STUDI TENTANG KOMPARASI DATA TEKANAN UDARA PADA BAROMETER DIGITAL DAN AUTOMATIC WEATHER SISTEM (AWOS) DI STASIUN METEOROLOGI HASANUDDIN MAKASSAR Cahya Swastika Populasi1, Pariabti Palloan2, Nasrul Ihsan2 1 Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Makassar e-mail:
[email protected] 2 Jurusan Fisika Universitas Negeri Makassar, Makassar
Abstract : The Study of Air Pressure Data Comparison between Digital Barometer and Automatic Weather System (AWOS) at Stasiun Meteorologi Hasanudin Makassar. This study was expected to provide information about data comparison of air pressure in digital barometer and automatic weather system (AWOS) as basic of data for further research. Observations of meteorological elements can be done visually / directly or with the aid of equipment. Tools to measure weather parameters should have a high degree of accuracy, in accordance with the provisions of (World Meteorological Office) WMO. Based on this, it is important to know the level of accuracy/precision of each piece of equipment used in meteorological observations. Digital barometer is one of the modern air pressure gauge that works on the principle of changing the condition of the silicon sensor to changes in air pressure. While the sensor is a sensor Barocap air pressure acting on the principle of the transducer capacitance changes in response to changes in air pressure as measured by the Automatic Weather Systems (AWOS). Therefore the air pressure data Automatic Weather Systems (AWOS) and digital barometer can be used in flight services information and weather forecast data.
Abstrak : Studi Tentang Komparasi Data Tekanan Udara Pada Barometer Digital dan Automatic Weather System (AWOS) di Stasiun Meteorologi Hasanuddin Makassar. penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai data tekanan udara pada barometer digital dan automatic weather system (AWOS) merupakan data dasar untuk penelitian selanjutnya. Pengamatan unsur meteorologi dapat dilakukan secara visual / langsung maupun dengan bantuan peralatan. Alat untuk mengukur parameter cuaca harus memiliki tingkat keakuratan yang tinggi, sesuai dengan ketentuan (World Meteorological Office) WMO. Berdasarkan hal tersebut, maka sangatlah penting untuk mengetahui tingkat keakuratan/ketelitian dari masing–masing peralatan yang digunakan dalam pengamatan meteorologi. Barometer digital adalah salah satu alat ukur tekanan udara moderen yang bekerja berdasarkan prinsip perubahan kondisi sensor silicon terhadap perubahan tekanan udara. Sedangkan sensor Barocap merupakan sebuah sensor tekanan udara yang bekerja berdasarkan prinsip perubahan kapasitansi dari tranduser sebagai respon terhadap perubahan tekanan udara yang diukur oleh Automatic Weather Sistem (AWOS) Karena itu data tekanan udara Automatic Weather Sistem (AWOS) dan barometer digital dapat digunakan dalam informasi pelayanan penerbangan maupun data prakiraan cuaca. Kata Kunci: Barometer digital, sensor Barocap Automatic Weather Sistem AWOS
Automatic Weather Sistem (AWOS) adalah alat yang mempunyai kemampuan bekerja tanpa memerlukan pengamat. Data dari alat ini akan dibandingkan dengan hasil pengukuran barometer digital. Dari data tekanan udara yang dihasilkan oleh Stasiun Meteorologi Hasanudin, data Automatic Weather System (AWOS) mempunyai selisih nilai dibandingkan dengan data yang dihasilkan barometer digital. Analisa dan prakiraan cuaca yang dilakukan para forecaster di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG), memerlukan data cuaca yang valid dan dapat
merepresentasikan kondisi cuaca di suatu wilayah. Pada mulanya data cuaca tersebut diperoleh dari pengamatan cuaca oleh pengamat dengan menggunakan peralatan modern yang telah melalui proses standarisasi dan kalibrasi. Automatic Weather Sistem (AWOS) merek JINYANG seri 710 yang digunakan dalam penelitian ini memiliki kemampuan untuk mengukur parameter meteorologi seperti: suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara, curah hujan, radiasi matahari, net-radiasi, arah dan kecepatan angin. Tekanan udara merupakan salah satu parameter penting dalam meteorologi yang 297
