Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

462

Analisis Karakteristik Arus dan Suhu Permukaan Laut BerdasarkanPengaruh Monsun, ENSO dan IOD di WPPNRI 573

Analysis of Sea Surface Current Characteristics Based on Monsoons, ENSOdan IOD Effect on the WPPNRI 573

Argo Galih Suhadha1*), Devica Natalia Br Ginting1, dan Wikanti Asriningrum1

1Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh - LAPAN

*)E-mail: agsuhadha@gmail.com

ABSTRAK – Sebagai akibat dari letak geografisnya yang berada di antara dua benua, sirkulasi massa air laut Indonesiasangat dipengaruhi oleh angin monsun. Arus laut adalah proses pergerakan massa air laut yang menyebabkanperpindahan massa air laut secara terus-menerus. Arus memiliki peranan penting terhadap suhu perairan di sekitar zonapotensi penangkapan ikan, karena membawa serta massa air dengan suhu tertentu dari tempat terbentuknya. Penelitianini dilakukan untuk mengetahui karakteristik arus permukaan laut di Wilayah Pengelolaan Perikanan Negara RepublikIndonesia 573 (WPPNRI 573) dalam variasi tahunan berdasarkan pengaruh Monsun dan fenomena iklim global. Datayang digunakan berupa arus dan suhu permukaan laut dari Hycom NCODA, dan indeks iklim global selama tahun2014-2018. Metode penelitian yang digunakan adalah analisis komparasi arus dan suhu permukaan terhadap pengaruhfenomena iklim global yaitu Indian Ocean Dipole (IOD) dan El Nino-Southern Oscillation (ENSO). Hasil penelitianmenunjukkan bahwa arus dan suhu permukaan laut di daerah penelitian sangat dipengaruhi oleh fenomena Monsun,pada musim barat arus cenderung memiliki suhu dan kecepatan yang lebih rendah. Sedangkan baik pada musim timur,peralihan I dan II, suhu muka laut di WPPNRI 573 tersebar secara seragam dengan arus dominan bergerak dari timur kebarat. IOD positif yang terjadi sebanyak tiga kali dan IOD negatif sebanyak satu kali. Selain IOD, kedua parametertersebut dipengaruhi oleh kejadian El Nino kuat pada tahun 2015. IOD kuat pada parameter arus dan suhu memilikipengaruh yang kuat ketika tidak terjadi bersamaan dengan EL Nino kuat namun ketika terjadi bersama dengan El Ninokuat kecepatan arus dan suhu permukaan laut cenderung normal.

Kata kunci: WPPNRI 573, arus permukaan laut, monsun, ENSO, IOD

ABSTRACT – As a result of its geographical location between two continents, the circulation of Indonesia's seawatermass is strongly influenced by the monsoon. Sea currents are the process of seawater mass moving which causescontinuous displacement of sea water masses. Currents have an important role in waters temperature around thepotential fishing zone because it brings water mass with a certain temperature from the former place. This study wasconducted to determine the characteristics of sea surface currents in the Republic of Indonesia Fisheries ManagementRegion 573 in annual variations based on Monsoon and global climate phenomena influences. This study uses seasurface currents and temperatures data from Hycom NCODA and global climates index in 2014-2018.The resultsshowed that sea surface currents and sea surface temperatures in the study area are affected by the phenomenon ofMonsoon, in the west monsoon currents tended to have lower temperatures and speeds. Whereas in the east, transition Iand II, sea surface temperatures in the WPPNRI 573 are spread uniformly with the dominant currents moving from eastto west. Positive IOD occurs three times and negative IODs once. In addition to IOD, the two parameters wereinfluenced by the strong El Nino event in 2015. The effect of positive IOD is strong when it does not occur togetherwith the weak EL Nino, but when it occurs with strong El Nino current velocity and sea surface temperature tends to benormal.

