Anomali cuaca dan iklim

					                          ANOMALI cuaca dan IKLIM di indonesia

                                               Oleh:

                                          Joko Wiratmo

                                Laboratorium Meteorologi Terapan

                                Kelompok Keahlian Sains Atmosfer

                                    Program studi Meteorologi

                              Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian

                                    Institut Teknologi Bandung

                       Jl. Ganesha 10 Bandung 40132, Jawa Barat, Indonesia

                                 Email: wiratmo@geoph.itb.ac.id



                                              Abstrak

Pada kondisi normal, cuaca dan iklim di Indonesia terutama dipengaruhi oleh monsoon. Pada kondisi
dimana terjadi penyimpangan dari kondisi normalnya, fenomena yang mempengaruhinya terutama
adalah El Nino dan La Nina, Dipole mode positif dan negatif, serta pemanasan global. Parameter
cuaca dan iklim yang paling mudah terlihat perubahannya akibat fenomena-fenomena ini adalah
curah hujan dan temperatur.

1. Pendahuluan

Anomali cuaca dan iklim adalah penyimpangan cuaca dan iklim dari kondisi normalnya atau rata-
ratanya pada selang waktu yang panjang yang umumnya berdampak tidak baik pada makhluk hidup
di bumi. Penyimpangan cuaca dan iklim ini antara lain adalah akibat El Nino dan La Nina, Dipole
Mode serta pemanasan global. Peristiwa El Nino berkaitan dengan anomali kemarau yang panjang
sedangkan La Nina berhubungan dengan anomali curah hujan tinggi sehingga berakibat banjir dan
tanah longsor di sebagian wilayah di tanah air. Dipole mode (+) dan (-) umumnya berhubungan
dengan curah hujan yang rendah dan tinggi di Sumatra/ bagian barat wilayah Indonesia. Dan,
pemanasan global berakibat pada anomali tinggi atau rendahnya curah hujan di tanah air. El Nino
berakibat meningkatnya lahan kekeringan beberapa kali lipat dari keadaan normal sedangkan La
Nina menyebabkan meningkatnya luas lahan terkena banjir sampai 4-5 kali lipat dari kondisi normal.
Tujuan dari tulisan ini adalah untuk menyajikan kondisi normal dan anomali cuaca dan iklim di
Indonesia: penyebab dan dampaknya.

2. Cuaca dan iklim normal di Indonesia

Indonesia terletak di sekitar ekuator yang diapit oleh dua benua (Asia dan Australia) dan dua
samudra yakni samudra Hindia dan Pasifik. Ditambah lagi wilayahnya yang berwujud kepulauan
(benua maritim) menyebabkan Indonesia merupakan wilayah cuaca dan iklim yang unik. Dua
sirkulasi yakni Hadley dalam arah meridional dan Walker dalam arah zonal berpadu dan
menyebabkan keragaman cuaca dan iklim yang tidak ada duanya di bumi ini. Posisi matahari yang
bergerak semu dari 23.5oLU ke 23.5oLS menyebabkan pengaruh monsoon sangat dominan
mempengaruhi cuaca dan iklim di Indonesia. Pengaruh topografi yang kompleks juga memegang
peranan penting dalam pembentukan cuaca dan iklim yang khas di suatu daerah. Angin lembah,
angin gunung, angin darat dan angin laut merupakan faktor-faktor tersebut. Seperti juga
dikemukakan oleh McBride (1992), fenomena meteorology yang berdampak pada cuaca dan iklim di
Indonesia selain yang telah disebut adalah osilasi 40-50 hari, osilasi selatan, surge dari laut China
selatan dan pantai barat Australia, dan transport debu/ haze. Di antara sekian banyak fenomena
meteorologi tersebut, monsoonlah yang paling utama (Wiratmo, 1993).




