Fluktuasi Curah Hujan Harian Bogor Tahun 1987-2017 Menggunakan Analisis Spektral

Abstract

Salah satu alasan utama untuk mempelajari dan menyelidiki data curah hujan di suatu wilayah adalah untuk mengetahui apakah ada sinyal berulang yang membentuk pola/siklus. Siklus didefinisikan sebagai peristiwa gelombang naik (trough) dan turun (ridge) dalam suatu periode runtun waktu curah hujan. Curah hujan harian Bogor periode tahun 1987-2017 dianalisis menggunakan metode analisis spektral. Penelitian ini bertujuan mengetahui periodisitas tersembunyi dalam rentang waktu 31 tahun dan pengaruhnya terhadap fluktuasi curah hujan. Periodisitas tersembunyi ini penting untuk diketahui karena diperlukan dalam prakiraan cuaca dan analisis data di bidang terkait. Fluktuasi curah hujan Bogor mendapat pengaruh signifikan dari adanya sirkulasi atmosfer wilayah tropis serta moda variabilitas iklim yang memiliki periode ulang dan siklusnya masing-masing. Siklus skala bulanan didominasi oleh monsun dengan periode 12 bulan sekali, sehingga pola curah hujan Bogor termasuk tipe monsunal. Adapun sinyal dari fenomena Semi Annual Oscillation (SAO) dengan periode 6 bulanan juga teridentifikasi namun densitas spektrumnya tidak setinggi monsun. Aktivitas monsun ini ditandai dengan adanya satu puncak hujan tiap tahunnya yang dominan terjadi di bulan November dan jelasnya perbedaan musim antara musim basah (wet season) yang terjadi pada periode Desember-Januari-Februari (DJF) dan musim kering (dry season) yang terjadi pada periode Juni-Juli-Agustus (JJA), sedangkan SAO berkaitan dengan peristiwa equinox dan pergerakan Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Sinyal dari kekuatan moda variabilitas iklim skala musiman dan harian juga turut mempengaruhi fluktuasi curah hujan di Bogor. Keberadaan sinyal Madden-Julian Oscillation (MJO) diketahui lebih kuat pada periode September-Oktober-November (SON), sedangkan gelombang Kelvin dan MRG memiliki aktivitas yang kuat pada bulan Maret-April-Mei (MAM) terutama saat kondisi La Nina. Sebesar 50% fluktuasi curah hujan di wilayah Bogor selama 31 tahun (1987-2017) disebabkan oleh adanya pengaruh dari dominansi aktivitas gelombang Mixed Rossby-Gravity (MRG) dengan rataan nilai spectral density 1324 mm2, sedangkan dua gelombang lainnya yaitu gelombang Kelvin dan MJO aktivitasnya tidak sekuat gelombang MRG dimana pengaruhnya terhadap fluktuasi curah hujan <50% dengan rataan nilai spectral density berturut-turut 755 mm2 dan 501 mm2.

One of the main reasons to study and investigate rainfall data in a region is to find out whether it has recurring signals that form patterns or cycles. A cycle is defined as the occurrence of a single trough and ridge in the perturbation of rainfall time series. Daily rainfall of Bogor for the period of 1987-2017 is analyzed using spectral analysis method. This study aims to discover the hidden periodicity in the 31-year-long time series and its impacts on the rainfall fluctuation. The hidden periodicity is important to find out as it is needed in the weather forecast and analysis. Rainfall fluctuations in Bogor have a significant effect from the tropical atmospheric circulation and climate variability modes that have their respective return periods and cycles. The monthly cycle is dominated by the monsoon with a period of once every 12 months, so the rainfall pattern in Bogor is a monsoon type. The signal from the Semi Annual Oscillation (SAO) phenomenon with a 6-month period was also identified, but the spectrum density was not as high as the monsoon. This monsoon activity is characterized by the existence of one peak of rain each year which dominantly occurs in November and the clear difference between the wet season that occurs in the December-January-February (DJF) period and the dry season that occurs in the June-July-August (JJA) period, while SAO deals with equinox events and the movement of the Intertropical Convergence Zone (ITCZ). Signals of the strength of the seasonal and daily scale climate variability modes also influence rainfall fluctuations in Bogor. The presence period of the Madden-Julian Oscillation (MJO) signal is known to be higher in the September-October November (SON) than other period, while the Kelvin and MRG waves have higher activity in March-April-May (MAM) especially during La Nina conditions. About 50% of Bogor's rainfall fluctuation for 31 years (1987-2017) was caused by the dominance of Mixed Rossby-Gravity wave (MRG) with average spectral density value 1324 mm2, while the other two waves such as Kelvin and MJO shows quite weak impacts, where the effect on rainfall fluctuations is <50% with average spectral density value 755 mm2 and 501 mm2, respectively.