298 Jurnal Sains dan Pendidikan Fisika. Jilid 8, Nomor 3, Desember 2012, hal 297-302
dapat diukur oleh Automatic Weather Sistem (AWOS). Data tekanan digunakan untuk menentukan tingkat kepadatan udara di suatu tempat, yang merupakan data vital dalam pelayanan penerbangan, analisa isobar, dan lain-lain. Selama kurang lebih sepuluh tahun pengoperasian Automatic Weather System (AWOS) di Stasiun Meteorologi Hasanuddin, timbul pertanyaan apakah data tekanan dari Automatic Weather System (AWOS) cukup valid untuk mewakili nilai tekanan di area Stasiun Meteorologi Hasanuddin. Dengan dasar ini penulis mencoba untuk melakukan suatu kajian/penelitian tentang perbandingan tingkat keakuratan dan ketelitian dalam mengukur besarnya tekanan udara yang diperoleh dari Barometer digital dan Automatic Weather System (AWOS). Hal ini diperlukan untuk mengetahui nilai penyimpangan kedua data tersebut. METODE Dalam penelitian ini, tekanan udara diukur dengan menggunakan barometer digital. Hasil pengukuran tekanan udara ini kemudian dibandingkan dengan menggunakan data pengamatan tekanan udara yang direkam dengan menggunakan Automatic Weather System (AWOS) merk JINYANG seri 710 di Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Makassar. Korelasi antara kedua hasil pengukuran tersebut kemudian ditentukan dengan analisis statistik menggunakan perangkat lunak SPSS. Dari hasil analisis tersebut dapat dibandingkan hasil pengukuran tekanan udara yang menggunakan barometer digital dengan tekanan udara yang diperoleh dari AWOS. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil perbandingan rata-rata tekanan udara dari barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) 2006 Dari pengamatan pada tahun 2006 didapatkan bahwa rata-rata tekanan udara pada stasiun meteorologi Hasanuddin Makassar memiliki korelasi yang sangat tinggi yaitu sebesar 0.98 dan tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Januari sebesar 1012,8mb dan terendah terjadi pada bulan Juli sebesar 1005,0mb di wilayah Stasiun Meteorologi Hasanuddin Tekanan terbesar terjadi pada bulan Januari disebabkan karena suhu udara yang rendah pada saat musin penghujan. Dan nilai
tekanan bernilai minimum terjadi pada bulan Juli pada saat suhu udara tinggi pada musim kemarau. Tabel 1. Hasil korelasi nilai tekanan udara pada barometer digital dan AWOS stasiun meteorologi Hasanuddin tahun 2006 Nilai Bulan Tingkat Hubungan Korelasi 1
0.98
Sangat Kuat
2
0.98
Sangat Kuat
3
0.98
Sangat Kuat
4
0.98
Sangat Kuat
5
0.98
Sangat Kuat
6
0.98
Sangat Kuat
7
0.98
Sangat Kuat
8
0.98
Sangat Kuat
9
0.98
Sangat Kuat
10
0.99
Sangat Kuat
11
0.98
Sangat Kuat
12
0.98
Sangat Kuat
Dari data tabel di atas terlihat bahwa dari rata-rata tekanan udara tahun 2006 memiliki tingkat hubungan yang sangat kuat yaitu 0.98. Nilai koefisien korelasi yang kuat terjadi pada bulan September yaitu sebesar 0.99. Untuk tahun 2006 di stasiun meteorologi Hasanuddin Makasassar koefisien korelasi antara nilai tekanan pada barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) adalah sebesar 0.98 (sangat kuat) seperti yang diperlihatkan dalam tabel 1. Untuk hasil korelasi tekanan pada tahun 2006 tidak terpengaruh dengan adanya musim penghujan dan musim kemarau, hanya saja berpengaruh pada suhu udara. Apabila suhu udara tinggi maka nilai tekanan udara akan rendah, dan apabila suhu udara rendah maka nilai tekanan udara akan tinggi. Pada tahun 2006 nilai tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Januari sebesar 1012,3mb dan terendah terjadi pada bulan Juli sebesar 1008,8mb. Hal ini terjadi karena pada bulan Januari terjadi musim penghujan sehingga suhu udara menjadi rendah dan nilai tekanan menjadi tinggi. Sedangkan pada bulan Agustus terjadi musim kemarau dimana suhu udara menjadi tinggi dan berpengaruh pada nilai tekanan yang semakin rendah.
