Radar cuaca jadul itu ibarat orang rabun jauh, cuma bisa lihat ada obyek gede dan buram. Tapi radar sekarang, boro-boro hujan badai, bentuk tetesan hujannya aja dia tahu persis gepeng apa bunder.
Tragedi Jas Hujan Batman di Jalanan Kering
Pernah nggak sih sampeyan ngecek aplikasi cuaca atau lihat gambar pantauan radar BMKG pas mau jalan keluar rumah? Di layar HP sampeyan, mendadak muncul blok warna merah pekat, persis di atas daerah tempat tinggal sampeyan. Warnanya merah menyala, kadang ada ungu-ungunya dikit di tengah. Dalam hati sampeyan pasti langsung mikir, "Wah, badai besar nih! Kiamat kecil bentar lagi turun di atap rumah."
Akhirnya, dengan langkah mantap dan penuh perhitungan evidence based, sampeyan membatalkan janjian ngopi sama gebetan atau teman tongkrongan. Atau, kalau memang urusannya super penting dan terpaksa harus jalan hari itu juga, sampeyan udah prepare habis-habisan. Pakai jas hujan ponco model Batman lapis dua super tebal, helm ditutup rapat, sepatu dibungkus kantong kresek minimarket diikat karet gelang kencang-kencang, dan tas dimasukin ke dalam trash bag. Pokoknya wis siap tempur menembus badai.
Eh, ndilalah, pas kuda besi sampeyan geber ke jalan raya... kering kerontang, Bos! Nggak ada setetes air pun yang jatuh membasahi bumi. Langit memang kelihatannya agak mendung manja, tapi nyatanya aspal jalanan masih hangat. Yang ada malah sampeyan keringetan kepanasan di dalam jas hujan berlapis itu, dilihatin orang-orang di lampu merah kayak ngelihat alien salah planet. Mangkel tenan, kan? Berasa dikibulin mentah-mentah sama teknologi.
Radar Jadul yang Buta Bentuk
Usut punya usut, masalahnya tuh bukan gara-gara radarnya rusak, atau mas-mas operatornya lagi ngantuk kelupaan ngeklik refresh. Ternyata, radar cuaca konvensional itu memang gampang banget tertipu sama keadaan.
Gini lho ceritanya. Radar cuaca zaman old atau yang bahasa keren akademisnya radar single-polarization, itu kerjanya sederhana pol. Dia cuma nembakin gelombang elektromagnetik secara mendatar (horizontal) ke angkasa, lalu nunggu pantulan alias gema (echo) balik ke antenanya. Pokoknya, makin padat dan banyak benda yang nabrak gelombang di atas sana, makin kuat pantulannya, dan makin merahlah warnanya di layar. Sederhana banget.
Masalahnya, radar jadul ini tuh buta warna. Eh, bukan buta warna deng, buta bentuk! Dia nggak peduli benda apa yang mantulin gelombang itu. Mau itu air hujan beneran yang lagi deras-derasnya, batu es segede kepalan tangan, kumpulan burung yang lagi migrasi rame-rame, rombongan serangga, sampai debu atau abu vulkanik sisa kebakaran hutan... pokoknya kalau gerombolannya banyak, ya langsung aja digambar merah pekat di layar. Tricky banget, kan?
"Terus, masa kita bakal sering ditipu sama rombongan burung lewat terus-terusan, Mas?"
Ya nggak gitu juga. Makanya, untungnya teknologi umat manusia itu berkembang pesat. Pemerintah Amerika Serikat aja sampai rela nge-upgrade seluruh jaringan radar WSR-88D mereka habis-habisan biar nggak ketipu rombongan nyamuk lagi.
Senjata Baru Bernama Dual-Polarisasi
Seorang ilmuwan bernama Matthew R. Kumjian, di dalam jurnalnya yang lumayan bikin pusing berjudul Principles and Applications of Dual-Polarization Weather Radar, ngebahas tuntas soal senjata baru di dunia per-cuaca-an: Radar Dual-Polarisasi.
"Hajiguuurrr! Apaan lagi tuh polarisasi-polarisasi? Bahasa dewa dari planet mana lagi ini?"
Sik to, sabar. Jangan emosi dulu. Gampangnya gini. Kalau radar jadul cuma nembak gelombang ke arah mendatar, radar baru ini nembakin dua gelombang sekaligus secara bersamaan: arah mendatar (horizontal) dan arah tegak (vertikal). Ibarat orang yang tadinya cuma lihat dunia pakai satu mata sambil merem sebelah, sekarang dia melek seger buka dua-duanya. Lebar-lebar!
