Prediksi Anomali Curah Hujan di Jawa Bagian Barat Berdasarkan Suhu Permukaan Laut (SPL) dengan Metode Singular Value Decomposition (SVD)

Abstract

Permukaan laut merupakan media yang bersinggungan langsung dengan atmosfer. Transfer energi terjadi ketika atmosfer dengan daratan dan lautan saling berinteraksi. Karakter fisis daratan umumnya lebih cepat panas atau dingin dibandingkan lautan karena di lautan energi dapat diserap hingga kedalaman beberapa kilometer oleh ada aktivitas konveksi. Hal ini membuat penyimpanan panas di lautan lebih stabil. Proses interaksi laut dan atmosfer ini mendukung tersedianya uap air di atmosfer. Suhu permukaan laut (SPL) memberikan performa yang lebih baik dalam menggambarkan curah hujan daripada tanpa melibatkan SPL. Namun demikian, SPL tidak memiliki pengaruh yang sama di setiap tempat, sehingga diperlukan analisis mendalam untuk memahami karakteristik SPL yang dapat memengaruhi curah hujan disertai bagaimana efektivitas SPL sebagai prediktor tunggal dalam memperkirakan curah hujan. Kajian bertujuan untuk mengetahui karakteristik SPL yang memengaruhi curah hujan di Jawa bagian barat dan menganalisis performa dari pemanfaatan metode Singular Value Decomposition (SVD) untuk memprediksi curah hujan di Jawa bagian barat dengan prediktor SPL. Penelitian ini mengkaji karakteristik SPL yang memengaruhi curah hujan untuk wilayah Jawa bagian barat yang melingkupi Provinsi Banten, DKI Jakarta dan Jawa Barat dengan menggunakan SVD. Keluaran data SVD digunakan untuk memperkirakan curah hujan dengan melibatkan nilai dekomposisi dari SVD untuk curah hujan. Periode latih dilakukan pada tahun 1982 sampai 2011 dan periode uji dilakukan tahun 2012 sampai 2020. Pertimbangan aspek dinamis juga dilakukan dengan menampilkan variabel lain seperti tekanan permukaan (TP) dan Precipitable water content (PWC). Analisis ini dilakukan berdasarkan rentang waktu yang bervariasi, yaitu dalam dasarian, 3 bulan, 6 bulan, 9 bulan dan 12 bulan. Hal ini bertujuan untuk mengetahui bagaimana efektivitas tertinggi dari durasi SPL dalam menggambarkan curah hujan. Pendekatan prediksi dilakukan berdasarkan akumulasi mode teratas yang memiliki nilai square covariance fraction (SCF) dari SPL yang dianggap merepresentasikan curah hujan. Secara Temporal, pendekatan curah hujan dilakukan berdasarkan multipel regresi dari time exponential coefficient (TEC) SPL. Secara spasial, TEC curah hujan berdasarkan regresi linear TEC SPL sesuai dengan mode yang bersesuaian. Dalam penelitian ini dilakukan juga prakiraan curah hujan saat kejadian Indian Ocean Dipole (IOD) dan El Nino Southern Oscillation (ENSO) dalam kondisi negatif dan positif secara bersamaan. Analisis menunjukkan adanya beberapa karakteristik SPL yang memengaruhi curah hujan, terutama dengan adanya anomali SPL di Samudera Hindia, Perairan Indonesia dan Samudera Pasifik. Perbedaan anomali ini menyebabkan adanya perbedaan tekanan yang memicu adanya transpor massa udara yang membawa uap air. Uap air turun sebagai curah hujan, termasuk untuk wilayah Jawa bagian barat. Keterkaitan curah hujan dengan SPL terhadap skala waktu memiliki variasi yang cukup tinggi. Pada skala dasarian, keterkaitan SPL dengan curah hujan ditunjukkan QURRATA A’YUN KARTIKA. Prediksi Anomali Curah Hujan di Jawa Bagian Barat Berdasarkan Suhu Permukaan Laut (SPL) dengan Metode Singular Value Decomposition (SVD). Dibimbing oleh AKHMAD FAQIH, I PUTU SANTIKAYASA dan AMSARI MUDZAKIR SETIAWAN. berdasarkan korelasi yang mencapai 0,4, dan meningkat pada skala waktu yang lebih lama hingga 9 bulan, kemudian menurun pada 12 bulan. Pada skala 3, 6, 9 dan 12 bulanan korelasi SPL hasil ekstraksi menggunakan SVD dengan curah hujan secara berturut-turut mencapai 0,69, 0,76, 0,77 dan 0,65. Penerapan SVD pada SPL ketika indeks IOD dan ENSO bernilai negatif secara bersamaan menunjukkan prediksi anomali curah hujan positif di Jawa bagian barat, serta pola curah hujan prediksi yang mirip dengan kondisi aktualnya kecuali di tengah wilayah Jawa bagian barat yang lebih tinggi dari prediksinya. Pada kondisi indeks IOD dan ENSO positif secara bersamaan menunjukkan adanya anomali curah hujan negatif di Jawa bagian barat, pola curah hujan prediksi yang mirip dengan kondisi aktualnya kecuali untuk wilayah barat hingga tenggara Jawa bagian barat yang lebih tinggi dari prediksinya. Hal ini menunjukkan anomali SPL di Samudera Hindia, perairan Indonesia dan Samudera Pasifik memegang peranan penting terhadap curah hujan di Jawa bagian barat, dan SPL pada skala waktu 6 sampai 9 bulan memiliki keterkaitan yang tinggi dalam mendeskripsikan curah hujan.