Advertisment

Breaking News

Analisis Angin Dominan Bandara Tunggul Wulung

ANALISIS ANGIN DOMINAN AREA LANDASAN PACU (RUNWAY) BANDAR UDARA TUNGGUL WULUNG CILACAP


Suharti, Stasiun Meteorologi Cilacap Jalan Gatot Subroto No 20 Cilacap, suharti@gmail.com

Abstract
The dominant wind direction and velocity on the runway of wulung stump airport is Southeast (TG) with percentage of 13.85%. The southeast direction is prevailing Wind and Northwest direction (BL) is Down Wind. The percentage of cross wind events is quite small (0.64%) according to ICAO requirements with a runway length of 1,400 meters. Dominant wind obtained from the data direction and wind speed are processed using WRPLOT program with the output of frecuency acount, frequency Distribution, windrose, and graph.
Keywords : Dominant wind, Cross wind, windrose

Abstrak
Arah dan kecepatan angin dominan pada landasan pacu (runway) bandara tunggul wulung adalah arah Tenggara (TG) dengan prosentase sebesar 13,85%. Arah tenggara merupakan prevailing Wind dan arah Barat Laut (BL) merupakan Down Wind. Prosentase kejadian cross wind cukup kecil (0,64%) sesuai dengan persyaratan ICAO dengan panjang runway 1.400 meter. Angin dominan diperoleh dari data arah dan kecepatan angin yang diolah menggunakan program WRPLOT dengan hasil keluaran berupa frecuency acount, frequency Distribution, windrose, dan grafik. 
Kata Kunci : Angin Dominan, Cross wind, windrose 

1. Pendahuluan
Bandara Tunggul Wulung (TWL) yang berada di Kecamatan Jeruklegi, Kabupaten Cilacap pertama kali di bangun oleh Pertamina tahun 1974 dan selesai tahun 1977. Di tahun yang sama tepatnya pada 19 September 1977, bandara ini resmi beroperasi. Nama Tunggul Wulung sendiri diambil dari nama patilasan Senopati Tunggul Wulung. Hingga saat ini Bandara Tunggul Wulung dioperasikan oleh Unit Penyelenggara Bandara Udara, Kementerian Perhubungan dan merupakan bandara Klas III. Bandara Tunggul Wulung merupakan basis pesawat latih sekolah penerbangan, lantaran bandara ini tidak memiliki aktivitas yang padat dengan aktivitas pesawat komersialnya. Meski sepi, bandara ini memiliki fasilitas yang cukup memadai seperit satu taxi way, alat navigasi, runway light, apron seluas 190 x 96 meter yang mampu menampung tiga pesawat ATR tipe 72, panjang landasan pacu 1400 m x 30 m, dan pelayanan informasi cuaca penerbangan.

Pelayanan informasi cuaca penerbangan Bandara Tunggul Wulung merupakan tanggung jawab Stasiun Meteorologi Klas III Cilacap dengan membangun Pos Pengamatan Unsur Meteorologi yang berlokasi di site area Bandara Tunggul Wulung. Dalam penerbangan informasi cuaca yang dibutuhkan antara lain arah dan kecepatan angin, visibility, temperatur udara, kelembaban udara, tekanan udara. 

Dalam operasional penerbangan ada tiga tahap yaitu tahap Take Off, tahap dalam rute penerbangan dan tahap Landing. Dari tiga tahap penerbangan yang paling krusial adalah tahap Take Off dan Landing. Dalam operasional Take Off dan landing data arah dan kecepatan angin permukaan sangat penting terutama untuk menentukan dari arah mana pesawat harus Take Off atau Landing. Informasa arah dan kecepatan angin permukaan di area landasan pacu (Runway) terutama untuk menghindari terjadinya pesawat tergelincir (overshoot).

Informasi cuaca di area bandara mempunyai dua peran yaitu informasi cuaca mempunyai andil dalam peningkatan efisiensi, efektivitas dalam kegiatan penerbangan, dan mempunyai potensi yang membahayakan sehingga dapat berakibat fatal. Dalam makalah ini dilakukan analisis arah dan kecepatan angin permukaan di area Bandara Tunggul Wulung dengan tujuan untuk memperoleh arah dan kecepatan angin dominan di area landasan pacu (runway).

