ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI … · ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ... konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT

ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2

DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA

PERIODE 2000 – 2010

Disusun Oleh:

HASTHO WURIATMO

M0206041

SKRIPSIDiajukan untuk memenuhi sebagian

persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Sains

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Juli, 2011


commit to user

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Sorja Koesuma, S.Si, M.Si.

NIP. 19720801 200003 1 001

Mohtar Yunianto, S.Si, M.Si.

NIP. 19800630 200501 1 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari : Rabu

Tanggal : 20 Juli 2011

Anggota Tim Penguji

1. Budi Legowo, S.Si, M.Si. (..........................................)

NIP. 19730510 199903 1 002

2. Dra. Riyatun, M.Si. (..........................................)

NIP. 19680226 199402 2 001

Disahkan oleh

Jurusan Fisika

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Ketua Jurusan Fisika,

Ahmad Marzuki, S.Si, Ph.D.NIP. 19680508 199702 1 001


commit to user

iii

PERNYATAAN KEASLIAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul

“ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI

TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU

JAWA PERIODE 2000 – 2010” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga

belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Surakarta, 4 Juli 2011

Hastho Wuriatmo


commit to user

iv

PERNYATAAN PUBLIKASI

Sebagian dari skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE

DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN

JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” telah

dipresentasikan dalam :

Seminar dan Konferensi Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Bervisi

SETS “Kerjasama Antarbidang Ilmu Berlandaskan Visi SETS” oleh Ikatan

Cendekiawan SETS Indonesia (ICSI) UNNES Semarang pada tanggal 30 April

2011 dengan Judul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT

ALTIMETRI DI PERAIRAN PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010”


Hastho Wuriatmo


commit to user

v

ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2

DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010

ABSTRAK

Meningkatnya suhu global bumi yang sering disebut dengan Global Warming merupakan faktor utama yang menyebabkan peningkatan ketinggian air laut (sea level rise). Kenaikan permukaan air laut ini dalam waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pemuaian air laut sehingga meningkatkan intensitas danfrekuensi banjir serta dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan. Karenadampak yang diakibatkan cukup signifikan, maka perlu dilakukan pemantauankedudukan tinggi permukaan air laut di wilayah perairan laut Indonesia khususnya di perairan laut pulau Jawa.

Pemantauan ini dilakukan pada perairan pulau Jawa dalam kurun waktu 10 tahun dengan menggunakan data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. Pengamatan dan analisanya dipilih 6 lokasi penelitian, yaitu di perairan laut Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Data satelit tersebut merupakan data global, untuk mendapatkan data penelitian dilakukan konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah penelitian dengan luasan 0,5ox0,5o. Dalam penelitian ini, software Matlabdigunakan untuk pengolahan datanya.

Berdasarkan hasil penelitian telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Sehingga rata – rata sea level rise di wilayah perairan laut utara pulau jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah perairan laut selatan pulau jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Berdasarkan pola grafik altimetri dan grafik pasang surut terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama. Sehingga grafik altimetri telah menunjukkan kenaikan muka laut dengan benar.

Kata Kunci : Global warming, Pulau Jawa, Sea level rise, Satelit altimetri.


commit to user

vi

SEA LEVEL RISE FROM SATELLITE ALTIMETRY

TOPEX/POSEIDON, JASON-1 AND JASON-2 DATA

IN THE JAWA ISLAND IN 2000 – 2010 PERIOD

ABSTRACT

Global Warming is caused by global temperatures of the earth. It is the main factor causing sea level rise. Sea level rise will cause expansion of the sea,so that it will increase the intensity and frequency of floods and inundation occur in the land. Because it significant impact, it is important to monitor the sea level in Indonesia sea. Especially in the sea of the Jawa island.

Monitoring of sea level rise is done in the sea of the Java island at the past 10 years using data of altimetry satellite: Topex/Poseidon, Jason-1 and Jason-2. Observation and analysis are selected in six sites, Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta and Prigi. Data of the satelitte is global data, for getting data research done by data conversing and data filtering according to the latitude and longitude of the research with 0,5ox0,5o interval. In this research, Matlabsoftware used for data processing.

Based on the research, it have happened a sea level rise phenomena variously. Retrieved sea level rise in Jakarta at 2,5 ± 0,24 mm / year, Semarang of 2,16 ± 0,20 mm / year, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm / year, Pangandaran 0,71 ± 0,33mm / year, Jogjakarta 0.91 ± 0,38 mm / year and Prigi 1,3 ± 0,38 mm / year. So the average of sea level rise in the north sea of Java island equal 2,46 ± 0,21 mm / year and in the south sea of Java island equal 0,97 ± 0,36 mm / year. Based on pattern of the altimetry graph and tide graph where got the same pattern.

Keywords: Global warming, Java island, Sea level rise, Satelit altimetri.


commit to user

vii

MOTTO

”Sapa Kang Teteken Kanthi Tekun,

Bakal Katekan Kang Dadi Tekade”

”Siapa yang berusaha dengan sungguh – sungguh,

akan tercapai yang menjadi cita – citanya”

Kupersembahkan untuk :

Ibu tercinta, Sudarmi,Bapak tercinta, Sarwanto,Kakak – kakak ku,Orang yang aku sayangi,Serta masyarakat Indonesia.


commit to user

viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

penelitian ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Sudarmi,

2. Alm. Sarwanto,

3. Sorja Koesuma, M.Si,

4. Mohtar Yunianto, S.Si,

5. Artono Dwijo Sutomo, M.Si,

6. Prihastuti Heru Saputri,

7. Kasikun,

8. Endang Wijayanti,

9. Danu Harjanto,

10. Sri Handayani,

11. Fuad Purnomo,

12. Fathoni Sukma H.,

13. Rosyid,

14. Ismail S.Si,

15. Fajriyah Mawar S.Si,

16. Sigit Winanto S.Si,

17. Nanang Agus S. S.Si,

18. Mukhlis Herwin M.,

19. Sumaryanti S.Si,

20. Ari Yuni Ani,

21. Ahmad Toriq,

22. Ardiyanto Satrio.


commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaykum Wr.Wb.

Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Analisa Sea Level Rise Dari

Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 Dan Jason-2 Di Perairan Laut

Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi

salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan jenjang perkuliahan

program strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret.

Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini,

tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ahmad Marzuki, S. Si., Ph.D., selaku ketua jurusan Fisika FMIPA

UNS.

2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M. Si., selaku pembimbing I di jurusan Fisika

FMIPA UNS.

3. Bapak Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II di jurusan

Fisika FMIPA UNS.

4. Alm. Bapak Sarwanto dan Ibu Sudarmi tercinta, yang selalu memberi

dukungan, doa, semangat dan kasih sayang.

5. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam

pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir

yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Tiada gading yang tak retak dan penyusun menyadari bahwa laporan yang

telah dibuat ini masih terdapat kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian


commit to user

x

materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di

masa mendatang.

Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir (TA) ini bermanfaat bagi

semuanya, khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca.

Wassalamu’alaykum Wr.Wb.


Penulis


commit to user

TIALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini dibimbing oleh :

NIP. 19720801 200003 I 001

Dipertahankan di depan Tim Penguji Skripsi pada :

Hari : Rabu

Tanggai : 20 Juli 20i i

Anggota Tim Penguji

I Rrrrli f .ponu'n S Si M Si

I\nP. 19730510 199903 1002

2. Dra. Riyatun. M.Si.

NrP. 19680226 t994A2 2 A0l

Nm. 19800630 200501 I 001

dan Ilmu Pengetahuan Alamtot*\ft

a{;q\ '*,,?

NrP. 19680508 199702 I 001


commit to user

iii

PERNYATAAN KEASLIAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi saya yang berjudul

“ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI

TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU

JAWA PERIODE 2000 – 2010” belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar

kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga

belum pernah ditulis atau dipublikasikan oleh orang lain, kecuali yang secara

tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.


Hastho Wuriatmo


commit to user

iv

PERNYATAAN PUBLIKASI

Sebagian dari skripsi saya yang berjudul “ANALISA SEA LEVEL RISE

DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN

JASON-2 DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010” telah

dipresentasikan dalam :

Seminar dan Konferensi Nasional Pendidikan Ilmu Pengetahuan Alam Bervisi

SETS “Kerjasama Antarbidang Ilmu Berlandaskan Visi SETS” oleh Ikatan

Cendekiawan SETS Indonesia (ICSI) UNNES Semarang pada tanggal 30 April

2011 dengan Judul “ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT

ALTIMETRI DI PERAIRAN PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010”


Hastho Wuriatmo


commit to user

v

ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI TOPEX/POSEIDON, JASON-1 DAN JASON-2

DI PERAIRAN LAUT PULAU JAWA PERIODE 2000 – 2010

ABSTRAK

Meningkatnya suhu global bumi yang sering disebut dengan Global Warming merupakan faktor utama yang menyebabkan peningkatan ketinggian air laut (sea level rise). Kenaikan permukaan air laut ini dalam waktu yang cukup lama akan mengakibatkan pemuaian air laut sehingga meningkatkan intensitas danfrekuensi banjir serta dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan. Karenadampak yang diakibatkan cukup signifikan, maka perlu dilakukan pemantauankedudukan tinggi permukaan air laut di wilayah perairan laut Indonesia khususnya di perairan laut pulau Jawa.

Pemantauan ini dilakukan pada perairan pulau Jawa dalam kurun waktu 10 tahun dengan menggunakan data satelit altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2. Pengamatan dan analisanya dipilih 6 lokasi penelitian, yaitu di perairan laut Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Data satelit tersebut merupakan data global, untuk mendapatkan data penelitian dilakukan konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah penelitian dengan luasan 0,5ox0,5o. Dalam penelitian ini, software Matlabdigunakan untuk pengolahan datanya.

Berdasarkan hasil penelitian telah terjadi fenomena sea level rise (SLR) yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24 mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38 mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Sehingga rata – rata sea level rise di wilayah perairan laut utara pulau jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah perairan laut selatan pulau jawa sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Berdasarkan pola grafik altimetri dan grafik pasang surut terdapat adanya korelasi antara data altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama. Sehingga grafik altimetri telah menunjukkan kenaikan muka laut dengan benar.

Kata Kunci : Global warming, Pulau Jawa, Sea level rise, Satelit altimetri.


commit to user

vi

SEA LEVEL RISE FROM SATELLITE ALTIMETRY

TOPEX/POSEIDON, JASON-1 AND JASON-2 DATA

IN THE JAWA ISLAND IN 2000 – 2010 PERIOD

ABSTRACT

Global Warming is caused by global temperatures of the earth. It is the main factor causing sea level rise. Sea level rise will cause expansion of the sea,so that it will increase the intensity and frequency of floods and inundation occur in the land. Because it significant impact, it is important to monitor the sea level in Indonesia sea. Especially in the sea of the Jawa island.

