variabilitas arus, suhu, dan angin di perairan … · yang relatif tinggi dan terus menerus...

VARIABILITAS ARUS, SUHU, DAN ANGIN

DI PERAIRAN BARAT SUMATERA SERTA INTER-RELASINYA

DENGAN INDIAN OCEAN DIPOLE MODE (IODM) DAN EL NINO

SOUTHERN OSCILLATION (ENSO)

ASYARI ADISAPUTRA

SKRIPSI

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2011

ii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul:

VARIABILITAS ARUS, SUHU, DAN ANGIN DI PERAIRAN BARAT

SUMATERA SERTA INTER-RELASINYA DENGAN INDIAN OCEAN DIPOLE

MODE (IODM) DAN EL NINO SOUTHERN OSCILLATION (ENSO)

adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk

apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi

yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah

disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir

Skripsi ini.

Bogor, Maret 2011

Asyari Adisaputra

C54054101

iii

RINGKASAN

ASYARI ADISAPUTRA. Variabilitas Arus, Suhu dan Angin di Perairan Barat

Sumatera dan Inter-Relasinya dengan Indian Ocean Dipole Mode (IODM)

dan El Nino Southern Oscilation (ENSO). Dibimbing oleh MULIA PURBA.

Di Samudera Hindia terbentuk sistem osilasi yang dikenal dengan Indian Ocean Dipole Mode (IODM). IODM merupakan fenomena yang disebabkan karena terbentuknya dua kutub anomali SPL (suhu permukaan laut) di perairan timur Samudera Hindia dan perairan barat Samudera Hindia (Saji et al., 1999). Di Samudera Pasifik juga terbentuk sistem osilasi yang dikenal dengan El Nino Southern Oscillation (ENSO). Adanya kedua fenomena ini mempengaruhi fluktuasi arus, suhu air laut dan angin di perairan barat Sumatera.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis variabilitas arus dan suhu di perairan barat Sumatera pada kedalaman 5, 25, 55, 75, 125, 155, 175, 250, 446, dan 617 meter pada periode Januari 1979 hingga Desember 2007. Menganalisis variabilitas angin permukaan di perairan barat Sumatera pada periode Januari 1979 hingga Desember 2007. Serta mengkaji hubungan antara variabilitas arus, suhu dan angin permukaan di perairan barat Sumatera dengan IODM dan ENSO.

Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data bulanan rata-rata dengan jangka waktu antara Januari 1979 hingga Desember 2007. Data arus dan suhu diperoleh dari GFDL-NOAA (http://www.gfdl.noaa.gov). Data angin dari ESRL-NOAA (http://www.esrl.noaa.gov). Data Dipole Mode Index (DMI) diperoleh dari JAMSTEC (www.jamstec.go.jp) dan data Southern Oscillation Index (SOI) dari BOM (http://www.bom.gov.au). Stasiun data arus dan angin terletak pada koordinat 5°LS dan 100°BT, sedangkan data suhu terletak pada koordinat 5,26°LS dan 100,5°BT. Pengolahan data untuk menentukan variabilitas temporal arus, suhu, angin, DMI, dan SOI menggunakan perangkat lunak MATLAB R2008a, serta ODV 4.1 untuk melihat sebaran suhu berdasarkan kedalaman. Spektrum densitas energi dihitung dengan metode FFT (Fast Fourier Transform) untuk melihat periode fluktuasi yang dominan dari parameter arus, suhu, angin, DMI dan SOI. Korelasi silang arus, suhu, angin, DMI dan SOI, ditentukan dengan analisis Cross Spectral Analysis dengan bantuan perangkat lunak Statistica 6.0, untuk melihat hubungan antara parameter tersebut.

Pada saat Angin Muson Barat Laut arus dan angin bergerak ke arah tenggara, sedangkan suhu pada lapisan tercampur cenderung lebih tinggi dan lapisan termoklin menjadi lebih tipis. Pergerakan arus ke arah tenggara merupakan representasi dari Arus Sakal Samudera Hindia (ASH). Pada musim ini diduga ASH yang memasuki lokasi studi mendapatkan penyinaran matahari yang relatif tinggi dan terus menerus sehingga membawa massa air yang memiliki suhu yang relatif tinggi. Pada saat Angin Muson Tenggara arus bergerak ke arah barat laut dan barat daya dan angin bergerak ke arah barat laut, sedangkan suhu pada lapisan tercampur cenderung lebih rendah dan lapisan termoklin mejadi lebih tebal. Pergerakan arus ke arah barat laut dan barat daya diduga merupakan representasi dari ASH yang bertemu dengan Arus Khatulistiwa Selatan (AKS) di lokasi penelitian. Pada musim ini AKS yang mengaliri lokasi studi membawa massa air dingin yang berasal dari upwelling yang terjadi di selatan Jawa dan massa air dingin dari bagian utara Australia hingga perairan barat Sumatera. Pada saat Musim Peralihan arus cenderung

iv

bergerak ke arah tenggara, angin lebih cenderung bergerak ke arah barat laut dan suhu pada lapisan permukaan lebih tinggi.

Spektrum densitas energi dari arus dan suhu menunjukkan adanya fluktuasi setengah-tahunan (semi-annual), fluktuasi tahunan (annual), dan fluktuasi antar-tahunan (inter-annual). Spektrum densitas energi angin menunjukkan adanya fluktuasi tahunan, sedangkan spektrum densitas energi DMI dan SOI menunjukkan adanya fluktuasi antar-tahunan. Fluktuasi setengah tahunan lebih disebabkan oleh pengaruh dari perubahan arah Angin Muson yang bertiup di perairan barat Sumatera setiap 6 bulan. Selain itu adanya Jet Wyrtki yang berkembang pada Musim Peralihan ikut mempengaruhi fluktuasi setengah-tahunan pada komponen arus dan suhu (Wyrtki, 1973). Fluktuasi tahunan disebabkan oleh adanya perubahan kecepatan angin pada setiap musimnya. Sedangkan fluktuasi antar-tahunan disebabkan oleh adanya IODM dan SOI yang siklusnya berkisar antara 3 hingga 7 tahun (Saji et al., 1999 dan Kug dan Kang, 2005).

Berdasarkan hasil korelasi silang, fluktuasi komponen zonal arus pada kedalaman 5 meter mempengaruhi fluktuasi setengah-tahunan dan tahunan suhu pada kedalaman 5 meter. Fluktuasi komponen zonal angin di perairan barat Sumatera mempengaruhi terjadinya fluktuasi tahunan komponen zonal arus pada kedalaman 125 meter serta suhu pada kedalaman 5 dan 75 meter, selain itu fluktuasi antar-tahunan pada komponen zonal arus diperairan barat Sumatera juga dipengaruhi oleh adanya fluktuasi komponen zonal angin. Sementara itu fluktuasi komponen meridional angin mempengaruhi fluktuasi tahunan komponen meridional arus pada kedalaman 125 meter serta fluktuasi suhu pada kedalaman 75 meter. Fenomena IODM yang terjadi di perairan barat Sumatera mempengaruhi fluktuasi tahunan komponen zonal arus pada kedalaman 5 meter serta komponen zonal angin. Selain itu fluktuasi antar tahunan komponen zonal arus pada kedalaman 75 meter, suhu pada kedalaman 75 dan 125 meter serta komponen meridional angin di perairan barat Sumatera juga merupakan pengaruh dari adanya fenomena IODM. Adanya fenomena ENSO di Samudera Pasifik juga memiliki pengaruh terhadap fluktuasi arus, suhu dan angin di perairan barat Sumatera. Fenomena ENSO mempengaruhi terjadinya fluktuasi antar-tahunan pada komponen meridional arus pada kedalaman 125 meter. Fluktuasi antar-tahunan suhu pada kedalaman 75 meter serta komponen zonal angin juga dipengaruhi oleh fenomena ENSO.

v

© Hak cipta milik Asyari Adisaputra, tahun 2011

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengurangi dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari

Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam

bentuk apapun, baik cetak, fotocopy, microfilm, dan sebagainya.

vi

VARIABILITAS ARUS, SUHU, DAN ANGIN

DI PERAIRAN BARAT SUMATERA SERTA INTER-RELASINYA DENGAN

INDIAN OCEAN DIPOLE MODE (IODM) DAN EL NINO SOUTHERN

OSCILLATION (ENSO)

Oleh:

ASYARI ADISAPUTRA

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan

pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan Fakultas Perikanan dan Ilmu

kelautan

SKRIPSI

DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2011

vii

LEMBARAN PENGESAHAN

Judul : VARIABILITAS ARUS, SUHU, DAN ANGIN DI

PERAIRAN BARAT SUMATERA DAN INTER-RELASI

DENGAN INDIAN OCEAN DIPOLE MODE (IODM) DAN

EL NINO SOUTHERN OSCILLATION (ENSO)

Nama : Asyari Adisaputra

NRP : C54054101

Departemen : Ilmu dan Teknologi Kelautan

Menyetujui

Dosen Pembimbing,

Prof. Dr. Ir Mulia Purba, M.Sc

NIP. 19470818 197301 1 001

Mengetahui

Ketua Departemen,

Prof. Dr. Ir. Setyo Budi Susilo, M.Sc

NIP. 19580909 198303 1 003

Tanggal lulus : 10 Februari 2011

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat, hidayah,

serta inayah yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang

berjudul “Variabilitas Arus, Suhu, dan Angin di Perairan Barat Sumatera dan

Inter-Relasinya dengan Indian Ocean Dipole Mode (IODM) dan El Nino

Southern Oscillation (ENSO)”.

Penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada:

1. Kedua orangtua, serta adik atas segala dukungan dan doanya.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. Mulia Purba, M.Sc. selaku pembimbing yang telah sudi

meluangkan waktu, tenaga dan pikiran selama penyusunan skripsi.

3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc. dan Dr. Ir. Henry M. Manik, MT.

selaku penguji tamu atas kritik dan masukannya.

4. GFDL dan ESRL NOAA, JAMSTEC, dan BOM yang telah meyediakan data

yang digunakan dalam penelitian ini.

5. Bapak Mochammad Tri Hartanto, S.Pi atas bantuannya dalam pengolahan

data.

6. Rekan-rekan ITK 42 dan warga ITK atas bantuan, saran, dan

semangatnya.

7. Rekan-rekan Lab. Data Processing Oseanografi yang telah membantu dan

memberikan saran dalam penyusunan skripsi.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna. Penulis

berharap, skripsi ini dapat memberikan kontribusi informasi dan wawasan yang

berguna bagi penulis dan pihak yang membacanya.

Bogor, Maret 2011

Asyari Adisaputra

ix

DAFTAR ISI Halaman

DAFTAR ISI ................................................................................................. ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiv

1. PENDAHULUAN ................................................................................. 1 1.1. Latar Belakang ............................................................................. 1

1.2. Tujuan ......................................................................................... 2

2. TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 3

2.1. Arus .............................................................................................. 3

2.2. Suhu ............................................................................................. 7

2.3. Angin ............................................................................................ 9

2.4. Indian Ocean Dipole Mode ........................................................... 10

2.5. El Nino Southern Oscillation (ENSO) ............................................ 13

2.6. Variabilitas Arus, suhu, Angin dan Kaitannya terhadap IODM

dan ENSO .................................................................................... 15

3. BAHAN DAN METODE ....................................................................... 17

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ......................................................... 17

3.2. Data Penelitian ............................................................................. 17

3.2.1. Data Arus dan Suhu ........................................................... 18

3.2.2. Data Angin ........................................................................ 19

3.2.3. Data Dipole Mode Index (DMI) .......................................... 20

3.2.4. Data Southern Oscillation Index (SOI) ............................... 20

3.3. Pengolahan dan Analisis Data ..................................................... 21

3.3.1. Metode Validasi Data .............................................................. 21

3.3.2. Sebaran Temporal .................................................................. 23

3.3.3. Analisis Deret Waktu .............................................................. 23

3.3.3.1. Spektrum Densitas Energi .............................................. 23

3.3.3.2. Korelasi Silang ............................................................... 25

4. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 28

4.1. Validasi Data GFDL dengan Data Insitu (Buoy Triton) .................. 28

4.2. Sebaran Arus ................................................................................ 31

4.3. Sebaran Suhu ............................................................................... 39

4.4. Sebaran Angin .............................................................................. 46

4.5. Kaitan antara Sebaran Arus, Suhu, Angin dengan IODM

dan ENSO ................................................................................... 49

4.6. Spektrum Densitas Energi ............................................................ 57

4.6.1. Spektrum Densitas Energi Arus ......................................... 57

4.6.2. Spektrum Densitas Energi Suhu ........................................ 64

x

4.6.3. Spektrum Densitas Energi Angin ........................................ 69

4.6.4. Spektrum Densitas Energi DMI .......................................... 70

4.6.5. Spektrum Densitas Energi SOI ........................................... 71

4.7. Korelasi Silang ............................................................................. 72

4.7.1. Arus dengan Angin ............................................................ 72

4.7.2. Arus dengan DMI .............................................................. 74

4.7.3. Arus dengan SOI ............................................................... 75

4.7.4. Suhu dengan Arus ............................................................ 77

4.7.5. Suhu dengan Angin ........................................................... 78

4.7.6. Suhu dengan DMI ............................................................. 80

4.7.7. Suhu dengan SOI .............................................................. 82

4.7.8. Angin dengan DMI ............................................................ 83

4.7.9. Angin dengan SOI .............................................................. 84

5. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 86 5.1. Kesimpulan ................................................................................... 86

5.2. Saran ............................................................................................ 89

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 90

LAMPIRAN ................................................................................................... 93

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Pola Arus bulan Februari ..................................................................... 4

2. Pola Arus bulan April, Juni, dan Agustus ............................................. 5

3. Pola Arus bulan Oktober dan Desember .............................................. 6

4. Equatorial Jet (Jet Wyrtki) di Samudera Hindia pada bulan Mei dan

Oktober ................................................................................................ 7

5. Fenomena IODM Positif dan Negatif .................................................... 12

6. Anomali Sea Surface Temperature (SST) dan Pola Kecepatan Angin

pada Kejadian Indian Ocean Dipole Mode ......................................... 13

7. Perbandingan Keadaan Normal dan Kondisi Ketika El Nino ................ 15

8. Peta Stasiun Lokasi Pengamatan ........................................................ 17

9. Langkah dalam Asimilasi Data ............................................................. 18

10. Grafik perbandingan antara data arus GFDL dengan data arus buoy

TRITON ............................................................................................... 29

11. Grafik perbandingan antara data suhu GFDL dengan data suhu buoy

TRITON ............................................................................................... 31

12. Stickplot Arus Perairan Barat Sumatera Periode 1979 - 1984 .............. 32





17. Sebaran Temporal Suhu berdasarkan Kedalaman Periode

1979 – 1984 ........................................................................................ 39

18. Sebaran Temporal Suhu berdasarkan Kedalaman Periode 1985 – 1990

1991 – 1996 dan 1997 - 2002 .............................................................. 40

19. Sebaran Temporal Suhu berdasarkan Kedalaman Periode

2003 – 2007 ........................................................................................ 41

20. Sebaran Temporal Suhu per Kedalaman Periode 1979 – 1984, 1985 –

1990 dan 1991 - 1996 .......................................................................... 43

21. Sebaran Temporal Suhu per Kedalaman Periode 1997 – 2002 dan

2003 - 2007 ......................................................................................... 44

22. Sebaran Temporal Angin Periode Januari 1979 – Desember 1984 ...... 46

23. Sebaran Temporal Angin Periode 1985 – 1990, 1991 – 1996 dan

1997 - 2002 ......................................................................................... 47

xii

24. Sebaran Temporal Angin Periode Januari 2003 – Desember 2007 ...... 48

25. Sebaran Temporal Arus, Angin, Suhu, DMI dan SOI Periode Januari 1979

– Desember 1984 ................................................................................ 51


– Desember 1990 ................................................................................ 52


– Desember 1996 ................................................................................ 53


– Desember 2002 ................................................................................ 54


– Desember 2007 ................................................................................ 55

30. Spektrum densitas energi arus kedalaman 5 meter dan 25 meter ........ 57

31. Spektrum densitas energi arus kedalaman 55 meter dan 75 meter ...... 58

32. Spektrum densitas energi arus kedalaman 125 meter dan 155 meter .. 59



35. Spektrum densitas energi suhu pada kedalaman 5, 25, 55, 75 meter .. 64

36. Spektrum densitas energi suhu pada kedalaman 125, 155, 175 dan 250

meter ................................................................................................... 65

37. Spektrum densitas energi suhu pada kedalaman 446 dan 617 meter .. 66

38. Spektrum densitas energi angin ........................................................... 69

39. Spektrum densitas energi Dipole Mode Index (DMI) ............................ 70

40. Spektrum densitas energi Southern Oscillation Index (SOI) ................. 71

xiii

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Hasil Validasi antara Komponen Arus GFDL dengan Buoy Triton ........ 29

2. Hasil Validasi antara Komponen Suhu GFDL dengan Buoy Triton ....... 30

3. Hasil Spektrum Densitas Energi Arus .................................................. 62

4. Hasil Spektrum Densitas Energi Suhu ................................................. 67

5. Hasil Spektrum Densitas Energi Angin ................................................. 69

6. Hasil Spektrum Densitas Energi DMI ................................................... 70

7. Hasil Spektrum Densitas Energi SOI .................................................... 72

8. Hasil Korelasi silang antara Angin dengan Arus ................................... 73

9. Hasil Korelasi Silang antara DMI dengan Arus ..................................... 74

10. Hasil Korelasi Silang antara SOI dengan Arus ..................................... 76

11. Hasil Korelasi Silang antara Arus dengan Suhu ................................... 77

12. Hasil Korelasi Silang antara Angin dengan Suhu ................................. 80

13. Hasil Korelasi Silang antara DMI dengan Suhu .................................... 81

14. Hasil Korelasi Silang antara SOI dengan Suhu .................................... 82

15. Hasil Korelasi Silang antara DMI dengan Angin ................................... 83

16. Hasil Korelasi Silang antara SOI dengan Angin ................................... 84

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Grafik Korelasi Silang antara Angin dengan Arus................................. 94

2. Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Arus ................................... 102

3. Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Arus ................................... 110

4. Grafik Korelasi Silang antara Arus dengan Suhu ................................. 118

5. Grafik Korelasi Silang antara Angin dengan Suhu................................ 126

6. Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Suhu .................................. 134

7. Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Suhu .................................. 138

8. Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Angin ................................. 142

9. Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Angin .................................. 144

1

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Samudera Hindia merupakan bagian dari Great Conveyor Belt yang

memiliki peranan penting dalam penyebaran massa air di lautan. Parameter

yang terdapat di Samudera Hindia seperti arus dan suhu memiliki peran dalam

penyebaran massa air tersebut. Pola arus dan suhu air laut di perairan

Samudera Hindia tidak selamanya stabil. Pada waktu tertentu arus dan suhu air

laut mengalami fluktuasi yang tentunya juga akan mempengaruhi pola arus dan

suhu yang terjadi di Samudera Hindia. Di wilayah Indonesia terbentuk suatu pola

angin yang berganti arah setiap 6 bulannya. Angin ini merupakan salah satu

faktor yang mempengaruhi fluktuasi setengah-tahunan serta tahunan arus dan

suhu di Samudera Hindia.

