WCPL

Weather and Climate Prediction Laboratory (WCPL)

Nama resmi WCPL adalah Laboratorium Analisis Meteorologi. Secara organisasi Laboratorium Analisis Meteorologi berada di bawah Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung yang pengelolaannya dilakukan secara terkoordinasi dengan Program Studi Meteorologi. Laboratorium Analisis Meteorologi menyelenggarakan beberapa praktikum untuk mahasiswa, terutama yang berkaitan dengan pemodelan meteorologi dan prediksi cuaca dan iklim secara numerik. Laboratorium ini juga melaksanakan kegiatan pengolahan data cuaca dan iklim yang hasilnya dapat digunakan untuk penelitian dosen dan mahasiswa. Selain itu, laboratorium ini juga menjalankan eksperimen prediksi cuaca harian untuk wilayah Indonesia dengan menggunakan model-model numerik.

Untuk nama laboratorium dalam bahasa Inggris, digunakan Weather and Climate Prediction Laboratory dan disingkat WCPL. Nama ini digunakan karena sebelumnya Laboratorium Analisis Cuaca menggunakan nama Laboratorium Prediksi Cuaca dan Iklim dalam kurun waktu yang cukup lama. Nama ini tetap digunakan selain karena faktor historis, juga karena dirasa nama ini lebih dikenal dan lebih bergaung.

Secara historis WCPL dianggap berdiri pada sekitar tahun 2001. WCPL didirikan oleh Dr. Tri Wahyu Hadi yang saat itu baru kembali dari kuliah S3 di University of Kyoto, Jepang. Awalnya, WCPL ini berdiri untuk mewadahi mahasiswa yang Tugas Akhir-nya dibimbing oleh Dr. Tri Wahyu Hadi. Namun kemudian laboratorium ini juga berkembang menjadi wadah penelitian dan pengembangan. Dari tahun 2001 hingga sekarang, WCPL sudah banyak menghasilkan sarjana, melakukan pengembangan dan membangun kerjasama dengan instansi lain, baik dari dalam maupun dari luar negeri. Hingga saat ini, WCPL masih terus berkembang dan masih dikepalai oleh inisiatornya, yaitu Dr. Tri Wahyu Hadi.

Laboratorium Prediksi Cuaca dan Iklim menyediakan sarana dan data untuk keperluan penelitian di bidang meteorologi dan klimatologi, terutama yang berkaitan dengan pemodelan atmosfer, prediksi cuaca dan iklim serta analisis cuaca dan iklim. Laboratorium Analisis Meteorologi juga terlibat aktif dalam kegiatan kerjasama penelitian internasional (International Research for Prevention and Mitigation of Meteorological Disaster in Southeast Asia) yang dipimpin oleh Prof. Shigeo YODEN dari Kyoto University.

WCPL menyediakan sistem informasi monitoring dan prediksi cuaca (eksperimental) di wilayah Indonesia yang bisa diakses oleh masyarakat luas melalui internet di situs ini (weather.meteo.itb.ac.id). Selain itu WCPL juga berperan aktif mendukung kegiatan pengabdian masyarakat yang bertemakan adaptasi perubahan iklim.

Sistem informasi monitoring dan prediksi cuaca eksperimental yang dijalankan WCPL merupakan satu-satunya prediksi skala meso yang dijalankan sendiri di Indonesia. Sistem ini dijalankan dengan menggunakan 1 buah PC Cluster buatan sendiri (lihat foto di bawah) dan beberapa buah server pendukung. Awalnya sistem ini merupakan wadah implementasi hasil tugas akhir mahasiswa di sekitar tahun 2005, diantaranya Agus Tri Mulyanto (sistem monitoring), Amry Widyatmoko (PC Cluster) dan I Dewa Gede A. Junnaedhi (sistem prediksi cuaca). Ketiga hasil tugas akhir ini dikompilasi menjadi satu sistem monitoring dan prediksi cuaca oleh Dr. Tri Wahyu Hadi, Nurjanna Joko Trilaksono dan ketiga mahasiswa. Hingga saat ini, sistem ini telah mengalami beberapa pengembangan, diantaranya upgrade PC Cluster, pemutakhiran sistem download dan running model otomatis, serta pengembangan dan perombakan website. Seluruh proses pengembangan ini selalu melibatkan kontribusi dari mahasiswa, baik yang menjadi anggota WCPL maupun yang bukan anggota WCPL. Daftar pengembang dan kontributor sistem monitoring dan prediksi cuaca ini bisa dilihat pada halaman Credits. Ke depannya sistem ini akan terus mengalami evolusi mengikuti kemajuan pengetahuan dan teknologi yang ada, dan evolusi ini akan selalu melibatkan dosen, mahasiswa dan masyarakat.

