BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Rekayasa Perangkat Lunak 2.1.1

BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Rekayasa Perangkat Lunak
2.1.1 Definisi Rekayasa Perangkat Lunak
Rekayasa Perangkat Lunak adalah cara - cara pengembangan perangkat
lunak
termasuk
pembuatan,
pemeliharaan,
manajemen
organisasi
pengembanganan perangkat lunak dan manajemen kualitas. Berikut ini merupakan
definisi Rekayasa Perangkat Lunak menurut para ahli terkemuka.
Ian Sommerville “Software Products are Software Systems delivered to a
customer with the documentation which describes how to install and use the
system.” "Produk Perangkat Lunak merupakan Sistem Perangkat Lunak yang
dikirimkan kepelanggan dengan
dokumentasi
dengan
menjelaskan cara
menginstal dan menggunakan sistem."
Fritz Bauer "Penerapan dan pemanfaatan prinsip-prinsip rekayasa untuk
menghasilkan perngkat lunak yang ekonomis yang handal dan bekerja secara
efisisen pada mesin-mesin yang nyata"
Menurut Pressman, Rekayasa Perangkat Lunak didefinisikan menjadi tiga
bagian pokok, antara lain :
-
instruksi-instruksi yang jika dieksekusi akan memberikan layanan-layanan
atau fungsi seperti yang diinginkan
-
struktur data yang diperlukan oleh suatu program untuk memanipulasi
informasi
-
dokumen-dokumen yang mendeskripsikan penggunaan suatu program.
2.1.2 Siklus Rekayasa Perangkat Lunak
Siklus Rekayasa Perngkat Lunk yang digunakan adalah Siklus Klasik
(Waterfall Model). Menurut (Royce:1970) Digambarkan dengan bentuk seperti air
terjun dengan gambaran dan penjelasan sebagai berikut :
7
8
Gambar 2.1 Waterfall Model (Royce:1970)
1. System Enginerring (Rekayasa Perangkat Lunak) merupakan tahapan
pertama yang menjadi dasar proses pembuatan Model dan Simulasi
Cuaca. Pada bagian ini penulis melakukan pengumpulan data dan
penetapan kebutuhan semua elemen sistem.
2. Analyst Requirements merupakan tahap berikut yang menjadi suatu
syarat atau kebutuhan dari keseluruhan sistem yang akan diapliasikan
kedalam bentuk aplikasi agar dapat berjalan sesuai keinginan.
3. Design merupakan tahapan berikutnya setelah Analyst Requirements
telah diselesaikan. Dalam tahap ini penulis membuat tabel aturan atau
basis pengetahuan serta membuat interface.
4. Implementation Dalam tahap ini dilakukan pemrograman. Pembuatan
software dipecah menjadi modul-modul kecil yang nantinya akan
digabungkan dalam tahap berikutnya. Selain itu dalam tahap ini juga
dilakukan pemeriksaaan terhadap modul yang dibuat, apakah sudah
memenuhi fungsi yang diinginkan atau belum.
5. Vertification & Testing Di tahap ini dilakukan penggabungan modulmodul yang sudah dibuat dan dilakukan pengujian ini dilakukan untuk
mengetahui apakah software yang dibuat telah sesuai dengan desainnya
dan masih terdapat kesalahan atau tidak.
9
6. Maintenance merupakan tahap terakhir dalam model waterfall. Software
yang sudah jadi dijalankan serta dilakukan pemeliharaan. Pemeliharaan
termasuk dalam memperbaiki
langkah
sebelumnya.
kesalahan yang tidak ditemukan pada
Perbaikan
implementasi
unit
sistem
dan
peningkatan jasa sistem sebagai kebutuhan baru.
2.2
Konsep Dasar Data Informasi
Data adalah catatan atas kumpulan fakta. Karakter datapun dapat dibentuk
dari alfabet, angka, maupun simbol – simbol khusus. Data merupakan sesuatu
yang masih mentah, yang harus diolah terlebih dahulu sehingga menghasilkan
suatu bentuk yang disebut dengan informasi. Data yang telah diolah menjadi
sebuah bentuk yang memudahkan, berarti dan bermanfaat dalam mengambil
keputusan saat ini disebut juga informasi.
Pada dasarnya informasi berbeda dengan data. Dengan kata lain informasi
adalah data yang telah diolah dan dapat digunakan sebagai dasar keputusan.
Dalam Proses pengambilan keputusan, kebutuhan yang cukup mendasar adalah
informasi-informasi yang menunjang keputusan tersebut.
Menurut Dwi Budiarti (1999), mendefinisikan informasi adalah data yang
telah diolah menjadi sebuah bentuk yang berarti bagi penerimanya dan bermanfaat
dalam mengambil keputusan saat ini atau mendatang.
Menurut Aji Supriyanto (2005) informasi adalah data yang telah diolah
menjadi bentuk yang lebih berarti bagi penerimanya dan bermanfaat dalam
mengambil keputusan saat ini atau mendatang.
2.2.1 Siklus Pengolahan Data
siklus pengolahan data baik yang manual maupun yang menggunakan
computer mengalami siklus pengolahan data yang terdiri dari tiga tahap yaitu
sebagai berikut :
10
Input
Proses
Output
Gambar 2.2 Siklus Pengolahan Data
Keterangan :
1. Input merupakan data yang dimasukkan ke komputer dalam bentuk yang
dimengerti oleh komputer
2. Proses merupakan data diolah atau dibentuk sesuai dengan instruksi yang
diterima komputer.
3. Output merupakan hasil dari data yang telah diolah, data tersebut dapat
berupa data yang dapat dimengerti dan berguna untuk manusia.
2.3
Definisi Sistem
Sistem merupakan suatu kesatuan yang terdiri dari komponen atau elemen
yang dihubungkan bersama untuk memudahkan aliran informasi, materi atau
energi. Istilah ini sering dipergunakan untuk menggambarkan suatu set entitas
yang berinteraksi. Berikut ini adalah beberapa pengertian sistem menurut para
ahli.
Menurut Azhar Susanto (2007 : 18) “Sistem merupakan kumpulan / grup
dari sub sistem atau bagian atau komponen papun baik fisik maupun non fisik
yang saling berhubungan satu sama lain dan bekerjasama secara harmonis untuk
mencapai satu tujuan tertentu.”
Menurut Jerry Fitz Gerald “Suatu sistem adalah suatu jaringan kerja dari
prosedur-prosedur yang saling berhubungan, berkumpul bersama-sama untuk
melakukan suatu kegiatan atau untuk menyelesaikan suatu sasaran yang tertentu.”
Menurut Jogiyanto “Sistem adalah kumpulan elemen-elemen yang
berinteraksi untuk mencapai tujuan tertentu.”
2.3.1 Elemen - Elemen Sistem
Suatu sistem pasti memiliki karakteristik atau sifat – sifat tertentu. Yaitu
mempunyai komponen atau elemen yang dihubungkan bersama untuk mencapai
suatu tujuan yang logis dalam suatu lingkungan yang kompleks. Dalam sistem ini
disertakan beberapa elemen – elemen yang membentuk suatu sistem :
11
1. Setiap sistem pasti memiliki tujuan. Karena bila tidak adanya tujuan suatu
sistem menjadi tidak terarah dan tidak terkendali.
2. Batas merupakan suatu pemisah antara sistem dan daerah di luar sistem
(lingkungan). Biasanya batas sistem menentukan konfigurasi, ruang
lingkup atau kemampuan suatu sistem.
3. Lingkungan adalah segala sesuatu yang berada diluar sistem yang
mempengaruhi kinerja sistem
4. Masukan adalah segala data atau informasi yang dimasukan ke dalam
sistem dan menjadi bahan yang akan diproses.
5. Proses Merupakan bagian yang melakukan perubahan atau transformasi
dari masukan menjadi keluaran yang berguna dan lebih bernilai.
6. Keluaran merupakan hasil data atau informasi yang dimasukan dan telah
diproses menjadi sesuatu yang lebih berguna.
7. Mekanisme Pengendalian diwujudkan dengan menggunakan umpan balik
yang mencangkup keluaran. Feedback ini digunakan untuk mengendalikan
atau mengatur agar sistem dapat berjalan sesuai dengan tujuan.
2.4
Indikator dan Konversi
Indikator adalah variabel yang membantu kita dalam mengukur perubahan –
perubahan yang terjadi baik secara langsung maupun tidak langsung (WHO,
1981).
Indikator adalah suatu ukuran tidak langsung dari suatu kejadian atau
kondisi. Misalnya berat badan bayi berdasarkan umur adalah indikator bagi status
gizi bayi tersebut (Wilson & Sapanuchart, 1993).
Indikator ialah statistik dari hal normatif yang menjadi perhatian kita yang
dapat membantu kita dalam membuat penilaian ringkas, komprehensif, dan
berbimbang terhadap kondisi – kondisi atau aspek – aspek penting dari suatu
masyarakat (Departemen Kesehatan, Pendidikan dan Kesejahteraan Amerika
Serikat, 1969).
12
Indikator ialah variabel – variabel yang mengidikasikan atau memberi
petunjuk kepada kita tentang suatu keadaan tertentu, sehingga dapat digunakan
untuk mengukur perubahan (Green, 1992).
Menurut buku petunjuk teknis standar pelayanan bidang kesehatan
(Kepmenkes RI; 2004), indikator merupakan “Variabel yang dapat digunakan
untuk mengevaluasi keadaan atau status dan memungkinkan dilakukanny
pengukuran terhadap perubahan – perubahan yang terjadi dari waktu ke waktu”
(Buku Petunjuk Teknis Standar pelayanan Minimal bidang Kesehatan di
Kabupaten / Kota – Kepmenkes RI; 2004).
Indikator cuaca sering digunakan oleh para kilmatologi di dunia, karena
indikator – indikator yang telah di ciptakan telah menjadi dasar pada prakiraan
cuaca yang lebih akurat. untuk mendapatkan prakiraan cuaca yang lebih akurat
tentu saja diperlukannya suatu indikator yang akurat, karena apabila data yang
dimasukan benar namun hasil yang dihasilkan melenceng jauh dari prakiraan,
akan mengakibatkan kesalahan dari prakiraan.
Dalam kamus besar bahasa Indonesia, konversi dapat diartikan sebagai
suatu proses atau cara untuk merubahan suatu sistem ke sistem lain, bentuk ke
bentuk lain, dari data satu ke data lainnya, maupun dari suatu format ke format
lainnya.
Penggunaan konversi cuaca sering digunakan dalam penginputan suatu data.
