ANCAMAN AWAN KONVEKTIF TERHADAP PENERBANGAN

SAWARDI dan BAMBANG N SETYANTO
Staf Stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar Lampung

Abstrak

Permulaan musim (hujan ke kemarau), selalu ditandai dengan periode peralihan (panca roba) dengan selang waktu 1-3 dasarian, pada saat masa peralihan ditandai dengan adanya cuaca buruk, seperti : angin kencang, hujan lebat dengan periode pendek dan badai guntur, hal ini terjadi dikarenakan adanya aktifitas awan konvektif.
Awan konvektif terjadi dikarenakan adanya pertemuan massa udara dari belahan bumi utara dan selatan pada paras bawah (850 mb) dari sirkulasi meridional yang merupakan daerah pumpunan (convergence), pada daerah ini memiliki peranan dalam pemindahan kearah vertical dari momentum, panas dan kelembaban, dan daerah ini dikenal dengan daerah pumpun antartropis atau Intertropical Convergence Zone (ITCZ).Posisi ITCZ berubah-ubah sepanjang tahun sesuai dengan factor yang mempengaruhi diantaranya angin monsoon dan ada tidaknya seruak dingin dari utara katulistiwa.
Sedangkan usaha pencegahan pada pesawat yang sedang terbang adalah dengan menghindari awan konvektif dan pemasangan beberapa anemometer di ujung landasan pacu untuk keselamatan pesawat lepas landas.

I. Pendahuluan

Musim hujan di Indonesia bersamaan dengan monsun Asia musim dingin, yang ditandai dengan adanya angin timur laut di Indonesia sebelah utara equator dan di sekitar equator angin tersebut membelok, sehingga di bagian selatan equator mengalami angin barat laut. Angin barat tersebut mempunyai momentum yang besar dan bersifat labil sehingga Indonesia, terutama sebelah selatan equator mengalami golakan udara yang kuat dan sebagai akibatnya terjadi pertumbuhan awan yang cukup banyak dan berpeluang terjadi cuaca buruk.

Wilayah Indonesia terletak antara dua benua, yaitu benua Asia dan Australia, sehingga sebagian besar wilayah Indonesia beriklim monsun, yang bercirikan oleh perbedaan musim kemarau dan musim hujan yang cukup jelas dan umumnya terdapat satu puncak curah hujan per tahun.

Monsun adalah suatu sistem cuaca di wilayah tertentu, seperti halnya monsun Asia yang merupakan salah satu sistem cuaca di wilayah tropis, monsun ditandai oleh angin umum (prevailing wind) yang bertiup dari arah tertentu pada periode tertentu, sedangkan pada periode berikutnya angin umum tersebut berbalik arah. Keadaan tersebut disebabkan oleh gerak matahari yang mengakibatkan perbedaan suhu pada dua daerah yang berbeda, selanjutnya terjadi perbedaan kerapatan udara dan tekanan udara, sehingga terjadi aliran udara antar dua tempat tersebut.

Menurut Badan Meteorologi dan Geofisika, permulaan musim hujan ditandai dengan jumlah curah hujan selama satu dasarian sama atau lebih
besar dari 50 mm dan diikuti oleh dasarian berikutnya, juga dengan jumlah curah hujan yang sama atau lebih dari 50 mm.

2. Tinjauan Pustaka

Sirkulasi umum merupakan system peredaran atmosfer yang sangat berperan dalam transportasi energi dari suatu wilayah ke wilayah yang lain, istilah peredaran umum mempunyai dua arti, yakni system peredaran pada suatu saat yang diturunkan dari persamaan gerak dalam skala bumi dan rata-rata sebaran berbagai nilai unsur cuaca seluruh dunia. Dari istilah yang pertama peredaran atmosfer lebih terlihat dari aliran meridional (utara-selatan) dan zonal (timur-barat) dibanding gerak vertikal.

