KLIK: Kajian Ilmiah Informatika dan Komputer ISSN 2723-3898 (Media Online) Vol 4, No 2, Oktober 2023, Hal 718-729 DOI 10.30865/klik.v4i2.1211 https://djournals.com/klik

## Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
Mantara * , Jemakmun, Firamon Syakti, Merry Agustina
Fakultas Sains Teknologi, Program Studi Teknik Informatika, Universitas Bina Darma, Palembang, Indonesia Email: 1,* mantara.trpb@gmail.com, 2 jemakmun@binadarma.ac.id, 3 firamon@binadarma.ac.id, 4 merry_agst@binadarma.ac.id Email Penulis Korespondensi: mantara.trpb@gmail.com
Abstrak− Bagian troposfer yang dikenal sebagai Planetary Boundary Layer (PBL), yang dipengaruhi langsung oleh permukaan bumi, memiliki  peran  penting  dalam iklim,  cuaca,  dan  kualitas  udara.  Banyak  penelitian  yang  berhasil  mengidentifikasi  ketinggian  PBL menggunakan data observasi seperti data radiosonde. Berdasarkan data yang ada, di Sumatera Selatan seluas 736.587 Ha lahan yang terbakar pada tahun 2015. Jika dibandingkan dengan kabupaten lain, OKI merupakan salah satu daerah yang paling banyak mengalami kebakaran, yaitu seluas 377.365 Ha lahan di OKI telah terbakar. Sebanyak 361.857 Ha lahan terbakar pada tahun 2019. Wilayah yang paling banyak terjadi kebakaran dengan luas 204.974 Ha masih Kabupaten OKI. Pada penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan pendekatan  kuantitatif.  Untuk  menentukan  ketinggian  PBL  pada  penelitian ini  menggunakan  metode gradien vertikal suhu udara. Dari data hasil radiosonde ketinggian maksimum balon radiosonde pada tanggal 13 september 2022 (00:12 UTC) adalah 26.257 mdpl dan (12:00 UTC) adalah 26.151 mdpl, pada tanggal 14 september 2022 (00:01 UTC) adalah 25.355 mdpl dan (12:00 UTC) adalah 26.182 mdpl, pada tanggal 15 september 2022 (00:00 UTC) adalah 27.723 mdpl dan (06:00 UTC) adalah 27.250 mdpl.Berdasarkan pada grafik gradien suhu dapat dilihat ketinggian PBL terendah yaitu pada ketinggian 1.807 mdpl dan ketinggian PBL tertinggi yaitu pada ketinggian 2.884 mdpl.
Kata Kunci: Planetary Boundary Layer; Troposfer; Radiosonde; Gradien Vertikal; Suhu Udara
Abstract− The  part  of the troposphere  known  as the  Planetary  Boundary  Layer  (PBL),  which  is  directly influenced  by  the  Earth's surface, has an important role in climate, weather and air quality. Many studies have succeeded in identifying the height of PBL using observational data such as radiosonde data. Based on existing data, in South Sumatra an area of 736,587 hectares burned in 2015. When compared to other districts, OKI is one of the areas that experienced the most fires, namely 377,365 hectares of land in OKI  were burned. A total of 361,857 Ha of land burned in 2019. The area with the most fires with an area of 204,974 Ha is still OKI Regency. In this study using a descriptive method with a quantitative approach. To determine the height of the PBL in this st udy using the air temperature vertical gradient method. From the results of radiosonde data the maximum height of the radiosonde balloon on September 13, 2022 (00:12 UTC) is 26,257 masl and (12:00 UTC) is 26,151 masl, on September 14, 2022 (00:01 UTC) is 25,355 masl and (12 :00 UTC) is 26,182 masl, on September 15 2022 (00:00 UTC) is 27,723 masl and (06:00 UTC) is 27,250 masl. Based on the temperature gradient graph, it can be seen that the lowest PBL height is at 1,807 masl and The highest PBL is at an altitude of 2,884 masl.
Keywords : Planetary Boundary Layer; Troposphere; Radiosonde; Vertical Gradient; Air Temperature

## 1. PENDAHULUAN
Pengetahuan  memiliki  peran  yang  sangat  penting  dalam  kehidupan  manusia.  Permintaan  akan  pengetahuan  semakin meningkat seiring dengan perkembangan teknologi. Terutama, informasi tentang pengukuran parameter udara di lapisan atas atmosfer menjadi hal yang krusial, di mana pengukuran parameter ini dilakukan secara vertikal, termasuk tekanan udara,  suhu,  kelembaban,  dan  profil  angin.  Menurut  Kamus  Besar  Bahasa  Indonesia  pengamatan  udara  atas  adalah pengukuran meteorologi langsung yang dilakukan di atmosfer terbuka dengan menggunakan pesawat roket dan sarana lainnya, atau pengamatan tidak langsung yang dilakukan dengan melepaskan alat ke dalamnya kondisi atmosfer ratusan hingga  ribuan  kilometer  di  atas  permukaan  bumi  berdampak  signifikan  terhadap  kondisi  cuaca  di  permukaan  planet. Pengamatan udara yang lebih tinggi dilakukan untuk menentukan keadaan atmosfer di lapisan ini. Untuk mengukur massa udara dan kelembapan secara bersamaan, pengamatan udara bagian atas sangat penting untuk prakiraan cuaca dalam skala dunia  [1].  Bagian  troposfer  yang  dikenal  sebagai Planetary  Boundary  Layer (PBL),  yang  dipengaruhi  langsung  oleh permukaan  bumi,  memiliki  peran  penting  dalam  iklim,  cuaca,  dan  kualitas  udara. Planetary  Boundary  Layer  (PBL) merupakan komponen troposfer yang mempunyai pengaruh timbal balik langsung kepada permukaan bumi dengan jangka waktu hingga beberapa jam. Lapisan ini penting karena merupakan lokasi mekanisme yang mengubah energi, massa dan momentum  antara  bumi  dan  atmosfer  yang  dapat  mengatur  cuaca,  iklim  dan  kualitas  udara.  Proses  perubahan  iklim, cuaca, dan kualitas udara bergantung pada ketebalan PBL . Ketinggian PBL bervariasi baik secara spasial (lintang tinggi, lintang sedang, lintang rendah, darat, dan laut) dan temporal  (pagi, siang, sore, dan malam).  Karena strukturnya yang sangat  rumit  dan  cair,  PBL  dikenal  sangat  sulit  untuk  diobservasi  dari  luar  angkasa.  Banyak  penelitian  yang  berhasil mengidentifikasi  ketinggian  PBL  menggunakan  data  observasi  seperti data radiosonde. Alat ukur radiosonde yang diterbangkan dengan balon udara yang dapat mengirimkan datanya melalui radio kepada sistem yang ada di permukaan yaitu ground station [2]. Berdasarkan data yang ada, di Sumatera Selatan seluas 736.587 Ha lahan yang terbakar pada tahun 2015. Jika dibandingkan dengan kabupaten lain, OKI merupakan salah satu daerah yang paling banyak mengalami kebakaran, yaitu seluas 377.365 Ha lahan di OKI telah terbakar. Sebanyak 361.857 Ha lahan terbakar pada tahun 2019. Jumlah kabupaten yang mengalami kebakaran lahan juga mengalami peningkatan yaitu sebanyak 13 kabupaten. Wilayah yang paling banyak terjadi kebakaran dengan luas 204.974 Ha masih  Kabupaten OKI  [3]. Pada tanggal  13 sampai 15 september 2022 dilakukan penerbangan balon radiosonde di kecamatan Pedamaran Timur kabupaten Ogan Komering Ilir provinsi  Sumatera  Selatan  untuk  mengetahui  kondisi  atmosfer  di  area  rawan  kebakaran  hutan.  Untuk  menentukan

## Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
ketinggian  PBL  pada  penelitian  ini  digunakan  metode  gradien  vertikal  suhu  udara.  Gradien  adalah  pengukuran kemiringan atau kemiringan garis lurus yang menggambarkan proporsi komponen y terhadap komponen x [4]. Suhu udara merupakan setiap indikator energi yang dapat ditemukan di atmosfer atau tanah, dapat dirasakan oleh tubuh manusia, dan dapat  diukur dengan thermometer,  dengan satuan °C atau K [5]. Praktik observasi, sangat  penting untuk  meteorologi. Observasi  bertujuan  untuk  mengumpulkan  informasi  tentang  variabel-variabel yang mempengaruhi perubahan cuaca, yang kemudian dianalisis untuk membuat prakiraan cuaca yang dapat diterapkan pada semua aspek kehidupan sehari- hari [6].
Planetary  Boundary  Layer ( PBL )  menebal  pada  siang  hari  karena  pemanasan  terus-menerus  dan  pencampuran termal, mencapai ketebalan terbesarnya pada sore hari mencapai ketetebalan 0,2 hingga 5 km. Setelah matahari terbenam, daratan mulai  mendingin, yang melemahkan turbulensi  dan mengurangi  ketebalan PBL menjadi antara 20 dan 500 m. Akibatnya,  pemanasan  permukaan  dan  pendinginan  diurnal  berdampak  signifikan  pada PBL .  Suhu  udara  sekitar kemudian turun pada malam hari karena fenomena yang dikenal sebagai radiasi termal di mana benda-benda yang dekat dengan tanah menjadi dingin. Ketika uap air di udara bersentuhan dengan permukaan yang lebih dingin dari titik embun uap air, uap air mengembun  menjadi tetesan air atau embun. Stabilitas atmosfer memiliki hubungan yang erat dengan kehidupan PBL. Variasi suhu antara parsel udara dan sekitarnya berdampak pada perbedaan kepadatan, yang berdampak pada daya apung, menurut teori  yang digunakan untuk  memahami stabilitas atmosfer. bahwa udara yang lebih hangat cenderung mengembang secara vertikal, sedangkan udara yang lebih dingin cenderung mengendap ( sink ) [7]. Radiosonde  adalah  alat  yang  mengukur  karakteristik  udara  secara  vertikal  saat  dibawa  oleh  balon  cuaca  yang diterbangkan  hingga  ketinggian  25  km.  Pemancar,  baterai,  paket  sensor,  dan  biasanya  alat  bantu  navigasi (NAVAID/GNSS, seperti GPS) adalah bagian utama dari radiosonde. Penerima stasiun  menerima data dari pemancar. Biasanya, radiosonde menggunakan baterai lithium atau alkaline yang mampu menahan suhu terendah -90 °C. Pada paket sensor  radiosonde  terdiri  dari  sensor  yang  mengukur  tekanan  (pascal),  kelembaban  udara  (gram  permeter  kubik),  dan suhu (Celsius)  [8]. Sensor akan mengukur parameter suhu, kelembaban relatif, dan tekanan udara sebagai  bagian dari pengoperasian alat. Sistem GPS akan mendapatkan informasi posisi dan tinggi pemancar radiosonde. Semua informasi ini akan dikirimkan ke penerima melalui gelombang radio dengan frekuensi 433 MHz. Sinyal tersebut akan diterima oleh bagian penerima, yang kemudian akan mengubahnya menjadi informasi yang dapat ditampilkan pada komputer sehingga pengguna dapat memperoleh informasi seperti suhu, kelembaban relatif (RH), tekanan udara, kecepatan dan arah angin, serta arah angin. posisi dan ketinggian pemancar radiosonde[9].
Untuk melakukan groundcheck radiosonde sebagai perbandingan awal maka di inputkan data yang diperoleh dari Automatic Weather Station (AWS). Automatic Weather Station (AWS) menggunakan impuls listrik  dari  sensor untuk melakukan pengukuran parameter meteorologi. Sinyal tersebut kemudian diubah menjadi informasi cuaca [10]. Automatic Weather Station (AWS)adalah kumpulan alat yang diletakkan di area tertentu untuk mengukur dan mendokumentasikan variabel  cuaca  sepanjang  waktu.  Secara  umum  perangkat  AWS  terdiri  dari  instrumen  sensor/pemancar,  peralatan penyimpanan  data,  dan  tampilan  data.  Perangkat  ini  biasanya  digabungkan  menjadi  satu  instrumen  yang  disebut  data logger, yang juga berfungsi  sebagai  perangkat kontrol  dan pemroses sinyal dari sensor dan pemancar hingga tampilan akhir yang dapat menunjukkan nilai tertentu sesuai dengan pengukuran pemancar [11].
Adapun penelitian terdahulu yang dilakukan oleh Kharmila Sari Hariyanti yang menggunakan 5 metode gradien yaitu gradien vertikal suhu udara, gradien vertikal suhu potensial, gradien vertikal suhu potensial virtual, gradien vertikal kelembaban relatif, dan gradien vertikal mixing ratio. Hasil dari penelitian ini yaitu  dengan menggunakan pendekatan gradien suhu udara (dT/dz), gradien suhu potensial (d/dz), dan gradien suhu potensial virtual (dv/dz), ketinggian Planetary Boundary Layer (PBL) yang dilakukan pada siang hari di semua lokasi dan biasanya sama dengan perbedaan ketinggian dari 2 m - 57 m. Pada malam hari, estimasi ketinggian Planetary Boundary Layer (PBL) menggunakan metode gradien kelembaban relatif (dRH/dz) serupa dengan  gradien mixing ratio (dr/dz), dan estimasi  ketinggian Planetary Boundary Layer  (PBL) menggunakan  metode  gradien  suhu  udara  (dT/dz)  adalah  mirip  dengan  metode  gradien  suhu  potensial (d/dz)[2]. Hal yang membedakan dari penelitian yang dilakukan oleh Kharmila Sari Hariyanti dengan penelitian kali ini yaitu metode yang digunakan pada penelitian ini hanya menggunakan metode gradien vertikal suhu  udara berdasarkan data radiosonde yang diterbangkan menggunakan balon udara sebanyak 6 kali yaitu 3 kali penerbangan radiosonde pada pagi hari sekitar pukul 07.00 WIB, 2 kali penerbangan radiosonde pada malam hari sekitar pukul 19.00 WIB, dan 1 kali penerbangan radiosonde pada siang hari sekitar pukul 13.00 WIB.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN

## 2.1 Jenis Penelitian
Pada penelitian ini menggunakan metode deskriptif dengan pendekatan kuantitatif. Metode deskriptif adalah upaya studi melibatkan  menggambarkan  dan  menafsirkan  objek  sesuai  dengan  apa  adanya.  Peneliti  tidak  memanipulasi  variabel penelitian atau mengendalikannya.  Data yang dilaporkan adalah informasi yang dikumpulkan oleh peneliti berdasarkan peristiwa terkini.  Kejadian alam menginformasikan peneliti segera tentang topik penelitian yang relevan dengan variabel atau link asosiasi, serta jika mungkin untuk membangun hubungan komparatif antara variable[12]. Sedangkan pendekatan kuantitatif yaitu teknik yang bersifat kuantitatif karena mengandalkan angka secara keseluruhan, termasuk perolehan data, analisisnya, dan penyajian hasil [13].

## Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien
Data yang akan digunakan untuk penelitian ini adalah data primer. Data primer adalah data yang diperoleh secara langsung  [14].  Data  yang  akan  digunakan  pada  penelitian  ini  dihasilkan  dari  sensor  radiosonde  yang  diterbangkan menggunakan balon udara. Data yang dihasilkan berupa data suhu, kelembaban relatif, tekanan udara, arah dan kecepatan angin, lokasi pemancar, dan ketinggian.

## 2.2 Objek Penelitian
Penelitian ini  dilaksanakan di  kecamatan Pedamaran Timur, kabupaten  OKI (Ogan Komering  Ilir), provinsi  Sumatera Selatan. Kegiatan dilaksanakan selama 4 hari tepatnya pada tanggal 12 september 2022 sampai 15 september 2022.

## 2.3 Tahapan Penelitian
Gambar  1  menunjukkan  langkah-langkah  dalam  penelitian  ini,  yang  terdiri  dari  tahapan  pendahuluan,  tahapan pengumpulan data, tahapan pengolahan data, tahapan analisis dan diskusi, dan tahapan kesimpulan.
Gambar 1. Tahapan metode Gradien vertikal suhu udara
Berikut adalah penjelasan tahapan metode pada penelitian:

## 2.3.1 Tahapan Pendahuluan
Tahapan pendahuluan dimulai dengan:
a. Identifikasi masalah
Mengidentifikasi  masalah  yang  terjadi,  dalam  hal  ini  yaitu  kebakaran  hutan  di  kecamatan  Pedamaran  Timur kabupaten OKI (Ogan Komering Ilir).
b. Perumusan masalah
Menentukan  rumusan  masalah  pada  penelitian  ini  yaitu  bagaimana  menentukan  bagian  troposfer  yang  dikenal sebagai  Planetary  Boundary  Layer  (PBL)  di  area  rawan  kebakaran  hutan  khususnya  yang  terjadi  pada  Kecamatan Pedamaran Timur Kabupaten OKI (Ogan Komering Ilir).
c. Pengajuan hipotesis
Mencari referensi dari penelitian sebelumnya.
d. Penentuan tujuan
Mentukan tujuan dari penelitian ini yaitu, mencari ketinggian Planetary Boundary Layer (PBL).

