Jam-jam Kejadian Hujan di Indonesia

Jam-jam Kejadian Hujan di Indonesia

Hujan di Indonesia biasanya terjadi di siang sampai sore hari akibat pengaruh dari konveksi permukaan serta sistem skala lokal, contohnya angin darat dan angin laut. Oleh karena itu, untuk memahami sirkulasi diurnal curah hujan di Indonesia, dua faktor penggerak tersebut perlu diperhitungkan.

Pengertian hujan

Hujan adalah salah satu bentuk hidrometeor yang jatuh dalam bentuk cair. zat padat maupun cair yang jatuh dari awan sering juga disebut sebagai presipitasi. Maka, jangan heran kalau kadang-kadang ahli meteorologi menyebut presipitasi. Ini juga artinya hujan mengingat sebagian besar presipitasi di Indonesia adalah hujan.

Hujan terjadi akibat pendinginan dan kondensasi uap air di udara. Proses kondensasi akan membentuk titik-titik air yang berkumpul dalam awan. setelah titik-titik air ini cukup besar dan berat, air akan jatuh ke tanah dalam bentuk hujan.

Menurut BMKG, hujan yang turun memiliki empat kategori seperti pada tabel di bawah ini.

KategoriIntensitas hujan
Hujan ringan0.1 – 5 mm/jam
Hujan sedang5.1 – 10 mm/jam
Hujan lebat10.1 – 20 mm/jam
Hujan sangat lebat> 20 mm/jam

Ada dua hal utama yang perlu diperhatikan untuk menganalisa terjadinya hujan. Yang pertama adalah massa udara, yang kedua adalah gerak udara.

Di Indonesia, massa udara utama yang ada adalah maritime Equator (mE) dan maritime Tropics (mT). Kedua massa udara ini memiliki sifat bersuhu panas dan mengandung banyak uap air. Oleh karena itu, Indonesia secara umum adalah salah satu negara dengan curah hujan tertinggi. Selain dua massa udara maritim tersebut, Indonesia juga dipengaruhi oleh massa udara continental Tropics (cT) akibat pengaruh gurun Australia. Pengaruh massa udara ini bisa dilihat dari musim kemarau yang diakibatkan. Oleh karena itulah Nusa Tenggara Timur biasanya memiliki musim kemarau yang lebih panjang dari wilayah Jawa, Bali, dan Nusa Tenggara Barat. Hal ini karena NTT dekat dengan sumber massa udara cT.

Massa udara dapat dijelaskan dengan singkat, namun, faktor kedua yaitu dinamika atmosfer perlu penjelasan yang lebih panjang. Sebelum masuk ke apa saja gerak udara yang perlu kita perhatikan di Indonesia, kita perlu memahami skala gerak atmosfer terlebih dahulu.

Skala Gerak Atmosfer

Skala gerak atmosfer digunakan sebagai panduan besar sebuah fenomena atmosfer. Skala ini ditentukan oleh ukuran spasial dari suatu fenomena dan lama periodenya. Skala gerak atmosfer dapat dibagi menjadi skala global (planetary), skala synoptic (sering disebut skala regional tapi ukurannya kadang tidak sama), Skala meso (lokal), dan skala micro. Untuk lebih jelasnya, bisa lihat gambar di bawah ini.

space_time_scale
Skala gerak atmosfer. sumber: ucar

Dari gambar skala gerak atmosfer kita bisa lihat beberapa fenomena utama yang mempengaruhi cuaca dan iklim di dunia beserta skalanya. Perbedaan magnitude dari skala waktu dan skala spasial tiap fenomena meteorologi dapan memberikan informasi mengenai pengaruh dari fenomena tersebut. Oleh karena itu, analisa cuaca biasanya mulai dilakukan dari skala terbesar (global) menuju skala-skala yang lebih kecil. Contohnya dalam prakiraan cuaca regional, fenomena cuaca global dan sinoptik akan diperhitungkan dalam analisa utama. Untuk lebih jelasnya mengenai magnitudo dari skala-skala meteorologi, penulis membuat tabel yang memudahkan pembaca. Angka yang diberikan bisa sedikit berbeda antara beberapa referensi tapi magnitudonya sama (kalau bingung magnitudo itu apa, lihat saja jumlah nolnya)