         Gambar 1. Kondisi air lautan Pasifik, termoklin dan perawanan saat kondisi normal

                 (sumber: http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el-nino-story.html)



Dari parameter cuaca dan iklim yang ada, curah hujan merupakan elemen iklim paling penting.
Berdasarkan pola hujannya, wilayah Indonesia dapat dibagi menjadi tiga wilayah yakni wilayah
dengan pola monsoonal, ekuatorial dan lokal. Pola monsoon dicirikan oleh distribusi curah hujan
bulanan berbentuk V dengan jumlah curah hujan musiman rendah pada bulan Juni, Juli atau Agustus
(ditunjukkan warna putih pada gambar 2 di bawah). Saat monsoon barat, curah hujannya berlimpah
(musim hujan) sedangkan pada saat monsoon timur jumlah curah hujannya sangat sedikit (musim
kemarau). Pola ekuatorial dicirikan oleh distribusi curah hujan bulanan dua kali maksimum
(berbentuk huruf M; ditunjukkan warna biru pada gambar 2). Jumlah curah hujan maksimum terjadi
setelah ekuinoks. Tempat di daerah ekuator seperti Padang dan Pontianak mempunyai pola ini.
Pengaruh monsoon di daerah ini kurang tegas dibanding dengan pengaruh insolasi pada waktu
ekuinoks. Jenis ketiga yakni pola curah hujan local (ditunjukkan warna merah pada gambar 2),
distribusi curah hujan bulanannya kebalikan dari jenis monsoon. Daerah Ambon adalah contoh
daerah yang                                                                           mempunyai
jenis pola ini.




      Gambar 2. Tiga pola curah hujan di Indonesia yakni pola monsoonal, ekuatorial, dan lokal

                                 (sumber: Tjasyono, Bayong, 1999)



3. Anomali cuaca dan iklim

Untuk wilayah Indonesia, anomali cuaca dan iklim banyak disebabkan oleh pengaruh fenomena di
samudra Hindia dan Pasifik serta pemanasan global. Anomali yang disebabkan pengaruh lokal
tampaknya tidak sangat dominan (?). Lebih baik kalau kita nyatakan bahwa anomali cuaca dan iklim
ini adalah akibat interaksi yang sangat kompleks antara fenomena global, regional dan lokal.
Pengaruh fenomena di samudra Pasifik yang dimaksud adalah pengaruh El Nino dan La Nina, dan
fenomena di samudra Hindia adalah Dipole mode positif dan negatif.
3.1 El Nino dan La Nina




                    Gambar 3. Kondisi air laut dan perawanan pada saat El Nino

                (sumber: http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el-nino-story.html)



Fluktuasi slope permukaan laut di Pasifik tropis dicirikan oleh kuat lemahnya angin pasat. Pada
kondisi normal tiupan kuat dari angin pasat tenggara dalam rentang waktu yang panjang
menyebabkan akumulasi massa air panas di Pasifik barat. Tingginya temperatur permukaan laut
mengefektifkan aktivitas konveksi di daerah ini dan sekitarnya sehingga banyak terjadi hujan. Pada
tahun-tahun tertentu dimana tiupan angin pasat tenggara ini melemah, massa air panas yang
terakumulasi di Pasifik yang panas akan bergerak ke timur. Dalam perjalanannya arus balik ekuator
ini bertemu dengan arus panas yang berasal dari Ekuador dan mengalami percampuran di daerah
pantai Peru. Anomali temperatur permukaan laut di perairan Peru akibat percampuran massa air
panas ini menyebabkan konveksi di daerah ini kuat dan curah hujan meningkat tajam. Kembalinya
massa air panas dalam jumlah besar dalam waktu singkat secara tidak langsung dapat menjelaskan
tidak adanya massa air dingin di sepanjang perairan Peru dan temperatur permukaan laut perairan
daerah pantai menjadi sangat tinggi. Penelitian membuktikan bahwa variasi temperatur permukaan
laut di perairan Peru berhubungan dengan variasi global temperatur permukaan laut Pasifik tropis
yang mengakibatkan pergeseran daerah konveksi kuat di atas wilayah maritim kontinen Indonesia ke
arah Pasifik tengah. Hal ini sangat mengganggu sirkulasi atmosfer khususnya sirkulasi Walker
sehingga iklim global menjadi tidak normal. Jadi dapat dipahami bahwa siraman hujan lebat di Peru
pada saat seharusnya musim kering diimbangi oleh kekeringan di wilayah lain seperti Indonesia yang
seharusnya musim penghujan. Salah satu indikasi yang menyebabkan tidak terjadi musim penghujan
di Indonesia adalah terbentuknya daerah divergen sehingga sulit terjadi hujan. Daerah divergen ini
akibat dari adanya anomali positif angin zonal di samudra Pasifik bagian barat yang menyebabkan
menguatnya angin baratan di daerah tersebut, sementara di daerah samudra Hindia timur terjadi
penguatan angin timuran akibat adanya anomali negatif. Dengan berlangsungnya dua anomali
tersebut mengakibatkan Indonesia merupakan daerah divergen.




