Makalah Falsafah Sains (PPs 702)

Program Pasca Sarjana / S3

Institut Pertanian Bogor

November 2001

Dosen:

Prof Dr Ir Rudy C Tarumingkeng (Penanggung Jawab)

URGENSI PREDIKSI CUACA DAN IKLIM

DI BURSA KOMODITAS UNGGULAN PERTANIAN

Oleh :

Sobri Effendy

G226010011

E-mail: sobrieffendy2001@yahoo.com

Ringkasan

Bagi eksekutif muda di bursa perdagangan komoditas unggulan pertanian pengetahuan tentang prediksi cuaca dan iklim menjadi sangat penting. Mengingat cuaca dan iklimlah yang selama ini sulit diprediksi dan dikontrol kedatangannya namun begitu besar dampaknya pada produksi komoditas pertanian.

Indonesia sebagai negara tropis yang mempunyai posisi unik, memiliki pola hujan dengan variasi yang besar dibandingkan unsur cuaca dan iklim yang lain. Sehingga fokus kajian makalah ini pada variasi hujan di musim basah dan kering selama periode normal, El Nino atau La Nina.

Prediksi yang handal mengenai musim mendatang, normal, El Nino atau La Nina dan dampaknya terhadap produk pertanian menjadi penting bagi ketepatan para pialang yang bergelut di bursa perdagangan untuk mengambil keputusan yang akurat. Kehandalan dan ketepatan prediksi cuaca dan iklim makin membaik dengan makin mudahnya kita mengakses berbagai web-site yang melayani jasa prediksi.

Makalah ini disusun berdasarkan bahan pelatihan bagi eksekutif muda di BEJ (Bursa Efek Jakarta) mengenai hal yang sama, ditulis oleh pakar klimatologi Indonesia Dr. Rizaldi Boer, 1999 lalu. Diperbaharui, ditulis ulang, dan difokuskan pada kasus Indonesia oleh penulis atas persetujuan pakarnya. Terkesannya penulis pada makalah ini adalah pada saat penulis harus membawakan pada pelatihan di BEJ akhir tahun 1999, dan karena keunikkan tulisan ini yang berbasis pada internet di sebagian besar data kajian, menjadikan makalah ini harus selalu diperbaharui.

1. Pendahuluan

Kegagalan, keberhasilan panen dan produksi pertanian seringkali dikaitkan dengan kondisi cuaca dan iklim. Banyak berita mengeksploitasi kejadian kekeringan yang panjang, banjir, dan badai topan telah menghancurkan produksi pertanian suatu negara. Kekeringan yang panjang tidak hanya menyebabkan kegagalan panen tetapi juga memicu terjadinya kebakaran hutan. Kebakaran hutan telah menimbulkan persoalan besar tidak hanya bagi negara yang mengalami musibah tetapi juga beberapa negara tetangga ikut menuai asap tebal.

Kejadian kekeringan yang panjang dan kebakaran umumnya meningkat pada tahun-tahun El-Nino. Pada El-Nino 1997, total kerugian yang ditimbulkan oleh kebakaran hutan di sektor kehutanan diperkirakan mencapai 2.4 trilliun rupiah (meliputi kerusakan hutan produksi, hutan tanaman industri, sumberdaya genetik, hutan rekreasi, fungsi ekologi, keanekaragaman hayati dan hutan lindung). Di sektor pertanian kerugian mencapai 797 milliar rupiah dan di sektor perhubungan mencapai 91.4 miliar rupiah yaitu akibat terganggunya jalur penerbangan oleh tebalnya asap dari kebakaran hutan.

Kejadian banjir lebih banyak dipicu oleh ulah manusia dalam mengeksploitasi lahan untuk berbagai kegunaan berlandaskan pada kebijakkan dan perencanaan tata ruang yang kurang matang. Banjir menjadi lebih parah bila La-Nina (kembaran El-Nino) melanda. Kerugian yang diakibat banjir seperti gagal panen, hanyutnya berbagai benda bernilai ekonomis, rusaknya tanggul, dam, jembatan, bendungan, bernilai milliaran rupiah, meskipun jarang sekali di data secara akurat karena kejadiannya yang begitu cepat juga hilang dalam bilangan hari.