2. Tinjauan Teori
Angin adalah gerak udara yang sejajar dengan permukaan bumi. Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekenan rendah. Angin diberinama sesuai dengan dari arah mana angin datang, misalnya angin timur adalah anginyang datang dari arah timur, angin laut adalah angin dari laut ke darat, dan angin lembah adalah angin yang datang dari lembah menaiki gunung (Tjasyono, 1999).

Arah angin adalah arah dari mana angin berhembus atau dari mana arus angin datang dan dinyatakan dalam derajat yang ditentukan dengan arah perputaran jarum jam dan dimulai dari titik utara bumi dengan kata lain sesuai dengan titik kompas. Umumnya arus angin diberi nama dengan arah darimana angin tersebut bertiup, misalnya angin yang berhembus dari utara maka angin utara. Kecepatan angin adalah kecepatan dari menjalarnya arus angin dan dinyatakan dalam knot atau kilometer per jam maupun dalam meter per detik (Soepangkat, 1994). 

Karena kecepatan angin umumnya berubah-ubah, maka dalam menentukan kecepatan angin diambil kecepatan rata-ratanya dalam periode waktu selama sepuluh menit dengan dibulatkan dalam harga satuan knot yang terdekat. Keadaan ditentukan sebagai angin teduh (calm) jika kecepatan kurang dari satu knot. Angin adalah besaran vektor yang mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin dinyatakan dalam derajat (Tjasyono, 1999), yaitu 3600 (Utara), 22,50 (Utara Timur Laut), 450 (Timur Laut), 67,50 (Timur Timur Laut), 900 (Timur), 112,50 (Timur Tenggara), 1350 (Tenggara), 157,50 (Selatan Tenggara), 1800 (Selatan), 202,5º (Selatan Barat Daya), 225º (Barat Daya), 247,5º (Barat Barat Daya), 270º (Barat), 292,5º (Barat Barat Laut), 315º (Barat Laut), 337,5º (Utara Barat Laut), 0º (Angin Tenang/Calm). 

Secara Klimatologis arah angin diamati 8 penjuru, tetapi dalam dunia penerbangan angin diamati 16 arah. Kecepatan angin dinyatakan dalam satuan meter per sekon, kilometer per jam, atau knot (1 knot 0,5 m/s). Perubahan arah dan kecepatan angin dengan waktu pada suatu lokasi dapat disajikan secara diagram dalam bentuk mawar angin. Sebuah mawar angin terdiri atas garis yang memancar dari pusat lingkaran dan menunjukkan arah dari mana angin bertiup. Panjang setiap garis menyatakan frekuensi angin dari arah tersebut. Karena angin merupakan besaran vektor maka angin dinyatakan dalam distribusi frekuensi dua arah, yaitu arah dan kecepatan angin (Tjasyono, 1999).

Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan dan perancangan bandar udara adalah penentuan arah landas pacu yang memungkinkan di lokasi rencana pembangunan berdasarkan hasil analisis arah dan kecepatan angin. Selain itu, besar dan kecilnya kecepatan angin dominan akan mempengaruhi penetapan jenis pesawat yang dapat dioperasikan di bandar udara tersebut. Data arah dan kecepatan angin dapat diperoleh dari stasiun meteorologi terdekat dengan rencana lokasi bandara merupakan pendekatan terbaik untuk mengetahui karakteristik dan pola arah angin di rencana lokasi bandar udara, karena ketersediaan data-series yang bisa mencakup rentang waktu yang lama. Pada umumnya dipergunakan data-series dengan cakupan waktu 5 tahun terakhir telah mampu menunjukkan kondisi wilayah kajian secara reliabel dan konsisten (Annex 14, 2009).