Teori tentang aliran meridional yang sampai saat ini yang masih dipandang mendekati adalah teori Hadley, dasar teori ini menganggap bahwa permukaan bumi homogen dan hanya faktor energi matahari yang mengambil peranan pada system tersebut, namun pada kenyataannya banyak unsur yang berpengaruh diantaranya adanya benua dan lautan serta profil permukaan bumi yang berlainan, sehingga teori sel Hadley tersebut terdapat perbedaan. Posisi sirkulasi Hadley tidaklah persis sama sepanjang tahun, sebagaimana daerah lain yang berbeda di wilayah tropis, wilayah Indonesia juga dipengaruhi oleh peredaran atmosfer yang berubah secara musiman, perubahan musiman yang terkenal adalah monsun, sehingga untuk wilayah ini sel Hadley sangat dipengaruhi oleh monsun, baik monsun dari Asia maupun Australia.
Jika di belahan bumi utara sedang musim dingin maka tekanan tinggi di Asia dapat mencapai 1050 mb, dengan suhu yang rendah. Karena tekanan kuat kearah timur dan selatan, maka timbul angin kearah timur dan selatan yang cukup besar, sedangkan adanya perputaran bumi dari barat ke timur menimbulkan gaya coriolis yang menyebabkan adanya angin timur laut di atas Laut Cina Selatan yang disebut angin monsun dingin. Pengaruh angin dingin ini dapat diamati dengan adanya seruak dingin yang dikenali dalam bentuk suatu harga indeks yang disebut Indeks Seruak Dingin dan dapat diamati secara langsung dirasakan di wilayah selatan ekuator dan memerlukan waktu penjalaran antara 72 jam atau 3 hari. Kejadian seruak dingin ini datangnya dibarengi adanya vorteks akibat adanya dua massa udara yang berbeda rapat dan suhunya (Wirjohamidjojo,1980), pergerakan vorteks mengikuti gerak front yang bersamaan dengan datangnya gelombang dingin dan bergerak ke selatan, sehingga mempengaruhi pola sirkulasi Hadley pada wilayah tersebut.
Daerah pertemuan antara massa udara dari belahan utara dan selatan pada paras bawah (850 mb) dari sirkulasi meridional merupakan daerah pumpunan (convergence), daerah ini jika dilihat dari citra satelit akan tampak seperti pita yang sempit membujur arah timur-barat dan sebenarnya merupakan deretan awan konvektiv yang cukup besar. Wilayah ini selanjutnya dikenal sebagai daerah Pumpun Antartropis atau Intertropical Convergence Zone (ITCZ).

Disamping sirkulasi Hadley, aliran zonal yang masih diperhitungkan adalah peredaran sirkulasi Walker, yang umumnya disebabkan oleh interaksi antara laut dan udara sekitarnya. Sirkulasi Walker merupakan sirkulasi yang mempunyai pengaruh besar terhadap hujan di Indonesia, bila sirkulasi ini aktif. Di Equator, tekanan udara cukup rendah, sehingga banyak terjadi hujan dan terdapat pelepasan panas laten maksimum serta golakan yang besar, sedangkan pada daerah yang kurang hujan terjadi golakan yang kecil meskipun terjadi pelepasan panas laten, model inilah yang disebut sebagai sirkulasi Walker.

Memperhatikan kedua sirkulasi tersebut maka Indonesia dapat dikatakan sebagai daerah pertemuan sirkulasi utara-selatan (Hadley) dengan sirkulasi timur-barat (Walker) serta letak geografis yang berada disekitar ekuator dan kaya radiasi matahari sepanjang tahun, keadaan topografi dan kondisi lingkungan (kontinen maritime banyak mengandung air), sewajarnya Indonesia merupakan daerah banyak awan konvektif (Cumulonimbus) yang dapat membangkitkan terjadinya petir yang disertai badai guntur (thunderstorm), hujan lebat, microburst (sentakan angin terjun) serta wind shear (irisan angin).

Petir adalah fenomena alam akibat terjadinya lompatan listrik pada awan yang bermuatan positih (+) dengan sebagaian awan yang bermuatan negative (-), atau antara bumi yang bermuatan negative (-) dengan awan yang bermuatan positif (+). Guntur didefinisikan sebagai bunyi yang diikuti dengan cahaya kilat, hal ini disebabkan adanya pemanasan secara mendadak yang berkembang di sepanjang jalur lintasan kilat, sedangkan badai guntur didefinisikan sebagai peristiwa satu atau lebih pelepasan listrik udara secara mendadak, hal ini sebagai perwujudan dari cahaya kilat (lightning) dan disertai adanya suaru gemuruh yang sangat keras. Struktur listrik pada awan Cumulonimbus yang biasa menimbulkan badai guntur hasil pengamatan menunjukkan bahwa muatan positif (+) terdapat di puncak awan yang banyak terdapat kristal es, diantara puncak dan dasar awan yaitu pada daerah kisaran suhu < 0oC sampai dengan < -20oC banyak terdapat muatan negative (-). Sedangkan pada dasar awan yang berada pada daerah yang mengandung tetes hujan dan disekitar daerah terjadi udara naik banyak terdapat muatan positif dan sebagian lagi pada dasar awan umumnya bermuatan negative (gambar 1)

