## IDENTIFIKASI ARAH SEBARAN DAN KETINGGIAN ERUPSI GUNUNG BERAPI MENGGUNAKAN CITRA RADAR CUACA Studi Kasus Erupsi Gunung Agung, 28 Juni 2018
( Identification of Volcanic Ash Propagation and Height Using Weather Radar Imagery, Case study: Mt. Agung Eruption, June 28, 2018)
Nayla Alvina Rahma 1 , Aprizal Verdyansyah 1 ,Muhammad Zakky Faza 1 , Imma Redha Nugraheni 1 , dan Gumilang Deranadyan 2 1 Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika 2 Pusat Citra Radar BMKG Pusat Jl. Perhubungan I No. 5, Pondok Betung, Tangerang Selatan, Indonesia 15221 E-mail: naylaalviena@gmail.com
Diterima: 1 Maret 2019; Direvisi:9 November 2020; Disetujui untuk Dipublikasikan: 20 November 2020

## ABSTRAK
Erupsi  vulkanik  pada  waktu  yang  lama  dapat  membahayakan  keselamatan  masyarakat  dan  aktivitas penerbangan. Radar cuaca dapat dimanfaatkan untuk monitoring dan identifikasi sebaran debu vulkanik secara real time . Penelitian ini memanfaatkan radar Gematronik dengan produk yang digunakan antara lain: CMAX, VCUT,  dan  CAPPI  sehingga  dapat  menganalisis  debu  vulkanik  yang  dihasilkan  oleh  erupsi  gunung  berapi. Dalam kasus kejadian erupsi Gunung Agung tanggal 28 Juni 2018 didapatkan nilai reflektivitas maksimum mencapai 30-35 dBZ, sedangkan pada produk VCUT didapatkan ketinggian kolom debu vulkanik mencapai 7.5 km.  Jenis  material  erupsi  dapat  diketahui  dengan  produk  VCUT.  Produk  CAPPI  V  yang  telah  ditentukan batasnya yaitu 3 km, 5 km, dan 7 km menggambarkan arah gerakan debu vulkanik berdasarkan lapisannya. Arah sebaran debu vulkanik dominan ke barat dan barat daya. Dilihat secara horizontal maupun vertikal, debu vulkanik  mempunyai  karakteristik  yang  khas  yaitu  nilai echo reflektivitas  menurun  seiring  menjauhi  pusat erupsi.
Kata kunci : Radar gematronik, CMAX, VCUT, CAPPI, debu vulkanik

## ABSTRACT
Volcanic eruption for a long period of time can endanger public safety and aviation activity. Weather radar can be used to monitoring and identify the propagation of volcanic ash for real time. This research utilizes the Gematronic radar with the following product: CMAX, VCUT, and CAPPI to analyze the volcanic ash. In the case of Mount Agung eruption on 28th June 2018, the maximum reflectivity we observed about 30-3 dBz, while from the VCUT product the height of the volcanic ash column reached 7.5 km. The eruption material could be identified from the VCUT product. The CAPPI V product which threshold have been specified sequentially into 3 km, 5 km, and 7 km, shows the volcanic ash propagation based on those layers. The direction of volcanic ash  eruption  is  westerly  to  southwesterly.  Observed  horizontally  and  vertically,  the  volcanic  ash  has  such unique characteristic which the echo reflectivity decreases as it moves away from the eruption center.
Keywords : Gematronic radar, CMAX, VCUT, CAPPI, volcanic ash

## PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara kepulauan yang rawan  mengalami  bencana.  Secara  geografis, Indonesia  terletak  pada  daerah  pertemuan  tiga lempeng  utama  bumi,  yaitu  pertemuan  antara Lempeng  Eurasia  di  bagian  utara,  Lempeng  Indo- Australia di bagian selatan, dan Lempeng Pasifik di bagian  timur.  Pertemuan  antara  Lempeng  Indo- Australia dan Lempeng Eurasia berada di sepanjang lepas pantai Sumatera – Jawa sampai dengan Nusa Tenggara (Hall, 2002). Jika terdapat dua lempeng yang  bertabrakan,  maka  lempeng  yang  memiliki massa jenis yang lebih besar akan masuk ke bawah lempeng  yang  massa  jenisnya  lebih  rendah,
sehingga batuan pada lempeng  yang  bawah akan melebur  menjadi  magma  (Prima  et  al.,  2018). Pertemuan  atau  tubrukan  antara  dua  lempeng dinamakan zona subduksi, di mana daerah di sekitar zona ini mempunyai struktur geologi yang kompleks seperti terbentuknya jalur vulkanik (Ummah et al., 2018).  Salah  satu  jalur  vulkanik  yaitu  rangkaian gunung berapi pasifik atau disebut cincin api pasifik ( Pasific Ring of fire ). Daerah ring of fire umumnya mempunyai  potensi  panas  bumi  yang  tinggi (Condie,  1997).  Indonesia  memiliki  lebih  dari  500 gunung berapi dengan 129 diantaranya aktif, yang tersebar  di  pulau  Sumatera,  Jawa,  Bali,  Nusa Tenggara, Sulawesi Utara, dan kepulauan Maluku.
Gunung-gunung  ini  merupakan  sekitar  30%  dari sebaran gunung api aktif dunia (Pratomo, 2014).
