The Influence of the Madden-Julian Oscillation on Diurnal Cycle of Rainfall over Sumatera

Abstract

Wilayah kepulauan Indonesia merupakan daerah yang paling intensif untuk proses konveksi dan curah hujan. Siklus diurnal yang diakibatkan oleh aktivitas konvektif sangat dominan di daerah daratan tropis dan menyumbang curah hujan paling besar di Indonesia. Keragaman aktivitas konveksi yang kuat di daerah tropis tidak hanya terjadi dalam skala waktu harian tapi juga dalam skala waktu intra-musiman. Gangguan skala besar di daerah tropis dalam hal aktivitas konvektif yang mempunyai peranan penting dalam mempengaruhi keragaman curah hujan dalam skala waktu intra-musiman dikenal dengan Osilasi Madden-Julian (Madden-Julian Oscillation, MJO). Pada studi ini, data TRMM V6 3B42 yang merupakan produk estimasi curah hujan dari data satelit digunakan untuk menganalisa pengaruh dari MJO terhadap siklus harian curah hujan di Sumatera. Selain itu juga dilakukan uji performa dari model RegCM4 dalam melakukan simulasi siklus harian dan kaitannya dengan MJO. Karakteriktik siklus harian curah hujan didapatkan dengan menghitung klimatologi dari curah hujan pada musim hujan. Sedangkan untuk mengetahui pengaruh MJO terhadap siklus harian, dilakukan band pass filter terhadap data curah hujan dengan menggunakan Lanczos filter weights dengan rentang frekuensi 20 sampai 90 hari. Setelah itu, data tersebut dikomposit untuk mendapatkan anomali curah hujan pada masing-masing fase MJO. Kejadian MJO dari tahun 2000-2010 diindentifikasi dengan menggunakan kriteria, yaitu: nilai dari indeks MJO lebih besar dari pada satu dan kejadian MJO harus terjadi berturut-turut dari fase 1-8. Pada studi ini, analisis dibatasi pada musim hujan di Indonesia (Oktober-Maret) karena MJO menunjukkan signal yang paling kuat pada periode ini. Kejadian MJO dari tahun 2000-2010 yang bisa diidentifikasi adalah 18 kejadian. Data ini kemudian dikomposit untuk mendapatkan anomali pada masing-masing fase MJO. Curah hujan di daratan mencapai puncaknya pada sore hari, sedangkan di lautan mencapai puncaknya pada malam hari. Osilasi Madden-Julian mempengaruhi siklus harian curah hujan di Sumatera dengan memperkuat (melemahkan) siklus harian curah hujan pada saat fase aktif (non-aktif) dan mengubah waktu puncak hujan di lautan. Pada saat fase aktif (non-aktif), MJO meningkatkan (menurunkan) curah hujan di darat dan di laut berturut-turut sebesar 33-46% (21-44%) dan 26-64% (32-54%) terhadap rata-rata klimatologi. Puncak curah hujan di daerah lautan terjadi dua kali pada fase 2 (18 LT dan 00 LT) dan fase 3 (21 LT dan 3 LT), sedangkan pada fase non-aktif curah hujan di lautan hampir tidak pernah terjadi atau terukur sangat kecil. Simulasi model RegCM4 menunjukkan bahwa model mampu untuk memperlihatkan kontras siklus harian antara darat dan lautan namun tidak mampu menangkap waktu terjadinya puncak hujan. Pada simulasi curah hujan RegCM4, curah hujan terjadi lebih awal dibandingkan dengan TRMM. Namun, ketika melakukan simulasi MJO model RegCM4 mampu untuk menggambarkan peningkatan (penurunan) curah hujan pada saat fase aktif (non-aktif) kejadian MJO. Hal ini mengindikasikan bahwa model lebih baik dalam melakukan simulasi variasi intra-musiman dibandingkan dengan variasi harian. Penelitian lebih lanjut dengan konfigurasi model yang berbeda dibutuhkan karena masing-masing skema akan mempunyai performa yang berbeda pada daerah yang berbeda.