## 2.3.2 Tahapan Pengumpulan Data
Tahapan selanjutnya yaitu pengumpulan data:
a. Pemasangan alat
Untuk melakukan penerbangan balon radiosonde perlu menyiapkan alat-alatnya terlebih dahulu diantaranya yaitu, ground  equipment,  computer  data  processing,  dan  instrumen Automatic  Weather  Station  (AWS) yang  terdiri  dari anemometer, wind meter, pyranometer, rain guage, barometer, soil moisture, data logger.
b. Penerbangan balon radiosonde
Pada penelitian ini terdapat 6 balon yang diterbangkan, dalam 1 hari diterbangkan 2 balon yaitu pada pagi hari dan malam hari. Untuk balon ke 6 diterbangkan pada siang hari yaitu pada jam 13:00 WIB.
c. Mendapatkan data
Dari radiosonde yang diterbangkan parameter yang diperoleh seperti suhu, kelembaban relatif, tekanan udara, arah dan kecepatan angin, lokasi pemancar, dan ketinggian.

## 2.3.3 Tahapan Pengolahan Data
Tahapan selanjutanya yaitu tahapan pengolahan data:
Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien

## Vertikal Suhu Udara
a. Penentuan metode gradien
Untuk menentukan ketinggian Planetary Boundary layer (PBL) terdapat bebrapa metode antara lain yaitu metode gradien suhu udara, gradien suhu potensial, gradien suhu potensial virtual, gradien kelembapan relatif, gradien mixing ratio. Namun pada penelitian ini menggunakan metode gradien suhu udara. Gradien adalah perbandingan jarak vertikal dan horizontal antara dua tempat yang dilalui garis lurus [15]. Gradien suhu adalah rasio laju perubahan temperatur (T) terhadap jarak arah aliran panas ( 𝑑𝑇 𝑑𝑧 ) [16]. Persamaan untuk mencari nilai gradien yaitu:
𝑚 = 𝑂𝑟𝑑𝑖𝑛𝑎𝑡 𝐴𝑏𝑠𝑖𝑠 = 𝑦 𝑥 (1)
Untuk persamaan gradien dari dua titik koordinat yaitu:
𝑚 = 𝑦 2 −𝑦 1 𝑥 2 −𝑥 1 (2)
Jika ditulis ke dalam persamaan gradien vertikal suhu udara adalah sebagai berikut:
𝑑𝑇 𝑛 𝑑𝑧 𝑛 = 𝑇 𝑛 −𝑇 1 𝑧 𝑛 −𝑧 1 (3)
Dimana 𝑑𝑇 𝑛 𝑑𝑧 𝑛 adalah gradien suhu udara, 𝑇𝑛 adalah titik suhu yang akan dihitung, 𝑇 1 adalah titik suhu yang pertama, 𝑧𝑛 adalah titik ketinggian yang akan dihitung, 𝑧 1 adalah titik ketinggian yang pertama.
b. Memasukkan rumus
Untuk menghitung rumus gradien vertikal suhu udara pada penelitian ini menggunakan Microsoft excel dan data yang digunakan yaitu data suhu dan ketinggian.
c. Mendapatkan nilai gradien
Setelah menghitung nilai gradien maka akan mendapatkan banyak nilai gradien yaitu sampai dengan ketinggian 3000 mdpl.
d. Membuat grafik
Grafik  adalah  representasi  visual  dari  deskripsi  data  dapat  digunakan  untuk  menunjukkan,  mencerahkan, mengilustrasikan, atau menghibur pembaca serta menjelaskan ide-ide rumit dengan jelas. Ciri utama grafik ini adalah, meskipun sederhana tetapi informasinya mudah untuk dipahami [17].Untuk membuat grafik gradien vertikal suhu udara pada penelitian ini menggunakan bahasa pemrograman python. Python menawarkan paket dan modul untuk membantu modularitas  program  [18].  Untuk  teks  editor  menggunakan jupyter  notebook .    disebut jupyter  notebook [19]. Jupyter notebook adalah situs aplikasi yang bisa dijalankan menggunakan localhost [20].

