MODEL ESTIMASI DATA INTENSITAS RADIASI MATAHARI UNTUK WILAYAH BANTEN

Main Article Content

Munawar Munawar
Adi Mulsandi
Anistia Malinda Hidayat

Abstract

Data intensitas radiasi matahari (Rs, MJ/m2/day) memiliki peran yang sangat penting dalam pemodelan cuaca dan iklim guna mengkuantifikasi panas yang dipertukarkan antara permukaan dan atmosfer. Namun, keterbatasan jumlah titik pengamatan intensitas radiasi matahari menjadikan pemodelan sebagai alternatif solusi yang relatif mudah dan murah untuk pengambilan data intensitas radiasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi performa model dalam mengestimasi nilai intensitas radiasi matahari di wilayah penelitian menggunakan dua pendekatan model yang berbeda, yaitu model empiris oleh Keiser, Arkansas (AR) dan model deterministik. Tiga variabel utama cuaca yang digunakan sebagai input data model adalah curah hujan (mm), suhu maksimum (°C), dan suhu minimum (°C). Kedua model tersebut dipilih karena dapat diterapkan dengan hanya melibatkan variabel utama atmosfer yang tersedia dalam waktu yang panjang di lokasi penelitian. Hasil prediksi yang dilakukan dengan model kemudian dibandingkan dengan data reanalisis National Centers for Environmental Prediction (NCEP) pada titik koordinat wilayah Stasiun Klimatologi Pondok Betung. Hasilnya menunjukkan performa model empirik lebih baik dalam menggambarkan variasi temporal dan prediksi variabel intensitas matahari dibandingkan model deterministik. Hal tersebut ditunjukkan dengan nilai korelasi yang cukup baik, yakni mencapai 0,72 (korelasi kuat) dan nilai Root Mean Square Error (RMSE) 2,0. Atas dasar hasil pemodelan yang cukup representatif di lokasi penelitian, analisis secara spasial kemudian diterapkan untuk skala wilayah yang lebih luas, yaitu Provinsi Banten. Berdasarkan tinjauan secara spasial di wilayah kajian, model empirik memiliki performa yang bervariasi di wilayah Provinsi Banten. Hasil prediksi intensitas radiasi matahari di wilayah bagian barat memiliki performa yang lebih baik dibandingkan wilayah bagian timur.


 

Article Details

Section
Articles

References

Ball, R.A., Purcell, L.C., Carey, S.K. (2004). Evaluation of Solar Radiation Prediction Models in North America. Agronomy Journal, 96(2), 391-397. doi: 10.2134/agronj2004.0391

Brinsfield, R., Yaramanoglu, M., Wheaton, F. (1984). Ground Level Solar Radiation Prediction Model Including Cloud Cover Effects. Solar Energy, 33(6), 493-499.

Bristow, C.L., Campbell, G.S. (1984). On The Relationship Between Incoming Solar Radiation and Daily Maximum and Minimum Temperature. Agric. For. Meteorol. 31(2), 159-166. doi: 10.1016/0168-1923(84)90017-0

Cengiz, H.S., Gregory, J.M., Sebaugh, J.L., (1981). Solar Radiation Prediction From Other Climatic Variables. Trans. ASAE 24(5), 1269-1272. doi: 10.13031/2013.34431

Christensen, P. (1989). Fitting Distribution to Data. Entropy Limited, Lincoln Mass.

Dee, D.P., Uppala, S.M., Simmons, A.J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., Andrae, U., Balmaseda, M.A., Balsamo, G., Bauer, D.P. dan Bechtold, P., (2011). The ERA?Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system. Quarterly Journal of the royal meteorological society, 137(656), 553-597. doi: 10.1002/qj.828

Elizondo, D., Hoogenboom, G., McClendon, R.W. (1994). Development of A Neural Network Model to Predict Daily Solar Radiation. Agric. For. Meteorol. 71(1-2), 115-132. doi: 10.1016/0168-1923(94)90103-1

Goodnight, J.H. (1980). Tests of Hypotheses In Fixed Effects Linear Models. Communications in Statistics-Theory and Methods, 9(2), 167-180. doi: 10.1080/03610928008827869

Hodges, T., French, V., LeDuck, S.K. (1985). Estimating Solar Radiation for Plant Simulation Models. Columbia, MO: NOAA-NESDIS-AISC.