Selengkapnya »

Fasilitas WCPL

Server-server meteorologi ITB yang dikelola oleh WCPL dan selalu menyala 24 jam. Server ini dirancang secara otomatis untuk men-download data dan menjalankan prediksi cuaca setiap hari. Beberapa server juga dijadikan tempat direktori kerja mahasiswa yang sedang praktikum atau melakukan penelitian.

Ruang kerja WCPL lantai dua. Digunakan sebagai ruang dosen dan tempat penyimpanan ruang server.

Taman alat meteorologi ITB, terdapat beberapa instrumen yang dipasang.

Automatic Weather Station (AWS) yang terdiri dari beberapa sensor mengambil data secara real-time dan langsung menyajikannya di web pada halaman Observasi Permukaan.

PC Cluster di ruang server. PC Cluster ini terdiri dari beberapa PC yang dihubungkan satu sama lain untuk menghasilkan performa yang lebih baik dalam menjalankan model prediksi cuaca.

Ruang praktikum meteorologi ITB. Mahasiswa banyak menghabiskan waktu di sini untuk melakukan praktikum dan penelitian.

Nama ruang server dalam bahasa Inggris dan Jepang. WCPL pernah beberapa kali mengadakan kerjasama dengan Universitas Kyoto dari Jepang. Dana pengadaan beberapa server di ruangan ini awalnya merupakan hibah dari pihak Jepang.

Konfigurasi Prediksi Cuaca WCPL

WCPL menggunakan model MM5 untuk memprediksi baik di wilayah Indonesia maupun di Wilayah Pulau Jawa.

Prediksi Perawanan merupakan prediksi pertumbuhan awan di suatu lokasi. Pertumbuhan awan ditandai dengan adanya ketersediaan uap air di atmosfer (mm).
Prediksi Curah Hujan Konvektif (per 3 jam dalam satuan cm), merupakan prediksi akumulasi curah hujan dalam tiga jam di suatu wilayah yang berasal dari awan-awan konvektif.
Prediksi Temperatur di permukaan (°C), menunjukkan prediksi derajat panas pada lapisan permukaan bumi di suatu lokasi.
Theta ekivalen atau temperatur potensial ekivalen/θ_e (°K) adalah temperatur dari parsel udara yang akan dicapai jika ketersediaan uap air di udara terkondensasi dan melepaskan panas laten sehingga parsel udara terangkat secara adiabatik ke lapisan 1000 mb. Perbandingan nilai θ_e pada tiap lapisan dapat menunjukan stabilitas atmosfer. Dalam kondisi atmosfer stabil, nilai θ_e naik terhadap ketingian. Nilai θ_e yang menurun terhadap ketinggian menunjukkan kondisi atmosfer yang tidak stabil.
Prediksi Gelombang pada bagian Aplikasi menunjukan prediksi tinggi gelombang laut (m) dan arah gelombang (garis panah hanya menunjukkan arah tanpa skala).

Selain model MM5, WCPL juga menggunakan model WRF dan JMA-NHM sebagai perbandingan untuk curah hujan. Masing-masing model tersebut menggunakan domain seperti yang terlihat pada gambar dan tabel konfigurasi domain di bawah. Konfigurasi detail untuk setiap model tersebut dapat dilihat pada page masing-masing model yang dapat diakses dari menu pada sidebar. Selain ketiga model yang telah disebutkan, WCPL menggunakan model Wavewatch III untuk memprediksi gelombang laut di perairan Indonesia.