            Gambar 4. Kondisi air laut dan perawanan selama La Nina di samudra Pasifik

                (sumber: http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el-nino-story.html)



Berdasarkan pengamatan perilaku atmosfer ekuator berskala besar, Walker pada tahun 1904
menemukan adanya suatu bentuk osilasi gelombang tekanan berperiode panjang yang terjadi di atas
India, Australia dan Amerika selatan. Karena osilasi gelombang tekanan ini terjadi di belahan bumi
selatan maka Walker menyebutnya sebagai osilasi selatan. Pada dasarnya osilasi selatan ini
merupakan sirkulasi atmosfer berskala luas yang terjadi akibat adanya pertukaran massa udara
antara daerah tropis dan sub tropis dalam bentuk fluktuasi tekanan udara di atas lautan Pasifik dan
Hindia. Sirkulasi BBU sangat bervariasi secara musiman sedangkan di BBS sirkulasi yang terjadi
sangat bervariasi secara tahunan. Karena osilasi selatan berhubungan dengan dua daerah berbeda
tadi maka gejala ini dapat digunakan untuk pengamatan variabilitas atmosfer berskala global.

Pengamatan osilasi selatan dilakukan dengan mengukur suatu indeks yang disebut dengan indeks
osilasi selatan dengan mengamati selisih tekanan udara antara Tahiti yang mewakili Amerika Selatan
dan Darwin yang mewakili wilayah Hindia-Australia. Bila tekanan udara di Darwin lebih besar
daripada di Tahiti maka indeks osilasi selatan bernilai negatif dan mengindikasikan adanya El Nino.
Oleh karena kaitan yang erat antara osilasi selatan dan el nino ini maka kemuadian para ahli
menggabungkan keduanya dalam istilah ENSO (El Nino and Southern Oscillation).
Fenomena La Nina adalah kebalikan dari fenomena El Nino di atas.

Menurut Tjasyono (1997) , pengaruh El Nino kuat terjadi di daerah yang dipengaruhi oleh sistem
monsoon, lemah di wilayah yang mempunyai sistem ekuatorial, dan tidak jelas di wilayah dengan
sistem lokal. Selain itu, pengaruh El Nino dan La Nina lebih kuat dirasakan pada hujan di musim
kemarau daripada hujan di musim hujan. Secara rata-rata penurunan hujan dari normal akibat
terjadinya El Nino dapat mencapai 80 mm per bulan sedangkan peningkatan hujan dari normal
akibat terjadinya La Nina tidak lebih dari 40 mm.

3.2 Dipole mode samudra Hindia (IOD, Indian Ocean Dipole)

Istilah di atas pertamakali diperkenalkan oleh Yamagata dan Saji serta para peneliti di program riset
variasi iklim Frontier Research Centre for Global Change yang didirikan oleh NASDA (National Space
Development Agency) dan JAMSTEC (Japan Marine Science and Technology Centre) Jepang. IOD
ditemukan setelah ada upaya penelitian tentang penyebab musim panas yang panasnya tidak biasa
(anomali panas) yang terjadi tahun 1994 di Jepang. Mereka menggunakan data atmosfer (yakni
angin dan presipitasi) dan data laut (yakni SST) selama 40 tahun (1958-1997). Hasilnya menunjukkan
bahwwa angin timuran meningkatkan temperatur di bagian barat dan kekeringan di bagian timur
samudra Hindia sekitar Indonesia dan banjir di India sampai Afrika timur. Hubungan antara monsoon
Hindia dan El Nino pada saat tersebut belumlah jelas sehingga penemuan fenomena ini (IOD) dapat
menambah pemahaman kita tentang hubungan yang kompleks antara kedua fenomena tersebut.
Kejadian IOD dipercaya merupakan kunci untuk menjelaskan mekanisme perubahan iklim yang
terjadi dari samudra Hindia sampai samudra Pasifik.