Analisis arah angin (windrose analysis) merupakan hal yang sangat esensial guna penentuan arah landas pacu. Berdasarkan rekomendasi dari ICAO, arah landas pacu sebuah bandar udara secara prinsip diupayakan sedapat mungkin harus searah dengan arah angin yang dominan. Pada saat pesawat udara mendarat atau lepas landas, pesawat udara dapat melakukan pergerakan di atas landasan pacu sepanjang komponen angin yang bertiup tegak lurus dengan bergeraknya pesawat udara (cross wind) tidak berlebihan. Beberapa referensi ICAO (International Civil Aviation Organization) dan FAA (Federal Aviation Administration) menyatakan bahwa besarnya cross wind maksimum yang diperbolehkan bergantung pada jenis dan ukuran pesawat yang beroperasi, susunan sayap dan kondisi permukaan landasan pacu. Penentuan arah landas pacu yang dipersyaratkan oleh ICAO adalah bahwa arah landas pacu sebuah bandar udara harus diorientasikan sehingga pesawat udara dapat mendarat dan lepas landas paling sedikit 95% dari seluruh komponen angin yang bertiup. Adapun besarnya batas kecepatan komponen angin silang (cross wind) yang diijinkan adalah 10 knot untuk bandar udara dengan panjang landas pacu kurang dari 1200 m, sebesar 13 knot untuk bandara dengan panjang landas pacu 1200 – 1500 m, dan kecepatan angin silang 20 knot diijinkan untuk bandara dengan panjang landas pacu lebih dari atau sama dengan 1500 m. Landas pacu (Runway) adalah jalur perkerasan yang dipergunakan oleh pesawat terbang untuk mendarat (landing) atau lepas landas (take off).

Menurut Horonjeff (1994) dalam Fadholi (2013) sistem runway di suatu bandara terdiri dari perkerasan struktur, bahu landasan (shoulder), bantal hembusan (blast pad), dan daerah aman runway (runway end safety area). Terdapat banyak konfigurasi runway, diantaranya Runway Tunggal (runway ini adalah yang paling sederhana). Runway Sejajar, Runway Dua jalur, Runway Bersilangan, Runway V terbuka. Analisis angin adalah hal yang mendasar bagi perencanaan runway karena pada umumnya runway sedapat mungkin harus searah dengan arah angin yang dominan. Pada saat mendarat dan lepas landas, pesawat terbang dapat melakukan manuver di atas landasan pacu selama komponen angin yang tegak lurus arah bergeraknya pesawat (cross wind) tidak berlebihan besarnya. Jika tersedia data mengenai arah angin lengkap beserta persentase dari kecepatan anginnya maka untuk mendapatkan orientasi runway yang sesuai dengan ketentuan ICAO harus dilakukan langkah-langkah analisis angin dengan metode Wind Rose. 

Wind rose adalah sebuah grafik yang memberikan gambaran tentang bagaimana arah dan kecepatan angin terdistribusikan di sebuah lokasi dalam periode tertentu. wind rose merupakan representasi yang sangat bermanfaat karena dengan jumlah data yang sangat banyak namun dapat diringkas dalam sebuah diagram. Cara untuk menampilkan data angin bervariasi. beberapa penyajian menunjukkan kelebihan daripada yang lain. Akhir-akhir ini jenis windrose baru disajikan sehingga kemampuannya bisa dipelajari (Crutcher, 1956 dalam Fadholi, 2013).

Wind rose memberikan gambaran ringkas namun sarat akan informasi tentang bagaimana arah dan kecepatan angin terdistribusi pada sebuah lokasi atau area. Ditampilkan dalam format sirkular, wind rose menampilkan frekuensi dari arah mana angin berhembus. Panjang dari masing-masing kriteria yang mngelilingi lingkaran diasumsikan sebagai frekuensi waktu dimana angin berhembus dari arah tertentu. WRPLOT View adalah windrose program untuk data meteorologi. Software ini menyediakan tampilan diagram windrose, analisis frekuensi, dan diagram untuk beberapa format data meteorologi. Windrose menggambarkan frekuensi kejadian dari angin untuk setiap sektor angin spesifik dan kelas-kelas kecepatan angin untuk setap tempat pada periode tertentu (Lakes Environmetntal, 2013).