Monitoring of sea level rise is done in the sea of the Java island at the past 10 years using data of altimetry satellite: Topex/Poseidon, Jason-1 and Jason-2. Observation and analysis are selected in six sites, Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran, Jogjakarta and Prigi. Data of the satelitte is global data, for getting data research done by data conversing and data filtering according to the latitude and longitude of the research with 0,5ox0,5o interval. In this research, Matlabsoftware used for data processing.

Based on the research, it have happened a sea level rise phenomena variously. Retrieved sea level rise in Jakarta at 2,5 ± 0,24 mm / year, Semarang of 2,16 ± 0,20 mm / year, Surabaya 2,72 ± 0,19 mm / year, Pangandaran 0,71 ± 0,33mm / year, Jogjakarta 0.91 ± 0,38 mm / year and Prigi 1,3 ± 0,38 mm / year. So the average of sea level rise in the north sea of Java island equal 2,46 ± 0,21 mm / year and in the south sea of Java island equal 0,97 ± 0,36 mm / year. Based on pattern of the altimetry graph and tide graph where got the same pattern.

Keywords: Global warming, Java island, Sea level rise, Satelit altimetri.


commit to user

vii

MOTTO

”Sapa Kang Teteken Kanthi Tekun,

Bakal Katekan Kang Dadi Tekade”

”Siapa yang berusaha dengan sungguh – sungguh,

akan tercapai yang menjadi cita – citanya”

Kupersembahkan untuk :

Ibu tercinta, Sudarmi,Bapak tercinta, Sarwanto,Kakak – kakak ku,Orang yang aku sayangi,Serta masyarakat Indonesia.


commit to user

viii

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu

penelitian ini. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Sudarmi,

2. Alm. Sarwanto,

3. Sorja Koesuma, M.Si,

4. Mohtar Yunianto, S.Si,

5. Artono Dwijo Sutomo, M.Si,

6. Prihastuti Heru Saputri,

7. Kasikun,

8. Endang Wijayanti,

9. Danu Harjanto,

10. Sri Handayani,

11. Fuad Purnomo,

12. Fathoni Sukma H.,

13. Rosyid,

14. Ismail S.Si,

15. Fajriyah Mawar S.Si,

16. Sigit Winanto S.Si,

17. Nanang Agus S. S.Si,

18. Mukhlis Herwin M.,

19. Sumaryanti S.Si,

20. Ari Yuni Ani,

21. Ahmad Toriq,

22. Ardiyanto Satrio.


commit to user

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaykum Wr.Wb.

Alhamdulillahirobbil’alamin. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat, hidayah, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Tugas Akhir (TA) yang berjudul ” Analisa Sea Level Rise Dari

Data Satelit Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 Dan Jason-2 Di Perairan Laut

Pulau Jawa Periode 2000 – 2010 “ ini dengan baik. Tugas Akhir (TA) ini menjadi

salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan jenjang perkuliahan

program strata 1 (S-1) di Jurusan Fisika Universitas Sebelas Maret.

Dalam pelaksanaan dan penyusunan laporan Tugas Akhir (TA) ini,

tentunya tidak terlepas dari adanya dorongan dan bantuan dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Ahmad Marzuki, S. Si., Ph.D., selaku ketua jurusan Fisika FMIPA

UNS.

2. Bapak Sorja Koesuma, S.Si, M. Si., selaku pembimbing I di jurusan Fisika

FMIPA UNS.

3. Bapak Mohtar Yunianto, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II di jurusan

Fisika FMIPA UNS.

4. Alm. Bapak Sarwanto dan Ibu Sudarmi tercinta, yang selalu memberi

dukungan, doa, semangat dan kasih sayang.

5. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis baik dalam

pelaksanaan Tugas Akhir maupun dalam penyusunan laporan Tugas Akhir

yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Tiada gading yang tak retak dan penyusun menyadari bahwa laporan yang

telah dibuat ini masih terdapat kekurangan baik dalam isi maupun cara penyajian


commit to user

x

materi. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran guna perbaikan di

masa mendatang.

Akhir kata, semoga laporan Tugas Akhir (TA) ini bermanfaat bagi

semuanya, khususnya bagi penulis, instansi terkait dan bagi semua pembaca.

Wassalamu’alaykum Wr.Wb.


Penulis


commit to user

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................. i

HALAMAN PENGESAHAN................................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN................................................................. iii

PERNYATAAN PUBLIKASI ................................................................ iv

ABSTRAK ............................................................................................ v

ABSTRACT .......................................................................................... vi

MOTTO ................................................................................................. vii

PERSEMBAHAN................................................................................... vii

UCAPAN TERIMA KASIH................................................................... viii

KATA PENGANTAR ............................................................................ ix

DAFTAR ISI .......................................................................................... xi

DAFTAR GAMBAR.............................................................................. xiii

DAFTAR TABEL .................................................................................. xv

DAFTAR LAMPIRAN........................................................................... xvi

BAB I PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang.................................................................. 1

I.2. Perumusan Masalah .......................................................... 2

I.3.Batasan Masalah ................................................................ 2

I.4.Tujuan Penelitian............................................................... 3

I.5. Manfaat Penelitian ............................................................ 3

I.6.Sistematika Penulisan ........................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

II. 1. Gelombang Mikro .......................................................... 5

II. 2. Pemantulan Gelombang.................................................. 7

II. 3. Prinsip Dasar Satelit Altimetri ........................................ 9

II. 4. Satelit Topex/Poseidon ................................................... 12

II. 5. Satelit Jason-1 ................................................................ 13

II. 6. Satelit Jason-2 ................................................................ 14

II. 7. Koreksi pada Pengukuran Satelit Altimetri ..................... 15


commit to user

xii

II. 8. Mean Sea Level dan Geoid.............................................. 17

II. 9. Sea Surface Height (SSH) dan Sea Level Anomaly (SLA) 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

III. 1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan .................................... 19

III. 2. Peralatan Penelitian ....................................................... 19

III. 3. Bahan Penelitian............................................................ 20

III. 4. Prosedur dan Pengumpulan Data ................................... 20

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. 1. Hasil Penelitian ............................................................. 25

IV. 2. Pembahasan .................................................................. 28

IV. 2. 1. Trend Linier Sea Level Rise di Laut Pulau Jawa 28

IV. 2. 2. Keterkaitan antara Arus Laut Indonesia dan

Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa...... 32

IV. 2. 3. Korelasi antara Data Satelit Altimetri

dan Data PasangSurut ...................................... 33

IV. 2. 4. Pengaruh Fenomena El – Nino dan La – Nina

terhadap Sea Level Rise di Perairan

Laut Pulau Jawa............................................... 35

BAB V PENUTUP

V. 1. Kesimpulan .................................................................... 42

V. 2. Saran .............................................................................. 43

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 44

LAMPIRAN-LAMPIRAN...................................................................... 47


commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Spektrum gelombang elektromagnet (Pain H.J ,2005) ......... 5

Gambar 2.2. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnet

(CNES & CLS, 2010) ......................................................... 6

Gambar 2.3. Arah gelombang pada batas dua medium yang berbeda....... 8

Gambar 2.4. Satelit Altimetri (Fu and Cazenave , 2001).......................... 10

Gambar 2.5. Koreksi – koreksi pada satelit altimetri

(Fu and Cazenave , 2001) .................................................... 11

Gambar 2.6. Geoid dan elipsoid (Fraczek, 2003)..................................... 18

Gambar 3.1. Lokasi penelitian analisa sea level rise................................ 19

Gambar 3.2. Diagram alir penelitian ....................................................... 21

Gambar 3.3. Diagram alir pemrograman ................................................. 22

Gambar 4.1. Sea level rise Jakarta periode 2000-2010............................. 26

Gambar 4.2. Sea level rise Surabaya periode 2000-2010 ......................... 26

Gambar 4.3. Sea level rise Semarang periode 2000-2010 ........................ 27

Gambar 4.4. Sea level rise Pangandaran periode 2000-2010.................... 27

Gambar 4.5. Sea level rise Jogjakarta periode 2000-2010........................ 28

Gambar 4.6. Sea level rise Prigi periode 2000-2010 ................................ 28

Gambar 4.7. Sea level rise utara pulau Jawa............................................ 31

Gambar 4.8. Sea level rise selatan pulau Jawa......................................... 31

Gambar 4.9. Arus Laut Indonesia (www.ilmukelautan.com, 2011) .......... 32

Gambar 4.10. (a) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan

data altimetri di Prigi ....................................................... 34

(b) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan

data altimetri di Pangandaran ........................................... 35

Gambar 4.11. Fenomena El-Nino (Aviso CNES, 2010)........................... 36

Gambar 4.12. Fenomena La-Nina (Aviso CNES, 2010) .......................... 36

Gambar 4.13. Sea Surface Temperature Samudera Pasifik

bulan November 2002 (Aviso CNES, 2010) ...................... 37

Gambar 4.14. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, November 2002

http://www.aviso.oceanobs.com/


commit to user

xiv

(Aviso CNES, 2010) ......................................................... 38

Gambar 4.15. Sea level rise utara pulau Jawa.......................................... 38

Gambar 4.16. Sea level rise selatan pulau Jawa....................................... 39

Gambar 4.17. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, Desember 2006

(Aviso CNES, 2010) ......................................................... 40


commit to user

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon

(NASA & CNES, 1992).......................................................... 12

Tabel 2.2. Karakteristik dari satelit Jason-1 (NASA, 2001)..................... 14

Tabel 2.3. Karakteristik dari satelit Jason-2 (NASA, 2008)..................... 15

Tabel 3.1. Lokasi penelitian sea level rise ............................................... 19

Tabel 4.1. Sea level rise perairan utara pulau Jawa.................................. 29

Tabel 4.2. Sea level rise perairan selatan pulau Jawa............................... 30

Tabel 4.3. Perbedaan nilai sea level rise perairan utara pulau Jawa

dan sea level rise perairan selatan pulau Jawa ......................... 33

Tabel 4.4. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di utara pulau Jawa

dan SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)...... 39

Tabel 4.5. Perbandingan antara SLA hasil penelitian

Di selatan pulau Jawa dan SLA dari

Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) ........................... 40


commit to user

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran I. A. Data Sea Level Anomaly (SLA) Utara Pulau Jawa

Periode 2000-2010............................................................ 48

B. Data Sea Level Anomaly (SLA) Selatan Pulau Jawa

Periode 2000-2010............................................................ 51

Lampiran II. Data Pasang Surut Cilacap dan Prigi 2008-2010................. 54

Lampiran III. LISTING PROGRAM MATLAB......................................... 55

Lampiran IV. DATA PENGUBAHAN CYCLE DAN PASS

KE TANGGAL ................................................................. 57


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

I. 1. Latar Belakang Masalah

Secara umum bumi dapat dibagi menjadi 3 struktur, yaitu terdiri dari

lapisan atmosfer, litosfer dan hidrosfer. Lapisan atmosfer merupakan lapisan

udara yang menyelubungi lapisan litosfer dan hidrosfer pada lapisan ini

merupakan tempat terjadinya hujan. Lapisan litosfer berupa lapisan padat yang

terdiri dari tanah dan batuan sedangkan lapisan hidrosfer merupakan lapisan air

yang menutupi sebagian lapisan litosfer dan juga meresap di dalam lapisan litosfer

misalkan laut, sungai, dan danau.