2. Penyebab Cuaca/Iklim Abnormal di Indonesia

Indonesia merupakan negara yang dilewati oleh garis katulistiwa diapit oleh dua benua dan dua samudera. Posisi unik ini menjadikan Indonesia sebagai daerah pertemuan sirkulasi meridional (Utara-Selatan) dikenal sebagai Sirkulasi Hadley dan sirkulasi zonal (Timur-Barat) dikenal sebagai Sirkulasi Walker, dua sirkulasi yang sangat mempengaruhi keragaman iklim Indonesia. Hal lain yang ikut berperan adalah posisi semu matahari perpindah dari 23.5^o Lintang Utara ke 23.5^o Lintang Selatan sepanjang tahun berakibat timbulnya aktivitas moonson (musim) juga ikut berperanan dalam mempengaruhi keragaman iklim. Karena Indonesia merupakan negara kepulauan dengan bentuk topografi sangat beragam menyebabkan sistem golakan lokal cukup dominan dan pengaruhnya terhadap keragaman iklim di Indonesia tidak dapat diabaikan. Faktor lain yang diperkirakan ikut berpengaruh terhadap keragaman iklim Indonesia ialah gangguan siklon tropis. Semua aktivitas dan sistem ini berlangsung secara bersamaan sepanjang tahun. Permasalahannya ialah bagaimana menentukan akitivitas yang dominan atau berpengaruh dalam pembentukan cuaca di Indonesia ?

Secara klimatologis pola iklim di Indonesia dapat dibagi menjadi tiga yaitu pola moonson, pola ekuatorial dan pola lokal. Pola Moonson dicirikan oleh bentuk pola hujan yang bersifat unimodal (satu puncak musim hujan). Selama tiga bulan curah hujan relatif tinggi biasa disebut musim hujan, yakni Desember, Januari dan Februari (DJF) dan tiga bulan curah hujan rendah bisa disebut musim kemarau , periode Juni, Juli dan Agustus (JJA), sementara enam bulan sisanya merupakan periode peralihan (tiga bulan peralihan kemarau ke hujan, dan tiga bulan peralihan hujan ke kemarau). Pola ekuatorial dicirikan oleh pola hujan dengan bentuk bimodal (dua puncak hujan) yang biasanya terjadi sekitar bulan Maret dan Oktober yaitu pada saat matahari berada dekat ekuator. Pola lokal dicirikan oleh bentuk pola hujan unimodal (satu puncak hujan) tapi bentuknya berlawanan dengan pola hujan pada tipe moonson (Gambar 1).

Salah satu penyebab terjadinya gangguan pada sirkulasi Walker adalah fenomena ENSO (El-Nino-Southern Oscillation). Indikator yang umum digunakan untuk menunjukkan akan terjadinya gelaja alam El-Nino (salah satu penyebab terjadinya kondisi iklim tidak normal) ialah terjadinya meningkatnya suhu muka laut di Kawasan Pasifik atau menurunnya perbedaan tekanan antara Tahiti dan Darwin di bawah normal (nilai rata-rata jangka panjang). Gejala El-Nino dimulai dengan menurunnya tekanan udara di Tahiti di bawah tekanan udara di Darwin (Indeks Osilasi Selatan bernilai negatif) sehingga angin barat tertiup lebih kuat memperlemah angin pasat (Gambar 2) sehingga massa air panas di Kawasan Pasifik bagian Barat mengalir ke arah Timur dengan bantuan arus ekuatorial. Akibatnya terjadi akumulasi massa air panas di Kawasan Pasifik bagian Timur dan permukaan air lautnya naik lebih besar dibanding dengan yang di kawasan Barat. Kondisi ini mengakibatkan konveksi terjadi di pasifik bagian Timur dan subsidensi di atas kontinen maritim Indonesia. Subsidensi ini akan menghambat pertumbuhan awan konveksi sehinga pada beberapa daerah di Indonesia terjadi penurunan jumlah hujan yang jauh dari normal. Kondisi sebaliknya terjadi pada saat La-Nina berlangsung. Menurut Tjasyono (1997) pengaruh El-nino kuat pada daerah yang dipengaruhi oleh sistim moonson, lemah pada daerah dengan sistem ekuatorial dan tidak jelas pada daerah dengan sistim lokal.

Berdasarkan pengalaman kejadian kekeringan dari tahun 1960, ditemukan bahwa kejadian kekeringan tidak selalu bersamaan dengan El-Nino. Sebagai contoh tahun 1961, 1967 dan 1977 hampir sekitar 75% wilayah Indonesia mengalami curah hujan di bawah normal namun tahun-tahun tersebut tidak tercatat sebagai tahun El-Nino. Hal ini menunjukkan bahwa pengaruh lokal pada kondisi tertentu dapat mengalahkan pengaruh El-Nino (Gambar 3a). Namun demikian secara umum terjadinya El-Nino selalu diikuti oleh kejadian kekeringan di Indonesia. Pengamatan El-Nino periode 1896-1987 (Boer, 1999) diperoleh bahwa untuk setiap peningkatan anomali suhu muka laut di daerah Nino-3, curah hujan regional di Indonesia turun sekitar 60 mm (Gambar 3b). Curah hujan regional berkurang hingga 80 mm dari kondisi normal apabila suhu muka laut di Nino-3 naik hingga mencapai 1.8 ^oC di atas normal (Gambar 3b).

