Aplikasi
microwave pada Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Microwave
Imagener
untuk mengukur curah hujan
NAMA :
NIM :
KELAS :
SEKOLAH
TINGGI TEKNOLOGI TELEMATIKA TELKOM
PURWOKERTO
2015
BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Hujan
adalah salah satu bentuk presipitasi yang sering dijumpai. Presipitasi
(endapan)
didefinisikan
sebagai bentuk air cair dan padat (es) yang jatuh ke permukaan bumi. Bentuk
presipitasi
(endapan) yang umum dikenal adalah hujan (rain), gerimis (drizzle), salju
(snow) dan
batu
es hujan (hail). presipitasi atau curah hujan merupakan perosot (sink) utama
uap air di
troposfer,
dan presipitasi ini juga merupakan komponen penting dalam siklus hidrologi yang
menghubungkan
atmosfer, lautan, dan daratan. Panas laten yang dilepaskan yang menyertai
presipitasi
di daerah tropis merupakan penggerak utama sirkulasi global atmosfer. Peran
lain dari
presipitasi
atau curah hujan ini adalah sebagai sumber kelembaban tanah jika presipitasi
terjadi
di
atas permukaan daratan, dan sebagai sumber fluks air jernih (fresh water) jika
presipitasi
terjadi
di atas permukaan lautan, yang akan merubah distribusi salinitas maupun
distribusi
densitas
di lapisan atas lautan. Perubahan kelembaban tanah di daratan dan salinitas di
lautan,
kedua-duanya
ini akan berdampak pada perubahan iklim global.
Kadar
air cair dan padat dalam awan dan hujan merupakan parameter fisis di atmosfer
yang
sangat
penting dalam dunia penerbangan komersial pada khususnya, ataupun dalam
operasional
transportasi
udara pada umumnya. Konsentrasi ataupun densitas partikel air cair dan padat
dalam
awan
dan hujan yang tinggi dan melebihi ambang batas dapat mengganggu kenyamanan dan
keamanan
penerbangan, khususnya dapat mengganggu visibilitas pada saat pesawat terbang
akan
mendarat
(landing).karakteristik curah hujan di Indonesia khususnya, dan di daerah
tropis
umumnya,
memiliki ragam spasiotemporal yang tinggi, hal ini bermuara pada rendahnya
nilai
prediksi
curah hujan . Oleh karena itu , diperlukan suatu alat modern yamg mampu
memprediksi
curah
hujan secara baik dan tepat.
Dari
uraian diatas , maka untuk menghindari terjadi kecelakaan pada penerbangan di
udara,
maka
digunakanlah suatu alat yang menerapkan prinsip gelombang mikro ( micro wave)
yang
disebut
dengan Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Microwave Imagener.
Dengan
satelit TRMM maka dapat dilakukan suatu pemantauan/pengukuran secara tiga
dimensi
bagaimana
distribusi curah hujan yang terjadi, baik di atas daratan maupun di atas
lautan, serta
untuk
pengukuran kedalaman lapisan curah hujan di atmosfer itu sendiri. Untuk itu,
sangat perlu
kiranya
dalam makalah ini membahas mengenai satelit TRMM agar dapat mengetahui secara
jelas
bagaimana kerja dan fungsi alat ini dalam mengukur curah hujan. Sehingga
nantinya akan
sangat
bermanfaat untuk meningkatkan keselamatan penerbangan.
1.2
Rumusan Masalah
Beranjak
dari latar belakang yang telah disampaikan diatas, maka dapat dirumuskan
permasalahan
sebagai berikut.
1.2.1
Apa yang dimaksud dengan satelit TRMM?
1.2.2
Apa saja komponen-komponen dari satelit TRMM?
1.2.3
Bagaimana pengoperasian satelit TRMM dalam mengukur curah hujan?
Suardika
; Satelit TRMM Page 3
1.2.4
Bagaimana pengolahan data dari satelit TRMM?
BAB
II
KAJIAN
PUSTAKA
Gelombang
elektromagnetik terdiri atas bermacam-macam gelombang yang berbeda
frekuensi
dan panjang gelombang. Salah satunya adalah gelombang mikro (
microwave).Panjang
gelombang
mikro terentang dari 0,3 meter hingga 0,001 meter dengan frekuensi terentang
dari
109
hertz
hingga 3 x 1011
hertz. Daerah gelombang mikro ditandai sebagai
UHF yang berarti
frekuensi
ultra tinggi relatife terhadap frekuensi radio. Gelombang ini dihasilkan oleh
peralatan
elektronik
khusus, misalnya dalam tabung klystron.
