Argo Untuk Menginformasikan Keadaan Lautan dan Iklim

tentang		petunjuk		depan

Artikel_1

Lamona Irmudyawati Bernawis Pelajar S3, Laboratory of Physics and Environmental Modelling Tokyo University of Marine Science and Technology

Sejarah singkat Bermula sebagai bagian dari World Ocean Circulation Experiment (WOCE) 1990-1997, Russ Davis dari Scripps University of Oceanography dan Doug Webb dari Webb Research Corporation membangun Autonomous Lagrangian Circulation Explorer (ALACE) untuk mengambil data arus laut di kedalaman 1000m pada seluruh lautan. ALACE ini dipasang pada pengapung (float), yang diatur akan naik ke permukaan laut dalam selang yang teratur agar posisinya dapat diperbaiki melalui satelit. Kemudian disadari bahwa dalam proses naik ke permukaan ini ia juga dapat mengukur suhu dan salinitas. Pada akhir proyek WOCE, hampir semua ALACE dipasangi sensor suhu dan salinitas. Karenanya berubah menjadi Profiling ALACE (PALACE). Kemudian pada 1998 Dean Roemmich dari Scripps dan Ray Schmitt dari Woods Hole Oceanographic Institution mendokumentasi- kan potensi penggunaan profiling float untuk memonitor lautan. Pada awal 1998, GODAE (Global Ocean Data Assimilation Experiment) mengeluarkan konsep mengenai profiling float yang ber- array global. CLIVAR (Climate Variability and predictability) juga memberikan prioritas tinggi mengenai hal ini. Sebuah tim keilmuan kemudian berkumpul dipimpin oleh Dean Roemmich dan menyiapkan dua buah dokumen mengenai Argo. Kemudian lahirlah proyek Argo. Float pertama ditanam pada tahun 2000. Cara kerjanya sebagai berikut: 1. float bergerak turun ke kedalaman tujuan (1500m dan atau 2000m) dengan kecepatan ~10cm/dt, 2. melayang horizontal sambil mengambil data pada kedalaman tujuan, 3. kemudian bergerak naik sambil mengambil data suhu dan salinitas, 4. lalu mengapung di permukaan mengirimkan data kepada satelit selama 6-12 jam. Satu siklus ini memakan waktu 10 hari, menghasilkan satu profil data. Bisa dikatakan data ARGO ini memiliki keunggulan dalam beberapa hal dibanding pengamatan melalui CTD (Conductivity- Temperature-Depth) profiler atau XBT-XCTD(Expendable Bathy Thermograph-CTD) yang diturunkan secara konvensional dari kapal. Dari segi cakupan wilayahnya, ia lebih tersebar merata pada seluruh lautan, tidak bergantung pada jalur pelayaran. Bias musiman pada data bisa dikurangi karena data diambil sepanjang tahun. Jaringan manajemen data yang efisien sehingga menyediakan data bebas yang terkontrol secara otomatis selama 24 jam, dan kerjasama multinasional untuk menanam, memantau dan menganalisis float dan data. Sampai dengan pertengahan 2007, ditargetkan untuk mencakup lautan global dengan menanam 3000 float. Pada akhir tahun 2006 mestinya sudah dicapai kepadatan 30x30 (lintang-bujur). Bisa dikatakan Amerika Serikat menanam separuh dari keseluruhan, sedangkan sisanya merupakan kontribusi dari 23 negara yang berbeda. Beberapa negara lain, termasuk Indonesia membantu proses penanamannya dengan menggunakan kapal riset kecil, kapal kontainer besar hingga pesawat udara. Indonesia sendiri menggunakan armada kapal riset Baruna Jaya yang dikelola oleh BPPT, P2OLIPI dan Angkatan