Letusan  gunung  berapi  merupakan  hal  yang patut  diwaspadai.  Abu  vulkanik  yang  keluar  saat letusan  terjadi  mengandung  sejumlah  zat berbahaya  seperti  Sulfur  Dioksida  (SO2),  gas Hidrogen  Sulfida  (H2S),  Nitrogen  Dioksida  (NO2), serta  abu  dalam  bentuk  partikel  abu (Total Suspended  Particulate atau Particulate  Matter ). Partikel  debu  vulkanik  yang  berada  di  atmosfer dapat terbawa angin hingga jarak ratusan bahkan ribuan  kilometer.  Partikel  yang  berukuran  lebih besar  biasanya  jatuh  kembali  ke  tanah  di  dekat gunung berapi, sedangkan partikel yang ukurannya jauh  lebih  kecil  dapat  terbawa  jauh  dari  gunung berapi,  tergantung  pada  kecepatan  angin,  volume abu  yang  dihasilkan,  dan  ketinggian  kolom  erupsi (Setyawan & Putri, 2018). Dari segi kesehatan, abu vulkanik  bisa  menimbulkan  gangguan  pernafasan serta  iritasi  pada  mata.  Abu  vulkanik  juga  dapat mengganggu  aktivitas  manusia,  contohnya  saat erupsi  Gunung  Tambora  pada  tahun  1815  yang menebarkan abu vulkanik hingga ke Jawa Barat dan Sulawesi  Selatan.  Abu  vulkanik  terbang  sejauh 1.300 km dengan ketinggian 44 km dari permukaan tanah dan volumenya diperkirakan 400 km³. Karena tebalnya  abu  yang  berterbangan  di  udara,  dari lokasi  erupsi  hingga  radius  600  km  terlihat  gelap gulita  selama  dua  hari.  Hal  ini  dikarenakan  sinar matahari  tak  mampu  menembus  tebalnya  abu (Heriwaseso, 2009).
Erupsi  gunung  berapi  juga  menjadi  ancaman serius  bagi  dunia  penerbangan.  Radar  dalam pesawat tidak dapat mendeteksi awan yang berisi abu  vulkanik.  Pasalnya,  Abu  vulkanik  dapat menyebabkan kematian mesin seperti yang dialami oleh British Airways B-747-236B  pada tahun 1982 saat  melewati  Gunung  Galunggung.  Bila  pesawat terbang  melintasi  awan  abu  vulkanik  dengan kecepatan tinggi, maka partikel-partikel abu dapat merusak badan pesawat yang dapat menimbulkan kebocoran-kebocoran  hingga  ke  ruang  kabin penumpang.  Selain  itu  pesawat-pesawat  yang sedang  terparkir  juga  harus  diperiksa  secara seksama agar dapat dinyatakan layak untuk kembali terbang,  karena  partikel  abu  yang  menyelimuti badan  pesawat  mungkin  saja  masuk  ke  dalam mesin  pesawat.  Hal  lain  yang  sangat  merugikan yaitu penutupan bandara udara sesaat dan setelah terjadi  erupsi,  seperti  saat  terjadi  erupsi  Gunung Agung  tanggal  28  Juni  2018  di  Bali  yang menyebabkan  penutupan  Bandara  I  Gusti  Ngurah Rai.  Ancaman  akibat  Erupsi  gunung  berapi  dapat diminimalisir  dengan  mengetahui  arah  dan  radius sebaran abu vulkanik.
Penelitian  tentang  prakiraan  sebaran  abu vulkanik telah banyak dilakukan. Heriwaseso (2009) memprakirakan  penyebaran  dan  ketebalan  abu vulkanik dengan pemodelan menggunakan perangkat lunak Fall3d-5.1.1. Penggunaan
parameter  yang  sangat  akurat  seperti  data-data vulkanologi,  geomorfologi,  dan  meteorologi membuat  model  ini  dapat  digunakan  sebagai  alat untuk  memitigasi  bahaya  abu  vulkanik  jika  terjadi letusan besar berikutnya. Pengamatan sebaran abu vulkanik  dapat  juga  dilakukan  dengan  satelit.  Di Indonesia,  abu  vulkanik  dipantau  menggunakan satelit  MTSAT  menggunakan  sensor  visible  dan infrared.  Selain itu, pengamatan abu vulkanik dapat juga  dilakukan  menggunakan  radar  cuaca.  Radar cuaca dapat memberikan informasi pada area yang relatif  luas,  pengamatan  yang real  time dan berkelanjutan dengan resolusi spasial dan temporal yang tinggi (Marzano et al., 2006).
Radar cuaca mampu mengamati partikel debu vulkanik yang berukuran sangat kecil dengan radius lebih  dari  5  km  dari  pos  pengamatan,  namun ketinggian  erupsi  debu  vulkanik  yang  teramati menggunakan  radar  selalu  lebih  tinggi  daripada informasi  ketinggian  erupsi  yang  diberikan  oleh PVMBG  (Wardoyo,  2015b).  (Wardoyo,  2013) melakukan  penelitian  tentang  pemanfaatan  radar cuaca untuk mendeteksi awan debu vulkanik pada saat erupsi Gunung Lokon di Sulawesi Utara, produk yang  digunakan  adalah  MAX  dan  Cross  Section Tools  untuk  menganalisis  perbedaan  karakteristik dan  pola  dari echo debu  vulkanik  dibandingkan dengan echo dari  presipitasi.  Dari  analisis  kedua produk  tersebut  dapat  diketahui  karakteristik erupsi,  ketinggian  erupsi,  intensitas,  dan pergerakan  dari  awan  debu  vulkanik  yang diharapkan  dapat  digunakan  sebagai  dasar  untuk memprakirakan arah sebaran debu vulkanik untuk pelayanan keselamatan penerbangan. Radar cuaca juga  dapat  menghasilkan  informasi  detail  terkait wilayah  jangkauannya  yaitu  lintang,  bujur,  dan ketinggian.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pola  dan  sebaran  debu  vulkanik  menggunakan radar cuaca pada saat erupsi Gunung Agung di Bali pada tanggal 28 Juni 2018. Hasil penelitian ini dapat menjadi  pegangan  bagi  prakirawan  dalam mengidentifikasi dan menganalisis serta memberikan informasi arah sebaran debu vulkanik sesaat setelah terjadi erupsi gunung berapi dalam cakupan wilayah pengamatan radar cuaca sehingga membantu  memudahkan  dinas  terkait  untuk melakukan tindakan evakuasi dan mitigasi bencana gunung meletus.