Di Samudera Hindia terbentuk suatu sistem osilasi yang dikenal dengan

nama Indian Ocean Dipole Mode (IODM). IODM sendiri merupakan fenomena

yang disebabkan karena terbentuknya dua kutub anomali suhu permukaan laut

(SPL) di perairan timur Samudera Hindia dan perairan barat Samudera Hindia

(Saji et al, 1999). Di Samudera Pasifik juga terbentuk sistem osilasi yang dikenal

dengan nama El Nino Southern Oscillation (ENSO). Sistem ini mencakup dua

fenomena (El Nino dan La Nina) yang mempengaruhi pola curah hujan dan

fluktuasi suhu air laut di perairan Indonesia. Indian Ocean Dipole Mode diduga

tidak memiliki hubungan dengan ENSO, namun terkadang antara Indian Ocean

Dipole Mode dengan ENSO dapat saling memicu satu sama lain. Menurut

Susanto et al. (2001) dan Godfrey (2001) terlihat bahwa pada saat terjadi El Nino

terlihat anomali SPL negatif di Samudera Hindia bagian timur (pantai barat

Sumatera) Adanya anomali ini memungkinkan angin muson tenggara yang

2

berhembus di perairan Indonesia menguat sehingga massa air yang terjadi di

selatan Jawa dan barat daya Sumatera mengalami peningkatan.

Fenomena IODM sendiri telah banyak dijadikan topik penelitian

menyangkut hubungannya dengan suhu dan angin yang terdapat di Samudera

Hindia, namun hubungan antara IODM dan variabilitas arus di Samudera Hindia

sendiri belum begitu banyak diketahui. Padahal arus sendiri memiliki peran yang

penting dalam sirkulasi massa air yang terjadi di suatu perairan. Hubungan

antara variabilitas suhu dan angin di Samudera Pasifik dengan ENSO juga telah

banyak diteliti, namun belum diketahui sejauh mana ENSO mempengaruhi pola

arus, suhu dan angin di Samudera Hindia.

Penelitian tentang variabilitas arus, suhu dan angin di perairan barat

Sumatera penting untuk dilakukan, agar dapat menelaah dinamika dan pengaruh

IODM di Samudera Hindia. Selain itu penelitian di perairan barat Sumatera

dapat digunakan dalam memperkirakan hubungan antara IODM yang terjadi di

Samudera Hindia dengan ENSO yang terjadi di Samudera Pasifik.

1.2. Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah :

1) Menganalisis variabilitas arus dan suhu di perairan barat Sumatera pada

kedalaman 5, 25, 55, 75, 125, 155, 175, 250, 446, dan 617 meter pada

periode Januari 1979 hingga Desember 2007.

2) Menganalisis variabilitas angin permukaan di perairan barat Sumatera

pada periode Januari 1979 hingga Desember 2007.

3) Mengkaji hubungan antara variabilitas arus, suhu dan angin permukaan di

perairan barat Sumatera dengan IODM dan ENSO.

3

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Arus

Menurut Gross (1990), arus Laut merupakan proses pergerakan massa

air laut secara terus menerus menuju keseimbangan hidrostatis yang akan

menyebabkan perpindahan massa air laut secara horizontal atau vertikal.

Pergerakan massa air laut tersebut dinyatakan sebagai vektor yang memiliki

besaran arah dan kecepatan. Gaya yang bekerja pada arus laut ada dua, yaitu

gaya internal yang meliputi perbedaan densitas air laut, gradien tekanan

mendatar, dan gesekan lapisan air. Kemudian gaya eksternal yang meliputi gaya

gesekan angin, gaya gravitasi, gaya Coriolis, gaya akibat perbedaan tekanan

udara, gaya akibat pergeseran dasar samudera dan gaya tarik matahari dan

bulan yang dipengaruhi oleh tahanan dasar laut.

Secara khusus arus permukaan perairan Indonesia sangat dipengaruhi

oleh angin muson yang berubah setiap setengah tahun. Di belahan bumi bagian

selatan terjadi Angin Muson Tenggara pada bulan Juli hingga Agustus. Pada

musim ini arah arus permukaan bergerak dari timur ke barat, sedangkan pada

bulan November sampai Februari di belahan bumi bagian selatan bertiup Angin

Musion Barat Laut yang mengakibatkan angin permukaan bergerak ke arah

timur (Wyrtki, 1961).

Di Samudera Hindia pada belahan bumi bagian selatan terbentuk

pergerakan massa air yang tetap mengarah ke barat, yang dikenal dengan nama

Arus Khatulistiwa Selatan (AKS). Arus ini mengalir dari lepas pantai selatan

Jawa Timur hingga Madagaskar. Arus ini merupakan arus yang dangkal dengan

kedalaman kurang dari 200 meter. Pada saat terjadi Angin Muson Barat Laut

perairan selatan Jawa, Arus Khatulistiwa Selatan (AKS) didesak ke arah selatan.

Kemudian di perairan selatan Jawa berkembang arus yang berlawanan arah

4

dengan dengan AKS, arus yang terbentuk tersebut merupakan perpanjangan

arus dari pantai barat Sumatera. Arus ini dikenal sebagai Arus Pantai Jawa

(APJ). Arus ini mencapai puncaknya pada bulan Maret, dimana pada saat itu

merupakan akhir Muson Barat Laut (Wyrtki, 1961).

Selain AKS yang bergerak ke arah barat, pada bagian ekuator di

perairan barat Sumatera juga terdapat arus kuat yang bergerak ke arah timur

yang dikenal dengan Arus Sakal Khatulistiwa (Equatorial Counter Current) atau

disingkat ASH. ASH akan bertemu dengan AKS yang berasal dari timur di

perairan bagian barat/barat daya Sumatera. Pada bulan Desember ASH terjadi

di sekitar ekuator, namun ASH juga dapat mencapai wilayah 6°LS walaupun

pada daerah tersebut kecepatan ASH cenderung lebih lambat daripada ketika

terjadi di daerah ekuator. Menurut Wyrtki (1961) pada bulan Januari dan

Februari ketika terjadi Angin Muson Barat Laut, Arus Khatulistiwa Utara (North

Equatorial Current) di bagian utara ekuator akan mendesak ASH ke selatan pada

wilayah 3°LS hingga 5°LS. Selanjutnya pada bulan Maret dan April Arus

Khatulistiwa Utara di bagian utara ekuator melemah dan ASH akan meningkat

dan bergerak pada wilayah 3°LU hingga 5°LS. Pola arus di perairan Indonesia

ditampilkan pada Gambar 1, 2 dan 3.

Gambar 1. Pola Arus di Perairan Asia Tenggara pada Bulan Februari (Wyrtki, 1961)

5

Gambar 2. Pola Arus di Perairan Asia Tenggara pada Bulan a) April b) Juni c) Agustus (Wyrtki, 1961)

a)

b)

c)

6

Gambar 3. Pola Arus di Perairan Asia Tenggara pada Bulan a) Oktober b) Desember (Wyrtki, 1961)

Menurut Wyrtki (1973) pada saat pada bulan April-Mei dan September-

Oktober berkembang Jet Wyrtki (Indian Equatorial Jet) yang ditunjukkan pada

Gambar 4. Seperti terlihat pada Gambar 4 Jet Wyrtki bergerak ke arah timur di

wilayah tropis Samudera Hindia hingga perairan barat Sumatera. Jet Wyrtki

memiliki pengaruh cukup besar dalam merubah karakter massa air di Samudera

Hindia. Tomczak dan Godfrey (1994) berpendapat bahwa Jet Wyrtki juga terlihat

pada bulan Juni. Pada awal April hingga Mei kecepatan Jet Wyrtki dapat

mencapai 0,7 m/detik atau lebih. Sedangkan pada bulan September-Oktober Jet

Wyrtki menjadi lebih cepat dan puncaknya pada bulan November dengan

kecepatan 1,0 – 1,3 m/detik.

a)

b)

7

Gambar 4. Equatorial Jet (Jet Wyrtki) di Samudera Hindia pada bulan a) Mei dan b) Oktober (Wyrtki, 1973)

Wyrtki (1961) mengemukakan bahwa pada bulan Juli hingga Oktober,

Angin Muson Tenggara mendesak poros AKS hingga ke utara dan menyatu

dengan massa air yang berasal dari ASH. Poros AKS yang terdesak hingga ke

utara pada periode tersebut diduga menyebarkan massa air dingin dan

bersalinitas tinggi yang berasal dari upwelling di selatan Jawa menyebar hingga

jauh ke utara.

2.2. Suhu

Suhu adalah suatu besaran fisika yang menyatakan banyaknya bahang

yang terkandung dalam suatu benda. Suhu di laut berkisar antara -2ºC hingga

30ºC dimana pada suhu -2ºC terjadi pembentukan lapisan es sedangkan pada

suhu 30ºC merupakan batas terjadinya proses radiasi dan pertukaran bahang

dengan atmosfer (King, 1963). Suhu memberikan pengaruh terhadap aktivitas

metabolisme, tingkah laku dan perkembangbiakan biota-biota laut (Laevastu dan

Hela, 1970). Secara tidak langsung suhu berpengaruh terhadap daya larut

oksigen yang berpengaruh terhadap respirasi biota-biota tersebut.

a)

b)

8

Penyebaran suhu pada permukaan laut membentuk zona berdasarkan

letak lintang. Semakin mendekati garis khatulistiwa (lintang rendah) suhu akan

semakin meningkat dan sebaliknya, suhu akan semakin menurun mendekati

kutub (lintang tinggi). Hal ini terjadi karena daerah yang paling banyak menerima

sinar matahari terletak antara lintang 10° LU - 10°LS (Weyl,1967).

Secara vertikal suhu di lautan dibagi menjadi tiga zona (Richard dan

Davis, 1991) yaitu:

1. Lapisan permukaan tercampur (mix surface layer) yang merefleksikan

suhu rata-rata tiap lintang. Lapisan ini cenderung homogen oleh

pencampuran massa air. Ketebalan lapisan homogen di perairan

Indonesia berkisar antara 50 – 100 m, dengan suhu berkisar antara 26° -

30° C (Soegiarto dan Birowo, 1975).

2. Lapisan termoklin, dimana terjadi penurunan suhu yang cepat dan

densitas yang meningkat. Hal ini mengakibatkan air di lapisan atas tidak

dapat bercampur dengan air di lapisan bawah. Menurut Gross (1990)

lapisan termoklin yang terdapat pada perairan tropis berada pada

kedalaman 100 hingga 205 meter. Menurut Illahude (1999) lapisan

termoklin secara lebih rinci dapat dibagi menjadi dua lapisan, yaitu

lapisan termoklin atas dan termoklin bawah, dimana perubahan suhu di

termoklin atas lebih cepat dibandingkan termoklin bawah. Kedalaman

lapisan termoklin di Indonesia berkisar antara 100 – 300 m dengan

kisaran suhu antara 9° - 26° C (Soegiarto dan Birowo, 1975). Menurut

Wyrtki (1961) lapisan termoklin di Samudera Hindia berkisar antara 120

sampai dengan 160 meter.

3. Lapisan dalam (deep layer) mencerminkan ciri khas asal massa air tiap

lintang. Lapisan ini dapat mencapai kedalaman 2500m dengan

penurunan suhu yang lambat. Gradien suhu mencapai 0.05 oC/100m

9

(Gross, 1990). Kisaran suhu pada lapisan dalam di perairan Indonesia

berkisar antara 2° - 4° C (Soegiarto dan Birowo, 1975).

Perairan di Indonesia memperlihatkan adanya variasi musiman, variasi

musiman tersebut hanya sebesar 2oC. Pergerakan semu matahari yang

melintasi ekuator memiliki pengaruh terhadap variasi musiman tersebut.

Beberapa perairan seperti Laut Banda, Laut Arafura, laut Timor dan Laut Jawa

kisaran tahunan suhu air permukaannya mencapai 3-4oC. Pada musim barat

terjadi pemanasan di daerah Laut Arafuru dan pantai barat Sumatera, dengan

kisaran suhu 29° - 30° C (Soegiarto dan Birowo, 1975).

2.3. Angin

Angin adalah massa udara yang bergerak mendatar (horizontal) dari

tekanan tinggi mengalir ke tempat bertekanan rendah. Semakin besar

perbedaan tekanan udara maka semakin besar pula kecepatan angin yang

berhembus (Hasse dan Dobson, 1986).

Salah satu faktor penyebab timbulnya angin adalah adanya gradien

tekanan. Gaya gradien tekanan timbul karena adanya perbedaan suhu udara.

Dalam hal ini hubungan antara permukaan bumi dalam menerima energi radiasi

matahari yang sama tapi mempunyai laju pemanasan yang berbeda – beda dari

satu tempat ke tempat yang lain. Faktor lain yang berpengaruh dalam

pembentukan angin adalah gaya Coriolis. Gaya Coriolis timbul akibat rotasi bumi

dan menyebabkan perubahan gerak angin ke arah kanan pada belahan bumi

bagian utara dan pembelokan angin ke arah kiri pada belahan bumi bagian

selatan (Pariwono dan Manan, 1990).

Pola angin yang sangat berperan di Indonesia adalah angin Muson.

Angin muson bertiup ke arah tertentu pada satu masa sedangkan pada masa

lainnya angin bertiup pula pada arah yang berlawanan. Letak geografi Indonesia

10

yang berada di antara Benua Asia dan Benua Australia membuat kawasan ini

paling ideal untuk berkembangnya angin muson. Menurut Wyrtki (1961), sistem

angin muson di Indonesia terbagi menjadi empat golongan yaitu :

1. Angin Muson Timur Laut dan Angin Muson Barat Laut

Muson ini terbentuk pada bulan Desember hingga Februari. Pada bulan-

bulan tersebut tekanan udara yang tinggi berada di Benua Asia

sedangkan di Benua Australia terbentuk tekanan udara yang rendah,

sehingga angin bertiup dari Benua Asia ke Benua Australia. Di belahan

bumi bagian utara (utara ekuator) bertiup Angin Muson Timur Laut,

sedangkan di belahan bumi bagian selatan (selatan ekuator) bertiup

Angin Muson Barat Laut dan di Indonesia dikenal sebagai Musim Barat.

2. Peralihan I

Peralihan pertama terjadi pada bulan Maret hingga Mei. Pada saat Musim

Peralihan kecepatan angin lemah dan arahnya menjadi tidak beraturan.

3. Angin Muson Barat Daya dan Angin Muson Tenggara

Pada bulan Juni hingga Agustus tekanan udara yang rendah terbentuk di

Benua Asia, sedangkan tekanan udara yang tinggi terbentuk di Benua

Australia, sehingga angin bertiup dari Benua Australia ke Benua Asia. Di

belahan bumi bagian utara (utara ekuator) bertiup Angin Muson Barat

Daya, sedangkan di belahan bumi bagian selatan (selatan ekuator)

bertiup Angin Muson Tenggara.

4. Peralihan II

Peralihan kedua terjadi pada bulan September hingga November. Pada

saat Musim Peralihan kecepatan angin lemah dan arahnya menjadi tidak

beraturan.

11

2.4. Indian Ocean Dipole Mode

Saji et al. (1999) melaporkan bahwa terdapat juga osilasi klimatologi di

Samudera Hindia. Fenomena ini ditunjukkan dengan adanya variabilitas internal

dengan SPL negatif atau lebih dingin dari normalnya di pantai barat Sumatera

atau Samudera Hindia bagian timur (90°-110°BT, 10°LS-ekuator) dan anomali

positif di Samudera Hindia bagian barat (50°-70°BT, 10°LS-10°LU). Fenomena

ini bersifat unik dan melekat di Samudera Hindia dan terlihat tidak bergantung

pada ENSO. Fenomena ini dinamakan Indian Ocean Dipole Mode (IODM).

Dipole Mode Index (DMI) dapat digunakan untuk mengidentifikasi fenomena

IODM. Nilai DMI menggambarkan perbedaan anomali suhu permukaan laut dari

dua daerah yaitu bagian barat ekuator dari Samudera Hindia (50° - 70° BT dan

10° LS - 10° LU) dan timur ekuator dari Samudera Hindia (90° - 110° BT dan 10°

LS - ekuator). Nilai DMI yang ekstrim positif menggambarkan terjadinya

fenomena IODM positif dan nilai DMI ekstrim negative menunjukkan terjadinya

fenomena IODM negatif.

Fenomena IODM ditunjukkan pada Gambar 5. Pada waktu normalnya,

angin barat yang lemah bergerak dari sisi bagian timur Afrika (Samudera Hindia

bagian barat) ke pantai barat Sumatera (Samudera Hindia bagian timur).

Sedangkan pada saat terjadinya fenomena IODM positif di pantai barat Sumatera

terbentuk anomali SPL negatif (lebih rendah dari suhu normalnya) yang pada

gambar ditandai dengan warna biru. Sedangkan di pantai timur Afrika terbentuk

anomali SPL positif (suhu permukaan lautnya lebih tinggi dari kondisi normal)

yang ditandai dengan warna merah pada gambar. Kondisi ini menimbulkan

angin timur yang kuat yang bertiup ke pantai timur Afrika, sehingga curah hujan

di atas Afrika berada di atas normal sementara di Indonesia terjadi kekeringan.

Hal sebaliknya terjadi pada saat fenomena IODM negatif (Saji et al., 1999).

12

Vinayachandran et al. (2002) menambahkan IODM positif juga ditandai dengan

pendangkalan lapisan termoklin di S. Hindia bagian timur sedangkan di

Samudera Hindia bagian barat menjadi lebih dalam.

Gambar 5. Fenomena IODM a) IODM Positif b) IODM Negatif (Saji et al., 2001)

Proses terbentuknya IODM ditampilkan pada Gambar 6. Siklus dipole

mode diawali dengan munculnya anomali suhu permukaan laut negatif di sekitar

Selat Lombok hingga Selatan Jawa pada sekitar bulan Mei – Juni. Selanjutnya

pada bulan Juli – Agustus, anomali negatif tersebut terus menguat dan semakin

meluas sampai pantai barat Sumatera, sementara itu di Samudera Hindia bagian

barat muncul pula anomali suhu permukaan laut positif. Adanya perbedaan

tekanan di antara keduanya, semakin memperkuat angin tenggara di sepanjang

ekuator dan pantai barat Sumatera. Proses pembentukan Indian Ocean Dipole

Mode dimulai pada bulan Mei hingga Juni (Gambar 6a). Siklus ini mencapai

puncaknya pada bulan September – Oktober (Gambar 6b) dan selanjutnya

menghilang dengan cepat pada bulan November – Desember (Gambar 6c).

a) b)

13

Menurut Saji et al. (1999) dan Meyers et al. (2006) fenomena IODM

positif terjadi pada tahun 1982, 1983, 1987, 1991, 1994, dan 1997. Sedangkan

fenomena IODM negatif terjadi pada tahun 1980, 1981, 1985, 1989, dan 1992.

Gambar 6. Perkembangan kejadian Indian Ocean Dipole Mode. Evolusi komposit SPL dan anomali kecepatan angin pada bulan a) Mei-Juni b) Juli-Agustus c) September-Oktober d) November-Desember

(Saji et al.,1999)

2.5. El Nino Southern Oscillation (ENSO)

El Nino Southern Oscillation atau ENSO adalah kondisi abnormal iklim di

mana suhu permukaan Samudra Pasifik di pantai Barat Ekuador dan Peru lebih

tinggi dari rata-rata normalnya. Istilah ini pada mulanya digunakan untuk

menamakan arus laut hangat yang terkadang mengalir dari Utara ke Selatan

antara pelabuhan Paita dan Pacasmayo di daerah Peru yang terjadi pada bulan

Desember. Kejadian ini kemudian semakin sering muncul yaitu setiap tiga hingga

tujuh tahun serta dapat mempengaruhi iklim dunia selama lebih dari satu tahun

(Philander, 1990). Fenomena ENSO ini memiliki dua fenomena yang saling

14

berlawanan fase. Dimana fase panas disebut sebagai kondisi El Nino dan fase

dingin disebut sebagai kondisi La Nina.

