Mengenal Fenomena Quasi-Biennial Oscillation (QBO) dan Cara Identifikasinya Menggunakan Itacs

Climate4life.info - Mengenal Fenomena Quasi-Biennial Oscillation (QBO) dan Cara Identifikasinya Menggunakan Itacs

Quasi-Biennial Oscillation

Quasi-Biennial Oscillation atau disingkat QBO merupakan variasi iklim secara berkala yang diidentifikasi berdasarkan pola angin atau massa udara yang berhembus pada lapisan stratosfer di atas ekuator. 

• Susunan atmosfer bumi kita
• Bahaya Jika Hanya Mengandalkan Statistik Untuk Menganalisis Parameter Cuaca/Iklim
• Hujan 1 milimeter yang jatuh di Jakarta volumenya setara air dalam 132 ribu mobil tangki air

Massa udara tersebut menjalar mengelilingi bumi sepanjang ekuator dan setiap 14 bulan atau lebih arahnya akan berbalik menuju arah yang berlawanan. 

Dengan demikian total dalam 1 siklus pada arah timuran dan baratan kemudian kembali ke timuran, QBO membutuhkan waktu sekitar 28 bulan [1].

Gambar 1. Identifikasi fenomena Quasi-Biennial Oscillation (QBO) [2]

Seperti pada gambar di atas, terlihat pola berulang dari warna merah dan biru yang mewakili fase angin timuran dan baratan yang terjadi secara bergantian.

Artikel terkait:

• Sirkulasi Atmosfer di Indonesia
• Cara membaca diagram MJO alert-info

Disebut osilasi karena variasi QBO terjadi rutin berulang dalam waktu semi dua tahunan (biennial) Variasi ini tergolong lambat namun paling teratur sesudah siklus musim.

Secara teknis QBO didefinisikan sebagai osilasi angin zonal (timur-barat) pada area 10° LU - 10° LS dengan ketinggian 50 hPa di mana kecepatan angin zonal mencapai lebih dari 5 m/s pada setiap fasenya [3].

Umumnya pada fase timuran amplitudo maksimum QBO lebih kuat dibanding fase baratan. Amplitudo QBO terlihat simetris terhadap ekuator dan berkurang secara eksponensial mengikuti distribusi gaussian [4].

Karakteristik QBO

Secara ringkas karakteristrik QBO antara lain [5]:

• QBO merambat secara vertikal (downward) dengan laju 1 km/ bulan.
• Osilasi berbentuk simetri terhadap ekuator dengan amplitudo maksimum rata-rata 20 m/s.
• Periode osilasi adalah antara 20-36 bulan dengan rata-rata sekitar 28 bulan.
• Dimulai dari ketinggian 10 mb menurun hingga ketinggian 100 mb.
• Amplitudo maksimum adalah 40 sampai dengan 50 m/s pada ketinggian 20 mb.
• Angin dari arah timur umumnya lebih kuat dari arah barat.
• Angin dari arah barat bergerak ke bawah lebih cepat dari pada angin dari arah timur.
• Transisi antara angin dari arah barat dan timur sering tertunda antara ketinggian 30-50 mb.
• Di atas 50 mb, QBO tidak berubah secara drastis tetapi dibawah level ini berubah dengan cepat (rapid attenuation below 23 km).

Pengaruh QBO

Mengapa fenomena Quasi-Biennial Oscillation QBO ini penting dalam analisis cuaca dan iklim?

Menurut ECMWF [6] hal ini tentunya karena QBO relevan untuk prediksi musiman, di mana keadaan angin stratosfer mempengaruhi interaksi antara daerah tropis dan garis lintang tengah.

QBO juga dapat memengaruhi troposfer tropis secara langsung dan mungkin bagaimana siklus matahari berinteraksi dengan atmosfer. 

• Gerak semu matahari 

Dalam kaitan dengan variabilitas iklim, QBO memiliki peran dalam memodulasi pengangkutan keluar dari stratosfer tropis ke ketinggian yang lebih tinggi, sehingga memengaruhi konsentrasi gas di stratosfer, yang pada gilirannya dapat mengarah pada umpan balik iklim lebih lanjut.