Sentakan angin terjun (Microburst) merupakan suatu proses yang terjadi pada awan cumulonimbus dan dapat dijelaskan sebagai berikut, kristal-kristal es pada awan cumulonimbus yang bercampur dengan tetes-tetes hujan akan turun karena gaya beratnya, udara disekitar awan umumnya lebih panas daripada dalam awan, maka sebagian kristal es akan menguap. Proses penguapan akan mendinginkan udara sekitarnya, sehingga udara sekeliling awan akan menjadi lebih berat dari udara di luarnya, sehingga udara tersebut akan turun dengan deras disebut dengan angin terjun (downdraft). Apabila kecepatanannya lebih dari 200 km/jam dan waktu yang singkat maka disebut dengan microburst (sentakan angin terjun), hal ini sangat berbahaya bagi penerbangan. Angin terjun apabila mencapai tanah akan menyebar ke semua arah, sehingga daerah dibawah awan cumulonimbus yang matang mengalami angin yang berlainan arah,atau irisan angin (wind shear) dan didefinisikan sebagai angin dengan arah atau kecepatan berbeda-beda di beberapa titik pada suatu daerah yang terbatas, irisan ini akan berbahaya bagi penerbangan apabila terjadi di dekat landasan pacu.(gambar 2).

3. Data

Data yang digunakan dalam penulisan ini adalah data hari guntur dari Stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar lampung dari tahun 2000 – 2005, dengan operasional stasiun selama 24 jam.

4. Analisis

Dengan menggunakan data thunderstorm dari tahun 2000-2005 Stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar Lampung diperoleh hasil analisis sebagai berikut :

Harga rata-rata hari guntur selama kurun waktu 6 (enam) tahun berdasarkan data tahun 2000-Oktober 2005 kejadian terbanyak terjadi pada bulan Januari 2002 yaitu 22 kali kejadian dan kejadian paling sedikit terjadi pada bulan Agustus 2003 dan 2004 yaitu tidak terjadi atau 0(nol) kali kejadian.

Pada bulan Mei sampai dengan Oktober merupakan bulan-bulan dengan intensitas rata-rata hari guntur kurang dari 6 (enam) kali kejadian, sebaliknya mulai bulan Nopember sampai dengan bulan April merupakan bulan dengan intensitas rata-rata hari guntur lebih dari 8 (delapan) kali kejadian dengan puncak rata-rata terjadi pada bulan Januari dengan rata-rata 14 kali kejadian. Sedangkan akumulasi rata-rata tahunan terjadi 84 kali kejadian dan kejadian terbanyak pada tahun 2004 yaitu 99 kali kejadian dan yang paling sedikit 63 kali kejadian yaitu pada tahun 2003.

Secara rinci karakteristik rata-rata hari guntur di stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar Lampung untuk bulan Januari-Desember dapat dijelaskan sebagai berikut :

4.1. Bulan Januari

Distribusi hari guntur berkisar antara 8-22 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2002, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 14 kali kejadian.

4.2. Bulan Februari

Distribusi hari guntur berkisar antara 4-15 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2005, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 9 kali kejadian.

4.3. Bulan Maret

Distribusi hari guntur berkisar antara 5-18 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2005, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 11 kali kejadian.

4.4. Bulan April

Distribusi hari guntur berkisar antara 2-16 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2002, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 8 kali kejadian.

4.5. Bulan Mei

Distribusi hari guntur berkisar antara 3-9 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2001, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 6 kali kejadian.

4.6. Bulan Juni

Distribusi hari guntur berkisar antara 1-8 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2000, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 4 kali kejadian.

4.7. Bulan Juli

Distribusi hari guntur berkisar antara 1-10 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2002, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 5 kali kejadian.

4.8. Bulan Agustus

Distribusi hari guntur berkisar antara 0-3 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2005, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 2 kali kejadian.

4.9. Bulan September

Distribusi hari guntur berkisar antara 2-7 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2001, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 4 kali kejadian.

4.10. Bulan Oktober

Distribusi hari guntur berkisar antara 1-10 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2000, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 6 kali kejadian.