## METODE
Lokasi  Penelitian  terletak  di  Gunung  Agung yang  terletak  di  Provinsi  Bali  pada  koordinat 8°20′35″ Lintang Selatan 115°30′25″ Bujur Timur. Gunung Agung adalah gunung tertinggi di Pulau Bali dengan ketinggian 3.031 mdpl. Gunung ini terletak di  Kecamatan  Rendang,  Kabupaten  Karangasem, Bali,  Indonesia.  Waktu  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah 28 Juni 2018.
Identifikasi Arah Sebaran dan Ketinggian Erupsi Gunung Berapi Menggunakan Citra Radar Cuaca ..................................... (Rahma, et al)
Gambar 1 . Peta lokasi Gunung Agung.
Data  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah raw  data radar  Gematronik  Stasiun Meteorologi Selaparang Lombok dalam format .vol pada  tanggal  28  Juni  2018.  Radar  cuaca  Lombok adalah  tipe  C-Band Single  Polarization yang memakai metode operasional VCP 21 dengan 9 scan elevasi (0.5 o -19,5 o ). VCP 21 umum digunakan saat musim  hujan  ataupun  masa  pancaroba  dengan peluang hujan yang tinggi (Wardoyo, 2015a). Raw data radar dapat menghasilkan 3 (tiga) data yaitu data  reflektivitas  ( reflectivity ,  Z),  data  kecepatan radial  ( radial  velocity ,  V),  dan  data  lebar  spektral ( spectral  width ,  W). Raw  data yang  didapat kemudian  diolah  menggunakan  aplikasi  RAINBOW yang  kemudian  akan  menghasilkan  produk  yang dibutuhkan.  Data  radar  didapat  dari  Stasiun Meteorologi Selaparang Lombok.
Data  radar  diolah  menggunakan  aplikasi RAINBOW sehingga dihasilkan produk VCUT, CMAX dBZ,  CAPPI  V,  dan  CAPPI  Z.  Produk  CMAX memungkinkan  kita  mengetahui  nilai  reflektivitas maksimum echo (dBZ)  pada setiap  kolom. Produk ini  digunakan  untuk  memperoleh  data  ketinggian puncak gunung yang dijadikan sebagai Lower Limit dan Upper  Limit dan  ditentukan  setinggi  20  km untuk melihat ketinggian letusan yang sebenarnya. Perubahan pallete pada  tampilan  produk  CMAX dilakukan  untuk  memudahkan  identifikasi  jenis debu  vulkanik  berdasarkan  nilai  reflektivitas maksimumnya.
Produk CAPPI ( Constant Altitude PPI ) V dan Z digunakan  untuk  melihat  arah  pergerakan  dan sebaran awan abu vulkanik per lapisan ketinggian. Produk  CAPPI  akan  menampilkan  data  pada ketinggian  tertentu  sesuai  dengan  keinginan pengguna.  Untuk  lapisan  terbawah  disamakan dengan ketinggian puncak  gunung  Agung  (3  km), selanjutnya dibuat lapisan per 2 km hingga puncak ketinggian  erupsi  untuk  menentukan  arah pergerakan awan abu vulkanik. Produk yang dibuat yaitu produk 1 (satu) jam sebelum kejadian letusan
untuk memastikan apakah di lokasi gunung berapi tersebut terdapat echo presipitasi atau tidak dan 3 (tiga)  jam  setelah  kejadian  untuk  melihat pergerakan dari awan abu vulkanik serta perubahan nilai echo . Produk Vertical Cut (VCUT) menampilkan suatu  irisan  tegak  lurus  dari  suatu volume  scan radar.  Produk  VCUT  dapat  digunakan  untuk mengetahui ketinggian letusan dan struktur vertikal echo dari material letusan gunung berapi (Wardoyo, 2015a).
Tabel 1. Klasifikasi  jenis  material  debu  vulkanik berdasarkan nilai dBZ. Jenis material debu vulkanik dBZ Fine Ash, Tumbling -12.7484 Fine Ash, Prolate -13.1592 Coarse Ash, Tumbling 17.1295 Coarse Ash, Oblate 17.8018 Coarse Ash, Prolate 16.8287 Small Lapili, Tumbling 47.0223 Small Lapili, Oblate 47.4860 Small Lapili, Prolate 46.7709 Large Lapili, Tumbling 63.0374 Large Lapili, Oblate 64.0786 Large Lapili, Prolate 63.2229
Sumber:  SELEX Sistemi Integrati (2009)
Data  lain  yang  digunakan  adalah raw  data satelit  Himawari-8  tanggal  28  Juni  2018  dengan resolusi  temporal  10  menit  dalam  fomat  .Z.  Data diolah  menggunakan  aplikasi  SATAID  dengan memanfaatkan  kanal  Visibel/I4,  IR,  dan  I2. Raw data satelit diperoleh dari Sub Bidang Pengelolaan Citra Satelit BMKG Pusat. Informasi erupsi gunung berapi  dari  VAAC  Darwin  untuk  letusan  gunung Agung  pada  tanggal  28  Juni  2018  yang  berisi informasi erupsi dan ketinggian debu vulkanik yang diperoleh  dari  Website  Badan  Metereologi Pemerintah Australia (BOM, 2018).
