11
momentum, aliran panas ataupun aliran massa yang dibawa oleh turbulen.
Menurut Stull 1988, Boundary Layer atmosfer merupakan bagian dari troposfer yang
secara langsung dipengaruhi oleh permukaan bumi dan bereaksi dengan gaya permukaan
dengan skala waktu kurang dari satu jam. Gaya tersebut termasuk panahan gesekan, evaporasi
dan transpirasi, transfer panas dan emisi polutan. Ketebalan boundary layer sangat
bervariasi dalam waktu dan ruang yang berjarak antara ratusan meter sampai beberapa
kilometer.
2.3 Equatorial Atmosphere Radar EAR
EAR adalah radar doppler yang dibangun untuk observasi di daerah ekuator, radar ini
selesai diinstal sejak bulan Maret 2001. EAR beroperasi pada 47 MHz dengan maksimum
peak dan kekuatan transmisi rata-rata 100 kW dan 5 kW. EAR diinstal pada area
pengunungan di bagian barat Sumatra yang berlokasi pada 0.20º S, 100º E di Bukittinggi,
Spesifikasi radar EAR terdapat pada Tabel 1.
Tabel 1. Spesifikasi Equatorial Atmosphere Radar EAR
Item Spesifikasi
Operating frequency 47.0 MHz
Antenna Quasi-circular
antenna array of 560 three-element Yagi
antenna
Aperture 110 m in diameter
Beam width 3.4º half power
width Gain
33 dBi Time resolution
82 s Beam directions:
Azimuth Zenith
0-360º in 0.1º steps 0-30º in 0.1º steps no
grating lobe
Peak power 100 kW
Average power 5 kW maximum
Pulse length 0.5-256 µs
IPP 200 µs-10 ms
AD converter 14 bits
Sumber: Renggono 2006 Prinsip pengukuran angin dengan radar
memancarkan dan menerima pulsa radiasi gelombang mikro dengan antenanya. Antena
memfokuskan radiasi menjadi beam sempit, sehingga sinyal yang ditransmisikan berjalan
pada arah yang spesifik. Sinyal yang diterima dipantulkan dari target yang terletak di arah
beam, dan jarak antar radar dengan target bisa ditentukan secara akurat dari selang waktu
sinyal yang dipancarkan sampai sinyal yang diterima. Di stasiun ini dibangun Radar
Atmosfer Khatulistiwa Equatorial Atmospheric Radar untuk memantau kondisi
atmosfer hingga ketinggian lebih dari 100 kilometer. Dengan instrumen ini diukur angin
dalam tiga dimensi. Selain itu diperoleh data suhu virtual dengan menggunakan gelombang
suara untuk kemudian dikonversikan guna memperoleh gambaran besarnya kandungan
uap air di atas atmosfer Sumatera Barat.
2.4 Boundary Layer Radar BLR
BLR merupakan L-band Doppler radar yang disebutkan sebagai radar profil angin
yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan angin pada suatu tempat sebagai
fungsi dari ketinggian. Boundary Layer atmosfer sendiri didefinisikan sebagai bagian
dari troposfer yang secara langsung dipengaruhi oleh permukaan bumi dan bereaksi
dengan gaya permukaan dalam skala waktu kurang dari satu jam. Gaya ini termasuk
evaporasi, transpirasi, transfer panas dan emisi polutan Nurmayani, 2003.
Tabel 2. Spesifikasi Boundary Layer Radar BLR
Item Spesifikasi
Operating frequency 1357.5 MHz
Antenna Phased array
Aperture 5.9 m
2
Beam width 4.1º
Gain 27 dBi
Beam directions 3 directions
Zenith: 15 º Band width
8 MHz Peak power
1.1 kW Pulse length
0.33, 0.67, 1 μs
Inter pulsa period 50, 100, 200
μs AD converter
12 bits Pulse compression
Spano code Range resolution min
50 m Sumber: Renggono 2006
Sistem perangkat BLR terdiri dari unit antena, unit transmitter, unit penerima, unit
akusisi data dan unit pemroses sinyal. Pada pengamatan dengan BLR sinyal frekuensi radio
yang diperkuat dalam unit transmitter, dipancarkan dari antena parabola. Sinyal lemah
yang dipantulkan turbulensi atmosfer, dikumpulkan antena dan ditransfer ke unit
penerima. Sinyal yang diterima akan diperkuat, dideteksi dan diubah ke sinyal video dalam unit
penerima kemudian sinyal video dikirim ke unit pemroses data. BLR memiliki daya sebesar
1 kW dengan resolusi spasial 100 m dan
12
resolusi temporal 1 menit. Kisaran ketinggian BLR sekitar 1-5 km. BLR menggunakan tiga
buah antena parabola dengan diameter masing- masing 2 m. Antena-antena diarahkan ke tiga
titik berbeda yaitu satu beam tepat kearah vertikal, dua beam lainnya kearah timur dan
utara dengan sudut zenith maksimum 30º. Untuk mendapatkan tiga komponen angin,
BLR harus beroperasi dengan menggunakan frekuensi tinggi. Sebagai konsekuensi
penggunaan frekuensi tinggi ini, pemantulan volume radar dari turbulensi atmosfer akan
lebih kecil bila dibandingkan butir hujan. Akibatnya BLR tidak dapat mengukur
pergerakan atmosfer secara langsung pada saat awan hujan atau mendung.
2.5 X-band Radar XDR