Keywords: WPPNRI 573, sea surface current, monsoon , ENSO, IOD

Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

463

1. PENDAHULUAN

Wilayah Pengelolaan Perikanan Negara Republik Indonesia 573 (WPPNRI 573) mencakup SamuderaHindia sebelah Selatan Jawa hingga sebelah selatan Nusa Tenggara, Laut Sawu dan Laut Timor bagian barat.WPPNRI 573 memiliki kepadatan stok ikan yang tinggi karena memiliki banyak makanan dan suhulingkungan yang sesuai dengan kondisi ikan (Ma’mun dkk., 2017). Kelimpahan sumber makanan dibeberapa lokasi pada WPPNRI 573 ini disebabkan karena kenaikan massa air dari dasar perairan (upwelling)yang dipengaruhi oleh angin muson (Purba, 1995). Selain angin muson, perairan ini juga dipengaruhi oleh ElNino Southern Oscillation (ENSO), Indian Ocean Dipole Mode (IOD) dan sistem arus permukaan.

Arus permukaan laut merupakan pergerakan massa air laut yang disebabkan oleh angin yangberhembus di permukaan laut dengan kedalaman kurang dari 200 m dan memiliki pengaruh yang dominan dilapisan atas (Gross, 1970; Aken, 2007). Angin permukaan memiliki pengaruh terhadap kecepatan aruspermukaan dan juga suhu permukaan. Ketika intensitas kecepatan angin meningkat maka kecepatan arus punmeningkat sehingga distribusi suhu permukaan laut meluas searah dengan arah angin (Sarawasta dkk., 2013).

Penelitian mengenai arus dan suhu permukaan laut di beberapa perairan di WPPNRI 573 telahdilakukan mulai dari Wyrtki (1961) dengan report-nya yang berjudul physical oceanography of theSoutheast Asian Waters, Kunarso dkk (2011) yang meneliti mengenai variabilitas suhu dan klorofil-a didaerah upwelling pada variasi kejadian ENSO dan IOD di perairan Selatan Jawa sampai Timor hinggaSaraswata dkk (2013) mengenai pengaruh monsun terhadap distribusi suhu permukaan laut dan klorofil-a diperairan selatan Bali.

Zona Potensi Penangkapan Ikan (ZPPI) merupakan salah satu produksi informasi yang dihasilkan olehPusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh LAPAN. Informasi ZPPI yang dihasilkan secara rutin harian danbulanan yang berasal dari ekstraksi data suhu permukaan laut (SPL) dari citra satelit penginderaan jauhAqua/Terra MODIS dan NOAA ini memiliki kendala dengan liputan awan. Penggunaan data model arus dansuhu permukaan laut Hycom diharapkan dapat mendukung sebagai alternatif dalam mengatasi kendalaliputan awan tersebut.

Dalam bidang dukungan produksi informasi ZPPI, analisis karakteristik arus permukaan laut diperlukankarena memiliki pengaruh terhadap suhu permukaan laut sebagai sarana pendugaan titik ZPPI dan membawaserta massa air dengan suhu tertentu dari tempat terbentuknya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik arus dan juga suhu permukaan laut baik secaraspasial maupun temporal di perairan WPPNRI 573 pada variasi kejadian monsun, ENSO dan IOD. Analisatahunan dilakukan selama periode tahun 2014-2018 yang mengalami IOD positif tiga kali, IOD negatif sekalidan juga ENSO kuat sekali.

2. METODE

Dalam analisis ini digunakan metode kuantitatif untuk mengetahui hubungan antara variabel yangditeliti sehingga menghasilkan kesimpulan yang akan memperjelas mengenai objek yang diteliti (Sugiyono,2010). Penelitian ini dilakukan pengumpulan data secara kuantitatif meliputi data arus dan suhu permukaanlaut. Data-data yang diperoleh ditampilkan dalam bentuk gambar, grafik, tabel atau diagram untukmemperloah gambaran arus dan suhu permukaan laut yang ditampilkan secara spasial maupun temporal.

2.1 Pengumpulan DataData yang digunakan dalam analisa merupakan data arus dan suhu permukaan laut dari Hycom.org

yang menyediakan akses data model near real time global HYCOM + NCODA dengan resolusi 1/120 x 1/120

(~9.25 km x 9.25 km). Data harian yang tersedia dapat diakses dalam waktu 48 jam sejak runtime awal.