Penginputan tersebut dapat berupa indikator maupun prakiraan – prakiraan cuaca
lainnya yang membutuhkan konversi data yang tepat dalam melakukan prakiraan
cuaca. Dalam suatu konversi diutamakan ketepatan hasil konversi. Contohnya
dalam pengkonversian data dari temperatur udara Celsius menjadi Fahrenheit atau
Kelvin sampai kecepatan angin, knots, kmh, mph dan lain – lain.
2.4.1 Kelebihan Indikator dan Konversi
Berikut ini merupakan beberapa poin penting tentang kelebihan atau
keuntungan menggunakan Indikator dan Konversi :
13
1. Dengan
menggunakan
indikator
cuaca
memungkinkan
dalam
memprakirakan akan terjadinya suatu badai.
2. Prakiraan yng di gunakan tidak mengganggu sistem yang berjalan di dunia
nyata.
3. Besarnya konstanta dapat diubah – ubah untuk melihat pengaruhnya.
4. Dapat diulang kembali secara terus – menerus.
2.4.2 Kekurangan Indikator dan Konversi
Berikut ini merupakan beberapa poin penting tentang kekurangan atau
kerugian menggunakan Indikator dan Konversi, antara lain :
1. Hasil dari suatu Indikator dan Konversi merupakan angka – angka
perhitungan yang memberikan seberapa besar kemungkinan terjadiny
suatu badai.
2. Hasil dari indikator dan konversi tidak menghasilkan gambaran atau
sebuah simulasi.
2.5
Definisi Cuaca
Cuaca (Sarjani:2009) terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di
atmosfer Bumi atau sebuah planet lainnya dalam waktu beberapa hari. Cuaca ratarata dengan jangka waktu yang lebih lama dikenal sebagai iklim. Aspek cuaca ini
diteliti lebih lanjut oleh para ahli klimatologi, untuk tanda-tanda perubahan iklim.
Ada beberapa unsur yang mempengaruhi keadaan cuaca dan iklim suatu daerah
atau wilayah, yaitu: suhu atau temperatur udara, tekanan udara, angin,
kelembaban udara dan curah hujan.
2.5.1 Suhu atau Temperatur
Suhu atau temperatur udara (Sarjani:2009) adalah derajat panas dari
aktivitas molekul dalam atmosfer. Alat untuk mengukur suhu atau temperatur
udara atau derajat panas disebut Thermometer. Biasanya pengukuran suhu atau
temperatur udara dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit
(F). Udara timbul karena adanya radiasi panas matahari yang diterima bumi.
Tingkat penerimaan panas oleh bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara
lain:
14
Sudut datang sinar matahari, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan
bumi dengan arah datangnya sinar matahari. Makin kecil sudut datang
sinar matahari, semakin sedikit panas yang diterima oleh bumi
dibandingkan sudut yang datangnya tegak lurus.
Lama waktu penyinaran matahari, makin lama matahari bersinar, semakin
banyak panas yang diterima bumi.
Keadaan muka bumi (daratan dan lautan), daratan cepat menerima panas
dan cepat pula melepaskannya, sedangkan sifat lautan kebalikan dari sifat
daratan.
Banyak sedikitnya awan, ketebalan awan mempengaruhi panas yang
diterima bumi. Makin banyak atau makin tebal awan, semakin sedikit
panas yang diterima bumi.
2.5.2 Tekanan Udara
Selain suhu atau temperatur udara, unsur cuaca dan iklim yang lain adalah
tekanan udara. Tekanan udara (Sarjani:2009) adalah suatu gaya yang timbul
akibat adanya berat dari lapisan udara. Besarnya tekanan udara di setiap tempat
pada suatu saat berubah-ubah. Makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut,
makin rendah tekanan udaranya Hal ini disebabkan karena makin berkurangnya
udara yang menekan. Besarnya tekanan udara diukur dengan barometer dan
dinyatakan dengan milibar (mb). Bar berasal dari bahasa Yunani, βάρος (baros),
yang berarti massa. Bar dan milibar diperkenalkan oleh Napier Shaw tahun 1909
dan Raipeza tahun 1910 dan digunakan secara internasional tahun 1929. Tekanan
udara dapat dibedakan menjadi 3 macam, yaitu:
Tekanan udara tinggi, lebih dari 1013 mb.
Tekanan udara rendah, kurang dari 1013 mb.
Tekanan di permukaan laut, sama dengan 1013 mb.
Bar (simbol bar), desibar (simbol dbar) dan millibar (simbol mbar, juga mb)
adalah sebuah satuan tekanan. Bar bukanlah satuan SI (Satuan Ukur), tetapi satuan
tersebut digunakan (walaupun dikecilkan kesempatannya) untuk digunakan
dengan SI. Bar masih digunakan untuk mendeskripsikan tekanan.
15
Bar, desibar dan millibar diketahui sebagai:
 1 bar = 100.000 pascal (Pa) = 1.000.000 dyne per sentimeter persegi (barye)
 1 dbar = 0.1 bar = 10.000 Pa = 100.000 dyn/cm²
 1 mbar = 0.001 bar = 100 Pa = 1.000 dyn/cm²
Ahli meteorologi di seluruh dunia telah lama mengukur tekanan atmosfer di
bar, yang semula setara dengan rata – rata di Bbumi. Bar dibagi menjadi seribu
milibar untuk memberikan presesi kebutuhan meteorologi. Maka dari itu bar
didefinisikan kembali sebagai 100.000 pascal, yang hanya sedikit lebih rendah
dari tekanan udara standar di Bumi. Saat ini banyak ahli meteorologi lebih
memilih hectopascals (hPa) untuk tekanan udara, yang setara dengan milibar,
sementara tekanan serupa diberikan dalam kilopascal.
2.5.3 Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari daerah bertekanan udara tinggi ke
daerah bertekanan udara rendah. Ada beberapa hal penting yang perlu diketahui
tentang angin, antara lain : kecepatan angin, kekuatan angin, arah – arah angin,
macam – macam angin, curah hujan, kelembaban udara
2.5.3.1 Kecepatan Angin
Setiap angin yang berhembus atau bergerak pasti memiliki kecepatan angin.
kecepatan angin dapat ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain :
a. Besar kecilnya gradien barometric
Gradient barometik merupakan angka yang menunjukkan perbedaan
tekanan udara melalui dua garis isobar pada garis lurus.
b. Relief Permukaan Bumi
Merupakan bentuk permukaan bumi, angin bertiup kencang pada daerah
yang reliefnya rata dan tidak ada rintangan.
c. Ada tidaknya tumbuh – tumbuhan
Banyaknya pohon – pohon akan menghambat kecepatan angin.
d. Tinggi dari permukaan Tanah
Angin yang bertiup dekat dengan permukaan bumi akan mendapat
hambatan karena bergesekan dengan permukaan bumi.
16
2.5.3.2 Kekuatan Angin
Kekuatan angin ditentukan oleh kecepatannya, makin cepat angin bertiup
maka makin tinggi/besar kekuatannya. Pada tahun 1804 Beaufort seorang
Laksamana Inggris telah membuat daftar kekuatan dan kecepatan angin yang
digunakannya untuk pelayaran. Daftar tersebut kini masih tetap digunakan secara
internasional. Berikut ini adalah daftar skala kekuatan angin :
Tabel 2.1 Skala Angin (Beufort : 1804)
Kekuatan
Angin
Skala
Beaufort
Kecepatan Angin
Nama
Keterangan
m/dt
Km/jam
0
0,0 – 0,5
0–1
Angin Reda
Tiang asap tegak
1
0,6 – 1,7
2–6
Angin Sepoi – Sepoi
Tiang asap miring
2
1,8 – 3,3
7 – 12
Angin Lemah
Daun – daun bergerak
3
3,4 – 5,2
13 – 18
Angin Sedang
Ranting – ranting bergerak
4
5,3 – 7,4
19 – 26
Angin Tegang
Dahan – dahan bergerak
5
7,5 – 9,8
27 – 35
Angin Keras
Batang pohon bergerak
6
9,9 – 12,4
36 – 44
Angin Keras Sekali
Batang pohon besar
bergerak
7
12,5 – 5,2
45 – 54
Angin Ribut
Dahan – dahan patah
8
15,3 - 18,2
55 – 65
Angin Ribut Hebat
Pohon – pohon kecil patah
9
18,3 – 21,5
66 – 77
Angin Badai
Pohon – pohon besar patah
10
21,6 – 25,1
78 – 90
Angin Badai Hebat
Rumah – rumah roboh
11
25,2 – 29,0
91 – 104
Angin Taifun
Benda berat berterbangan
12
29 ke atas
105 ke atas
Angin Taifun hebat
Benda berat berterbangan
hingga beberapa KM
2.5.3.3 Arah Angin
Dalam mempelajari cuaca, diantaranya perlu mengetahui arah angin. Mata
angin merupakan panduan untuk menentukan arah mata angin. Menurut seorang
ahli meteorologi dari Belanda yang bernama Buys Ballot, mengemukakan
hukumnya yang berbunyi: “Udara mengalir dari daerah maksimum ke daerah
minimum. Pada belahan utara bumi, udara atau angin berkelok ke kanan dan di
17
belahan selatan berkelok ke kiri”. Hal ini terjadi karena adanya rotasi bumi dari
barat ke timur dan karena bumi bulat. Berikut ini adalah gambar arah angin pada
kompas.
Gambar 2.3 Arah Angin (Wikipedia)
Tabel 2.2 Titik Kompas (Wikipedia)
No.
Compass point
1 North
Abbr.