Laut. Pengguna Sekarang, siapa dan bagaimana memakai datanya ? Berbagai pusat cuaca dan iklim menggunakan datanya untuk memahami bagaimana lautan mempengaruhi iklim. Ketika sebuah float mengambang ke permukaan, data ditransmisikan ke satelit dan posisinya ditentukan. Perkembangan informasi dari array float ini dipantau oleh Argo Information Center di Toulouse, Prancis. Kemudian informasi ini diterima oleh national data center, Amerika. Disini diteliti dengan cermat, dimana data yg error ditandai dan atau dikoreksi, kemudian diteruskan ke dua GDAC (Global Data Assembly Centers). Siapapun yang berminat menggunakan dapat memperoleh datanya secara gratis dari dua server ini, yakni dari Brest, Prancis (Coriolis) dan Monterey, Amerika Serikat (USGODAE). Disinilah tahap pertama data tersedia secara umum. Kebanyakan pengguna memperolehnya melalui internet, walaupun permintaan melalui keping cakram padat juga dilayani melalui NODC (National Oceanographic Data Center, Amerika Serikat). Kedua GDAC saling menyesuaikan data mereka untuk meyakinkan konsistensi ketersediaan data pada keduanya. Kemudian data mencapai pusat analisis operasional lautan dan iklim melalui GTS (Global telecommunications System). Target utamanya adalah bagaimana agar real-time data dapat tersedia dalam 24 jam setelah ditransmisikan dari float. Perbedaannya dengan data CTD biasa Perbedaan mendasar data suhu, salinitas dan tekanan dari Argo dengan yang diperoleh dari CTD sensor yg diturunkan dari kapal adalah selang kedalaman titik pengamatan dan distribusi stasiun pengamatan. CTD sensor biasa dioperasikan untuk mengambil data pada setiap bertambahnya kedalaman 1 atau 2m, sehingga dapat digambarkan distribusi tegak dari beberapa properti air laut (mis. Suhu, salinitas, densitas) secara halus. Pada data Argo, urutannya lebih kasar, antara selang 100m, 50m, 30m, 20m, 10m, dan 5m dalam satu kali proses naik ke permukaan (tabel 2). Karenanya untuk menggambar penampang tegak dari properti dibutuhkan interpolasi data agar memperoleh data yang lebih halus. Beberapa teknik interpolasi yang umum seperti linier, cubic spline dapat digunakan. Namun demikian interpolasi Akima lebih disarankan, karena menghasilkan kurva yang lebih mulus tepat melalui data awal yang tersedia, sehingga lebih cocok untuk keperluan mengeplot data. Jika anda seorang pengguna bahasa pemrograman matlab, rutin untuk interpolasi ini dapat diunduh bebas dari matlab usergroup. Kemudian, satu profil data CTD seringkali dituliskan dalam satu file saja untuk setiap stasiun pengamatan, sementara data Argo bisa jadi dituliskan lebih dari satu, bahkan puluhan-ratusan profil dalam satu file (bandingkan tabel 1 dan 2). Selain itu, jika CTD data hampir selalu dari sejumlah titik stasiun pengamatan yg berbentuk garis (mengikuti jalur pelayaran kapal), maka data Argo tersebar secara lebih acak (gambar 1). Gbr.1. Sebaran lokasi float Argo (segi empat merah) di Lautan pasifik bulan Desember 2005. Karena urutan posisi stasiun pengamatan mengikuti jalur pelayaran pada data CTD, dengan mudah bisa digambarkan berbagai distribusi properti air laut menegak (berdasar kedalaman) dan menyamping (berdasar lintang bujur) mengikuti