## S I L I T E K
ISSN 2808-5825 (Online)
Jurnal Teknik Vol. 01 No.02 April 2022 Page : 111-120

## PEMANFAATAN DATA CITRA SATELIT HIMAWARI-8 UNTUK MENGANALISIS  KEJADIAN HUJAN ES DAN KEJADIAN ANGIN PUTING BELIUNG (STUDI KASUS : JANGKAT, KABUPATEN MERANGIN DAN BENCAH, KABUPATEN BANGKA SELATAN)
M Jodi Pratama 1 *, Aditya Mulya 2
1 * Program Studi Meteorologi Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika,
m.jodi.pratama@stmkg.ac.id
2 Program Studi Meteorologi Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

## ABSTRAK
Meningkatnya  bencana  hidrometerologi  dari  tahun  ke  tahun  di  wilayah  Indonesia,  telah  memberikan  dampak yang substansial bagi masyarakat baik secara materi maupun immateri seperti kejadian hujan es di Kabupaten Merangin, Jambi pada tanggal 15 September 2021 dan kejadian puting beliung di Kabupaten Bangka Selatan, Bangka  Belitung  pada  tanggal  7  Desember  2021  yang  telah  mengakibatkan  banyak  kerugian,  baik  kerugian dalam  bentuk  rumah  rusak  maupun  dalam  bentuk  kerusakan  lahan  pertanian  di  wilayah  tersebut.  Melalui penelitan ini bertujuan untuk mengidentifikasi kondisi perawanan dan mengetahui aktivitas pertumbuhan awan konvektif  pada saat  hujan es  dan  angin  puting  beliung  dengan      memanfaatkan  data  penginderaan jauh satelit Himawari-8 yang di proses menggunakan aplikasi SATAID. Dari hasil pengolahan data citra Himawari-8. Pada kejadian  hujan  es  di  wilayah  kabupaten  Jangkat,  15  September  2021  aktivitas  kondisi  perawanan  di  daerah penelitian cenderung di dominasi oleh awan konvektif berjenis cumulonimbus dan pada saat kejadian hujan es terdektesi  terjadi  penurunan  secara  drastis  suhu  puncak  awan  mencapai  80˚C  sedangkan  pada  saat  kejadian angin  puting  beliung  diwilayah  kabupaten  Bangka  Selatan,      7  Desember  2021  didektesi      terdapat  awan cumulonimbus      yang      berinisiasi     menjadi  awan    cumulonimbus      multisel  yang  selanjutnya  teridentifikasi membentuk sistem MCC dengan durasi 8 jam.
Kata kunci : hujan es, puting beliung, hidrometeorologi, SATAID,MCC
@2021 Penerbit : Fakultas Teknik Universitas Pasifik Morotai