Data Dipole Mode Index (DMI) yang merupakan anomali SPL di Samudera Hindia selama 5 tahundiperoleh melalui website JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology)http://www.jamstec.go.jp/frcgc/research/d1/iod/DATA/dmi.monthly.txt. Sedangkan data iklim El Nino-Southern Oscillation (ENSO) merupakan nilai indeks anomali SPL di NINO3,4 yang merupakan perbedaananomali SPL di Samudera Pasifik yang berupa data bulanan dan dapat diakses pada website NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration) http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/sstoi.indices.

Wilayah kajian terletak pada WPPNRI 573 yang mencakup Samudera Hindia sebelah Selatan Jawahingga sebelah selatan Nusa Tenggara, Laut Sawu dan Laut Timor bagian barat. Pemilihan lokasi penelitiandidasarkan pada analisis yang ingin dilakukan, yakni untuk mengetahui pengaruh limpasan air dari Samudera

Analisis Karakteristik Arus dan Suhu Permukaan Laut Berdasarkan Pengaruh Monsun, ENSO dan IOD di WPPNRI 573 (Suhadha,A.G., dkk)

464

Hindia dan Samudera Pasifik yang melalui Arus Lintas Indonesia (Arlindo) ke WPPNRI 573 sehingga dapatdiketahui kerakteristik wilayah perairannya.

Gambar 1. Lokasi Penelitian

2.2 Metode Pengolahan dan Analisis DataData arus dan suhu permukaan laut yang diperoleh dari Hycom NCODA memiliki format data Net

Common Data File (NetCdf) berupa data harian selama 5 tahun mulai dari 2014 sampai 2018. Data aruspermukaan laut terlebih dahulu diekstrak menggunakan software SeaDas untuk mendapatkan dua komponenutama arus yakni u dan v. Untuk melakukan menentukan kecepatan dan arah arus digunakan rumus sebagaiberikut:

1) Kecepatan arus

𝑉 = 𝑢2 + 𝑣2………………………………………………………………………..(1)2) Arah arus

𝜃 = 90 − 𝑡𝑎𝑛−1𝑢

𝑣; 𝑢 > 0,𝑣 > 0…………………………………………………….(2)

𝜃 = 90 + 𝑡𝑎𝑛−1𝑢

𝑣; 𝑢 > 0,𝑣 < 0

𝜃 = 270− 𝑡𝑎𝑛−1𝑢

𝑣; 𝑢 < 0,𝑣 < 0

𝜃 = 270+ 𝑡𝑎𝑛−1𝑢

𝑣; 𝑢 < 0,𝑣 > 0

dimana:u = komponen arus/angin zonal (timur-barat) (m/s)v = komponen arus/angin meridional (utara-selatan) (m/s)V = kecepatan (m/s)𝜃 = arah (0)

Data suhu permukaan laut harian global yang diunduh dari Hycom NCODA diolah menggunakansoftware SeaDas untuk kalkulasi rata-rata bulanan, tahunan dan musiman. Cropping citra dilakukan sesuaidengan daerah kajian, hasil cropping lalu dieksport menjadi format image agar dapat dibaca dan ditampilkandi software ArcGIS.

Identifikasi fenomena iklim global IOD dan ENSO dilakukan berdasarkan indeks pada masing-masingvariabel. Indeks IOD yang berasal dari data Dipole Mode Index (DMI) memiliki dua fase yaitu fase positifyang merupakan fase kuatnya dan fase negatif yang merupakan fase lemah. Sedangkan pada ENSO memilikidua nilai pula yakni positif untuk menyatakan nilai El Nino dan negatif untuk menyatakan La Nina.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Variasi Arus dan Suhu Permukaan Laut Pada Setiap MusimUntuk melihat variasi suhu permukaan laut dan arus di WPPNRI 573 dilakukan pengolahan data suhu

muka laut dan arus selama lima tahun. Pada Gambar 2 dapat dilihat hasil pengolahan rata-rata musimanselama lima tahun yaitu pada periode tahun 2014 hingga 2018 di WPPNRI 573. Pada musim barat (DJF),suhu muka laut menunjukkan perbedaan antara sisi barat dan timur dengan suhu muka laut rendah di sebelahbarat dan tinggi di sebelah timur. Hal sebaliknya ditunjukan oleh arus, dimana arus memiliki kecepatan lebih

Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

465

rendah dibandingkan musim-musim lainnya. Arus pada musim barat menunjukkan arus bergerak dari baratke timur.