garis tersebut. Pada data Argo, jika anda berniat mengolah untuk keperluan ruang skala kecil, maka tinggal menentukan satu atau beberapa titik koordinat float mana yang diinginkan. Tetapi jika untuk keperluan ruang skala lebih besar, mis. untuk seluruh lautan Pasifik, maka butuh penanganan lebih lanjut dengan memasukkan titik-titik koordinat float ini dalam grid berdasar lintang bujur. Berikut contoh data mentah Argo (tabel 2) dengan data mentah CTD sensor yang diturunkan secara manual dari kapal riset (tabel 1). Bandingkan interval kedalaman (sebanding tekanan) titik pengamatan antara keduanya. Sengaja dipilih dari data yang bebas unduh untuk menghormati hak publikasi data. Table 1 ** Data CTD dari posisi stasiun dan waktu yang tercantum pada kepala data, dari kapal riset Thomas Thompson (USA). Diunduh dari layanan data WOCE. CTD 20020104WHPOSIOKJU #Software Version: CTD_Exchange_Encode_v1.0g (Diggs) #SUMFILE_NAME: p10su.txt #SUMFILE_MOD_DATE: Fri Jan 4 12:44:24 2002 #CTDFILE_NAME: TN26D001.WCT #CTDFILE_MOD_DATE: Fri Jan 4 12:44:24 2002 #DEPTH_TYPE : COR #EVENT_CODE : BE NUMBER_HEADERS = 10 EXPOCODE = 3250TN026_1 SECT = P10 STNNBR = 1 CASTNO = 1 DATE = 19931012 TIME = 1339 LATITUDE = -4.0145 LONGITUDE = 144.8105 DEPTH = 217 CTDPRS CTDPRS_FLAG_W CTDTMP CTDTMP_FLAG_W CTDSAL CTDSAL_FLAG_W CTDOXY CTDOXY_FLAG_W DBAR ITS-90 PSS-78 UMOL/KG 1 2 27.935 2 34.5196 2 218.9 2 3 2 28.1187 2 34.5122 2 218.1 2 5 2 28.1324 2 34.5113 2 217.7 2 7 2 28.1352 2 34.511 2 217.7 2 9 2 28.1313 2 34.5104 2 217.8 2 11 2 28.0169 2 34.5034 2 218.3 2 13 2 27.8549 2 34.5253 2 219 2 15 2 27.7899 2 34.5322 2 218.6 2 17 2 27.6807 2 34.5398 2 217.7 2 19 2 27.5957 2 34.551 2 215.7 2 21 2 27.5413 2 34.5567 2 215.9 2 23 2 27.5081 2 34.563 2 215.6 2 25 2 27.481 2 34.5688 2 214.3 2 27 2 27.4122 2 34.5821 2 212.2 2 29 2 27.3586 2 34.5925 2 213.5 2 31 2 27.3522 2 34.5941 2 212 2 33 2 27.3512 2 34.594 2 212.1 2 35 2 27.3297 2 34.5963 2 208.9 2 37 2 27.2674 2 34.6046 2 208.4 2 39 2 27.2086 2 34.6135 2 207.8 2 41 2 27.1143 2 34.6278 2 206.7 2 43 2 27.0656 2 34.6345 2 206.5 2 45 2 27.0625 2 34.6346 2 200.4 2 47 2 27.0558 2 34.6355 2 203 2 49 2 26.9995 2 34.6435 2 205.2 2 51 2 26.8839 2 34.6599 2 207.4 2 53 2 26.7557 2 34.6719 2 209.1 2 55 2 26.6049 2 34.6923 2 209.1 2 57 2 26.5666 2 34.6962 2 208.4 2 59 2 26.5567 2 34.697 2 207.3 2 61 2 26.553 2 34.6971 2 206.3 2 63 2 26.5533 2 34.6974 2 207.5 2 65 2 26.4873 2 34.7075 2 207 2 67 2 26.4068 2 34.7161 2 207.1 2 69 2 26.304 2 34.734 2 205 2 71 2 26.2881 2 34.7385 2 204.2 2 73 2 26.284 2 34.7394 2 203.2 2 75 2 26.2623 2 34.7408 2 203.6 2 77 2 26.1687 2 34.7512 2 202 2 79 2 26.0862 2 34.7603 2 201.4 2 81 2 26.05 2 34.7665 2 203.2 2 83 2 26.0105 2 34.7723 2 200.1 2 85 2 25.9077 2 34.788 2 201.6 2 87 2 25.8339 2 34.8026 2 197.7 2 89 2 25.7995 2 34.8109 2 196.1 2 91 2 25.757 2 34.8256 2 194.8 2 93 2 25.7447 2 34.8342 2 191.7 2 95 2 25.5141 2 34.8794 2 191.6 2 97 2 25.2783 2 34.9168 2 189.2 2 99 2 25.1162 2 34.9415 2 187.1 2 Tabel 2. Data Argo dari posisi float dan waktu yang tercantum pada kepala data, diunduh dari DAC Coriolis. *FI35200798645 CO_1900616_20070713_105043 XXXX UNKNOWN 25/06/2007 05/07/2007 ATLANTIC OCEAN 35 IFREMER UNKNOWN Project= Regional Archiving= FI Availability=P Data Type=H13 n= 2 QC=Y COMMENT WMO PLATFORM CODE : 1900616 PLATFORM NAME : APEX Profiling Float *FI3520079864500009 Data Type=H13 *DATE=25062007 TIME=0514 LAT=N44 41.04 LON=W003 53.04 DEPTH= QC=1119 *NB PARAMETERS=03 RECORD LINES=00073 *PRES SEA PRESSURE sea surface=0 (decibar=10000 pascals) def.