## ANALISIS STRUKTUR VERTIKAL MJO TERKAIT DENGAN AKTIVITAS SUPER CLOUD CLUSTERS
(SCCs) DI KAWASAN BARAT INDONESIA
Eddy Hermawan
Peneliti Pusat Pemanfaatan Sains Atmosfer dan Iklim, LAPAN e-mail : eddy_lapan@yahoo.com

## ABSTRACT
One  important  aspect  when  its  Coupling  Processes  Equatorial Atmosphere  (CPEA)  Campaign  2004  in  Kototabang  which  lasted  for approximately one month of observation (April 10 to May 10, 2004) was an analysis of the vertical structure of the phenomenon of the Madden- Julian  Oscillation  (MJO)  related  to  the  activity  of  the  Super  Cloud Clusters (SCCs) as one of the main parameters in assessing the behavior of  rainfall  occurred  in  the  western  region  of  Indonesia.  The  data  used are  data  of  Equatorial  Atmosphere  Radar  (EAR),  Boundary  Layer  Radar (BLR),  Mini  Automatic  Weather  Station  (MAWS),  and  Optical  Rain  Gauge (ORG) at Kototabang, LAPAN Ground Station. While the supporting data used  are  long-wave  radiation  anomaly  data  (Outgoing  Longwave Radiation,  OLR)  and  surface  rainfall  data.  The  analysis  using  spectral techniques,  particularly  the  Fast  Fourier  Transform  (FFT)  on  data anomalies  daily  average  five  (pentad)  OLR oscillation  2001-2005  period shows that the dominant than the data is approximately 30 daily. These oscillations  typically  occurred  in  the  lower  troposphere  layer  with  the direction  of  propagation  toward  the  east.  Besides  that,  the  existence of convergence and divergence processes in the layer 3 and 10 km above mean sea  level  (msl)  is  also  found,  particularly on  the  date  April  23,  2004  of EAR data analysis. Finally, we try to link these events by analyzing the relationship  between  OLR  with  the  rainfall  in  Kototabang  and  the surrounding  region,  particularly  ORG  measurement  results  with  the correlation coefficient of about 0.71.
Keywords : CPEA Campaign, MJO, OLR, EAR, and ORG

## ABSTRAK

## Salah satu kajian penting pada saat kegiatan Coupling Processes
Equatorial  Atmosphere  (CPEA)  Campaign  2004  di  Kototabang  yang berlangsung  selama  kurang  lebih  satu  bulan  pengamatan  (10  April-10 Mei  2004)  adalah  analisis  tentang  struktur  vertikal  fenomena  Madden-
Julian  Oscillation  (MJO)  terkait  dengan  masalah  aktivitas  Super  Cloud Clusters  (SCCs)  sebagai  salah  satu  parameter  utama  dalam  mengkaji perilaku  curah  hujan  yang  terjadi  di  kawasan  barat  Indonesia.  Data utama yang digunakan adalah data Equatorial Atmosphere Radar (EAR), Boundary  Layer  Radar  (BLR),  Mini  Automatic  Weather  Station  (MAWS), dan  Optical  Rain  Gauge  (ORG)  yang  ada  di  SPD  LAPAN  Kototabang. Sementara  data  penunjang  yang  digunakan  meliputi  data  anomali radiasi  gelombang  panjang  (Outgoing  Longwave  Radiation,  OLR)  dan data  curah  hujan  permukaan.  Berbasis  hasil  analisis  menggunakan teknik spektral, khususnya Fast Fourier Transform (FFT) terhadap data anomali  rata-rata  lima  harian  (pentad)  OLR  periode  2001-2005 menunjukkan bahwa osilasi dominan daripada data tersebut sekitar 30 harian. Osilasi ini umumnya terjadi di lapisan bawah troposfer dengan arah  propagasi  menuju  ke  arah  timur.  Selain  itu  diketemukan  pula adanya proses konvergensi dan divergensi pada lapisan 3 dan 10 km di atas    permukaan  laut  (dpl),  khususnya  pada  tanggal  23  April  2004, hasil analisis data EAR. Akhirnya, kami mencoba mengkaitkan kejadian ini  dengan  menganalisis  keterkaitan  antara  OLR  dengan  curah  hujan yang  ada  di  Kototabang  dan  kawasan  sekitarnya,  khususnya  hasil pengukuran ORG dengan nilai koefisien korelasi sekitar 0.71.
Kata kunci: CPEA Campaign, MJO, OLR, EAR, dan ORG