Hoogenboom, G., Jones, J.W., Boote, K.J. (1992). Modeling Growth, Development and Yield of Grain Legumes Using SOYGRO PNUTGRO, and BEANGRO: a review. Trans. ASAE 35(6), 2043-2056.

Hook, J.E., McClendon, R.W. (1992). Estimation of Solar Radiation Data Missing from Long-Term Meteorological Records. Agron. J. 88, 739-742. doi: 10.2134/agronj1992.00021962008400040036x

Hunt, L.A. (1994). Data requirements for crop modeling. In: Application of Modeling in the Semi-Arid Tropics. International Council of Scientific Unions. 15-25.

Hunt, L.A. dan Pararajasingham, S., (1995). Cropsim-Wheat: A Model Describing The Growth and Development of Wheat. Can. J. Plant Sci. 75(3), 619-632. doi: 10.4141/cjps95-107

Hunt, L.A., Kuchar, L., dan Swanton, C.J. (1998). Estimation of solar radiation for use in crop modeling. Agricultural and Forest Meteorology 91, 293-300.

Kalnay E, Kanamitsu M, Kistler R, Collins W, Deaven D, Gandin L, Iredell M, Saha S, White G, Woollen J, Zhu Y, Chelliah M, Ebisuzaki W, Higgins W, Janowiak J, Mo KC, Ropelewski C, Wang J, Leetmaa A, Reynolds R, Jenne R, dan Joseph D. (1996). The NMC/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bull Am Meteorol Soc 77(3), 437–471. 10.1175/1520-0477(1996)077<0437:TNYRP>2.0.CO;2

Mamenun, Pawitan, H., Sophaheluwakan, A. (2014). Validasi dan Koreksi Data Satelit TRMM Pada Tiga Pola Hujan di Indonesia, Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 15(1), 13-23. doi: 10.31172/jmg.v15i1.169

Meinke, H., Carberry, P.S., McCaskill, M.R., Hills, M.A., McLeod, I. (1995). Evaluation of Radiation and Temperature Data Generators In The Australian Tropics and Sub-Tropics Using Crop Simulation Models. Agric. For. Meteorol. 72, 295-316.

Petersen, M.S. (1990). Implementation Of Semi-Physical Model for Examining Solar Radiation in The Midwest. Illinois: Midwestern Climate Center, Atmospheric Sciences Division, Illinois State Water Survey.

Reddy, S.J. (1987). The estimation of global solar radiation and evaporation through precipitation – A note. Solar Energy 38, 97-104. doi: 10.1016/0038-092X(87)90032-6

Spitters, C.J.T., Toussaint, H.A.J.M., Goudriaan, J. (1986). Separating The Diffuse And Direct Component of Global Radiation And Its Implications for Modeling Canopy Photosynthesis. I. Components of Incoming Radiation. Agric. For. Meteorol. 38(1-3), 217±229. doi: 10.1016/0168-1923(86)90060-2

Sugiyono. (2012). Statistika untuk Penelitian. Bandung: CV Alfabeta.

Supit, I. (1994). EUR 15745 - Global Radiation. Luxembourg: Office for Official Publication of the European Communities.

Swarinoto, S.Y., Husain. (2012). Estimasi Curah Hujan dengan Metode Auto Estimator (Kasus Jayapura dan Sekitarnya). Jurnal Meteorologi dan Geofisika 13(1). doi: 10.31172/jmg.v13i1.118

Syaifullah, M.D. (2014). Validasi data TRMM terhadap data curah hujan actual di tiga DAS di Indonesia, Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 15(2), 109–118. doi: 10.31172/jmg.v15i2.180

Thornton, P.E., Running, S.W. (1999). An improved algorithm for estimating incident daily solar radiation from measurements of temperature, humidity, and precipitation. Agric. For. Meteorol. 93:211–228.

Wilks, D.S. (2006). Statistical methods in the atmospheric sciences, 2nd ed. London: Elsevier Academic Press.