=-99.9 *TEMP SEA TEMPERATURE (Celsius degree) def.=99.999 *PSAL PRACTICAL SALINITY (P.S.U.) def.=99.999 *GLOBAL PROFILE QUALITY FLAG=1 GLOBAL PARAMETERS QC FLAGS=111 *DC HISTORY=846 Profiling Float, APEX, SBE conductivity sensor *60 Profiling Float, Argos communications,sampling on up transit *DM HISTORY=Coriolis station id : 4499507 *Station number : 00009 *COMMENT * *SURFACE SAMPLES= * *PRES TEMP PSAL 4.6 17.880 35.316 111 9.6 17.879 35.316 111 14.6 17.576 35.336 111 19.5 17.536 35.344 111 24.8 17.091 35.480 111 29.6 16.788 35.584 111 34.4 15.925 35.584 111 39.6 15.498 35.614 111 44.3 15.445 35.615 111 49.5 15.186 35.625 111 54.3 14.782 35.607 111 59.2 14.615 35.594 111 64.3 14.291 35.588 111 69.5 13.872 35.616 111 74.6 13.652 35.630 111 79.7 13.442 35.642 111 84.3 13.116 35.663 111 89.5 12.913 35.673 111 94.4 12.818 35.677 111 99.2 12.753 35.679 111 109.2 12.684 35.681 111 119.5 12.626 35.682 111 128.9 12.599 35.681 111 139.2 12.544 35.680 111 149.1 12.493 35.679 111 159.0 12.454 35.678 111 169.2 12.415 35.677 111 179.1 12.375 35.675 111 189.4 12.298 35.672 111 199.6 12.235 35.669 111 209.1 12.143 35.663 111 219.5 12.071 35.659 111 229.3 11.993 35.655 111 239.5 11.900 35.650 111 249.2 11.847 35.647 111 259.5 11.780 35.644 111 269.3 11.737 35.641 111 279.1 11.696 35.638 111 289.2 11.645 35.635 111 299.1 11.626 35.633 111 309.4 11.587 35.630 111 318.9 11.572 35.628 111 329.1 11.553 35.627 111 339.2 11.515 35.624 111 349.4 11.494 35.622 111 359.5 11.463 35.619 111 369.3 11.434 35.618 111 379.2 11.428 35.617 111 389.5 11.406 35.616 111 399.4 -0.128 35.614 144 459.2 11.171 35.605 111 469.4 11.133 35.604 111 479.1 11.094 35.604 111 489.1 11.078 35.605 111 499.3 11.054 35.606 111 509.1 11.026 35.603 111 519.2 11.001 35.607 111 529.3 10.978 35.608 111 538.8 10.947 35.609 111 549.0 10.897 35.612 111 559.3 10.868 35.616 111 569.5 10.826 35.620 111 579.0 10.797 35.624 111 589.3 10.781 35.626 111 598.9 10.758 35.629 111 609.2 10.732 35.632 111 619.1 10.715 35.635 111 629.1 10.697 35.638 111 639.3 10.669 35.644 111 648.7 10.619 35.657 111 659.1 10.580 35.670 111 669.0 10.551 35.679 111 675.3 10.542 35.683 111 -99.9 99.999 99.999 999 *FI3520079864500019 Data Type=H13 *DATE=05072007 TIME=0318 LAT=N44 48.84 LON=W003 29.70 DEPTH= QC=1119 *NB PARAMETERS=03 RECORD LINES=00077 *PRES SEA PRESSURE sea surface=0 (decibar=10000 pascals) def.=-999.9 *TEMP SEA TEMPERATURE (Celsius degree) def.=99.999 *PSAL PRACTICAL SALINITY (P.S.U.) def.