Pengolahan  data  citra  satelit  Himawari-8 menggunakan  aplikasi SATellite  Animation  and Interactive  Diagnosis (SATAID).  Pengolahan  ini bertujuan untuk mengidentifikasi arah dan sebaran debu  vulkanik  gunung  Agung.  Data  diolah menggunakan metode RGB dengan memanfaatkan kanal visibel/I4, I2 dan IR. Kanal visibel digunakan saat siang hari, sedangkan kanal I4 digunakan saat malam  hari.  Setelah  itu,  dilakukan  perbandingan identifikasi debu vulkanik menggunakan citra radar dengan  hasil  citra  RGB  Satelit  Himawari-8  dan dengan informasi sebaran debu vulkanik dari VAAC Darwin.
Gambar 2. Diagram alir penelitian.
Jenis  penelitian  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  studi  kasus  dan  deskriptif analisis.  Penelitian  studi  kasus  diterapkan  untuk meneliti lebih dalam dari suatu fenomena tertentu di  suatu  wilayah.  Analisi  deskriptif  adalah  suatu metode  yang  berfungsi  untuk  mendeskripsikan atau  memberi  gambaran  terhadap  objek  yang diteliti  melalui  data  atau  sampel  yang  telah terkumpul  kemudian  melakukan  analisis  dan mendapatkan  kesimpulan.  Dalam  penelitian  ini, peneliti akan mengumpulkan data, mengolah data, dan  menganalisis  pola  dan  karakteristik  debu vulkanik  yang  diperoleh  dari  radar  Gematronik Lombok,  serta  menjelaskan  kondisi  luasan  dan arah sebaran debu vulkanik saat erupsi gunung api. 10

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Analisis  Sebaran Echo Erupsi  Material Vulkanik
Terdapat 2 gambar yang masing-masing berisi sebaran echo erupsi  material  vulkanik  Gunung Agung. Gunung Agung memiliki jarak kurang lebih 95 km dari pusat radar cuaca Gematronik Lombok. Jarak  ini  masih  berada  di  wilayah  cakupan  area pengamatan  radar  cuaca  Lombok.  Berdasarkan Gambar 3 dapat dilihat pola perkembangan echo material  vulkanik  erupsi  Gunung  Agung  dari  citra produk  CMAX  radar  Gematronik  Lombok  pada tanggal  28  Juni  2018  pukul  11.00  UTC ( Coordinated  Universal Time ) hingga pukul  12.20
UTC  yang dominan mengarah ke barat daya dan sedikit mengarah ke barat.
Pada pukul 11.00 UTC terlihat bahwa sebaran echo baru terlihat, hal ini mengindikasikan bahwa proses erupsi akan terjadi pada waktu ini dengan nilai echo reflektivitas maksimum mencapai 15 – 20 dBZ.  Pukul  12.00  UTC echo sudah  terlihat menyebar  dan  berkembang  menjadi  lebih  luas dengan  nilai echo reflektivitas  maksimum  relatif masih sama yaitu mencapai 15 – 20 dBZ. Selang 10 menit kemudian yaitu pukul 12.10 UTC terjadi peningkatan  nilai  reflektivitas  maksimum  menjadi 30 – 35 dBZ tetapi sebarannya kecil. Sebaran debu semakin  meluas  menuju  ke  arah  tenggara.  Pukul 12.20  UTC  terjadi  penurunan  sebaran echo material  erupsi  Gunung  Agung,  terlihat  sebaran makin  mengecil  dengan echo reflektivitas maksimum mencapai 15 – 20 dBZ. Pada Gambar  4 yaitu  puncak  erupsi  kedua pukul 14.00 UTC terlihat sebaran echo yang kecil berada  di  puncak  gunung  dengan  nilai  nilai echo reflektivitas maksimum mencapai 5 – 10 dBZ. 20 menit  setelah  itu echo mulai  menyebar  ke  arah dominan  barat  daya  dengan  diiringi  peningkatan nilai echo reflektivitas maksimum sebesar 15 – 20 dBZ. Pukul 14.40 UTC perkembangan sebaran echo masih  terus  terjadi  tetapi  terjadi  penurunan  nilai echo reflektivitas  maksimum  mencapai  10 – 15 dBZ.  Sedangkan  pukul  15.00  UTC  terjadi  lagi peningkatan  nilai echo reflektivitas  maksimum sebesar  15 – 20  dBZ  dengan  pola  sebaran echo yang masih sama.
Gambar 3. Perkembangan echo material vulkanik Gunung Agung citra produk CMAX pukul a) 11.00, b) 12.00, c) 12.10, d) 12.20 UTC.
Gambar 4. Perkembangan echo material vulkanik Gunung Agung citra produk CMAX pukul a) 14.00, b) 14.20, c) 14.40, dan d) 15.00 UTC.
Pada Gambar  4 terlihat  bahwa  nilai echo maksimum  berada  disekitar  pusat  erupsi  Gunung Agung, semakin menjauhi pusat erupsi maka nilai echo akan  berkurang  atau  semakin  kecil.  Untuk melihat  sebaran echo debu  vulkanik  tiap  level
ketinggian,  digunakan  produk  CAPPI  Z  dengan mengambil  3  level  ketinggian  yaitu  ketinggian  3 km, 5 km, dan 7 km pada pukul 12.10 dan 15.00 UTC. Berdasarkan Gambar 5 , pada ketinggian 3 km  dari  produk  CAPPI  Z  terlihat echo disekitar
wilayah Gunung Agung dengan nilai reflektivitas 5 dBZ  hingga  20  dBZ.  Pukul  12.10  sebaran echo cenderung  berkumpul  di  wilayah  selatan  hingga barat Gunung Agung. Sedangkan pada pukul 15.00 UTC  sebaran  debu  vulkaniknya  mulai  menyebar menjauhi  gunung  menuju  arah  barat  daya.  Pada ketinggian 5 km pukul 12.10 dan 15.00 UTC terlihat
adanya echo dengan reflektivitas 5-20 dBZ hanya dibagian  puncak  gunung  dan  sebelah  barat dayanya.  Pada  ketinggian  7  km  pukul  12.10  dan 15.00 echo erupsi  semakin  sedikit  dengan reflektivitas  5-20  dBZ.  secara  umum,  nilai reflektivitas echo erupsi  pada  pukul  12.10  lebih tersebar dibanding pukul 15.00 UTC.
