PERBANDINGAN TEKNIK WARM DAN COLD START PADA MODEL WRF-3DVAR ASIMILASI DATA RADAR PADA PREDIKSI HUJAN LEBAT DI WILAYAH SURABAYA DAN SEKITARNYA

Main Article Content

Nayla Alvina Rahma
Jaka Anugrah Ivanda Paski

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan hasil prediksi hujan WRF-3DVAR asimilasi data radar dengan menggunakan teknik warm start (spin-up 12 jam) dan cold start (tanpa spin-up). Kejadian hujan yang dianalisis adalah kejadian hujan lebat tanggal 19-20 Januari 2019 di wilayah Surabaya dan sekitarnya. Data yang digunakan untuk simulasi adalah data Global Forescast System (GFS) dan data reflektivitas radar cuaca BMKG Surabaya produk Constant Altitude Plan Position Indicator (CAPPI). Analisis dilakukan dengan membandingan kondisi awal model pada parameter suhu dan kelembaban udara untuk mengetahui efek dari metode asimilasi data. Uji keandalan model dilakukan dengan melakukan verifikasi dikotomi (hujan/tidak hujan) hasil luaran model WRF dengan data hujan di 4 titik pengamatan, yaitu di Stasiun meteorologi Juanda, Stasiun meteorologi Perak, Stasiun Klimatologi Karangploso, dan Stasiun Geofisika Tretes. Hasil menunjukkan bahwa asimilasi data radar dengan mode cold start mempunyai hasil yang lebih baik dibandingkan dengan warm start, yang ditandai dengan lebih tingginya nilai Probability of Detection (POD) dan lebih rendahnya False Alarm Ratio (FAR). Asimilasi data dengan menggunakan mode cold start memiliki performa yang lebih baik dalam mendeteksi curah hujan per jam dengan ambang batas >1 mm dan >5 mm, sedangkan curah hujan >10 mm per jam lebih baik diprediksi menggunakan mode warm start.

Article Details

Section
Articles
Author Biographies

Nayla Alvina Rahma, Kalianget Sumenep Meteorological Station

Observer

Jaka Anugrah Ivanda Paski, Research and Development Center, BMKG

Researcher

References

Aligo, E.A., Gallus, W.A., Segal, M. (2009). On the Impact of WRF Model Vertical Grid Resolution on Midwest Summer Rainfall Forecasts. Weather and Forecasting 24(2). 575-594. doi: 10.1175/2008WAF2007101.1

Barker, D. M., Huang, W., Guo, Y.-R., Boourgeous, A. J., Xiao, Q. N. (2004). A Three-Dimensional Variational Data Assimilation System for MM5: Implementation and Initial Results. Monthly Weather Review. 132, 897-914.

Cáceres & B. Codina. (2018). Radar data Assimilation Impact Over Nowcasting A Mesoscale Convective System In Catalonia Using The WRF Model. Tethys, Journal of Weather and Climate of the Western Mediterrania. 2018(15), 3-17. doi: 10.3369/tethys.2018.15.01

Grieser, Jürgen. (2012). Convection Parameters. Germany: Selbstverl.

Gustari, I., Hadi T. W., Hadi S., Renggono F. (2012). Akurasi Prediksi Curah Hujan Harian Operasional di Jabodetabek: Perbandingan dengan Model WRF. Jurnal Meteorologi dan Geofisika 13(2). 119-130. doi: 10.31172/jmg.v13i2.126

Gustari, I. (2014). Perbaikan Prediksi Cuaca Numerik Kejadian Hujan Sangat Lebat Terkait dengan Sistem Awan di Jabodetabek Menggunakan Asimilasi Data Radar C-Band. Disertasi. Institut Teknologi Bandung.

Hastuti, M. I., Paski, J. A. I., Fatkhuroyan. (2019). Improving Numerical Weather Prediction of Rainfall Using Radar Data Assimilation. Indonesian Journal of Geography. 51(3). 273–284. doi: 10.22146/ijg.44924

Junnaedhi, I.D. (2008). Pengaruh Asimilasi Data dengan Metode 3DVAR Terhadap Hasil Prediksi Cuaca Numerik di Indonesia. Thesis. Meteorologi ITB. Bandung.

Kalnay, E. (2003). Atmospheric Modeling, Data Assimilation, and Predictability. Cambridge: Cambridge University Press.

Liu, Jia, Bray, M.T.J., Han, D. (2012). Exploring The Effect of Data Assimilation by WRF-3DVAR for Numerical Rainfall Prediction with Different Types of Storm Events. Hydrological Processes, 27(25). Doi: 10.1002/hyp.9488

Paski, J. A. I. (2016). Pengaruh Asimilasi Data Radar C-Band dalam Prediksi Cuaca Numerik (Studi Kasus di Lampung). Skripsi. Meteorologi. STMKG. Jakarta.

Paski, J. A. I. dan Gustari, I. (2017). Pengaruh Asimilasi Data Radar Cuaca Dalam Prediksi Cuaca Numerik di Provinsi Lampung (Studi Kasus 28 Februari 2015). Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. 18(2), 55–64. doi: 10.31172/jmg.v18i2.361

Paski, J. A. I., Permana, D. S., Hastuti, M. I., Sudewi, R. S. S. (2019). Dampak Asimilasi Data Radar Produk Cappi pada Prediksi Kejadian Hujan Lebat di Jabodetabek Menggunakan Model WRF-3DVAR. Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 20(1), 47. Doi: 10.31172/jmg.v20i1.605

Rahma, Nayla Alvina. (2020). Perbandingan Asimilasi Data pada Model WRF-ARW untuk Prediksi Curah Hujan di Wilayah Surabaya dan Sekitarnya. Skripsi. Skripsi. Meteorologi. STMKG. Jakarta.

Santi, N. V., Paski, J. A. I., Mulsandi, A. (2019). Improvement of Numerical Weather Prediction of Heavy Rain Event Using Radar Data Assimilation Using Rapid Update Cycle Method in Jabodetabek Region. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 399(1). doi: 10.1088/1755-1315/399/1/012124

Satrya, L. I. (2012). Asimilasi Data Radar dalam Penerapan Prediksi Cuaca Numerik di Indonesia (Studi Kasus di Jawa Barat). Skripsi. Meteorologi ITB. Bandung.

Sokol, Z., Pesice, P. (2009). Comparing Nowcastings of Three Severe Convective Events by Statistical and NWP Models. Atmospheric Research 93(1), 397–407. doi: 10.1016/j.atmosres.2008.09.016

Sokol, Z. (2010). Assimilation of Extrapolated Radar Reflectivity Into A NWP Model and Its Impact on A Precipitation Forecast at High Resolution. Atmospheric Research 100, 201–212. doi: 10.1016/j.atmosres.2010.09.008

Sun, J., Wang, H. (2013). Radar Data Assimilation with WRF 4D-Var. Part II: Comparison with 3D-Var for a Squall Line over the U.S. Great Plains. Monthly Weather Review, 141(7), 2245-2264. doi: 10.1175/MWR-D-12-00169.1

Xiao, Q., Kuo, Y. H., Sun, J., Lee, W. C., Barker, D. M., Lim, E. (2007). An Approach of Radar Reflectivity Data Assimilation and Its Assessment with The Inland QPE of Typhoon Rusa (2002) at Landfall. Journal of Applied Meteorology and Climatology. 46(1). 14–22. doi:10.1175/JAM2439.1