Pemanasan global yang sering disebut dengan istilah Global Warming

dapat terjadi karena meningkatnya kadar gas CO2, CH4, CFC dan gas lainnya

yang mempengaruhi lapisan ozon di atmosfer. Pemanasan global ini akan

menyebabkan mencairnya es abadi di pegunungan es serta di daerah kutub utara

dan kutub selatan (Artik dan Antartika). Hal ini merupakan faktor yang

menyebabkan kenaikan permukaan air laut (sea level rise). Pemuaian air laut yang

diakibatkan oleh pemanasan global ini dalam kurun waktu yang cukup lama akan

menimbulkan kenaikan ketinggian muka air laut sehingga akan mempertinggi

abrasi pantai, erosi garis pantai, dapat terjadi penggenangan suatu wilayah daratan

dan bahkan dapat menenggelamkan pulau – pulau kecil serta meningkatnya

intensitas dan frekuensi banjir.

Pemanasan global dapat menyebabkan terjadinya perubahan kedudukan

muka laut termasuk di Indonesia yang memiliki luas perairan sekitar 70% dari

luas keseluruhan wilayahnya (UNEP dalam Shinta, 2009). Indonesia yang

merupakan negara kepulauan yang terdiri lebih dari 17.000 pulau dengan total

luas daratan 195 juta hektar. Terdapat 5 pulau terbesar yaitu Kalimantan,

Sumatera, Irian Jaya (Papua), Sulawesi dan Jawa. Indonesia mempunyai garis

pantai yang panjang kira – kira 81.000 km. Sebagian besar kota – kota besar di

Indonesia berada di kawasan pesisir pantai. Sehingga pengaruh dari mean sea

level rise (MSLR) bagi Indonesia dapat menjadi bencana (Hadikusumah, 1995).

1


commit to user

2

Mayoritas penduduk Indonesia yang berada di pesisir pantai akan merasakan efek

yang cukup signifikan dari adanya kenaikan permukaan air laut tersebut.

Khususnya di daerah pulau Jawa yang memiliki jumlah penduduk terbanyak di

Indonesia, 58,70% dari total jumlah penduduk Indonesia(BPS,2010).

Secara geografis pulau Jawa terletak 6°00′ LS - 8°38′ LS dan 105°00′BT

- 114°30′ BT. Pulau Jawa di sebelah utara dibatasi oleh Laut Jawa, di sebelah

timur dibatasi oleh selat Bali, di sebelah selatan dibatasi oleh Samudra Hindia dan

di sebelah barat dibatasi oleh selat Sunda. Pulau Jawa yang sebagian besar

memiliki kota – kota besar yang berhadapan langsung dengan perairan akan

merasakan efek yang cukup signifikan, misalnya ibu kota Jakarta dan Semarang

yang setiap tahunnya dilanda banjir. Hal ini sangat berpengaruh terhadap stabilitas

pembangunan di pulau Jawa. Karena meningkatnya intensitas dan frekuensi

banjir, kerusakan ekosistem di pesisir pantai dan meningkatnya dampak badai di

pesisir.

Dengan berkembangnya teknologi satelit, dalam hal ini dengan adanya

satelit altimetri yang khusus diperuntukkan untuk pengamatan kedudukan

ketinggian muka laut secara terus menerus, termasuk dalam hal ini pemantauan

ketinggian muka laut di pulau Jawa.

I. 2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah tersebut di atas, dibuat rumusan

masalah yaitu bagaimana proses dan analisa untuk memperoleh data sea level rise

(SLR) untuk wilayah perairan laut pulau Jawa dengan menggunakan software

Matlab 7.0 dari data satelit Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2.

I. 3. Batasan Masalah

Batasan masalah dari penelitian ini adalah :

1. Lokasi penelitian mengambil 6 titik daerah studi di wilayah perairan laut

Pulau Jawa yaitu di perairan laut sekitar Jakarta, Semarang, Surabaya,

Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi.


commit to user

3

2. Data satelit altimetri yang digunakan dalam jangka waktu 10 tahun yaitu data

dari tahun 2000 sampai tahun 2010.

3. Data yang digunakan adalah data dari satelit altimetri Topex/Poseidon,

Jason-1 dan Jason-2.

I.4. Tujuan Penelitian

Adapun untuk tujuan dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Mengolah data yang diperoleh dari satelit altimetri sehingga diperoleh data

sea level rise (SLR) untuk perairan laut pulau Jawa.

2. Mengetahui fenomena alam perubahan ketinggian permukaan air laut di

perairan laut pulau Jawa.

3. Dapat menganalisa tingkat kenaikan permukaan air laut di perairan laut

pulau Jawa per tahunnya dalam kurun waktu 10 tahun (2000 – 2010).

I. 5. Manfaat Penelitian

Kegunaan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Sebagai gambaran untuk studi – studi mengenai pemanfaatan teknologi satelit

altimetri.

2. Mendapatkan indikasi awal mengenai trend kenaikan muka laut di

beberapa wilayah perairan laut pulau Jawa.

3. Memberikan wawasan tentang pemanfaatan data satelit altimetri untuk

diterapkan bagi studi-studi fenomena kelautan pulau Jawa (seperti El Nino,

La Nina, Global Warming, dll).

I. 6. Sistematika Penulisan

Penulisan laporan Tugas Akhir (TA) ini mengikuti sistematika penulisan

sebagai berikut :

BAB I . Pendahuluan, bab ini berisi latar belakang Tugas Akhir (TA), tujuan,

manfaat pelaksanaan Tugas Akhir (TA), perumusan masalah, dan terdapat pula

sistematika penulisan laporan.


commit to user

4

BAB II . Tinjauan Pustaka, bab ini berisi tentang beberapa teori yang mendukung

proses pengolahan data kenaikan tinggi muka laut atau sea level rise (SLR) dari

satelit altimetri dan keterangan-keterangan yang dapat mempermudah pengertian

tentang beberapa istilah yang menyangkut sea level rise (SLR). Selain itu juga

terdapat teori tentang satelit altimetri yang bisa menyediakan informasi data satelit

altimetri.

BAB III. Metodologi Penelitian, dalam bab ini membahas tentang metode

pengolahan data dan keterangan yang mendukung pengolahan data tersebut.

BAB IV. Pembahasan, bab ini berisi tentang pembahasan hasil dan analisa dari

Tugas Akhir (TA) yang disesuaikan berdasarkan tujuan dari penulisan Tugas

Akhir (TA) ini.

BAB V . Penutup, pada bab ini memuat beberapa kesimpulan dan saran dari

seluruh uraian yang telah dibuat pada bab-bab sebelumnya.


commit to user

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II. 1. Gelombang Mikro

Di dalam sebuah atom, elektron bergerak dari tingkat energi tinggi ke

tingkat energi rendah sehingga akan menghasikan gelombang elektromagnet yang

mempunyai frekuensi dan panjang gelombang (Pain, 2005). Karena terjadi

perubahan kecepatan muatan listrik maka akan menimbulkan gelombang

elektromagnet. Spektrum gelombang elektromagnet dapat diklasifikasi menurut

panjang gelombang dan frekuensinya, salah satu jenis spektrum gelombang

elektromagnet yaitu gelombang mikro. Gelombang ini tidak dapat dilihat oleh

mata manusia karena mata manusia hanya peka terhadap radiasi elektromagnetik

kira – kira 4 x 1014 – 7,5 x 1014 Hz yaitu cahaya tampak. Dalam spektrum

elektromagnet, gelombang mikro mempunyai frekuensi pada rentang 0,3 – 300

GHz antara gelombang inframerah dan gelombang radio. (J. Anwar et al, 2011).

Gelombang mikro memiliki panjang gelombang yang berorde beberapa sentimeter

dan frekuensi yang mendekati frekuensi resonansi alami molekul air dalam zat

padat dan cairan (Tipler, 2001).

Gambar 2.1. Spektrum gelombang elektromagnet (Pain H.J ,2005)

Dalam teknologi satelit altimetri sinyal yang dipancarkan untuk

mengetahui fenomena lautan oleh pemancar pada satelit altimetri merupakan

gelombang mikro. Gelombang mikro tersebut dipancarkan oleh satelit altimetri

5


commit to user

6

dan dipantulkan oleh lautan kemudian gelombang hasil pemantulan diterima

kembali oleh satelit altimetri. Frekuensi dalam gelombang mikro yang digunakan

oleh satelit altimetri dapat dilihat pada Gambar 2.2:

Gambar 2.2. Panjang gelombang dan frekuensi gelombang elektromagnet(CNES & CLS, 2010)

Adapun gelombang mikro yang digunakan yaitu (CNES & CLS, 2010):

1. Ku band (13.6 GHz)

Ku band merupakan frekuensi gelombang mikro yang paling sering

digunakan (digunakan untuk Topex/Poseidon, Jason-1, Envisat, ERS, dll).

Penggunaan bandwidth frekuensi ini sesuai dengan aturan internasional untuk

aplikasi khusus, frekuensi ini peka terhadap gangguan atmosfer, dan gangguan

elektron ionosfer.

2. C band (5.3 GHz)

C band dikenal lebih peka daripada Ku band untuk gangguan ionosfer, dan

kurang peka terhadap efek air di atmosfer. Fungsi utamanya adalah untuk

memungkinkan koreksi ionosfer dalam pengukuran bersama dengan Ku band.


commit to user

7

3. S band (3.2 GHz)

S band juga digunakan dalam pengukuran bersama dengan Ku band, untuk

alasan yang sama seperti C band.