Parameter yang dapat digunakan untuk melihat adanya fase El Nino dan

La Nina adalah Southern Oscillation Index (SOI). SOI merupakan indeks yang

menggambarkan perbedaan tekanan udara permukaan laut antara Darwin (yang

mewakili Indonesian Low) dengan Tahiti (yang mewakili South Pasific High).

Nilai tersebut didapatkan dengan mengurangi nilai tekanan paras laut di Tahiti

dengan tekanan paras laut di Darwin. Pada saat terjadinya El Nino, nilai Indeks

Osilasi Selatan negatif dalam jangka waktu yang lama, terjadi penurunan

tekanan udara di bawah kondisi normalnya di Tahiti dan terjadi peningkatan

tekanan udara di atas kondisi normalnya di Darwin. Sebaliknya pada saat nilai

Indeks Osilasi Selatan positif dalam jangka waktu yang lama (fase La Nina),

terjadi kenaikan tekanan udara di atas kondisi normalnya di Tahiti dan terjadinya

penurunan tekanan udara di bawah kondisi normalnya di Darwin. Pola inilah

yang dinamakan pola jungkat-jangkit, dimana posisi kedua ujungnya akan selalu

berlawanan. Fenomena Osilasi Selatan ini berkaitan dengan kejadian El Nino,

maka disebut sebagai ENSO (Brown et al., 1989).

Perbandingan kondisi pada saat normal dan terjadi El Nino ditunjukkan

pada Gambar 7. Pada kondisi normal, berhembus angin permukaan di P ini

membangkitkan arus permukaan di Samudera Pasifik yang mengalir dari timur ke

barat. Hal ini mengakibatkan elevasi muka air laut di Samudera Pasifik tropis

bagian barat lebih tinggi dan suhu permukaan laut (SPL) di bagian ini lebih tinggi

jika dibandingkan dengan Samudera Pasifik tropis bagian timur (Gambar 7a).

Melemahnya Angin Pasat menyebabkan terjadinya perubahan arah arus ekuator

yang semula ke arah barat menjadi ke arah timur (Gambar 7b). Perubahan arah

arus ini menyebabkan makin tingginya SPL di Samudera Pasifik tropis bagian

15

timur. Semakin besarnya gradien suhu antara timur-barat membangkitkan angin

baratan yang bertiup dari Pasifik barat ke bagian timurnya. Bertiupnya angin

baratan ini menambah kuatnya perbedaan suhu atau makin bertambahnya suhu

di bagian timur Pasifik. Sirkulasi tersebut terjadi pada kondisi El Nino. Pada

tahun 1997 terjadi pengaruh global dari kejadian ENSO yang menyebabkan

anomali kondisi iklim yang berkepanjangan.

Gambar 7. Perbandingan kondisi di Samudera Pasifik pada saat a) normal dan b) terjadi El Nino (NOAA, 2004)

2.6. Variabilitas Arus, Suhu, Angin serta Kaitannya terhadap IODM dan ENSO

Westerly wind burst di Ekuatorial Barat Samudera Hindia membangkitkan

arus Jet Wyrtki ke timur pada musim-musim peralihan (Sprintall et al., 2000).

Pada bulan Oktober - November (peralihan II) arus Jet Wyrtki yang terbentuk

lebih lemah daripada musim peralihan I (April - Mei). Akibat arus Jet Wyrtki

tersebut maka terbentuklah gelombang Kelvin yang menyebabkan

penenggelaman massa air atau downwelling di pantai barat Sumatera (Wyrtki,

1973). Gelombang Kelvin yang terbentuk tersebut akan merambat dan

membentur pantai barat Sumatera dalam waktu lebih kurang sebulan.

Menurut Thompson et al. (2006) IODM mempengaruhi adanya variasi

antar-tahunan pada suhu di perairan barat Sumatera. Pada saat IODM positif

a) b)

16

suhu menurun karena adanya angin kuat yang menekan Jet Wyrtki, sedangkan

pada saat IODM negatif terjadi hal yang sebaliknya.

ENSO juga mempengaruhi penaikan massa air (upwelling) di selatan

Jawa dan barat daya Sumatera. Pada saat periode El Nino, Angin Muson

Tenggara yang berhembus di perairan Indonesia bagian selatan menguat

sehingga terjadi peningkatan upwelling di selatan Jawa dan barat daya Sumatera

(Susanto et al. 2001). Menurut Farita (2006) dan Holiludin (2009) energi

variabilitas suhu terbesar di Samudera Hindia (perairan selatan Jawa dan

perairan barat Sumatera) terdapat pada lapisan termoklin.

Saji et al. (1999) menyatakan bahwa IODM merupakan suatu fenomena

sistem kopel atmosfer-laut yang mempunyai mekanisme fisis yang hampir sama

dengan ENSO, tetapi secara statistik tidak bergantung pada ENSO.

Ketidakbergantungan ini ditunjukkan oleh adanya kejadian IODM pada tahun

1961 dan 1967 yang tidak terkait dengan ENSO. Sedangkan Godfrey (2001)

menyimpulkan bahwa terlihat anomali SPL negatif di Samudera Hindia bagian

timur (pantai barat Sumatera) pada saat El Nino. Adanya anomali ini

memungkinkan menguatnya angin timuran di daerah tersebut. Hal ini sesuai

dengan evolusi kejadian IODM yang dikemukakan oleh Saji et al. (1999).

Pernyataan tersebut memperlihatkan adanya korelasi yang kuat antara ENSO

dan IODM, serta mengisyaratkan adanya hubungan yang kompleks antara

keduanya.

Webster dan Torrence (1999) mengemukakan bahwa anomali SPL

Samudera Hindia dan Samudera Pasifik bagian tengah dan timur secara umum

sefasa dalam skala waktu antar tahunan. Ini mengindikasikan bahwa jika di

Samudera Pasifik dalam kondisi hangat, maka demikian juga yang terjadi di

Samudera Hindia bagian timur. Ini menunjukan adanya keterkaitan antara ENSO

dan IODM.

17

3. METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

Lokasi penelitian berada di perairan barat Sumatera pada posisi geografis

5°LS dan 100°BT untuk data arus dan angin, serta 5,26°LS dan 100,5°BT untuk

data suhu (Gambar 8). Pengolahan dan analisis data dilakukan pada bulan

September 2009 sampai Maret 2010 di Laboratorium Data Processing, Bagian

Oseanografi, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan

Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.

Gambar 8. Peta lokasi stasiun pengamatan

3.2. Data Penelitian

Penelitian ini menggunakan lima jenis data, yaitu data arus, data suhu,

data angin, data Dipole Mode Index (DMI) dan data Southern Oscillation Index

(SOI). Kelima data ini merupakan data dalam bulanan rata-rata yang telah

mengalami perata-rataan oleh penyedia data.

18

3.2.1. Data Arus dan Suhu

Data arus dan suhu diambil dari situs Geophysical Fluid Dynamic

Laboratory (GFDL) NOAA (http://www.gfdl.noaa.gov). Data ini merupakan data

observasi kelautan dari tahun 1976 hingga tahun 2006 (XBT, ARGO, CTD, MRB,

OSD, dan MBT) dan data atmosferik reanalisis (NCEP/NCAR) yang di

asimilasikan ke dalam sistem coupled ensemble.

Sistem asimilasi yang dilakukan untuk mendapatkan data tersebut terdiri

atas sebuah ensemble filter yang diaplikasikan ke climate coupled model GFDL

generasi kedua (CM2) (Delworth et al., 2006). Langkah-langkah bagaimana data

asimilasi bekerja untuk memperbaharui perkiraan dari data sebelumnya

ditampilkan pada Gambar 9. Langkah 1 adalah memperbarui fungsi densitas

probabilitas (PDF) di lokasi pengamatan sebagai pengamatan yang baru

(dilambangkan dengan panah berlabel langkah 1). Panah 1 menunjukkan bahwa

PDF sebelum di lokasi pengamatan diganti dengan pengamatan baru dan panah

2 mempresentasikan pergeseran dari rata-rata ensemble sebelumnya pada

pengamatan yang baru di lokasi pengamatan. Langkah kedua yaitu

menggunakan distribusi korelasi untuk mendistribusikan kenaikan pengamatan

ke titik grid yang berpengaruh. Panah 3 merupakan proses memperbarui PDF

titik grid.

Gambar 9. Langkah dalam Asimilasi Data (Zhang et al., 2007)

19

Data arus dan suhu tersedia dalam bulanan rata-rata. Data ini memiliki 50

tingkat kedalaman, dimana pada 22 tingkat kedalaman paling atas memiliki

perbedaan kedalaman sebesar 10 meter. Data ini memiliki resolusi spasial

sebesar 1° x 1°. Pada daerah lintang sedang hingga rendah resolusi spasial

pada lintang akan menjadi lebih tinggi hingga akhirnya mencapai 1/3° pada

daerah dekat ekuator, sedangkan resolusi spasial untuk bujur tetap 1°. Data

arus dan suhu memiliki format NetCDF, yang kemudian diekstrak untuk

mendapatkan nilai komponen zonal dan meridional arus serta nilai suhu.

Data arus dan suhu yang digunakan dalam penelitian ini adalah data arus

dan suhu pada kedalaman 5, 25, 55, 75, 125, 155, 175, 250, 446, dan 617 meter.

Data ini dianggap mewakili keadaan pada lapisan permukaan tercampur, lapisan

termoklin dan lapisan dalam. Pengambilan data arus dan suhu pada kedalaman

tersebut mengacu pada Holilludin (2009) yang menyatakan bahwa lapisan

permukaan tercampur di perairan barat Sumatera mencapai kedalaman 50

meter, sedangkan lapisan termoklin berkisar antara 75 hingga 150 meter. Data

arus yang digunakan dalam penelitian ini berada pada posisi 5°LS dan 100°BT.

Sedangkan untuk data suhu berada pada posisi 5,26°LS dan 100,5°BT (Gambar

8).

3.2.2. Data Angin

Data angin merupakan data dari Earth System Research Laboratory

(ESRL), Physical Science Division NOAA (http://www.esrl.noaa.gov). Data ini

adalah hasil proses reanalisis dari proses analisa data mulai dari tahun 1948

sampai dengan sekarang. Data angin dari ESRL merupakan data yang terdiri

atas komponen zonal (u) dan meridional (v) pada ketinggian 10 meter diatas

permukaan laut. Data yang tersedia berupa rata-rata dalam 6 jam, harian dan

bulanan. Data ini memiliki resolusi spasial sebesar 2,5° x 2,5°.

20

Data angin yang digunakan dalam penelitian ini adalah data kecepatan

angin yang telah dirata-ratakan oleh ESRL NOAA menjadi data kecepatan angin

bulanan rata-rata dari Januari 1979 hingga Desember 2007. Data yang

digunakan dalam penelitian ini berada pada koordinat 5° LS dan 100° BT. Data

yang diperoleh dalam format NetCDF yang kemudian akan diekstrak sehingga

menghasilkan nilai komponen zonal (u) dan meridional (v) angin yang

selanjutnya akan diolah menjadi arah dan kecepatan angin.

3.2.3. Data Dipole Mode Index (DMI)

Data DMI diunduh pada tanggal 7 Maret 2009. Data ini diambil dari situs

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology (www.jamstec.go.jp).

Data yang tersedia merupakan data bulanan mulai dari bulan Maret 1958 hingga

Agustus 2008.

Nilai dari DMI ditentukan melalui perbedaan anomali suhu permukaan laut

dari dua daerah yaitu bagian barat ekuator dari Samudera Hindia (50° - 70° BT

dan 10° LS - 10° LU) dan timur ekuator dari Samudera Hindia (90° - 110° BT dan

10° LS - ekuator). Anomali suhu permukaan laut dari bagian barat yang

dikurangi dengan anomali suhu permukaan laut bagian timur akan menghasilkan

nilai Dipole Mode Index tersebut (JAMSTEC, 2001).

3.2.4. Data Southern Oscillation Index (SOI)

Data SOI diambil dari situs Australian Government Bureau of Meteorology

(http://www.bom.gov.au). Data diunduh pada tanggal 5 Maret 2009. Data yang

didapatkan berupa data bulanan dari Januari 1979 hingga Desember 2007.

Metode yang digunakan Australian Government Bureau of Meteorology

dalam perhitungan SOI bergantung pada perbedaan anomali Mean Sea Level

Pressure (MSLP) antara Darwin dan Tahiti. Nilai SOI dihitung sebagai berikut :

21

……………………………..(1)

dimana,

SOI : Southern Oscillation Index

Pdiff : Rata-rata MSLP Tahiti – Rata-rata MSLP Darwin

Pdiffav : Rata-rata Pdiff jangka panjang pada bulan yang ditentukan

SD (Pdiff) : Standar deviasi jangka panjang Pdiff pada bulan tersebut

3.3. Pengolahan dan Analisis Data

3.3.1. Metode Validasi Data

Validasi data merupakan proses pengecekan atau perhitungan dengan

membandingkan antara data pemodelan dengan data observasi, sebelum data

tersebut diterima dan diolah untuk keperluan selanjutnya. Hal tersebut dilakukan

agar data model yang akan digunakan adalah data yang sahih. Proses validasi

kedua data tersebut dilakukan dengan menentukan nilai Root Mean Square Error

(RMSE) dan Standar Error.

Root Mean Square Error (RMSE) adalah suatu nilai statistik yang

digunakan untuk mengukur perbedaan antara nilai yang diprediksi oleh model

atau sebuah penduga dengan nilai-nilai sebenarnya dari hasil yang diamati

menjadi model atau perkiraan (Pearson, 1984).

Dalam statistik, nilai Standar Error dan Root Mean Square Error

digunakan untuk memvalidasi data guna mengetahui seberapa besar perbedaan

atau tingkat kesalahan dalam pengolahan data baik dari hasil pengolahan data

observasi (lapangan) maupun dari hasil pengolahan pemodelan. Data yang akan

divalidasi adalah data asimilasi arus dan suhu yang berasal dari Geophysical

Fluid Dynamic Laboratory (GFDL) NOAA, dengan data arus dan suhu Insitu yang

berasal dari data buoy TRITON.

)( diff

diffavdiff

PSD

PPSOI 10

22

Data arus yang tersedia dari buoy TRITON mulai 26 Oktober 2001 hingga

20 Maret 2003 serta 9 Juli 2004 hingga 11 September 2005. Sedangkan data

suhu yang tersedia dari buoy TRITON mulai 26 Oktober 2001 hingga 1 Juni 2003

serta 9 Juli 2004 hingga 31 Desember 2007. Data arus dan suhu dari buoy

TRITON memiliki resolusi temporal 2 jam namun data arus hanya memiliki 1 level

kedalaman. Data arus yang akan divalidasi adalah data asimilasi (GFDL)

kedalaman 5 meter terhadap data arus insitu (TRITON) pada kedalaman 5

meter. Sedangkan untuk data suhu yang akan di validasi adalah data asimilasi

(GFDL) pada kedalaman 25 meter terhadap data insitu (TRITON) pada

kedalaman 25 meter.

Persamaan yang digunakan untuk perhitungan validasi adalah sebagai

berikut (Pearson,1984) :

1. Standard Error (SE)

………………………........(2)

2. Root Mean Squared Error (RMSE)

……………………………………………………(3)

dimana:

y = Data Parameter Observasi (buoy TRITON)

x = Data Parameter asimilasi (GFDL NOAA)

n = Jumlah Pasangan Data

Apabila nilai SE dan RMSE memiliki kisaran perbedaannya mendekati 0

maka kedua data bisa digunakan karena memiliki tingkat kesalahan yang kecil

atau bisa dikatakan kedua data tersebut tidak berbeda nyata.

22

1

xx

yyxxyy

nSE

n

xyRMSE

2

23

3.3.2. Sebaran Temporal

Data yang akan ditampilkan sebaran temporalnya adalah data arus, suhu,

angin, Dipole Mode Index (DMI) dan Southern Oscillation Index (SOI). Data

tersebut merupakan data bulanan rata-rata. Data arus, suhu dan angin yang

diperoleh memiliki format NetCDF, sehingga data tersebut harus dibuka terlebih

dahulu dengan memakai perangkat lunak Ocean Data View (ODV).

Data arus dan angin terdiri atas komponen zonal (u) dan komponen

meridional (v). Dari komponen zonal dan meridional tersebut akan didapatkan

vektor arus dan angin yang menunjukkan arah dan kecepatan arus maupun

angin. Sebaran temporal arus pada kedalaman 5 meter, 25 meter, 55 meter, 75

meter, 125 meter, 155 meter, 175 meter, 250 meter, 446 meter, dan 617 meter

serta angin akan ditampilkan dalam bentuk stickplot. Pembuatan stickplot arus

ini menggunakan perangkat lunak Matlab 7.0.1.

Sebaran temporal vertikal suhu pada kedalaman 5 meter, 25 meter, 55

meter, 75 meter, 125 meter, 155 meter, 175 meter, 250 meter, 446 meter, dan

617 meter akan tampilkan dalam bentuk grafik domain waktu menggunakan

perangkat lunak Matlab 7.0.1. Sebaran temporal suhu berdasarkan kedalaman

ditampilkan menggunakan perangkat lunak Ocean Data View (ODV). Sebaran

temporal DMI dan SOI ditampilkan dalam bentuk grafik domain waktu

menggunakan perangkat lunak Matlab 7.0.1.

3.3.3. Analisis Deret Waktu

3.3.3.1. Spektrum Densitas Energi

Spektrum densitas energi digunakan untuk mengetahui periode fluktuasi

yang nilai densitas energinya signifikan dari parameter arus, suhu, angin, DMI

dan SOI. Spektrum densitas arus dan suhu dicari untuk kedalaman 5 meter, 25

meter, 55 meter, 75 meter, 125 meter, 155 meter, 175 meter, 250 meter, 446

24

meter, dan 617 meter. Kedalaman tersebut dianggap mewakili lapisan

tercampur, lapisan termoklin dan lapisan dalam. Dengan mengambil acuan

Holilludin (2009) kedalaman 5, 25, dan 55 meter mewakili lapisan tercampur,

kedalaman 75, 125, 155, dan 175 meter mewakili lapisan termoklin dan

kedalaman 250, 446, dan 617 meter mewakili lapisan dalam. Hal ini dilakukan

untuk untuk melihat kemungkinan adanya spektrum densitas energi yang

signifikan pada periode fluktuasi yang berbeda pada kedalaman yang mewakili

tiga lapisan ini. Untuk parameter arus dan angin, spektrum densitas energi yang

ditentukan untuk komponen zonal dan meridional.