## 1 PENDAHULUAN
Meningkatnya bencana hidrometerologi dari tahun ke tahun di wilayah Indonesia, dipengaruhi oleh faktor cuaca maupun  dinamika  cuaca  dan  telah  memberikan  dampak  yang  substansial  bagi  masyarakat  dan  menimbulkan banyak kerugian materi maupun immateri seperti kejadian hujan es di Kabupaten Merangin, Jambi pada tanggal 15 September 2021 dan kejadian puting beliung di Kabupaten Bangka Selatan, Bangka Belitung pada tanggal 7 Desember 2021 yang telah mengakibatkan banyak kerugian, baik kerugian dalam bentuk rumah rusak maupun
dalam bentuk kerusakan lahan pertanian di wilayah tersebut. Tingginya potensi bencana   hidrometeorologi   ini tidak   lepas  dari  letak  geografis,  kondisi  topografi  serta  faktor  keberadaan   Indonesia  yang  berada  di  sekitar Khatulistiwa sehingga memiliki keadaan dinamika atmosfer yang rumit dan beragam di setiap wilayahnya.
Bedasarkan  Peraturan  Kepala  BMKG  Tahun  2010  Nomor  9  menyebutkann  bahwa  hujan  es  dan  angin  puting beliung termasuk dalam jenis cuaca ekstrim dan harus diantisipasi karena dapat terjadi dalam waktu yang tidak dapat  ditentukan.  Fenomena  kejadian  hujan  es  dan  angin  puting  beliung  umumnya  terjadi  dalam  skala  lokal sehingga pengaplikasian data pengamatan radiosonde dan data citra satelit Himawari-8 dapat digunakan untuk menganalisis  kejadian  tersebut.  Disebabkan  alasan  tersebut,  dalam  studi  kasus  ini,  analisis  kondisi  atmosfer sebelum dan pada saat kejadian cuaca ekstrim dapat dijadikan acuan dalam memberikan antisipasi awal kepada masyarakat sehingga dapat mengurangi kerugian materi maupun jatuhnya korban.
Kejadian hujan es umumnya terjadi di ketinggian freezing level yang minimum,   dimana partikel   es   tersebut akan   mengalami   proses   pelelehan   dan   gesekan   dengan   partikel   udara,   yang terjadi dalam waktu singkat ketika melalui freezing level dilapisan  ketinggian  yang  cukup  rendah  sehingga  ketika  mencapai  permukaan bumi,   wujudnya  masih berupa   batuan   es   atau hailstone (Ali,  2015).  Selain hujan es, angin  puting beliung juga  dibahas  dalam  penelitian  ini.  Angin  puting  beliung  merupakan  gerakan  horizontal  Pergerakan  udara menuju massa udara yang kurang rapat, terjadi dikarenakan perbedaan tekanan udara antara kedua massa udara tersebut Angin puting beliung terjadi dalam waktu yang relatif singkat, hingga 5 menit dengan kecepatan angin sekitar 30-40 knot. (Byers, 1974).
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk  mengidentifikasi  kondisi  perawanan  dan  mengetahui  aktivitas pertumbuhan  awan  konvektif  pada  saat  hujan  es  di  kabupaten  Merangin,  Jambi,  pada  tanggal  15  September 2021  dan  kejadian  puting  beliung  di  Kabupaten  Bangka  Selatan,  Bangka  Belitung  pada  tanggal  7  Desember 2021 .

## 2 METODE PENELITIAN

## 2.1 Lokasi Penelitian
Pada p e n e l i t i a n  ini dilakukan dua studi kasus cuaca ekstrim di Indonesia, yaitu pada tanggal  15 September 2021,  terdapat  kejadian  hujan  es  di  Kabupaten  Merangin,  sebuah  kabupaten  yang  terletak      secara astronomis  pada 101°32’11”– 102°50’00” Bujur  Timur dan antara 1°28’23” – 1°52’00” Lintang Selatan.
Pada  tanggal  7  Desember  2021,  terdapat  kejadian  puting  beliung  di  Kabupaten  Bangka  Selatan,  sebuah k a b u p a t e n   yang  terletak    secara  astronomis  pada  107°14’31”–  105°53’09”  Bujur    Timur  dan  antara 2°26’27” –3°5’56” Lintang Selatan.
Gambar 2. Lokasi penelitian kedua (Bencah, Kabupaten Bangka Selatan)

## 2.2 Data Penelitian
Data  yang  digunakan  untuk  menganalisis  pada  penelitian  di  studi  kasus  pertama  menggunakan  data  satelit h i m a w a r i -8 berupa kanal 13 (IR1),  kanal 15 (IR2) dan kanal 8 (IR3) yang akan di aplikasikan pada metode CCO serta kanal 3 (0,6 µm), 5 (1,6 µm), 7 (3,7 µm), 8 (6,2 µm), 10 (7,3 µm), 13 (10,4 µm), dan 15 (12,4 µm) yang akan di aplikasikan pada metode RGB-CS, semua data diperoleh dari ftp://satelit.bmkg.go.id