4. Ka band (35 GHz)

Sinyal frekuensi Ka band memungkinkan pengamatan yang lebih baik

pada es, hujan, zona pesisir, daratan (hutan, dll) dan gelombang tinggi. Karena

peraturan internasional yang mengatur penggunaan bandwidth gelombang

elektromagnetik, pada frekuensi ini tersedia bandwidth yang lebih besar

dibandingkan untuk frekuensi yang lainnya, sehingga memungkinkan resolusi

yang lebih tinggi, terutama di dekat pantai. Frekuensi ini juga terpantul lebih baik

di atas es. Namun, karena kepekaan terhadap air atau uap air di troposfer yang

tinggi, yang berarti bahwa tidak ada hasil pengukuran yang dihasilkan ketika

tingkat hujan lebih tinggi dari 1,5 mm3/jam.

5. Dual-frequency altimeters

Menggunakan dua frekuensi adalah cara untuk memperkirakan jumlah

elektron pada ionosfer dan untuk memperkiraan tingkat hujan.

II. 2. Pemantulan Gelombang

Jarak antara dua nilai puncak gelombang yang berurutan (gelombang

transversal) atau jarak dari dua bagian pemampatan gelombang yang berurutan

(gelombang longitudinal) disebut panjang gelombang (λ). Waktu yang dibutuhkan

untuk menempuh satu gelombang penuh atau waktu yang ditempuh sepanjang

gelombang tersebut disebut periode (T). Sehingga hubungan antara panjang

gelombang dengan periode ini adalah :

= . ( 2.1 )

Sebuah gelombang datang dengan frekuensi sudut ω, merambat pada

medium 1 searah dengan sumbu x positif mendekati bidang batas dari arah kiri,

seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.3. (Supriyanto, 2007).


commit to user

8

Gambar 2.3. Arah gelombang pada batas dua medium yang berbeda (Supriyanto, 2007)

Pada Gambar 2.3 diperlihatkan x merupakan bidang batas antara dua

medium yang berbeda dan y merupakan garis normalnya. Gelombang yang tiba

pada bidang batas tersebut pada umumnya akan mengalami pemantulan dan

pembiasan. Andaikan gelombang datang dan gelombang pantul masing – masing

diungkapkan oleh gelombang datar sebagai berikut (Tjia, 1994):

Ei( , ) = ( ) ( 2.2 )

Bi( , ) = ( ) ( 2.3 )

dimana,

v = cepat rambat gelombang

k = bilangan gelombang

ω= frekuensi sudut

t = waktu

x = jarak

E= medan listrik

B= medan magnet

Saat bertemu bidang batas, akan terbentuk

E' ( , ) = ′ ( ′ ) ( 2.4 )

E1

B1

k1

k’1

B’1

E’1

y

x

θ1

θ’1


commit to user

9

B'1( , ) = ′ ( ′ ) ( 2.5 )

dan diperoleh,

= ′ = / ( 2.6 )

= ′ ′ ( 2.7 )

dari kedua persamaan 2.6 dan 2.7 diatas diperoleh persamaan 2.8 yang berlaku

hukum fisika seperti halnya cahaya yakni hukum pemantulan (hukum Snellius)

dimana sudut datang ( ) sama dengan sudut pantul ( ′ ).

= ′ ( 2.8 )

II. 3. Prinsip Dasar Satelit Altimetri

Satelit altimetri merupakan salah satu teknologi yang terus dikembangkan

sampai saat ini untuk mengetahui dan mendapatkan data permukaan laut serta

fenomenanya. Satelit altimetri mempunyai jangkauan hampir seluruh bumi ini

merupakan gabungan dari teknik radar (mengukur jarak vertikal satelit dengan

permukaan laut) dan teknik penentuan posisi teliti ( orbit ). Satelit altimetri

mengirimkan pulsa radiasi dan mengukur interval waktu antara perambatan

gelombang radar yang dipancarkan satelit dan gelombang radar yang dipantulkan

oleh permukaan laut, kemudian diterima kembali oleh satelit sehingga ketinggian

permukaan laut dapat diketahui. Hasil pengukuran ini disebut jarak altimeter, nilai

R’ menyatakan suatu ketinggian satelit di atas permukaan laut. Seperti yang

ditunjukkan oleh persamaan di bawah ini (Fu and Cazenave, 2001).

R = R’ - ∑∆Rj ( 2.9)

dimana,

R’ : merupakan jarak satelit dengan permukaan laut yang dihitung berdasarkan

kecepatan cahaya dengan mengabaikan refraksi.

∆Rj : koreksi untuk berbagai komponen pembiasan atmosfer, penyebaran

elektromagnetik dan mean sea level.


commit to user

10

Gambar 2.4. Satelit Altimetri (Fu and Cazenave , 2001)

Dikarenakan muka air laut yang selalu dinamis, pengukuran tidak sebatas

pada satu titik namun didapat dari hasil rerata nilai dari area footprint sinyal.

Dengan asumsi refraksi pada kecepatan cahaya diabaikan, maka persamaan

berikut menggambarkan jarak yang ditempuh sinyal satelit (Chelton et al dalam

Fu dan Cazenave, 2001).

= ∆ − − − − ( 2.10 )

dimana,

d = jarak yang ditempuh sinyal antara satelit menuju permukaan air laut

c = cepat rambat gelombang elektromagnet

Δt = interval waktu yang dibutuhkan gelombang untuk perjalanan dari satelit

ke permukaan laut kembali lagi ke satelit

Wtrop = koreksi troposfer elemen basah (Wet Troposphere Correction)

Dtrop = koreksi troposfer elemen kering (Dry Troposphere Correction)

hiono = koreksi ionosfer (Ionosphere Correction)

hem = koreksi elektromagnet (Electromagnetic Correction)


commit to user

11

Jika tinggi satelit terhadap bidang referensi ellipsoida adalah H, dan jarak

antara muka laut dan satelit adalah R, maka h merupakan perbedaan muka laut

dengan bidang referensi ellipsoida sehingga diperoleh persamaan sebagai berikut :

h = H – d ( 2.11 )

Penentuan ketelitan dari tinggi orbit H merupakan bagian dari penentuan

tinggi muka laut h. Ketelitian dari H dan d belum cukup untuk aplikasi yang

berkaitan dengan oseanografi. Tinggi permukaan air laut h pada persamaan 2.11

masih merupakan tinggi terhadap permukaan bidang referensi ellipsoida yang

masih dipengaruhi oleh efek geofisika sehingga masih diperlukan koreksi. Tinggi

muka laut (sea surface height) dipengaruhi oleh undulasi geoid terhadap bidang

ellipsoida (hg), variasi tinggi pasang surut (hT) dan pengaruh permukaan laut

terhadap tekanan atmosfer (ha). Faktor tekanan udara mengindikasikan bahwa

setiap kenaikan tekanan 1 mbar pada atmosfer akan mengakibatkan turunnya

ketinggian permukaan air laut sebesar 1 cm. dengan begitu tinggi muka laut

dinamik dapat diestimasi menggunakan persamaan sebagai berikut (Handoko,

2004) :

= − − − − ( 2.12 )

Gambar 2.5. Koreksi – koreksi pada satelit altimetri (Fu and Cazenave , 2001)


commit to user

12

II. 4. Satelit Topex/Poseidon

Satelit Topex/Poseidon yang diluncurkan pada 10 Agustus 1992

merupakan hasil kerjasama antara badan antariksa Amerika NASA (National

Aeronatics and Space Administration) dengan badan antariksa Prancis CNES

(Centre National d’Etudes Spatiales). Dengan menggunakan sistem radar

altimetri, satelit mengukur ketinggian muka air laut untuk mempelajari perubahan

air laut di dunia (Fu et al, 1994). Satelit ini mempunyai sudut inklinasi orbit 66o,

dengan periode 1 kali mengelilingi bumi selama 10 hari. Tujuan utama dari misi

Topex/Poseidon adalah (Benada, 1997) :

1. Mengukur tinggi muka air laut untuk tujuan studi dinamika laut yang

mencakup hitungan rerata maupun variasi arus permukaan dan pasang surut

lautan secara global

2. Memproses, memverifikasi, dan mendistribusikan data Topex/Poseidon

beserta data geofisika lainnya kepada pengguna

3. Meletakkan pondasi bagi keberlanjutan program pengamatan sirkulasi laut

dan variasinya dalam jangka waktu yang panjang.

Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon digambarkan dalam tabel berikut

ini :

Tabel 2.1. Karakteristik dari satelit Topex/Poseidon (NASA & CNES, 1992)

Karakteristik Data

Design lifetime 3 tahun

Panjang x lebar 5,5 m x 2,8 m

Panel surya 8,7 m x 3,3 m

Power 2100 Watt

Massa 2500 kg

Tinggi referensi (ekuatorial) 1336 km

Periode satu lintasan orbit 9,9156 hari

Jarak antar lintasan pada ekuator 315 km

Kecepatan satelit di orbit 7,2 km/detik


commit to user

13

Satelit Topex/Poseidon memberikan data terakhirnya pada 4 Oktober 2005

pada cycle ke-481. Misi Topex/Poseidon berakhir secara resmi pada tanggal 18

Januari 2006 untuk kemudian dilanjutkan oleh satelit Jason-1. (Aviso CNES,

2010).

II. 5. Satelit Jason-1

Satelit Jason-1 yang diluncurkan pada tanggal 7 Desember 2001

merupakan hasil kerjasama antara Amerika dan Perancis yaitu badan antariksa

Amerika NASA (National Aeronatics and Space Administration) dan badan

antariksa Prancis CNES (Centre National d’Etudes Spatiales). Satelit Jason-1

adalah misi lanjutan dari satelit altimetri yang sangat sukses yaitu Topex/Poseidon

(Luthcke et al, 2003). Karakteristik serta tujuan yang sama dengan pendahulunya

yaitu untuk mengamati tinggi muka air laut secara global.

Berat sekitar 500 kilogram, Jason-1 hanya seperlima

berat Topex/Poseidon. Setelah peluncuran, Jason-1 akan memasuki orbit sekitar

10 sampai 15 kilometer (6 sampai 9 mil) di bawah ketinggian Topex/Poseidon,

satelit ini juga mempunyai sudut inklinasi orbit 66o. Selama beberapa minggu

berikutnya, Jason-1 akan menggunakan pendorong untuk menaikkan dirinya

menjadi sama dengan ketinggian orbit Topex/Poseidon, dan kemudian bergerak di

belakang pendahulunya. (NASA, 2001).