Sebelum menentukan nilai spektrum densitas energi, harus ditentukan

komponen fouriernya terlebih dahulu. Komponen fourier X(fk) dapat ditentukan

dengan menggunakan metode Fast Fourier Transform (FFT) yang diberikan

oleh (Bendat dan Piersol, 1971):

…………………………..(4)

dimana :

X(fk) : komponen fourier data deret waktu (xt) pada frekuensi ke-k (fk)

N : jumlah Pengamatan

h : selang waktu subsample data (30 hari)

i : (bilangan imajiner)

t : 0, 1, 2, …., N

1

0

2N

N

tkN

ktiXhfX exp)(

25

Dari komponen fourier X(fk) tersebut, nilai spektrum densitas energi (Sx)

dapat dicari dengan rumus (Bendat dan Piersol, 1971):

………….........…………………………….(5)

dimana :

Sx(fk) : nilai spektrum densitas energi satu rekaman data deret waktu (xt) pada

frekuensi ke-k (fk)

X(fk) : komponen fourier dari data deret waktu (xt) pada frekuensi ke-k (fk)


N : jumlah pengamatan

3.3.3.2. Korelasi Silang

Analisis korelasi silang digunakan untuk mengetahui adanya hubungan

antara fluktuasi kedua parameter. Analisis korelasi silang akan dilakukan

sembilan kali, yaitu : antara komponen arus zonal dan meridional dengan

komoponen angin zonal dan meridional, komponen arus zonal dan meridional

dengan DMI, komponen arus zonal dan meridional dengan SOI, suhu dengan

arus, suhu dengan komponen angin zonal dan meridional, suhu dengan DMI,

suhu dengan SOI, komponen angin zonal dan meridional dengan DMI, serta

komponen angin zonal dan meridional dengan SOI.

Untuk analisis korelasi silang ini komponen arus dan suhu menggunakan

data pada kedalaman 5 meter untuk mewakili lapisan tercampur, kedalaman 75

dan 125 meter untuk mewakili lapisan termoklin, dan kedalaman 617 meter untuk

mewakili lapisan dalam. Pengambilan kedalaman ini menggunakan acuan dari

penelitian Holilludin (2007).

Analisis korelasi silang terdiri dari kospektrum densitas energi, koherensi

dan beda fase. Kospektrum densitas energi adalah perkalian energi yang

22kkx fX

N

hfS )(

26

signifikan pada periode fluktuasi yang sama pada kedua parameter yang saling

mempengaruhi. Koherensi menunjukan nilai keeratan antara periode fluktuasi

yang terjadi pada dua variabel. Hubungan yang tidak erat antara periode dari

fluktuasi kedua parameter akan digambarkan dengan nilai koherensi yang

rendah sedangkan hubungan yang erat akan digambarkan dengan nilai

koherensi yang tinggi. Beda fase menunjukan beda waktu yang terjadi pada dua

periode fluktuasi yang kospektrum energi silangnya signifikan. Nilai beda fase

positif menunjukan bahwa fluktuasi pada variabel x terjadi lebih dahulu

dibandingkan dengan fluktuasi yang terjadi pada y. Sedangkan beda fase

negatif menunjukkan bahwa fluktuasi pada variabel y terjadi lebih dahulu

dibandingkan dengan fluktuasi yang terjadi pada variabel x (Bendat dan Piersol,

1971).

Nilai kospektrum densitas energi silang (Sxy(fk)) dapat dihitung dengan

rumus yang diberikan oleh Bendat dan Piersol, 1971

………………………………….(6)

dimana :

Sxy(fk) : spektrum densitas energi silang pada frekuensi ke-k (fk)

fk : k/Nh,k = 0,1, 2, …………………., N-1

X(fk) : komponen Fourier dari data deret waktu (xt) pada frekuensi ke –k (fk)

Y(fk) : komponen Fourier dari data deret waktu (yt) pada frekuensi ke –k (fk)


N : jumlah data

)(*)()( kkkxy fYfXN

hfS

2

27

Fungsi koherensi pangkat dua (γ2xy(fk)) ditentukan dengan rumus :

….……...………………………...(7)

dimana :

2xy(fk) : nilai koherensi pada frekuensi ke-k (fk)

Sxy (fk) : spektrum densitas energi silang pada frekuensi ke-k (fk)

Sx(fk) : spektrum densitas energi dari X(fk) pada frekuensi ke –k (fk)

Sy(fk) : spektrum densitas energi dari Y(fk) pada frekuensi ke –k (fk)

Nilai beda fase ditentukan dengan rumus :

…………………………………(8)

Keterangan :

θxy(fk) : beda fase pada frekuensi ke-k (fk)

Qxy(fk) : bagian imaginer dari Sxy(fk)

Cxy(fk) : bagian nyata dari Sxy(fk)

Pada program Statistica 6.0 satuan dari beda fase adalah tan-1. Untuk

mengubah satuan tersebut menjadi satuan waktu (hari) nilai beda fase tersebut

diubah terlebih dahulu ke dalam bentuk derajat (°). Nilai yang didapatkan

kemudian dibagi dengan 360, kemudian dikalikan dengan periode dari fluktuasi

tersebut (bulan). Untuk mengubahnya menjadi satuan hari nilai tersebut

kemudian dikalikan dengan 30 (hari), dengan rumus :

……………….(9)

Dimana θxy(fk) : beda fase (tan-1)

)()(

)()(

2

2

kykx

kxy

kxy

fSfS

fSf

)f(C

)f(Qtan)f(

kxy

kxy

kxy1

harix)bulan(fluktuasiperiodex)f(arctan

fasebedakxy

30360

28

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Validasi Data GFDL dengan Data Insitu (Buoy TRITON)

Hasil validasi data arus di bagian barat Samudera Hindia dapat dilihat

pada Tabel 1 serta Gambar 10. Pada komponen zonal (u) didapatkan nilai SE

sebesar 0.11958 dan RMSE sebesar 0.20680, sedangkan untuk komponen

meridional (v) didapatkan nilai SE sebesar 0.04767 dan RMSE sebesar 0.09415.

Nilai SE dan RMSE tersebut dapat dikatakan cukup besar karena nilai SE dan

RMSE yang hampir sama dengan kisaran nilai komponen arus insitu (TRITON).

Pada grafik perbandingan antara komponen zonal meskipun nilai antara

komponen arus insitu (TRITON) dengan komponen arus hasil asimilasi (GFDL)

memiliki perbedaan yang cukup besar, namun secara umum keduanya

membentuk pola fluktuasi yang hampir mirip.

Perubahan fluktuasi naik turunnya komponen arus baik pada data insitu

(TRITON) maupun pada data asimilasi (GFDL) terjadi secara serentak. Pada

saat data insitu menunjukkan komponen zonal arus turun begitu pula yang terjadi

pada komponen zonal arus dari data asimilasi. Perbedaaan pola fluktuasi hanya

terlihat pada beberapa waktu yaitu pada akhir tahun 2002 dan awal tahun 2005.

Pada akhir tahun 2002 nilai komponen zonal arus pada data insitu menunjukkan

pola yang stagnan bahkan relatif turun sedangkan pada komponen zonal dari

data asimilasi menunjukkan pola kenaikan. Hal sebaliknya terjadi pada akhir

tahun 2005, nilai komponen zonal dari data insitu menunjukkan pola yang

meningkat dengan tajam, sedangkan komponen zonal dari data asimilasi

menunjukkan pola yang menurun.

Pada komponen meridional arus fluktuasi yang terbentuk antara data

insitu (TRITON) dengan data asimilasi (GFDL) tidak menunjukkan pola yang

bersamaan seperti halnya yang terjadi pada komponen zonal arus. Namun pada

29

komponen meridional ini perbedaan antara nilai dari data insitu dengan dari data

asimilasi tidak terlalu berbeda jauh. Hal ini dapat dilihat dari nilai rata-rata dari

komponen meridional dari keduanya yang memiliki perbedaan tidak terlalu jauh.

Tabel 1. Hasil Validasi antara Komponen Arus GFDL dengan Buoy TRITON

Validasi Arus

Komponen Zonal (u) Komponen Meridional (v)

Statistik Triton GFDL Triton GFDL

Max (m/s) 0.42023 0.15075 0.12325 0.04096

Min (m/s) -0.24321 -0.35598 -0.15864 -0.16774

Rata-rata (m/s) 0.09375 -0.04189 -0.03197 -0.03804

RMSE 0.20680 0.09415

Standar error (SE) 0.11958 0.04767

Gambar 10. Grafik perbandingan antara data arus GFDL dengan data arus buoy TRITON a) Komponen Zonal Arus b) Komponen Meridional Arus

a)

b)

30

Adanya pola fluktuasi yang mirip antara komponen zonal dan meridional

arus dari data GFDL dengan komponen zonal dan meridional arus dari buoy

TRITON (insitu) menunjukkan bahwa data GFDL yang digunakan dalam

penelitian ini cukup valid untuk digunakan dalam pengamatan variabilitas arus di

perairan barat Sumatera.

Hasil validasi data suhu di bagian barat Samudera Hindia dapat dilihat

pada Tabel 2 serta Gambar 11. Validasi data suhu antara data GFDL dengan

data TRITON (Insitu) di bagian barat Samudera Hindia menghasilkan nilai RMSE

sebesar 0.58030 dan SE sebesar 0.46693. Nilai suhu dari data institu (TRITON)

dengan dari data asimilasi (GFDL) memiliki perbedaan yang relatif besar, namun

pada Juni hingga Juli 2002, Juni hingga Desember 2006, serta Juli hingga

Desember 2007 suhu dari data GFDL memiliki nilai yang hampir sama dengan

suhu dari data TRITON. Secara umum pola fluktuasi suhu yang terbentuk pada

suhu dari data GFDL dan suhu dari data TRITON memiliki pola yang mirip. Pada

saat fluktuasi suhu dari data TRITON meningkat suhu dari data GFDL juga

meningkat, begitu juga sebaliknya.

Tabel 2. Hasil Validasi antara Komponen Suhu GFDL dengan Buoy TRITON

Validasi Suhu

Statistik Triton GFDL

Max (°C) 29.88693 30.64100

Min (°C) 27.08069 26.44500

Rata-rata (°C) 28.83329 29.17806

RMSE 0.58030

Standar error (SE) 0.46693

31

Gambar 11. Grafik perbandingan antara data suhu GFDL dengan data suhu

buoy TRITON

Kesamaan pola fluktuasi dan nilai suhu yang hampir mirip antara data

suhu dari GFDL dengan data suhu dari buoy TRITON (insitu) menunjukkan

bahwa data suhu dari GFDL yang digunakan dalam penelitian ini cukup valid

untuk digunakan dalam pengamatan variabilitas suhu di perairan barat Sumatera.

4.2. Sebaran Arus

Sebaran arah dan kecepatan arus di perairan barat Sumatera pada

kedalaman 5 meter, 25 meter, 55 meter, 75 meter, 125 meter, 155 meter, 250

meter, 446 meter dan 617 meter ditampilkan dalam bentuk stickplot masing-

masing pada Gambar 12, 13, 14, 15 dan 16. Dari gambar tersebut dapat dilihat

bahwa pada kedalaman 5 dan 25 meter pola arus lebih bervariasi, sedangkan

pada kedalaman 55 dan setelahnya arah arus menunjukkan pola yang lebih

beraturan.

32

Gambar 12. Stickplot Arus Perairan Barat Sumatera pada Januari 1979 hingga Desember 1984 a) 5 meter b) 25 meter c) 55 meter d) 75 meter e) 125 meter f) 155 meter g) 175 meter h) 250 meter i) 446 meter j) 617 meter Ket : Skala kecepatan arus pada kedalaman 446 dan 617 meter diperbesar 10 kali lipat (0,01 m/s)

a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

33


a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

34


a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

35


a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

36


a)

b)

c)

d)

e)

f)

g)

h)

i)

j)

37

Pada lapisan permukaan (kedalaman 5 hingga 55 meter) terlihat arus

lebih dominan bergerak ke arah tenggara. Secara umum pada saat bertiup Angin

Muson Barat Laut (November-Februari) arus bergerak ke arah tenggara. Pada

saat bertiup Angin Muson Tenggara (Juni-Agustus) arah arus pada kedalaman 5

dan 25 meter lebih dominan bergerak ke arah barat daya dan pada kedalaman

55 meter arus lebih dominan bergerak ke arah barat laut. Sedangkan pada

musim peralihan I dan II arus lebih condong bergerak secara tidak beraturan

dengan arah menuju ke tenggara maupun ke arah barat laut.

Pada lapisan termoklin (75 meter hingga 175 meter) arus di perairan

barat Sumatera pada saat bertiup Angin Muson Barat Laut dan saat peralihan

juga lebih dominan bergerak ke arah tenggara. Hanya pada Angin Muson

Tenggara arus terkadang bergerak ke arah barat laut. Hal yang sama juga

terjadi pada lapisan dalam (250 meter hingga 617 meter) pada sepanjang

tahunnya arus lebih dominan bergerak ke arah tenggara, dan diselingi ke arah

barat laut pada saat Angin Muson Tenggara.

Pergerakan arus ke arah tenggara pada saat Angin Muson Barat Laut

dan ke arah barat laut pada saat Angin Muson Tenggara di lapisan permukaan (5

dan 25 meter) diduga merupakan pengaruh dari adanya angin muson yang

berubah arah setiap enam bulan sekali. Hal yang sama juga dikemukakan

Martono et al. (2008) yang menyatakan bahwa arus permukaan laut di perairan

Samudera Hindia sangat dipengaruhi oleh adanya sistem Angin muson. Selain

itu pergerakan arus ke arah tenggara diduga juga merupakan representasi dari

ASH yang telah membentur pantai barat Sumatera. Hasil ini sesuai dengan

Wyrtki (1961) yang menunjukkan bahwa pada lokasi penelitian, ASH yang

berasal dari Samudera Hindia bagian barat (perairan timur Afrika) bergerak ke

arah tenggara.

38

Pergerakan arus ke arah barat daya pada saat Angin Muson Tenggara

diduga merupakan AKS yang mencapai daerah penelitian dan kemudian bertemu

dengan ASH. Hal ini sesuai dengan Wyrtki (1961) yang menyatakan bahwa

pada akhir Angin Muson Tenggara poros AKS terdorong ke arah utara sehingga

bertemu dengan ASH. Pada saat musim peralihan arus lebih dominan bergerak

ke arah tenggara. Hal ini diduga merupakan representasi dari Jet Wyrtki. Wyrtki

(1973) menyatakan bahwa pada saat peralihan terbentuk Jet Wyrtki yang

bergerak ke arah tenggara di perairan barat Sumatera.

Pergerakan arus di lapisan termoklin dan lapisan dalam juga merupakan

representasi dari adanya AKS, ASH dan Jet Wyrtki yang terdapat di perairan

Samudera Hindia. Hal ini berarti data arus yang berasal dari GFDL NOAA yang

digunakan dalam penelitian ini cukup mewakili adanya sirkulasi arus di perairan

barat Sumatera.

Dari gambar 12, 13, 14, 15 dan 16 terlihat bahwa Arus di perairan barat

Sumatera memiliki fluktuasi setengah-tahunan (semi-annual) dan fluktuasi

tahunan (annual). Fluktuasi setengah-tahunan ditunjukkan dengan adanya

pergantian arah arus setiap 6 bulan di lapisan permukaan. Hal ini diduga

merupakan pengaruh dari sistem Angin Muson yang bergerak di perairan barat

Sumatera, serta adanya Jet Wyrtki yang berkembang pada saat peralihan.

Sedangkan fluktuasi tahunan ditunjukkan dengan adanya variasi arah dan

kecepatan arus di setiap musimnya. Martono et al. (2008) juga menyatakan

bahwa variabilitas arus di perairan barat Sumatera dipengaruhi oleh adanya

Angin Muson.

39

4.3. Sebaran Suhu

Sebaran temporal suhu air laut berdasarkan kedalaman di perairan barat

Sumatera pada periode Januari 1979 hingga Desember 2007 disajikan pada

Gambar 15 dan 16. Pada Gambar tersebut terlihat adanya stratifikasi suhu yang

jelas. Lapisan permukaan diwakili oleh isoterm 27oC, 28oC, 29oC dan 30oC.

Pada lapisan yang dibatasi isoterm tersebut suhu relatif stabil walaupun diselingi

dengan beberapa fluktuasi. Lapisan termoklin batas atas diwakili oleh isoterm 26

oC, sedangkan pada lapisan termoklin batas bawah diwakili oleh isoterm 11 oC.

Pada lapisan tercampur tersebut terlihat adanya fluktuasi suhu yang cukup

besar. Lapisan dalam diwakili oleh isoterm yang berada di bawah lapisan

termoklin, yaitu 8 oC hingga 11 oC.

Gambar 17. Sebaran Temporal Suhu berdasarkan Kedalaman pada Januari 1979 – Desember 1984

40

Gambar 18. Sebaran Temporal Suhu berdasarkan Kedalaman a) Januari 1985 – Desember 1990 b) Januari 1991 – Desember 1996 c) Januari 1997 – Desember 2002

a)

c)

b)

41

Gambar 19. Sebaran Temporal Suhu berdasarkan Kedalaman pada Januari

2003 – Desember 2007

Dari Gambar 17, 18 dan 19 secara umum terlihat bahwa pada saat Angin

Muson Barat Laut (Desember – Maret) lapisan tercampur memiliki suhu yang

relatif tinggi, begitu pula pada Musim Peralihan I (April – Mei). Pada periode

Angin Muson Tenggara (Juni – Agustus) suhu lapisan tercampur terlihat

menurun, dan kemudian mulai meningkat kembali pada Musim Peralihan II

(September – November).

Dari Gambar 17, 18 dan 19 terlihat adanya fluktuasi naik turunnya isoterm

pada lapisan termoklin. Pada periode Angin Muson Barat Laut lapisan termoklin

bagian atas terlihat lebih tenggelam dibandingkan dengan pada saat Musim

Peralihan I dan II. Lapisan termoklin bagian atas terangkat pada saat periode

Angin Muson Tenggara sedangkan lapisan termoklin bagian bawah terlihat lebih

tenggelam sehingga mengakibatkan lapisan termoklin menjadi lebih tebal. Pada

periode Angin Muson Tenggara (Juni - Agustus) pada tahun 1982, 1993, 1997

dan 2006 terlihat adanya pendangkalan lapisan termoklin hingga batas atas

lapisan termoklin mencapai kedalaman ± 50 meter, dan batas bawah mencapai

kedalaman hingga lebih dari 150 meter.

42

Saat Angin Muson Tenggara pada tahun 1982, 1993, 1994, 1997, 2002,

2006 dan 2007 suhu pada lapisan permukaan cukup rendah. Suhu yang relatif

rendah tersebut terjadi bersamaan dengan terangkatnya lapisan termoklin.

Menurunnya suhu permukaan dan terangkatnya lapisan termoklin pada saat

Angin Muson Tenggara diduga diakibatkan oleh adanya massa air dingin yang

berasal dari upwelling dan terbawa oleh AKS. Susanto et al. (2001)

menyebutkan bahwa pada bulan Juni hingga Oktober terjadi upwelling di

perairan selatan Jawa dan barat Sumatera. Menurut Wyrtki (1961) Angin Muson

Tenggara yang terjadi pada bulan Juni hingga Oktober mendesak poros AKS ke

utara dan menyebarkan massa air dari proses upwelling hingga ke daerah

penelitian.