## 2.3 Metode Penelitan
Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  pengolahan  data  citra  satelit  Himawari-8  kanal    IR- Enhanced    tanggal    07 Desember 2021 melalui aplikasi GrAds hal digunakan untuk menampilkan pergerakan dan mengetahui kondisi awan pada saat kejadian. Selanjutnya, untuk melihat perbedaan antara awan konvektif berjenis cumulonimbus dengan  awan  cirrus  tipis  bisa  menggunak  metode Split  windows atau  disebut  juga dengan  metode  CCO( Convective  Cloud  Overlays )  yang  dimana  metode  ini  dibuat  dengan  cara  memanfaatkan dua  kanal  dengan  spektrum  panjang  gelombang  yang  berbeda.  Selain  itu  digunakan  juga  metode  RGB- Day Convetive Storm yaitu sebuah  metode yang digunakan  untuk mengidentifikasi proses  konveksi  dengan  updraft yang  kuat  dan  kandungan  partikel  es,  dengan  pengaturan  yang  digunakan  Red  (VIS7.3-6.2  µm),  Green (NIR10.9-3.9  µm),  Blue  (IR0.64-1.6  µm)  (JMA,  2015).  Sebagai  tambahan  akan              dilakukan  identifikasi karakteristik  MCC  untuk  melihat  ada  atau  tidaknya  pengaruh  dari    MCC  terhadap  dua  kejadian  bencana Hidrometeorologi ini.

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Kejadian Hujan Es di Jangkat, Kabupaten Merangin

## Analisis kanal IR-Enhanced
Melalui  pemrosesan  data  citra  Himawari-8  menggunakan  aplikasi  GrAds  seperti   yang   ditampilkan   pada Gambar  1,  pada  jam  05.00  dan  06.00  UTC  belum  terlihat  adanya  pertumbuhan  awan  konvektif  di  daerah
Merangin. Namun, pada jam 07.00 UTC terdapat pertumbuhan    awan konvektif dapat    dilihat    pada    gambar yang   ditandai dengan  lingkaran  kuning.  Pembentukan  awan konvektif  mulai  menutupi    wilayah penelitian pada   pukul   08.00-09.00UTC,   kemudian  terus   mengalami  perkembangan   karena   proses   konveksi   yang besar yang ditandai dengan penurunan suhu puncak awan hingga -80°C  hampir  di  sebagian  lokasi penelitian. Pada pukul 12.00 UTC, sebaran awan   konvektif   mulai   hilang   dan   menyebar.
Gambar 3. Citra Satelit di daerah Merangin pada tanggal 15 September 2021
Analisis Metode CCO
Berdasarkan  pemrosesan  menggunakan  data  citra  satelit  Himawari-8  di  aplikasi  GrAds  dengan  Split  windows didapatkan  hasil  bahwa  pada  jam  06.00  UTC  belum  menunjukan  adanya  aktivitas  konvektif  di  wilayah Merangin.  Selanjutnya  dapat  terlihat  pada  jam  07.00  UTC  terlihat  mulai  adanya  pertumbuhan  awan Cumulonimbus   ditandai   dengan   merah   menyala.   Perkembangan   awan-awan   konvektif   yaitu   awan Cumulonimbus  mulai  mengalami  fase  puncak  pada  jam  08.00  UTC,  hal  terlihat  dengan  semakin  menebalnya daerah  yang  ditutupi  dengan  warna  merah.  Awan-awan  konvektif  ini  semakin  menyebar  dan  bertambah  pada jam  09.00  UTC.  Sehingga  dapat  terlihat  kalau  hasil  pemrosesan  menggunakan  metode  CCO  memiliki kesesuaian dengan kejadian Hujan es di wilayah Jangkat,Merangin pada tanggal 15 September 2021.