Lowest
N
Middle
Highest
0.00°
5.62°
2 North by east
NbE
5.63°
11.25°
16.87°
3 North-northeast
NNE
16.88°
22.50°
28.12°
4 Northeast by north
NEbN
28.13°
33.75°
39.37°
NE
39.38°
45.00°
50.62°
5 Northeast
18
Tabel 2.2 Kompas Poin (Lanjutan)
6 Northeast by east
NEbE
50.63°
56.25°
61.87°
7 East-northeast
ENE
61.88°
67.50°
73.12°
8 East by north
EbN
73.13°
78.75°
84.37°
E
84.38°
90.00°
95.62°
10 East by south
EbS
95.63°
101.25°
106.87°
11 East-southeast
ESE
106.88°
112.50°
118.12°
12 Southeast by east
SEbE
118.13°
123.75°
129.37°
SE
129.38°
135.00°
140.62°
14 Southeast by south
SEbS
140.63°
146.25°
151.87°
15 South-southeast
SSE
151.88°
157.50°
163.12°
16 South by east
SbE
163.13°
168.75°
174.37°
S
174.38°
180.00°
185.62°
18 South by west
SbW
185.63°
191.25°
196.87°
19 South-southwest
SSW
196.88°
202.50°
208.12°
20 Southwest by south
SWbS
208.13°
213.75°
219.37°
9 East
13 Southeast
17 South
19
Tabel 2.2 Kompas Poin (Lanjutan)
21 Southwest
SW
219.38°
225.00°
230.62°
22 Southwest by west
SWbW
230.63°
236.25°
241.87°
23 West-southwest
WSW
241.88°
247.50°
253.12°
NWbW
298.13°
303.75°
309.37°
NW
309.38°
315.00°
320.62°
30 Northwest by north
NWbN
320.63°
326.25°
331.87°
31 North-northwest
NNW
331.88°
337.50°
343.12°
32 North by west
NbW
343.13°
348.75°
354.37°
N
354.38°
360.00°
28 Northwest by west
29 Northwest
1 North
2.5.3.4 Macam – Macam Angin.
Angin digolongkan menjadi 3 bagian, antara lain :
a) Angin tetap, yaitu angin yang arah tiupnya tetap sepanjang tahun, seperti:
-
Angin Passat, yaitu angin yang bertiup terus menerus dari daerah
maksimum subtropis utara dan selatan (30° - 40°) menuju ke minimum
khatulistiwa.
-
Angin Barat, yaitu angin antipassat (angin yang berhembus di atas
angin passat pada ketinggian (30 km dan arahnya berlawanan dengan
angin passat).
-
Angin Timur, yaitu angin yang bertiup dari kedua daerah maksimum
kutub menuju daerah minimum subpolar (lintang 66 1/2°C LU dan
LS°.
20
b) Angin Periodik
-
Angin Periodik harian meliputi angin darat dan angin laut; angin
gunung dan angin lembah.
-
Angin Periodik setengah tahunan, disebut juga dengan angin muson
(musim)
c) Angin Lokal, yaitu angin yang bertiup pada daerah tertentu dan waktu
tertentu. Misalnya : Angin kumbang, angin fohn, Angin Brubu, Angin
Bahorok, Angin Gending dan lain – lain.
2.5.4 Kelembaban Udara
Kelembaban udara (Sarjani:2009) adalah banyaknya uap air yang
terkandung dalam massa udara pada saat dan tempat tertentu. Alat untuk
mengukur kelembaban udara disebut psychrometer atau hygrometer. Kelembaban
udara dapat dibedakan menjadi 2 jenis, antara lain :
- Kelembaban udara Mutlak (Absolut), yaitu kelembaban yang menunjukan
beberapa gram berat uap air yang terkandung dalam satu meter kubik (1m³)
udara.
- Kelembaban udara Nisbi (Relatif), yaitu bilangan yang menunjukan berapa
persen perbandingan antara jumlah uap air yang terkandung dalam udara
dan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.
Kelembaban Mutlak
Kelembaban Nisbi
=
x
Nilai Jenuh Udara
100%
2.5.5 Curah hujan
Curah hujan adalah jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam
waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Rain Gauge.
Curah hujan diukur dalam harian, bulanan, dan tahunan. Hujan adalah butiranbutiran air yang dicurahkan dari atmosfer turun ke permukaan bumi. Sedangkan
garis yang menghubungkan tempat-tempat di peta yang mendapat curah hujan
yang sama disebut isohyet. Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :
- Bentuk medan atau topografi
21
- Arah lereng medan
- Arah angin yang sejajar dengan garis pantai
- Jarak perjalanan angin di atas medan datar.
2.6
Atmosfer
Atmosfer (Wikipedia) adalah lapisan gas yang melingkupi sebuah planet,
termasuk bumi, dari permukaan planet tersebut sampai jauh di luar angkasa. Di
bumi, atmosfer terdapat pada ketinggian 0 – 560km dari permukan bumi.
Atmosfer tersusun dari beberapa lapisan, dengan struktur sebagai berikut :
Gambar 2.4 Lapisan Atmosfer (Sarjani:2009)
2.6.1 Lapisan Toposfer
Gejala cuaca (awan, petir, badai, topan, dan hujan) terjadi dilapisan
troposfer (Sarjani:2009). Troposper merupakan lapisan terbawah dari atmosfer,
yaitu pada ketinggian -. 18 km di atas permukaan bumi. Tebal lapisan troposfer
rata – rata ±10km. di daerah khatulistiwa, ketinggian troposfer sekitar 16 km
22
dengan temperatur rata – rata 80ºC di daerah sedang ketinggian lapisan troposfer
sekitar 11 km dengan temperatur rata – rata 54ºC, sedangkan di daerah kutub
ketinggiannya sekitar 8 km dengan temperatur rata – rata 46ºC. pada lapisan inilah
terjadinya cuaca (awan, hujan, badai, petir, dan tornado).
2.6.2 Lapisan Stratosfer
Lapisan kedua dari atmosfer adalah statosfer. Statosfer terletak pada
ketinggian antara 18 - 49 km dari permukaan bumi (Sarjani:2009). Lapisan ini
ditandai dengan adnya proses inverse suhu, artinya suhu udara bertambah tinggi
seiring dengan kenaikan ketinggian. Kenaikan suhu udara berdasarkan ktinggian
mulai terhenti, yaitu pada puncak lapisan stratosfer yang disebut stratopause
dengan suhu udara sekitar 0ºC. Stratopause adalah lapisan batas antara stratosfer
dengan mesosfer. Lapisan ini terletak pada ketinggian 50 – 60 km dari permukaan
bumi.
2.6.3 Lapisan Mesosfer
Lapisan ketiga dari atmosfer adalah meossfer (Sarjani:2009). Mesosfer
terletak pada ketinggian antara 49 – 82 km dari permukaan bumi. Lapisan ini
merupakan lapisan pelindung bumi dari jatuhan meteor atau benda – benda
angkasa luar lainnya. Lapisan mesosfer ini ditandai dengan penurunan suhu
(temperature) udara, rata – rata 0.4ºC per seratus meter. Penurunan suhu udara ini
disebabkan karena mesosfer memiliki kesetimbangan radioaktif yang neegatif.
Temperature terendah di mesosfer memiliki kesetimbangan radioaktif yang
negative. Temperature terendah di mesosfer kurang dari -81ºC. bahkan di puncak
mesosfer yang disebut mesopause, yaitu lapisan batas antara mesosfer dengan
lapisan termosfer temperaturnya diperkirakan mencapai sekitar -100ºC .
2.6.4 Lapisan Thermosfer
Termosfer terletak pada ketinggian antara 82 - 800 km dari permukaan bumi.
Lapisan termosfer ini disebut juga lapisan ionosfer (Sarjani:2009). Karena lapisan
ini merupakan tempat terjadinya ionisasi partikel-partikel yang dapat memberikan
efek pada perambatan/ refleksi gelombang radio, baik gelombang panjang
23
maupun pendek. Pada termosfer, kenaikan temperatur dapat berlangsung mulai
dari - 100°C hingga ratusan bahkan ribuan derajat celcius. Lapisan yang paling
tinggi dalam termosfer adalah termopause. Temperatur termopause konstan
terhadap ketinggian, tetapi berubah dengan waktu karena pengaruh osilasi.
Temperatur pada malam hari berosilasi antara 300°C dan 1200°C, sedangkan pada
siang hari berosilasi antara 700°C dan 1700°C.
2.7
NOAA
NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) merupakan lembaga
ilmiah Departemen Perdagangan di Amerika Serikat pada kondisi lautan dan
atmosfer. Didalam landasan teori ini, digunakanlah website resmi NOAA
(http://www.srh.noaa.gov) sebagai dasar dalam pembuatan Aplikasi Bantu Untuk
Konversi Unsur-Unsur Cuaca dan Indikator. Pada situs ini, NOAA memberikan
layanan kalkulator cuaca yang dapat digunakan untuk berbagai macam
kepentingan dan memberikan berbagai macam informasi cuaca yang dapat
berguna bagi para penggunanya.
2.8
Skytef
Skytef merupakan website yang memberikan beberapa data tentang cuaca.
Website (http://www.skystef.be) berdiri pada tanggal 2 Oktober 2004 memiliki
kemiripan dengan NOAA. Website ini memberikan berbagai macam informasi
tentang cuaca, namun memiliki perbedaan pada kalkulasi cuaca. Website resmi ini
memiliki berbagai macam indikator yang dapat
digunakan oleh para
penggunanya.