3. Data Dan Metodologi

3.1 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian dilakukan di Bandara Tunggul Wulung dengan arah landasan pacu (runway) 13-31 yang merupakan bandara Klas III milik Kementrian Perhubungan tepatnya di Kecamatan Jeruklegi Kabupaten Cilacap yang secara geografis berada pada koordinat 70 38’ 38,61’’ LS dan 1090 02’ 07,8’’ BT.

Gambar 1. Lokasi Penelitian Bandara Tunggul Wulung
3.2 Data

Data yang digunakan adalah data arah dan kecepatan angin yang di peroleh dari hasil pengamatan Pos Pengamatan Meteorologi Bandara Tunggul Wulung yang berada di bawah Stasiun Meteorologi Klas III Cilacap. Periode Data yang digunakan selama 18 bulan Yaitu Januari 2017 sampai dengan Juni 2018 pada pengamatan jam 00.00 UTC-07.00 UTC.

3.3 Pengolahan Data

Pengolahan data arah dan kecepatan angin dilakukan dengan mengelompokan data berdasarkan Tahun, Bulan, Tanggal, dan Jam pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan program Excel 2016 seperti gambar dibawah ini.

Gambar 2. Pengelompokan Data Angin Menggunakan Program Excel

Data angin yang telah di kelompokan menggunakan program Excel selanjutnya diolah menggunakan program Wind Rose Plot (WRPLOT View). Program WRPLOT merupakan program yang memiliki kemampuan untuk mempresentasikan data arah dan kecepatan angin dalam bentuk mawar angin. WRPLOT memberikan gambaran kejadian angin pada kecepatan tertentu dari berbagai arah, persentase kecepatan angin, kecepatan angin minimum dan maksimum. Mawar angin menampilkan distribusi kecepatan angin dalam satuan (knots) dan (m/s). Program WRPLOT View yang digunakan dalam penelitian ini adalah WRPLOT Versi 8.0.2. Hasil dari pengolahan data menggunakan program WRPLOT View berupa Frekuensi Distribusi kecepatan angin dan mawar angin (windrose).

4. Hasil Dan Pembahasan

Dari hasil pengolahan data dengan WRPLOT View diperoleh prosentase arah dan kecepatan angin seperti pada Tabel 1 di bawah ini.

Tabel 1. Frekuensi Count Kecepatan Angin
Sumber : Hasil Pengolahan Program WRPLOT

Frequency Count merupakan tabel data angin di dalam software WRPLOT. Dalam penelitian ini arah angin yang digunakan adalah 16 arah angin sesuai kebutuhan untuk operasional penerbangan dan 6 kelas kecepatan angin. Kecepatan angin maksimum antara 17-21 knot yaitu 30 kejadian dan lebih sering terjadi pada arah Timur Tenggara (TTG) hingga Tenggara (TG). Sedangkan Kecepatan minimum antara 1-4 knot yaitu 697 kejadian dan lebih sering terjadi pada arah Timur (T) dan antara Barat (B) hingga Barat Barat Laut (BBL).

Tabel 2. Distribusi Frekuensi Kecepatan Angin
Sumber : Hasil pengolahan Program WRPLOT

Frequency Distribution merupakan tabel data angin di dalam software WRPLOT. Prosentase terbesar kecepatan angin yaitu yaitu 13,85% terjadi pada arah angin Tenggara (TG) dan terjadi pada klas kecepatan angin 7-11 knot (5,57%) , 11-17 knot (5,21%), dan 17-21 knot (0,23%). Secara umum untuk 16 arah angin prosentase terbesar kecepatan angin pada klas kecepatan angin antara 4-7 knot (30,3%) seperti pada gambar Grafik 1.


Gambar 4. Frekuensi Distribusi Kecepatan Untuk Seluruh Arah Angin

Analisis arah angin merupakan hal yang sangat esensial guna penentuan arah landas pacu. Berdasarkan rekomendasi dari ICAO, arah landas pacu sebuah bandar udara secara prinsip diupayakan sedapat mungkin harus searah dengan arah angin yang dominan. Pada saat pesawat udara mendarat atau lepas landas, pesawat udara dapat melakukan pergerakan di atas landasan pacu sepanjang komponen angin yang bertiup tegak lurus dengan bergeraknya pesawat udara (cross wind) tidak berlebihan. Bandara Tunggul Wulung memiliki arah landasan pacu (runway) 13-31 (Tenggara Barat Laut). 

