Evaluasi Spasial Estimasi Curah Hujan pada Radar Cuaca Menggunakan Metode Z-R Marshall-Palmer di Wilayah Jawa Barat

https://doi.org/10.5614/joki.2024.16.1.4

Penulis

  • Naufal Ananda (1) Program Studi Magister Instrumentasi dan Kontrol, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung (2)Balai Besar Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah II, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
  • Faqihza Mukhlish Kelompok Keahlian Fisika Teknik, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung
  • Haryas Subyantara Wicaksana (1) Program Studi Magister Instrumentasi dan Kontrol, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung (2)Balai Besar Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Wilayah II, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika
  • Irvan Budiawan Program Doktor Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Bandung

Kata Kunci:

Curah Hujan, Radar Cuaca, Reflektivitas, Z-R Marshall-Palmer

Abstrak

Curah hujan merupakan salah satu parameter cuaca yang berpengaruh terhadap berbagai sektor. Intensitas curah hujan tinggi dapat memicu terjadinya bencana hidrometeorologi sehingga data pengamatan curah hujan sangat penting untuk memantau kondisi curah hujan di suatu wilayah. Peralatan curah hujan otomatis merupakan instrumen mengukur curah hujan di suatu titik pengamatan, namun peralatan tersebut memiliki cakupan yang cukup rendah dan belum menjangkau seluruh wilayah. Radar cuaca merupakan salah satu instrumen penginderaan jauh yang mampu mengestimasi curah hujan secara spasial. Output data pengamatan radar cuaca dapat dijadikan estimasi curah hujan menggunakan metode pendekatan Z-R Marshall-Palmer. Penerapan metode tersebut dapat menjadi alternatif untuk wilayah yang belum memiliki peralatan pengamatan curah hujan. Namun, estimasi tersebut perlu dievaluasi sehingga dapat meningkatkan perfoma akurasi nilai estimasi tersebut. Berdasarkan evaluasi yang telah dilakukan, koefisien determinan tertinggi sebesar 0,92 dan terendah sebesar 0,67. Nilai RMSE terendah sebesar 2.40 dan tertinggi sebesar 6.76, nilai ME tertinggi sebesar 16.59 dan terendah 5.93, bias tertinggi sebesar 12,90 dan terendah 5.30. Hasil studi menunjukkan radar cuaca dapat beroperasi sesuai spesifikasi jarak maksimal pengamatan hingga 220 KM, namun semakin jauh jarak pengamatan terhadap suatu titik, mempengaruhi performa akurasi estimasi curah hujan.

Referensi

J. A. Marengo, P. I. Camarinha, L. M. Alves, F. Diniz, dan R. A. Betts, “Extreme Rainfall and Hydro-Geo-Meteorological Disaster Risk in 1.5, 2.0, and 4.0°C Global Warming Scenarios: An Analysis for Brazil,” Frontiers in Climate, 3, 2021. https://doi.org/10.3389/fclim.2021.610433.

M. Yang, Y. Mou, Y. Meng, S. Liu, C. Peng, dan X. Zhou, “Modeling The Effects of Precipitation and Temperature Patterns on Agricultural Drought in China from 1949 to 2015,” Science of The Total Environment, 711, 135139. 2020. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135139.

H. Sri Naryanto, F. Prawiradisastra, R. Ardiyanto, dan W. Hidayat, “Analisis Pasca Bencana Tanah Longsor 1 Januari 2020 dan Evaluasi Penataan Kawasan di Kecamatan Sukajaya, Kabupaten Bogor” Jurnal Geografi Gea, 20(2), 197–213, 2020. https://doi.org/10.17509/gea.v20i2.24232.

S. Zheng, C. Han, J. Huo, W. Cai, Y. Zhang, P. Li, G. Zhang, B. Ji, J. Zhou, “Research on Rainfall Monitoring Based on E-Band Millimeter Wave Link in East China.”. 1;21(5):1670, Mar 2021. doi: 10.3390/s21051670. PMID: 33804316; PMCID: PMC7957804.

J. Qiu, B. Wang, dan C. Zhou, ”Forecasting Stock Prices with Long-Short Term Memory Neural Network Based on Attention Mechanism,” PLoS ONE, 15(1), 2020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227222.

Q. Qiu, J. Liu, J. Tian, Y. Jiao, C. Li, W. Wang, dan F. Yu, “Evaluation of The Radar QPE and Rain Gauge Data Merging Methods in Northern China.” Remote Sensing, 12(3), 2020. https://doi.org/10.3390/rs12030363.

N. Ananda, H. Hartanto, dan D. Kurniadi, “Preliminary Evaluation of Weather Radar Rainfall Estimation in Bandung City,” 8th International Conference on Instrumentation, Control, and Automation (ICA), IEEE, 76–80, 2023. https://doi.org/10.1109/ICA58538.2023.10273091.

R. B. Sharif, E. H. Habib, dan M. ElSaadani, “Evaluation of Radar-Rainfall Products Over Coastal Louisiana,” Remote Sensing, 12(9), 1477, 2020. https://doi.org/10.3390/rs12091477.

A. Kosasih, H. Hartono, dan R. H. Jatmiko, “Pengaruh Koreksi Atenuasi Radar Cuaca terhadap Perhitungan Estimasi Curah Hujan di Jawa Timur.” Jurnal Teknosains, 10(2), 111, 2021. https://doi.org/10.22146/teknosains.53452.

L. Ardiyanto, A. M. Hanif, M. Alfaridzi, S. Ariwibowo, E. Wardoyo, dan I. R. Nugraheni, “Estimasi Curah Hujan Radar Cuaca dengan Hubungan Z-R Berbeda pada Tipe Awan Hujan Konvektif dan Stratiform di Lampung.” Prosiding SNFA (Seminar Nasional Fisika Dan Aplikasinya), 4, 51, 2019. https://doi.org/10.20961/prosidingsnfa.v4i0.35912.

A. Ali, I. H. Umam, H. Leijnse, dan U. Sa’adah, “Preliminary Study of A Radio Frequency Interference Filter for Non-Polarimetric C-Band Weather Radar in Indonesia (Case Study: Tangerang Weather Radar),” International Journal of Remote Sensing and Earth Sciences, 18(2), 189–202 ,2021. https://doi.org/10.30536/j.ijreses.2021.v18.a3727.

B. H. K. Tjasyono, “Variasi Iklim Musiman dan Non Musiman di Indonesia.” Prosiding Lokakarya Meteorologi Geofisika dan Klimatologi untuk Media dan Pengguna Jasa, 2007.

M. Heistermann, S. Jacobi, and T. Pfaff, “Technical Note: An Open Source Library for Processing Weather Radar Data (Wradlib),” Hydrol. Earth Syst. Sci., vol. 17, no. 2, pp. 863–871, 2013. doi: 10.5194/hess-17-863-2013.

J. S. Marshall & W. M. K. Palmer, “The Distribution of Raindrops with Size.” Journal of Meteorology, 5(4), 165–166, 1948. https://doi.org/10.1175/1520-0469(1948)005<0165:TDORWS>2.0.CO;2.

T. D. Hutapea, D. S. Permana, A. S. Praja & L. F. Muzayanah, “Modifikasi Konstanta Persamaan ZR Radar Surabaya untuk Peningkatan Akurasi Estimasi Curah Hujan.” Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 21(2), 91-97. 2021.

W. Tahir, M. A. Mohd Ariffin, J. Abdullah, Z. Ibrahim, S. Ramli, S. Mohd Deni, H. Hassan, L. Mohd Sidek, Y. W. Sang, D. J. Yik, & N. K. Chang, “Mean Field Bias Correction to Radar QPE as Input to Flood Modeling for Malaysian River Basins.” International Journal of Integrated Engineering, 14(5). https://doi.org/10.30880/ijie.2022.14.05.019, 2022.

B. I. Abadi & R. Sumiharto, “Klasifikasi Curah Hujan Menggunakan Neuro-Fuzzy System Melalui Citra Radar Cuaca.” IJEIS (Indonesian Journal of Electronics and Instrumentation Systems), 11(1), 49, (2021). https://doi.org/10.22146/ijeis.57980.

E. Goudenhoofdt and L. Delobbe, ‘Evaluation of Radar-Gauge Merging Methods for Quantitative Precipitation Estimates’, Hydrol Earth Syst Sci, vol. 13, no. 2, pp. 195–203, Feb. 2009, doi: 10.5194/hess-13-195-2009.

D. M. Putri, Y. Nugroho, J. Rahmad Pratama, S. Meteorologi Iskandar, K. Barat, & K. Tengah, “Kajian Implementasi Quality Control Faktor Bright Band dan Atenuasi Radar Cuaca C-Band.” Jurnal Teori dan Aplikasi Fisika, Vol. 09, Issue 01, 2021.

A. Ali, F. Lubis, & U. Sa’adah, “Komparasi Algoritma Asimilasi Data Radar-Rain Gauge dalam Peningkatan Akurasi Quantitative Precipitation Estimation (QPE): Mean Field Bias (MFB) dan Brandes Spatial Adjustment (BRA),” Jurnal Sains & Teknologi Modifikasi Cuaca, 24(1), 35–42, 2023.

R. O. Imhoff, C. C. Brauer, A. Overeem, A. H. Weerts & R. Uijlenhoet, “Spatial and Temporal Evaluation of Radar Rainfall Nowcasting Techniques on 1,533 Events,” Water Resources Research, 56(8), 2020. https://doi.org/10.1029/2019WR026723.

Diterbitkan

2024-04-30

Cara Mengutip

[1]
N. Ananda, F. . Mukhlish, H. S. . Wicaksana, dan I. . Budiawan, “Evaluasi Spasial Estimasi Curah Hujan pada Radar Cuaca Menggunakan Metode Z-R Marshall-Palmer di Wilayah Jawa Barat”, JOKI, vol. 16, no. 1, hlm. 35-43, Apr 2024.