## 2.3.4 Tahapan Analisa Dan Pembahasan
Tahapan terakhir yaitu analisa dan pembahasan:
a. Mencari titik ekstrim
Setelah grafik gradien vertikal suhu udara selasai dibuat maka langkah selanjutnya yaitu mencari titik ekstrim atau perubahan gradien suhu.
b. Mendapatkan titik ekstrim
Setelah  titik  ekstrim  atau  perubahan  gradien  suhu  ditemukan  maka  titik  tersebut  dapat  dikatakan  ketinggian Planetary Boundary Layer (PBL) .
c. Kesimpulan
Tahapan terakhir maka dapat disimpulkan apa saja pencapaian dari penelitian ini.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Penerbangan Balon Radiosonde
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan ketinggian Planetary Boundary Layer (PBL) di area rawan kebakaran hutan khususnya yang terjadi pada Kecamatan Pedamaran Timur Kabupaten OKI (Ogan Komering Ilir). Data yang digunakan yaitu data primer berdasarkan hasil penerbangan balon radiosonde pada tanggal 12 september 2022 sampai 15 september 2022.
Tabel 1. Jadwal penerbangan balon radiosonde Kegiatan RS Series Tanggal (UTC) Launch Time Penerbangan balon 1  U2260640  13/09/22 00:12 Penerbangan balon 2  U2260641  13/09/22 12:00 Penerbangan balon 3  U2260629  14/09/22 00:01
Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
Penerbangan balon 4  U2260642  14/09/22 12:00 Penerbangan balon 5  U2260628  15/09/22 00:00 Penerbangan balon 6  U2260627  15/09/22 06.00
Sebelum  balon  radiosonde  diterbangkan  dilakukan  groundcheck  sensor.  Untuk  melakukan  groundcheck radiosonde sebagai perbandingan awal maka di inputkan data yang diperoleh dari Automatic Weather Station (AWS) yang dapat dilihat dari data loger.
Selama 4 hari peluncuran balon radiosonde yaitu dari tanggal 12 september sampai dengan 15 september 2022, maka data yang di inputkan untuk groundcheck adalah sebagai berikut:
Tabel 2. Data groundcheck Tanggal RS Series P Temp. Rh WinDr WinSpd (UTC) Launch Time 13/09/22 U2260640 1012.1 24.6 87.2 0 0 00:12 13/09/22 U2260641 1011.4 25.3 84.2 319 0.1 12:00 14/09/22 U2260629 1012.3 23.8 87.7 229 0.1 00:01 14/09/22 U2260642 1012.0 25.6 83.3 133 0.1 12:00 15/09/22 U2260628 1011.6 23.6 89.1 209 0.1 00:00 15/09/22 U2260627 1009.3 33.2 49.1 109 0.9 06.00
Dengan keterangan sebagai berikut: a. RS  Series:  Nama  seri  dari  Radiosonde,  Radiosonde  adalah  perangkat  yang  digunakan  untuk  mengukur  berbagai parameter  atmosfer  di  berbagai  lapisan  atmosfer  secara  vertikal,  dengan  mengirimkan  instrumen  yang  dilengkapi dengan sensor-sensor untuk  mengukur suhu, kelembapan, tekanan udara, dan kecepatan angin  ke atmosfer dengan menggunakan balon cuaca.
b. P: Tekanan, Tekanan adalah gaya yang bekerja pada suatu area tertentu. Secara lebih formal, tekanan didefinisikan sebagai gaya yang diberikan pada suatu permukaan dibagi dengan luas permukaan tersebut.
c. Temp.:  Temperatur,  Temperatur  adalah  ukuran  termodinamika  yang  mengindikasikan  sejauh  mana  panas  atau dinginnya  suatu  objek  atau  zat.  Temperatur  adalah  parameter  penting  dalam  fisika  dan  ilmu  pengetahuan  lainnya karena memiliki pengaruh besar pada perilaku materi dan berbagai fenomena fisik. Suhu atau temperatur diukur dalam satuan  derajat,  seperti  Celsius  (°C)  atau  Fahrenheit  (°F),  atau  dalam  satuan  internasional,  yaitu  Kelvin  (K).  Skala Celsius dan Fahrenheit adalah skala relatif, sementara Kelvin adalah skala mutlak yang dimulai dari nol mutlak, di mana partikel-partikel materi pada dasarnya tidak memiliki gerakan termal. Peningkatan suhu biasanya menghasilkan ekspansi materi (pengembangan panas), peningkatan gerakan molekul, dan serangkaian perubahan fisik dan kimia. Suhu  juga  berperan  dalam  mengatur  energi  panas  yang  mengalir  antara  benda-benda  dengan  perbedaan  suhu. Perbedaan  suhu  antara  dua  benda menyebabkan  perpindahan  energi  panas  dari  benda  dengan  suhu lebih  tinggi  ke benda dengan suhu lebih rendah sampai keseimbangan tercapai, di Indonesia satuan temperatur yang digunakan adalah derajat Celcius.
d. Rh: Kelembaban Relatif (Relative Humidity) adalah ukuran yang mengindikasikan seberapa jenuh udara dengan uap air pada suhu tertentu dibandingkan dengan jumlah maksimum uap air yang dapat diakomodasi oleh udara pada suhu tersebut. Dinyatakan dalam persentase, kelembapan relatif menggambarkan seberapa dekat udara pada kondisi jenuh (100%  kelembapan  relatif)  atau  seberapa  keringnya  udara  (0%  kelembapan  relatif)  pada  suatu  titik  tertentu. Kelembapan relatif dihitung dengan membandingkan tekanan parsial uap air aktual dalam udara (kelembapan absolut) dengan tekanan uap air jenuh pada suhu yang sama. Dalam suhu yang lebih rendah, udara hanya dapat memegang sedikit uap air sebelum menjadi jenuh, sehingga kelembapan relatif akan lebih tinggi. Sebaliknya, dalam suhu yang lebih tinggi, udara mampu menampung lebih banyak uap air sebelum mencapai kondisi jenuh, sehingga kelembapan relatif cenderung lebih rendah.
e. WinDr: Arah mata angin (Wind Direction), Mata angin merupakan instruksi yang diterapkan untuk menentukan arah. Arah  mata  angin  biasanya  di  terapkan  pada  navigasi,  kompas,  dan  peta.  Arah  mata  angin  dimasukkan  ke  dalam panduan untuk menentukan sisi tertentu. Mata angin juga disebut sebagai titik kompas, atau salah satu dari beberapa tanda pada kompas yang menunjukkan haluan tertentu.
f. WinSpd: Kecepatan Angin (Wind Speed) adalah perangkat yang menggunakan sensor pintar dengan kecepatan tinggi untuk mendeteksi kecepatan angin.
g. LaunchTime  (UTC):  Untuk  waktu  penerbangan  harus  menyesuaikan  dengan  waktu  bagian  Coordinate  Universal Time.