Kejadian El-Nino tidak terjadi secara tunggal tetapi berlangsung secara berurutan pasca atau pra La-Nina (Gambar 4). Hasil kajian 1900 - 1998 terlihat El-Nino telah terjadi sebanyak 23 kali (rata-rata sekali 4 tahun). La-Nina hanya 15 kali (rata-rata sekali 6 tahun). Dari 15 kali kejadian La-Nina, sekitar 12 kali (80%) terjadi berurutan dengan tahun El-Nino. La-Nina mengikuti El-Nino hanya terjadi 4 kali dari 15 kali kejadian sedangkan yang mendahului El-Nino 8 kali dari 15 kali kejadian. Hal ini menunjukkan bahwa secara umum peluang terjadinya La-Nina setelah El-Nino tidak begitu besar. Kejadian El-Nino 1982/83 yang dikategorikan sebagai tahun kejadian El-Nino yang kuat tidak diikuti oleh La-Nina.

Gambar 1. Pola hujan di Indonesia (Boer, 1999)

Gambar 2. Angin timuran di permukaan Equator Pasifik pada kondisi normal (atas) Indonesia banyak hujan dan kondisi El Nino (bawah) angin timuran melemah hujan beralih ke Pasifik Timur

(sumber : http://www.atmos.washington.edu)

(a) (b)

Gambar 3. (a) Persen daerah yang curah hujan di bawah normal (panah hitam menunjukkan tahun bukan El-Nino), (b) Hubungan curah hujan

regional Indonesia dan anomali suhu muka laut di Nino-3 (Boer, 1999).

Gambar 4. Frekuensi Kejadian Anomali Iklim La Nina dan El Nino 1990-1998

3. Cuaca/Iklim Indonesia Saat Fenomena ENSO dan La Nina

Di Indonesia yang berpola iklim monsoon pada periode Desember-Januari-Februari (DJF) mengalami puncak musim hujan, tetapi bila El Nino datang maka yang terjadi adalah sebagian besar Indonesia menjadi hangat dan kering kecuali Papua mengalami kekeringan. Pada periode Juni-Juli-Agustus (JJA) seluruh Indonesia kering kecuali Pulau Sumatera (Gambar 5). Pada El Nino yang sangat kuat pada 1997 lalu kekeringan dapat berlanjut hingga Desember bahkan melampaui Februari 1998. Namun dampak El Nino pada keadaan cuaca/iklim secara gobal berlainan antara suatu wilayah dengan wilayah yang lain. Keragaman antar wilayah ditinjau dari segi penurunan atau kenaikan hujan akibat berlangsungnya fenomena ENSO disajikan pada Lampiran 2. Pada saat berlangsungnya El-Nino yang sangat kuat curah hujan di Indonesia, Filipina, India, dan Thailand pada musim kemarau akan menurun sampai 80 mm dari normal dan di wilayah Afrika bagian Selatan menurun sampai 40 mm dari normal.

Gambar 5. Dampak potensial EL-Nino di beberapa negara (Sumber : http://www.carleton.ca)

Pada fenomena La Nina kondisi cuaca/iklim Indonesia DJF dan JJA disajikan pada Gambar 6. Berbeda dengan fenomena El Nino, pada saat La Nina terjadi periode musim hujan DJF seluruh wilayah Indonesia mengalami periode basah bahkan di beberapa wilayah jumlah hujan yang terjadi meningkat secara nyata, hal ini berlanjut hingga JJA, pada periode yang seharusnya musim kemarau, di Indonesia masih basah. Peningkatan curah hujan tahunan pada kondisi La Nina kuat dapat menjapai 50 mm di atas normal (Lampiran 2).

Gambar 6. Dampak Potensial La Nina di Beberapa Negara (Sumber : http://www.cpc.ncep.noaa.gov)

4. Prediksi Cuaca/Iklim Musim Mendatang

Untuk memprediksi kecenderungan yang akan terjadi pada periode mendatang adalah melihat tiga kemungkinan kejadian yaitu kondisi normal, ada El Nino ataukan muncul La Nina. Ada tiga cara yang dapat dilakukan, pertama melihat prediksi curah hujan beberapa bulan mendatang (Gambar 7), kedua melihat prediksi anomali suhu muka laut (Sea Surface Temperatur Anomaly (SSTA)) (Gambar 8 dan Gambar 9) cara ketiga melihat Indeks Osilasi Selatan (Southern Ocilation Indeks (SOI)) lewat Tabel 2 yakni melihat nilai beda tekanan atmosfer antara Tahiti dan Darwin.

Dari Gambar 7, Indonesia akan mengalami curah hujan mulai November 2001-April 2002 antara 25-50 % di bawah normal dan sebagian besar mendekati hujan normal. Artinya kemungkinan peluang El Nino maupun La Nina untuk 2001-2002 sangatlah kecil.