## 1 PENDAHULUAN
Ada  tiga  kawasan  penting  di  dunia  yang  telah  ditetapkan  oleh World  Meteorological  Organization  (WMO)  sebagai  tempat/lokasi terjadinya perubahan iklim global. Satu di antara lokasi tersebut adalah Indonesia,  selain  Brasil  di  Amerika  Selatan  dan  Congo  di  Afrika.  Di antara  ketiga  kawasan  tersebut,  ternyata  Indonesialah  yang  paling mendapat perhatian utama. Hal ini dimungkinkan karena kurang lebih tujuh  puluh  persen  wilayah  Indonesia  didominasi  oleh  lautan  yang menyebabkan  kawasan  ini  diduga  sebagai  penyimpan  bahang  (panas) terbesar,  baik  yang  sensibel  ataupun  latent  (tersembunyi)  bagi pembentukkan awan-awan kumulus, seperti Cumulunimbus (Hermawan,  2002).  Selain  itu,  wilayah  Indonesia  juga  dikenal  sebagai satu-satunya  kawasan  unik  di  daerah  ekuator  yang  memiliki karakteristik  atmosfer  berbeda  dengan  kawasan  lainnya  yang  dikenal sebagai  Benua  Maritim  Indonesia  (BMI)  atau  lebih  dikenal  sebagai Indonesia  Maritime  Continent  (IMC).  Hal  ini  disebabkan  selain  karena letaknya yang sangat strategis, yakni diapit oleh dua benua besar (Asia
dan  Australia)  dan  dua  Samudera  besar  (Pasifik  dan  Hindia)  dengan distribusi  daratan  dan  lautan  yang  tidak  merata.  Dan  yang  lebih penting  lagi  adalah  kawasan  ini  ternyata  memiliki  garis  pantai  yang relatif  panjang,  sekitar  90.000  km  yang  menyebabkan  relatif  basah sepanjang tahun akibat diapit oleh sekitar 17.500 pulau.
Oleh  karena  itu,  sangatlah  menarik  untuk  dilakukan  kajian terhadap  dinamika  atmosfer  Indonesia  Bagian  Barat,  khususnya kawasan  Sumatera  Barat  yang  merupakan  salah  satu  kawasan dianggap  sensitif terhadap  fenomena  Indian  Ocean  Dipole  Mode  (IODM) sebagai  bentuk  mininya  El-Niño  di  Indonesia  (Komalaningsih,  2004). Namun  berdasarkan  hasil  kajian  yang  intensif  yang  telah  dilakukan oleh  Matthews  (2000)  dengan  menggunakan  data  Outgoing  Longwave Radiation  (OLR)  menunjukkan  bahwa  fenomena  ini  dibangkitkan  oleh dinamika  aktif  kumpulan  awan-awan  Cb  yang  dikenal  dengan  istilah Super Cloud Cluster (SCCs). Selain itu juga menurut hasil kajian dengan menggunakan NCEP/NCAR reanalysis dan OLR oleh Sperber dan Slingo (2002) yang mengkaji tentang propagasi dan struktur vertikal MJO pada periode  November-Maret  di  sekitar  Indonesia  terlihat  bahwa  propagasi MJO  aktif  ke  arah  timur,  khususnya  di  lapisan  850  hPa  atau  setara dengan 1.5 km di atas permukaan laut (dpl).
Disisi  lain  diketahui  bahwa  Madden-Julian  Oscillation  (MJO) merupakan  fenomena  dominan  di  kawasan  ekuator  dengan  waktu periode  osilasi  berkisar  antara  30  hingga  70  harian  akibat  pengaruh awan-awan konveksi yang terbentuk di atas Samudera Hindia (sebelah barat  Indonesia)  kemudian  bergerak  ke  arah  Timur  di  sepanjang  garis ekuator.  Perlu  diketahui  bahwa  fenomena  MJO  sangat  mempengaruhi cuaca  dan  iklim  secara global.  Walaupun  disadari  bahwa  tidak  mudah untuk  mendeteksi  kapan  dan  dimana  aktivitas  MJO  dominan  terjadi. Oleh  karena  itu,  maka  diperlukan  teori  yang  komprehensif  untuk menjelaskan  MJO  itu  sendiri,  seperti  karakteristik,  mekanisme, propagasi  dan  struktur  vertikal  sebelum  akhirnya  dapat  dibuatkan simulasi.  Berbagai  hasil  penelitian  yang  menjelaskan  studi  tentang propagasi  dan  struktur    vertikal  MJO  telah  dilakukan  orang.  Namun data  yang  digunakan  cenderung  hanya  menggunakan  data  OLR, NCEP/NCAR  re-analysis  dan  radiosonde  semata.  Oleh  karena  itu dengan  menggunakan  data  Equatorial  Atmosphere  Radar    (EAR)  dan Boundary  Layer  Radar  (BLR)  diharapkan  dapat  lebih  menjelaskan propagasi dan struktur vertikal MJO lebih baik.
Atas dasar itulah, maka studi ini dikaji dengan tujuan utamanya adalah  menganalisis  struktur  vertikal  fenomena  MJO  terkait  dengan
masalah  aktivitas  SCCs  sebagai  salah  satu  parameter  utama  dalam mengkaji perilaku curah hujan yang terjadi di kawasan barat Indonesia, khususnya  yang  terjadi  di  atas  Kototabang  dan  kawasan  sekitarnya berbasis  hasil  analisis  EAR,  BLR,  OLR,  MAWS  dan  ORG  saat  kegiatan Coupling  Processes  Equatorial  Atmosphere  (CPEA)  I  tahun  2004 berlangsung.