M. Agus Martawijaya, dkk. Peranan Strategi Pembelajaran Berdasarkan Tingkat Perkembangan …, 299
2. Hasil uji t tekanan udara pada barometer digital dan Automatic Weather System (AWOS) stasiun meteorologi Hasanuddin tahun 2006 Berdasarkan hasil perhitungan dari software SPSS maka untuk tahun 2006 diperoleh hasil sebagaimana yang ditampilkan dalam tabel 2. Tabel 2. Uji t Paired Samples Test tekanan udara pada barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) stsiun meteorologi Hasanuddin tahun 2006 Paired Differences
P value Pair 1
awos barometer
0.005076
Std. Deviation
Std. Error Mean
0,0651
0,0188
95% Confidence Interval of the Difference Lower 0,1081
Upper 0,0253
t
df
ἀ
0,546 11 0,05
Hipotesis dari kasus ini dapat dituliskan: H0 : ἡ1−ἡ0 = 0 H1 : ἡ1−ἡ0 ≠ 0 H1 berarti bahwa selisih sebenarnya dari kedua rata-rata tidak sama dengan nol.
3. Hasil uji t tekanan udara pada barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) stsiun meteorologi Hasanuddin tahun 2007 Berdasarkan hasil perhitungan dari software SPSS maka untuk tahun 2007 didapatkan hasil seperti yang tercantum dalam tabel 3 berikut.
Tabel 3. Uji t Paired Samples Test tekanan udara pada barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) stsiun meteorologi Hasanuddin tahun 2007
P value Pair 1
awos barometer
0.00636
Paired Differences 95% Confidence Interval of the Difference Std. Std. Error Deviation Mean Lower Upper 0,1362
0,0411
0,279
0,551
t
df
ἀ
0,550 11 0,05
H0 : ἡ1−ἡ0 = 0 H1 : ἡ1−ἡ0 ≠ 0 H1 berarti bahwa selisih sebenarnya dari kedua rata-rata tidak sama dengan nol.
4. Hasil perbandingan rata-rata tekanan udara dari barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) 2008 Secara umum hasil penelitian pada stasiun meteorologi Hasanuddin Makassar pada tahun 2008 menunjukkan korelasi yang
sangat kuat antara data yang dihasilkan oleh kedua alat. Tekanan udara bernilai tinggi pada musim penghujan dan bernilai rendah pada musim kemarau. Dari pengamatan pada tahun 2008 didapatkan bahwa rata-rata tekanan udara pada
300 Jurnal Sains dan Pendidikan Fisika. Jilid 8, Nomor 3, Desember 2012, hal 297-302
stasiun meteorologi Hasanuddin Makassar memliki korelasi yang sangat tinggi yaitu sebesar 0.97 dan tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Februari sebesar 1012,4mb dan terendah terjadi pada bulan Agustus sebesar 1008,8mb di wilayah stasiun meteorologi Hasanuddin Tekanan terbesar terjadi pada bulan Februari disebabkan karena suhu udara yang rendah pada saat musin penghujan. Dan nilai tekanan bernilai minimum terjadi pada bulan Agustus pada saat suhu udara tinggi pada musim kemarau. Tabel 4. Hasil korelasi nilai tekanan udara pada barometer digital dan AWOS Stasiun Meteorologi Hasanuddin tahun 2008 Bulan
Nilai Korelasi
Tingkat Hubungan
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0.97 0.98 0.98 0.97 0.97 0.97 0.98 0.98 0.97 0.97 0.97 0.98
Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat Sangat Kuat
Dari data tabel 4 di atas terlihat bahwa dari rata-rata tekanan udara tahun 2008 memiliki tingkat hubungan yang sangat kuat yaitu 0.97. Nilai koefisien korelasi yang kuat terjadi pada bulan Februari, Maret, Juli, dan Agustus yaitu sebesar 0.98. Untuk hasil korelasi tekanan pada tahun 2008 tidak terpengaruh dengan adanya musim penghujan dan musim kemarau, hanya saja berpengaruh pada suhu udara. Apabila suhu udara tinggi maka nilai tekanan udara akan rendah, dan apabila suhu udara rendah maka nilai tekanan udara akan tinggi. Pada tahun 2008 nilai tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Februari sebesar 1012,8mb dan terendah terjadi pada bulan Agustus sebesar 1008,8mb. Hal ini terjadi karena pada bulan Februari terjadi musim penghujan sehingga suhu udara menjadi rendah dan nilai tekanan menjadi tinggi. Sedangkan pada bulan Agustus terjadi musim kemarau dimana suhu udara menjadi tinggi dan berpengaruh pada nilai tekanan yang semakin rendah. 5. Hasil uji t tekanan udara pada barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) stsiun meteorologi Hasanuddin tahun 2008 Berdasarkan hasil perhitungan dari software SPSS maka untuk tahun 2008 didapatkan hasil seperti dalam tabel 5 berikut.