2.9
Kalkulator Cuaca
Berikut ini merupakan beberapa kalkulator berbasis cuaca yang digunakan
pada aplikasi ini, antara lain :
2.9.1 Konversi Temperatur
Konversi temperatur merupakan suatu cara untuk mengubah temperatur dari
dan menjadi Celsius, Fahrenheit, Kelvin, Rankine, dan Reamur yang akan
24
digunakan nantinya untuk suatu tujuan. Berikut ini adalah tabel Konversi
temperatur :
Tabel 2.3 Formula Konversi Temperatur (csgnetwork, 2011)
Dari
Menjadi
Formula
Fahrenheit
Celsius
C = ( F - 32) / 1.8
Fahrenheit
kelvin
K = ( F + 459.67) / 1.8
Fahrenheit
Rankine
Ra = F + 459.67
Fahrenheit
Réaumur
Re = ( F - 32) / 2.25
Celsius
Fahrenheit
Celsius
kelvin
Celsius
Rankine
Ra = C × 1.8 + 32 + 459.67
Celsius
Réaumur
Re = C × 0.8
kelvin
Celsius
kelvin
Fahrenheit
kelvin
Rankine
Ra = K × 1.8
kelvin
Réaumur
R = (K - 273.15) × 0.8
Rankine
Celsius
Rankine
Fahrenheit
Rankine
kelvin
Rankine
Réaumur
Réaumur
Celsius
Réaumur
Fahrenheit
Réaumur
kelvin
Réaumur
Rankine
F = C × 1.8 + 32
K = C + 273.15
C = K - 273.15
F = K × 1.8 - 459.67
C = ( Ra - 32 - 459.67) / 1.8
F = Ra - 459.67
K = Ra / 1.8
Re = ( Ra - 32 - 459.67) / 2.25
C = Re × 1.25
F = Re × 2.25 + 32
K = Re × 1.25 + 273.15
Ra = Re × 2.25 + 32 + 459.67
25
2.9.2 Konversi Tekanan
(NOAA) Konversi tekanan merupakan suatu cara untuk mengubah tekanan
dari dan menjadi Inchi of mercury, mm of mercury, pound / inch², hectopascal,
kilopascal, milibar, dan atmosfer yang akan digunakan nantinya untuk suatu
tujuan. Berikut ini adalah formula konversi tekanan :
inHg
= 0.03937008 x mmHg
inHg
= 0.02953 x mb
inHg
= 0.2953 x kPa
inHg
= 2.03602 x psi
inHg
= 29.9213 x atm
mmHg = 0.75002 x mb
mmHg = 24.5 x inHg
mmHg = 7.5002 x kPa
mmHg = 51.7149 x psi
mb
= 33.8639 x inHg
mb
= 1.333224 x mmHg
mb
= 10 x kPa
mb
= 68.9476 x psi
mb
= 1013.25 x atm
psi
= 0.491154 x inHg
psi
= 0.0193368 x mmHg
psi
= 0.0145038 x mb
psi
= 0.145038 x kPa
psi
= 14.6960 x at
kPa
= 0.1333224 x mmHg/10
kPa
= 6.89476 x psi
kPa
= 101.325 x atm
kPa
= mb/10
kPa
= 33.8639 x inHg / 10
atm
= 0.0009869233 x mb
26
atm
= 0.009869233 x kPa
atm
= 0.033421 x inHg
atm
= 0.0680457 x psi
Keterangan :
Inchi of mercury = inHg
Mm of mercury = mmHg
Milibars = mb
Hectopascal = hPa
Kilopascal = kPa
pound / inch² = psi
atmosfer = atm
2.9.3 Kecepatan Suara
(NOAA) Kecepatan suara adalah istilah yang digunakan untuk menyebut
kecepatan gelombang suara yang melalui medium elastis. Kecepatan ini dapat
berbeda tergantung medium yang dilewati (misalnya suara lebih cepat melalui
udara daripada air), sifat-sifat medium tersebut, dansuhu. Namun, istilah ini lebih
banyak dipakai untuk kecepatan suara di udara. Perhitungan yang digunakan oleh
penulis adalah :
Rumus Kecepatan suara (NOAA)
Keterangan :
Sound
= Kecepatan Suara
T
= Temperatur dalam Kelvin
2.9.4 Tekanan Uap
27
Tekanan
terkondensasi
uap
adalah
dalam
suatu
keseimbangan
sistem
termodinamika
tertutup.
Semua
dengan
cairan
fase
memiliki
kencenderungan untuk menguap, beberapa padatan dapat menghaluskan menjadi
bentuk gas. Sebaliknya semua gas memiliki kecenderungan untuk mengembun
atau kembali kebentuk cair mereka. Perhitungan yang digunakan dalam aplikasi
ini adalah (NOAA) :
Rumus Vapor Pressure (NOAA)
Keterangan :
E = Tekanan uap actual
Es = Tekanan uap jenuh
Rh = Kelembaban relatif
Td = Temperatur titik embun dalam celsius
T = Temperatur dalam celsius
2.9.5 Tekanan Stasiun
(NOAA) Tekanan stasiun adalah tekanan absolut udara yang diberikan
pelapor (stasiun). Tekanan udara tersebut secara langsung berpoposional dengan
berat gabungan semua udara pada atmosfer yang terletak pada bagian pelapor.
Akibatnya, tekanan stasiun dapat bervariasi dari satu lokasi ke lokasi lainnya
terutama di daerah pegunungan. Perhitungan yang penulis gunakan dalam aplikasi
ini adalah :
28
Rumus Tekanan stasiun (NOAA)
Keterangan :
Stn = Tekanan Stasiun
Hm = ketinggian stasiun dalam meter
2.9.6 Pengaturan Altimeter
(NOAA) Pengaturan altimeter merupakan nilai pada tekanan pesawat
menggunakan altimeter yang menunjukan ketinggian diatas permukaan laut.
Perhitungan yang penulis gunakan dalam aplikasi ini adalah :
Rumus Pengaturan altimeter
Keterangan :
Alt = Pengaturan Altimeter
Pmb = Tekanan dalam milibar
Hm = ketinggian stasiun dalam meter
2.9.7 Tekanan Ketinggian
Ketinggian dapat ditentukan berdasarkan tekanan pada atmosfer. Semakin
besar ketingian, semakin rendah tekanan. Biasanya sering ditemukan pada
pesawat, penerjun payung dan para pendaki gunung. Perhitungan yang digunakan
adalah :
29
Rumus Tekanan ketinggian (NOAA)
Keterangan :
Alt = Tekanan ketinggian
Sta = Tekanan stasiun
2.9.8 Temperatur Virtual
Temperatur virtual merupakan suhu fiktif yang dimasukan kedalam
perhitungan kelembaban udara (csgnetwork). Definisi meteorologi Temperatur
virtual adalah suhu udara kering yang akan muncul tekanan dan volume yang
spesifik yang diberikan dari kelembaban udara. Hasil koreksi dari temperatur
virtual memberikan para meteorologi untuk menggunakan persamaan suhu dari
udara kering. Temperatur virtual adalah nilai hitung (lawan ukur) berdasarkan
suhu udara dan kadar air pada udara.
Rumus Virtual temperature (NOAA)
Keterangan :
Tv = Temperatur virtual
T = Temperatur dalam Celsius
Psta = Tekanan stasiun dalam mb atau hectopascal
2.9.9 Rasio Pencampuran
Rasio pencampuran merupakan banyaknya suatu komponen dari campuran
relatif terhadap semua komponen lainnya. Dalam memperhitungkan rasio
pencampuran digunakanlah perhitungan sebagai berikut :
30
Rumus Rasio Pencampuran (NOAA)
Keterangan :
W = rasio campuran actual
Ws = raso campuran jenuh
Rh = relative humidity
2.9.10 Titik Embun
Titik embun adalah temperatur yang harus dicapai agar terjadinya
kondensasi udara dimana uap air menjadi cairan (csgnetwork). Air kondensasi ini
disebut embun ketika terbentuk pada permukaan padat. Titik embun adalah suhu
saturasi.
Titik embun dikaitkan dengan kelembaban relatif, sebuah kelembaban
relatif yang tinggi menunjukan bahwa titik embun mendekati suhu udara tertentu.
Kelembaban relatif sebesar 100% menunjukan titik embun sama dengan suhu
udara saat ini dan tingkat jenuh udara adalah maksimal.
Rumus Titik embun (NOAA)
Rh = Kelembaban relatif
Td = Temperatur titik embun
31
2.9.11 Kelembaban relative
Kelembaban relatif adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan
jumlah uap air dalam campuran udara dan uap air. Hal ini di definisikan sebagai
rasio dari tekanan uap jenuh air pada kondisi tersebut. Kelembaban relatif udara
tidak hanya bergantung pada temperatur, tetapi bepengaruh pada tekanan.
Perhitungan yang digunakan untuk mengetahui kelembaban relatif adalah :
Rumus Kelembaban relatif (NOAA)
2.9.12 Wet-bulb
Wet-bulb merupakan jenis alat ukur temperatur yang mencerminkan sifat –
sifat fisik dari sistem dengan campuran gas dan uap, biasanya udara dan uap air.
Suhu Wet-bulb merupakan suhu terendah yang dapat dicapai oleh penguapan air.
Ini merupakan suhu yang terasa pada kulit seseorang yang basah dan terkena
udara yang bergerak. Perhitungan yang digunakan untuk mengetahui Wet-bulb
adalah :
Rumus Wet-bulb (NOAA)
2.9.13 Heat Index
Heat Index merupakan indeks yang menggabungkan suhu udara dan
kelembaban relatif dalam upaya untuk menentukan temperatur yang dirasakan
pada manusia setara dengan panas yang dirasakan. Perhitungan yang digunakan
untuk mengetahui Heat index adalah :
32
Rumus Heat Index (NOAA)
2.9.14 Wind Chill
Wind Chill mirip dengan Heat Index, merupakan perhitungan untuk
menentukan temperatur yang dirasakan pada manusia. Perbedaanny terletak pada
perhitungannya, dalam Wind Chill perhitungan yang digunakan adalah :
Rumus Wind Chill (NOAA)
Rumus Wind Chill dalam Watt permeter persegi (NOAA)
Keterangan :
T = Temperatur dalam Fahrenheit
Wind = Kecepatan angin dalam Mil perjam
2.9.15 Densitas Ketinggian
Densitas ketinggian merupakan ketinggian dalam Standar Atmosfer
Internasional dimana desitas udara sama dengan densitas udara aktual pada tempat
pengamatan. Dengan kata lain, ketinggian yang diukur dari segi densitas udara
sampai ketanah. Perhitungan yang digunakan adalah :
33
Rumus Densitas Ketinggian (NOAA)
Keterangan :
Tv = Rankine
PinHh = Tekanan dalam Inchi of mercury
2.10 Prakiraan Cuaca
Berikut ini merupakan beberapa prakiraan cuaca yang digunakan penulis
dalam pembuatan aplikasi ini, antara lain :
2.10.1 CAPE
CAPE (Convective Available Potential Energy) merupakan integrasi dari
area positif pada Skew-T (diagram termodinamika). Area positif yang dimaksud
adalah bahwa wilayah dimana temperatur Parcel secara teoritis lebih hangat dari
suhu yang sebenarnya pada setiap tingkat lapisan pada troposfer.