4.11. Bulan Nopember

Distribusi hari guntur berkisar antara 6-12 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2000, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 8 kali kejadian.

4.12. Bulan Desember

Distribusi hari guntur berkisar antara 6-16 kali kejadian dengan kejadian terbanyak pada tahun 2004, rata-rata kejadian pada bulan ini adalah 10 kali kejadian.

Selanjutnya rata-rata tahunan karakteristik dan hari guntur di Stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar Lampung dapat dilihat pada gambar 3.

5. Pembahasan

Untuk mengetahui proses fisis terjadinya thunderstorm dan petir terlebih dahulu harus memahami proses fisis terbentuknya awan cumulus atau cumulonimbus yang didalamnya banyak mengandung muatan listrik positif (+) terutama pada puncak awan yang banyak mengadung kristal es, sebagian lagi mengandung muatan listrik positif (+) pada daerah yang terdapat tetes air, dan muatan negative (-) umumnya pada dasar awan. Akibat bertemunya kedua muatan (+) dan (-) tersebut menimbulkan petir dan biasanya disertai badai guntur yang menimbulkan suara yang cukup keras. Disamping itu petir dapat juga terjadi karena ada loncatan muatan listrik positif dari awan dan berinteraksi dengan muatan listrik negative dari permukaan bumi.
Terjadinya petir terdapat pada awan-awan yang menjulang tinggi yang lazim disebut awan cumulonimbus (Cb), dimana pada tahap matang awan tersebut terdapat angin naik (up-draft) sedangkan pada bagian lain terdapat angin turun (down-draft) biasanya disertai dengan hujan yang relative lebat dalam waktu yang relative singkat.

Jika ditinjau dari skala waktu (tahunan) pembentukkan awan cumulus dan cumulonimbus biasanya disertai dengan terjadinya petir dan sering muncul pada permulaan musim hujan hingga pada musim hujan itu sendiri. Bila ditinjau dalam skala waktu harian daerah daratan umumnya terjadi thunderstorm berlangsung pada sore hari dan di daerah lautan berlangsung pada malam hingga pagi hari, keadaan yang demikian ini berkaitan erat dengan proses fisis pembentukan awan. Dikarenakan daerah Lampung tipe iklimnya merupakan tipe iklim monsunal maka pada bulan Oktober – Maret umumnya banyak terjadi thunderstrorm, sebaliknya pada bulan April – September sedikit terjadi thunderstorm.

Syarat terjadinya thunderstorm dan petir bila pada daerah tersebut terdapat awan jenis cumulonimbus, salah satu cara untuk mendiagnosa pertumbuhan awan disuatu wilayah dengan radius antara 150-200 kilometer dapat digunakan data radiosonde, selama ini untuk mendiagnosa pertumbuhan awan dan sekaligus dapat digunakan untuk memprakirakan terjadinya thunderstorm digunakan radiosonde, namun dengan berkembangnya IPTEK dapat digunakan data radar atau satelit atau kedua-duanya agar lebih akurat. Sedangkan cara yang paling sederhana untuk pengamatan thunderstorm, seperti yang dilakukan oleh BMG sekarang ini adalah dengan cara manual, sehingga untuk mengetahui keakuratan data thunderstorm dapat dilakukan dengan membandingkan data thunderstorm antara satu stasiun dengan stasiun terdekat lainnya. Sedangkan untuk mengetahui apakah hujan yang ditimbulkan dari jenis awan Cumulonimbus atau dari jenis awan lainnya dapat dibandingkan antara data thunderstorm dengan hari hujan yang terjadi di daerah tersebut.

Dengan menggunakan data thunderstorm dari tahun 2000-Oktober 2005 Stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar Lampung dan selanjutnya dirajah per tahunnya untuk didapatkan prosentase rata-rata bulanan seperti tersaji pada gambar 4 diperoleh hasil pada bulan Januari 16,8 % sebagai bulan tertinggi terjadi petir dan bulan Agustus 2,2 % sebagai bulan paling sedikit terjadi petir, pada bulan peralihan dari musim hujan ke kemarau (April-Mei) terjadi penurunan intensitas aktivitas awan cumulonimbus dan sebaliknya pada masa peralihan dari musim kemarau ke musim hujan (Oktober-Nopember) terjadi kenaikkan intensitas aktivitas awan Cumulonimbus. Dalam pengamatan kejadian thunderstorm apabila dalam 1(satu) hari terjadi lebih dari 1 (satu) kali thunderstorm maka hanya dihitung 1 (satu) kali kejadian, sebagaimana diketahui bahwa adanya thunderstorm selalu diawali dengan adanya peristiwa petir. Thunderstrom yang kita dengar intensitasnya berkaitan erat dengan jarak dan intensitas petir yang ditimbulkannya, untuk itu bila musim hujan tiba yang biasa disertai petir dan thunderstorm sebaiknya pada saat terjadi thunderstorm berhenti sejenak untuk tidak menggunakan alat-alat elektronik atau mematikan aliran listrik untuk sementara. Disamping itu bila memiliki alat-alat yang sangat vital dan harganya relative mahal sebaiknya disertai dengan alat penangkal petir.