IOD merupakan fenomena kopel laut-atmosfer yang terjadi di samudra Hindia. Normalnya dicirikan
oleh anomali pendinginan SST di samudra Hindia bagian tenggara dan anomali pemanasan SST di
samudra Hindia ekuator bagian barat. Berkaitan dengan perubahan ini maka konveksi normal yang
terdapat di kolam panas samudra Hindia bagian timur bergeser ke barat dan membawa hujan lebat
di Afrika timur dan kekeringan di Indonesia.

Menurut Yamagata, fenomena ini dinamakan IOD karena untuk menyatakan struktur dipole zonal
dari berbagai parameter kopel laut-atmosfer seperti anomali SST, OLR dan tinggi permukaan laut.
IOD sendiri dapat dilacak melalui rekaman koral sampai periode pertengahan Holocene (kurang lebih
sampai dengan 11000 tahun silam).

IOD mengalami dua fase yakni positif dan negatif. Perhatikan dua gambar berikut ini. Pada fase
positif, SST turun di bagian tenggara samudra Hindia seperti di perairan utara Australia, pantai timur
Jepang dan seluruh wilayah Indonesia. SST naik di ekuatorial bagian barat samudra Hindia yakni di
lepas pantai timur Afrika (dari separuh Madagaskar bagian utara sampai sisi utara Somalia). Pola
konvektif meningkat di bagian utara Afrika, India dan lepas pantai timur Afrika. Pada fase negatif,
peristiwanya berbalikan dengan pada kondisi IOD positif dimana terjadi peningkatan aktivitas
konvektif di Australia, Indonesia dan Jepang. Intensitas IOD dinyatakan dengan anomali gradien SST
antara samudra Hindia ekuator bagian barat (50oE-70oE dan 10oN-10oS) dan bagian tenggara (90oE-
110oE dan 10oS-0oN) atau yang disebut sebagai Indeks Dipole Mode. IOD positif dinyatakan oleh IDM
yang positif sedangkan IOD negatif dinyatakan dengan IDM negatif.




    Gambar 5. Dipole mode positif (sumber: http://www.jamstec.go.jp/frsgc/research/d1/iod/)




   Gambar 6. Dipole mode negative (sumber: http://www.jamstec.go.jp/frsgc/research/d1/iod/)

Pada kedua gambar di atas, warna merah menunjukkan anomali pemanasan SST dan warna biru
menunjukkan anomali pendinginan. Warna putih menunjukkan aktivitas konvektif di wilayah
tersebut meningkat dan arah angin ditunjukkan oleh arah anak panah.
Beberapa peneliti menyatakan bahwa IOD dapat berkembang tanpa paksaan El Nino sedangkan
beberapa peneliti yang lain bependapat bahwa dalam beberapa hal ENSO dapat memaksa timbulnya
IOD. Oleh karenanya maka diperlukan penelitian lebih lanjut tentang hubungan keduanya. Beberapa
pengaruh yang signifikan dari IOD ini contohnya adalah pada curah hujan monsoon Hindia,
temperatur udara di Jepang pada saat musim panas, curah hujan di Australia, dan SOI. Karena IOD
merupakan kopel laut atmosfer maka dia dapat juga dinyatakan dengan parameter atmosfer yang
lain seperti tekanan dan OLR atau dengan parameter laut seperti ketinggian permukaan laut.

Secara umum dapat diketahui bahwa fenomena IOD berpengaruh kuat terhadap curah hujan di
Sumatra barat (Gusmira, 2004). Pada saat IOD positif terjadi penurunan curah hujan sedangkan pada
IOD negatif terjadi peningkatan curah hujan dari normalnya di Sumatra barat. Pengaruh IOD terlihat
sangat jelas pada periode Juni-Agustus dan September-Oktober-November yang mengidentifikasikan
bahwa peristiwa Dipole mode negatif menyebabkan hujan datang lebih cepat dan dipole mode
positif merupakan gangguan yang memperparah serta memperpanjang musim kemarau di Sumatra
barat sehingga mengakibatkan keterlambatan musim hujan. Kondisi kering di Sumatra barat
berkorelasi kuat dengan dipole mode positif pada saat musim kemarau ketika SST di wilayah
Indonesia mengalami penginginan. Korelasi dipole mode terhadap angin zonal di Sumatra barat
hanya terlibat pada angin permukaan. Pada saat dipole mode positif angin bergerak timuran dengan
kecepatan 3 m/s. Sebaliknya pada saat dipole mode negatif bergerak angin baratan dengan
kecepatan maksimum 1 m/s. Hal ini tidak nampak terlihat pada angin atas (200 mb).