2.10.2 Showalter Stability Index
Showalter Stability Index (Huschke, RE, Ed; 1959) merupakan cara untuk
menghitung suatu stabilitas statis pada atmosfer. Nilai – nilai positif menujukan
suatu wilayah yang diambil menjadi lebih dingin dari nilai atau suatu keadaan
yang baru. Suatu badai yang dapat mengembang pada di suatu daerah dimana
index stabilitas berada pada tingkat kritis. Dengan perhitungan sebagai berikut :
SI = T500 - Tp500
Keterangan :
- SI
= Showalter Index
- T500 = Temperature pada 500mb (Celsius)
- Tp500 = Parcel temperature (di dapat dari tingkat 850mb adiabatically ke
tingkat 500mb (Celsius)
34
Tingkatan tersebut dapat kita lihat pada tabel berikut ini :
Tabel 2.3 Showalter Index (Huschke, RE, Ed; 1959)
SI Index
Tingkat Kestabilan
SI > 2
Kestabilan Sangat Kuat
1-2
Kestabilan Rendah
0 – (-3)
Kurang Stabil
(-4) – (-6)
Tidak Stabil
SI < (-6)
Sangat Tidak Stabil
2.10.3 Bradbury Index
Bradbury Index atau sering dikenal dengan sebutan Wet-Bulb Index yang
diikembangkan sebagai prediktor badai dan tornado di bagian timur (David dan
Smith, 1971) dan badai musim panas di kepulauan eropa (Bradbury, 1977;
Pickup, 1982). Pada indeks ini memperkirakan potensi ketidakstabilan pada
lapisan 850-500mb. David dan Smith (1971) menemukan bahwa nilai ≤ 0
dikaitkan dengan badai parah selama 1966 – 1969, sementara Pickup (1982)
mengamati bahwa badai merupakan peningktan intensitas sebagai nilai indeks di
menjadi nol atau kurang dari nol selama April – September 1980 dan untuk nilai
indeks 3 merupakan bagian atas untuk badai formasi. Bradbury (1977),
melakukan sounding badai pada 544 hari di Kepulauan Inggris dan Eropa selam
1973 – 1976, ditemukannya bahwa nilai tersebut pada musim panas badai jarang
terjadi (kemungkinan 5% / kurang terjadi badai) diamati bervariasi sebagai fungsi
dari 850mb, mulai dari +6 sampai -1 dengan wet-bulb meningkat dari 0° - 20°C.
dimana hanya curah hujan yang dihitung, nilai – nilai ini berkisar antara +10
sampai 0 selama rentang yang sama pada 850mb. Bagian atas dari -2 sampai +3
disarankan untuk pembentukan badai musim panas dan musim dingin.
Perhitungan yang digunakan adalah sebagai berikut :
BI = Tw500 – Tw850
35
Keterangan :
- BI
= Bradbury Index
- Tw850 = Gabungan antara Ternal dan Kelembaban udara pada 850mb
(Celsius)
- Tw500 = Gabungan antara Ternal dan Kelembaban udara pada 500mb
(Celsius)
Penjelasan :
BI < -2, memungkinkan terjadinya badai pada musim panas,
BI < 3, memungkinkan terjadiny badai pada musim salju,
semangkin kecil nilai yang dihasilkan semakin tidak stabil cuaca yang ada.
2.10.4 Rackliff Index
Rackliff Index (Rackliff, 1962)
diperkenalkan sebagai sarana untuk
peramalan badai dengan massa udara pada musim panas di daerah benua Eropa
Barat. Perhitungan ini menggabungkan antara 900 mb termal dan kelembaban
udara dengan membandingkan suhu pada 500 mb. 900 mb merupakan tingkat
dimana untuk mengevaluasi wet-bulb karena Rackliff berpikir bahwa udara pada
tingkat rendah “Would not affected to any degree at night by outgoing terrestrial
radiation” dimana pada 500 mb dipilih, tidak hanya sebagai “Indicative of the
thermal structure in the middle troposphere” tapi juga untuk membuat indeks
menjadi konsisten secara fisik dengan indeks lainnya. Misalnya Showalter Indeks
yang menilai kestabilan sampai tingkat 500 mb. Rackliff menemukan bahwa jika
nilai yang dihasilkan sebesar 25, maka akan terjadi kemungkinan hujan,
sementara nilai 25-29 dinyatakan memiliki hujan disertai badai, sedangkan untuk
nilai diatas 30 memungkinkan terjadinya badai. Perhitungan yang digunakan
adalah sebagai berikut :
RI = Tw850 – T500
Keterangan :
36
- RI
= Rackliff Index
- Tw850 = Gabungan antara Ternal dan Kelembaban udara pada 900mb
(Celsius)
- Tw500 = Suhu / Temperatur pada 500mb (Celsius)
Penjelasan :
RI < 25, memungkinkan terjadiny hujan,
RI = 25 – 29, memungkinan terjadi hujan disertai badai,
RI > 30, memungkinkan terjadinya badai
2.10.5 Modified Jefferson Index
Jefferson secara empiris mengubah Rackliff untuk memperoleh nilai
“Which is independent of temperature and which will still give the same threshold
value for thunderstorm over a wide range of temperature”. Varian pertama
(Jefferson, 1963a) menemukan bahwa Rackliff Indeks memberikan batas nilai
yang lebih tinggi untuk badai pada udara dingin dengan udara hangat. Namun,
ketika varian tersebut diuji pada daerah Eropa dan Mediterania, ditemukannya
prakiraan yang lebih pada Mediterania, yaitu ketika lapisan 900 – 500mb kering.
Maka dari itu varian kedua (Jefferson, 1963b) berevolusi termasuk ukuran dari
tekanan (Dewpoint 700mb – sama dengan K-Indeks). Varian ketiga (Jefferson,
1966) muncul dengan mengganti 850mb menjadi 900mb untuk memberikan
perhitungan yang cepat. Indeks ini sangat mirip dengan K-Indeks namun kurang
dikenal. Nilai ≥ +28 dari versi terakhir pada indeks telah
ditemukan
untuk
mengidentifikasi daerah – daerah terjadi badai. Perhitungan yang digunakan ialah:
MJI = 1.6 x Tw850 – T500 – 0.5 x D700 – 8
Keterangan :
- MJI
= Modified Jefferson Index
- Tw850 = Gabungan antara Ternal dan Kelembaban udara pada 850mb
(Celsius)
- T500 = Temperatur pada tekanan 500mb (Celsius)
37
- D700 = Dewpoint dengan Temperatur pada 700mb (Temperatur Dewpoint) (Celsius)
Penjelasan :
MJI > 27 : Kemungkinan terjadinya badai
MJI > 30 : Kemungkinan terjadi hujan badai yang signifikan
2.10.6 Boyden Index
Boyden Index digunakan untuk memprakirakan kemungkinan terjadinya
suatu badai. Boyden Indeks diperkenalkan pada tahun 1963 untuk memperkirakan
kemungkinan badai yang berasal dari Kepulauan Inggris. Semakin besar nilai
indeks Boyden, semakin besar pula probabilitas. Untuk menghitung perbedaan
ketinggian (Z) diperlukan antara tinggi dari tekanan udara 700mb dan 1000mb
dan suhu atau temperature (T) pada 700mb. Perhitungan yang digunakan ialah :
BI = 0.1(Z700 - Z1000) – T700 – 200
Keterangan :
- BI = Boyden Indeks
- Z700 = Geopotential pada 700mb (dam / Dekameter)
- Z1000 = Geopotential pada 1000mb (dam / Dekameter)
- T700 = Temperatur pada 700mb (Celsius)
Penjelasan :
Boyden Indeks > 94; kemungkinan terjadi badai. Digunakan pada musim
salju, dan tidak dapat digunakan pada daerah tropis dan daerah pegunungan yang
memiliki tekanan lebih dari 700mb
2.10.8 K-Index
K-Index (George, 1960) merupakan perbedaan suhu antara 850-500mb,
850mb
dewpoint
dan
700mb
dewpoint
depression
untuk
membantu
memperkirakan potensi badai massa udara. Badai massa udara didefinisikan oleh
38
George “Those developing in areas of weak winds without apparent frontal or
cyclonic influence”. Indeks ini dekembangkan dari data Rawinsonde yang
mewakili dua pertiga bagian Timur dari Amerika Serikat dan Kanada bagian
Selatan. K-Indeks ini biasa digunakan untuk memprakirakan hujan yang lebat dan
kemungkinan badai. K-Indeks ini bukanlah prediktor yang baik untuk severe
weather dengan non-severe weather. Namun, K-Indeks bekerja lebih baik saat
digunakan pada musim panas untuk badai massa udara. Perhitungan yang
digunakan ialah :
KI = (T850 – T500) + Td850 – (T700 – Td700)
Keterangan :
KI = K Indeks
T850 = Temperatur pada 850mb (Celsius)
T700 = Temperatur pada 700mb (Celsius)
T500 = Temperatur pada 500mb (Celsius)
Td850 = Dewpoint pada 850mb (Celsius)
Td700 = Dewpoint pada 700mb (Celsius)
Penjelasan :
KI < 20 = Tidak terjadi badai
KI 20 – 25 = Badai terisolasi
KI 26 – 30 = Badai Tersebar
KI 31 – 35 = Badai Sedikit
KI 36 – 40 = Sedikit banyak terjadi badai
KI > 40 = Hampir 100% terjadi resiko badai
2.10.9 L-Index
L-Index atau sering dikenal dengan sebutan Lifted Index, merupakan
modifikasi asli dari Showalter Index. L-Index ini dikembangkan sebagai prediktor
kestabilan laten untuk membantu dalam peramalan badai lokal yang parah di
Amerika Serikat. Ini telah menjadi salah satu indeks yang sering digunakan dalam
39
analisis dan prediksi cuaca buruk. Dengn pernyataan “the Lifted Index is similar to
the Showalter stability index except for the determination of the level from which
the parcel is lifted and the fact that the Lifted Index is an observed static index”.
Galway (1956), ditugaskan untuk menganalisa rata – rata Mixing Ratio dari 3.000
kaki dan suhu potensial temperature sesuai dengan dry-adiabat dengan melakukan
perhitungan pada maximum temperatur di siang hari.
Indeks ini didefinisikan dengan mengacu pada lifted the parcel pada
lapisan permukaan 500mb, dimana suhu tersebut berada pada titik 500mb,
dianggap sebagai updraft (udara yang bergerak keatas) temperatur yang
mengembangkan awan, dengan perbandingan pada lingkungannya. Meskipun
tidak ada batasan khusus nilai -2 digunakan sebagai batas dimana terjadinya badai
parah (miller, 1975), dan nilai ≤ 0 diprediksikan terjadinya tornado (David dan
Smith; 1971), dan ditemukannya nilai ≤ +2 dikatakan terjadinya wabah badai.