Sebaran temporal suhu per kedalaman di perairan barat Sumatera

ditampilkan pada Gambar 20 dan 21. Dari gambar sebaran temporal suhu per

kedalaman terlihat bahwa kedalaman 5, 25 dan 55 meter merupakan lapisan

tercampur, karena pada lapisan ini suhu tidak terlalu berfluktuasi. Berdasarkan

gambar 17 dan 18 juga terlihat bahwa pada waktu tertentu kedalaman 55 meter

memiliki fluktuasi yang cukup besar. Hal ini menunjukkan bahwa dalam waktu

tertentu kedalaman 55 meter menjadi lapisan termoklin bagian atas. Hal yang

sama juga ditemukan Holiludin (2009) di perairan barat Sumatera fluktuasi suhu

yang cukup besar terjadi pada kedalaman 55, 75, 125, 155, dan 175 meter. Hal

ini menunjukkan bahwa lapisan kedalaman dari 55 hingga 175 meter merupakan

lapisan termoklin. Pada kedalaman 250, 446 dan 617 meter fluktuasi yang

terjadi pada lapisan sebelumnya berkurang. Hal ini menunjukkan bahwa lapisan

ini merupakan lapisan dalam.

43

Gambar 20. Sebaran Temporal Suhu per Kedalaman a) Januari 1979 – Desember 1984 b) Januari 1985 – Desember 1990 c) Januari 1991 – Desember 1996

a)

b)

c)

44

Gambar 21. Sebaran Temporal Suhu per Kedalaman a) Januari 1997 –

Desember 2002 b) Januari 2003 – Desember 2007

Pada lapisan permukaan fluktuasi suhu relatif stabil, namun pada waktu

tertentu lapisan ini mengalami penurunan yang cukup ekstrim. Suhu lapisan

tercampur terlihat meningkat pada periode Angin Muson Barat Laut (Desember –

Februari) dan Musim Peralihan, puncaknya terjadi pada Maret hingga Mei. Hal

tersebut terlihat jelas pada tahun 1979, 1983, 1987, 1998, 2002, dan 2005. Suhu

yang relatif meningkat pada periode Angin Muson Barat Laut ini diduga

diakibatkan oleh adanya Arus Sakal Samudera Hindia (ASH). Dalam

pergerakannya disepanjang ekuator ASH mendapatkan penyinaran matahari

yang relatif tinggi dan terus menerus sehingga membawa massa air yang

memiliki suhu yang relatif tinggi (Wyrtki, 1961). Pada musim peralihan pertama

dan kedua terlihat suhu juga relatif tinggi, hal ini diduga akibat adanya Jet Wyrtki

a)

b)

45

yang berkembang pada saat Musim Peralihan (Maret – Mei dan September –

November). Jet Wyrtki memiliki peran besar dalam mengakumulasikan massa

air yang hangat ke perairan barat Sumatera.

Pada saat periode Angin Muson Tenggara suhu di lapisan permukaan

cenderung menurun bila dibandingkan dengan musim lainnya. Menurut Wyrtki

(1961), pada bulan Juli hingga Oktober poros Arus Khatulistiwa Selatan (AKS)

tergeser oleh Angin Muson Tenggara hingga ke arah utara. AKS yang terdesak

hingga utara tersebut mempengaruhi penyebaran massa air dingin yang berasal

dari upwelling yang terjadi di perairan barat Sumatera dan di selatan Jawa serta

massa air dingin dari bagian utara Australia hingga perairan barat Sumatera.

Selain itu rendahnya suhu pada periode ini diakibatkan oleh udara dingin yang

terbawa oleh Angin Muson Tenggara menuju ke daerah penelitian.

Pada lapisan termoklin terlihat adanya fluktuasi menipis dan menebal.

Namun pada lapisan termoklin fluktuasi yang terlihat terjadi berulang setiap

setengah tahunnya. Hal tersebut dapat dilihat dengan adanya satu bukit dan

satu lembah yang terjadi setiap enam bulan (Gambar 17, 18 dan 19 serta

Gambar 20 dan 21). Hal tersebut diduga terjadi karena adanya pengaruh dari

arah dan kekuatan angin yang bertiup pada Angin Muson Tenggara, Angin

Muson Barat Laut dan Musim Peralihan. Selain itu Jet Wyrtki yang berkembang

pada musim peralihan juga mempengaruhi adanya fluktuasi setengah tahunan

pada suhu di perairan barat Sumatera. Holilludin (2009) menyatakan bahwa

fluktuasi setengah-tahunan suhu di perairan barat Sumatera menggambarkan

variasi suhu yang terjadi selama pergantian musim, dari Musim Peralihan ke

Musim Peralihan berikutnya

Selain fluktuasi setengah tahunan suhu di perairan barat Sumatera juga

memiliki fluktuasi tahunan yang ditunjukkan oleh adanya perubahan pada lapisan

termoklin bagian atas setiap tahunnya. Menurut Holliludin (2009) pada Muson

46

Tenggara angin bertiup kencang dalam waktu yang lama sehingga menyebabkan

penaikan massa air dari lapisan yang dalam ke lapisan yang lebih atas,

kemudian membuat batas atas dan batas bawah lapisan termoklin menjadi lebih

dangkal.

4.4. Sebaran Angin

Sebaran arah dan kecepatan angin di perairan barat Sumatera

ditampilkan dalam bentuk stickplot pada Gambar 22, 23 dan 24. Dari gambar

tersebut terlihat bahwa arah angin bergerak lebih kuat dan lebih lama ke arah

tenggara. Pada bulan Desember hingga Maret angin bertiup dari arah barat laut

menuju ke tenggara. Pada bulan Juli hingga November angin cenderung bertiup

ke arah barat laut. Sedangkan pada bulan April hingga Juni angin cenderung

tidak teratur, namun cenderung bergerak ke arah barat laut.

Gambar 22. Sebaran Temporal Angin Periode Januari 1979 – Desember 1984

47

Gambar 23. Sebaran Temporal Angin a) Januari 1985 – Desember 1990 b) Januari 1991 – Desember 1996 c) Januari 1997 – Desember 2002

a)

b)

c)

48

Gambar 24. Sebaran Temporal Angin Periode Januari 2003 – Desember 2007

Pada saat Angin Muson Barat Laut (Desember – Februari) angin

permukaan di perairan barat Sumatera bergerak ke arah tenggara, sedangkan

pada saat Angin Muson Tenggara (Juni – Agustus) angin permukaan di perairan

barat Sumatera bergerak ke arah barat laut. Pada saat awal Musim Peralihan

angin cenderung bergerak ke arah barat laut. Hal ini sesuai dengan Wyrtki

(1961) yang mengatakan bahwa pergerakan angin ke arah tenggara pada saat

Angin Muson Barat Laut terjadi akibat terbentuknya tekanan yang tinggi di Benua

Asia, sehingga angin bergerak dari Benua Asia ke Benua Australia. Hal

sebaliknya terjadi pada saat Angin Muson Tenggara pusat tekanan tinggi berada

di Benua Australia, sehingga angin bergerak dari Benua Australia ke Benua Asia.

Dari fluktuasi komponen zonal dan meridional angin yang bertiup di

perairan barat Sumatera terlihat bahwa nilai komponen zonal angin lebih besar

dibandingkan dengan nilai komponen meridional angin. Hal ini menunjukkan

bahwa pada perairan barat Sumatera komponen angin yang paling berpengaruh

adalah komponen zonal angin. Wilopo (2005), Farita (2006) dan Holilludin

(2009) juga menyatakan bahwa di perairan selatan Jawa dan perairan barat

Sumatera fluktuasi komponen zonal angin lebih besar dibandingkan dengan

fluktuasi komponen meridional angin.

49

Dari Gambar 22, 23 dan 24 terlihat bahwa arah angin akan menuju ke

suatu arah selama beberapa bulan dalam rentang waktu satu tahun. Kemudian

pada tahun berikutnya di bulan yang sama angin akan kembali menuju ke arah

tersebut. Angin akan memiliki kecepatan yang berbeda pada musim yang sama,

pada periode Muson Barat Laut pada suatu tahun angin akan memiliki kecepatan

yang berbeda dengan kecepatan angin pada musim yang sama di tahun

berikutnya. Bila dilihat pola arah angin ini hampir selalu sama pada tahun-tahun

berikutnya. Selain itu pada musim yang sama kecepatan angin di perairan barat

Sumatera selalu berfluktuasi sehingga kecepatannya tidak selalu sama. Hal ini

berarti bahwa angin memiliki fluktuasi tahunan. Selain itu terdapat fluktuasi

setengah-tahunan dari komponen angin yang ditunjukkan dengan perubahan

arah setiap 6 bulan. Hal yang sama ditemukan Farita (2006) dan Holilludin

(2009) yang menyatakan bahwa selain memiliki fluktuasi tahunan angin di

perairan barat Sumatera juga memiliki fluktuasi setengah-tahunan.

4.5. Kaitan antara sebaran arus, suhu, angin, dengan IODM dan ENSO

Sebaran temporal arus, suhu, angin DMI di perairan barat Sumatera serta

SOI bulanan rata-rata periode Januari 1979 hingga Desember 2007 ditampilkan

pada Gambar 25, 26, 27, 28 dan 29. Nilai DMI menggambarkan terjadinya

fenomena IODM. Fenomena IODM positif ditandai dengan nilai DMI yang

menunjukkan nilai positif yang ekstrim, dan sebaliknya fenomena IODM negatif

ditandai dengan nilai DMI yang menunjukkan nilai negatif yang ekstrim.

Sedangkan nilai SOI menggambarkan terjadinya fenomena ENSO. Fenomena

El Nino digambarkan dengan SOI yang bernilai negatif.

Dari Gambar 25, 26, 27, 28 dan 29 dapat dilihat bahwa fenomena IODM

positif terjadi pada tahun 1982 (Juni-September), 1983 (Juni-September), 1987

50

(Juni-November), 1991 (Juni), 1994 (Juni-September), 1997 (September-

Desember), 2002 (September-Desember), dan 2006 (September-Desember).

Sedangkan fenomena IODM negatif terjadi pada tahun 1980 (Juni-Desember),

1981 (Juni-Desember), 1985 (Januari), 1989 (Maret-Juni), 1992 (Maret-

September), 1996 (Juni-Desember) dan 1998 (September-Desember). Hal yang

sama juga ditemukan oleh Saji et al. (1999) dan Meyers et al. (2006) fenomena

IODM positif terjadi pada tahun 1982, 1983, 1987, 1991, 1994, dan 1997 dan

fenomena IODM negatif terjadi pada tahun 1980, 1981, 1985, 1989, dan 1992.

Sedangkan fenomena ENSO terjadi pada tahun Juni-Desember 1982, Januari-

Juni1987, Mei-September 1991, Juni 1997 hingga Maret 1998, Februari 2005

dan Mei-November 2006. Pada tahun tersebut SOI memiliki nilai ekstrim negatif.

Secara umum pada saat terjadi IODM positif suhu pada lapisan

permukaan dan lapisan termoklin di perairan barat Sumatera menjadi lebih

rendah dibandingkan pada saat biasanya. Selain itu lapisan permukaan

tercampur pada periode ini menjadi lebih tipis dan disertai dengan naiknya

lapisan termoklin, sehingga lapisan termoklin menjadi lebih dangkal. IODM

positif juga ditandai dengan meningkatnya kecepatan angin yang bertiup di

perairan barat Sumatera. Perubahan kecepatan juga terjadi pada komponen

arus, dimana fenomena IODM positif menyebabkan bertambahnya kecepatan

pada arus. Thompson et al. (2006) dan Vinayachandran et al. (2002) juga

menyatakan bahwa IODM mempengaruhi adanya variasi antar-tahunan pada

suhu di perairan barat Sumatera.

51

Gambar 25. Sebaran Temporal Arus, Angin, Suhu, DMI dan SOI Periode Januari 1979 – Desember 1984 a) Arus b) Suhu c) Angin d) DMI e) SOI

a)

b)

c)

d)

e)

52


a)

b)

c)

d)

e)

53


a)

b)

c)

d)

e)

54


a)

b)

c)

d)

e)

55


a)

b)

c)

d)

e)

56

Pada saat IODM positif suhu menurun karena adanya angin kuat yang

menekan Jet Wyrtki, sedangkan pada saat IODM negatif terjadi hal yang

sebaliknya. IODM positif juga ditandai dengan pendangkalan lapisan termoklin di

Samudera Hindia bagian timur (perairan barat Sumatera) sedangkan di

Samudera Hindia bagian barat (perairan timur Afrika) menjadi lebih dalam. Hal

yang sama juga ditemukan Holilludin (2009) pada saat IODM positif, di perairan

barat Sumatera lapisan tercampur menjadi lebih tipis dan lapisan termoklin naik

sehingga menjadi lebih dangkal. Batas atas lapisan termoklin terlihat berada

pada kedalaman kurang dari 50 m dan batas bawah lapisan termoklin berada

pada kedalaman 150 m

Pada saat terjadi fenomena ENSO terlihat adanya penurunan suhu di

lapisan permukaan dan termoklin di perairan barat Sumatera pada tahun

1982,1987,1991,1997, 2005 dan 2006 (Gambar 25, 26, 27, 28 dan 29). Godfrey

(2001) serta Webster dan Torrence (1999) juga menyatakan bahwa pada saat El

Nino terlihat adanya anomali negatif pada suhu di perairan barat Sumatera,

sehingga terlihat adanya keterkaitan antara suhu di Samudera Pasifik dengan

suhu di Samudera Hindia. Selain itu kecepatan angin yang bertiup di perairan

barat Sumatera juga mengalami peningkatan walaupun tidak signifikan seperti

pada saat fenomena IODM positif. Susanto et al. (2001) dan Godfrey (2001)

menyatakan bahwa pada saat terjadi El Nino di Samudera Pasifik Angin Muson

Tenggara yang terbentuk di perairan barat Sumatera mengalami peningkatan.

Hal yang sama seperti angin juga terjadi pada komponen arus.

Pada tahun 1982 (Gambar 25), 1991 (Gambar 27), 1997 (Gambar 28),

dan 2006 (Gambar 29) terlihat fenomena IODM positif terjadi bersamaan dengan

terjadinya ENSO. Pada tahun tersebut DMI bernilai ekstrim positif, sedangkan

SOI bernilai ekstrim negatif. Pada tahun-tahun tersebut suhu yang terdapat di

perairan barat Sumatera menurun, sedangkan kekuatan angin dan arus

57

meningkat. Namun pada hal ini belum diketahui keterkaitan antara IODM

dengan ENSO. Saji et al. (1999) menyatakan bahwa IODM merupakan suatu

fenomena atmosfer-laut yang mempunyai mekanisme fisis yang hampir sama

dengan ENSO, tidak bergantung pada ENSO.

4.6. Spektrum Densitas Energi

4.6.1. Spektrum Densitas Energi Arus

Spektrum densitas energi arus komponen zonal dan meridional

ditampilkan pada Gambar 30, 31, 32, 33 dan 34 serta Tabel 3.

Spektral analisis arus komponen u kedalaman 5 meter

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Spektral analisis arus komponen v kedalaman 5 meter

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Gambar 30. Spektrum densitas energi arus kedalaman 5 meter dan 25 meter a) komponen zonal 5 meter b) komponen meridional 5 meter c) komponen zonal 25 meter d) komponen meridional 25 meter

6 bulan

12 bulan

6 bulan

12 bulan

6 bulan

12 bulan

6 bulan

a) b)

c) d)

58


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Gambar 31. Spektrum densitas energi arus kedalaman 55 meter dan 75 meter

a) komponen zonal 5 meter b) komponen meridional 5 meter c) komponen zonal 25 meter d) komponen meridional 25 meter

6 bulan

12 bulan

6 bulan

12 bulan

6 bulan

12 bulan

6 bulan

a)

b)

c)

d)

59


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n



6 bulan

29 bulan

6 bulan

6 bulan

29 bulan

6 bulan

a)

b)

c)

d)

60


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n



6 bulan

6 bulan

6 bulan

6 bulan

a)

b)

c)

d)

61


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

0.08

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n



6 bulan

6 bulan

6 bulan

6 bulan

a)

b)

c)

d)

62

Tabel 3. Hasil Spektrum Densitas Energi Arus

Kedalaman Komponen Periode (Bulan) Spektrum Densitas Energi

Yang Signifikan (m/det)2/siklus/bulan

Keterangan

5 meter u

6.00 0.5180 Setengah-tahunan

12.00 0.6214 Tahunan

v 6.00 0.1860 Setengah-tahunan

25 meter

u 6.00 0.5378 Setengah-tahunan

12.00 0.2192 Tahunan


12.00 0.0738 Tahunan

55 meter


12.00 0.0647 Tahunan


12.00 0.0516 Tahunan

75 meter u


12.00 0.0548 Tahunan


125 meter


29.00 0.0236 Antar-tahunan



155 meter




175 meter u 6.00 0.0754 Setengah-tahunan








Dari grafik spektrum densitas energi arus serta Tabel 3, secara umum

terlihat bahwa energi densitas yang signifikan terdapat pada periode 6 bulan dan

12 bulan. Pada kedalaman 5 meter dan 25 meter terlihat energi densitas yang

signifikan ada pada periode 6 bulan dan 12 bulan. Pada kedalaman 55 meter

nilai energi densitas yang signifikan terdapat pada periode 6 bulan dan 12 bulan.

Pada kedalaman 75 meter terlihat nilai energi densitas yang signifikan terdapat

63

pada periode 6 bulan dan 12 bulan. Pada kedalaman 125 meter dan 155 meter

nilai energi densitas yang signifikan terdapat pada periode 6 bulan dan 29 bulan.

Pada kedalaman 175 , 250, 446 dan 617 meter nilai energi densitas yang

signifikan berada pada periode 6 bulan.

Dari hasil spektrum densitas energi terlihat bahwa arus di perairan barat

Sumatera memiliki fluktuasi setengah tahunan (semi-annual), tahunan (annual),

dan antar-tahunan (inter-annual). Fluktuasi arus diduga sangat dipengaruhi oleh

Angin Muson yang bertiup pada daerah penelitian. Periode fluktuasi 6 bulan

(setengah-tahunan) diduga karena adanya perubahan arah angin setiap 6 bulan,

serta Jet Wyrtki yang berkembang setiap musim peralihan. Periode fluktuasi 12

bulan (tahunan) diduga karena kecepatan angin pada musim yang sama tidak

selalu sama. Kecepatan angin pada saat Muson Barat Laut pada suatu tahun

belum tentu sama dengan kecepatan angin pada musim barat di tahun berikut

atau sebelumnya. Sedangkan periode fluktuasi 14,5 bulan dan 29 bulan (antar-

tahunan) diduga dipengaruhi oleh adanya fluktuasi IODM yang terjadi di

Samudera Hindia. Martono et al. (2008) juga mengamati bahwa variabilitas arus

di perairan Samudera Hindia, dipengaruhi oleh angin muson dan IODM yang

berkembang di Samudera Hindia.

Dari Tabel 3 nilai spektrum densitas energi terlihat bahwa nilai energi

densitas paling besar ada pada kedalaman 5 meter. Namun seiring dengan

bertambahnya kedalaman nilai energi densitas semakin menurun pula. Dari nilai

tersebut terlihat bahwa energi densitas terbesar terdapat pada lapisan

permukaan. Komponen zonal arus memiliki nilai energi densitas yang lebih

besar dibandingkan dengan nilai energi densitas dari komponen meridional. Hal

ini berarti fluktuasi komponen zonal arus lebih bervariasi dibandingkan dengan

komponen meridional arus. Hal ini terjadi karena di perairan barat Sumatera

fluktuasi komponen zonal angin lebih besar dibandingkan dengan fluktuasi

64

komponen meridionalnya. Hal ini juga ditemukan oleh Wilopo (2005), Farita

(2006) dan Holilludin (2009).