## Analisis RGB Day Convetive Storm
Gambar 5. Citra RGB-Day Convective Storm didaerah Merangin pada tanggal 15 September 2021
Dari  hasil  pemrosesan  dengan  menggunakan  RGB-Day  Convective  Storm  dapat  dianalisis  bahwa  wilayah Kabupaten  Merangin   pada   pukul   06.00   UTC  masih   menunjukkan   awan-awan   rendah   yang  tebal  dan mengandung es besar yang ditunjukan pada daerah yang bewarna merah. Tetapi pada pukul 07.00 UTC, terlihat di  wilayah  Merangin perkembangan  awan-awan  rendah  yang bersifat  konvektif tadi telah  berubah  menjadi sel awan konvektif yang berkembang dan membentang di sepanjang bagian timur daerah Jambi dan Bengkulu yang tentunya  mengandung  partikel-partikel  es  serta  mengindikasikan  keadaan  inilah  yang  menyebabkan  kejadian hujan es di wilayah Merangin pada tanggal 15 September 2021. Selanjutnya pada pukul 08.00 dan 09.00 UTC, sel awan konvektif  semakin  membentuk dan bergabung  menjadi awan konvektif  multi-sel  dengan  membentuk seperti  lengkungan  kumpulan  awan  konvektif.  Selain  itu,  dapat  dilihat  warna  kuning  yang  meliputi  wilayah
penelitian  sebagai  sebuah  tanda  bahwa  telah  terjadi  konveksi  dengan  updraft  yang  kuat  di  atas  wilayah Merangin.

## 3.2 Kejadian Puting Beliung di Bencah, Kabupaten Bangka Selatan

## Analisis kanal IR-Enhanced
Gambar 6. Citra Satelit di daerah Merangin pada tanggal 15 September 2021
Pengolahan  data  citra  Himawari-8  menggunakan  aplikasi  GrAds,  menampilkan  hasil  bahwa  terdapat perkembangan aktivitas awan-awan konvektif   yang lumayan kuat dan besar pada tanggal 07 Desember 2021 yang  menutupi  wilayah  Kepulauan  Bangka  Belitung serta  didektesi  terdapat   fenomena  MCC.  Seperti  yang ditampilkan  oleh  gambar  6  bahwa  pada  pukul   02.00UTC  terdektesi  kumpulan  awan-awan  konvektif  yang menyatu dan membentuk satu inti, hal ini menandai bahwa terjadi perkembangan dan pertumbuhan MCC   di sekitar        Kepulauan  Bangka  Belitung,  pertumbuhan        awan  dapat        dilihat  dari  hasil  citra  satelit  yang ditandai dengan   lingkaran   kuning.  Pembentukan   awan  konvektif    mulai   memasuki  fase  matang  pada pukul  04.00-  05.00UTC  yang  ditandai  dengan  penurunan  suhu  puncak  awan  dari    -80  hingga  -100˚C dan  sebaran  awan konvektif yang melingkupi wilayah penelitian. Pada pukul 08.00-10.00UTC, sebaran awan konvektif      mulai  berpecah        mendekati    Pulau    semenanjung    wilayah    Malaysia    yang    menandakan terjadinya  fase  punah  atau meluruh.
Analisis Metode CCO
Gambar 7. Sebaran awan konvektif di daerah Bangka Selatan  pada tanggal 15 September 2021
Berdasarkan    hasil    pemrosesan    menggunakan    metode    CCO,    dapat    dianalisis    bahwa    perkembangan awan  konvektif  di  wilayah  Bangka  Selatan  telah  tertutupi  oleh  awan  konvektif  pada  pukul  05.00  UTC, walau  pada  jam  04.00  UTC  telah  terjadi  aktifitas  konvektif  cukup  besar  di  sekitar  wilayah  Kepulauan Bangka.  Selanjutnya  pada  jam  06.00  UTC  dan  07.00  UTC  persebaran  awan  konvektif  makin  menyebar secara  keseluruhan  dan  menutupi  wilayah  Kepulauan  Bangka.  Sehingga  dengan    menggunakan    metode CCO  teruji  benar  memiliki  kesesuaian  dengan  faktor  terjadinya  pertumbuhan  awan  konvektif  saat terjadinya  Angin  puting  beliung  di wilayah Bencah, Bangka Belitung.
Analisis RGB Day Convetive Storm
Gambar  8.  Citra  RGB-Day  Convective  Storm  diwilayah  Bangka  Selatan  pada  tanggal  15  September  2021
Berdasarkan   Gambar  8  dapat  dianalisis  bahwa  wilayah  laut  kepulaun  bangka  pada  pukul  03.10  UTC  telah menunjukkan  aktifitas  yang  lumayan  besar  dari  awan-awan  yang  bersifat  konvektif.  Kemudian  pada  pukul 04.00
UTC,  pergerakan  awan  konvektif  terlihat  menuju  ke  wilayah  Kepulauan  Bangka  terutama  di  area  wilayah penelitian  yaitu  Bangka  Selatan  dengan  ditandai  daerah  yang  berwarna  merah  yg  berarti  mengindikasikan deep precipitating cloud with large ice particle atau awan presipitasi tebal yang mengandung es besar, awan- awan  tersebut  seperti  cumulunimbus  atau  cumulus  congestus.  Selanjutnya  awan  cumulonimbus  mulai menutupi wilayah  Bangka  Selatan  pada  pukul  5.00  UTC  dan diindikasikan  pada  saat ini telah terjadi  proses konveksi dengan updraft yang besar, hal ini ditandai oleh persebaran warna kuning yang semakin  meluas di wilayah  tersebut.  Serta  keadaan  ini  memiliki  kesesuaian  dengan  waktu  terjadinya    kejadian  hujan  lebat  dan angin  puting  beliung  di  daerah  Bencah,  Bangka  Selatan  pada  tanggal  7  Desember  2021.  Keadaan  awan konvektif dengan arus naik (updraft) ini semakin menyebar secara keseluruhan diwilayah Kepulauan Bangka Belitung dan bertahan hingga  pukul  06.00  UTC.