Perhitungan yang digunakan ialah :
LI = T500 – Tp500
Keterangan :
LI = Lifted Index
T500 = Temperatur pada 500mb (Celsius)
Tp500 = Temperatur Dewpoint pada 500mb (Celsius)
Penjelasan :
LI < -2 : diprediksikan terjadi parah
LI < 0 : Diprediksikan terjadi tornado
LI < 2 : dikakan terjadi wabah badai
2.10.10 Thompson Index
Thompson index merupakan salah satu cara dalam memprakirakan badai,
untuk memprakirakan keparahan suatu badai. Thompson index ini merupakan
gabungan dari L-Index dan K-Index, dengan perhitungan sebagai berikut :
TI = KI – LI
40
Keterangan :
TI = Thompson Index
LI = Lifted Index
KI = K-Index
Penjelasan :
TI < 25 = Tidak terjadi badai,
TI 25 – 34 = Berpotensi terjadi badai,
TI 35 – 39 = Berpotensi terjadi badai yang mendekati parah,
TI > 39 = Berpotensi terjadi badai parah,
2.10.11 Bulk Richardson Number
Bulk Richardson Number merupakan rasio termal yang diproduksi dari
turbulensi yang dihasilkan dari geseran vertikal. Bisa dikatakan bahwa nilai yang
menentukan adanya konveksi yang bebas atau tertekan. Nilai – nilai yang rendah
menunjukan kestabilan yang rendah atau geseran vertikal yang kuat. Dengan
perhitungan sebagai berikut :
BRN = ML50 CAPE / (0.5 x U²)
Keterangan :
BRN = Bulk Richardson Number,
ML50 CAPE = Prakiraan Konversi CAPE, mengangkat sebuah parcel rata
– rata di bawah 50mb, (J/kg)
U = Vektor perbedaan antara kecepatan rata – rata angin 0 – 6 Km dan rata
– rata kecepatan 0 – 0.5 Km, bisa dikatakan bahwa :
U = √((UAS – UWS)²+ (VAS – VWS)²)
UAS = S6 x cos(NAVD)
UWS = S5 x cos(NSWD)
VAS = S6 x sin(NAVD)
VWS = S5 x sin(NSWD)
41
NAVD = (270 – A6) x 3.14/180
NSWD = (270 – A5) x 3.14/180
A5 = 0 – 0.5 km wind direction
S5 = 0 – 0.5 km wind speed (Knots)
A6 = 0 – 6 km wind direction
S6 = 0 – 6 km wind speed (Knots)
Penjelasan :
BRN < 10 = kecil kemungkinan terjadinya badai parah,
BRN 10 – 45 = resiko untuk Supercells,
BRN > 40 = kemungkinan untuk Supercells kecil, namun memiliki
kemungkinan untuk Singlecells atau Multicells.
BRN merupakan tipe indikator badai yang lebih baik untuk menditeksi
keparahan suatu badai atau rotasi badai. Dengan ketentuan sebagai berikut :
-
CAPE antara 1500 – 3500 J/Kg
-
CAPE < 1000 J/Kg memungkinkn terjadiny Supercells, namun
kurangnya daya apung menghambatnya terjadi cuaca buruk.
-
CAPE > 3500 J/Kg memungkinkan terjadiny Multicells, tetapi energi
daya apung akan cukup menghasilkan tornado dan hujan es yang
cukup besar.
2.10.12 Totals Total
Vertical Totals merupakan perhitungan dari perbedaan suhu antara 850 –
500 mb, Cross Totals merupakan perhitungan dari Dewpoint 850mb dengan
temperatur 500mb, dan Totals Total merupakan perhitungan kombinasi anatara
Vertical Totals dengan Cross Totals. Indeks ini dirancang untuk mendefinisikan
daerah pertama yang berpotensi terjadinya cuaca buruk di Amerika Serikat.
Meskipun nilai yang ditemukan sedikit bervariasi oleh geografis.
Pada Amerika Serikat, ditemukannya daerah pertama yang berpotensi
terjadi badai dengan nilai – nilai Vertical Totals = 26, Cross Totals = 18, dan
Totals Total = 44 untuk badai ringan. Pada nilai – nilai ekstrim, diindikasikan
42
terjadinya badai sedang dan tersebar pada Vertical Cross ≥ 30, Cross Totals ≥ 30,
dan Totals Total ≥ 60 (Miler, 1975). Namun oleh Ellrod dan Field (1984)
dinyatakan rendah kemungkinan terjadi badai apabila nilai pada indikator Totals
Total ≤ 50, dinyatakan terjadinya badai dengan skala sedang bila Totals Total =
50 – 55, dan dinyatakan terjadinya badai dengan skala besar bila Totals Total ≥
55. Dengan perhitungan sebagai berikut :
VT = T850 – T500;
CT = Td850 – T500;
TT = VT + CT;
Keterangan Perhitungan :
VT = Vertical Totals,
CT = Cross Totals,
TT = Totals Total,
T850 = Temperatur pada 850mb, (Celsius)
T500 = Temperatur pada 500mb, (Celsius)
Td850 = Temperatur Dewpoint pada 500mb, (Celsius)
Penjelasan :
TT < 44 = Tidak terjadi badai,
TT 44 – 45 = Badai Terisolasi (Sekitar 10 % dari wilayah yang tepengaruh)
TT 46 – 47 = Badai tersebar (10 – 20 %).
TT 48 – 49 = Badai tersebar dan badai parah terisolasi (20 – 50 %).
TT 50 – 51 = Terjadi beberapa badai, badai parah tersebar dan Tornado
terisolasi (50 – 70 %).
TT 52 – 55 = Beberapa badai banyak, badai parah tersebar dan tornado
tersebar (70 % lebih).
CT < 18 = Kemungkinan untuk terjadi badai adalah kecil,
CT < 20 = Kemungkinan untuk terjadi badai adalah sedang,
CT < 22 = Kemungkinan untuk terjadi badai adalah besar,
CT < 24 = kemungkinan untuk terjadi badai parah adalah kecil
43
CT < 26 = kemungkinan untuk terjadi badai parah adalah sedang,
CT > 25 = Besar kemungkinan untuk terjadi badai parah,
VT > 28 = Besar kemungkinan terjadi badai,
2.10.13 SWEAT Index
SWEAT (Severe Weather Threat Index), digunakan untuk menentukan
cuaca parah dan Tornado menggunakan beberapa variable. Dalam versi pertama
SWEAT Index (Bidner, 1970) tidak adanya istilah pergeseran yang dimasukan
kedalam indeks ini. Dalam versi kedua SWEAT Index, dievaluasi menggunakan
termodinamika dan angin pada lapisan 850 – 500mb untuk satu tujuan, yaitu
mengevaluasi badai parah. Sedangkan dalam versi ketiga (Miler dan Steve, 1975),
nilai 900mb pada kecepatan angin dan temperatur Dewpoint di ubah menjadi
850mb, dan istilah pergeseran digantikan dengan fungsi Veering (arah angin)
pada lapisan 900 – 500mb.
David dan Smith (1971) secara indenpenden menemukan sebuah batas
yang lebih rendah dari 250 terjadiny suatu badai parah dan untuk tornado di
twothirds timur Amerika Serikat.
Miller et al (1972) menyatakan bahwa “The SWEAT Index should not be
used in the prediction of ordinary thunderstorm” karena di dalam SWEAT Index
telah dimasukan istilah Wind Shear dan nilai minimum untuk stabilitas dan
kecepatan angin, dimaksudkan untuk membedakan antara parah dan tidak parah.
Mereka juga mencatat bahwa indeks ini dimaksudkan hanya sebagai
pengembangan indikator potensi badai. Perhitungan yang digunakan ialah :
SWEAT =
12(Td850) + 20 x (TT-49) + 2 x 1.94 x V850 + 1.94 x V500 +
125(S + 0.2)
Keterangan :
SWEAT = SWEAT Index,
TT = Totals Total,
Td850 = Temperatur Dewpoint, (Celsius)
V850 = Kecepatan angin pada 850mb (Knots),
V500 = Kecepatan angin pada 500mb (Knots),
44
S = Nilai dari Sin(dd500 – dd850),
dd850 = Arah angin pada 500mb,
dd500 = Arah angin pada 850mb,
Syarat :
- Jika TT lebih kecil dari 49, makan hasil dari TT – 49 harus diubah menjadi
0,
- Jika ada nilai yang menghasilkan nilai minus (negative) harus diubah
menjadi 0,
- Begitu juga dengan Arah angin, bila menghasilkan nilai minus, maka harus
diubah menjadi 0.
Penjelasan :
SWEAT 150 – 300
= Kemungkinan terjadi badai ringan
SWEAT 300 – 400
= Kemungkinan terjadi badai parah
SWEAT > 400
= Kemungkinan terjadi Tornado
2.10.14 S-Index
S Index biasa digunakan untuk meramalkan cakupan badai dan tingkat
kekuatan badai. Index ini dikembangkan dari indeks Totals Total, dengan
menambahkan kelembaban 700mb dan parameter variabel berdasarkan Vertical
Index. Namun dalam penambahan kelembaban 700mb, untuk bagian Eropa
menjadi kurang intens pada tingkat pemanasan yang rendah kemudian di Amerika
juga demikian. Indeks ini dapat digunakan pada bulan April sampain September.
Perhitungan yang digunakan ialah :
SI = TT – (T700 – Td700) – A
Keterangan :
SI
= S Index
TT
= Totals Total
T700
= Temperatur pada 700mb (Celsius)
45
Td700
= Temperatur Dewpoint pada 700mb (Celsius)
A = 0, jika T850 – T500 > 25
A = 2, jika T850 – T500 22 – 25
A = 6, jika T850 – T500 < 22
Penjelasan :
SI < 39
: Kemungkinan tidak terjadi badai sebesar 89%
SI 41 – 45 : Kemungkinan terjadi badai sebesar 42%
SI > 46
: Kemungkinan terjadi badai sebesar 75%
2.10.15 Severe Thunderstorm Index
Severe Thunderstorm index merupakan cara untuk memprediksi kekuatan
badai di area New York (Maglaras, G.J dan K.D. Lapenta, 1977). Dengan
perhitungan sebagai berikut :
STI = 4.943709 – 0.000777 x (100ML CAPE) – 0.004005 x WMAX +
0.181217 x EHI – 0.026867 x SSPD – 0.006479 x SREH
Keterangan :
STI
= Severe Thunderstorm Index
100ML CAPE = Prakiraan konservatif CAPE pada rata–rata Parcel pada
100mb (J/kg)
WMAX
= Kecepatan maximum angin (Knots)
EHI
= merupakan nilai dari : (CAPE x SREH) / 160000
SREH
= Pergeseran angin (m²/s²)
SSPD
= Kecepatan badai (Knots)
Penjelasan :
STI > 3.5
: Tidak terjadi badai
STI 2.5 – 3.5
: Terjadinya badai kecil
STI 1.5 – 2.5
: Terjadinya badai besar
STI < 1.5
: Terjadinya tornado
46
2.11 Perkenalan Matlab
MATLAB adalah komputasi tingkat tinggi bahasa teknis dan lingkungan
interaktif untuk pengembangan algoritma, visualisasi data, analisis data, dan
komputasi numerik. Menggunakan MATLAB, Anda dapat menyelesaikan
masalah komputasi teknis lebih cepat dibandingkan dengan bahasa pemrograman
tradisional, seperti C, C + +, dan Fortran.