## 2 TEORI DASAR

## 2.1 Madden-Julian Oscillation (MJO)
Perubahan dalam skala yang pendek atau musiman yang terjadi, khususnya  di  daerah  ekuator,  umumnya  didominasi  oleh  satu fenomena yang dikenal sebagai MJO. Osilasi ini pertama kali ditemukan oleh Madden dan Julian (1971,1972) dimana MJO ini mengalami osilasi selama  40-50  harian  (Gambar  2-1a).  Akibat  dari  skala  waktu  yang ditemukan,  maka  osilasi  ini  juga  dapat  disebut  osilasi  30-60  harian atau perubahan dalam skala waktu musiman.
Perlu diketahui bahwa fenomena MJO masuk dalam skala besar yang  terjadi  akibat  adanya  pola  sirkulasi  atmosfer  dan  konveksi  yang kuat  yang  bergerak  dari  Barat  (Samudera  Hindia)  ke  arah  Timur (Samudera Pasifik) dengan kecepatan ~5 ms −1 (Zhang, 2005). Fenomena ini  juga  dipengaruhi  oleh  interaksi  antara  atmosfer  dan  lautan  yang mempengaruhi sistem cuaca dan iklim.
Hal  ini  juga  dijelaskan  oleh  Matthews  (2000)  yang  mengatakan bahwa  gugus-gugus  awan  tumbuh  di  Samudera  Hindia  lalu    bergerak ke arah  Timur  dan  membentuk  siklus  MJO  (Gambar  2-1a).  Sementara Gambar  2-1b  menunjukkan  adanya  pengaruh  suhu  permukaan  laut (SST,  Sea  Surface  Temperature)  di  Samudera  Pasifik  dan  Samudera Hindia yang mengakibatkan SCCs berpropagasi ke arah timur, dimana dalam  perjalanannya  SCCs  terbentuk  akibat  adanya  pemanasan matahari  yang  intensif  sehingga  pada  level  850  hPa  terjadi  kovergen, dan  pada  level  200  hPa  terjadi  divergen  dengan  demikian  membentuk membentuk konveksi yang kuat.
Gambar 2-1a: Skema sirkulasi MJO 40-50 harian yang dipengaruhi oleh angin  zonal.  Periode  sirkulasi  MJO  disimbolkan  dengan huruf di atas dimana skema konveksi kuat ditandai oleh terbentuknya awan cumulus dan cumulonimbus (Madden dan Julian, 1972)

## 2.2 Fast Fourier Transform (FFT)
Keberadaan  pola  osilasi  pada  suatu  deret  waktu  dapat  dilihat dari  unsur-unsur  periodik  yang  terkandung  didalamnya.  Analisa spektral  adalah  suatu  cara  yang  umumnya  digunakan  untuk  melihat adanya suatu periodisitas yang mungkin tersembunyi dalam data deret waktu  tersebut.  Dalam  analisa  spektral  dilakukan  suatu  transformasi dari  domain  waktu  ke  domain  frekuensi  dimana  pola  osilasi  akan terlihat sebagai puncak (peak) energi spektral pada frekuensi tertentu.
Gambar 2-1b:  Cross section siklus MJO secara vertikal yang berpropagasi dari arah Barat (Samudera Hindia) ke arah Timur (Samudera Pasifik). Tanda panah merah mengindikasikan arah angin dan warna biru menyatakan positif (negatif) anomali. (Madden dan Julian, 1971; 1972)
Salah satu metode analisis spektral yang umum digunakan adalah FFT. Definisi deret fourier adalah sebagai berikut:
        1 0 sin cos 2 ) ( i n n nx nx x F b a a Pada suatu selang (0,2π),( - π, π) dengan perioda 2 π , dimana:
(2-1)
  dx x f a o    ) 2 ( ) 0 ( 1       dx nx x f a n cos 1 ) 2 ( ) 0 (          dx nx x f b n sin 1 ) 2 ( ) 0 (       