Pada musim timur (JJA), suhu muka laut di WPPNRI 573 tersebar secara seragam dengan arusbergerak dari timur ke barat. Hal ini juga ditunjukkan pada musim peralihan I (MAM) dan II (SON).Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Gordon dkk., (2003), perairan selatan jawa hingga laut Timorbagian barat dipengaruhi oleh aliran massa air yang masuk dari samudera pasifik melalui perairan Indonesiayang dikenal dengan Arus Lintas Indonesia (ARLINDO). Arus ini membawa serta massa air hangat keperairan di WPPNRI 573. Pada Musim timur, WPPNRI 573 dipengaruhi oleh muson tenggara sehinggamassa air panas terdistribusi merata pada daerah kajian.

Gambar 2. Pola arus dan SPL musiman pada periode tahun 2014-2018

Tabel 1 menunjukan nilai minimum, maksimum, dan rata-rata suhu muka laut di WPPNRI 573. Padatabel tersebut dapat dilihat bahwa rata-rata suhu muka laut di musim timur dan peralihan II memiliki nilailebih rendah dibandingkan musim barat dan peralihan I yang disebabkan oleh posisi matahari.

Tabel 1. Nilai variasi suhu antar musimMusim Minimum (0C) Maksimum (0C) Rata-Rata (0C)

Desember Januari Februari 27.1944 30.8301 29.0123Maret April Mei 27.399 31.056 29.2275Juni Juli Agustus 23.1939 30.914 27.0540

September Oktober November 25.233 30.389 27.8110

3.2 Variasi Arus dan Suhu Permukaan Laut Pada ENSO dan IOD

Pada rentang tahun 2014 – 2018, terjadi fenomena iklim global interanual yaitu ENSO dan IOD. Garisbatas menunjukkan batas bawah dari ENSO (hitam) dan DMI (putus-putus). Pada Gambar 4 dapat dilihatbahwa IOD positif terjadi sebanyak tiga kali dan satu kali IOD negatif. Sementara itu, fenomena El-ninoterjadi satu kali. Berdasarkan fenomena tersebut maka akan dianalisis pengaruhnya terhadap arus dan suhumuka laut di WPPNRI 573. Grafik variasi indeks ENSO dan IOD pada rentang waktu analisis ditampilkandalam Gambar 3.

Analisis Karakteristik Arus dan Suhu Permukaan Laut Berdasarkan Pengaruh Monsun, ENSO dan IOD di WPPNRI 573 (Suhadha,A.G., dkk)

466

Gambar 3. Grafik variasi ENSO dan IOD selama tahun 2014-2018

Berdasarkan fenomena iklim global interanual yang terjadi tersebut diatas, dicari hubungannyaterhadap arus dan suhu muka laut di wilayah kajian sehingga didapatkanlah Gambar 4. Dari tiga fenomenaIOD positif kuat yang terjadi, pada kejadian yang dibarengi dengan fenomena ENSO kuat menyebabkankedua fenomena tersebut saling menghilangkan dan banyak membentuk gyre atau pusaran di wilayah kajian.Pada kejadian ini kecepatan arus dan suhu permukaan laut cenderung normal dengan nilai anomali sebesar -0.0138 m/detik dan 0.0705 oC. Adapun anomali arus dan suhu ketika IOD positif bersamaan dengan El Ninolemah sebesar 0,0566 m/detik dan penurunan suhu sebesar 0.4943 oC.