Gambar 7. Prediksi Kondisi Curah Hujan Global November 2001-April 2002 (sumber : http://www.pmel.noaa.gov)

Gambar 8. Prediksi Anomali Suhu Muka Laut di Tropika Pasifik (180^o BT) dari Juni 2001-Juni 2002 (sumber : http://www.cdc.noaa.gov)

Gambar 8 terlihat ada kecenderungan pada Oktober-Desember 2001 nilai anomali di Pasifik (wilayah Nino 3 sekitar 150-180^oBT, 5^oLU -5^o LS) berkisar 0 hingga 0.6 lebih tinggi dari normal kemudian menurun pada periode selanjutnya bahkan pada periode Juli-September 2002 mendatang antara -0.3 - 0.3 artinya kondisi ini menunjukkan bahwa El Nino tidak akan terjadi pada tahun 2001- September 2002. Panduan untuk melihat El Nino terjadi dengan intensitas lemah-kuat cermati Tabel 1 berikut :

Tabel 1. Indikator Kekuatan El Nino (Diolah dari Quinn, 1978)

Kondisi	Anomali Suhu Muka Laut (^o C)
Kondisi	³ 3	2 - 3	1 - 2	0 - 1.0	-1 - -2	-2 - - 3	≤ - 3
El Nino	kuat	Sedang	lemah	normal	-	-	-
La Nina	-	-	-	normal	lemah	sedang	Kuat

Dugaan di atas diperkuat oleh Gambar 9. Pada Gambar 9 terlihat bahwa untuk ramalan 3 bulan ke depan jauh lebih mendekati kebenaran dibanding yang lainnya, sehingga perhatian difokuskan pada gambar kiri atas, untuk periode Jan 2001-Jan 2002 anomali suhu muka laut di bawah antara -1^o C hingga 0, bandingkan dengan Jan 97 - Jan 98 hampir mencapai angka +3^oC saat tersebut terjadi El Nino terkuat abad ini. Semakin menyakinkan bahwa El Nino yang diduga dan telah menjadi isu nasional untuk diantisipasi dampaknya ternyata tidak akan terwujud di tahun 2001-2002.

Gambar 9. Prediksi Anomali SST di Nino 3 (biru) dan Verifikasinya (merah) untuk lead 3,6,9 dan 12 bulan dari data Oktober 2001

(Sumber : http://www.cdc.noaa.gov)

Cara terakhir untuk membuktikan kebenaran prediksi di atas adalah melihat SOI yakni tekanan atmosfer Tahiti dan Darwin, dengan ketentuan pada Tabel 2 berikut :

Tabel 2. Panduan Prediksi El Nino, La Nina atau Normal terhadap Nilai SOI (Sumber : MMS (Malaysian Meteorological Service, 2001))

NILAI SOI (P TAHITI-P DARWIN)	FENOMENA YANG AKAN TERJADI
Di bawah - 10 selama 6 bulan	El Nino kuat
- 5 s/d - 10 selama 6 bulan	El Nino lemah-sedang
- 5 s/d + 5 selama 6 bulan	Normal
+ 5 s/d + 10 selama 6 bulan	La Nina lemah-sedang
Di atas + 10 selama 6 bulan	La Nina kuat

Amati Tabel 3, periode 2001 dari Januari-September nilai SOI bandingkan dengan tahun 1997 saat E Nino (sejak Mar 97-Mar 98 bernilai negatif di bawah -5 hal ini ciri utama bahwa akan terjadi El Nino yang kuat). Nilai SOI tahun 2001 mulai negatif (9) pada Mei 2001 hal ini menimbulkan praduga akan muncul El Nino kembali, ternyata positif di bulan Juni, negatif kembali di Juli dan Agustus lalu positif pada Sep 2001 melihat data observasi ini kecendrungan untuk El Nino 2001-2002 berpeluang kecil untuk terjadi, normal atau justru La Nina, fakta di Oktober 2001 banjir sudah melanda sebagian Jawa.

Tabel 3. Nilai SOI (Beda Tekanan Udara Tahiti - Darwin) Periode 1990-2001 (Sumber : http://www.bom.gov.au)

Year	Jan	Feb	Mar	Apr	May	Jun	Jul	Aug	Sep	Oct	Nov	Dec
1990	-1.1	-17.3	-8.5	-0.5	13.1	1.0	5.5	-5.0	-7.6	1.8	-5.3	-2.4
1991	5.1	0.6	-10.6	-12.9	-19.3	-5.5	-1.7	-7.6	-16.6	-12.9	-7.3	-16.7
1992	-25.4	-9.3	-24.2	-18.7	0.5	-12.8	-6.9	1.4	0.8	-17.2	-7.3	-5.5
1993	-8.2	-7.9	-8.5	-21.1	-8.2	-16.0	-10.8	-14.0	-7.6	-13.5