## 3 DATA DAN METODE ANALISIS

## 3.1  Data
Adapun data yang diperlukan dalam penelitian ini adalah:
a. Data  EAR  berupa  data  Vertikal  Echo  Power  (VEP)  dan  data  angin dengan  periode  waktu  harian  1  Maret  -  30  Juni  2004  saat  kegiatan CPEA  I  berlangsung.  Data  ini  dapat  diperoleh  di  situs  http://rslab. riko.shimane-u.ac.jp/CPEA/campaign/,  dimana  karakteristik  data yang  dipakai  berbentuk  ASCII  dengan  format.csv.  Data  EAR selengkapnya diperoleh dari LAPAN-Bandung dalam bentuk binary.
b. Data Boundary Layer Radar (BLR) berupa data angin dengan periode dan  lokasi  yang  sama  dengan  EAR.  Karakteristik  dari  data  yang dipakai  berbentuk  ASCII  dengan  format  .csv  dan  binary  yang didapatkan dari http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/radar-group/blr/ kototabang/data/blrdata juga dari LAPAN Bandung.
c. Data  Radiosonde  yang  dipakai  meliputi  temperatur,  angin  zonal, angin  meridional  dan  kelembaban  spesifik.  Data  diambil  dari  hasil pengamatan  pada  kegiatan  CPEA  yang  dilakukan  oleh  tim  CPEA Jepang  di  saat  fase  aktif  MJO  berlangsung.  Data  ini  dalam  bentuk
ASCII, diperoleh
dari http://rslab.riko.shimane-u.ac.jp/ CPEA/campaign/sonde/data.html.  Jumlah  pengamatan  mencapai sekitar  4  kali  per  hari,  dua  kali  lebih  banyak  dibandingkan  dengan standar WMO yaitu sebanyak 2 kali.
d. Data  Permukaan  berupa  curah  hujan  harian  dari  MAWS    dan  ORG daerah  Kototabang  (0.23 0 LS;100.32 0 BT)  dengan  periode  waktu  1 Maret  –  30  Juni  2004.  Karakteristik  dari  data  yang  dipakai  adalah berupa ASCII. Data MAWS dan ORG in dapat di download dari alamat website berikut: http://www.osakac.ac.jp/labs/sibagaki/sibagaki/ 2002-maws.
e. Sebagai  pendukung  data  dalam  analisa  secara  spasial  maka digunakan  data  NCEP/NCAR  Reanalysis  berupa  data  OLR,  GPCP, Curah hujan dan angin pada periode waktu 2001-2005 yang dapat di download  di  www.cdc.noaa.gov    untuk  data  OLR,  curah  hujan  dan
data  angin.  Sedangkan  data  OLR  pentad  dapat  didownload  di (http://www.cpc.noaa.gov/products/precip/CWlink/daily_mjo_index/ proj_norm_order.ascii).

## 3.2 Metode Analisis
Sementara  metodologi  yang  dipakai  dibagi  dalam  beberapa tahap, yaitu:

## a. Analisis Propagasi MJO
Analisis  propagasi  MJO  dilakukan  dengan  mengolah  data NCEP/NCAR  reanalysis  berupa  data  OLR,  GPCP,  curah  hujan  dan angin pada periode waktu 2001-2005 secara spasial untuk mengetahui kapan  dan  dimana  MJO  aktif,  pengolahan  data  ini  dibantu  dengan software  grads  serta  plot  data  OLR  dan  GPCP  di  http://  www. cdc.noaa.gov/map/time_plot/  dan  http://cics.  umd.  edu/~yin/GPCP/ main.html.
Kemudian  dibandingkan  dengan  data  curah  hujan  harian  dari MAWS    dan  ORG  daerah  Kototabang  (0.23 0 LS;100.32 0 BT)  dengan periode waktu 1 Maret – 30 Juni 2004 yang diolah dengan menggunakan matlab versi 7.0.
Selain  itu,  juga  digunakan  data  radar  (EAR  dan  BLR)  berupa data  vertikal echo  power  (VEP),  angin  zonal  dan  vertikal  dalam  bentuk format.csv  dilakukan  dengan  bantuan  software  Matlab  versi  7.0. Sementara  pengolahan  data  BLR  dan  EAR  dalam  bentuk  binary dilakukan  dengan  menggunakan  satu  perangkat  komputer  SUN Mycrosystem dengan software XYGraph.

## b. Analisis Struktur Vertikal MJO
Pengolahan  data  untuk  menganalisis  struktur  vertikal  MJO digunakan data OLR pentad pada periode waktu 2001-2005, data angin zonal  pada  periode  waktu  1  Maret-30  Juni  2004  dan  radiosonde  pada periode waktu dimana MJO aktif dan pasif yang terlihat dari time series angin zonal, sehingga hasil pengolahan akhir akan mendapatkan suatu informasi tentang struktur vertikal dari MJO.

## c. Analisis Statistika
Analisis  statistika  ini  diolah  dengan  menggunakan  metode korelasi  silang  untuk  mengetahui  hubungan  antara  dua  variabel  yaitu OLR dan curah hujan 5 harian dengan periode waktu 1 Maret - 31 Juni 2004 menggunakan bantuan software SPSS 13 for windows.