Tabel 5. Uji t Paired Samples Test tekanan udara pada barometer digital dan Automatic Weather Sistem (AWOS) stsiun meteorologi Hasanuddin tahun 2008 Paired Differences
P value Pair 1
awos barometer
0.009076
Std. Deviation 0,1814
Std. Error Mean 0,0547
95% Confidence Interval of the Difference Lower 0,1128
Upper 0,1310
Hipotesis dari kasus ini dapat dituliskan: H0 : ἡ1−ἡ0 = 0 H1 : ἡ1−ἡ0 ≠ 0 H1 berarti bahwa selisih sebenarnya dari kedua rata-rata tidak sama dengan nol
t
df
ἀ
0,166 11 0,05
301 Pembahasan Secara umum Koefisien korelasi antara nilai tekanan pada barometer digital dan Automatic Weather Stasion (AWOS) di stasiun meteorologi Hasanuddin Makassar baik untuk rata-rata bulanan dan tahunan sangat baik. Hal ini ditunjukkan oleh nilai koefisien korelasi hampir mendekati angka 1 dan hasil dari p value kurang dari 0.05. 1. Tahun 2006 Untuk hasil korelasi tekanan pada tahun 2006 tidak terpengaruh dengan adanya musim penghujan dan musim kemarau, hanya saja berpengaruh pada suhu udara. Apabila suhu udara tinggi maka nilai tekanan udara akan rendah, dan apabila suhu udara rendah maka nilai tekanan udara akan tinggi. Pada tahun 2006 nilai tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Januari sebesar 1012,3mb dan terendah terjadi pada bulan Juli sebesar 1008,8mb. Hal ini terjadi karena pada bulan Januari terjadi musim penghujan sehingga suhu udara menjadi rendah dan nilai tekanan menjadi tinggi. Sedangkan pada bulan Agustus terjadi musim kemarau dimana suhu udara menjadi tinggi dan berpengaruh pada nilai tekanan yang semakin rendah. P-value dari uji-t berpasangan adalah 0.00546, yaitu lebih kecil dari 0.05. Dengan demikian, hasil statistika yang kita ambil adalah tolak H0 . Hal ini berarti bahwa selisih data tekanan udara pada barometer digital dan Automaric Weather Sistem (AWOS) tidak sama dengan nol. Ini menunjukkan kedua alat tersebut terbukti efektif/dapat digunakan. Sedangkan selisih besaran antara kedua alat adalah sebesar 0.1081mb hingga 0.1020mb dengan tingkat kepercayaan sebesar 95%. 2. Tahun 2007 Untuk hasil korelasi tekanan pada tahun 2007 tidak terpengaruh dengan adanya musim penghujan dan musim kemarau, hanya saja berpengaruh pada suhu udara. Apabila suhu udara tinggi maka nilai tekanan udara akan rendah, dan apabila suhu udara rendah maka nilai tekanan udara akan tinggi. Pada tahun 2007 nilai tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Maret sebesar 1012,8mb dan terendah terjadi pada bulan Agustus sebesar 1005,0mb. Hal ini terjadi karena pada bulan Maret terjadi musim penghujan sehingga suhu udara menjadi rendah dan nilai tekanan menjadi tinggi. Sedangkan pada bulan Agustus terjadi musim kemarau dimana suhu udara menjadi
