Electronic Theses and Dissertation

ABSTRAK



Weather Research and Forecasting-Advanced Research (WRF-ARW) merupakan salah satu model Numerical Weather Prediction (NWP), yang didesain untuk penelitian dan prakiraan cuaca. Penentuan parameterisasi yang sesuai dalam model WRF-ARW akan berdampak pada keakuratan hasil prakiraan. Salah satu parameterisasi yang terdapat dalam model WRF-ARW adalah parameterisasi kumulus. Penelitian ini bertujuan untuk menguji skema parameterisasi kumulus yang paling sesuai digunakan dalam prakiraan cuaca yang berdampak pada terjadinya banjir di wilayah Aceh Utara, pada tanggal 04 Oktober 2022. Dalam penelitian ini, skema kumulus yang diuji yaitu skema Kain-Fritcsh (KF), Betts-Miller-Janjic (BMJ), dan Grell-Devenyi (GD). Percobaan running dengan beberapa kombinasi skema kumulus dilakukan untuk menguji skema yang paling sesuai digunakan untuk memprakirakan cuaca di wilayah Aceh Utara. Penentuan skema yang paling sesuai dilakukan dengan melakukan verifikasi data keluaran WRF-ARW dengan data observasi Stasiun Meteorologi Malikussaleh, yaitu dengan menghitung nilai RMSE, MAE, koefesien korelasi dan verivikasi dikotomi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa skema KF cukup sesuai untuk prakiraan suhu udara dan kecepatan angin dengan nilai RMSE, MAE dan koefesien korelasi sebesar 1,619, 1,263, 0,938 dan 2,887, 2,376, 0,390. Untuk tekanan udara, skema BMJ menunjukkan nilai RMSE terbaik yaitu sebesar 6,143, skema KF menunjukkan nilai MAE terbaik yaitu sebesar 5,276 dan skema GD menunjukkan nilai korelasi terbaik yaitu sebesar 0,883. Untuk parameter curah hujan skema BMJ menunjukkan hasil verifikasi dikotomi terbaik. Hasil pengujian menunjukkan bahwa skema KF adalah skema parameterisasi kumulus yang paling sesuai digunakan untuk prakiraan cuaca di wilayah Aceh Utara. Berdasarkan analisis beberapa parameter cuaca yaitu suhu udara, streamline angin dan curah hujan di kecamatan Matangkuli dan Pirak Timu dapat disimpulkan bahwa adanya kenaikan suhu udara sesaat sebelum terjadinya hujan yang menambah partikel udara pada awan, arah angin yang masuk ke wilayah Aceh Utara merupakan angin yang berasal dari Samudera Hindia sehingga membawa uap basah dan hujan yang terprediksi merupakan hujan dengan intensitas ringan hingga sedang.

Kata kunci :WRF-ARW, parameterisasi kumulus, Aceh Utara

ABSTRACT Weather Research and Forecasting-Advanced Research (WRF-ARW) is one of the Numerical Weather Prediction (NWP) models designed for weather research and forecasting. Determining the right parameterization in the WRF-ARW model will have an impact on the accuracy of the forecast results. One of the parameterizations contained in the WRF-ARW model is the cumulus parameterization. This study aims to test the most suitable cumulus parameterization scheme used in weather forecasts that have an impact on flood events in the North Aceh region on October 4, 2022. In this study, the cumulus schemes tested were the Kain-Fritcsh (KF), Betts-Miller-Janjic (BMJ), and Grell-Devenyi (GD) schemes. Experimental runs with several combinations of cumulus schemes were conducted to test the most suitable scheme used to forecast the weather in the North Aceh region. Determination of the most suitable scheme is done by verifying WRF-ARW output data with Malikussaleh Meteorological Station observation data, namely by calculating the value of RMSE, MAE, correlation coefficient, and dichotomy verification. The results show that the KF scheme is quite suitable for forecasting air temperature and wind speed, with RMSE, MAE, and correlation coefficient values of 1.619, 1.263, 0.938, and 2.887, 2.376, and 0.390. For air pressure, the BMJ scheme shows the best RMSE value of 6.143, the KF scheme shows the best MAE value of 5.276, and the GD scheme shows the best correlation value of 5.938. For rainfall parameters, the BMJ scheme shows the best dichotomy verification results. The test results show that the KF scheme is the most suitable cumulus parameterization scheme used for weather forecasting in the North Aceh region. Based on the analysis of several weather parameters, namely air temperature, wind streamline, and rainfall in Matangkuli and Pirak Timu sub-districts, it can be concluded that there is an increase in air temperature shortly before the rain that adds air particles to the clouds, the wind direction entering the North Aceh region is a wind originating from the Indian Ocean so that it carries wet vapor, and the predicted rain is light to moderate intensity rain. Keywords: WRF-ARW, Cumulus parameterization, North Aceh