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1
TRMM
Sensor
PR satelit TRMM ini berupa radar pengamatan secara elektronik (electronically
scanning
radar) terhadap curah hujan dari antariksa, beroperasi pada frekuensi 13,8 GHz,
memiliki
resolusi horisontal di permukaan sekitar 3,1 mile (5 km) dan lebar sapuan
(swath
width)
154 mile (247 km).Kegunaan utama dari sensor PR satelit TRMM ini adalah untuk
pemantauan/pengukuran
secara 3-D (tiga dimensi) distribusi curah hujan yang terjadi, baik di
atas
daratan maupun di atas lautan, serta untuk pengukuran kedalaman lapisan curah
hujan di
atmosfer
itu sendiri. Secara lebih rinci, sensor PR satelit TRMM ini dapat digunakan
untuk
pemantauan/pengukuran
profil (vertikal) curah hujan dan salju dari permukaan sampai
ketinggian
sekitar 12 mile (20 km), dengan resolusi vertikal setiap 250 m, dan
sensitivitas sinyal
minimum
yang mampu di deteksi senor PR satelit TRMM ini lebih kurang 20 dBz atau setara
dengan
kecepatan curah hujan (rain rate) sekitar 0,7 mm / jam. Sensor PR satelit TRMM
ini
didisain
oleh NASDA (National Space Development Agency) Jepang, yang sekarang dikenal
sebagai
JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) Jepang dalam rangka kerjasama dengan
NASA
(National Aeronautics and Space Administration) Amerika Serikat untuk memantau
dan
studi
curah hujan di daerah tropis.
Radiometer
gelombang mikro pasif multikanal yang terdapat dalam satelit TRMM
(Tropical
Rainfall Measuring Mission), yang dikenal pula sebagai sensor TMI (TRMM
Microwave
Imager) adalah suatu sensor radiometer gelombang mikro pasif yang dirancang
untuk
melengkapi informasi curah hujan secara kuantitatif pada lebar sapuan (swap
width) 547
mile
(878 km) dan resolusi spasial di permukaan bumi adalah 5,1 km; serta banyaknya
lapis
ketinggian
ada 14 lapis (dari permukaan / 0 km sampai 18 km). Sensor TMI ini memiliki
lebar
sapuan
yang lebih lebar jika dibandingkan dengan sensor sejenis, yaitu sensor SSM/I
(Special
Sensor
Microwave / Imager) yang terdapat dalam satelit DMSP (Defense Meteorological
Satellite
Program). 3.2 Komponen TRMM
Ilustrasi artistic satelit TRMM berikut 5
sensor utamanya (PR, TMI, VIRS, LIS dan
CERES)
disajikan dalam gambar (1) berikut :
Gambar
1. Ilustrasi artistik satelit TRMM berikut sensor-sensor utamanya yaitu PR
(Precipitation
Radar), TMI (TRMM Microwave Imager), VIRS (Visible Infrared
Scanner),
LIS (Lightning Imaging Sensor) dan CERES (Clouds and Earth’s Radiant
Energy
System).
Satelit
TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission), yang membawa 5 sensor utama
yaitu
PR (Precipitation Radar), TMI (TRMM Microwave Imager), VIRS (Visible Infrared
Scanner),
LIS (Lightning Imaging Sensor) dan CERES (Clouds and Earth’s Radiant Energy
System)
merupakan wahana yang tepat untuk studi karakteristik dan mekanisme curah hujan
tropis.
Satelit TRMM tersebut merupakan hasil kerjasama dua badan antariksa nasional,
yaitu
Amerika
Serikat (NASA : National Aeronautics and Space Administration) dan Jepang
(NASDA
:
National Space Development of Japan; sekarang berubah menjadi JAXA : (Japan
Aerospace
Exploration
Agency), berorbit polar (non-sunsynchronous) dengan inklinasi sebesar 35 º
terhadap
ekuator, berada pada ketinggian orbit 350 km (pada saat-saat awal diluncurkan),
dan
diubah
ketinggian orbitnya menjadi 403 km sejak 24 Agustus 2001 sampai sekarang.
3.3
Pengoperasian Setelit TRMM
Pengoperasian
satelit TRMM pada ketinggian orbit 403 km ini dikenal dengan istilah
TRMM
boost. Karakteristik umum sensor-sensor satelit TRMM dapat diungkapkan sebagai
berikut.