Pada fenomena ENSO yang terjadi dalam kurun waktu lima tahun tersebut terlihat bahwa El Nino (baikkuat maupun lemah) akan membuat penguatan arus yang menuju ke Samudera Hindia sebelah barat sehinggamenyebabkan arus dari Samudera Hindia tidak mencapai ke timur dan membentuk gyre di perairan selatanJawa sehingga suhu di wilayah kajian dominan menjadi hangat. Berbeda halnya ketika fenomena La Ninayang terjadi bersama dengan IOD positif masih menyebabkan terbentuk dua arus dominan yang memilikiarah berbeda dimana pengaruh DMI kuat terlihat di pesisir perairan yang membawa suhu dingin dan La Ninadi lepas pantai dengan suhu hangat.

Gambar 4. Pola arus dan SPL pada fenomena ENSO dan IOD

batas

Seminar Nasional Penginderaan Jauh ke-6 Tahun 2019

467

4. KESIMPULANArus yang diambil dari data global dan diekstrak untuk wilayah WPPNRI ini memiliki karakteristik

yang sama dengan suhu permukaan laut dimana sangat dipengaruhi oleh monsun dan juga fenomena iklimglobal interanual ENSO dan IOD. Pada musim barat arus cenderung memiliki suhu dan kecepatan yang lebihrendah. Sedangkan pada musim lain, suhu muka laut di WPPNRI 573 tersebar secara seragam dengan arusdominan bergerak dari timur ke barat. Selama periode lima tahun ini terjadi fenomena IOD positif sebanyaktiga kali dan IOD negatif satu kali. Selain IOD, pada periode tersebut juga dipengaruhi oleh kejadian El Ninodan La Nina yang menyebabkan terbentuk dua arus dominan di pesisir perairan dan di lepas pantai. Hasil inimengindikasikan bahwa arus permukaan memiliki pengaruh yang kuat terhadap persebaran suhu permukaanlaut sehingga arus diharapkan dapat digunakan untuk mendukung produksi informasi Zona PotensiPenangkapan Ikan kaitannya dengan persebaran suhu permukaan laut.

5. DAFTAR PUSTAKA

Aken, H. M. Van. (2007). The Oceanic Thermohaline Circulation: An Introduction. Springer Science & Business Media.Royal Netherlands Institute for Sea Research, Department of Physical Oceanography, Texel, the Netherlands.

Gordon, A., K. Vranes, A. L. Gordon, R. D. Susanto, and S. L. Garzoli. (2000). Temperature Variability withinMakassar Strait. Geophys. Res. Lett., 27: 237-240.

Gross, M.G. (1990). Oceanograhpy: A View of Earth. Prentice Hall. Englewood Cliff. New Jersey.

Kunarso, S. Hadi., N. S. Ningsih., M. S. Baskoro. (2011). Variabilitas Suhu dan Klorofil-a di Daerah Upwelling padaVariasi Kejadian ENSO dan IOD di Perairan Selatan Jawa sampai Timor. Ilmu Kelautan, 16(3), 171-180.

Ma’mun, A., A. Priatna., T. Hidayat., dan Nurulludin. (2017). Distribusi dan Potensi Sumber Daya Ikan Pelagis diWilayah Pengelolaan Perikanan Negara Republik Indonesia 573 (WPPNRI 573) Samudera Hindia. JurnalPenelitian Perikanan Indonesia, 23(1), 47-56.

Purba, M. (1995). Evidence of Upwelling and its Generation Stage off Southern West Java during Southeast Monsoon.Bul. ITK. Maritek, 5(1), 21-39.

Sarawasta A. G., P. Subardjo., Muslim. (2013). Pengaruh Monsun Terhadap Distribusi Suhu Permukaan Laut danKlorofil-a di Perairan Selatan Bali. Jurnal Oseanografi, 2(1), 79-87.

Seprianto A., Kunarso, A. Wirasatriya. (2016). Studi Pengaruh El Nino Southern Oscillation (ENSO) dan Indian OceanDipole (IOD) Terhadap Variabilitas Suhu Permukaan Laut dan Klorofil-a di Perairan Karimunjawa. JurnalOseanografi, 5(4), 452-461.

Wyrtki. (1961). Physical Oceanography of the Southeast Asian Waters. The University of California, California. 195p.

http://www.jamstec.go.jp/frcgs/research/d1/iod/DATA/dmi_HadISST.txt (diakses Juni 2019).

http://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/sstoi.indices (diakses Juni 2019).