4.6.2. Spektrum Densitas Energi Suhu

Spektrum densitas energi suhu di perairan barat Sumatera untuk

kedalaman 5 meter, 25 meter, 55 meter, 75 meter, 125 meter, 155 meter, 175

meter, 250 meter, 446 meter, dan 617 meter ditampilkan pada Gambar 35, 36,

37 dan Tabel 4.

Spektral Analisis Suhu Kedalaman 5 meter

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

10

20

30

40

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

10

20

30

40

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

10

20

30

40

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

50

100

150

200

250

300

350

Den

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Gambar 35. Spektrum densitas energi suhu pada kedalaman

a) 5 meter b) 25 meter c) 55 meter d) 75 meter

12 bulan

6 bulan

34.8 bulan

18.32 bulan

12 bulan

6 bulan

34.8 bulan

18.32 bulan

58 bulan

12 bulan

6 bulan

18.32 bulan

26.77 bulan

6 bulan

18.32 bulan

26.77 bulan 12 bulan

58 bulan

a) b)

c) d)

65


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

50

100

150

200

250

300

350

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

50

100

150

200

250

300

350

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

10

20

30

40

50

60

70

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

10

20

30

40

50

60

70

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


a) 125 meter b) 155 meter c) 175 meter d) 250 meter

6 bulan

29 bulan

6 bulan

6 bulan

29 bulan

6 bulan

29 bulan

a)

b)

c)

d)

66


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n


a) 446 meter b) 617 meter

Dari grafik spektrum densitas energi (Gambar 35, 36, dan 37) serta Tabel

4 terlihat bahwa pada lapisan permukaan (kedalaman 5 hingga 55 meter)

densitas energi yang dominan terjadi pada periode 12 bulan. Pada lapisan

termoklin bagian atas yang diwakili oleh kedalaman 75 meter terlihat nilai

densitas energi terbesar berada pada periode 58 bulan. Sedangkan untuk

lapisan termoklin (125, 155 dan 175 meter) serta lapisan dalam (250, 446 dan

617 meter) nilai energi densitas yang signifikan berada pada periode 6 bulan.

Dari spektrum densitas densitas energi terlihat bahwa nilai densitas

energi suhu terlihat mulai dari kedalaman 5 meter hingga 125 meter nilai densitas

energi cenderung meningkat, dan mencapai nilai maksimum pada kedalaman

125 meter. Kemudian pada kedalaman 155 meter hingga 617 meter spektrum

densitas energi cenderung kembali menurun. Hal yang sama juga ditemukan

6 bulan

12 bulan

6 bulan

34 bulan

a)

b)

67

Farita (2006) dan Holiludin (2009), dimana lapisan termoklin memiliki nilai energi

variabilitas suhu yang paling besar. Besarnya variabilitas energi pada lapisan

termoklin diduga karena pengaruh dari massa air dingin yang berasal dari

upwelling perairan selatan Jawa dan perairan barat Sumatera lebih terasa pada

lapisan ini dibandingkan dengan lapisan lainnya. Karena adanya massa air dingin

ini maka fluktuasi suhu yang terlihat pada lapisan termoklin menjadi sangat jelas.

Tabel 4. Hasil Spektrum Densitas Energi Suhu

Kedalaman Periode (Bulan) Spektrum Densitas Energi

Yang Signifikan (m/det)2/siklus/bulan

Keterangan

5 meter


12.00 31.9632 Tahunan



25 meter


12.00 31.7021 Tahunan



55 meter


12.00 39.7975 Tahunan




75 meter


12.00 60.3046 Tahunan




125 meter 6.00 301.9866 Setengah-tahunan








12.00 0.3304 Tahunan



68

Dari Gambar 35, 36, dan 37 serta Tabel 4, terlihat bahwa suhu di

perairan barat Sumatera memiliki fluktuasi setengah-tahunan (semi-annual),

fluktuasi tahunan (annual) dan fluktuasi antar-tahunan (inter-annual). Fluktuasi

tersebut diduga karena pengaruh dari beberapa faktor seperti angin, Jet Wyrtki

dan IODM. Fluktuasi tahunan ditemukan pada lapisan permukaan, dimana pada

lapisan permukaan terjadi pola suhu yang berulang tiap tahunnya. Pada saat

Angin Muson Barat Laut suhu di lapisan permukaan tercampur lebih hangat

dibandingkan biasanya, sedangkan pada saat Angin Muson Tenggara suhu di

lapisan permukaan tercampur lebih rendah daripada biasanya. Hal ini diduga

disebabkan oleh adanya ASH yang melewati daerah penelitian. Menurut Wyrtki

(1961), dalam pergerakannya disepanjang ekuator ASH mendapatkan

penyinaran matahari yang relatif tinggi dan terus menerus sehingga membawa

massa air yang memiliki suhu yang relatif tinggi.

Fluktuasi antar-tahunan terlihat pada lapisan termoklin bagian atas (55

dan 75 meter), hal ini diduga akibat adanya pengaruh dari IODM yang

mengakibatkan penipisan dan pendangkalan lapisan termoklin. Karena adanya

pendangkalan tersebut maka diduga lapisan atas termoklin mencapai kedalaman

55 meter. Menurut Vinayachandran et al. (2002) pada saat terjadi IODM lapisan

termoklin di Samudera Hindia menjadi lebih dangkal.

Fluktuasi setengah-tahunan ditemukan mulai kedalaman 75 meter hingga

kedalaman 617 meter. Fluktuasi setengah-tahunan ini diduga akibat adanya

pengaruh dari Jet Wyrtki. Menurut Wyrtki (1973), Jet wyrtki ini membawa massa

air hangat yang akan memperdalam lapisan permukaan pada musim peralihan.

Selain itu fluktuasi setengah-tahunan ini juga dipengaruhi oleh adanya angin

muson yang berganti arah setiap musimnya.

69

4.6.3. Spektrum Densitas Energi Angin

Spektrum densitas energi dari komponen zonal dan meridional dari angin

ditunjukkan pada Gambar 38 dan Tabel 5.

Spektral Analisis Angin Komponen Zonal

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

100

200

300

400

500D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/b

ula

n

Spektral Analisis Angin Komponen Meridional

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

100

200

300

400

500

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Gambar 38. Spektrum densitas energi angin a) komponen zonal b) komponen meridional

Tabel 5. Hasil Spektrum Densitas Energi Angin

Parameter Periode (Bulan) Spektrum Densitas Energi

(m/det)2/siklus/bulan Keterangan

u angin 12.00 484.8393 Tahunan

v angin 12.00 414.8738 Tahunan

Dari Gambar 38 dan Tabel 5 terlihat bahwa terlihat bahwa densitas energi

angin yang dominan di perairan barat Sumatera hanya berada pada periode 12

bulan. Hal ini berarti bahwa angin di perairan barat Sumatera hanya memiliki

fluktuasi tahunan (annual). Fluktuasi tahunan (annual) pada komponen angin

12 bulan

12 bulan

a)

b)

70

diduga diakibatkan karena perbedaan tekanan udara pada musim yang sama di

setiap tahunnya tidak selalu sama.

Dari spektrum densitas energi dapat dilihat bahwa nilai energi densitas

dari komponen zonal angin lebih besar daripada komponen meridional angin.

Hal ini berarti bahwa fluktuasi komponen zonal angin lebih besar daripada

komponen meridional angin. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian dari Wilopo

(2005), Farita (2006) dan Holilludin (2009), yang menyatakan bahwa nilai

densitas energi komponen zonal angin di perairan Samudera Hindia memiliki nilai

yang lebih besar dibandingkan dengan komponen meridional angin.

4.6.3. Spektrum Densitas Energi Indian Ocean Dipole Mode (IODM)

Spektrum densitas energi dari Indian Ocean Dipole Mode (IODM)

ditampilkan pada Gambar 39 dan Tabel 6.

Spektral Analisis Dipole Mode Index

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Gambar 39. Spektrum Densitas Energi Dipole Mode Index (DMI)

Tabel 6. Hasil Spektrum Densitas Energi IODM



IODM 18.32 13.96399 1,5 Tahun

38.67 38.91816 3 Tahun

18.3 bulan

38.67 bulan

71

Dari Gambar 39 dan Tabel 6 terlihat bahwa IODM memiliki nilai energi

densitas yang relatif besar pada periode 18,3158 bulan, dan 38,6667 bulan. Hal

ini menunjukkan bahwa Indian Ocean Dipole Mode memiliki fluktuasi antar-

tahunan (inter-annual). Terlihat dari Tabel 6 nilai energi densitas IODM yang

relatif signifikan berada pada periode 1,5 tahunan dengan nilai energi densitas

sebesar 13,96399 dan pada periode 3 tahunan dengan nilai energi densitas

sebesar 38,91816. Periode 3 tahunan merupakan representasi dari siklus IODM

yang berulang sekitar 3 tahun.

Menurut Thompson et al. (2006) pada saat terjadi IODM positif terbentuk

anomali angin yang kuat dan kemudian menghambat terjadinya Jet Wyrtki yang

biasanya berkembang pada saat musim peralihan. Akibat dari terjadinya anomali

angin tersebut juga akan menyebabkan AKS menjadi berkembang. AKS

kemudian akan membawa massa air dingin yang berasal dari upwelling yang

terjadi di perairan selatan Jawa dan perairan barat Sumatera menuju ke daerah

penelitian.

4.6.3. Spektrum Densitas Energi El Nino Southern Oscillation (ENSO)

Hasil dari spektrum densitas energi El Nino Southern Oscillation (ENSO)

ditampilkan pada Gambar 40 Dan Tabel 7.

Spektral Analisis Southern Oscillation Index

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0

500

1000

1500

2000

2500

De

ns

ita

s E

ne

rgi

(m/d

et)

2/S

iklu

s/b

ula

n

Gambar 40. Spektrum Densitas Energi Southern Oscillation Index (SOI)

29 bulan

58 bulan

116 bulan

72

Tabel 7. Hasil Spektrum Densitas Energi ENSO



ENSO

29.00 2231.864 2,5 tahun

58.00 2135.163 5 tahun

116.00 1665.503 10 tahun

Dari Gambar 40 dan Tabel 7 di atas dapat dilihat bahwa memiliki fluktuasi

antar-tahunan (inter-annual). Terlihat pada Tabel 7 nilai energi densitas dari

ENSO yang relatif signifikan berada pada periode 29 bulan dengan nilai energi

densitas sebesar 2231,864 kemudian pada periode 58 bulan dengan nilai energi

densitas sebesar 2135,163 dan pada periode 1665,503. Nilai energi densitas

yang signifikan pada periode 29 dan 58 bulan menunjukkan bahwa fluktuasi

ENSO terjadi antara 2 hingga 5 tahun. Hal yang sama ditemukan oleh Kug dan

Kang (2005) yang mengatakan bahwa ENSO terjadi setiap 3 hingga 5 tahun.

4.7. Korelasi Silang

4.7.1. Arus dengan Angin

Hasil korelasi silang antara angin dengan arus di perairan barat Sumatera

ditampilkan pada Tabel 8 dan Lampiran 1. Nilai densitas energi yang cukup

tinggi berada pada korelasi silang antara angin dengan arus pada lapisan

termoklin. Pada korelasi silang antara komponen zonal angin dengan arus pada

kedalaman 125 meter didapatkan nilai densitas energi silang sebesar -2.05669

pada periode 12 bulan dengan koherensi sebesar 0.899582. Selain itu pada

periode 29 bulan juga terlihat nilai densitas energi silang yang cukup tinggi

sebesar -0.67171 dengan nilai koherensi sebesar 0.920959. Sedangkan pada

korelasi silang antara komponen meridional angin dengan arus pada kedalaman

125 juga didapatkan nilai densitas energi yang cukup tinggi pada periode 12

73

bulan dengan nilai densitas energi sebesar -1.21409 dan koherensinya sebesar

0.823416.

Tabel 8. Hasil Korelasi Silang antara Angin dengan Arus

Parameter Periode (/Bulan)

Densitas Energi Silang yang Signifikan

Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

u angin

u arus 5 meter 12.00 16.94572 0.967671 -0.12258 -7 Hari

v angin

v arus 5 meter

6.00 -0.71530 0.980263 -1.94509 -31 Hari

12.00 -2.98547 0.733867 -3.01176 -72 Hari

21.75 -0.18608 0.708713 -2.17246 -118 Hari

u angin

u arus 75 meter

6.00 -0.34600 0.974785 -1.79074 -30 Hari

12.00 -3.13629 0.944463 -2.24762 -66 Hari

18.32 -0.23954 0.804221 -2.40722 -103 Hari

29.00 -0.50084 0.708794 -2.49300 -165 Hari

49.71 -0.69137 0.772533 -3.04692 -297 Hari

v angin

v arus 75 meter

6.00 -0.78616 0.986290 -2.16160 -32 Hari

12.00 -1.15335 0.963387 -1.98675 -63 Hari

18.32 -0.11830 0.630144 -2.54716 -105 Hari

49.71 -0.36649 0.838121 -2.73258 -289 Hari

u angin

u arus 125 meter

6.00 -0.77783 0.950653 -2.39882 -34 Hari

12.00 -2.05669 0.899582 2.33998 67 Hari

29.00 -0.67171 0.920959 3.01574 173 Hari

v angin

v arus 125 meter

6.00 -0.79715 0.969971 -2.67669 -35 Hari

12.00 -1.21409 0.823416 2.28159 66 Hari

29.00 -0.28746 0.851713 -2.97102 -172 Hari

58.00 -0.26989 0.787722 3.05716 347 Hari

u angin

u arus 617 meter

6.00 -0.188841 0.924961 1.88876 31 Hari

12.00 -0.709179 0.933160 -2.31591 -67 Hari

v angin

v arus 617 meter

6.00 0.085623 0.981872 1.41976 27 Hari

12.00 -0.404817 0.984987 -2.51533 -68 Hari

Hubungan yang erat antara angin dengan arus terdapat pada lapisan

termoklin. Hal ini diduga terjadi karena pada saat Angin Muson Tenggara

bertiup, angin akan mendesak poros AKS yang merupakan arus di perairan

dangkal (dengan kedalaman kurang dari 200 meter) hingga mencapai lokasi

penelitian dan akan bertemu dengan ASH. Menurut Wyrtki (1961) dan Martono

74

et al. (2008) arus di perairan Samudera Hindia dipengaruhi oleh adanya Angin

Muson yang bertiup di daerah tersebut.

4.7.2. Arus dengan DMI

Hasil korelasi silang antara Dipole Mode Index (DMI) dengan komponen

arus zonal dan meridional di perairan barat Sumatera ditampilkan pada Tabel 9

dan Lampiran 2.

Tabel 9. Hasil Korelasi Silang antara IODM dengan Arus



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

DMI

Arus Zonal 5 meter

12.00 -0.713864 0.758477 2.76954 70 Hari

18.32 -0.492249 0.599101 3.03912 110 Hari

34.80 -0.352802 0.323284 2.50069 198 Hari

49.71 -0.344952 0.300259 2.26306 274 Hari

Arus Meridional 5

meter

12.00 -0.145364 0.571847 -3.07891 -72 Hari

26.77 0.093470 0.380446 -0.40804 -50 Hari

49.71 0.116175 0.150143 0.33153 76 Hari

87.00 -0.124520 0.499033 2.56749 499 Hari

Arus Zonal 75 meter

8.49 -0.141511 0.605759 2.75402 49 Hari

12.00 0.165144 0.638818 0.65831 33 Hari

18.32 0.197592 0.661289 0.77826 58 Hari

49.71 0.659541 0.730905 0.30628 70 Hari

Arus Meridional 75

meter

18.32 -0.115215 0.651114 -2.59183 -105 Hari

49.71 -0.467832 0.812870 -2.94931 -295 Hari

Arus Zonal 125 meter

18.32 0.288326 0.797086 0.59534 47 Hari

49.71 0.410053 0.872511 -0.42095 -94 Hari

Arus Meridional 125 meter

14.50 -0.098487 0.544881 -2.56736 -83 Hari

29.00 -0.174557 0.526004 3.13420 174 Hari

49.71 -0.231378 0.571958 2.57266 285 Hari


8.29 0.037607 0.820286 -0.42151 -16 Hari

12.00 0.039171 0.665718 0.50601 27 Hari

17.40 0.039071 0.238240 0.18424 15 Hari

38.67 -0.111508 0.401820 -2.36318 -216 Hari

Arus Meridional 617 meter

6.00 0.014368 0.408210 0.55916 14 Hari

12.00 -0.020471 0.720967 -2.63387 -69 Hari

18.32 0.010431 0.188869 0.98525 54 Hari

34.80 0.062622 0.700993 0.66470 139 Hari

75

Dari Tabel 9 dapat dilihat bahwa nilai densitas energi silang yang

signifikan berada pada korelasi silang antara DMI dengan komponen zonal arus

pada kedalaman 75 meter dengan periode 4 tahun, dengan nilai densitas energi

silang sebesar 0.659541, dan koherensi sebesar 0.730905. Selain itu nilai

densitas energi silang yang cukup tinggi berada pada korelasi silang antara DMI

dengan komponen zonal arus pada kedalaman 5 meter dengan nilai densitas

energi silang sebesar -0.713864 dan koherensi sebesar 0.758477.

Adanya hubungan antara DMI dengan arus pada pada kedalaman 5 dan

75 meter diduga terjadi karena pada saat terjadi IODM positif angin zonal yang

bertiup di perairan barat Sumatera akan menguat, sehingga akan mempengaruhi

arus permukaan yang terjadi di perairan barat Sumatera. Adanya penguatan

angin akibat IODM juga akan menekan Jet Wyrtki yang berkembang pada saat

musim peralihan. Hal yang sama juga ditemukan oleh Thompson et al. (2006)

pada saat IODM positif adanya angin kuat yang menekan Jet Wyrtki akan

mengakibatkan penurunan suhu di perairan barat Sumatera. Angin juga akan

mendesak poros AKS ke utara, sehingga pada saat IODM positif terjadi AKS

akan mencapai lokasi penelitian.

4.7.3. Arus dengan SOI

Hasil korelasi silang antara SOI dengan arus di perairan barat Sumatera

ditampilkan pada Tabel 10 dan Lampiran 3. Nilai densitas energi silang yang

signifikan terdapat pada korelasi silang antara SOI dengan arus meridional pada

kedalaman 125 meter. Dengan nilai densitas energi silang sebesar 3.829728

dan nilai koherensinya sebesar 0.789921. Hal ini diduga terjadi karena pada

saat terjadi ENSO di Samudera Pasifik, angin yang bertiup di perairan barat

Sumatera akan mengalami peningkatan. Peningkatan angin tersebut akan

76

mendesak poros AKS yang merupakan arus dangkal dengan kedalaman kurang

dari 200 meter. Poros AKS akan terdesak ke utara hingga mencapai lokasi

penelitian. Godfrey (2001) juga mengemukakan bahwa pada saat terjadi El Nino

angin di Samudera Hindia di bagian timur menguat.