Karena nembakin dua gelombang sekaligus, radar ini jadi punya jurus baru buat ngintip daleman awan secara lebih akurat. Salah satunya pakai variabel yang namanya Differential Reflectivity alias ZDR. ZDR ini tugas utamanya nebak bentuk fisik benda di atas sana, apakah bulat sempurna, gepeng, atau malah memanjang ke atas.
Sampeyan mungkin selama ini mikir kalau tetesan hujan turun dari langit itu bentuknya cantik, estetik, mirip tetesan air mata yang sering digambar anak TK. Hahaha, basi itu mah. Ternyata, kalau hujan lagi deres-deresnya, ukuran tetesan airnya membesar. Dan karena dia jatuh bergesekan dengan tekanan angin dari bawah (aerodynamic drag), bentuknya malah melebar dan jadi gepeng kayak roti burger! tapi kalau dengar fakta air hujan bentuknya kayak burger begini kok rasanya jadi lapar ya.
Nah, gelombang radar yang mendatar tadi bakal nangkep kalau bendanya lebih lebar daripada tingginya. Dari situ, radar bisa teriak kegirangan, "Oh, ini hujan badai beneran, airnya gepeng dan gede-gede!"
Nyamarnya Batu Es dan Jurus Pamungkas Correlation Coefficient
Ada lagi fenomena lucu soal batu es alias hail. Batu es itu kan bentuk aslinya absurd, berduri-duri, dan nggak beraturan. Tapi saat jatuh dari langit, batu es itu berguling-guling dan berputar (tumbling) secara acak dan brutal di udara. Nah, karena putarannya itu luar biasa cepat dan acak, pas ditembak radar dari mendatar dan vertikal, ukurannya kelihatan sama aja kayak bola bulat sempurna. Hasil hitungan ZDR-nya malah mendekati angka nol! Cerdik juga ya batu es ini, bisa nyamar dan lolos dari deteksi bentuk di depan radar.
Tapi ebuseeet, jangan khawatir. Radar canggih ini masih punya jurus pamungkas yang namanya Correlation Coefficient (CC). Kalau yang ini tugasnya ngukur seberapa "Bhinneka Tunggal Ika" alias seberapa beragam isi awan tersebut.
Kalau di atas sana murni isinya rombongan air hujan doang yang sesuku dan sebangsa, nilai CC-nya bakal tinggi, nyaris menyentuh angka 1. Tapi kalau gerombolannya aneh-aneh, misalnya ada campuran air hujan dengan batu es (hail), es yang lagi meleleh membaur jadi satu, atau malah benda-benda aneh nonmeteorological... nilai CC-nya bakal anjlok drastis.
Benda-benda nonmeteorological ini yang paling epik. Di jurnalnya, Kumjian ngejelasin blak-blakan kalau kawanan burung, kelelawar, serangga, sampai abu sisa kebakaran hutan itu punya bentuk tubuh dan pola terbang yang super ngaco dan random pol di mata radar. Makanya, kalau di layar radarnya merah pekat (seakan hujannya lebat badai) tapi ternyata nilai CC-nya hancur-hancuran, si forecaster yang jaga bisa langsung nyeruput kopi santai sambil nyengir. "Halah, ini mah bukan badai. Ini serangga lagi mudik"
Nggak cuma itu, radar ini juga ngukur Specific Differential Phase (KDP). Ini lebih mantap lagi buat ngukur jumlah air murni di awan. Kenapa? Karena KDP ini ibarat cenayang yang cuma merespon air cair, dan sama sekali nggak ngaruh sama batu es kering yang lagi muter-muter tadi. Haqqul yaqin, kalau BMKG mau tahu seberapa deras hujan yang bakal bikin banjir, mereka tinggal pantau nilai KDP ini. Akurat, solid, tanpa harus diganggu sama gema-gema palsu.
Kesimpulan
Jadi begitulah kira-kira. Dengan kecanggihan teknologi dual-polarization ini, tukang ramal cuaca di era modern sekarang sudah naik level jadi jauh lebih pinter. Mereka bisa membedakan dengan santai sambil nyruput kopi, mana yang hujan lebat beneran, mana yang badai es, mana salju, dan mana rombongan burung yang lagi migrasi nyari makan malam.
Semoga besok-besok, teknologi ginian makin diintegrasikan sama aplikasi cuaca di HP abang-abang ojol dan kita semua. Biar ke depannya kita nggak perlu lagi cosplay pakai jas hujan Batman malam-malam, cuma gara-gara radar jadul nangkap kerumunan laron yang lagi arisan.
Referensi
Kumjian, M. R. (2013). Principles and applications of dual-polarization weather radar. Part I: Description of the polarimetric radar variables. Journal of Operational Meteorology, 1(19), 226-242. doi: 10.15191/nwajom.2013.0119.
#RadarCuaca #DualPolarization #BMKG #Meteorologi #SainsRenyah
Komentar (0)