Pertama, sensor VIRS (Visible Infrared Scanner) terdiri dari 5 kanal,
masing-masing
pada
panjang gelombang 0,63; 1,6; 3,75, 10,8 dan 12 μm. Sensor VIRS ini terutama
digunakan
untuk
pemantauan liputan awan, jenis awan dan temperatur puncak awan, dan sensor VIRS TRMM ini memiliki kemiripan dengan sensor
AVHRR NOAA (Advance Very High Resolution
Radiometer,
National Oceanic and Atmospheric Administration). Resolusi spasial dari data
yang
dihasilkan
oleh sensor VIRS ini adalah 2,2 km. Ke-dua, sensor TMI (TRMM Microwave
Imager)
merupakan suatu multichannel passive microwave radiometer yang beroperasi pada
5
frekuensi
yaitu 10,65; 19,35; 37,0; dan 85,5 GHz polarisasi ganda dan pada 22,235 GHz
polarisasi
tunggal. Dari sensor TMI ini dapat diekstraksi data-data untuk integrated
column
precipitation
content, air cair dalam awan (cloud liquid water), es awan (cloud ice),
intensitas
hujan
(rain intensity), tipe hujan (rain type) misalnya hujan stratiform ataukah
hujan konvektif.
Sensor
TMI ini memiliki kemiripan dengan sensor SSM/I DMSP (Special Sensor
Microwave
/ Imager, Defense Meteorological Satellite Program). Sensor ke tiga adalah
sensor
PR
(Precipitation Radar). Sensor PR ini merupakan sensor radar untuk pemantauan
presipitasi
yang
pertama di antariksa.
3.4
Skema level-level data dan pengolahan data satelit TRMM
Adapun
skema level-level data yang dihasilkan oleh satelit TRMM adalah sebagai
berikut.
Gambar
2. Skema level-level data yang dihasilkan oleh satelit TRMM
Pengolahan
data dilakukan dengan memanfaatkan software HDFviewer (Hierarchy Data
Format
viewer) dan GrADS (The Grid Analysis and Display System). Analisis pola
(pattern
analysis)
diterapkan terhadap data yang diperoleh tersebut sehingga dapat diperoleh
gambaran
karakteristik
profil vertikal dan variasi temporal kadar air cair dan air padat / es dalam
awan dan
curah
hujan (LWC : Liquid Water Content in cloud and precipitation, and IWC : Ice
Water
Content
in cloud and precipitation)
BAB
IV
SIMPULAN
4.1 Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring
Mission) Microwave Imagener merupakan
satelit
yang berfungsi untuk melakukan pemantauan/pengukuran secara tiga dimensi
mengenai
kedalaman lapisan curah hujan di atmosfer itu sendiri.
4.2
Satelit TRMM teridiri dari lima sensor utama yaitu PR (Precipitation Radar),
TMI (TRMM
Microwave
Imager), VIRS (Visible Infrared Scanner), LIS (Lightning Imaging Sensor) dan
CERES
(Clouds and Earth’s Radiant Energy System).
4.3
Pengoperasian Satelit TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) Microwave
Imagener
adalah
sesuai dengan sensor-sensor yang dimilikinya.
4.4.
Pengolahan data satelit TRMM adalah dengan memanfaatkan software HDFviewer
(Hierarchy
Data Format viewer) dan GrADS (The Grid Analysis and Display System).
DAFTAR
PUSTAKA
Halimurrahman,.
Harjana, Teguh,. Suryantoro, Arief. 2008. Aplikasi Satelit Tropical Rainfall
Measuring
Mission (TRMM) Untuk Prediksi Curah Hujan Di Wilayah Indonesia.
Bandung.
Dipublikasikan di Prosiding Workshop Nasional Aplikasi Sains Atmosfer.
Ryeoglin.
2010. Gelombang Elektromagnetik Dan Penerapannya Dalam Kehidupan. Tersedia
pada
http://alineliyani.blogspot.com/2010/01/gelombang-elektromagnetik-dan.html.
Diakses
pada tanggal 7 mei 2012.
Suryantoro,Arief.
2010. Kadar air cair dan padat dalam awan dan hujan Di bandara husein
sastranegara
bandung berbasis Observasi sensor gelombang mikro satelit TRMM.
Bandung
:
Suryantoro,Arief.
2008. Radar Presipitasi Satelit Trmm Untuk Pemantauan Curah Hujan Saat
Siklon
Tropis. Dipublikasikan di Prosiding Seminar Nasional Aplikasi Sains