## Analisis

## MCC
Tabel 1. Hasil pemrosesan data citra satelit Himawari-8dengan MATLAB pada MCC 07 Desember 2021
Melalui  hasil  pemrosesan  dari  aplikasi  MATLAB  yang  digunakan  untuk  mendektesi  dan  mengindetifikasi karakteristik  fenomena  Mesoscale  Convective  Complex  (MCC)  di  wilayah  Kepulauan  Bangka  Belitung  pada tanggal  7  Desember  2021.  Didapatkan  hasil,  bahwa  Kejadian  MCC  mulai  mengalami  pertumbuhan  pada  jam 2.00UTC  seperti  yang  tertampil  pada  tabel,  hal  ini  ditandai  dengan  baris  kuning  yang  terdapat  hasil  luasan  inti 74.389km2, luasan selimut 168.388km2, dan eksentrisitas sebesar 0.98, keadaan hal ini telah sesuai dengan kriteria MCC.  Pada  jam  berikutnya  yaitu  pada  jam  3.00  UTC  dan  04.00UTC,  perkembangan  MCC  semakin  meningkat dan memasuki fase puncak pada jam 05.00 UTC yang ditandai baris merah dengan luasan inti 151.770km2,  luasan selimut  238.721km2,  dan  eksentrisitas  sebesar  0.87.  Keadaan  fenomena  MCC  tetap bertahan hingga masa punahnya  pada  jam  9.30  UTC  yang  ditandai  baris  bewarna  hijau,  hal  tedektesi  dari  penurunan  nilai  luasan  inti MCC, luasan selimut MCC serta eksentrisitas. Mengikut hasil dari pemrosesan MCC, dapat terlihat bahwa hasil
pengolahan  ini  memiliki  kesesuaian  dengan  output  metode  RGB  dan  metode  CCO  dimana  aktivitas  persebaran awan konvektif terdektesi sangat besar dan meluas di Kepulauan Bangka Belitung dan sekitarnya.