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Analisis Propagasi MJO
Analisis ini dilakukan pada periode 1 Maret – 30 Juni 2004 (satu bulan  sebelum  dan  sesudah  kegiatan  CPEA  I,  10  April  –  9  Mei  2004), dimana pada saat periode CPEA I terlihat adanya propagasi awan-awan besar  SCCs  akibat  adanya  angin  baratan  menuju  ke  arah  timur  (dari Samudera Hindia ke Samudera Pasifik). Propagasi SCCs ini pun terlihat pada periode 1 Maret – 30 Juni 2004 seperti terlihat pada Gambar 4-1a yang  konsisten  dengan  curah  hujan  yang  diterima  di  Kototabang.  Hal ini  juga  dibuktikan  dengan  menggunakan  analisis  statistik  juga kekonsistenan  antara  OLR  dan  curah  hujan  dari  data  GPCP  dan NCEP/NCAR Re-analysis periode 2001-2005.
Awan-awan besar yang terbentuk pada periode 1 Maret-30 Juni 2004 yaitu SCCs1 (20 Maret – 25 April 2004), SCCs2 (10-20 Mei 2004) dan  SCCs3  (10-30  Juni  2004)  yang  bergerak dari  barat  menuju timur. Pembentukan cluster awan-awan konvektif ini dicirikan dengan adanya kenaikan  dan  penurunan  massa  udara.  Berikut  ini  ditampilkan  hasil pengolahan  data  angin  EAR  dan  BLR  untuk  periode  1  Maret-  30  Juni 2004  seperti  terlihat  di  Gambar  4-1b  menunjukkan  perilaku  angin zonal  yang  di  overlay  dengan  angin  vertikal  dari  data  EAR  untuk periode  1  Maret-  30  Juni  2004,  dari  lapisan  1  hingga  21  km  dengan resolusi waktu pengamatan 1 harian dan tinggi pengamatan setiap 2 km.
Dari  gambar  tersebut  terlihat  adanya  pembalikkan  (reversal) arah  angin  pada  ketinggian  sekitar  4.5  km,  dimana  pada  lapisan  di bawah  4.5  km  angin  dominan  bergerak  ke  arah  Timur,  sedangkan untuk  lapisan  di  atas  4.5  km  angin  bergerak  ke  arah  Barat.  Hal  ini sesuai  dengan  teori  skema  perpotongan  MJO  sepanjang  ekuator  yang menunjukkan aktivitas konvergen (kenaikan massa udara) pada lapisan bawah  yang  membentuk  awan-awan  konvektif  yang  bergerak  ke  arah timur  dan  pada  lapisan  atasnya  terjadi  divergen  (penurunan  massa udara) walaupun tidak terlalu jelas.
Sementara  warna  biru  pada  Gambar  4-1c  menunjukkan  angin timuran  (menuju  barat),  sedangkan  warna  merah  menunjukkan kebalikkan  angin  timuran  yaitu  angin  baratan  (menuju  timur).  Di  sini terlihat  jelas  bahwa  selama  periode  1  Maret  –  30  Juni  2004,  angin baratan  lebih  dominan  di  lapisan  bawah  4.5 km  dibandingkan  dengan angin timuran, dimana angin baratan ini banyak sekali membawa uap air yang berasal dari Samudera Hindia. Selain itu juga, dapat diperjelas dengan  Gambar  4-1d  yang  menunjukkan  time-series  rata-rata  harian angin  zonal  dengan  kecepatan  angin  rata-rata  5  ms -1 yang  diamati dengan  menggunakan  EAR  pada  periode  1  Maret  hingga  30  Juni  2004 pada  ketinggian  4.5  km.  Hal  ini  sesuai  dengan  hasil  yang  diperoleh
Zhang  (2005)  yang  mengatakan  bahwa  fenomena  MJO  masuk  dalam skala  besar  yang  terjadi  akibat  adanya  pola  sirkulasi  atmosfer  dan konveksi  yang  kuat  yang  bergerak  dari  Barat  (Samudera  Hindia)  ke arah Timur (Samudera Pasifik) dengan kecepatan ~5 ms −1 .
Berdasarkan  data angin  zonal  EAR,  terlihat  periode angin  Barat yaitu  9-25  Maret,  5 April,  7  April,  12-14  April,  7-13  Mei,15  Mei,  17-22 Mei,  30  Mei  –  4  Juni,  9-18  Juni,  22-30  Juni.  Sedangkan  untuk  angin timur, terjadi pada tanggal 1-8 Maret, 26 Maret – 4 April, 8-11 April, 15 April-6  Mei,14  Mei,  16  Mei,  23  Mei,  26-29  Mei,  5-8  Juni,  19-21  Juni. Sementara itu, dengan analisis spektral yang menggunakan metode FFT dimana  periodisistas  dari  data  deret  waktu  yang  tersembunyi  dapat terlihat sehingga pola osilasi akan terlihat sebagai puncak (peak) energi spektral pada frekuensi tertentu. Pada data time series angin zonal EAR terbentuk  tiga  kumpulan  awan-awan  besar  (SCCs)  yang  konsisten dengan data OLR yaitu Gambar 4-1a dan 4-1b.
Gambar 4-1a: (i)  Pergerakan  SCCs yang  terlihat  dengan  OLR  (watt/m2) pada  600  hPa  (sekitar  4.5  km)  dari  80°BT-140ºBT  yang konsisten  dengan  curah  hujan  harian  di  Kototabang
(100.32ºBT,  0.23ºLU)  (ii)  dengan  menggunakan  MAWS
(iii) ORG
SCC SCC SCC (i) (ii) (iii)
Gambar 4-1b:  Vektor  angin  zonal-vertical  EAR  periode  1  Maret-30  Juni 2004
Gambar 4-1c:  Kontur angin zonal EAR periode 1 Maret hingga 30 Juni
2004
Gambar  4-1d:  Time-series  angin  zonal  EAR  periode  1  Maret  hingga  30 Juni 2004 pada ketinggian 4.5 km
Ini  merupakan  suatu  hasil  yang  sangat  menarik,  karena  selain fenomena MJO merupakan salah satu fenomena yang berosilasi sekitar 30-60  harian,  terdapat  fenomena  lainnya  yang  melewati  daerah Kototabang  yang  mungkin  berpengaruh  terhadap  variasi  curah  hujan. Osilasi  30  harian  (lihat  Gambar  4-1e  dan  4-1f  di  bawah)  didapatkan dengan  menggunakan  teknik  FFT m m e e m m p p e e r r l l i i h h a a t t k k a a n n a a d d a a n n y y a a k k o o n n s s i i s s t t e e n n s s i i d d e e n n g g a a n n a a n n a a l l i i s s i i s s w w a a v v e e l l e e t t d d a a r r i i d d a a t t a a a a n n g g i i n n z z o o n n a a l l y y a a n n g g d d a a p p a a t t d d i i o o l l a a h h d d i i http://atoc.colorado.edu/research/wavelets/ p p a a d d a a p p e e r r i i o o d d e e 5 5 h h a a r r i i a a n n ( ( p p e e n n t t a a d d ) ) d d e e n n g g a a n n m m e e t t o o d d e e W W a a v v e e l l e e t t ’ ’ M M o o r r l l e e t t ’ ’ . .
G G a a m m b b a a r r 4 4 - - 1 1 e e : : E E n n e e r r g g i i S S p p e e k k t t r r a a l l a a n n g g i i n n z z o o n n a a l l E E A A R R p p e e r r i i o o d d e e 1 1 M M a a r r e e t t - - 3 3 0 0 J J u u n n i i p p a a d d a a k k e e t t i i n n g g g g i i a a n n 4 4 . . 5 5 k k m m , , d d i i m m a a n n a a t t e e r r l l i i h h a a t t a a d d a a n n y y a a o o s s i i l l a a s s i i k k u u a a t t s s e e k k i i t t a a r r 3 3 0 0 h h a a r r i i a a n n
Dengan  demikian,  berdasarkan  Gambar  4-1e  dan  4-1f  terlihat jelas adanya osilasi sekitar 30 harian sebagai indikasi adanya fenomena MJO yang melintasi Kototabang dan kawasan sekitarnya baik berbasis hasil analisis menggunakan FFT ataupun Wavelet.
G G a a m m b b a a r r 4 4 - - 1 1 f f : : S S a a m m a a d d e e n n g g a a n n G G a a m m b b a a r r 4 4 - - 1 1 e e , , t t e e t t a a p p i i d d e e n n g g a a n n t t e e k k n n i i k k w w a a v v e e l l e e t t