Domain model pada WCPL

Konfigurasi Domain

Field	Domain 1	Domain 2
Dimensi Grid Meridional	130	82
Dimensi Grid Zonal	250	172
Level Vertikal	32	32
Resolusi Grid	30 km	10 km
Resolusi Medan	2 min ( ~4 km)	30 s (~0.9 km)
Tipe Nest	1-Way	2-Way
Input Nest	Domain Initial Condition	Terrain Nest File

Konfigurasi WRF

Pengaturan	Domain 1	Domain 2
Parameterisasi Mikrofisis	Skema WSM 3-class simple ice	idem
Radiasi gelombang panjang	Skema RRTM	Skema RRTM
Radiasi gelombang pendek	Skema Dudhia	Skema Dudhia
Lapisan permukaan	Skema Monin-Obukhov	idem
Permukaan daratan	Skema thermal diffusion	idem
Parameterisasi PBL	Skema MRF	Skema MRF
Paramterisasi Kumulus	Skema Grell-Devenyi ensemble	Skema Kain-Fritsch (new Eta)
Fluks panas dan kelembapan dari permukaan	Ya	Ya
Efek tutupan salju	Tidak	Tidak
Efek awan pada kedalaman optik	Ya	Ya
Tutupan lahan dan kategori tanah	Data WPS/geogrid	idem
Permukaan daratan dan lapisan tanah	Skema thermal diffusion	idem
Fisis perkotaan	Tidak	Tidak
Efek kemiringan pd radiasi	Tidak	Tidak
Efek bayangan titik sekitar	Ya	Ya

Konfigurasi MM5

Pengaturan	Domain 1	Domain 2
Skema kelembapan eksplisit	Grauple (Reisner 2)	Grauple (Reisner 2)
Parameterisasi Kumulus	Skema Grell	Skema Kain-Fritsch
Parameterisasi PBL	Skema MRF	Skema MRF
Radiasi	RRTM	RRTM
Polar model	Tidak polar (5-layer soil model)	Tidak polar (5-layer soil model)
Model temperatur tanah multi-layer	Ya	Ya
Konveksi dangkal	Ya	Ya
Frekuensi perhitungan radiasi atmosfer	30 menit	30 menit
Difusi vertikal lembab dalam awan	Ya	Ya
Adveksi temperatur vertikal	Linear	Linear
Difusi sigma	z-difusi	z-difusi
Koreksi gradien temperatur untuk z-difusi di level bawah	perbedaan satu sisi (one-sided) dari suhu udara	perbedaan satu sisi (one-sided) dari suhu udara
Gaya coriolis 3D	Ya	Ya
Kondisi awal lautan es	Berdasarkan SST	Berdasarkan SST
Kondisi batas radiatif atas	Ya	Ya
Efek orografi	Ya	Ya
Kondisi batas	Fixed	Time-dependent
Kekasaran thermal	Skema Zilitinkevich	Skema Zilitinkevich
Tutupan salju	Tidak	Tidak
Fluks permukaan	Ya	Ya
Prediksi temperatur permukaan	Ya	Ya
Karateristik permukaan	Ya	Ya
Efek awan diatas radiasi	Ya	Ya
Evaporasi dari awan/hujan	Ya	Ya

Konfigurasi Model Wavewatch III

Sama seperti halnya model JMA-NHM, WCPL tidak banyak melakukan modifikasi terhadap parameterisasi dan setting lainnya dalam model, melainkan menggunakan konfigurasi default dari model Wavewatch III tersebut.

Anggota (Member) WCPL

Anggota WCPL terdiri atas dua kategori, yaitu anggota aktif dan alumni. Anggota WCPL ini meliputi mahasiswa yang pernah ataupun sedang menyelesaikan tugas akhir di bawah bimbingan Dr. Tri Wahyu Hadi, Dr. Nurjanna Joko Trilaksono, I Dewa Gede A. Junnaedhi, M.Si, dan M. Ridho Syahputra, M.Si., serta mahasiswa yang aktif menjadi administrator WCPL dan jaringan di Program Studi Meteorologi. Perbedaan anggota aktif dan alumni hanya terletak pada masa aktif dalam mengembangkan WCPL. Walaupun anggota WCPL alumni tidak memegang banyak peranan dalam pengembangan WCPL saat ini, tetapi alumni telah banyak berkontribusi pada WCPL saat mereka masih menjadi anggota aktif.

Weather and Climate Prediction Laboratory