1. Pendahuluan
Berdasarkan laporan Intergovernmental Panel Climate Change (IPCC) tahun 2018, suhu bumi pada akhir tahun 2022 mencapai 1,21 °C dan akan mencapai 1,50 °C pada awal tahun 2035 (IPCC, 2018). Peningkatan suhu bumi berdampak terhadap peningkatan kejadian ekstrem (siklon tropis) (Bhardwaj dan Singh, 2020;
Chand dkk., 2022; Klotzbach, 2006; Pielke dkk., 2005), kecepatan angin, dan tinggi gelombang (Cao dkk., 2021; Semedo dkk., 2011). Pada tahun 1979-2018 (40 tahun), tren kecepatan angin dan tinggi gelombang secara global telah mengalami peningkatan sebesar 0,47 cm/s/tahun dan 0,32 cm/tahun (Zheng dkk., 2022). Pengaruh swell terhadap kenaikan tren tinggi gelombang secara global lebih besar daripada
* Penulis korespondensi: ainunazhari10@gmail.com
pengaruh wind sea, yakni dengan nilai sekitar 0,28 dan 0,13 cm/tahun (Zheng dkk., 2022). Semedo dkk. (2011) telah menganalisis pengaruh tren swell dan wind sea di Samudra Pasifik dan Atlantik bagian utara pada periode Desember–Februari selama 45 tahun (1957–2002). Hal tersebut dilakukan untuk mengetahui kontribusi perubahan tren swell dan wind sea terhadap perubahan tren tinggi gelombang. Tren swell terhadap kenaikan tren tinggi gelombang di perairan Samudra Pasifik bagian utara merupakan yang tertinggi dengan nilai sekitar 12–14 cm/dekade, sedangkan tren swell di perairan utara Samudra Atlantik sekitar 8–10 cm/dekade (Semedo dkk., 2011). Tren wind sea di Samudra Pasifik bagian utara dan perairan utara Samudra Atlantik sekitar 3–10 cm/dekade (Semedo dkk., 2011).
Beberapa penelitian terkait tren kecepatan angin dan tinggi gelombang dalam skala regional juga telah dilakukan, seperti di Laut Arab, Teluk Benggala, dan Laut China Selatan. Tren kecepatan angin dan tinggi gelombang di Laut Arab telah naik sebesar 4,30 cm/s/ tahun dan 0,63 cm/tahun selama 16 tahun (1996-2012) (Hithin dkk, 2015). Hithin dkk. (2015) telah menganalisis pengaruh tren swell dan wind sea terhadap kenaikan tren tinggi gelombang di Laut Arab, yakni sebesar 0,20 dan 2,10 cm/tahun. Tren kecepatan angin dan tinggi gelombang di Teluk Benggala selama periode 1979-2012 (34 tahun) telah mengalami penurunan yakni sekitar -1,01 cm/s/tahun dan -0,01 cm/tahun (Shanas dan Kumar, 2015), sedangkan tren kecepatan angin dan tinggi gelombang di Laut China Selatan mengalami peningkatan sebesar 3,38 cm/s/ tahun dan 1,30 cm/tahun selama 24 tahun (1988–2011) (Zheng dkk., 2017).
Berdasarkan studi terdahulu yang telah disebutkan, terdapat perubahan tren kecepatan angin dan tinggi gelombang baik secara global maupun regional. Namun, penelitian regional terkait tren kecepatan angin dan tinggi gelombang di wilayah perairan Indonesia belum dikaji lebih lanjut. Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki potensi sumber daya kelautan yang beragam, seperti transportasi laut, pariwisata hutan bakau dan terumbu karang, minyak dan gas, sumber Energi Baru Terbarukan (EBT), dan perikanan (Brotosusilo dkk., 2016; Kumar dkk., 2019; Kurniawan dan Khotimah, 2015; Ningsih dkk., 2020; Rizal dan Ningsih, 2022; Smith, 2007; Sterl dan Caires, 2005). Pada tahun 2022, potensi perikanan laut Indonesia mencapai 12,01 juta ton yang mencakup kelompok ikan pelagis, ikan karang, ikan demersal, cumi, kepiting, dan lobster (Suman dkk., 2017; https://kkp.go.id/). Dalam rangka optimalisasi pengelolaan perikanan, pemerintah Indonesia menetapkan 11 Wilayah Pengelolaan Perikanan (WPP) Negara Republik Indonesia yang bertujuan untuk pengelolaan kegiatan penangkapan ikan, pembudidayaan, konservasi, dan kegiatan pengembangan perikanan lainnya (Peraturan Menteri Kelautan dan Perikanan Republik Indonesia No.18 Tahun 2014. Pada penelitian ini akan dilakukan analisis tren kecepatan angin dan tinggi gelombang di 11 WPP Indonesia selama periode 45 tahun (1977-2021). Hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai salah satu langkah mitigasi serta adaptasi terhadap
cuaca ekstrem dan gelombang tinggi, khususnya di WPP Indonesia dan para pelaku kegiatan kelautan.