• Bukti bahwa perubahan iklim benar terjadi

Sebagai contoh, pada fase baratan beberapa penelitian mengemukakan adanya peningkatan konsetrasi ozon dibanding pada fase timuran QBO [7].

Selanjut para ahli menemukan kaitan QBO dengan ENSO baik pada episode el nino maupun la nina. Fase timuran QBO akan memperkuat pengembangan El Nino (periode SST hangat) sedangkan QBO fase baratan mempromosikan kondisi La Nina (periode SST dingin) [8].

Identifikasi QBO

Sebagaimana diuraikan di atas bahwa Quasi-Biennial Oscillation merupakan penjalaran angin timur-barat atau angin zonal. 

Kita dapat memetakan QBO ini menggunakan komponen angin U pada aplikasi ITACS.

• Membuat diagram hovmoller anomali OLR dengan ITACS

Pengaturan Itacs

Pengaturan parameter pada ITACS sebagai berikut:

Setting parameter untuk identifikasi fenomena QBO

Pada menu Area kotak ave kita centang artinya nilai angin U pada area tersebut dirata-ratakan hanya menjadi satu nilai.

Selanjutnya pada menu Level kita mengambil nilai 100 hPa - 10 hPa sesuai definisi teknis QBO di atas. Artinya nilai angin U akan terdistribusi mulai dari 100 - 10 hPa.

Hasil identifikasi QBO dengan Itacs

Maka hasilnya akan seperti ini.

Gambar 2. Identifikasi QBO menggunakan ITACS

Analisis QBO

Nilai negatif atau warna biru menggambarkan komponen arah timuran angin zonal. Semakin biru artinya kecepatan angin timuran semakin kuat.

Sebaliknya nilai positif yang berwarna merah menggambarkan komponen arah baratan angin zonal tersebut. Semakin merah mengindikasikan kecepatan angin baratan tersebut semakin kuat.

Gambar di atas juga menunjukan osilasi yang teratur perubahan komponen timur-barat yang tandai perubahan warna biru-merah pada lapisan atas atmosfer.

Pada lapisan ketinggian yang berbeda, kita melihat bahwa amplitudo puncak angin barat (warna merah) bermigrasi perlahan ke bawah, dengan zona angin timur (biru) yang datang di belakangnya juga bermigrasi ke bawah. 

Ketika angin mendekati dasar stratosfer, sekitar 80 hPa, angin tersebut menghilang. Pita angin zona baru muncul di pertengahan stratosfer, sekitar 10 hPa, untuk menggantikan pita yang bermigrasi ke bawah. 

Demikian artikel tentang fenomena Quasi-Biennial Oscillation (QBO) yang merupakan satu bentuk variasi iklim dan juga cara identifikasinya menggunakan Itacs.

Referensi

Ulasan mengenai Fenomena Quasi-Biennial Oscillation (QBO) bersumber dari:

1. https://www.metoffice.gov.uk/weather/learn-about/weather/atmosphere/quasi-biennial-oscillation'
2. https://www.environmental-research.ox.ac.uk/case-studentships/industrial-case-projects-available-for-2019-entry/mechanisms-for-variability-of-the-quasi-biennial-oscillation-in-laboratory-and-numerical-models/
3. https://docplayer.info/51450817-Karakteristik-horizontal-gelombang-kelvin-dan-gelombang-rossby-gravity-di-lapisan-stratosfer-bawah-ekuatorial-pada-fase-baratan-dan-timuran-qbo.html
4. https://repository.ipb.ac.id/bitstream/handle/123456789/72538/G14gal.pdf?sequence=1&isAllowed=y
5. https://sandrolubis.wordpress.com/2009/10/16/qbo-quasi-biennial-oscillation/
6. https://www.ecmwf.int/en/about/media-centre/news/2015/why-quasi-biennial-oscillation-matters
7. https://www.academia.edu/19753898/QUASI_BIENNIAL_OSCILLATION
8. https://www.jstage.jst.go.jp/article/jmsj1965/70/5/70_5_975/_pdf

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?