Gambar 5. Sebaran echo erupsi Gunung Agung pada ketinggian 3 km (atas), 5 km (tengah), dan 7 km (bawah) pukul 12.10 UTC (kiri) dan 15.00 UTC (kanan).
Gambar 6 .   Sebaran erupsi Gunung Agung dari citra produk CMAX (atas) dan VCUT (bawah) dengan perubahan pallete pada jam 12.10 UTC.
Gambar 7 . Struktur vertikal debu vulkanik Gunung Agung dari produk VCUT pada pukul 12.10 UTC.

## Analisis Ketinggian dan Jenis Material Erupsi Gunung Agung
Analisis juga dilakukan secara vertikal dengan menggunakan cross  section pada  produk  CMAX dBZ. Analisis secara vertikal dapat digunakan untuk mengetahui  ketinggian  maksimum  kolom  erupsi dan juga mengetahui jenis material erupsi Gunung Agung. Gambar  6 menunjukkan  skema  VCUT yang  dilakukan  pada  citra  CMAX  pada  jam  12.10 UTC  untuk  mendapatkan  struktur  vertikal  dan ketinggian echo erupsi  material  vulkanik  Gunung Agung.  Waktu  ini  dipilih  karena  mempunyai  nilai reflektivitas  yang  paling  maksimum.  VCUT dilakukan  pada  pusat  radar  (116.249°  BT  dan 8.753° LS) sampai 115.438° BT dan 8.327° LS.
Pada Gambar  6 menunjukkan  bahwa ketinggian erupsi material vulkanik mencapai 7,53 km dari permukaan laut. Pada saat erupsi, lontaran material berukuran besar mencapai ketinggian 4,5 km  dari  permukaan  laut  yang  direpresentasikan dengan  adanya  nilai echo maksimum  sebesar  31 dBZ sedangkan lontaran material yang lebih halus mencapai  ketinggian  7,5  km  di  atas  permukaan laut  (lihat Gambar  7 ).  Daerah  puncak  gunung secara vertikal pada Gambar 6 ditunjukkan oleh daerah yang dibatasi dengan kotak hitam. Secara vertikal, struktur echo erupsi mempunyai pola yang khas  dimana  ketinggian echo tidak  dimulai  dari permukaan namun di sekitar puncak gunung, pada kasus ini yaitu dimulai dari sekitar ketinggian 3 km yang merupakan ketinggian Gunung Agung. Pada produk VCUT dapat terlihat bahwa umumnya nilai reflektivitas  maksimum  semakin  kecil  seiring dengan  pertambahan  jarak  vertikal  dari  puncak
gunung,  namun  sebagian echo erupsi  terlihat hilang  terutama  pada  daerah  di  atas  puncak gunung.
Pada Gambar  7 terlihat  bahwa  material erupsi vulkanik dominan memiliki nilai reflektivitas maksimum antara 10-20 dBZ yang menyebar jauh dari lokasi gunung. Diatas titik pusat gunung (kotak merah)  dimana  reflektivitas  memiliki  kisaran  nilai antara 28-31 dBZ merupakan material small lapilli (kerikil kecil) yang mencapai ketinggian 4,5 km dari permukaan laut dan tersebar hingga jarak 0,5 km dari  titik  pusat  gunung.  Debu  vulkanik  halus dengan nilai reflektivitas maksimum lebih kecil dari 17  dBZ  berada  pada  ketinggian  yang  lebih  tinggi dan mencapai jarak 5,5 km dari titik pusat gunung sedangkan debu vulkanik yang lebih kasar dengan nilai reflektivitas maksimum lebih besar dari 17 dBZ hanya tersebar hingga jarak 3 km dari titik pusat gunung.

## Analisis Pergerakan Debu Vulkanik
Arah dan kecepatan pergerakan debu vulkanik pada  citra  radar  cuaca  umumnya  dapat  dilihat menggunakan  Produk Constant  Altitude  Position Plan Indicator (CAPPI V). Dimana produk CAPPI V akan  memfokuskan  citra  dalam  menangkap  arah dan  kecepatan  partikel  meteorologi  khususnya debu  vulkanik  pada  beberapa  ketinggian  yang diinginkan.  Dalam  kasus  ini  kami  akan menganalisis pergerakan debu vulkanik pada tiga level  ketinggian  yang  berbeda  yaitu  pada ketinggian 3 km, 5 km dan 7 km pada jam 12.10 UTC dan 15.00 UTC tanggal 28 Juni 2018.
Gambar 8. Analisis  pergerakan  debu  vulkanik  menggunakan  produk  CAPPI  V  pada  ketinggian  3  km  (atas),  5  km (tengah), dan 7 km (bawah) pukul 12.10 UTC (kiri) dan 15.00 UTC (kanan).