=99.999 *GLOBAL PROFILE QUALITY FLAG=1 GLOBAL PARAMETERS QC FLAGS=111 *DC HISTORY=846 Profiling Float, APEX, SBE conductivity sensor *60 Profiling Float, Argos communications,sampling on up transit *DM HISTORY=Coriolis station id : 4535114 *Station number : 00019 *COMMENT * *SURFACE SAMPLES= * *PRES TEMP PSAL 4.2 18.117 35.328 111 9.3 18.116 35.328 111 14.7 18.117 35.328 111 19.4 18.118 35.327 111 24.6 18.115 35.322 111 29.9 16.908 35.367 111 34.6 15.790 35.493 111 39.3 15.452 35.569 111 44.2 15.008 35.597 111 49.3 14.636 35.613 111 54.0 14.202 35.638 111 59.2 13.776 35.661 111 63.9 13.529 35.671 111 >>dipotong disini Karena urutan posisi stasiun pengamatan mengikuti jalur pelayaran pada data CTD, dengan mudah bisa digambarkan berbagai distribusi properti air laut menegak (berdasar kedalaman) dan menyamping (berdasar lintang bujur) mengikuti garis tersebut. Pada data Argo, jika anda berniat mengolah untuk keperluan ruang skala kecil, maka tinggal menentukan satu atau beberapa titik koordinat float mana yang diinginkan. Tetapi jika untuk keperluan ruang skala lebih besar, mis. Untuk seluruh lautan Pasifik, maka butuh penanganan lebih lanjut dengan memasukkan titik-titik koordinat float ini dalam grid berdasar lintang bujur. Pemanfaatan Karena beberapa hal di atas, penanganan awal untuk data Argo seringkali jadi lebih runyam dibanding data CTD. Katakanlah jika Anda bekerja dengan matlab atau fortran, harus membuat skrip lagi untuk menyederhanakan bentuk file-nya sehingga memudahkan proses penghitung-olahan data ini. Untuk adik-adik mahasiswa S1 yang (mungkin) masih terbiasa menggunakan perangkat lunak Ocean Data View, tidak disarankan untuk mengubah format data Argo ke format ODV secara manual, karena sangat menyita waktu. Namun demikian, karena beberapa keunggulan yang telah disebutkan sebelumnya, data Argo juga sangat berharga untuk dimanfaatkan. Untuk kepentingan ilmiah, ratusan temuan dalam makalah di berbagai jurnal internasional telah dihasilkan dari ilmuwan yang menggunakan data Argo. Bahasannya juga sangat variatif, mulai dari skala ruang kecil yg hanya menggunakan data Argo dari satu float seperti yang dilakukan Iwasaka et al, 2006, sampai dengan skala ruang yang sangat besar, memetakan keadaan lautan dan pengaruhnya terhadap iklim secara regional maupun global yang menggunakan ~100.000 profil data Argo dari seluruh penjuru lautan seperti yang dilakukan Johnson, 2006. Karena sifatnya yang global dan dapat diakses siapa saja, juga memudahkan untuk kepentingan pendidikan. Di daerah kepulauan Pasifik telah bermula sebuah proyek yang menggunakan Argo untuk mengenalkan secara dini dan sederhana bagi siswa sekolah dasar dan menengah mengenai bagaimana lautan, cuaca dan iklim saling berinteraksi. Untuk kepentingan operasional, data Argo telah dimanfaatkan beberapa negara maju untuk perkiraaan lautan, iklim dan lingkungan, termasuk untuk sistem peringatan dini terhadap perubahannya. *disarikan dari berbagai situs resmi Argo dan pengalaman pribadi. Daftar bacaan Iwasaka, Naoto. F. Kobayashi. Y. Kinoshita. Y. Ohno. Seasonal Variations of the Upper Ocean in the Western North Pacific Observed by an Argo float. Journal of Oceanography, vol. 62, pp.481-492. 2006. Johnson, Gregory C. Upper Ocean Thermohaline Structure and Evolution. USClivar workshop presentation, May 2006. Russ E. Davis, Walter Zenk. Subsurface Lagrangian Observations during the 1990s. Academic Press, International Geophysics Series, vol. 77. pp. 123-139.

tentang		petunjuk		depan