## 3.2 Menghitung Gradien Vertikal Suhu Udara
Untuk mencari gradien suhu data yang digunakan dari hasil radiosonde hanya data suhu dan ketingggian. Karena data yang dimiliki banyak maka untuk menghitung gradien suhu dalam penelitian ini menggunakan Microsoft Excel . Pada penelitian yang dilakukan dari tanggal 12 september sampai dengan tanggal 15 september 2022, terdapat 6 data hasil dari penerbangan balon radiosonde, yaitu data radiosonde yang diterbangkan pada tanggal 13 september 2022 pada pukul 07:12 WIB (00:12 UTC) dan pukul 19:00 WIB (12:00 UTC), tanggal 14 september 2022 pukul 07:01 WIB (00:01 UTC) dan pukul 19:00 WIB (12:00 UTC), tanggal 15 september 2022 pukul 07:00 WIB (00:00 UTC) dan pukul 13:00 WIB (06:00 UTC). Berikut tampilan data hasil radiosonde di Microsoft Excel :
Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
Gambar 2. Data gradien suhu 13 september 2022 (00.12 UTC)
Pada gambar 2 data hasil radiosonde pada tanggal 13 september 2022 pada pukul 07:12 WIB (00:12 UTC) untuk ketinggian awalnya 29 mdpl dan suhu awalnya 24.6 ℃ . Untuk ketinggian maksimal balon radiosonde adalah 26.257 mdpl.
Gambar 3. Data gradien suhu 13 september 2022 (12.00 UTC)
Pada gambar 3 data hasil radiosonde pada tanggal 13 september 2022 pada pukul 19:00 WIB (12:00 UTC) untuk ketinggian awalnya 29 mdpl dan suhu awalnya 25.3 ℃ . Untuk suhu awal pada saat pukul 19:00 WIB ini lebih tinggi dari pada suhu pagi hari. Sedangkan ketinggian maksimal balon radiosonde adalah 26.151 mdpl.
Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
Pada gambar 4 data hasil radiosonde pada tanggal 14 september 2022 pada pukul 07:01 WIB (00:01 UTC) untuk ketinggian awalnya 29 mdpl dan suhu awalnya 23.8 ℃ . Untuk suhu awalnya lebih rendah dibandingkan pada tanggal 13 september 2022 pukul 07:12 WIB (00:12 UTC). Sedangkan ketinggian maksimal balon radiosonde adalah 25.355 mdpl.
Gambar 5. Data gradien suhu 14 september 2022 (12.00 UTC)
Pada gambar 5 data hasil radiosonde pada tanggal 14 september 2022 pada pukul 19:00 WIB (12:00 UTC) untuk ketinggian awalnya 29 mdpl dan suhu awalnya 25.6 ℃ . Untuk suhu awalnya hampir sama dengan suhu awal pada saat penerbangan  balon  radiosonde  pada  13  september  2022  pada  pukul  19:00  WIB  (12:00  UTC).  Sedangkan  ketinggian maksimal balon radiosonde adalah 26.182 mdpl.
Gambar 6. Data gradien suhu 15 september 2022 (00.00 UTC)
Pada gambar 6 data hasil radiosonde pada tanggal 14 september 2022 pada pukul 07:00 WIB (00:00 UTC) untuk ketinggian awalnya 29 mdpl dan suhu awalnya 23.6 ℃ . Untuk suhu awalnya hampir sama dengan suhu awal pada saat penerbangan balon radiosonde pada 14 september 2022 pada pukul 07:01 WIB (00:01 UTC). Sedangkan untuk ketinggian maksimal balon radiosonde adalah 27.723 mdpl.
Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
Pada gambar 7 data hasil radiosonde pada tanggal 15 september 2022 pada pukul 13:00 WIB (06:00 UTC) untuk ketinggian awalnya 29 mdpl dan suhu awalnya 33.2 ℃ . karena dilakukan pada siang hari, maka suhu awalnya lebih tinggi dibandingkan  pada  saat  penerbangan  balon  radiosonde  yang  lain.  Sedangkan  untuk  ketinggian  maksimal  balon radiosondenya adalah 27.250 mdpl.

## 3.3 Membuat Grafik
Setelah gradien suhu diketahui, maka selanjutnya adalah membuat grafik gradien suhu. Pada penelitian ini untuk membuat grafiknya  menggunakan  aplikasi jupyter  notebook dan  menggunakan  bahasa  pemrograman python .  Adapun  kode programya sebagai berikut:
Untuk Langkah awal yaitu mengaktifkan megic coment di jupyter notebook agar bisa berinteraksi  dengan hasil visualisasinya. Kemudian dilakukan penginstallan library yang akan digunakan. Berikut adalah gambar yang merupakan kode program untuk mengaktifkan megic coment.
Gambar 8. Mengaktifkan Megic Coment dan Library yang digunakan
Setelah  selesai  mengaktifkan  megic  coment  dan  menginstall  library.  Langkah  selanjutnya  adalah  mengambil dataset yang akan digunakan. Berikut merupakan kode program untuk mengambil dataset yang dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Gambar 9. Memanggil Dataset
Setelah selesai memanggil dataset maka untuk langkah selanjutnya menampilkan dataset. Proses tahapan tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini
Gambar 10. Menampilkan Dataset
Untuk  data  di  atas  merupakan  tampilan  data  radiosonde  yang  diterbangkan  pada  tanggal  13  september  2022 (00.12  UTC)  dan  untuk  data  selajutnya  fungsi  yang  dijalankan  sama  yang  membedakan  hanya  nama  dataframenya. Langkah selanjutnya yaitu memfilter dataset dan menampilkan data yang sudah difilter, berikut adalah proses memfilter dan menampilakn data yang sudah di filter.
Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien Vertikal Suhu Udara
Gambar 11. Memfilter dan Menampilkan Dataset
Data di atas merupakan tampilan dari data radiosonde yang diterbangkan pada tanggal 13 september 2022 (00.12 UTC). Untuk menampilkan dataset selanjutnya fungsi yang digunakan hanya mengubah nama datanya saja. Selanjutnya kita akan membuat grafik dari dataset yang sudah difilter, untuk prosesnya dapat dilihat pada gambar berikut.

## Gambar 12. Proses Menampilkan Grafik
Fungsi diatas merupakan proses untuk menampilkan grafik dari data radiosonde yang diterbangkan pada tanggal 13  september  2022  (00.12  UTC).  Untuk  menampilkan  grafik  dari  data  radiosonde  selanjutnya  fungsi  yang  digunakan sama, yang membedakan hanya nama datanya saja.