Tabel 10. Hasil Korelasi Silang antara ENSO dengan Arus



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

ENSO

Arus Zonal 5 meter

18.32 2.47650 0.569991 -0.44199 -36 Hari

29.00 7.16525 0.913937 -0.76048 -90 Hari

Arus Meridional 5

meter

6.00 1.05884 0.448812 1.12968 24 Hari

20.47 2.23616 0.694777 0.54069 48 Hari

29.00 -2.12511 0.837946 2.41504 163 Hari

58.00 -1.68919 0.649357 2.36657 324 Hari

Arus Zonal 75 meter

6.00 -1.73291 0.505287 -2.10731 -32 Hari

12.00 2.23565 0.635120 -0.75634 -37 Hari

18.32 -1.51364 0.613912 3.07037 110 Hari

29.00 -3.90349 0.550912 -2.32582 -161 Hari

116.00 -3.96540 0.770369 -3.02965 -693 Hari

Arus Meridional 75

meter

6.00 1.07573 0.500788 0.96311 22 Hari

12.00 -1.63292 0.593138 2.69289 69 Hari

49.71 3.35418 0.741309 0.19635 46 Hari


6.00 -1.96954 0.424214 -2.79442 -35 Hari

29.00 -6.48725 0.803830 -3.07239 -174 Hari

116.00 -3.62261 0.556847 2.42295 653 Hari

Arus Meridional 125

meter

6.00 1.044008 0.429323 0.35029 9 Hari

12.00 1.095747 0.721930 0.68065 34 Hari

29.00 3.829728 0.789921 0.15054 20 Hari

58.00 2.173378 0.597225 0.08851 24 Hari


9.16 -0.513101 0.758290 2.58432 52 Hari

12.00 0.510242 0.674446 -0.69722 -35 Hari

29.00 -0.755059 0.728663 1.92567 151 Hari

18.32 -0.251014 0.520968 1.97347 366 Hari

Arus Meridional 617

meter

29.00 -0.213462 0.593901 2.31850 66 Hari

6.00 0.378773 0.847598 -0.97089 -106 Hari

20.47 -0.230409 0.258183 -2.25893 -274 Hari

29.00 -0.302521 0.616451 -3.05549 -695 Hari

77

4.7.4. Suhu dengan Arus

Hasil korelasi silang antara arus komponen zonal dan meridional dengan

suhu di perairan barat Sumatera ditampilkan pada Tabel 11 dan Lampiran 4.

Tabel 11. Hasil Korelasi Silang antara Arus dengan Suhu



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

zonal 5 meter

suhu 5

meter

6.00 0.966721 0.949636 0.85291 20 Hari

12.00 1.986027 0.970714 1.10143 48 Hari

18.32 0.292496 0.653234 0.34196 29 Hari

29.00 0.334399 0.698558 -0.05199 -7 Hari

meridional 5 meter

6.00 -0.422471 0.956676 -2.06912 -32 Hari

12.00 0.665717 0.763135 0.67425 34 Hari

29.00 -0.086727 0.520398 3.10995 174 Hari

zonal 75 meter

suhu 75

meter

12.00 -1.31757 0.962182 2.40262 67 Hari

29.00 -1.01488 0.756570 2.77699 169 Hari

58.00 -0.92286 0.648534 2.61527 334 Hari

meridional 75 meter

12.00 0.431094 0.922230 -1.15395 -49 Hari

29.00 0.425128 0.787835 -0.29104 -39 Hari

58.00 0.621334 0.721242 -0.29865 -80 Hari

zonal 125 meter

suhu

125 meter

6.00 -1.79635 0.985515 1.85242 31 Hari

29.00 -0.59118 0.952551 2.49618 165 Hari

meridional 125

meter

6.00 1.112638 0.980888 -1.23757 -25 Hari

10.55 0.240293 0.869328 -0.56042 -26 Hari

29.00 0.313786 0.904133 -0.76079 -90 Hari

zonal 617 meter suhu

617

meter

6.00 -0.254741 0.986154 2.38847 34 Hari

meridional 617

meter 6.00 0.171863 0.982775 -0.54598 -14 Hari

Dari Tabel 11 di atas terlihat bahwa nilai densitas enersi silang terbesar

berada pada korelasi silang antara komponen zonal arus pada kedalaman 5

meter dengan suhu pada kedalaman 5 meter dengan periode 12 bulan serta

pada periode 6 bulan dengan nilai densitas energi silang sebesar 0.966721 dan

koherensinya sebesar 0.949636. Nilai densitas energi silangnya sebesar

1.986027 dengan koherensinya sebesar 0.970714. Hal ini berarti bahwa

fluktuasi komponen zonal arus mempengaruhi terjadinya fluktuasi tahunan suhu

78

pada kedalaman 5 meter (lapisan permukaan tercampur) di perairan barat

Sumatera.

Adanya nilai densitas energi silang dan koherensi yang cukup tinggi pada

periode 6 dan 12 bulan pada korelasi silang antara arus dengan suhu diduga

karena adanya perbedaan suhu yang terjadi pada saat Angin Muson Tenggara

dan Angin Muson Barat Laut. Pada saat Angin Muson Tenggara poros AKS

terdesak ke utara dan membawa massa air dingin yang berasal dari upwelling

sehingga mengakibatkan adanya penurunan suhu di perairan barat Sumatera.

Sedangkan pada saat Angin Muson Barat Laut suhu di perairan barat Sumatera

menjadi lebih tinggi karena adanya massa air hangat yang dibawa oleh ASH.

Hal ini diperkuat oleh Wyrtki (1961) yang menyatakan bahwa Angin Muson

Tenggara mendesak poros AKS ke utara dan menyebarkan massa air dari

proses upwelling hingga ke lokasi penelitian. Sedangkan pada saat Muson Barat

Laut ASH mendapatkan penyinaran matahari yang relatif tinggi dan terus menrus

di sepanjang ekuator sehingga ASH membawa massa air hangat ke bagian barat

Sumatera.

4.7.5. Suhu dengan Angin

Hasil korelasi silang antara Angin komponen zonal dan meridional dengan

suhu ditampilkan pada Tabel 12 dan Lampiran 5. Nilai densitas energi silang

yang tinggi terdapat pada korelasi silang antara komponen zonal angin dengan

suhu pada kedalaman 75 meter, dengan nilai densitas energi silang sebesar

163.7602 pada periode 12 bulan dengan koherensi sebesar 0.937393, selain itu

pada nilai densitas energi silang yang tinggi juga terdapat pada korelasi silang

antara komponen zonal angin dengan suhu pada kedalaman 5 meter pada

periode 12 bulan dengan nilai densitas energi sebesar 68.52437 dan koherensi

79

sebesar 0.985318. Nilai densitas energi silang yang tinggi juga terdapat pada

korelasi silang antara komponen meridional angin dengan suhu pada kedalaman

75 meter pada periode 12 bulan dengan nilai densitas energi silang sebesar

-154.748 dan koherensi sebesar 0.957313. Hubungan yang erat antara

komponen zonal angin dengan suhu juga terdapat pada kedalaman 5 meter

pada periode 12 bulan. Hal ini terlihat dari nilai koherensi yang sangat tinggi

yaitu sebesar 0.985318. Pada kedalaman 75 meter komponen zonal angin juga

mempengaruhi suhu pada periode 2,5 tahun.

Periode 12 bulan yang didapatkan pada korelasi silang atara angin

dengan suhu karena adanya pola suhu yang berulang pada setiap tahun, pada

muson tenggara lapisan tercampur cenderung lebih tipis dan lebih dingin.

Sedangkan pada muson barat laut lapisan tercampur menjadi lebih tebal dan

hangat. Hal ini diduga karena adanya respon dari variasi tahunan angin muson

yang mempengaruhi Arus Sakal Samudera Hindia. Pada muson barat laut ASH

akan membawa massa air hangat, sedangkan pada muson tenggara akan terjadi

penaikan massa air yang akan mengakibatkan lapisan tercampur menjadi lebih

dingin dan lebih tipis. Fluktuasi antar-tahunan suhu diduga disebabkan oleh

adanya fluktuasi angin akibat terjadinya IODM. Menurut Thompson et al. (2006)

pada saat IODM positif suhu menurun karena adanya angin kuat yang menekan

Jet Wyrtki, sedangkan pada saat IODM negatif terjadi hal yang sebaliknya

80

Tabel 12. Hasil Korelasi Silang antara Angin dengan Suhu



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

angin zonal

Suhu 5

meter

6.00 4.64374 0.925193 -0.64833 -16 Hari

12.00 68.52437 0.985318 0.98299 44 Hari

18.32 7.69766 0.758210 -0.04550 -4 Hari

34.80 6.86584 0.675602 -0.25276 -41 Hari

angin

meridional

6.00 -5.9308 0.940311 2.26156 33 Hari

12.00 -77.3979 0.990696 -2.31212 -67 Hari

20.47 -8.2659 0.873493 2.95255 122 Hari

34.80 -9.2423 0.934427 2.79104 204 Hari

angin zonal

Suhu

75

meter

6.00 24.8891 0.924263 -0.25518 -7 Hari

12.00 163.7602 0.937393 0.14727 8 Hari

18.32 24.4176 0.835587 0.14383 12 Hari

29.00 33.8810 0.964883 0.21836 30 Hari

58.00 42.6716 0.699598 0.02807 8 Hari

angin meridional

6.00 -37.200 0.989211 2.65096 35 Hari

12.00 -154.748 0.957313 3.12893 72 Hari

18.32 -24.798 0.813882 3.13542 110 Hari

29.00 -23.123 0.941260 -2.70174 -168 Hari

58.00 -47.475 0.940053 -3.04762 -347 Hari

angin zonal

Suhu

125 meter

4.00 -8.12016 0.829179 2.48904 23 Hari

6.00 42.23860 0.953074 -0.53297 -14 Hari

12.00 -8.91805 0.046610 -2.61320 -69 Hari

38.67 17.43593 0.634075 0.03145 6 Hari

angin meridional

6.00 -56.3861 0.981687 2.36713 33 Hari

12.00 11.5932 0.078531 0.36251 20 Hari

20.47 -10.0469 0.652163 -2.98557 -122 Hari

34.80 -18.3322 0.746465 -3.12024 -209 Hari

angin zonal

Suhu 617

meter

6.00 -1.98276 0.910565 -2.03105 -32 Hari

12.00 7.49037 0.763565 0.24053 13 Hari

58.00 -1.93546 0.647760 -2.66966 -336 Hari

angin meridional

6.00 4.74116 0.983771 0.87015 20 Hari

12.00 -7.07251 0.760175 -3.02799 -72 Hari

34.80 -1.20260 0.599107 2.23632 191 Hari

58.00 1.98322 0.746331 0.49002 126 Hari

4.7.6. Suhu dengan DMI

Hasil korelasi silang antara DMI dengan suhu di perairan barat Sumatera

ditampilkan pada Tabel 13 dan Lampiran 6.

81

Tabel 13. Hasil Korelasi Silang antara DMI dengan Suhu



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

DMI

5 meter

9.67 -2.1036 0.556243 -3.08026 -58 Hari

12.00 -3.9976 0.719703 -2.41387 -68 Hari

18.32 -8.0225 0.952864 -2.93889 -109 Hari

38.67 -11.4497 0.796025 2.96261 230 Hari

75 meter

10.55 1.9947 0.704312 -1.07180 -41 Hari

12.00 -6.5065 0.568799 3.04430 72 Hari

18.32 -22.8354 0.841407 -2.90783 -109 Hari

26.77 -16.4918 0.710069 -2.84697 -158 Hari

49.71 -45.4504 0.734464 3.02729 297 Hari

125 meter

14.50 -3.3815 0.371779 2.45626 82 Hari

18.32 -7.5115 0.688116 -3.11722 -110 Hari

38.67 -27.2057 0.828870 2.93195 229 Hari

617 meter

12.00 -0.396929 0.788336 3.10064 72 Hari

26.77 -0.405051 0.150964 2.53859 153 Hari

34.80 -0.808645 0.279694 2.10702 187 Hari

58.00 1.725530 0.499873 0.38029 100 Hari

Dari Tabel 13 diatas nilai densitas energi silang terbesar terdapat pada

korelasi silang antara DMI dengan suhu pada kedalaman 75 meter pada periode

4 tahun, dan dengan nilai koherensi sebesar 0.734464. Serta pada kedalaman

125 meter dengan nilai densitas energi silang sebesar -27.2057 dan

koherensinya sebesar 0.828870.

Hubungan yang cukup erat antara suhu dengan DMI terjadi pada lapisan

termoklin. Hal ini diduga karena kedalaman dan suhu di lapisan termoklin

terpengaruh oleh adanya IODM. Pada saat terjadi IODM positif terjadi

pendangkalan lapisan termoklin di perairan barat Sumatera. Hal yang sma juga

dikemukan oleh Thompson et al. (2006) dan Vinayachandran et al. (2002) yang

menyatakan bahwa IODM mempengaruhi adanya variasi antar-tahunan pada

suhu di perairan barat Sumatera. Pada saat IODM positif suhu menurun karena

adanya angin kuat yang menekan Jet Wyrtki, sedangkan pada saat IODM negatif

terjadi hal yang sebaliknya. IODM positif juga ditandai dengan pendangkalan

82

lapisan termoklin di Samudera Hindia bagian timur (perairan barat Sumatera)

sedangkan di Samudera Hindia bagian barat (perairan timur Afrika) menjadi lebih

dalam.

4.7.7. Suhu dengan SOI

Hasil korelasi antara suhu di perairan barat Sumatera dengan SOI


Tabel 14. Hasil Korelasi Silang antara SOI dengan Suhu



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 waktu

SOI

5 meter

12.00 -58.4637 0.604674 2.50961 68 Hari

18.32 39.2155 0.750376 -0.31579 -26 Hari

29.00 41.7268 0.711267 -0.96135 -106 Hari

69.60 -20.3798 0.147677 3.10603 418 Hari

75 meter 29.00 310.5839 0.855408 0.39095 51 Hari

58.00 370.5795 0.730258 0.30764 82 Hari

125 meter

6.00 65.3548 0.453456 -0.86230 -20 Hari

8.29 -32.1118 0.579552 -3.08781 -49 Hari

20.47 58.6764 0.833764 -0.25510 -24 Hari

29.00 161.3871 0.731658 -0.62895 -77 Hari

43.50 125.9194 0.645091 -0.57414 -108 Hari

617 meter

6.00 -5.6602 0.460804 -2.21468 -33 Hari

18.32 3.6923 0.542158 -0.10902 -9 Hari

29.00 -9.7632 0.730480 -2.10069 -156 Hari

58.00 -15.5620 0.620162 -2.53389 -331 Hari

Dari Tabel 17 dapat dilihat bahwa nilai densitas energi silang tertinggi

berada pada korelasi silang antara SOI dengan suhu pada kedalaman 75 meter

pada periode 2,5 dan 5 tahun dengan nilai koherensi masing-masing sebesar

0.855408 dan 0.30258. Pada saat terjadi ENSO terjadi penguatan angin zonal di

perairan barat Sumatera, diduga angin zonal tersebut akan mendesak poros AKS

hingga ke daerah penelitian. AKS tersebut akan membawa massa air dingin

yang berasal dari proses upwelling hingga sampai ke lokasi penelitian.

83

Hal yang sama juga ditemukan oleh Susanto et al. (2001) dan Godfrey

(2001) yang menyatakan bahwa pada saat terjadi El Nino di Samudera Pasifik,

Angin Muson Tenggara yang terbentuk di perairan barat Sumatera akan

mengalami peningkatan.

4.7.8. Angin dengan DMI

Hasil korelasi silang antara DMI dengan angin di perairan barat Sumatera


Tabel 15. Hasil Korelasi Silang antara DMI dengan Angin



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 Waktu

DMI

Angin zonal

12.00 -20.7876 0.741601 2.95222 72 Hari

18.32 -12.4847 0.751878 -2.92952 -109 Hari

49.71 -31.5976 0.790740 -2.95021 -296 Hari

Angin meridional

12.00 19.11000 0.709320 -0.06336 -4 Hari

19.33 14.41548 0.845332 0.20334 19 Hari

49.71 28.54657 0.907782 -0.20309 -48 Hari

Dari korelasi silang antara DMI dengan angin baik zonal dan meridional

terlihat bahwa nilai densitas energi silang tertinggi ada pada korelasi silang

antara komponen angin zonal dengan DMI pada periode 12 bulan dengan

koherensi sebesar 0.741601 dan komponen angin meridional dengan DMI pada

periode 1,5 tahun dengan nilai koherensi sebesar 0.845332. Hal ini berarti

bahwa fluktuasi antar tahunan dari IODM mempengaruhi terjadinya fluktuasi

komponen meridional angin di perairan barat Sumatera. Hal ini sama seperti

pada sebaran temporal DMI dan stickplot angin (Gambar 25, 26, 27, 28 dan 29),

pada saat terjadi IODM positif yang ditandai dengan nilai DMI yang ekstrim

positif, kecepatan angin di perairan barat Sumatera lebih besar dibandingkan

saat biasanya.

84

Menurut Saji dan Yamagata (2002) terbentuknya kutub suhu permukaan

di Samudera Hindia menyebabkan terjadinya perubahan terhadap angin

permukaan yang bertiup di atas Samudera Hindia, terutama pada komponen

zonal. Sistem IODM dan angin zonal ini saling mempengaruhi satu sama lain.

4.7.9. Angin dengan SOI

Hasil korelasi silang antara SOI dengan angin di bagian barat Sumatera


Tabel 16. Hasil Korelasi Silang antara SOI dengan Angin



Koherensi Kuadrat

Beda Fase

tan -1 Waktu

SOI

Angin Zonal

8.49 -30.1658 0.572685 -2.80964 -50 Hari

12.43 37.2035 0.309100 1.31972 55 Hari

14.50 39.1584 0.492740 0.35131 24 Hari

20.47 92.2974 0.696184 0.10028 10 Hari

29.00 195.9817 0.831059 0.13984 19 Hari

49.71 245.2789 0.839390 0.17672 42 Hari

Angin Meridional

2.18 -18.230 0.929508 -2.77890 -13 Hari

2.50 -24.442 0.872024 3.12325 15 Hari

8.49 20.678 0.738418 0.22464 9 Hari

11.60 15.363 0.719838 -1.46831 -54 Hari

20.47 -103.721 0.729738 2.81761 120 Hari

29.00 -144.192 0.797589 3.07137 174 Hari

58.00 -202.934 0.799008 -2.96078 -345 Hari

Dari Tabel 16 terlihat bahwa nilai densitas energi silang tertinggi berada

pada korelasi silang antara SOI dengan angin zonal pada periode 4 dan 2,5

tahun. Dengan nilai koherensi masing-masing sebesar 0.839390 dan 0.831059.

Hal ini berarti bahwa fluktuasi antar-tahunan komponen zonal angin di perairan

barat Sumatera dipengaruhi oleh adanya fluktuasi antar-tahunan ENSO. Pada

sebaran temporal antara SOI dengan stickplot angin, terlihat bahwa pada saat

terjadi ENSO, kecepatan angin di perairan barat Sumatera lebih tinggi

85

dibandingkan biasanya. Hal ini diduga karena pada saat terjadi ENSO, gradien

suhu yang terbentuk antara Samudera Pasifik bagian timur dengan Samudera

Pasifik bagian barat menjadi semakin besar. Perbedaan suhu tersebut akan

membangkitkan angin zonal di Samudera Pasifik tropis yang kemudian akan

mempengaruhi angin yang terjadi di Indonesia.

Godfrey (2001) dan Susanto et. al. (2001) menyatakan bahwa pada saat

terjadi El Nino terlihat adanya penguatan angin zonal pada Samudera Hindia

bagian timur (perairan barat Sumatera), akibat adanya anomali dari suhu di

daerah tersebut.