Banu (2003) menganalisis beberapa variabel monsoon seperti curah hujan, SST, tekanan udara di
atas permukaan laut dan angin permukaan. Dia menunjukkan bahwa fenomena ENSO dan dipole
mode berpengaruh pada penyimpangan pola monsoon di benua maritim Indonesia. Pada saat El
Nino dan DM positif terjadi penguatan monsoon tenggara sedangkan pada saat La Nina dan DM
negatif terjadi penguatan monsoon barat. Dengan demikian maka El Nino dan DM positif merupakan
gangguan yang bersifat memperpanjang musim kemarau sehingga menyebabkan keterlambatan
musim hujan di Indonesia, sedangkan La Nina dan DM negatif mengakibatkan terjadinya percepatan
musim hujan. Kondisi kering (curah hujan di bawah normal) di beberapa daerah di Indonesia
berkorelasi kuat dengan El Nino dan DM positif pada musim kemarau ketika SST di Indonesia
mengalami pendinginan.

Korelasi yang temah terjadi pada saat musim hujan. Terdapat indikasi yang kuat adanya interaksi
antara El Nino dan DM positif walaupun tidak selalu terjadi bersamaan. Di samping itu, fenomena El
Nino (La Nina) dan DM negatif (positif) juga memperlihatkan adanya kemungkinan terjadi
bersamaan. Selain itu ditemukan bahwa TBO (Tropospheric Biennial Oscillation) pada curah hujan di
Indonesia, ENSO dan DM memiliki korelasi yang cukup kuat sehingga memiliki peranan penting
dalam variabilitas iklim di benua maritim Indonesia.

3.3 Pemanasan global

Pemanasan global sudah terjadi sejak ribuan tahun yang diselingi oleh pendinginan global.
Pemanasan global yang sekarang ini kita ributkan biasanya adalah fenomena pemanasan global yang
ditunjukkan tren-nya sejak era revolusi industri di Inggris seperti terlihat pada gambar 7. Telah
banyak publikasi tentang pemanasan global, bahkan telah ada badan atau institusi yang
menanganinya. Di beberapa negara masalah pemanasan global ini mendapat perhatian yang sangat
serius sehingga perlu didirikan kementrian khusus yang menangani perubahan iklim khususnya
akibat pemanasan global. Beberapa kali IPCC bersidang dan menelurkan banyak keputusan yang
diharapkan mengikat setiap negara di dunia ini untuk mereduksi pemanasan global akibat
dampaknya yang sangat mengkhawatirkan, tidak terkecuali pada tanaman pangan. Pemanasan
global akan meningkatkan temperatur, mencairkan es di kutub, mempercepat proses siklus
hidrologi, meningkatkan bencana alam di banyak tempat (siklon tropis, tornado, badai guruh, banjir,
kekeringan, longsor dsb), meningkatkan hama penyakit tanaman, puso dsb.




      Gambar 7. Tren peningkatan temperatur udara rata-rata global di dekat permukaan bumi




4. Dampak pada tanaman

Telah diketahui bahwa cuaca dan iklim merupakan faktor yang menentukan pertumbuhan dan
produktivitas tanaman. Tanaman sangat peka terhadap perubahan cuaca dan iklim yang drastis
sifatnya. El Nino, La Nina, DM (+) dan DM(-) berdampak pada kondisi peningkatan atau penurunan
curah hujan di tanah air. Peningkatan dan penurunan curah hujan secara drastis sangat berpengaruh
pada fisiologi tanaman. Menurut Gardner dkk (1991), air bagi tanaman mempunyai 6 fungsi, yakni (i)
pelarut dan medium untuk reaksi kimia, (ii) medium untuk transport zat terlarut organic dan
anorganik, (iii) medium untuk memberikan turgor pada sel tanaman, (iv) hidrasi dan netralisasi
muatan pada molekul-molekul koloid, (v) bahan baku untuk fotosintesis, proses hidrolisis, dan
reaksi-reaksi kimia lainnya, (vi) evaporasi air (transpirasi) untuk mendinginkan permukaan tanaman.
Dengan demikian jika terjadi perubahan drastis pada jumlah air yang dibutuhkan tanaman maka
keenam fungsi tersebut tidak berjalan dengan baik, akibatnya tanaman bisa mati.