Semua instrumen yang ada di satelit ini sama dengan yang berasal dari

Topex/Poseidon tetapi beratnya lebih ringan dan lebih hemat energi. Orbitnya pun

tidak berubah dibandingkan dengan Topex/Poseidon sehingga melanjutkan

akuisisi pengukurannya (NASA, 2001). Karakteristik dari satelit Jason-1

digambarkan dalam tabel berikut ini :


commit to user

14

Tabel 2.2. Karakteristik dari satelit Jason-1 (NASA, 2001)

Karakteristik Data


Ukuran 95,4 cm x 95,4 cm x 100 cm

Panel surya 2 buah 1,5 m x 0,8 m

Power 450 Watt

Massa 500 kg




Kecepatan di orbit 7,2 km/detik

Mengamati variasi lautan global merupakan misi utama dari Jason-1.

Orbit dari Jason-1, yang identik dengan Topex/Poseidon, dapat mencakup 90%

dari seluruh lautan di dunia setiap 9,9156 hari. Dalam klimatologi dan prediksi

iklim data altimetrik sangat dibutuhkan dalam mempelajari dan memprediksi

iklim, pada fenomena-fenomena seperti El Nino dan La Nina.

II. 6. Satelit Jason-2

Satelit Jason-2 yang diluncurkan pada tanggal 20 Juni 2008 yang

mempunyai misi yang sama dengan pendahulunya Jason-1 yaitu untuk

mengamati tinggi muka air laut secara global. Orbit dari satelit ini sama dengan

orbit Jason-1 sehingga kedua satelit ini bekerja secara tandem atau bekerja

bersama dalam 1 orbit. Periode 1 kali mengelilingi bumi yaitu 10 hari. Instumen

yang terdapat pada Jason-2 pada dasarnya sama dengan instrumen yang terdapat

pada Jason-1 hanya lebih diperbarui teknologinya. Karakteristik dari satelit

Jason-2 digambarkan dalam tabel berikut ini :


commit to user

15

Tabel 2.3. Karakteristik dari satelit Jason-2 (NASA, 2008)

Karakteristik Data


Ukuran 100 cm x 100 cm x 370 cm

Panel surya 2 buah 1,5 m x 0,8 m

Power 620 Watt

Massa 505 kg




Kecepatan di orbit 7,2 km/detik

II. 7. Koreksi pada Pengukuran Satelit Altimetri

Dalam proses pengukuran satelit altimetri masih dipengaruhi oleh

beberapa gangguan atau noise yang terjadi pada atmosfer maupun pada

permukaan bumi. Hal tersebut tidak dapat dihindari dan harus dihilangkan. Oleh

karena itu dibutuhkan koreksi untuk mengeliminasi gangguan tersebut. Koreksi

yang digunakan pada pengukuran satelit altimetri antara lain (NASA & CNES,

2003):

1. Koreksi Troposfer

Koreksi pada media rambat perlu dilakukan karena adanya gangguan

selama gelombang melewati atmosfer. Pada koreksi troposfer ini meliputi koreksi

troposfer kering (dry troposphere correction) dan koreksi troposfer basah (wet

troposphere correction). Kecepatan rambat sinyal diperlambat oleh gas dan

jumlah uap air di troposfer. Gas kering memberikan kontribusi kesalahan

perhitungan ketinggian mendekati konstan yaitu sekitar -2,3 m. Uap air pada

troposfer bervariasi dan tidak bisa diprediksi, memberikan kesalahan perhitungan

ketinggian -6 cm sampai -40 cm. Namun kesalahan tersebut dapat dikoreksi,

rentang koreksi troposfer kering berdasarkan perhitungan tekanan dikalikan


commit to user

16

dengan -2,277 mm/mbar. Adapun persamaan dari koreksi troposfer kering

ditunjukkan oleh persamaan dibawah ini (NASA & CNES, 2003):

dry corr = -2,277. Patm . (1 + 0,0026 . cos(2 phi)) (2.13)

Dimana Patm adalah tekanan pada atmosfer dalam mbar, phi merupakan

lintang dan koreksi troposfer kering dalam mm. Uap air juga mempengaruhi

jalannya sinyal di troposfer. Untuk mengoreksi gangguan tersebut dengan

memperkirakan pengukuran uap air dengan frekuensi 22,2356 GHz. Pada Jason-1

Microwave Radiometer (JMR) menggunakan frekuensi 23,8 GHz untuk

mengukur pengaruh uap air di troposfer, sedangkan 18,7 GHz digunakan untuk

mengurangi pengaruh kecepatan angin dan 34 GHz mengurangi pengaruh

atmosfer lainnya (pengaruh mendung).

2. Koreksi Ionosfer

Kecepatan rambat sinyal di ionosfer juga diperlambat oleh adanya

pengaruh besarnya kerapatan elektron bebas pada ionosfer di bumi yang sering

disebut Total Electron Content (TEC). Besarnya densitas elektron dan ion bebas

pada lapisan ionosfer ini bergantung pada besarnya intensitas radiasi matahari

serta densitas gas pada lapisan tersebut (Abidin, 2001). Untuk mempekecil

pengaruhnya maka perlu koreksi ionosfer dengan menggunakan sinyal Ku band

dengan frekuensi 13,575 GHz sehingga diperoleh koreksi sebesar ± 0,5 cm.

(NASA & CNES, 2003)

3. Pembiasan Gelombang Laut (Sea State Bias)

Bias ini dikarenakan bentuk dan tinggi muka air laut yang selalu bergerak

dan sangat heterogen. Sehingga gelombang laut dapat menghamburkan sinyal

yang dipancarkan oleh satelit. Untuk mengoreksi adanya pembiasan gelombang

laut digunakan sinyal Ku band dan C band yang dipancarkan, koreksi akibat

pengaruh gelombang air laut sekitar 1-2 cm (NASA & CNES, 2003).

4. Efek Pasang Surut

Efek pasang surut (pasut) sangat mempengaruhi dalam pengambilan data

sea surface height (SSH). Efek pasang surut terdiri dari geocentric ocean


commit to user

17

tide/pasut lautan (GOT), load tide, solid earth tide/pasut daratan (SET) and the

pole tide/pasut kutub (PT). secara keseluruhan efek pasang surut dapat dihitung

melalui persamaan dibawah ini (NASA & CNES, 2003) :

Tide Effect = GOT+SET+PT (2.14)

5. Efek Inversi Barometer

Tekanan atmosfer yang dapat naik ataupun turun dapat mempengaruhi

dalam proses pengambilan data. Dimana pengaruh tersebut ketika tekanan naik 1

mbar maka mempengaruhi kenaikan permukaan air laut 1 cm. sehingga inversi

barometer dapat dihitung melalui persamaan (NASA & CNES, 2003) :

IB= -9,948 (P_atm - P) (2.15)

Dimana faktor skala 9,948 adalah nilai empiris, P_atm nilai tekanannya dan P

nilai tekanan rata – rata.

II. 8. Mean Sea Level dan Geoid

Fenomena kenaikan muka laut dapat dipresentasikan dengan mean sea

level (MSL). MSL ini merupakan permukaan air laut yang dianggap tidak

dipengaruhi oleh keadaan pasut dan biasanya ditentukan melalui pengamatan

kedudukan air laut secara kontinyu. Umumnya MSL digunakan untuk referensi

nol bagi komponen pasut serta merupakan acuan standar bagi elevasi daratan

ketinggian titik – titik diatas permukaan bumi (Widiayanti, 2009).

Geoid merupakan garis menyerupai bentuk asli permukaan bumi yang

sebenarnya bumi tidak bulat sempurna. Untuk mempermudah dalam pengamatan

ketinggian muka laut maka disepakati dibuat garis acuan pada bumi yang disebut

garis referensi ellipsoid.


commit to user

18

Gambar 2.6. Geoid dan elipsoid (Fraczek, 2003)

II. 9. Sea Surface Height (SSH) dan Sea Level Anomaly (SLA)

Sea Surface Height (SSH) adalah tinggi (atau topografi atau relief) dari

permukaan laut. Setiap hari, SSH yang paling jelas dipengaruhi oleh gaya pasang

surut dari bulan dan matahari terhadap bumi. Selama rentang waktu lebih lama,

SSH dipengaruhi oleh sirkulasi laut.

Sea Level Anomaly (SLA) didefinisikan sebagai tinggi permukaan laut di

atas permukaan geofisik dikurangi efek pasang surut dan inverse barometer

(pengaruh tekanan atmosfer) (NASA & CNES, 2003).

SLA = SSH – permukaan geofisik – koreksi ( 2.16 )

Permukaan geofisik dapat berupa geoid ataupun mean sea surface (MSS).

Koreksi digunakan untuk mengkoreksi terjadinya kesalahan dalam pengambilan

data. Koreksi tersebut dapat berupa efek pasut, inversi barometer, koreksi

topografi, dll.


commit to user

19

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III. 1. Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Penelitian ini dilaksanakan selama 5 bulan dari tanggal 2 September 2010

sampai 20 Januari 2011. Lokasi penelitian ini mengambil 6 titik daerah studi di

wilayah perairan laut pulau Jawa, yaitu :

Tabel 3.1. Lokasi Penelitian sea level rise

Lokasi Penelitian Posisi Geografis Pass yang digunakanPerairan Jakarta 5o - 5,5o LS dan 106o - 106,5o BT 229 dan 242Perairan Semarang 6o - 6,5o LS dan 109o - 109,5o BT 64Perairan Surabaya 6,5o - 7 o LS dan 112o - 112,5o BT 140Perairan Pangandaran 8 o - 8,5o LS dan 108o - 108,5o BT 51Perairan Jogjakarta 8o - 8,5o LS dan 109,5o - 110o BT 64Perairan Prigi 8,5o - 9o LS dan 111o - 111,5o BT 127

Gambar 3.1. Lokasi Penelitian analisa sea level rise

III. 2. Peralatan Penelitian

Pada penelitian ini digunakan peralatan sebagai berikut:

1. Seperangkat komputer / PC

2. Perangkat lunak Matlab 7.0 digunakan sebagai konversi serta pengolahan

data.

3. Perangkat lunak pendukung: Microsoft Excel 2007 dan Origin 8.

242 064 140

229 051

127

19


commit to user

20

III. 3. Bahan Penelitian

Penelitian ini menggunakan data Sea Level Anomaly (SLA) Monomission

yang diperoleh dengan cara mengunduh di salah satu server penyedia data satelit

altimetri yaitu di CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), Perancis dengan

alamat www.aviso.oceanobs.com. Data tersebut terdiri dari :

1. Data Topex/Poseidon tahun 2000-2002 (dari cycle 269 – cycle 364)

2. Data Jason-1 tahun 2002-2008 (dari cycle 20 – cycle 242)

3. Data Jason-2 tahun 2008-2010 (dari cycle 3 – cycle 87)

Sebagai data pembanding yaitu data pasang surut yang diunduh dari

www.vliz.be/vmdcdata/iode/blist.php, data pasang surut ini merupakan data dari

sensor pasang surut milik BAKOSURTANAL di Cilacap dan Prigi.