Berdasarkan Gambar  8, pada  ketinggian  3 km  jam  12.10  UTC  dan  15.00  UCT  tepat  diatas Gunung  Agung  terlihat  pergerakan  debu  vulkanik dengan warna biru muda yang berarti pergerakan debu vulkanik mendekati radar dengan kecepatan antara 2-5 m/s. Namun pada sebelah barat puncak Gunung  Agung  terlihat  juga  pergerakan  debu vulkanik dengan warna kuning orange yang berarti pergerakan  abu  vulkanik  menjauhi  radar  dengan kecepatan 0-3 m/s. Pada ketinggian 3 km terlihat adanya  pergerakan  partikel  lain  selain  debu vulkanik  yang  terletak  jauh  dari  Gunung  Agung dengan pergerakan sebagian besar menjauhi pusat radar. Pada ketinggian 5 km di jam 12.10 UTC dan 15.00  UTC  secara  umum  mempunyai  pola  yang sama,  dimana  terlihat  pergerakan  debu  vulkanik dengan  warna  kuning  orange  yang  berarti  debu vulkanik  bergerak  menjauhi  radar  dengan kecepatan 2-5 m/s. Pada ketinggian 7 km di  jam 12.10  dan  15.00  juga  tidak  terdapat  perbedaan yang  signifikan  5  km,  dimana  pergerakan  debu
vulkanik dengan warna kuning orange yang berarti debu  vulkanik  bergerak  menjauhi  radar  dengan kecepatan  2-5  m/s.  Citra  radar  dengan menggunakan  produk  CAPPI  V  menunjukkan semakin  bertambahnya  ketinggian  menjadikan semakin  berkurangnya echo selain echo debu vulkanik yang tampak.

## Analisis Citra Satelit Himawari-8
Menurut  BMKG  (2011),  identifikasi  sebaran debu vulkanik menggunakan citra satelit Himawari- 8  yang  diolah  dengan  aplikasi  SATAID  metode RGB.  Metode  RGB  adalah  menggabungkan  tiga kanal pada satelit Himawari-8 dengan split window dengan  komposisi  S1  (IR1-IR2)  sebagai  warna merah ( red ), S2 (IR4-IR1) sebagai warna ( green ), serta IR4 (malam hari) atau VS (siang hari) sebagai warna  biru  ( blue )  sehingga  akan  menampilkan warna  merah  muda  untuk  awan  debu  vulkanik.
Nilai  dari  (IR1-IR2)  akan  bernilai  negatif  jika ditampilkan pada menu contour line .
Gambar 9. Citra  RGB  satelit  Himawari-8  pukul  a) 12.10 UTC, b) 13.00 UTC, c) 14.20 UTC, d) 15.00 UTC
Pada Gambar  9 terdapat  2  waktu  yang berbeda  yaitu  pukul  13.00  UTC  dan  15.00  UTC dimana jam tersebut menunjukkan waktu kejadian erupsi Gunung Agung. Secara umum sebaran debu vulkanik  Gunung  Agung  dominan  mengarah  ke arah  barat  dan  barat  daya.  Sebaran  debu  makin meluas dan menjauhi pusat erupsi gunung. Profil angin  vertikal  yang  terdapat  di  lokasi  Gunung Agung (koordinat 8.24 LS, 115.36 BT) pukul 12.10 UTC  dapat  dilihat  pada Gambar  10 yang
menunjukkan  arah  dan  kecepatan  angin  per lapisan.  Pada  lapisan  permukaan  hingga  sekitar 900 mb angin bergerak dari tenggara, sementara itu lapisan 700 milibar angin bergerak dari timur ke barat. Angin bergerak dari timur laut ke arah barat daya pada lapisan 500 mb, pada lapisan diatas 500 mb  hingga  100  mb  pergerakan  angin  dominan mengarah ke barat hingga utara.
Gambar 10. Profil angin vertikal di wilayah Gunung Agung tanggal 28 Juni 2018
Analisis sebaran debu vulkanik berdasarkan data VAAC Darwin
Gambar 11 .   Informasi VAAC Darwin tanggal 28 Juni 2018 pukul 10.50 UTC (kiri atas), 16.50 UTC (kanan atas), 22.50 UTC (kiri bawah), dan 29 Juni 2018 pukul 04.50 UTC (kanan bawah). Daerah yang dikelilingi garis merupakan daerah sebaran debu vulkanik.
Berdasarkan Gambar 11 yang diperoleh dari informasi VAAC Darwin menunjukkan pola sebaran debu  vulkanik  erupsi  Gunung  Agung  tanggal  28 Juni  2018.  Informasi  dari  VAAC  Darwin  akan diupdate  sesegera  mungkin  tetapi  paling  lambat sekurang-kurangnya  6  jam.  VAAC  Darwin  akan memberikan  informasi  prakiraan  sebaran  debu vulkanik yang berbahaya bagi penerbangan per 6 jam. Pada pukul 10.50 UTC sebaran debu vulkanik mengarah  ke  arah  barat  dengan  kecepatan  10 knots  serta  ketinggian  dari  permukaan  hingga 23.000 feet . Pukul 16.50 UTC atau 6 jam kedepan setelah  pukul  10.50  UTC  arah  sebarah  debu vulkanik masih sama yaitu ke barat dan barat daya dengan  ketinggian  puncak  sebaran  masih  sama 23.000 feet (7  km)  tetapi  sebaran  debu  makin meluas  hingga  mencapai  wilayah  Jawa  Timur. Pukul 22.50 UTC tanggal 28 Juni 2018 dan tanggal 29 Juni 2018 pukul 04.50 UTC sebaran debu relatif masih  sama  mengarah  ke  barat  dan  barat  daya dengan ketinggian dari permukaan hingga 23.000 feet .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pola  sebaran echo yang  dihasilkan  dari material  vulkanik  menunjukkan  bahwa  nilai echo mempunyai  karakteristik  tersendiri  dan  berbeda dengan  karakteristik echo yang  dihasilkan  oleh awan  presipitasi.  Pola  reflektivitas  berbentuk seperti awan sel tunggal dengan nilai reflektivitas maksimum berada pada daerah pusat erupsi yang diakibatkan  oleh  jenis  material  vulkanik  relatif besar sehingga mempunyai massa yang berat dan akan  jatuh  disekitar  gunung,  sejalan  dengan pernyataan  Wardoyo  (2015b).  Semakin  jauh  dari lokasi  pusat  erupsi,  maka  nilai  reflektivitas maksimum echo juga  menurun  dengan  pola mengikuti sebaran debu vulkanik yang dipengaruhi oleh  arah  angin.  Hal  ini  dikarenakan  nilai echo reflektivitas maksimum mengikuti ukuran material debu  vulkanik  yang  semakin  kecil  dan  terbawa angin. Pada puncak letusan pertama yang dimulai pukul  11.00  mempunyai  nilai  reflektivitas maksimum sebesar 30-35 dBZ sedangkan puncak letusan kedua pukul 14.20 UTC sebesar 15-20 dBZ. Hal ini berarti puncak letusan pertama pukul 12.10 UTC  kekuatannya  lebih  kuat  daripada  puncak letusan kedua.