## 3.4 Hasil Tampilan Grafik
Berikut ini merupakan grafik gradien suhu dari hasil data radiosonde yang dilakukan dari tanggal 13 september sampai 15 september 2022:

## Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien
Pada pemaparan gambar 13 di atas dapat dijelaskan bahwa pada penerbangan balon radiosonde yang dilakukan pada tanggal 13 september 2022 pada pukul 07:12 WIB (00.12 UTC) titik gradien suhu pada ketinggian dibawah ± 700 mdpl masih belum stabil, titik gradien suhunya baru stabil ketika pada ketinggian ± 700 mdpl keatas. Titik ekstrimnya adalah -0,00504 yang berada pada ketinggian sekitar 2.312 mdpl.
Gambar 14. Grafik gradien suhu 13 september 2022 (12.00 UTC)
Pada pemaparan gambar 15 di atas dapat dijealskan bahwa pada penerbangan balon radiosonde yang dilakukan pada tanggal 13 september 2022 pada pukul 19:00 WIB (12.00 UTC) titik gradien suhu pada ketinggian dibawah ± 500 mdpl masih belum stabil, titik gradien suhunya baru stabil pada ketinggian ± 500 mdpl keatas. Titik ekstrimnya adalah - 0,0053 yang berada pada ketinggian sekitar 2.161 mdpl.
Gambar 16. Grafik gradien suhu 14 september 2022 (00:01 UTC)
Pada pemaparan gambar 16 di atas dapat dijelaskan bahwa pada penerbangan balon radiosonde yang dilakukan pada tanggal  14 september 2022 pada pukul 07:01 WIB (00.01 UTC) tiitk gradien suhu sudah mulai  stabil  mulai dari ketinggian ± 250 mdpl. Titik ekstrimnya adalah -0.004720088 yang berada pada ketinggian sekitar 1.851 mdpl.

## Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien
Pada pemaparan gambar 17 di atas dapat dijelaskan bahwa pada penerbangan balon radiosonde yang dilakukan pada tanggal 14 september 2022 pada pukul 19:00 WIB (12.00 UTC) titik gradien suhu mulai stabil mulai dari ketinggian ± 250 mdpl.  Titik ekstimnya adalah -0.005286839 yang berada pada ketinggian sekitar 1.807 mdpl.
Gambar 18. Grafik gradien suhu 15 september 2022 (00.00 UTC)
Pada pemaparan gambar 18 di atas dapat dijelaskan bahwa pada penerbangan balon radiosonde yang dilakukan pada tanggal 15 september 2022 pada pukul 07:00 WIB (00.00 UTC) titik gradien suhu pada ketinggian dibawah ± 500 mdpl masih belum stabil, titik gradien suhunya baru stabil pada ketinggian ± 500 mdpl keatas. Titik ekstrimnya adalah - 0.0044 yang berada pada ketinggian sekitar 1.838 mdpl.
Gambar 19. Grafik gradien suhu 15 september 2022 (06.00 UTC)
Pada pemaparan gambar 19 di atas dapat jelaskan bahwa pada penerbangan balon radiosonde yang dilakukan pada tanggal  15 september 2022 pada pukul  13:00  WIB (06.00 UTC) titik gradien suhu sudah mulai  stabil dari  ketinggian ± 100 mdpl. titik ekstrimnya adalah -0.007495622 yang berada pada ketinggian sekitar 2.884 mdpl.

## 4. KESIMPULAN
Menurut  temuan penelitian yang telah dilakukan pada  penghitungan data radiosonde maupun data Automatic Weather Station (AWS) sebagai  data insitu dan hasil dari grafik gradien  vertikal suhu  udara maka  kesimpulannya adalah dalam observasi  udara  atas  sangat  diperlukan  ilmu  meteorologi  untuk  memahami  berbagai  keadaan  unsur-unsur  cuaca.  Data hasil observasi udara atas yang akan tertera pada Upper AirSounding Software di layar komputer yaitu berisi tekanan, suhu, kelembaban, arah dan kecepatan angin. Dari data radiosonde diperoleh suhu awal penerbangan pada waktu pagi hari lebih rendah dibandingkan pada waktu sore hari. Suhu awal penerbangan balon radiosonde paling rendah pada 15 september 2022 (00:00 UTC) yaitu 23.6 ℃ , dan suhu awal tertinggi pada 15 september 2022 (06:00 UTC) yaitu 33.2 ℃ . Dari data hasil radiosonde ketinggian maksimum balon radiosonde pada tanggal 13 september 2022 (00:12 UTC) adalah 26.257 mdpl dan (12:00 UTC) adalah 26.151 mdpl, pada tanggal 14 september 2022 (00:01 UTC) adalah 25.355 mdpl dan (12:00  UTC) adalah 26.182 mdpl, pada tanggal  15 september 2022 (00:00  UTC) adalah 27.723 mdpl dan (06:00 UTC)  adalah  27.250  mdpl.  Berdasarkan  pada  grafik  gradien  suhu  dapat  dilihat  ketinggian  PBL  terendah  yaitu  pada ketinggian 1.807 mdpl dan ketinggian PBL tertinggi yaitu pada ketinggian 2.884 mdpl. Dalam sebuah penelitian pasti ada

## Mantara, Estimasi Ketinggian Planetary Boundary Layer Berdasarkan Data Radiosonde Menggunakan Metode Gradien
kekurangan disana sini.  Sebagai  saran,  sebaiknya melakukan pembaruan software apabila terdapat  software yang baru dalam hal ini lebih baik dari software lama.