MATLAB dapat digunakan dalam berbagai aplikasi pengolahan citra,
komunikasi, desain kontrol, uji dan pengukuran, pemodelan dan analisis
keuangan, dan biologi komputasi. Add-on toolboxes (koleksi tujuan khusus fungsi
MATLAB) memperpanjang lingkungan MATLAB untuk memecahkan masalah
kelas tertentu dalam area aplikasi.
MATLAB menyediakan sejumlah fitur untuk mendokumentasikan dan
berbagi pekerjaan Anda. Anda dapat mengintegrasikan kode MATLAB Anda
dengan bahasa lain dan aplikasi, dan mendistribusikan Anda algoritma MATLAB
dan aplikasi.
2.11.1 5 Bagiam Utama Matlab
Matlab terdiri dari 5 bagian utama yaitu :
2.11.1.1 Development Environment
Merupakan sekumpulan perangkat dan fasilitas yang membantuanda
untuk menggunakan fungsi-fungsi dan file-file MATLAB. Beberapa perangkat ini
merupakan sebuah graphical user interfaces (GUI). Termasuk didalamnya adalah
MATLAB desktop dan Command Window, command history, sebuah editor dan
debugger, dan browsers untuk melihat help, workspace, files, dan search path.
2.11.1.2 Mathematical Function Library
Merupakan sekumpulan algoritma komputasi mulai dari fungsi-fungsi dasar
sepertri: sum, sin, cos, dan complex arithmetic, sampai dengan fungsi-fungsi yang
lebih kompek seperti matrix inverse, matrix eigenvalues, Bessel functions, dan
fast Fourier transforms.
47
2.11.1.3 MATLAB Language
Merupakan suatu high-level matrix/array language dengan control flow
statements, functions, data structures, input/output, dan fitur-fitur object-oriented
programming. Ini memungkinkan bagi kita untuk melakukan kedua hal baik
"pemrograman dalam lingkup sederhana " untuk mendapatkan hasil yang cepat,
dan "pemrograman dalam lingkup yang lebih besar" untuk memperoleh hasil-hasil
dan aplikasi yang komplek.
2.11.1.4 Graphics
MATLAB memiliki fasilitas untuk menampilkan vector dan matrices
sebagai suatu grafik. Didalamnya melibatkan high-level functions (fungsi-fungsi
level tinggi) untuk visualisasi data dua dikensi dan data tiga dimensi, image
processing, animation, dan presentation graphics. Ini juga melibatkan fungsi level
rendah yang memungkinkan bagi anda untuk membiasakan diri untuk
memunculkan grafik mulai dari benutk yang sederhana sampai dengan tingkatan
graphical user interfaces pada aplikasi MATLAB anda.
2.11.1.5 MATLAB Application Program Interface (API)
Merupakan suatu library yang memungkinkan program yang telah anda
tulis dalam bahasa C dan Fortran mampu berinterakasi dengan MATLAB. Ini
melibatkan fasilitas untuk pemanggilan routines dari MATLAB (dynamic
linking), pemanggilan MATLAB sebagai sebuah computational engine, dan untuk
membaca dan menuliskan MAT-files.
2.11.2 Guide matlab
Guide atau GUI builder merupakan sebuah Graphical User Interface
(GUI) yang dibangun dengan obyek grafik seperti tombol (button), kotak teks,
slider, menu dan lain – lain. Aplikasi yang menggunakan GUI umumnya lebih
mudah diplajari dan digunakan karena orang yang menjalankannya tidak perlu
mengetahui perintah yang ada dan bagaimana kerjanya.
Dalam guide terdapat komponen-untuk mempermudah penggunaan bagi
pengguna,. Berikut adalah penjelasan komponen pada GUIDE :
48
1. Pushbutton merupakan jenis kontol berupa tombol tekan yang
menghasilkan tindakan jika diklik, misalnya tombol ok, cancel, proses,
delete, dsb
2. Toggle
button
memiliki
fungsi
yang
sama
dengan
pushbutton.perbedaanya digunakan untuk memilih atau menandai satu
pilihan dari beberapa pilihan yang ada. Misalnya sewaktu kita membuat
aplikasi operasi matematika (penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan
pembagian)
3. Edit text digunakan untuk memasukkan atau memodifikasi suatu text
yang diinputkan dari keyboard
4. Static text hanya berguna untuk menampilkan text/tulisan, sehingga kita
tidak bisa memodifikasi/mengedit text tersebut kecuali melalui
pengelompokan control konrol yang berhubungan
5. Checkboxes berguna jika kita menyediakan beberapa pilihan mandiri
atau tidak bergantung dengan pilihan pilihan lainnya
6. Slider berguna jika kita menginginkan inputan nilai tidak menggunakan
keyboard, tetapi hanya dengan cara menggeser slider secra vertical
maupun horizontal ke nilai yang kita inginkan
7. Frames merupakan kotak tertutup yang dapat digunakan untuk
mengelompokkan control yang berhubungan
8. Axes berguna untuk menampilkan sebuah grafik / gambar
2.12 Badai
(Wikipedia:Indonesia) Badai adalah cuaca yang ekstrem, mulai dari hujan,
badai salju, badai pasir, dan debu. Badai disebut juga siklon tropis oleh
meteorolog yang berasal dari samudera yang hangat. Badai bergerak di atas laut
mengikuti arah angin dengan kecepatan sekitar 20 km/am. Badai bungan angin
rebut biasa, kekuatan nginya dapat mencabut pohon besar dari akarnya,
meruntukan jembatan, dan menerbangkan atap bangunan dengan mudah. Tiga hal
yang paling berbahaya dari badai adlaah sambaran petir, banjir bandang, dan
angin kencang. Terdapat berbagai macam badai, seperti badai hujan, badai
49
Guntur, badai salju. Badai yang paling merusak adalah badai topan, yang dikenal
sebagai angin siklon di Samudera Hindia atau topan di Samudera Pasifik.
2.12.1 Pengertian Badai Tropis
(Wien R) Dalam meteorologi dikenal istilah Badai Tropis yang merupakan
pusaran angin tertutup pada suatu wilayah bertekanan udara rendah. Kekuatan
angin yang terjadi pada Badai Tropis dapat mencapai kecepatan lebih dari 128
km/jam dengan jangkauan lebih dari 200 Km dan berlangsung selama beberapa
hari hingga lebih dari satu minggu.
2.12.2 Klasifikasi
(Wien R) Siklon tropis merupakan istilah yang bersifat umum. Menurut
tingkat kematangan formasi bentuk dan kekuatannya siklon tropis diklarifikasikan
atas :
1. Depresi Tropis (Tropical Depression)
Pada depresi tropis sudah terjadi sistem tekanan rendah yang menyebabkan
lingkaran awan dan badai petir pada suatu daerah tertutup namun belum
terlihat bentuk spiral dan mata. Kecepatan angin berkisar dari 17 hingga 33
knot. Pada depressi tropis tidak diberikan nama yang khas
2. Badai Tropis (Tropicl Strom)
Pada badai tropis mulai terlihat bentuk spiral, namun tidak terlihat adanya
mata. Kecepatan angin maksimum berkisar dari 17 hingga 33 meter per
detik ( 34 s/d 63 knot, 39 s/d 73 mph atau 62 s/d 117 km/jam). Untuk Badai
Tropis diberikan nama-nama yang khas untuk membedakan antara setiap
kejadian badai tropis.
2.12.3 Skala kekuatan
(Wien R) Untuk memberi gambaran kekuatan dan dampak yang bisa
dihasilkan oleh Badai Tropis / Hurricane maka dibuat pedoman skala kekuatan
Hurricane. Skala yang umum digunakan adalah Skala Saffir-Simpson, yang dibagi
atas lima kelas kategori, yakni :
50
Tabel 2.4 Skala Kekuatan Badai Tropis (Saffir Simpson)
Kecepatan angin
No.
Kategori
maksimum (m/s,kt)
Tekanan udara
permukaan
Storm surge
(m,ft)
minimum (mb)
1
(Minimal)
33-42 m/s [64-83 kt]
>= 980mb
1.0-1.7 m [3-]
2
(Moderat)
43-49 [84-96]
979-965
1.8-2.6 [6-8]
3
(Ekstensif)
50-58 [97-113]
964-945
2.7-3.8 [9-12]
4
(Ekstrim)
59-69 [114-135]
944-920
3.9-5.6 [13-18]
5
(Katastropik)
> 69 [> 135]
< 920
> 5.6 [> 18]
2.12.4
Faktor
Berikut ini adalah beberapa faktor terjadinya badai :
2.12.4.1 Lokasi
Faktor utama untuk dapat tumbuh dan berkembangnya siklon tropis
adalah kelembaban udara yang tinggi karena banyaknya kandungan uap air.
Syarat tersebut dapat dipenuhi oleh daerah perairan ( lautan) di zona tropis dan
subtropis yang temperaturnya dapat mencapai > 260 C. Di permukaan bumi
terdapat tujuh wilayah perairan utama yang sangat potensial untuk tumbuh dan
berkembangnya siklon tropis, yakni :
Barat laut Samudera Pasifik
Timur laut Samudera Pasifik
Barat Daya Samudera Pasifik
Utara Samudera Hindia
Tenggara Samudera Hindia
Timur Laut Samudera Hindia
Utara Samudera Atlantik
2.12.4.2 Musim
Puncak aktifitas siklon tropis di seluruh dunia, terjadi pada akhir musim
panas yakni ketika laut mencapai temperatur paling hangat. Namun di setiap
wilayah terdapat pola musiman yang berbeda.
51
Secara umum, Aktifitas siklon tropis di belahan bumi Selatan berlangsung
dari akhir Oktober hingga Mei, dengan puncak aktifitas terjadi pada pertengahan
Februari hingga awal Maret.
2.12.5 Struktur
Siklon tropis mempunyai ciri-ciri khas yang membedakannya dari fenomena
meteorologi lainnya. Berbeda dari siklon sub tropis yang sumber energinya
berasal dari pra kondisi beda suhu di atmosfer, pada siklon tropis harus yang
tersedia kelembaban dan uap air yang diperlukannya untuk dapat tumbuh dan
berkembang untuk itu badai tropis memerlukan daerah perairan hangat
Secara umum wilayah terjadinya siklon tropis dikelompokkan atas dua
wilayah utama yakni belahan bumi utara dan belahan bumi selatan. Siklon tropis
yang terbentuk di belahan bumi utara memiliki arah putaran siklon tropisnya
searah jarum jam, sedangkan di belahan bumi selatan, arah putaran siklon
tropisnya berlawanan dengan arah jarum jam.