## 4 KESIMPULAN
1. Pada  kejadian  hujan  es  di  wilayah  kabupaten  Jangkat,  15  September  2021.  Berdasarkan  hasil pengolahan data citra Himawari-8 kanal IR, menampilkan penurunan secara drastis suhu puncak awan pada  saat  kejadian,  hal  ini  ditandai  dengan  suhu  puncak  awan  mencapai  -80˚C  pada  jam 08.00UTC  yang  mengindikasikan  terjadi  perkembangan  awan  konvektif  yang  masif.  Selain  itu, aktivitas kondisi perawanan di daerah penelitian cenderung di dominasi oleh awan konvektif berjenis cumulonimbus,  hal  ini  dapat  di  tinjau  dari  hasil  analisis  pengolahan  data  citra  Himawari-8  dengan menggunakan metode CCO   bahwa   terdapat   tutupan   persebaran   awan   cumulonimbus   pada   saat kejadiaan  yaitu  jam  08.00UTC  yang  didukung  juga  oleh  hasil  pengolahan  menggunakan  metode RGB-DYC  bahwa  pada jam 08.00UTC terdapat persebaran awan yang mengandung partikel-partikel es.
2. Melalui  hasil  pengolahan  dari  data  citra  Himawari-8  pada  7  Desember  2021  diwilayah Kepulauan  Bangka  Belitung,  didektesi  bahwa  MCC  yang  telah    menyebabkan  badai  dan  angin puting  beliung  diwilayah  penelitian.  Fenomena  MCC  mulai  teridentifikasi  pada  pukul  02.00  hingga mengalami  masa  meluruh  pada pukul  09.00  UTC, fenomena  MCC di  picu  oleh  aktivitas  awan-awan konvektif dan pertumbuhan elemen awan konvektif yang kuat sehingga membentuk sistem MCC.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Roca, R., T Fiolleau, and D Bouniol, 2017 A Simple Model of the Life Cycle of Mesoscale Convective Systems Cloud Shield in the Tropics. J. Climate. doi:10.1175/JCLI-D-16-0556.1.
[2]  Hastuti,  dkk.  (2016).  Pemantauan  Sebaran  Awan  Konvektif  Menggunakan  Metode  Cloud  Convective Overlays  dan  Red  Green  Blue  Convective  Storms  pada  Satelit  Himawari-8(Studi  Kasus:  Hujan Ekstrim Bima 21 Desember 2016 ).
[3] Maddox R A. 1980. Mesoscale Convective   Complexes American Meteorological    Society,  vol.61, pp 1374-1387.
[4] BMKG. 2010. Peraturan Kepala Badan Meteorologi Klimatologi dan Geoﬁsika Nomor: KEP.009 Tahun 2010    tentang    Prosedur    Standar    Operasional  Pelaksanaan    Peringatan    Dini,    Pelaporan, dan Desiminasi Informasi Cuaca Ekstrim. BMKG. Jakarta.
[5] R.  W.  Saragih,  “Identifikasi  Karakteristik   Mesoscale  Convective  Complex  (MCC)  di  Wilayah  Tual: Studi  Kasus    Hujan    Lebat    18    Januari    2019,”    POSITRON,    vol.    9,    no.    1,    p.    27, May 2019,doi:10.26418/positron.v9i1.32747.
[6]  Fadholi A 2012 Analisa Kondisi Atmosfer Pada Kejadian Hujan Es (Hail) 01 1216-74.
[7] Qordowi, W. 2018. Analisis Kondisi Atmosfer Terkait Kejadian Banjir menggunakan Data Radiosonde Dan  Citra  Satelit  Himawari-8  (Studi  Kasus  :  Sungailiat,  Kabupaten  Bangka  Tanggal  12  Februari 2018), Prosiding SNFA (Seminar Nasional Fisika dan Aplikasinya) 2018.