Skala meteorologiSkala ruangSkala waktu
Global (planetary)1000 km atau lebihbulan – tahun
Synoptik (synoptic / regional)100 – 1000 kmhari – minggu
Meso (lokal)1 – 100 kmjam
mikro (micro)cm – kmdetik – menit
Tabel skala meteorologi

Di Indonesia sendiri beberapa fenomena yang mempengaruhi kondisi cuaca pada suatu waktu di suatu wilayah, antara lain:

  • Fenomena Skala Global : variasi iklim, El Nino – La Nina (ENSO), siklus musiman, Madden Julian Oscillation (MJO), gelombang-gelombang planet (Kelvin)
  • Fenomena Skala Sinoptik: siklon tropis di sekitar wilayah Indonesia dan angin monsun
  • Fenomena Skala meso: badai guntur, angin – angin lokal (angin darat-laut, lembah-gunung), dan angin thermal
  • Fenomena skala micro: turbulence

Lebih lengkapnya tentang fenomena-fenomena tersebut akan disajikan dalam posting lainnya. Untuk saat ini kita akan langsung membahas 4 gerak yang membawa udara ke atas.

Mekanisme Pengangkatan Udara Ke Atas

Ada empat mekanisme untuk pengangkatan udara antara lain: orografis, konvektif, konvergensi, dan front. Tiga mekanisme pertama adalah mekanisme paling umum yang terjadi di Indonesia. Oleh karena itu, pembahasan mengenai tiga mekanisme tersebut akan lebih ekstensif dibandingkan dengan mekanisme terakhir.

Pengaruh Topografi (pengangkatan udara secara orografis)

Topografi secara umum memiliki empat peran; menjadi penghalang gerak angin datang, mempercepat gerak angin untuk topografi sempit, mengubah kondisi mikroklimatologi wilayah tertentu, serta berpengaruh terhadap pola umum sirkulasi. Dalam kaitannya dengan pengangkatan udara, topografi bertindak sebagai barier (penghalang).

Pegunungan dan bukit merupakan area yang lebih tinggi dibanding sekitarnya sehingga ketika angin permukaan datang, angin tersebut akan dihalangi geraknya. Karena tidak bisa menembus gunung, udara beserta uap air yang tersimpan di dalamnya akan terangkat. Pengangkatan ini menyebabkan parcel (paket) udara tersebut mengembang dan mendingin secara adiabatik. Jika parcel udara mencapai suhu titik embun, dasar awan akan terbentuk akibat kondensasi. Jika kondisi mendukung, titik-titik air terkondensasi lama kelamaan akan menjadi besar kemudian jatuh menjadi hujan.

Inilah yang menyebabkan sisi gunung yang berhadapan dengan angin datang biasanya menerima lebih banyak hujan sedangkan sisi sebaliknya kering. Indonesia merupakan daerah Ring of Fire, memiliki rangkaian pegunungan vulkanis hampir di semua wilayah (kecuali kalimantan). Efek orografis akan terlihat jelas di Indonesia. Wilayah-wilayah zona musim yang lebih tinggi akan memiliki musim hujan yang lebih panjang serta jumlah curah hujan tahunan yang lebih tinggi.

Pengaruh konveksi dalam pengangkatan udara

Konveksi terjadi ketika ada pemanasan permukaan yang tidak merata. Wilayah sempit yang mengalami pemanasan yang lebih tinggi akan membuat parcel udara di atasnya menjadi lebih ringan dibanding sekitarnya. Selanjutnya, gaya apung akan membawa parcel udara panas tersebut ke atas.

Pemanasan permukaan yang tidak merata bisa diakibatkan oleh perbedaan jenis permukaan. Wilayah daratan biasanya memanas lebih cepat dbandingkan wilayah perairan. Di antara semua permukaan daratan, wilayah yang tidak tertutup vegetasi mengalami pemanasan yang lebih cepat. Ketika pemanasan intensif terjadi pada wilayah yang jenis permukaannya berbeda, udara di atas wilayah yang lebih cepat memanas juga dipanasi dengan cepat sehingga massa jenisnya akan lebih ringan dibandingkan daerah sekitarnya. Hal ini akan mengangkat udara secara konveksi dan menghasilkan awan-awan vertikal.

Awan-awan yang dihasilkan oleh konveksi biasanya berupa awan cumulus dan cumulunimbus. Jika jumlah uap air cukup, awan-awan ini dapat menghasilkan hujan deras, petir, bahkan tornado.

Gaya Angkat Ke Atas Akibat Konvergensi

Konvergensi adalah pertemuan dua massa udara. Tempat dimana dua angin yang berlawanan bertemu akan menghasilkan gaya angkat. Jika gaya angkat konvergensi ini dibarengi dengan massa udara basah, awan akan terbentuk dan hujan akan terjadi konvergensi dapat dilihat dari peta streamline. Di Indonesia konvergensi dapat dilihat pada Intertropical Convergence Zone (ITCZ) yang bergerak selaras dengan gerak semu matahari.

Karena Indonesia adalah negara kepulauan yang memiliki wilayah perairan yang luas, konvergensi yang terjadi selalu dikaitkan dengan hujan. Di area konvergensi, awan akan terbentuk (tidak jarang terbentuk sebagai cluster awan yang memanjang). Awan-awan inilah yang akan menghasilkan hujan pada wilayah yang relatif luas.

Front

Front adalah garis batas antara dua massa udara yang memiliki karakter berbeda. Di lintang menengah dan tinggi, front bertindak seperti mekanisme orografis. Massa udara panas akan diangkat ketika bertemu dengan massa udara dingi. Karena terangkat dan berkondensasi, parsel udara tersebut akan menghasilkan hujan.

Pengetahuan awal tentang apa yang perlu kita perhatikan mengenai curah hujan di Indonesia sudah dijelaskan di atas. Berikutnya kita akan membahas hasil hitungan jam-jam kejadian hujan di Indonesia.

Cara menghitung jam-jam kejadian hujan

Pertama-tama, perlu dilakukan pengumpulan data. Karena di ECMWF sudah ada data per jam curah hujan, penulis tinggal mendownload data ini. Data yang diambil adalah data dari tahun 1979 – 2019 full. Perlu dipahami bahwa jam curah hujan yang tercantum adalah curah hujan teramati sejam sebelumnya sampai waktu pengamatan. Jika jam hujan adalah 02 UTC, artinya hujan ini adalah hujan sejak 01 UTC sampai 02 UTC. Satuan curah hujannya adalah meter per jam jadi jangan heran kalau nol desimalnya banyak.

Pengolahan data menggunakan Climate Data Operator (CDO). Yang dihitung adalah rata-rata klimatologis siklus diurnal curah hujan di Indonesia. Intinya rata-rata per jamnya. Hasil pengelolaan itu kemudian dipetakan secara sederhana menggunakan ncview. Karena penulis mau mempublish ini di blog dengan cepat, penulis menggunakan software-software gratis yang paling praktis.

Jam-jam kejadian hujan di Indonesia bulan Januari

Bulan januari adalah musim hujan bagi wilayah-wilayah Indonesia yang padat penduduk. Oleh karena itu, dalam artikel ini bulan Januari dipilih sebagai sampel. Untuk bulan-bulan lainnya bisa hubungi penulis. Dari hasil perhitungan, tabel di bawah ini dibuat sebagai resume kejadian hujan di wilayah Indonesia.

WilayahJam – jam kejadian hujan (umum)Puncak hujan
Pesisir barat Sumatera04 – 11 UTC atau 11 – 18 WIB08 UTC atau 15 WIB
Pesisir timur Sumatera06 – 10 UTC atau 13 – 17 WIB09 UTC atau 16 WIB
Pesisir Kalimantan04 – 10 UTC atau 11 – 17 WIB07-08 UTC atau 14-15 WIB
Kalimantan bagian kontinen (di tengah-tengah daratan)Sepanjang 24 jam ada kemungkinan hujan namun hujan terbanyak pada 04 – 21 UTC atau 11 – 04 WIB07-08 UTC atau 14-15 WIB
Jawa04 – 11 UTC atau 11 – 18 WIB07 – 08 UTC atau 14 – 15 WIB
Bali Nusra03 – 10 UTC atau 10 – 17 WIB05 – 06 UTC atau 12 – 13 WIB
Sulawesi04 – 10 UTC atau 11 – 17 WIB05-06 UTC atau 12-13 WIB
Kepulauan Maluku03 – 08 UTC atau 10 – 15 WIB05 UTC atau 12 WIB
Pegunungan Jaya Wijaya Papua00-24 UTC – sepanjang hari. Terbanyak 04 – 07 UTC atau 11 – 14 WIB05 UTC atau 12 WIB
Pantai dan dataran rendah Papua03 – 13 UTC atau 10 – 20 WIB05 UTC atau 12 WIB
Tabel jam-jam hujan di Indonesia

Dari tabel, kita bisa lihat bahwa di Indonesia, hujan paling sering terjadi setelah jam 12 siang. Puncak hujan sedikit berbeda antara wilayah barat dan wilayah timur. Umumnya wilayah waktu Indonesia barat mengalami puncak hujan setelah jam 12 siang (waktu lokal) sedangkan wilayah waktu Indonesia Tengah dan Timur mengalami puncak hujan sebelum jam 2 siang.

Tentu saja hasil ini harus mempertimbangkan kesalahan paralaks yang mungkin terjadi. Kesalahan paralaks maksudnya penulis tidak teliti melihat peta terutama untuk pulau-pulau kecil. Selain itu bisa dilihat juga dari peta bahwa tabel yang penulis tampilkan hanyalah gambaran umum. Tiap koordinat memiliki karakternya masing masing. Kita lihat aja Sulawesi tengah bagian selatan. Di wilayah pesisirnya memiliki pola yang berbeda dibandingkan wilayah sekitarnya. Oleh karena itu, untuk lebih detailnya bisa lihat peta hujan rata-rata per jam di bawah ini.

Jam jam kejadian hujan indonesia januari 00-04 utc
Peta hujan per jam Indonesia 00 – 03 UTC. Curah hujan rata-rata dalam m/jam

Jam 00 – 03 UTC (07 – 10 WIB) tidak terlihat banyak hujan di daratan Indonesia kecuali wilayah barisan pegunungan Jaya Wijaya. Distribusi hujan banyak kaitannya dengan topografi teritama di wilayah kepulauan seperti Indonesia. Tidak jarang tempat yang lebih tinggi mendapat lebih banyak hujan. Wilayah dekat pegunungan barisan bagian barat terlihat sedikit hujan. Akan tetapi bisa kita lihat kalau jumlah hujan makin banyak. Pada pagi hari, jumlah hujan di Indonesia sebenarnya tidak terlalu banyak.

Jam jam kejadian hujan indonesia januari 04-07 utc
Peta hujan per jam Indonesia 04 – 07 UTC. Curah hujan rata-rata dalam m/jam

Jam 04 – 07 UTC (11 – 14 WIB) adalah jam-jam hujan di berbagai wilayah Indonesia. Akan tetapi, kita bisa lihat efek topografi yang jelas di pegunungan barisan. Di timur pegunungan barisan, hujannya tetap tidak banyak meskipun bagian baratnya terlihat banyak hujan. Hal ini karena angin bulan Januari biasanya angin baratan. Jika sudah membaca efek topografi, kalian akan memahami bahwa sisi gunung yang berhadapan dengan angin datang akan mendapat banyak hujan sedangkan sisi sebaliknya kekurangan hujan. Terlebih lagi di sebelah barat Sumatera adalah wilayah perairan yang luas, tidak seperti sisi satunya.

Selain efek topografi, kita juga perlu perhatikan bahwa bulan Januari adalah bulan saat monsun barat bertiup di wilayah Jawa Bali Nusra. Wilayah zona musim akan mendapat curah hujan yang banyak. Pada periode ini banyak terjadi konvergensi yang menghasilkan hujan skala luas.

Jam jam kejadian hujan indonesia januari 08-11 utc
Peta hujan per jam Indonesia 08 – 11 UTC. Curah hujan rata-rata dalam m/jam

Hujan signifikan berkurang pada jam 10 UTC (17 WIB). Pada jam 11 UTC (16 WIB) warna yang terlihat hanya biru, jumlah hujan semakin berkurang. Volume hujan berkurang ketika intensitas matahari juga berkurang. Di sini efek konveksi masih memberi pengaruh terhadap terjadinya hujan di Indonesia.

Jam jam kejadian hujan indonesia januari 12-15 utc
Peta hujan per jam Indonesia 12 – 15 UTC. Curah hujan rata-rata dalam m/jam

Pada jam 12 – 19 UTC ( 19 – 02 WIB) masih terlihat hujan di wilayah-wilayah altitude relatif tinggi meskipun jumlahnya sudah jauh berkurang.

Jam jam kejadian hujan indonesia januari 16-19 utc
Peta hujan per jam Indonesia 16 – 19 UTC. Curah hujan rata-rata dalam m/jam
Jam jam kejadian hujan indonesia januari 20-23 utc
Peta hujan per jam Indonesia 20 – 23 UTC. Curah hujan rata-rata dalam m/jam

Lewat dari jam 2 dini hari WIB jumlah hujan sangat kecil di wilayah daratan. Hal ini berlanjut sampai pagi.

Catatan:

Di sini penulis menggunakan jumlah curah hujan untuk mengetahui jam-jam berapa saja hujan terjadi dan volume hujannya. Ada cara lain yang juga bisa digunakan untuk mengetahui kejadian hujannya yaitu menghitung frekuensi kejadian hujan. Hal ini belum dicoba karena penulis masih perlu menentukan threshold nilai intensitas hujan per jam yang layak dikategorikan sebagai hujan. Oleh karena itu, ini urusan nanti.

Meskipun secara rata-rata hujan malam dan pagi lebih jarang, bukan tidak mungkin kejadian ekstrim dapat terjadi. Contohnya pada tanggal 1 Januari 2020 dimana hujan deras terjadi pada jam 5 WIB. Analisa ekstrim akan lebih baik digunakan dalam kasus ini.

Curah hujan jam-an ECMWF juga sering tidak bisa menggambarkan kondisi ekstrim. Akan tetapi data ini sudah mampu menunjukkan pola umum hujan diurnal. Selanjutnya mungkin perlu dilakukan koreksi dengan data observasi manual.

Sekian dulu untuk tulisan ini. Penulis sangat terbuka akan kritik dan saran untuk kemajuan penelitian yang dilakukan.

Semoga bermanfaat.

veanti

Siapa penulis utama veantiworld.com? Blog ini dibuat, dikelola, dan ditulis oleh Desak Putu Okta Veanti. Penulis adalah dosen jurusan klimatologi dan juga salah satu lulusan terbaik Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Penulis lulus Master Program of School of Integrated Climate System Science, University of Hamburg, Germany pada tahun 2017. Saat ini penulis aktif menekuni pekerjaan sebagai dosen, menulis blog, belajar Python, meningkatkan kemampuan bahasa asing, serta mencari informasi mengenai pseudo-science seperti astrologi dan tarot.

Tinggalkan Balasan