## 4.2 Analisis Struktur Vertikal MJO
Telah kita ketahui bahwa mekanisme dari fenomena MJO adalah bergesernya pusat-pusat konveksi dalam periode harian ke arah Timur di  ekuatorial  dengan  osilasi  yang  ditimbulkan  adalah  osilasi  30-60 harian.  Ini  merupakan  suatu  gambaran  dari  peredaran  vertikal  di atmosfer bagian Barat Indonesia pada level 200 hPa dan 850 hPa yang merupakan pusat divergen dan konvergen.
Namun,  yang  menjadikan  pertanyaan  apakah  betul  di  setiap daerah  pusat  divergen  dan  konvergen  terjadi  pada  level  tersebut.  Oleh karena  itu,  sangat  penting  untuk  menganalisis  struktur  vertikal  dari MJO.  Hal  ini  ditunjukkan  pada  Gambar  4-2  yang  menunjukkan struktur  vertikal  dari  MJO  dari  ketinggian  2  hingga  20  km  yang memperlihatkan variasi dari anomaly angin zonal. Dari gambar terlihat bahwa  mekanisme  MJO  menjalar  terus  ke  lapisan  atas  dan  bervariasi tiap  ketinggian  membentuk  suatu  propagasi.  Terlihat  bahwa  semakin tinggi maka variasi dari angin zonal semakin besar.
Gambar 4-2: Struktur  vertikal  MJO  per  ketinggian  periode  1  Maret hingga 30 Juni 2004
Struktur  vertikal  dari  fenomena  MJO  dari  data  radiosonde  yang meliputi  data  temperatur,  angin  zonal,  angin  meridional  dan kelembaban spesifik periode 10 April – 9 Mei 2004 pada saat MJO aktif dimana  awan-awan  besar  terbentuk  dan  propagasi  dari  awan-awan besar  tersebut  terlihat  jelas  dari  Barat  menuju  Timur  dan  dominan angin barat, yaitu pada tanggal 9-25 Maret, 5 April, 7 April, 12-14 April, 7-13 Mei,15 Mei, 17-22 Mei, 30 Mei – 4 Juni, 9-18 Juni, 22-30 Juni dan pada  saat  MJO  tidak  aktif  yaitu  pada tanggal  1-8  Maret,  26  Maret  –  4 April,  8-11 April, 15 April-6 Mei,14 Mei, dari dominan angin zonal dari ketinggian 2 km sampai 19 km dengan periode 1 Maret – 30 Juni 2004. Perubahan  anomali  angin  zonal  terhadap  ketinggian  berpengaruh terhadap  aktivitas  awan  yaitu  pengangkatan  dan  penurunan  massa udara.