86

5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Pada saat Angin Muson Barat Laut arus dan angin bergerak ke arah

tenggara, sedangkan suhu pada lapisan tercampur cenderung lebih tinggi

dibandingkan biasanya dan lapisan termoklin menjadi lebih tipis. Pada saat

Angin Muson Tenggara arus bergerak ke arah barat laut dan barat daya dan

angin bergerak ke arah barat laut, sedangkan suhu pada lapisan tercampur

cenderung lebih rendah dan lapisan termoklin mejadi lebih tebal. Pada saat

Musim Peralihan arus cenderung bergerak ke arah tenggara, angin lebih

cenderung bergerak ke arah barat laut dan suhu pada lapisan permukaan lebih

tinggi.

Arus pada kedalaman 5 dan 25 meter (lapisan permukaan) lebih

bervariasi dan lebih kuat dibandingkan dengan arus pada kedalaman 55, 75,

125, 155, 175 446 dan 617 meter (lapisan termoklin dan lapisan dalam). Arus

pada lapisan termoklin dan lapisan dalam lebih dominan bergerak ke arah

tenggara sepanjang tahunnya. Arus yang bergerak ke arah tenggara merupakan

representasi dari Arus Sakal Samudera Hindia (ASH) dan Jet Wyrtki yang telah

membentur pantai barat Sumatera. Sedangkan arus yang bergerak ke arah

barat laut dan barat daya merupakan representasi dari Arus Khatulistiwa Selatan

(AKS) yang mencapai daerah penelitian pada puncak Angin Muson Tenggara

dan bertemu dengan ASH.

Suhu air laut pada kedalaman 5 dan 25 meter di perairan barat Sumatera

cenderung stabil dan berkisar antara 27 hingga 30oC. Suhu pada kedalaman 55,

75, 125, 155 dan 175 meter, sehingga diperkirakan bahwa batas atas lapisan

termoklin di perairan barat Sumatera mencapai kedalaman 55 meter dan batas

bawahnya hingga kedalaman 175 meter. Pada kedalaman 250, 446 dan 617

87

meter suhu air laut di perairan barat Sumatera cenderung sangat stabil dengan

kisaran suhu antara 8 oC hingga 11 oC. Suhu yang relatif tinggi dan

tenggelamnya lapisan termoklin pada saat Angin Muson Barat Laut dan Musim

Peralihan merupakan pengaruh dari ASH dan Jet Wyrtki yang membawa massa

air hangat. Sedangkan suhu yang rendah dan naiknya lapisan termoklin pada

saat Angin Muson Tenggara dipengaruhi oleh massa air dingin yang berasal dari

upwelling dan dibawa oleh AKS ke daerah penelitian.

Pada saat terjadi IODM dan ENSO, suhu di lapisan permukaan

cenderung menurun secara drastis, batas atas lapisan termoklin naik sehingga

lapisan termoklin menjadi lebih tebal. Sedangkan kecepatan angin mengalami

peningkatan dibandingkan saat biasanya.

Spektrum densitas energi arus menunjukkan nilai spektrum densitas

energi yang dominan pada periode 6 dan 12 bulan untuk lapisan tercampur,

periode 6 dan 29 bulan pada lapisan termoklin dan 6 bulan pada lapisan dalam.

Fluktuasi setengah-tahunan disebabkan oleh adanya perubahan arah angin,

serta Jet Wyrtki yang berkembang pada saat Musim Peralihan. Fluktuasi

tahunan disebabkan oleh adanya perubahan kecepatan angin yang akan

mempengaruhi kecepatan arus. Sedangkan fluktuasi antar tahunan disebabkan

oleh adanya IODM dan ENSO. Nilai spektrum densitas energi arus terbesar ada

pada komponen zonal di kedalaman 5 meter.

Spektrum densitas energi suhu menunjukkan nilai spektrum densitas

energi yang signifikan pada periode 12 bulan (5 – 55 meter), 58 bulan (75 meter),

dan 6 bulan (126 – 617 meter). Fluktuasi setengah-tahunan merupakan

pengaruh dari Jet Wyrtki. Fluktuasi tahunan ditunjukkan oleh adanya pola suhu

yang berulang tiap tahunnya, sedangkan fluktuasi antar-tahunan merupakan

88

pengaruh dari IODM dan ENSO. Nilai spektrum densitas energi suhu terbesar

terdapat pada kedalaman 125 meter.

Spektrum densitas energi angin menunjukkan adanya fluktuasi tahunan

yang disebabkan karena perubahan kecepatan angin pada setiap musim yang

tidak sama. Spektrum densitas energi DMI menunjukkan periode 1,5 dan 3

tahun yang merupakan representasi dari siklus IODM. Sedangkan pada

spektrum densitas SOI menunjukkan periode 2.5, 5, dan 10 tahun yang juga

merupakan representasi dari siklus ENSO.

Berdasarkan hasil korelasi silang, fluktuasi komponen zonal arus pada

kedalaman 5 meter mempengaruhi fluktuasi setengah-tahunan dan tahunan suhu

pada kedalaman 5 meter. Fluktuasi komponen zonal angin di perairan barat

Sumatera mempengaruhi terjadinya fluktuasi tahunan komponen zonal arus pada

kedalaman 125 meter serta suhu pada kedalaman 5 dan 75 meter, selain itu

fluktuasi antar-tahunan pada komponen zonal arus diperairan barat Sumatera

juga dipengaruhi oleh adanya fluktuasi komponen zonal angin. Sementara itu

fluktuasi komponen meridional angin mempengaruhi fluktuasi tahunan komponen

meridional arus pada kedalaman 125 meter serta fluktuasi suhu pada kedalaman

75 meter.

Fenomena IODM yang terjadi di perairan barat Sumatera mempengaruhi

fluktuasi tahunan komponen zonal arus pada kedalaman 5 meter serta

komponen zonal angin. Selain itu fluktuasi antar tahunan komponen zonal arus

pada kedalaman 75 meter, suhu pada kedalaman 75 dan 125 meter serta

komponen meridional angin di perairan barat Sumatera juga merupakan

pengaruh dari adanya fenomena IODM.

Adanya fenomena ENSO di Samudera Pasifik juga memiliki pengaruh

terhadap fluktuasi arus, suhu dan angin di perairan barat Sumatera. Fenomena

ENSO mempengaruhi terjadinya fluktuasi antar-tahunan pada komponen

89

meridional arus pada kedalaman 125 meter. Fluktuasi antar-tahunan suhu pada

kedalaman 75 meter serta komponen zonal angin juga dipengaruhi oleh

fenomena ENSO.

5.2. Saran

Untuk melihat adanya fluktuasi antar-tahunan arus, suhu dan angin serta

hubungannya terhadap Indian Ocean Dipole Mode (IODM) dan El Nino Southern

Oscillation (ENSO) agar lebih detail, diperlukan adanya data-data arus, suhu,

angin, DMI, dan SOI dengan rataan mingguan dan dalam jangka waktu yang

panjang. Hal ini bertujuan agar terlihat pengaruh yang lebih jelas dari pengaruh

IODM dan ENSO terhadap fluktuasi parameter-parameter tersebut.

90

DAFTAR PUSTAKA

Australian Government Bureau of Meteorology [BOM]. 2009. Southern Oscillation Index (SOI)

http://www.bom.gov.au/climate/current/soihtm1.shtml [5 Maret 2009] Bendat, J. S. dan A. G. Piersol. 1971. Random Data Analysis and Measurement

Procedures. John Wiley and Sons Inc. New York. Brown, E., A.Colling., D. Park, J. Phillips, D. Rothery, dan J. Wright. 1989. Ocean

Circullation. The Open University. Milton Keynes. England. Delworth, T. L., A. Rosati, dan R. J. Stouffer. 2006. GFDL's CM2 Global Coupled

Climate Models. Part I: Formulation and simulation characteristics. J. Climate. 19(5):643-674.

Farita, Y. 2006. Variabilitas Suhu Di Perairan Selatan Jawa Barat dan

Hubungannya Dengan Angin Muson, Indian Ocean Dipole Mode dan El Nino Southern Oscillation. Skripsi. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. IPB. Bogor.

Godfrey, J.S. 1996. The effect of the Indonesian throughflow on ocean

circulation and heat exchange with the atmosphere: A Review. J. Geophys. Res. 101: 12,217-12,238.

Gross, M. 1990. Oceanography sixth edition. Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliff.

New Jersey Hasse, L., dan F. Dobson. 1986. Introductory Physics of the Atmosphere and

Ocean. Reidel Publishing Company. Dordrecht. Holland. Holiludin. 2009. Variabilitas Suhu dan Salinitas di Perairan Barat Sumatera dan

Hubungannya dengan Angin Muson dan IODM (Indian Ocean Dipole Mode). Skripsi. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. IPB. Bogor.

Ilahude, A.G. 1999. Pengantar ke Oseanologi Fisika. P3O-LIPI. Jakarta Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology [JAMSTEC]. 2009.

Indian Ocean Dipole (IOD) http://www.jamstec.go.jp/frcgc/research/d1/iod/HTML/Dipole%20Mode%20Index.html [7 Maret 2009]

Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology [JAMSTEC]. 2009. New Moored Buoy Network TRITON. http://www.jamstec.go.jp/jamstec/TRITON [14 Oktober 2009]

King, A. H. 1963. Introduction to Oceanography. McGraw Hill Book Company,

Inc. San Fransisco. New York. Kug, J.S. dan I.S. Kang. 2005. Interactive Feedback between ENSO and the

Indian Ocean. J. Climate. 19:1,784-1,801.

91

Laevastu, T. dan I. Hela. 1970. Fisheries Oceanography: New Ocean Environtmental Series. Coward and Gerrish Ltd, Larkhall, Bath. England.

Martono, Halimurrahman, R. Komarudin, Syarief, S. Priyanto, dan D. Nugraha. 2008. Studi Variabilitas Lapisan Atas Perairan Samuder Hindia Berbasis Model Laut. Ringkasan Eksekutif. Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional. Jakarta

McLellan, H. J. 1965. Elements of Physical Oceanography. Pergamon Press Ltd.

New York. Meyers, G., P. McIntosh, L. Pigot, dan M. Pook. The Years of El Nino, La Nina

and Interactions with the Tropical Indian Ocean. J. Climate. 20:2,872-2,880.

National Oceanic and Atmospheric Administration-Earth Science Research

Laboratory [NOAA-ESRL]. 2009. NCEP/NCAR Reanalysis 1 : Surface. http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.surface.html [5 Agustus 2009]

National Oceanic and Atmospheric Administration-Geophysical Fluid Dynamic

Laboratory [NOAA-GFDL]. 2009. Ocean Data Assimilation Experiment. ftp://nomads.gfdl.noaa.gov/gfdl_cm2_1/Fv_NetCDF_test/pp/ocean_interp/ts/monthly/ [29 Juli 2009]

Pariwono, J.I dan E. Manan. 1990. Diktat Kuliah Meteorologi Laut. IPB. Bogor Philander, S. G. H. 1990. El Nino, La Nina, and the Southern Oscillation.

Academic Press, Inc. New York. Pond, S. dan G. L. Pickard. 1983. Introductory Dynamical Oceanography 2nd

edition. Pergamon Press. New York. Richard, A. dan J. R. Davis. 1991. Oceanography an Introduction to The Marine

Environment. WMC Brown Publishers. Iowa. USA. Saji, N. H., B. N. Goswami, P. N. Vinayachandran dan T. Yamagata. 1999. A

Dipole Mode in the Tropical Indian Ocean. Nature. 401:360-363. Saji, N.H. dan T. Yamagata. 2003. Possible Impacts of Indian Ocean Dipole

Mode Events on Global Climate. Clim. Res. 25:151 – 169. Soegiarto, A. dan Birowo, S. 1975. Atlas Oseanografi Perairan Indonesia dan

Sekitarnya. No 1. LON-LIPI. Jakarta, Indonesia. Sprintall, J., A.L. Gordon, R. Murtugudde dan D. Susanto. 2000. A Semiannual

Indian Ocean Forced Kelvin Wave Observed in the Indonesian Seas in May 1997. J. Geophys. Res. 105(C7):17,217 – 17,230.

Stewart, R.H. 2002. Introduction to Physical Oceanography. Departement of

Oceanography. Texas A & M University. Texas

92

Susanto, D., A.L. Gordon dan Q. Zheng. 2001. Upwelling along the coast of java and Sumatera and its relation to ENSO. Geophys. Res. Lett. 28(8):1,599-1,602.

Svedrup, H.U. 1945. Oceanography for Meteologists. George Allen and Unwin

Ltd. London.

Svedrup, H.V, M.W. Jhonson dan R.H Fleming. 1946. The Oceans, Their Physic, Chemistry and General Biology. Prentice-Hall. Inc. Englewood. New York.

Thompson, B., C. Gnanaseelan dan P. S. Salvekar. 2006. Variability in the Indian

Ocean Circulation and Salinity and Its Impact on SST Anomalies During Dipole Events. J. Mar. Res. 64:853–880

Tomczak, M, dan J. S. Godfrey. 1994. Regional Oceanography: An Introduction.

Pergamon Press. Oxford. England. Troup, A. J., 1965. The Southern Oscillation. Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 91:

490-506. Vinayachandran, P.N., S. Lizuka dan T. Yamagata. 2002. Indian Ocean Dipole

Mode Event in A Ocean General Circulation Model. Deep-Sea. Res II. 49: 1,573-1,596.

Webster, P. J. dan C. Torrence. 1999. Interdecadal Changes in the ENSO–

Monsoon System. J. Climate. 12:2,679-2,690 Wilopo, M. D. 2005. Karakter Fisik Oseanografi di Perairan Barat Sumatera dan

Selatan Jawa-Sumbawa dari Data Satelit Multi Sensor. Skripsi. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. IPB. Bogor.

Wyrkti, K. 1961. Physical Oceanography of South East Asian Water. Naga

Report. Vol 2. Scripps Institution of Oceanography. The University of California. La Jolla. California.

Wyrtki, K. 1973. An Equatorial Jet in the Indian Ocean. Science. 181:262-264. Zhang, S., M. J. Harrison, A. Rosati, and A. Wittenberg. 2007. System design

and evaluation of coupled ensemble data assimilation for global oceanic climate studies. Mon. Wea. Rev. 135(10): p 3541-3564

LAMPIRAN

94

Lampiran 1. Grafik Korelasi Silang antara Angin dengan Arus

Grafik Korelasi Silang antara Angin Zonal dengan Arus Zonal (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase

a) Kospektrum Densitas Energi

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-5

0

5

10

15

20D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n

b) Koherensi Kuadrat

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

95

Lampiran 1. (Lanjutan)

Grafik Korelasi Silang antara Angin Meridional dengan Arus Meridional (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

96




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-3.5

-3.0

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Be

da F

as

e (

tan

-1)

97


Grafik Korelasi Silang antara Angin Meridional dengan Arus Meridional (75 meter)

a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-1.2

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

De

nsit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

98




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

99





0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-1.4

-1.2

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

De

nsit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

100




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

101





0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

De

nsit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

102

Lampiran 2. Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Arus

Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Arus Zonal (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.8

-0.7

-0.6

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

KO

HE

RE

NS

I K

UA

DR

AT

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

103


Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Arus Meridional(5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

104




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7D

en

sit

as E

nerg

i (m

/det)

2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

105


Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Arus Meridional (75 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

106




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-3

-2

-1

0

1

2

3

Be

da F

as

e (

tan

-1)

107




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

108




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-0.12

-0.10

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

109




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-0.04

-0.02

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

110

Lampiran 3. Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Arus

Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Arus Zonal (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-2

0

2

4

6

8D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

111


Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Arus Meridional (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-3

-2

-1

0

1

2

3D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

112




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

113




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-2

-1

0

1

2

3

4D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

114




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-7

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

115




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-1

0

1

2

3

4D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

116




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

117




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

118

Lampiran 4. Grafik Korelasi Silang antara Arus dengan Suhu

Grafik Korelasi Silang antara Arus Zonal (5 Meter) dengan Suhu (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

119


Grafik Korelasi Silang antara Arus Meridional (5 Meter) dengan Suhu (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

120




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-1.4

-1.2

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

121


Grafik Korelasi Silang antara Arus Meridional (75 Meter) dengan Suhu (75 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

122




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

123


Grafik Korelasi Silang antara Arus Meridional (125 Meter) dengan Suhu (125 meter)



0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

De

nsit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Be

da F

as

e (

tan

-1)

124




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.30

-0.25

-0.20

-0.15

-0.10

-0.05

0.00

0.05D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

125


Grafik Korelasi Silang antara Arus Meridional (617 Meter) dengan Suhu (617 meter)



0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-0.05

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

De

nsit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

126

Lampiran 5. Grafik Korelasi Silang antara Angin dengan Suhu

Grafik Korelasi Silang antara Angin Zonal dengan Suhu (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-10

0

10

20

30

40

50

60

70D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

127


Grafik Korelasi Silang antara Angin Meridional dengan Suhu (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

128




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-50

0

50

100

150

200D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

129




0 50 100 150 200 250 300 350

Period

-160

-140

-120

-100

-80

-60

-40

-20

0

20D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Period

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

130




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-10

0

10

20

30

40

50D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Be

da F

as

e (

tan

-1)

131




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

132




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-2

0

2

4

6

8D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

133




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

134

Lampiran 6. Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Suhu

Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Suhu (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

135




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-50

-40

-30

-20

-10

0

10D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

136




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

137




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

138

Lampiran 7. Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Suhu

Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Suhu (5 meter) a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-60

-40

-20

0

20

40

60D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

139




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

400D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

140




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-50

0

50

100

150

200D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

141




0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-20

-15

-10

-5

0

5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

142

Lampiran 8. Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Angin

Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Angin Zonal a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

143


Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Angin Meridional a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-5

0

5

10

15

20

25

30D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Be

da F

as

e (

tan

-1)

144

Lampiran 9. Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Angin

Grafik Korelasi Silang antara SOI dengan Angin Zonal a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-50

0

50

100

150

200

250D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

145


Grafik Korelasi Silang antara DMI dengan Angin Meridional a) Kospektrum Densitas Energi b) Koherensi Kuadrat c) Beda Fase


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-250

-200

-150

-100

-50

0

50D

en

sit

as

En

erg

i (m

/de

t)2/S

iklu

s/B

ula

n


0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

Ko

here

ns

i K

uad

rat

c) Beda Fase

0 50 100 150 200 250 300 350

Periode (Bulan)

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Be

da F

as

e (

tan

-1)

146

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Curup, provinsi Bengkulu pada tanggal

22 Maret 1988 dari pasangan ayah Sukarman dan ibu Sutitah.

Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara.

Pada Tahun 2005 penulis menyelesaikan pendidikan di

Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) 1 Curup . Pada Tahun

yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi

Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB). Setelah melewati Tingkat Persiapan

Bersama (TPB) selama satu tahun akhirnya penulis di terima di Departemen Ilmu

dan Teknologi Kelautan.

Selama menempuh pendidikan sarjana di IPB penulis aktif di Himpunan

Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan (HIMITEKA-IPB) 2007-2009 sebagai

Dewan Formatur dan mengikuti berbagai kepanitiaan.

Dalam kegiatan perkuliahan penulis pernah menjadi asisten mata kuliah

mata kuliah Oseanografi Fisik pada tahun ajaran 2008/2009, 2009/2010, dan

2010/2011.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Kelautan

pada Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, penulis menyelesaikan skripsi

dengan judul ”Variabilitas Arus, Suhu dan Angin di Perairan Barat Sumatera dan

Inter-Relasinya dengan IODM (Indian Ocean Dipole Mode) dan ENSO (El Nino

Southern Oscillation)”.

variabilitas arus, suhu, dan angin di perairan … · yang relatif tinggi dan terus menerus...

Documents