Melalui  VCUT  dapat  diketahui  karakteristik material  erupsi  secara  vertikal  beserta  ketinggian kolom  erupsi.  Menurut  Satriyabawa  &  Wardoyo (2016),  jika  dilihat  secara  vertikal,  material vulkanik yang memiliki nilai reflektivitas maksimum lebih  besar  berada  pada  ketinggian  yang  lebih rendah  dan  dekat  dengan  puncak  gunung, sedangkan  semakin  keatas  nilai  reflektivitas maksimumnya berkurang. Pola ini dapat diartikan sebagai  material  vulkanik  yang  berukuran  besar cenderung tidak tinggi dari pusat erupsi daripada
material  yang  lebih  kecil  dapat  mencapai ketinggian yang lebih tinggi. VCUT juga memberi informasi  kolom  ketinggian  erupsi  secara  objektif dan  baik  dibandingkan  pengamatan  visual  yang memiliki  banyak  keterbatasan  dan  hanya mengandalkan  estimasi.  Struktur  vertikal  pada ketinggian  terdapat  beberapa echo yang  hilang yang  disebabkan  oleh  resolusi  data  yang  kurang baik  serta  pengaruh  dari scanning strategi  yang digunakan.
Batas maksimum bawah nilai echo yang dapat ditangkap  oleh  radar  adalah  sebesar  5  dBZ  pada produk  CMAX,  sementara  pada  VCUT  dengan perubahan pallete nilainya tak kurang  dari  1 dBZ yang  dapat  diamati.  Radar  cuaca  dapat mengidentifikasi debu vulkanik dengan baik namun untuk  debu  vulkanik  halus  yang  mempunyai  nilai reflektivitas  negatif  tidak  dapat  teridentifikasi dengan baik. Menurut penelitian Wardoyo (2015b) nilai reflektivitas produk 3DVAD seharusnya radar cuaca dapat mendeteksi debu vulkanik hinga lebih kecil dari -10 dBZ. Penyebabnya adalah pada saat kejadian erupsi, radar Lombok menggunakan VCP 21  yang  yang  biasa  digunakan  untuk  mengamati awan presipitasi. Sedangkan untuk debu vulkanik yang  mempunyai  ukuran  partikel  kecil  diperlukan VCP  yang  lebih  sensitif  supaya  dapat  terdeteksi. Penyebab lain yaitu mode filtering yang diterapkan oleh  sistem  radar  cuaca  yang  digunakan  untuk menghilangkan echo yang berasal dari objek non meteorologi,  sehingga  memungkinkan  system radar  untuk  menghilangkan echo yang  bernilai sangat  kecil  karena  dianggap  tidak  signifikan. Dilihat  dari  prinsipnya,  radar  cuaca single polarization belum  dapat  melakukan  klasifikasi terhadap  jenis  partikel-partikel  yang  terdapat  di atmosfer (Setyawan & Putri, 2018). Radar ini hanya mampu  mendeteksi  objek  dengan  menggunakan nilai  reflektivitas  (Z)  yang  dipantulkan  sehingga radar tidak mampu memisahkan antara echo yang dihasilkan oleh presipitasi dengan debu vulkanik.
Berdasarkan  citra  Himawari-8  metode  RGB untuk erupsi Gunung Agung tanggal 28 Juni 2018 mendapatkan hasil yang baik. Pada saat kejadian erupsi  kondisi  perawanan  juga  sedikit  di  sekitar lokasi  sehingga  sebaran  debu  vulkanik  dapat terlihat dengan baik. Namun  citra satelit memiliki kekurangan  yaitu  tidak  bisa  mengidentifikasi ketinggian debu vulkanik. Profil angin vertikal yang ditampilkan  pada  produk  satelit  memberikan gambaran arah sebaran debu vulkanik per lapisan sehingga  dapat  digunakan  untuk  memprakirakan sebaran  debu  vulkanik  dengan  akurat.  Untuk ketinggian  kolom  erupsi,  informasi  VAAC  Darwin mempunyai kesamaan dengan radar.
Analisis  pergerakan  debu  vulkanik  dapat dilakukan  dengan  menggunakan  produk radial velocity pada  radar  cuaca.  Pada  kasus  erupsi Gunung Agung, radar dapat membaca pergerakan arah  dan  kecepatan  debu  vulkanik  dengan  baik
sesuai  dengan  level  ketinggian  yang  telah ditentukan.  Informasi  arah  pergerakan  dan kecepatan  debu  vulkanik  ini  nantinya  dapat digunakan untuk memprediksi kapan dan dimana debu  vulkanik  akan  tiba  di  suatu  lokasi  tertentu sehingga  akan  sangat  bermanfaat  untuk mengetahui  informasi  secepat  dan  seakurat mungkin.  Namun,  pergerakan  ini  terbatas  hanya pada  material  debu  vulkanik  yang  terbaca  oleh radar.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  analisis  dan  pembahasan yang telah dilakukan, Radar Cuaca C-Band Single Polarization mampu memberikan informasi terkait pola  sebaran,  ketinggian  erupsi,  karakteristik material  vulkanik  dengan  baik  secara  real  time menggunakan Produk MAX/CMAX. Secara horizontal  dan  vertikal,  semakin  menjauhi  titik erupsi maka nilai reflektivitas maksimum semakin menurun.  Ketinggian  erupsi  Gunung  Agung mencapai  ketinggian  7,5  km  dengan  nilai reflektivitas  maksimum  mencapai  30-35  dBZ. Penggunaan VCP 21 kurang cocok digunakan untuk mendeteksi  debu  vulkanik  karena  kurang  sensitif terhadap  partikel  debu  yang  kecil  terutama  yang mempunyai nilai reflektivitas maksimum negatif.
