 - 0.5 Stratus St
0.7 - 0.95 Awan Tebal
Sumber: Gordeau 2004 dan Stull 2000
2.3 Penginderaan Jauh untuk Identifikasi