## REFERENCES
[1] D.  Prihartini  Djenal  and  M.  Putra,  “Penerapan  Internet  of  Things  Sebagai  Strategi  Optimalisasi  Pengamatan  Udara  Atas Menggunakan Ground Rasond Equipment Application of Internet of Things as an Optimization Strategy of Aerial Observation Using Ground Rasond Equipment,” vol. 22, no. November 2019, pp. 9–15, 2019.
[2] K.  S.  Hariyanti,  “ESTIMASI  TINGGI  PLANETARY  BOUNDARY  LAYER  DARI  DATA  RADIOSONDE  DENGAN METODE GRADIEN DI INDONESIA,” Bul. Has. Penelit. ARGOKLIMAT Hidrol. , vol. 16, pp. 3–11, 2019.
[3] J. K. Putri, Suhadi, and H. Widya, “Potensi Pendidikan Mitigasi Bencana Alam Kebakaran Hutan,” pp. 44–48, 2019.
[4] M. Haris and N. Feriyanti, “MENGOPTIMALKANBELANJA OPERASIONAL DI BADAN PERENCANAAN ESELON I TERHADAP TOTAL PAGU BELANJA GUNA MEWUJUDKAN ORGANISASI YANG KUAT DAN PROFESIONAL,” J. Ind. Eng. Manag. Res. , vol. 4, no. 1, 2023.
[5] H.  F.  Baihaqi,  Y.  Prasetyo,  and  N.  Bashit,  “Analisis  Perkembangan  Kawasan  Industri  Kendal  Terhadap  Perubahan  Suhu Permukaan (Studi Kasus: Kawasan Industri Kendal, Kabupaten Kendal),” J. Geod. Undip , vol. 9, no. 1, pp. 176–186, 2019.
[6] D. P. WISNU, “PENGAMATAN DATA METEOROLOGI UWISNU, D. P. (2019). PENGAMATAN DATA METEOROLOGI UNTUK KESELAMATAN NAVIGASI
DI PELAYARAN SAAT KONDISI CUACA BURUK. 1–5. https://www.ptonline.com/articles/how-to-get-better-mfi-resultsNTUK  KESELAMATAN  NAVIGASI  DI  PELAYARAN SAAT,” pp. 1–5, 2019. [Online]. Available: https://www.ptonline.com/articles/how-to-get-better-mfi-results
[7] A. Sulistiyono and R. S. Davi, “Uji Spesifikasi Pengukuran PM10 Dengan EPAM5000 dan BAM 1020 Terhadap Kelembaban Udara,” J. Ilmu Lingkung. , vol. 20, no. 2, pp. 242–251, 2022, doi: 10.14710/jil.20.2.242-251.
[8] H.  E.  Susilo,  “ANALISIS  KEBUTUHAN  TEKNIS  UNTUK  RANCANGAN  KERANGKA  STANDAR  NASIONAL INDONESIA  PADA  PRODUK  RADIOSONDE  Analysis  of  Technical  Requirements  Framework  of  National  Standard Indonesia on Radiosonde Products,” 2021.
[9] D. J. Hidayat, A. T. Sutanto, A. M. Rafi, and G. K. L. A. Aditama, “Rancang_Bangun_Sistem_Radiosonde_Untuk_P,” pp. 568– 575, 2018.
[10]  D. R. Wibawanty, W. Wandayantolis, and I. Ishak, “Verifikasi Kinerja Alat Automatic Weather System (AWS) dan Termometer Digital terhadap Observasi Manual di Stasiun Klimatologi Palembang,” JRST (Jurnal Ris. Sains dan Teknol. , vol. 6, no. 2, p. 151, 2022, doi: 10.30595/jrst.v6i2.13541.
[11]  S. Wisnugroho, N. Rp, K. Ari, and S. W. Widiyanto, “Studi Alat Dan Analisa Pola Angin Hasil Pengukuran Automatic Weather Station ( AWS ) Thies Clima Di Wakatobi,” pp. 427–435, 2019.
[12]  C. M. Zellatifanny and B. Mudjiyanto, “Tipe Penelitian Deskripsi Dalam Ilmu Komunikasi,” Diakom  J. Media dan Komun. , vol. 1, no. 2, pp. 83–90, 2018, doi: 10.17933/diakom.v1i2.20.
[13]  I.  Jayusman  and  O.  A.  K.  Shavab,  “Aktivitas  Belajar  Mahasiswa  Dengan  Menggunakan  Media  Pembelajaran  Learning Management  System  (Lms)  Berbasis  Edmodo  Dalam  Pembelajaran  Sejarah,” J.  Artefak ,  vol.  7,  no.  1,  p.  13,  2020,  doi: 10.25157/ja.v7i1.3180.
[14]  M. Rusdi, “Strategi Pemasaran untuk Meningkatkan Volume Penjualan pada Perusahaan Genting UD. Berkah Jaya,” J. Stud. Manaj. dan Bisnis , vol. 6, no. 2, pp. 83–88, 2019, doi: 10.21107/jsmb.v6i2.6686.
[15]  I. Rokhim, P. Anggraeni, H. Khoirunnisa, and H. M. Purnama, “Pengendalian End Effector Robot Lengan untuk Aplikasi Pick and  Place  dengan  Metode  Persamaan  Garis,” JTERA  (Jurnal  Teknol.  Rekayasa) ,  vol.  6,  no.  1,  p.  7,  2021,  doi: 10.31544/jtera.v6.i1.2021.7-14.
[16]  R. Donovan, K. Karyanto, and O. Dewanto, “Studi Sifat Termal Batuan Daerah Lapangan Panas Bumi Way Ratai Berdasarkan Pengukuran  Metode  Konduktivitas  Termal,” JGE  (Jurnal  Geofis.  Eksplorasi) ,  vol.  4,  no.  3,  pp.  325–340,  2020,  doi: 10.23960/jge.v4i3.44.
[17]  D. Setyowati, “Pelatihan Membuat Grafik Dalam Microsoft Excel. Untuk Pengolahan Dan Penyajian Data,” Ed. Oktober , vol. 2, no. 2, pp. 2614–2929, 2019.
[18]  Destyara  Zanneta  Hidayatullifa,  “Rancang  Bangun  Pembuatan  Sistem  Pengiriman  Sensor  Secara  Real  Time  Menggunakan Python dan Raspberry Pi,” Risal. Fis. , vol. 3, no. 2, pp. 43–46, 2019, doi: 10.35895/rf.v3i2.154.
[19]  D. F. Sengkey, F. D. Kambey, S. P. Lengkong, S. R. Joshua, and H. V. F. Kainde, “Pemanfaatan Platform Pemrograman Daring dalam  Pembelajaran  Probabilitas  dan  Statistika di  Masa  Pandemi  CoVID-19,” J.  Inform. ,  vol.  15,  no.  4, pp. 217–224, 2020, [Online]. Available: https://ejournal.unsrat.ac.id/index.php/informatika/article/view/31685
[20]  S. R. Pratama and A. H. Mirza, “Penerapan Data Mining Untuk Memprediksi Tingkat Inflasi Menggunakan Metode Regresi Linier Berganda Pada BPS,” Bina Darma Conf. Comput. Sci. , pp. 245–255, 2021.