tinggi dan berpengaruh pada nilai tekanan yang semakin rendah. P-value dari uji-t berpasangan adalah 0.00550, yaitu lebih kecil dari 0.05. Dengan demikian, Hasil statistika yang kita ambil adalah tolak H0 . Hal ini berarti bahwa selisih data tekanan udara pada barometer digital dan Automaric Weather Sistem (AWOS) tidak sama dengan nol. Ini menunjukkan bahwa kedua alat tersebut terbukti efektif / dapat digunakan. Sedangkan selisih besaran antara kedua alat adalah sebesar 0.279mb hingga 0.551mb dengan tingkat kepercayaan sebesar 95%. 3. Tahun 2008 Untuk hasil korelasi tekanan pada tahun 2008 tidak terpengaruh dengan adanya musim penghujan dan musim kemarau, hanya saja berpengaruh pada suhu udara. Apabila suhu udara tinggi maka nilai tekanan udara akan rendah, dan apabila suhu udara rendah maka nilai tekanan udara akan tinggi. Pada tahun 2008 nilai tekanan udara terbesar terjadi pada bulan Februari sebesar 1012,8mb dan terendah terjadi pada bulan Agustus sebesar 1008,8mb. Hal ini terjadi karena pada bulan Februari terjadi musim penghujan sehingga suhu udara menjadi rendah dan nilai tekanan menjadi tinggi. Sedangkan pada bulan Agustus terjadi musim kemarau dimana suhu udara menjadi tinggi dan berpengaruh pada nilai tekanan yang semakin rendah. P-value dari uji-t berpasangan adalah 0.00166, yaitu lebih kecil dari 0.05. Dengan demikian, Hasil statistika yang kita ambil adalah tolak H0 . Hal ini berarti bahwa selisih data tekanan udara pada barometer digital dan Automaric Weather Sistem (AWOS) tidak sama dengan nol, sehingga kedua alat tersebut terbukti efektif / dapat digunakan. Sedangkan selisih besaran antara kedua alat adalah sebesar 0.1128mb hingga 0.1310mb dengan tingkat kepercayaan sebesar 95% KESIMPULAN Dari penilitian yang dilakukan dengan perhitungan dan analisa, maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut: 1. Secara umun nilai korelasi data tekanan udara antara barometer digital dan Automatic Weather Stasion (AWOS) sangat kuat. 2. Berdasarkan hasil analisa secara umum dapat dikatakan bahwa data tekanan udara yang dihasilkan barometer digital dan Automatic Weather Stasion (AWOS) tidak terdapat perbedaan yang signifikan.
302 Jurnal Sains dan Pendidikan Fisika. Jilid 8, Nomor 3, Desember 2012, hal 297-302
Saran 1. Dengan mengetahui adanya hubungan korelasi antara kedua alat maka pemantauan daerah dapat terus dilakukan guna menunjang akurasi pelayanan informasi pelayanan penerbangan maupun untuk data prakiraan cuaca. 2. Perlu dilakukan penelitian yang berkelanjutan tentang topik ini dengan metode yang berbeda dan wilayah pengamatan yang lebih banyak serta periode data yang lebih panjang. DAFTAR RUJUKAN Hernowo, Bambang dan Suwignyo, 2000. Modul Meteorologi Umum. Badan Pendidikan dan Latihan Perhubungan: Jakarta. Manual book AWS JINYANG, 2010. Instruction manual for use of T2214 device. Ridwan, 1997. Dasar-dasar Statistika. Penerbit Alfabeta: Bandung. Rojali, 1997. Alat-Alat Meteorologi Jilid A. Balai Pendidikan dan Latihan Meteorologi dan Geofisika : Jakarta. Soepangkat, 1992. Pengantar Pengamatan Permukaan Meteorologi Jilid 1. Balai Diklat Meteorologi dan Geofisika, Jakarta. Soepangkat, 1994. Pengantar Meteorologi. Balai Pendidikan dan Latihan Meteorologi dan Geofisika: Jakarta. Spiegel, M.R., I Nyoman Susila, Ellen Gunawan, 1992. Teori dan Soal-soal Statistik Versi SI (Metrik). Erlangga: Jakarta. Tjasyono, Bayong. 2004. Klimatologi. Penerbit ITB: Bandung. WMO. 2006. Guide to Meteorological Instrument and Methods of Observation. Scretariat of the World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland.