## 4.3 Analisis Statistik
Analisis  statistik  ini  dilakukan  untuk  membuktikan  hubungan antara  OLR  dan  curah  hujan  (MAWS  dan  ORG).  Kemudian  dilakukan cross-correlation  (korelasi  silang)  menggunakan  bantuan  perangkat lunak  SPSS  versi  13,  sehingga  didapatkan  hasil  korelasi  silang  antara data OLR dan curah hujan di Kototabang periode 5 harian pada 1 Maret - 30 Juni 2004.

## a. OLR dan MAWS
Data  yang  digunakan  berjumlah  24  (n=24)  karena  data merupakan  rata-rata  5  harian.  Maka  nilai  selang  kepercayaannya 2/n 0.5 ,  yaitu  -0.41  sampai  0.41.  Dapat  dilihat  dari  Gambar  4-3a, ternyata  tidak  semua  nilai  korelasi  berada  didalam  batas  selang kepercayaan.  Jadi,  ada  nilai  korelasi  silang  antara  OLR  dengan  curah hujan dari MAWS Kototabang pada lapisan permukaan 4.5 km. Artinya ada keterkaitan antara perilaku OLR di lapisan 4.5 km atau sekitar 600 hPa dengan curah hujan yang terjadi di wilayah stasiun Kototabang.
Dapat  dilihat  adanya  nilai  korelasi  silang  antara  OLR  dengan curah  hujan  Kototabang,  yaitu  pada  lag  number  (selang  waktu)  0 sampai  2  (lihat  nilai  korelasi  pada  Tabel  4-3a).  Dengan  nilai  korelasi silang  terbesar  yaitu  0.661  ada  pada  lag  number  1.  Artinya  terjadi korelasi positif antara OLR dan curah hujan, sesuai dengan Gambar 4- 1(a)  dan  4-1(b)  yang  menunjukkan  bahwa  pada  saat  nilai  OLR  tinggi, maka  curah  hujan  yang  terjadi  di  wilayah  Kototabang  mengalami kenaikan curah hujan hingga 58 mm.
Gambar 4-3a: Grafik korelasi silang OLR-curah hujan (MAWS)
Kototabang pada 1 Maret - 30 Juni 2004

## Tabel 4-3a: NILAI  KORELASI  SILANG  OLR-CURAH  HUJAN  (MAWS) KOTOTABANG PADA 1 MARET - 30 JUNI 2004
Lag Korelasi Silang Standard Error -7 -.330 .243 -6 -.252 .236 -5 -.056 .229 -4 .048 .224 -3 .232 .218 -2 .260 .213 -1 .280 .209 0 .536 .204 1 .661 .209 2 .458 .213 3 .081 .218 4 -.146 .224 5 -.014 .229 6 .080 .236 7 .083 .243

## b. OLR dan ORG
Hasil    korelasi  silang  antara  OLR  dan  ORG  menunjukkan  hasil yang  sama  dengan  hasil  korelasi  silang  antara  OLR  dan  MAWS  seperti nampak pada Gambar 4-3b dan Tabel 4-3b di bawah ini.
Gambar 4-3b: Grafik korelasi silang OLR-curah hujan (ORG)
Kototabang pada 1 Maret - 30 Juni 2004