III. 4. Prosedur dan Pengumpulan Data

Prosedur kerja dalam penelitian ini dideskripsikan dalam diagram alir

seperti pada berikut:

Studi literatur

Penentuan lokasi penelitian

Pengolahan data SLA TOPEX/Poseidon

Persiapan

Pengolahan data SLA Jason-1

Pengolahan data SLA Jason-2

Pengumpulan data satelit Altimetri TOPEX/Poseidon,Jason-1 dan Jason-2

A


commit to user

21

Gambar 3.2. Diagram alir penelitian

Adapun penjelasan dari diagram di atas adalah sebagai berikut :

1. Persiapan

Persiapan ini meliputi persiapan perangkat yang dibutuhkan untuk

pengolahan. Pencarian buku referensi yang terkait dengan penelitian ini. Serta

meng-install perangkat lunak yang digunakan.

2. Tahap Identifikasi Awal

Dilakukan studi literatur yang terkait dan menentukan lokasi perairan laut

pulau Jawa yang akan diambil data satelit altimetrinya. Diperoleh 6 lokasi

penelitian, 3 titik di utara pulau Jawa dan 3 titik di selatan pulau Jawa. Adapun

keenam lokasi tersebut adalah di Jakarta, Semarang, Surabaya, Pangandaran,

Jogjakarta dan Prigi. Pada tahap ini dilakukan juga penentuan posisi lintang dan

bujur untuk 6 daerah penelitian dengan luasan 0,5ox 0,5o dimana pada luasan

tersebut berada pada jalur (track) satelit.

3. Tahap Pengumpulan Data

Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data yang berupa data satelit

altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2 dari tahun 2000-2010. Data

didapat dengan cara download dari server penyedia data satelit tersebut.

Diperoleh Sea Level Rise di 6 lokasi perairan laut pulau Jawa

Laporan

Visualisasi Sea Level Rise 6 lokasiperairan laut pulau Jawa

A

Analisa grafik Sea Level Riseperairan Pulau Jawa


commit to user

22

Topex/poseidon untuk data SLA tahun 2000-2002, Jason-1 untuk data SLA tahun

2002-2008 dan Jason-2 untuk data SLA tahun 2008-2010.

4. Tahap Pengolahan Data

Tahapan ini merupakan tahapan utama yang dilakukan untuk pemrosesan

data agar mendapatkan hasil pada penelitian ini. Data sea level anomaly (SLA)

merupakan hasil perhitungan yang telah dihitung oleh Aviso Altimetry, sehingga

nilai SLA telah dikoreksi oleh koreksi – koreksinya.

Adapun flowchart pemrograman pada penelitian ini sebagai berikut :

Gambar 3.3. Diagram alir pemrograman

ya

Ekstraksi data dan konversi data

Pemfilteran data berdasarkan lokasi penelitian

Data telah sesuai lokasi penelitian

Data satelit telah terfilter

Nilai SLA per-cycle

Nilai SLA per bulan

tidak

Mulai

Data Satelit Altimetri (T/P, J1, J2)

Selesai

Visualisasi grafik kenaikan muka laut


commit to user

23

Data SLA yang telah didownload kemudian diekstraksi dan dikonversi

menggunakan Matlab. Data SLA masih dalam bentuk data dengan format network

common (.nc) sehingga masih perlu diekstraksi dan dikonversi ke dalam format

lain yang dapat dibaca datanya menggunakan Matlab. Program untuk

mengkonversi data tersebut dituliskan perintah untuk menjalankan toolbox yang

telah dipasang di Matlab. Adapun perintahnya adalah sebagai berikut :

b=ncdataset(a);

b.attributes % identitas data satelit

b.variables; % variabel data satelit

Kemudian untuk memperoleh data SLA yang sesuai dengan lokasi yang

telah ditentukan maka dilakukan pemfilteran data dengan luasan 0,5o x 0,5o.

Untuk pemilihan lokasinya yaitu :

Lokasi Penelitian Posisi GeografisPerairan Jakarta 5o - 5,5o LS dan 106o - 106,5o BTPerairan Semarang 6o - 6,5o LS dan 109o - 109,5o BTPerairan Surabaya 6,5o - 7 o LS dan 112o - 112,5o BTPerairan Pangandaran 8 o - 8,5o LS dan 108o - 108,5o BTPerairan Jogjakarta 8o - 8,5o LS dan 109,5o - 110o BTPerairan Prigi 8,5o - 9o LS dan 111o - 111,5o BT

Pemfilteran ini dengan menambahkan perintah pada Matlab saat

melakukan konversi data. Pada proses pemfilteran ini menggunakan sistem index

dalam memilih data yang diinginkan. Sehingga data yang diinginkan akan diberi

tanda 1 dan yang diabaikan diberi tanda 0. (Valentine, 2010). Perintah peng-

index-an seperti dibawah ini :

indA= x(:,1)>=106 & x(:,1)<=106.5

Selanjutnya dilakukan proses pembacaan tanggal pada cycle dan pass yang

digunakan pada cycle/pass locator yang ada di www.aviso.oceanobs.com.

Sehingga pada cycle ke n dan pass ke n dapat diketahui pada tanggal berapa data


commit to user

24

tersebut diambil. Kemudian penggabungan data dari masing-masing satelit

sehingga menghasilkan nilai SLA dalam rentang 10 tahun. Kemudian nilai SLA

dihitung untuk mendapatkan rata-rata perbulan. Dari nilai SLA tiap bulan

tersebut dibuat plot grafik dan dihitung kenaikan tinggi muka air lautnya tiap

bulan untuk kemudian mendapatkan trend linier kenaikan tinggi muka air laut

dititik-titik tersebut selama 10 tahun. Untuk listing programnya dapat dilihat pada

lampiran dalam skripsi ini.

5. Tahap Analisa

Pada tahap ini dilakukan analisa hasil visualisasi dari 6 grafik lokasi

penelitian sehingga dapat diketahui kecenderungan perubahan tinggi muka air laut

yang kemudian dapat dianalisa kenaikan tinggi muka air lautnya (sea level rise).

Analisa pola sea level anomaly (SLA) karena arus laut, El-Nino dan kesamaan

pola dalam satu wilayah. Serta korelasi grafik sea level rise (SLR) dengan data

pasang surut.

6. Laporan

Pada tahap ini dilakukan pembuatan laporan dari hasil penelitian yang

telah dilakukan.


commit to user

25

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV. 1. Hasil Penelitian

Dalam penelitian tugas akhir ini diperoleh beberapa hasil penelitian yang

didapatkan setelah melalui beberapa tahapan penelitian dan pengolahan data. Pada

proses konversi data satelit menggunakan toolbox nctoolbox yang telah dipasang

pada Matlab. Untuk menjalankannya dengan menulis perintah

ncdataset(‘data satelit’) pada Matlab. Dengan begitu data dapat

ditampilkan pada Matlab, untuk menampilkan keterangan datanya dengan menulis

perintah ncdataset.attributes. Sedangkan untuk menampilkan variabel

datanya dengan menuliskan perintah ncdataset.variables sehingga kita

dapat memilih variabel yang mana yang akan digunakan.

Pada tahap pemfilteran data perintah yang digunakan yaitu dengan metode

indeks data sehingga data dengan koordinat geografis yang diinginkan akan

ditandai dengan nilai 1 sedangkan yang tidak diinginkan akan ditandai dengan

nilai 0 yang nantinya data tersebut akan dihilangkan. Dimana dalam penelitian ini

pemfilteran datanya menggunakan luasan 0,5o x 0,5o. Contoh perintah

programnya seperti di bawah ini :

% pangandaran

inda=x(:,1)>=108 & x(:,1)<=108.5 & x(:,2)>=-8.5 & x(:,2)<=-8

& isfinite(x(:,3));

f=x(inda,:);

Data yang telah terfilter menghasilkan nilai sea level anomaly (SLA)

setiap cycle (periode 10 hari) untuk dapat mengetahui pola kenaikan muka air

lautnya (sea level rise), maka data tersebut diolah menjadi data SLA bulanan

terlebih dahulu. Waktu pada data SLA merupakan waktu satelit sehingga data

waktu satelit harus diubah ke dalam format kalender atau tanggal - bulan - tahun

(dd-mm-yyyy). Pengubahan waktu tersebut berdasarkan perhitungan waktu satelit

yang beroperasi yang berkelanjutan dimulai dari waktu satelit Topex/Poseidon

bulan Agustus 1992. Setelah semua data menjadi data SLA bulanan maka data

25


commit to user

26

tersebut dibuat visualisasi grafiknya sehingga membentuk pola sea level rise

(SLR). Berikut ini grafik hasil analisis dan pengolahan data sea level anomaly

(SLA) dari 6 daerah penelitian :

Gambar 4.1. Sea level rise Jakarta periode 2000-2010

Gambar 4.2. Sea level rise Surabaya periode 2000-2010

2,50 ± 0,24 mm/tahun

2,72 ± 0,19 mm/tahun


commit to user

27

Gambar 4.3. Sea level rise Semarang periode 2000-2010

Gambar 4.4. Sea level rise Pangandaran periode 2000-2010

2,16 ± 0,20 mm/tahun

0,71 ± 0,33 mm/tahun


commit to user

28

Gambar 4.5. Sea level rise Jogjakarta periode 2000-2010

Gambar 4.6. Sea level rise Prigi periode 2000-2010

IV. 2. Pembahasan

IV. 2. 1. Trend Linier Sea Level Rise di Laut Pulau Jawa

Penelitian yang berjudul ”Analisa Sea Level Rise dari Data Satelit

Altimetri Topex/Poseidon, Jason-1 dan Jason-2 di Perairan Laut Pulau Jawa

Periode 2000 – 2010 “ ini mempunyai beberapa tujuan utama, diantaranya yaitu:

mengolah data yang diperoleh dari satelit altimetri sehingga diperoleh data sea

0,91 ± 0,38 mm/tahun

1,30 ± 0,38 mm/tahun


commit to user

29

level rise (SLR) untuk perairan laut pulau Jawa, mengetahui fenomena alam

perubahan ketinggian permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa serta dapat

menganalisa tingkat kenaikan permukaan air laut di perairan laut pulau Jawa per

tahunnya dalam kurun waktu 10 tahun (2000 – 2010).