Untuk keselamatan penerbangan data atau informasi cuaca yang diperlukan antara lain : arah dan kecepatan angina permukaan, penglihatan mendatar, kondisi cuaca pada saat itu , keadaan perawanan, suhu dan kelembaban serta tekanan udara baik di laut maupun di permukaan landasan hal itu digunakan untuk keperluan pesawat lepas landas maupun tinggal landas.Sedangkan untuk saat terbang informasi cuaca yang dibutuhkan antara lain : suhu udara, kelembaban, arah kecepatan angin serta keadaan perawanan pada lapisan-lapisan udara tertentu.

Dari hal-hal tersebut diatas yang perlu mendapat perhatian pada penulisan ini adalah pada saat lepas landas dan tinggal landas yaitu kondisi perawanan, dari gambar 1 dan 2, bahwa aktivitas awan cumulonimbus dapat mengakibatkan terganggunya gerakan pesawat. Aktivitas tersebut berupa angina haluan (head wind) yang akan mendorong pesawat naik, namun pada ketinggian tertentu pesawat didorong lebih kuat untuk turun kembali, kemudian pesaat udara ditiup oleh angina buritan (tail wind) sehingga pesawat akan kehilangan daya angkat dan akhirnya pesawat tidak terkendali dan terjadilah kecelakaan pesawat udara. Perbedaan angin-angin yang terjadi akibat adanya irisan angin (wind shear) yang berasal dari sentakan angina terjun (microburst) yang mempunyai kecepatan tinggi dan mendadak.

Untuk keselamatan penerbangan pada bulan-bulan Nopember hingga April untuk secara terus-menerus meminta informasi cuaca terkini ke Stasiun Meteorologi terdekat guna mengetahui adanya awan Cumulonimbus dan wind shear di sepanjang landasan pacu.

6. Kesimpulan

Berdasarkan analisis dan pembahasan tersebut diatas dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut :

6.1. Stasiun Meteorologi Radin Inten II Bandar lampung terletak pada dataran rendah sehingga pola hujannya mempunyai tipe monsunal, thunderstorm dominant terjadi pada musim penghujan (Nopember-Mei) dibanding musim kemarau (Juni-Oktober)

6.2. Berdasarkan data 6 tahun terakhir menunjukkan bahwa bulan Januari merupakan bulan dengan intensitas thunderstorm terbanyak.

6.3. Untuk keselamatan penerbangan disarankan pada musim penghujan para pilot pesawat terbang agar menghindari awan cumulonimbus, untuk menghindari thunderstorm dan wind share.

7. Acuan

Achmad Sasmito, M.Husni dan Gunawan Ibrahim.2002. Karakteristik Hari Guntur di Wilayah Indonesia. Bul.Met.Geo,vol.3.No.4 :1-14

A.Kusbagio dkk.1999. Tinjauan Cuaca bulan Januari dan Februari 1999 di Pulau bali dan Sekitarnya. Bul.Met.Geo.vol.1 No.1.:33-42.

……………….1999.Pengaruh Monsun Asia Dingin terhadap Musim di Indonesia.Bul.Met.vol.1 No.2:26-45

Trewartha,Glenn T. 1980. An Introduction to climate, fith Edition, MC Graw-hill Internasional Book Company

Tjasyono.B.1999.Klimatologi Umum: Penerbit ITB.

Gambar 1. Struktur Listrik Awan Cumulunimbus

Gambar 2. Ilustrasi Pesawat Lepas Landas terhadap Awan Cumulunimbus

Gambar 3. Prosentase Rata-rata Bulanan Hari Guntur .

Gambar 4. Prosentase Akumulasi Tahunan Hari Guntur

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: