PetunjukPraktikum Rev [PDF]

Citation preview

PETUNJUK PRAKTIKUM LAPANGAN MATA KULIAH KLIMATOLOGI TROPIKA (GFM 321)



Disusun oleh Tim Pengajar MK Klimatologi Tropika



Departemen Geofisika dan Meteorologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor



1. Latar Belakang Konsekuensi lingkungan dari tingginya laju urbanisasi adalah semakin tingginya suhu permukaan di wilayah itu dan meningkatnya kejadian periode gelombang panas, khususnya untuk wilayah perkotaan. Secara spasial, suhu permukaan tinggi berada di atas wilayah perkotaan dan secara berangsur ketinggian suhunya semakin turun ketika menjauhi wilayah perkotaan dan ini yang disebut sebagai efek Urban Heat Island (UHI). Konsekuensi lanjutan dari terjadinya UHI adalah semakin berkurangnya tingkat kenyamanan habitat dan semakin tingginya kebutuhan energi (Mirzaei 2015). Tinggi-rendahnya UHI disebabkan oleh (i) kapasitas panas yang tinggi dari permukaan kota (urban surface), (ii) perangkap panas di antara struktur bangunan perkotaan (misal urban canyon), (iii) kecepatan angin yang rendah di wilayah perkotaan, dan (iv) terbentuknya panas sebagai akibat adanya aktivitas antropogenik (Yow 2007). Menurut Clinton dan Gong (2013), UHI terdiri dari dua tipe, yaitu Meteorological UHI yang mempelajari pemanasan udara di atas kota dan Surface UHI yang mengaji pemanasan suhu permukaan kota; khusus pada praktik lapang ini titik kajian ditekankan pada Surface UHI. Tinggi-rendahnya efek atau pengaruh dari UHI pada suatu wilayah, kemungkinan besar, bergantung pada tipe penggunaan/tutupan lahan yang terpapar; dan, ini membentuk suatu zona iklim lokal (Local Climate Zone, LCZ) yang spesifik. Pada tingkat lebih lanjut, hasil kajian LCZ dapat digunakan sebagai masukan dalam penilaian heat island, pemetaan iklim dan medan perkotaan, perencanaan permukiman, pemodelan iklim, weather forecasting maupun historical temperature analysis. Khusus, pada praktik lapang ini, LCZ akan digunakan sebagai masukan model iklim regional WRF. 2. Tujuan Praktikum ini bertujuan mengidentifikasi karakteristik iklim lokal berdasarkan klasifikasi tutupan lahan dan suhu udara dengan pendekatan penginderaan jauh dan luaran model iklim regional WRF di wilayah Taman Nasional Gunung Gede-Pangrango. 3. Dasar Teori Luaran dari pemetaan LCZ salah satunya sebagai input model iklim, seperti Weather Research and Forecasting (WRF). WRF adalah sebuah model peramalan cuaca numerik yang dirancang untuk keperluan riset ilmiah dan prakiraan cuaca operasional. WRF memerlukan masukan berupa skema lapisan perbatas, skema permukaan lahan, dan skema mikrofisika awan (Done et al. 2004). Akurasi keluaran model ini sangat bergantung pada kesesuaian skema yang digunakan dengan keadaan sebenarnya. Skema permukaan lahan berkaitan dengan penggunaan dan tutupan lahan (land use/land cover). Salah satu cara penentuan penggunaan dan tutupan lahan yang akurat adalah dengan menentukan zona iklim lokal wilayah kajian. Zona iklim lokal didefinisikan sebagai daerah dengan tutupan permukaan, struktur, bahan, dan aktivitas manusia yang seragam yang berukuran ratusan meter sampai beberapa kilometer pada skala horisontal (Stewart dan Oke 2012). 4. Alat dan Bahan 1. Termometer air raksa 2. Aplikasi GPS Essentials 3. Kamera HP 4. Citra satelit Landsat 8 TIRS/OLI Level 1 (Path 122 Row 65) 5. Peta penggunaan/tutupan lahan Taman Nasional Gunung Gede-Pangrango 6. Seperangkat komputer ter-install perangkat lunak model WRF



7. 8. 9. 10.



Penggaris Kalkulator Spidol OHP Milimeter blok



5. Prosedur Kerja Prosedur pengambilan data lapang 1. Mengambil titik koordinat lokasi pada tiap tipe daerah terbangun (building type), tipe tutupan lahan (land cover), dan sifat dari tutupan lahan itu (5 kelompok tutupan hutan, 2 kelompok lahan terbangun, 1 kelompok badan air, 2 kelompok tutupan rumput). 2. Mengambil foto di setiap lokasi pada arah utara, selatan, barat, timur, dan atas. 3. Mengukur suhu udara di titik koordinat pada point 1 sebanyak 5 kali ulangan dan mencatat ketinggian lokasi. 4. Hasil identifikasi pada tahap 1 hingga 3 masukkan dalam Tally Sheet terlampir Prosedur pengolahan data 1. Lakukan klasifikasi penggunaan/tutupan lahan secara terselia (supervised classification) menggunakan perangkat lunak Remote Sensing dengan input berupa citra Landsat 8 level 1 2. Menjalankan model WRF 3. Memvalidasi data suhu udara hasil pengamatan langsung terhadap perhitungan citra satelit dan model WRF.



Suhu (oC)



6. Tugas 1. Lakukan plotting suhu udara hasil model WRF di atas peta jenis tutupan lahan, caranya dengan membuat garis melintang (misalkan dari barat ke timur). Letakkan kertas milimeter blok di bawah peta overlay suhu udara dan jenis tutupan lahan, kemudian buatlah grafik seperti contoh di bawah ini pada milimeter blok.



Lintang/Buju r 2. Setiap kelompok melakukan cara pada poin 1 untuk setiap waktu yang berbeda. 3. Hasil plotting dilampirkan di laporan akhir. 4. Lakukan plotting suhu udara observasi terhadap luaran WRF dan perhitungan citra satelit Landsat 8 (hanya untuk 1 waktu). 7. Pembahasan 1. Apa yang dimaksud dengan zona iklim lokal? 2. Manfaat klasifikasi zona iklim lokal di wilayah kajian 3. Perbandingan pengukuran suhu udara observasi dengan citra Landsat 8 dan luaran WRF Daftar Pustaka Clinton N, Gong P. 2013. MODIS detected surface urban heat islands and sinks: global locations and controls. Remote Sensing of Environment. 134: 294-304.



Done J, Davis CA, Weisman M. 2004. The next generation of NWP: explicit forecasts of convection using the weather research and forecasting (WRF) model. Atmospheric Science Letter. 5(6): 110-117. Mirzaei PA. 2015. Recent challenges in modelling of urban heat island. Sustainable Cities and Society. 19: 200-206. Stewart ID, Oke TR. 2012. Local climate zones for urban temperature studies. Bulletin of the American Meteorological Society. 93(12): 1878-1900. Yow DM. 2007. Urban heat islands: observation, impact, and adaptation. Geography Compass. 1(6): 1227-1251



Lampiran 1. Klasifikasi LCZ berdasarkan tipe daerah terbangun dan tutupan lahan



Lampiran 2. Klasifikasi LCZ berdasarkan nilai geometrik dan sifat tutupan lahan



TALLY SHEET Nama Desa/Kecamatan: ……………………………………………. Hari/tanggal pencatatan: ……………………………………………. Tipe bangunan/ tutupan lahan



Koordinat …..S



…..T



Susunan Kerapatan Bangunan Tinggi



Sedang



Rendah



Kerapatan Tutupan Lahan Rapat



Jarang



Suhu Udara (o C) 1



2



3



4



Elevasi (m)



Foto Lapangan 5



No.



U



S



T



B



A



Tipe LCZ