Data angin hasil reanalisis yang berformat NetCDF diekstraksi dengan bantuan perangkat lunak Ocean Data View mp sehingga dihasilkan data dalam
format dokumen .txt yang bisa diolah di perangkat lunak Microsoft Excel 2007. Selanjutnya setiap data dibuatkan sebaran temporalnya menggunakan perangkat
lunak Grapher v.7. Sebelum dilakukan kajian keterkaitan antara parameter, semua data harus disamakan interval waktunya yaitu 1 bulan. Khusus untuk
analisis deret waktu antara data termistor ADCP dan data angin digunakan interval waktu 1 hari.
3.3.2 Analisis Deret Waktu
Analisis spektral merupakan metode untuk mengeksplorasi pola-pola cyclic dari data deret waktu time series. Tujuan analisis ini adalah untuk
memisahkan data deret waktu yang terdiri dari komponen cyclic yang kompleks menjadi beberapa fungsi sinusoidal sinus dan cosinus dari beberapa panjang
gelombang tertentu. Analisis deret waktu dilakukan terhadap data suhu hasil pengukuran
CTD, suhu hasil pengukuran termistor, angin hasil pengukuran, angin hasil reanalisis, SOI dan DMI. Metode yang digunakan adalah Fast Fourier Transform
FFT.
3.3.2.1 Spektrum densitas energi
Spektrum densitas energi digunakan untuk mengetahui periode fluktuasi dan nilai densitas energi setiap parameter, yaitu suhu hasil pengukuran CTD,
suhu hasil pengukuran termistor, komponen zonal dan meridional angin hasil pengukuran dan angin hasil reanalisis, SOI dan DMI. Spektrum densitas energi
parameter suhu dilakukan untuk kedalaman lapisan tercampur 5 m dan beberapa kedalaman di lapisan termoklin, yaitu di bagian atas 75 m, tengah
125 m dan bawah lapisan termoklin 200 m. Data deret waktu suhu terlebih dahulu diubah dari domain waktu
menjadi domain frekuensi. Dengan analisis FFT, komponen Fourier dari
deret waktu yang dicatat pada selang waktu h 1 bulan atau 1 hari diberikan oleh Bendat dan Piersol, 1971:
dimana: = fungsi FFT pada frekuensi ke kfk
N = jumlah pengamatan
t = 0, 1, 2,...,N-1 h = 0, 1, 2,...,N-1
i = bilangan imajiner
Dari data FFT tersebut dapat diperoleh nilai fungsi spektrumnya Sx dengan rumus:
Program komputer untuk menghitung spektrum densitas energi seluruh parameter yang diamati dengan analisis FFT menggunakan perangkat lunak
Statistica 6.0 for Windows. Level signifikan densitas energi seluruh parameter yang dianggap signifikan pada level 95 yang ditandai dengan garis putus-putus
warna hijau pada grafik spektrum densitas energi.
3.3.2.2 Korelasi silang
Korelasi silang antara parameter suhu hasil pengukuran CTD dengan angin zonal dan meridional hasil pengukuran dan reanalisis, antara parameter
suhu hasil pengukuran CTD dengan SOI, antara parameter suhu hasil pengukuran CTD dengan DMI, antara parameter suhu hasil pengukuran termistor
dengan angin zonal dan meridional hasil pengukuran dan reanalisis, antara parameter suhu hasil pengukuran termistor dengan SOI dan antara parameter
suhu hasil pengukuran termistor dengan DMI digunakan untuk menentukan kospektrum densitas energi, koherensi kuadrat dan perbedaan fase. Data suhu
yang dianalisis adalah suhu pada kedalaman lapisan tercampur dan beberapa kedalaman yang mewakili lapisan termoklin.
Dalam korelasi silang komponen angin hasil pengukuran, angin hasil reanalisis, SOI dan DMI dianggap sebagai parameter yang mempengaruhi x,
sedangkan suhu dianggap sebagai parameter yang dipengaruhi y. Perhitungan nilai spektrum silang hanya dapat dilakukan pada beberapa pasang kelompok
data yang memiliki selang waktu perekaman yang sama.
Dengan analisis FFT, korelasi silang dapat diperoleh dengan terlebih dahulu menghitung kospektrum densitas energi
dari dua pasang data deret waktu dan yang dicatat setiap selang waktu h:
dimana: kospektrum densitas energi dari data deret waktu x dan y
: kNh, k=0,1,...,N-1 : complex conjugate dari
: komponen fourier dari x : komponen fourier dari y
t
Koherensi kuadrat ditentukan dengan rumus:
t
dimana: : densitas energi spektrum Xf
k
: densitas energi spektrum Yf
k
Beda fase dapat dihitung dengan rumus:
dimana: : bagian imajiner dari
: bagian nyata dari Program komputer untuk menghitung korelasi silang dengan analisis
FFT menggunakan perangkat lunak Statistica 6.0 for Windows. Level signifikan konspektrum densitas energi diantara dua parameter yang dianggap signifikan
pada level 95 yang ditandai dengan garis putus-putus warna hijau pada grafik kospektrum densitas energi. Korelasi silang terdiri dari kospektrum densitas
energi, koherensi kuadrat dan beda fase. Kospektrum densitas energi menggambarkan periode fluktuasi kedua parameter yang bersamaan. Hubungan
yang erat antara fluktuasi kedua parameter tersebut digambarkan oleh nilai koherensi yang tinggi begitu juga sebaliknya. Beda fase menunjukkan perbedaan
waktu antara kedua periode fluktuasi. Beda fase positif menandakan bahwa
fluktuasi anginSOIDMI mendahului fluktuasi suhu, sedangkan beda fase negatif menunjukkan bahwa fluktuasi suhu mendahului fluktuasi anginSOIDMI.
Satuan beda fase pada program Statistica for Windows 6.0 adalah tan
-1
. Untuk mengubah satuan beda fase dari tan
-1
menjadi waktu bulan, nilai beda fase tersebut diubah terlebih dahulu ke dalam bentuk derajat
. Nilai derajat yang diperoleh kemudian dibagi dengan 360 lalu dikalikan periode bulan dari
fluktuasi tersebut. Hasilnya adalah nilai beda fase dengan satuan bulan atau hari.
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Sebaran Menegak dan Temporal Suhu dan Kaitannya dengan Angin, ENSO dan IODM