Sedangkan pemanasan global diperkirakan akan berkisar antara 1.5 sampai 4.5 oC jika CO2
meningkat dua kali lipat dimana peningkatan pemanasan terbesar terjadi di kutub sedangkan di
ekuator lebih rendah. Ia mempengaruhi variabel yang berpengaruh pada produktivitas tanaman,
misal suhu. Suhu yang sesuai akan sangat penting untuk pertumbuhan dan intensitas masa tanam.
CO2 yang tinggi menguntungkan produksi tanaman pangan beririgasi. Pengayaan CO2 menambah
hasil sebesar 12-13% dibanding hasil pada kadar CO2 biasa yakni sebesar 335 ppm. Pengaruh yang
paling menonjol dari pengayaan tersebut adalah pada efisiensi fotosintesis dan penggunaan air
(Munawar, 2004).




5. Kesimpulan

       Anomali cuaca dan iklim adalah penyimpangan cuaca dan iklim dari kondisi normalnya atau
        rata-ratanya pada selang waktu yang panjang yang umumnya berdampak tidak baik pada
        makhluk hidup di bumi.
       Anomali cuaca dan iklim ini pada skala besar terutara diakibatkan oleh El Nino, La Nina,
        Dipole Mode (+) dan (-), dan pemanasan global.
       Anomali cuaca dan iklim ini mempengaruhi fisiologi tanaman yang biasanya peka akibat
        perubahan cuaca dan iklim yang berubah drastis .
       Unsur iklim yang paling banyak dipengaruhi oleh kondisi anomali cuaca dan iklim di atas
        adalah curah hujan dan temperatur.

Pustaka

    1. Banu. 2003. Analsisis interaksi monsoon, ENSO dan DM serta kaitannya dengan variabilitas
        curah hujan dan angin permukaan di benua maritim Indonesia. Tesis. Prodi Oseanografi dan
        Sains Atmosfer-ITB. Bandung
2. Gardner dkk. 1991. Fisiologi tanaman budidaya. Terjemahan oleh Herawati Susilo. Penerbit
   Universitas Indonesia. Jakarta
3. Gusmira., Eva .2004. Pengaruh dipole mode terhadap angin zonal dan curah hujan di
   Sumatra Barat. Tesis. Prodi Oseanografi dan Sains Atmosfer-ITB. Bandung
4. http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el-nino-story.html)
5. http://www.jamstec.go.jp/frsgc/research/d1/iod/)
6. McBride, JL. 1992. The meteorology of Indonesia and the maritime continent. Paper in the
   4th international symposium on equatorial atmosphere observations over Indonesia. Jakarta
7. TJasyono, Bayong. 1999. Klimatologi umum. Penerbit ITB. Bandung
8. Wiratmo, Joko. 1993. Prediksi curah hujan di beberapa stasiun di pulau Jawa dengan
   menggunakan ARIMA. Tugas akhir. Jurusan Geofisika dan Meteorologi ITB. Bandung


				
DOCUMENT INFO
Description: Anomali cuaca dan iklim hampir selalu berkaitan dengan bencana. Bencana alam yang paling sering terjadi di Indonesia adalah kekeringan dan banjir. Kedua fenomena ini dipengaruhi oleh ketersediaan air hujan. Pada kondisi normal faktor cuaca dan iklim yang berpengaruh pada curah hujan di Indonesia adalah monsoon pada arah utara-selatan (Hadley), sirkulasi Walker dalam arah barat-timur dan sirkulasi lokal. Interaksi yang unik di antara ketiga sirkulasi ini berpengaruh kuat pada uniknya karakteristik cuaca dan iklim di Indonesia. Pada kondisi anomali, fenomena seperti El Nino dan La Nina, Dipole Mode baik positif maupun negatif, serta akibat dari pemanasan global cukup berpengaruh pada kondisi cuaca dan iklim.