Penelitian ini menggunakan data Sea Level Anomaly (SLA) Monomission

yang diperoleh dengan cara mengunduh di salah satu server penyedia data satelit

altimetri yaitu di CNES (Centre National d’Etudes Spatiales), Perancis dengan

alamat www.aviso.oceanobs.com.

Berdasarkan dari grafik sea level rise yang dihasilkan pada penelitian ini

diperoleh nilai kenaikannya dalam satuan mm/tahun. Pada penelitian ini nilai sea

level rise dapat dibagi menjadi 2 kelompok daerah penelitian, yaitu bagian

perairan utara pulau Jawa dan bagian perairan selatan pulau Jawa. Nilai sea level

rise ini diperoleh dari perhitungan trendline pada grafik. Nilai trendline tersebut

berasal dari nilai sea level rise yang diperoleh berdasarkan luasan area yang sama

yaitu 0,5o x 0,5o dengan periode dari tahun 2000 sampai dengan tahun 2010. Nilai

trend linier ini menunjukkan tingkat kenaikan muka air laut dalam setiap

tahunnya. Untuk perairan utara pulau Jawa dihasilkan sea level rise dari grafik

seperti berikut :

Tabel 4.1. Sea level rise perairan utara pulau Jawa

Lokasi pemantauan Trendline (mm/thn)

Jakarta 2,50 ± 0,24

Semarang 2,16 ± 0,20

Surabaya 2,72 ± 0,19

Rata-rata 2,46 ± 0,21

Sedangkan untuk perairan selatan pulau Jawa dihasilkan sea level rise dari

grafik seperti berikut :


commit to user

30

Tabel 4.2. Sea level rise perairan selatan pulau Jawa

Lokasi pemantauan Trendline (mm/thn)

Pangandaran 0,71± 0,33

Jogjakarta 0,91± 0,38

Prigi 1,30± 0,38

Rata-rata 0,97± 0,36

Pada Tabel 4.1 menunjukkan nilai kenaikan muka air laut di perairan utara

pulau Jawa yang terdiri dari perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya.

Berdasarkan dari ketiga data tersebut dapat dihasilkan nilai sea level rise rata –

rata sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun. Sedangkan pada Tabel 4.2 menunjukkan nilai

kenaikan muka air laut untuk perairan selatan pulau Jawa yang terdiri dari

perairan Pangandaran, Jogjakarta dan Prigi. Berdasarkan dari ketiga data tersebut

dihasilkan nilai sea level rise rata – rata sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Nilai

kenaikan tersebut menunjukkan nilai sea level rise untuk perairan bagian selatan

pulau Jawa dalam periode 2000 - 2010.

Pada penelitian ini diperoleh grafik yang terdapat kesamaan pola naik

turun grafik sea level rise-nya yang dapat menunjukkan bahwa suatu daerah satu

dengan daerah yang lain masih berada pada suatu wilayah perairan yang sama.

Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.7 dan Gambar 4.8. Dimana terdapat

kemiripan pola sea level rise di perairan Jakarta, Semarang dan Surabaya yang

dapat menunjukkan bahwa ketiga daerah penelitian tersebut merupakan dalam

suatu wilayah perairan laut yang sama. Ketika nilai sea level anomaly (SLA) pada

salah satu daerah tersebut mengalami penurunan, maka daerah yang lainnya juga

mengalami penurunan nilai. Sehingga nilai trendline pada ketiga daerah penelitian

di bagian utara juga hampir sama seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 4.1.

Demikian juga terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Pangandaran,

Jogjakarta dan Prigi juga menunjukkan bahwa ketiga daerah penelitian tersebut

merupakan dalam suatu wilayah perairan laut yang sama. Ketika nilai sea level

anomaly (SLA) di Pangandaran mengalami kenaikan, maka daerah yang lainnya

seperti di Jogjakarta dan Prigi juga mengalami kenaikan nilai SLA-nya. Nilai


commit to user

31

SLA-nya pun juga mendekati sama, sehingga nilai trendline pada ketiga daerah

penelitian di bagian utara juga hampir sama seperti yang ditunjukkan oleh Tabel

4.2.

Gambar 4.7. Sea level rise utara pulau Jawa

Gambar 4.8. Sea level rise selatan pulau Jawa


commit to user

32

Nilai sea level rise yang dihasilkan dalam penelitian ini untuk wilayah

utara pulau Jawa sebesar 2,46 ± 0,21 mm/tahun dan di wilayah selatan pulau Jawa

sebesar 0,97 ± 0,36 mm/tahun. Hal ini masih terdapat perbedaan nilai sea level

rise pada penelitian yang dilakukan oleh Shinta (2009) yaitu di Laut Jawa sebesar

6,08 mm/tahun dan di Samudera Hindia sebesar 5,4 mm/tahun. Perbedaan ini

dikarenakan terdapat perbedaan kurun waktu data sea level rise-nya, kurun waktu

data dalam penelitian ini selama 10 tahun sedangkan pada penelitian yang

dilakukan oleh Shinta (2009) selama 3 tahun dari tahun 2002-2005. Dalam

Solomon et al (2007) menunjukkan bahwa nilai sea level rise dari tahun 1993 –

2003 di kawasan pulau Jawa dalam rentang 0 – 3 mm/tahun. Dengan begitu nilai

sea level rise dalam penelitian ini sesuai dengan nilai sea level rise yang

ditunjukkan oleh Solomon et al (2007).

IV. 2. 2. Keterkaitan antara Arus Laut Indonesia dan Sea Level Rise

di Perairan Laut Pulau Jawa

Arus laut (sea current) adalah gerakan massa air laut dari satu tempat ke

tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan

ke samping) (Stewart, 2008). Arus laut ini diakibatkan karena adanya perbedaan

tekanan, angin dan perbedaan densitas (Pariwono, 1998). Arus laut di Indonesia

ini sering disebut dengan istilah Arlindo. Arlindo adalah suatu sistem arus yang

menghubungkan Samudera Pasifik dengan Samudera Hindia yang disebabkan

karena adanya perbedaan tinggi paras air laut.

Gambar 4.9. Arus Laut Indonesia (www.ilmukelautan.com, 2011)


commit to user

33

Dengan adanya Arlindo ini sehingga akan mempengaruhi naik turunnya

tinggi permukaan air laut. Di perairan laut pulau Jawa Arlindo tadi mengalir dari

selatan selat Makasar menuju ke laut Jawa kemudian mengalir ke Samudera

Hindia. Arus laut yang melalui perairan di sekitar pulau Jawa ini mengakibatkan

bertambahnya level air laut di pulau Jawa. Sehingga hal ini merupakan faktor

yang mempengaruhi sea level rise di perairan laut pulau Jawa.

Terjadinya perbedaan nilai sea level rise antara sea level rise di perairan

utara pulau Jawa dan sea level rise di perairan selatan pulau Jawa ini juga

dipengaruhi oleh arus laut Indonesia. Massa air laut yang berasal dari selat

Makasar menuju Samudera Hindia ini telah berkurang karena arus laut tersebut

terhambat oleh pulau Jawa dan kepulauan di sekitar pulau Jawa. Sehingga arus air

laut tersebut hanya mengalir melalui celah – celah sempit selat di sekitar pulau

Jawa. Dengan begitu terdapat perbedaan nilai sea level rise antara kedua wilayah

penelitian. Dalam penelitian ini terdapat perbedaan nilai sea level rise seperti di

tunjukkan pada tabel di bawah ini :

Tabel 4.3. Perbedaan nilai sea level rise perairan utara pulau Jawa

dan sea level rise perairan selatan pulau Jawa

Wilayah perairan Trendline (mm/thn)

Utara pulau Jawa 2,46 ± 0,21

Selatan pulau Jawa 0,97 ± 0,36

Selisih 1,49

Berdasarkan Tabel 4.3 di atas diperoleh selisih sea level rise pertahun

antara perairan di utara pulau Jawa dan perairan di selatan pulau Jawa sebesar

1,49 mm/tahun. Dengan begitu laju kenaikan muka air laut di utara pulau Jawa

lebih cepat daripada laju kenaikan muka air laut di selatan pulau Jawa.

IV. 2. 3. Korelasi antara Data Satelit Altimetri

dan Data Pasang Surut

Dengan berkembangnya teknologi saat ini, untuk mendapatkan data sea

level rise (SLR) tidak hanya menggunakan sensor pasang surut yang di pasang di


commit to user

34

pantai tetapi juga menggunakan satelit altimetri. Teknologi satelit altimetri

mempunyai potensi yang bagus untuk melengkapi peralatan pasang surut

tradisional di pantai dalam memantau kenaikan permukaan air laut (Hassan,

2009). Sehingga dalam pembahasan ini akan dibandingkan data sea level

menggunakan satelit altimetri dengan data sea level menggunakan stasiun

pemantau pasang surut. Data satelit yang dibandingkan adalah yang berdekatan

dengan stasiun pemantau pasang surut.

Data pasang surut diperoleh dari data milik BAKOSURTANAL yang

diunduh melalui www.vliz.be/vmdcdata/iode/blist.php. Stasiun pasang surut yang

digunakan yaitu stasiun yang berada di Cilacap dan Prigi. Data pasang surut

tersebut dibandingkan dengan data satelit altimetri di Pangandaran dan Prigi. Data

pasang surut di Cilacap dibandingkan dengan data altimetri di Pangandaran, data

pasang surut menggunakan data di Cilacap karena letaknya masih berdekatan

dengan Pangandaran. Sedangkan data pasang surut di Prigi dibandingkan dengan

data altimetri di Prigi. Agar perbandingannya dapat dilihat maka data satelit

altimetri diambil dalam rentang antara tahun 2008 – 2010, hal ini dimaksudkan

untuk menyamakan data pasang surut yang hanya diperoleh dari tahun 2008 –

2010. Perbandingan kenaikan permukaan air laut tersebut dapat dilihat pada

gambar di bawah ini :

(a)


commit to user

35

(b)

Gambar 4.10. (a) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Prigi.

(b) Perbandingan sea level rise (SLR) data pasut dan data altimetri di Pangandaran.

Berdasarkan pada Gambar 4.10 diatas terdapat adanya korelasi antara data

altimetri dan data pasang surut, dimana terbentuk pola grafik yang sama, ketika

pada grafik pasang surut terjadi penurunan nilainya maka pada grafik altimetri

juga terjadi penurunan nilai. Sehingga dapat disimpulkan bahwa grafik altimetri

telah menunjukkan fenomena kenaikan muka laut di pulau Jawa dengan benar.