Penentuan arah landas pacu yang dipersyaratkan oleh ICAO adalah bahwa arah landas pacu sebuah bandar udara harus diorientasikan sehingga pesawat udara dapat mendarat dan lepas landas paling sedikit 95% dari seluruh komponen angin yang bertiup. Adapun besarnya batas kecepatan komponen angin silang (cross wind) yang diijinkan adalah 10 knot untuk bandar udara dengan panjang landas pacu kurang dari 1200 m, sebesar 13 knot untuk bandara dengan panjang landas pacu 1200 – 1500 m, dan kecepatan angin silang 20 knot diijinkan untuk bandara dengan panjang landas pacu lebih dari atau sama dengan 1500 m. Bandara Tunggul Wulung memiliki panjang landasan pacu 1.400 meter lebar 30 meter.

Berdasarkan data arah dan kecepataan angin Pos Pengamatan Meteorologi Tunggul Wulung dalam periode data 18 bulan (Januari 2017- Juni 2018) diperoleh variasi arah dan kecepatan angin seperti pada Gambar 5 dan Gambar 6.


Gambar 5. Windrose

Gambar 6. Overlay Windrose dan Landasan Pacu Bandara Tunggul Wulung

Variasi arah dan kecepatan angin berdasarkan mawar angin (windrose) pada Gambar 5 dan 6, terdapat arah angin yang tegak lurus dengan landasan pacau Bandara tunggul Wulung yaitu pada arah Barat Daya (BD) dengan prosentase sebesar 4,52% pada Klas kecepatan angin 1-4 knot (0,73%), 4-7 knot (1,35%), 7-11 kont (1,77%), 11-17 knot (0,64%), dan 17-21 knot (0,02%). Batas kecepatan angin silang (cross wind) landasan pacu Bandara Tunggul wulung dengan panjang landasan 1.400 meter adalah 13 knot. Kecepatan angin silang yang melebihi batas toleransi terkait dengan panjang landasan pacu di bandara Tunggul Wulung prosentasenya cukup kecil sehingga dengan landasan pacu bandara Tunggul Wulung dengan arah runway 13-31 cukup memenuhi syarat seperti yang di persyaratkan oleh ICAO.

5. Kesimpulan Dan Saran

5.1 Kesimpulan

  1. Persentase frekuensi kecepatan angin terbesar yaitu dari arah Tenggara dengan nilai sebesar 13,85% sehingga arah Tenggara merupakan prevailing wind sedangkan arah Barat Laut merupakan Down Wind.
  2. Frekuensi kecepatan angin tertinggi pada prevailing wind adalah antara 7-17 knot.
  3. Cros wind sewaktu-waktu dapat terjadi meskipun berdasarkan data prosentasenya cukup kecil yaitu 0,64%.
5.2 Saran

Dalam kegiatan operasional penerbangan terutama pada tahap Take Off dan landing disarankan untuk selalu memperhatikan informasi cuaca untuk menghindari hal yang tidak diinginkan.

Daftar Pustaka

Tjasyono, B, 1999, Klimatologi Umum, Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Soepangkat, 1994, Pengantar Meteorologi, Akademi Meteorologi dan Geofisika, Jakarta.

ICAO, 2009, Annex 14: Aerodromes. Vol 1. Aerodrome Design and Operations, Montreal, Kanada.

ICAO, 2010, Annex 3: Meteorological Service for International Air Navigation, Montreal, Kanada. Lakes Environmetntal, 2011, WRPLOT View. Wind Rose Plots for Meteorological Data, Ontario, Kanada.

Fadholi, A 2013, Analisis Data Arah Dan Kecepatan Angin Landasan Pacu (runway) Menggunakan Aplikasi Windrose Plot (WRPLOT), Jurnal Ilmu Komputer Volume 9 Nomor 2, September 2013.