Pada kantor dinas Meteorologi datangnya Badai Tropis dapat diamati
dengan memperhatikan ciri-ciri kedatangannya yaitu pola angin tertutup yang
memutar di suatu wilayah dan juga terlihat dari sekelompok awan yang
mengumpul. Berikut ini adalah struktur dari siklon tropis.
Gambar 2.5 Stuktur Siklon Tropis
52
Sebuah siklon tropis kuat mempunyai struktur sebagai berikut :
Tekanan Udara Permukaan Rendah.
siklon Siklon tropis berputar di sekitar daerah bertekanan udara permukaan
rendah. Dari seluruh tekanan udara pada ketinggian permukaaan air laut
yang terukur maka tekanan udara di daerah siklon tropis merupakan yang
terendah.
Inti Hangat
Uap air yang naik ke atmosfir yang dingin akan mengembun dan
melepaskan panas. Panas buangan tersebut didistribusikan secara vertikal
pada bagian inti siklon tropis yang menyebabkannya terasa hangat.
CDO (Central Dense Overcast)
CDO merupakan daerah menyerupai pita melingkar di sekitar inti yang
padat akan awan, hujan dan badai petir.
Mata
Siklon tropis kuat seperti Hurricane memiliki mata yang berbentuk lubang
melingkar di pusat sirkulasinya. Cuaca pada mata umumnya tenang dan
tidak berawan. Diameter wilayah mata berkisar dari 8 hingga 200 Km.
Pada siklon tropis lemah, CDO menutupi pusat sirkulasi sehingga mata
tidak terlihat.
Dinding Mata
Dinding mata menyerupai pita melingkar di sekitar mata yang memiliki
intensitas angin dan konveksi panas paling tinggi. Pada siklon tropis,
kondisi pada dinding matalah yang paling berbahaya.
Aliran Keluar (Outflow)
Pada bagian atas siklon tropis, angin bergerak keluar dari pusat badai tropis
dengan arah putaran berlawanan dengan siklon, sedangkan pada bagian
bawah angin berputar kuat, melemah seiring dengan pergerakan naik dan
akhirnya berbalik arah.
2.12.6 Proses Pembentukan
Sumber utama energi raksasa penggerak badai tropis berasal dari proses
kondensasi yakni yakni mengembunnya kandungan uap air pada udara lembab
yang bergerak naik ke ketinggian atmosfer yang dingin. Pada proses kondensasi,
53
uap air akan melepas energi panas kandungannya. Energi panas yang dilepaskan
oleh uap air akan terkumpul menjadi energi penggerak dari badai tropis. Selain
udara lembab juga diperlukan unsur-unsur lain seperti lautan hangat, adanya
gangguan cuaca, dan angin yang bergerak naik membawa udara lembab. Bila
unsur-unsur tersebut berlangsung cukup lama, maka terjadilah angin kencang,
gelombang laut tinggi , hujan deras dan banjir yang mengikuti fenomena badai
tropis. (BMKG) Siklon tropis dapat terjadi dengan syarat sebagai berikut :
1. Suhu permukan laut sekurang – kurangnya 26.5 C hingga ke dalaman 60
meter.
2. Kondisi
atmosfer
yang tidak stabil
yang
memungkinkan awan
Cumulonimbus. Awan – awan, ini merupakan awan – awan Guntur, dan
merupakan penanda wilayah konvektif kuat, adalah penting dalam
perkembangan siklon tropis
3. Atmosfer yang relative lembab di ketinggian sekitar 5 Km. ketinggian ini
merupakan atmosfer paras menengah, yang apabila dalam keadaan kering
tidak dapat mendukung bagi perkembangan aktivitas badai Guntur di
dalam siklon
4. Berada pada jarak setidakny sekitar 500 Km dari katulistiwa. Meskipun
memungkinkan, siklon jarang terbentuk di dekat ekuator.
5. Gangguan atmosfer di dekat permukaan bumi berupa angin yang berpusar
yang disertai dengan pumpunan angin
6. Perubahan kondisi angin terhadapa kteinggian tidak terlalu besar.
Perubahan kondisi angin yang besar akan mengacaukan proses
perkembangan badai Guntur
2.13 Unified Modeling Language
Unified Modeling Language adalah himpunana strukutur dan teknik untuk
pemodelan desain program berorientasi objek (OOP) yang digunakan untuk
menentukan, memviualisasikan, membangun, dan mendokumentasikan suatu
sistem informasi. UML merupakan standar terbuka yang menjadikannya sebagai
bahasa pemodelan
pengembangan sistem.
yang
umum dalam
indurstri perangkat
lunak
dan
54
UML menggabungkan teknik dari pemodelan data (diagram hubungan
entitas), pemodelan bisnis (alur kerja), pemodelanobjek, dan pemodelan
komponen. Hal ini dapat digunakan dengan semua proses, sepanjang siklus hidup
pengembangan perangkat lunak, dan di teknologi implementasi yang berbeda
UML telah disintesis notasi dari metode Booch, Object-teknikpemodelan (OMT)
dan berorientasi objek rekayasa perangkat lunak (OOSE) dengan menggabungkan
mereka ke dalam sebuah bahasa pemodelan tunggal umum dan banyak digunakan.
UML bertujuan untuk menjadi standar bahasa modeling yang mampu untuk
memodelkan sistem yang konkuren dan terdistribusi. UML adalah standar industri
de facto, dan berkembang di bawah naungan Object Management Group (OMG).
Model UML dapat secara otomatis diubah menjadi representasilain (misalnya
Jawa) dengan cara QVT-seperti bahasa transformasi. UML adalah extensible,
dengan dua mekanismeuntuk kustomisasi: profil dan stereotip. Dalam pembuatan
model simulasi ini digunakan :
2.13.1 Use Case Diagram
Use case diagram digunakan untuk memodelkan bisnis proses berdasarkan
perspektif pengguna sistem. Use case diagram terdiri atas diagram untuk use case
dan actor. Actor merepresentasikan orang yang akan mengoperasikan atau orang
yang berinteraksi dengan sistem aplikasi. Use case merepresentasikan operasi operasi yang dilakukan oleh actor. Use case digambarkan berbentuk elips dengan
nama operasidituliskan di dalamnya. Actor yang melakukan operasi dihubungkan
dengan garis lurus ke use case.
Tabel 2.4 Notasi use case diagram (Fowler: 2005)
Notasi
Keterangan
Aktor, Digunakan untuk
menggambarkan pelaku. Pelaku ini
Dapat meliputi Manusia atau sistem
Komputer.
Relasi atau Relationship, merupakan
hubungan antar elemen dalam Use
Case Diagram
55
Tabel 2.4 Notasi use case diagram\ (Lanjutan)
Use Case, Merupakan proses –
proses yang terjadi dalam suatu
sistem, menggambarkan bagaimana
seseorang menggunakan /
memanfatkan sistem
Use Case
Association
Use Case
Generalisasi adalah hubungan antara
penggolong yang lebih umum dan
lebih spesifik. Setiap penggolong
tertentu juga merupakan contoh
langsung dari penggolong umum.
Dengan demikian, penggolong
khusus mewarisi fitur dari
penggolong yang lebih umum.
Generalisasi
<<Include>>
Use Case
Use Case
<<Extend>>
Use Case
Use Case
<<Has>>
Use Case
Relasi Asosiasi (Association),
merupakan relasi yang
menghubungkan link antar elemen
Use Case
Kondisi Hubungan langsung antara
dua use case yang menyatakan
kelakuan secara tak langsung
Kondisi pendeskripsian antara use
case dengan use case yang
diperpanjang
Realisasi adalah hubungan abstraksi
khusus antara dua set elemen model,
satu mewakili spesifikasi (pemasok)
dan yang lain merupakan
pelaksanaan terakhir (klien).
Realisasi dapat digunakan untuk
model penyempurnaan bertahap,
optimasi, transformasi, template,
sintesis model, komposisi kerangka
kerja, dll
56
Gambar 2.6 Contoh Use Case Diagram (Fowler : 2005)
2.13.2 Activity Diagram
Activity diagram adalah representasi grafis dari alur kerja tahapan aktifitas.
Diagram ini mendukung pilihan tindakan, iterasi dan concurrency. Pada
pemodelan UML, activity diagram dapat digunakan untuk menjelaskan bisnis dan
alur kerja operasional secara step-by-step dari komponen suatu sistem. Activity
diagram menunjukkan keseluruhan dari aliran control. Berikut ini saya tampilkan
tutorial tentang bagaimana cara menggunakan Diagram Activity terhadap Use
Case Mode.
Tabel 2.5 Activity Diagram (Fowler, 2005)
Notasi
Keterangan
setiap diagram aktivitas memiliki satu mulai (atas) di
mana urutan tindakan dimulai.
setiap diagram aktivitas memiliki satu selesai di mana
urutan tindakan berakhir
57
Tabel 2.5 Avtivity Diagram (Lanjutan)
kegiatan yang dihubungkan oleh transisi. Transisi
Activity
adalah anak panah diarahkan mengalir dari aktivitas
sebelumnya ke aktivitas berikutnya.
Untuk menunjukkan perilaku bersyarat menggunakan
cabang dan gabungan.
Fork, Untuk menunjukkan perilaku parallel
Rake, menunjukan adanya suatu komposisi
Tanda Waktu
Berikut ini merupakan contoh dari di activity diagram menurut Fowler
(2009)
58
Gambar 2.7 Contoh Activity Diagram (Fowler : 2009)
2.14 Storyboard
Storyboard adalah serangkaian sketsa yang dibuat untuk menggambarkan
suatu urutan (alur cerita). Storyboard menggabungkan alat bantu narasi dan
visual pada selembar kertas sehingga naskah dan visual menjadi terkoordinasi.
Dalam kata lain storyboard dapat diartikan sebagai alat perencanaan yang
menggambarkan urutan kejadian berupa gambaran dalam sketsa sederhana.
Berikut ini adalah gambaran dari dari proses Konversi dan Indikator Cuaca :
Menu Pengguna
Memilih Menu
Input Menu
Output Menu
Input Menu
Dalam menginput data, harus
mengikuti syarat atau
kebutuhan dari menu yang di
pilih
Memilih Menu
Memilih menu yang di inginkan
Konversi
Koversi 1, 2, 3 dan 4
Indikator
Indikator 1, 2 dan 3
Gambar 2.8 Storyboard
Output Menu
Dalam output menu,
merupakan hasil proses dari
input menu, dalam output
menu ini memiliki hasil berupa
angka dan penjelasan.