## Tabel 4-3b: NILAI  KORELASI  SILANG  OLR-CURAH  HUJAN  (ORG) KOTOTABANG PADA 1 MARET - 30 JUNI 2004
Lag Korelasi Silang Standard Error -7 -.399 .243 -6 -.394 .236 -5 -.159 .229 -4 .020 .224 -3 .189 .218 -2 .139 .213 -1 .131 .209 0 .492 .204 1 .711 .209 2 .499 .213 3 .085 .218 4 -.186 .224 5 -.062 .229 6 .068 .236 7 .103 .243
Dapat  dilihat  dari  Gambar  4-3b  terlihat  adanya  korelasi  silang antara OLR dan curah hujan yang dihasilkan dari ORG, yaitu pada lag number  (selang  waktu)  0  sampai  2  dengan  nilai  korelasi  terbesar  pada lag number 1 (lihat nilai korelasi pada Tabel 4-3b) sebesar 0.71. Dengan nilai korelasi tersebut menunjukkan korelsi yang positif antara OLR dan curah  hujan  dari  ORG.  Hal  ini  konsisten  dengan  Gambar  4-1a  yang menunjukkan bahwa pada saat nilai OLR tinggi maka curah hujan yang terjadi di wilayah Kototabang mengalami kenaikan curah hujan hingga 58 mm.

## 5   KESIMPULAN
Berdasarkan hasil analisis FFT di atas, maka dapat disimpulkan bahwa data pentad anomali OLR periode 2001-2005 menunjukkan nilai periodisitas  sekitar  30  harian  dengan  arah  propagasi  (penjalaran)  dari arah barat menuju timur, terutama di lapisan troposfer bawah. Terlihat bahwa  semakin  ke  arah  timur  wilayah  Indonesia,  maka  nilai  peak maksimum  daripada  FFT  tidak  lagi  mendekati  nilai  40  harian.  Hal  ini menunjukkan  bahwa  aktivitas  SCCs  mulai  melemah  menuju  ke  arah timur.  Selain  itu,  terlihat  bahwa  EAR  dan  BLR  mampu  menjelaskan kapan  dan  dimana  aktivitas  SCCs  tadi  terjadi.  Terlihat  bahwa  pada tanggal 23 April 2004, terjadi proses konvergensi dan divergensi di atas Kototabang,  masing-masing  pada  lapisan  sekitar  3  dan  10  km  di  atas
permukaan  laut.  Kedua  fenomena  di  atas  ternyata  konsisten  dengan konsep  dasar  MJO  seperti  yang  dijelaskan  Matthews  (2000).  Juga diperoleh  korelasi  silang antara  OLR  dan  curah  hujan  yang  dihasilkan dari  ORG,  yaitu  pada  lag  number  (selang  waktu)  0  sampai  2  dengan nilai korelasi terbesar 0.71. Hal ini menunjukkan bahwa pada saat nilai OLR  tinggi  maka  curah  hujan  yang  terjadi  di  wilayah  Kototabang mengalami kenaikan curah hujan hingga 58 mm dari kondisi saat MJO tidak dalam kondisi fase aktif.

## DAFTAR RUJUKAN
Hermawan, E., 2002. Perbandingan Antara Radar Atmosfer Khatulistiwa dengan  Middle  and  Upper  Atmosphere  Radar  dalam  Pemantauan Angin Zonal dan Angin Meridional. Warta LAPAN, 1, 8-16.
Komaliningsih,  K.,  2004.  Kaitan  Karakteristik  IODM  (Indonesian  Ocean
Dipole  Mode)  dengan  Curah  Hujan  di  Sumatera  Barat.  Laporan Praktek  Lapang.  Geofisika  dan  Meteorologi  IPB,  Bogor.  Tidak dipublikasikan.
Madden, R.A and P.R. Julian, 1971. Detection of a 40-50 day Oscillation in Zonal Wind in Tropical Pacific. J. Atmos.Sci., 28, 702-708. Madden,  R.A  and  P.R.  Julian,  1972.  Description  of  Global-Scale
Circulation Cells in Tropics with a 40-50 day period. J. Atmos.Sci.,
29, 1109-1123.
Matthews,  A.J.,  2000.  Propagation  Mechanisms  for  the  Madden-Julian
Oscillation. Quart J. Roy. Meteor. Soc., 126, 2637-2652.
Sperber,  K.R  and  J.M.  Slingo,  2002.  Propagation  and  Vertical  Structure of  Madden-Julian  Oscillation.  Centre  for  Global  Atmospheric Modelling and  Dept.  of  Meteorology  at  the  University  of Reading,
England.
Zhang,  C.,  2005.  Maden-Julian  Oscillation.  Rev.Geophys.  43.  RG2003, doi:10.1029/2004RG000158. http://en.wikipedia.org/wiki/Madden-Julian_oscillation http://www.gsfc.nasa.gov/topstory/20021015monsoon.html http://www.met.rdg.ac.uk/~pete/mjo.htm http://www.Google.com//radiosonde