Karakteristik dan Mekanisme Pembentukan Puting Beliung di Indonesia Berbasis Data Observasi dan Simulasi Model Numerik

Abstract

Di Indonesia, puting beliung menjadi ancaman hidrometeorologi yang sulit diprediksi karena skala ruangnya yang lokal dan durasi hidup yang singkat. Dinamika atmosfer kepulauan yang kompleks, interaksi angin darat-laut, serta pengaruh orografis menciptakan ketidakstabilan udara yang memicu pertumbuhan awan konvektif penghasil pusaran vertikal merusak. Kurangnya pemahaman mengenai mekanisme pembentukan serta keterbatasan resolusi pengamatan konvensional menjadi tantangan utama dalam pembangunan sistem peringatan dini yang akurat. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pola distribusi spasial temporal dan tren PB secara nasional, mengidentifikasi pola khas pada berbagai instrumen observasi, serta menjelaskan mekanisme pembentukannya melalui integrasi pemodelan numerik resolusi tinggi. Database kejadian PB periode Januari 2011 hingga Desember 2025 dari BNPB, BMKG, dan Kemenkes RI diintegrasikan dan dianalisis nilai statistiknya sementara tren menggunakan uji Mann-Kendall. Analisis signature PB diidentifikasi pada data data radar cuaca BMKG, satelit Himawari-9, AWS/AAWS, dan radiosonde BMKG. Model Weather Research and Forecasting (WRF) resolusi tinggi dengan input data reanalisis ERA5 diaplikasikan untuk merekonstruksi mekanisme pembentukan pada studi kasus Rancaekek (Februari 2024). Penelitian menunjukkan frekuensi kejadian PB secara nasional memiliki rata-rata 101 kejadian per tahun, dengan adanya tren peningkatan secara nasional, terkonsentrasi di Pulau Jawa akibat dinamika atmosfer lokal dan faktor antropogenik. Temuan baru menunjukkan bahwa PB di Indonesia umumnya bersifat non-superseluler (landspout) dengan mekanisme bottom-up yang tumbuh dari awan Cumulonimbus bersuhu puncak -60°C hingga -80°C tanpa harus bergantung pada fitur overshooting top (OT). Secara temporal, fenomena ini memuncak pada pukul 15.00 LT dengan pergeseran tren bulan puncak dari Oktober ke Januari-Februari dalam 15 tahun terakhir. Karakteristik radar mengidentifikasi nilai reflektivitas maksimum 35–60 dBZ dengan variasi pola echo khas seperti hook echo, bow echo, v-shape, dan line-shape. Analisis termodinamika menunjukkan anomali suhu permukaan yang tinggi, indeks stabilitas udara yang labil moderat hingga kuat. Simulasi numerik kasus Rancaekek menunjukkan bahwa fenomena PB terbentuk dari proses vortex stretching akibat konvergensi angin kuat di lapisan bawah atmosfer. Keunikan karakteristik awan penghasil PB Indonesia yang memiliki siklus hidup relatif singkat (30–40 menit) menuntut penguatan sistem peringatan dini berbasis regional yang lebih responsif. Temuan ini merekomendasikan perlunya transformasi infrastruktur pengamatan, termasuk penggunaan radar dengan resolusi temporal lebih tinggi (1–5 menit) di wilayah hotspot, guna meningkatkan akurasi nowcasting dan resiliensi masyarakat terhadap ancaman cuaca ekstrem.