Radar  juga  mampu  memberikan  informasi arah sebaran debu vulkanik yang lebih detail sesuai dengan ketinggian yang diinginkan. Debu vulkanik Gunung  Agung  menyebar  dominan ke arah barat dan  barat  daya.  Dengan  membandingkan  trayek sebaran debu vulkanik antara produk radar dengan citra satelit maka dapat diketahui arah dan sebaran debu  vulkanik  sebenarnya  dimana  informasi tersebut  sangat  bermanfaat  untuk  kepentingan publik maupun penerbangan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  penulis  sampaikan kepada dosen  kami, Imma Redha  Nugraheni dan bapak  Gumilang  Deranadyan  (Pusat  Citra  Radar BMKG)  karna  telah  bersedia  membimbing  dan menyediakan data radar cuaca sehingga penelitian ini  dapat  terlaksana.  Penulis  juga  mengucapkan terima  kasih  kepada  semua  pihak  yang  telah membantu proses penelitian ini hingga selesai.

## DAFTAR PUSTAKA
BMKG. (2011). Pedoman Operasional Pengolahan Satelit Cuaca.  Jakarta:  Pusat  Meteorologi  Publik  Deputi Bidang Meteorologi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika.
BOM.  (2018).  Darwin  Volcanic  Ash  Advisory  Centre. Bureau of Meteorology. Retrieved from
http://www.bom.gov.au/info/vaac/. Condie,  K.  C.  (1997). Plate  Tectonics  and  Crustal
Evolution (4th Oxford). https://doi.org/https://doi.org/10.1016/B978- 075063386-4/50000-8
Hall,  R.  (2002).  Cenozoic  geological  and  plate  tectonic evolution of SE Asia and the SW Pacific: Computer- based  reconstructions,  model  and  animations. Journal of Asian Earth Sciences, 20(4), 353 – 431.
https://doi.org/10.1016/S1367-9120(01)00069-4 Heriwaseso, A. (2009). Model Prakiraan Penyebaran Dan Ketebalan Abu Vulkanik Akibat Letusan Gunungapi,  (Studi  Kasus  Di  G.  Galunggung,  G. Merapi Dan G. Tambora). Jurnal Vulkanologi Dan Bencana Geologi, 4(3), 1 – 9.
Marzano, F. S., Barbieri, S., Ferrauto, G., Vulpiani, G., & Rose, W. I. (2006). Can we use weather radar to retrieve volcanic ash eruption clouds? A model and experimental analysis. Proceedings of ERAD 2006,
1 – 4. Pratomo,  I.  (2014).  Klasifikasi  gunung  api  aktif
Indonesia,  studi  kasus  dari  beberapa  letusan gunung api dalam sejarah. Indonesian Journal on Geoscience, 1(4), 209 – 227. https://doi.org/10.17014/ijog.vol1no4.20065
Prima, E. C., Eliyawati, Halimatul, S. H., Nugraha, I., & Rusyati,  L.  (2018). Pendalaman  Materi  Bumi, Mitigasi  Bencana,  Antariksa,  Pemanasan  Global, dan  Teknologi  Ramah  Lingkungan.  Direktorat Pembelajaran, Dit Belmawa, Kemenristekdikti RI.
Satriyabawa, I. K. M., & Wardoyo, E. (2016). Identifikasi Debu Vulkanik dan Ketingian Erupsi Menggunakan Citra  Radar  Sebagai  Data  Input  Model  Hysplit (Studi  Kasus  Letusan  Gunung  Sangeang  Api Tanggal  30  Mei  2014). Jurnal  Meteorologi Klimatologi Dan Geofisika.
SELEX  Sistemi  Integrati.  (2009).  Instruction  Manual Rainbow®  5 – Products  &  Algorithms.  In SELEX Sistemi Integrati GmbH.
Setyawan, T., & Putri, R. J. A. (2018). Penggunaan Radar Cuaca  untuk  Mengidentifikasi  Sebaran  Debu Vulkanik  (Studi  Kasus  Letusan  Gunung  Sinabung 10  Januari  2014). Prosiding  PIT  Ke-5  Riset Kebencanaan IABI., 500 – 513.
Ummah, K., Darmawan, D., & Nugroho, B. W. (2018).
Interpretasi Bawah Permukaan Daerah Manifestasi Panas Bumi Tinatar-Karangrejo Kabupaten Pacitan Berdasarkan  Pemodelan  3D  Metode  Geomagnet. Jurnal  Pendidikan  Matematika  Dan  Sains,  451 – 458.
Wardoyo, E. (2013). Detecting Volcanic Ash with C-Band Weather  Radar  (Case  Study  Eruption  of  Mount Lokon  December  6,  2012). 1st Asian  Conference on Radar Meteorology,Jeju Island, South Korea.
Wardoyo, E. (2015a). Radar Meteorologi.
Wardoyo,  E.  (2015b).  The  Capability  of  Single Polarization C-Band Radar to detect Volcanic Ash (some  cases  of  Volcanic  Eruption  in  Indonesia). 37th  Conference  on  Radar  Meteorology, Oklahoma, U.S., 2015.

## Halaman ini sengaja kami kosongkan