IV. 2. 4. Pengaruh Fenomena El - Nino dan La – Nina

terhadap Sea Level Rise di Perairan Laut Pulau Jawa

Fenomena El-Nino adalah peristiwa meningkatnya suhu air laut di

Samudera Pasifik sepanjang katulistiwa secara drastis dari nilai rata-ratanya dalam

jangka waktu tertentu. Pada kondisi normal suhu air laut mendekati 24oC

sedangkan pada saat terjadi El-Nino suhu air laut mencapai 28o - 30oC.


commit to user

36

Gambar 4.11. Fenomena El-Nino (Aviso CNES, 2010)

Sedangkan fenomena La-Nina merupakan kebalikan dari El-Nino dimana

suhu air laut di Samudera Pasifik sepanjang katulistiwa menurun secara drastis

dari nilai rata-ratanya dalam jangka waktu tertentu. Pada saat terjadi La-Nina suhu

air laut mencapai 19o - 22oC.

Gambar 4.12. Fenomena La-Nina (Aviso CNES, 2010)

Adanya fenomena El-Nino dan La-Nina tersebut menyebabkan perbedaan

tekanan pada suatu daerah di sekitar katulistiwa, dimana air laut yang mempunyai

suhu lebih tinggi akan bertekanan rendah sedangkan air laut yang mempunyai

suhu lebih rendah akan bertekanan tinggi. Hal tersebut akan menyebabkan

mengalirnya air laut dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi.

Dengan adanya fenomena tersebut akan menaikkan tinggi permukaan air laut pada

air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi.


commit to user

37

Karena letak Indonesia yang berada di daerah katulistiwa dan berdekatan

dengan Samudera Pasifik maka perairan Indonesia juga dipengaruhi oleh adanya

fenomena El-Nino dan La-Nina. Dalam hal ini khususnya untuk perairan laut di

sekitar pulau Jawa. Satelit Altimetri juga digunakan untuk mengamati terjadinya

fenomena ini. Menurut CNES dalam websitenya (www.aviso.oceanobs.com)

mengatakan bahwa satelit Altimetri telah terus melacak perubahan iklim terkait

laut di Samudera Pasifik, seperti El Nino (1992, 1994, 1997, 2002, 2004, 2006

dan 2009) dan dingin La Nina episode (1995,1996,1998,1999 dan 2007 ).

Pada tahun 2002 terjadi fenomena El-Nino dimulai pada awal bulan Juni

dan mulai meluas pada bulan September. Seperti ditunjukkan pada gambar di

bawah ini merupakan gambar terjadinya El-Nino pada bulan November 2002.

(CNES, 2010)

Gambar 4.13. Sea Surface Temperature Samudera Pasifik bulan November 2002

(Aviso CNES, 2010)

Pada Gambar 4.13 menunjukkan terjadi kenaikan suhu yang drastis (El-

Nino) pada bulan November 2002 di daerah katulistiwa pada posisi 180o – 280o

BT dengan kenaikan suhu sekitar 1,8o – 3oC dari suhu rata-ratanya. Dengan

adanya perbedaan suhu perairan di suatu daerah perairan seperti yang ditunjukkan

oleh Gambar 4.13 diatas hal ini juga mempengaruhi perbedaan ketinggian

permukaan air lautnya, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini :


commit to user

38

Gambar 4.14. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, November 2002

(Aviso CNES, 2010)

Gambar 4.14 menunjukkan kenaikan tinggi permukaan air laut pada

daerah yang sedang terjadi peristiwa El-Nino di katulistiwa pada posisi 180o –

280o BT. Namun terjadi penurunan permukaan air laut di Indonesia karena

perbedaan suhu di perairan Indonesia dengan suhu di Samudera Pasifik,

khususnya di lautan pulau Jawa. Seperti ditunjukkan pada grafik yang diperoleh

pada penelitian ini.

Gambar 4.15. Sea level rise utara pulau Jawa

El-Nino


commit to user

39

Pada grafik di atas dapat dilihat perkiraan penurunan tinggi muka air laut

pada bulan November 2002 di perairan laut utara pulau Jawa dan dibandingkan

dengan Gambar 4.14. Perbandingan antara grafik diatas dan Gambar 4.14

ditunjukkan oleh tabel di bawah ini :

Tabel 4.4. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di utara pulau Jawa dan SLA

dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)

Lokasi penelitian SLA (cm) SLA CNES (cm)

Jakarta -4 -5 – -10

Semarang -4 -5 – -10

Surabaya -9 -5 – -10

Fenomena El-Nino ini juga mempengaruhi ketinggian permukaan laut di

bagian selatan pulau Jawa. Di perairan bagian selatan pulau Jawa ini juga

mengalami penurunan ketinggian permukaan air laut. Hal tersebut dapat

ditunjukkan oleh gambar di bawah ini.

Gambar 4.16. Sea level rise selatan pulau Jawa

Pada grafik di atas dapat dilihat perkiraan penurunan tinggi muka air laut

kira-kira pada bulan November 2002 di perairan laut selatan pulau Jawa dan

El-Nino


commit to user

40

dibandingkan dengan Gambar 4.14. Perbandingan antara grafik diatas dan

Gambar 4.14 ditunjukkan oleh tabel di bawah ini :

Tabel 4.5. Perbandingan antara SLA hasil penelitian di selatan pulau Jawa dan

SLA dari Centre National d’Etudes Spatiales (CNES)

Lokasi penelitian SLA (cm) SLA CNES (cm)

Pangandaran -10 -10 – -15

Jogjakarta -11 -10 – -15

Prigi -12,5 -10 – -15

Demikian pula El-Nino juga terjadi pada tahun 2006 yang ditunjukkan

oleh Gambar 4.16 ditandai oleh tanda kotak. Fenomena El-Nino di samudera

Pasifik ini mempengaruhi nilai SLA di pulau Jawa terutama di selatan pulau Jawa.

Fenomena El-Nino ini ditunjukkan oleh data yang dihasilkan oleh CNES pada

Gambar 4.17. Sehingga penurunan SLA pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.16

tahun 2006 dapat dibandingkan dengan SLA pada gambar dibawah ini. Terjadi

penurunan nilai SLA yang drastis di selatan pulau Jawa, sama seperti pada

Gambar 4.16.

Gambar 4.17. Sea Level Anomaly Samudera Pasifik, Desember 2006

(Aviso CNES, 2010)

Berdasarkan Tabel 4.4 dan Tabel 4.5 diatas dapat dilihat bahwa nilai SLA

hasil penelitian mendekati nilai SLA dari CNES yang membuktikan bahwa

terjadinya fenomena El-Nino dan La-Nina mempengaruhi ketinggian permukaan


commit to user

41

air laut. Dimana El-Nino merupakan peningkatan suhu permukaan air laut secara

drastis di samudera Pasifik yang berdekatan dengan katulistiwa. Sedangkan La-

Nina merupakan kebalikan dari El-Nino. Dengan adanya pengaruh dari El-Nino

maupun La-Nina maka apabila salah satu fenomena tersebut muncul maka di

lautan pulau Jawa terjadi perubahan ketinggian permukaan air laut yang drastis.

Hal ini disebabkan karena terjadi perbedaan suhu permukaan laut di pulau Jawa

dengan suhu permukaan laut di samudera Pasifik, sehingga terjadi pula perbedaan

tekanannya yang mengakibatkan perubahan ketinggian permukaan air laut (sea

surface height). Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut dari suhu

yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi.


commit to user

42

BAB V

PENUTUP

V. 1. Kesimpulan

Dari penelitian ini diperoleh beberapa kesimpulan, diantaranya adalah

sebagai berikut:

1. Dari hasil penelitian muka laut telah terjadi fenomena sea level rise (SLR)

yang bervariasi. Diperoleh sea level rise di Jakarta sebesar 2,5 ± 0,24

mm/tahun, Semarang sebesar 2,16 ± 0,20 mm/tahun, Surabaya 2,72 ± 0,19

mm/tahun, Pangandaran 0,71 ± 0,33 mm/tahun, Jogjakarta 0,91 ± 0,38

mm/tahun dan Prigi 1,3 ± 0,38 mm/tahun. Dalam Solomon et al (2007)

menunjukkan bahwa nilai sea level rise dari tahun 1993 – 2003 di kawasan

pulau Jawa dalam rentang 0 – 3 mm/tahun. Dengan begitu nilai sea level rise

dalam penelitian ini sesuai dengan nilai sea level rise yang ditunjukkan oleh

Solomon et al (2007).

2. Terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Jakarta, Semarang dan

Surabaya yang menunjukkan bahwa ketiga daerah tersebut dalam suatu

wilayah perairan yang sama yaitu perairan laut utara pulau Jawa. Begitu juga

terdapat kemiripan pola sea level rise di perairan Pangandaran, Jogjakarta dan

Prigi yang juga menunjukkan bahwa ketiga daerah tersebut dalam suatu

wilayah perairan yang sama yaitu perairan laut selatan pulau Jawa.

3. Adanya korelasi antara data satelit altimetri dan data pasang surut yang

ditunjukkan oleh grafik perbandingan dimana pada grafik tersebut terdapat

kemiripan pola naik turun grafik. Hal ini menunjukkan bahwa grafik sea level

rise dari data altimetri telah menunjukkan fenomena kenaikan muka laut

dengan benar.

42


commit to user

43

4. Sea level rise di perairan laut pulau Jawa dipengaruhi oleh adanya fenomena

El-Nino dan La-Nina di Samudera Pasifik yang berdekatan dengan garis

katulistiwa. Hal ini terjadi karena perbedaan suhu air laut di Indonesia dengan

di Samudera Pasifik. Dimana air laut yang mempunyai suhu lebih tinggi akan

bertekanan rendah sedangkan air laut yang mempunyai suhu lebih rendah

akan bertekanan tinggi. Hal tersebut akan menyebabkan mengalirnya air laut

dari suhu yang lebih rendah ke yang bersuhu lebih tinggi. Dengan adanya

fenomena tersebut akan menaikkan tinggi permukaan air laut pada air laut

yang mempunyai suhu lebih tinggi.

V. 2. Saran

Dalam penelitian berikutnya terkait analisa sea level rise ini sebaiknya

dilakukan :

1. Visualisasi sea level rise dalam bentuk kontur 2 dimensi.

2. Perlu dilakukan kajian lebih lanjut mengenai kemungkinan adanya

fenomena-fenomena lain yang terjadi di lautan dan mempengaruhi perubahan

kedudukan muka laut, misalnya pengaruh suhu dan arus laut.

Documents

ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ALTIMETRI … · ANALISA SEA LEVEL RISE DARI DATA SATELIT ... konversi data dan pemfilteran sesuai dengan posisi lintang dan bujur daerah