2. Metodologi
2.1 Daerah kajian dan data
Daerah kajian pada penelitian ini berada di perairan Indonesia yang mencakup 11 WPP (Gambar 1). Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data angin (10m komponen angin dalam arah u dan v), tinggi gelombang signifikan (Significant Wave Height/ SWH), swell, dan wind sea selama 45 tahun (1977-2021). Data angin dan gelombang berasal dari European Centre for Medium-Range Weather Forecast (ECMWF) Reanalysis generasi kelima (ERA5). Resolusi temporal data angin dan gelombang yang digunakan adalah setiap 1 jam, sedangkan resolusi spasialnya masing-masing adalah 0,25° x 0,25° dan 0,50° x 0,50°. Data angin dan gelombang dapat diakses pada laman Copernicus Climate Change (C3S; https://cds.climate.copernicus.eu/ Service cdsapp#!/home).

Gambar 1. Daerah kajian yang mencakup 11 WPP Indonesia.
2.2 Metodologi
Pada penelitian ini digunakan perhitungan regresi linier untuk menghitung tren jangka panjang kecepatan angin, SWH, swell, dan wind sea 11 WPP Indonesia selama 45 tahun (1977–2021). Data swell dan wind sea digunakan untuk memahami lebih lanjut terkait tren jangka panjang tinggi gelombang akibat pengaruh angin lokal (wind sea) dan penjalaran gelombang yang telah keluar dari daerah pembangkitannya (swell). Persamaan regresi linier secara matematis dapat dinyatakan seperti Persamaan 1 (Newbold dkk., 2013).
\[y = \beta_0 + \beta_1 x \tag{1}\]
\[\beta_0 = \frac{(\sum Y)(\sum X^2) - (\sum X)(\sum XY)}{n(\sum X^2) - (\sum X)^2}\] (2)
\[\beta_1 = \frac{n(\sum XY) - (\sum X)(Y)}{n(\sum X^2) - (\sum X)^2} \tag{3}\]
3. Hasil dan Pembahasan
3.1 Tren jangka panjang kecepatan angin, SWH, swell, dan wind sea
Secara keseluruhan, tren kecepatan angin, SWH, swell, dan wind sea di seluruh WPP Indonesia mengalami
peningkatan (Tabel 1). Rata-rata tren kecepatan angin di WPP Indonesia adalah 0,29 cm/s/tahun dan berkisar dari -0,21 hingga 1,17 cm/s/tahun dengan nilai standar deviasinya adalah 0,35 cm/s/tahun (Tabel 1). Tren SWH di seluruh WPP Indonesia berkisar 0,06–0,41 cm/tahun dengan nilai rata-rata dan standar deviasinya masingmasing bernilai 0,19 dan 0,11 cm/tahun (Tabel 1).
Untuk pemahaman yang lebih baik terkait tren SWH di perairan Indonesia, maka pada studi ini dilakukan analisis tren swell dan wind sea di 11 WPP Indonesia. Secara global, pengaruh peningkatan swell berkontribusi lebih besar daripada peningkatan wind sea terhadap kenaikan SWH (Cao dkk., 2021; Zheng dkk., 2022). Tren swell di seluruh WPP Indonesia mengalami kenaikan dengan nilai rata-rata 0,18 cm/tahun dan bervariasi dari 0,07–0,37 cm/tahun. Umumnya, tren wind sea di 11 WPP Indonesia mengalami kenaikan dengan nilai rata-rata sebesar 0,05 cm/tahun. Pada penelitian ini diketahui bahwa perubahan tren wind sea di perairan Indonesia jauh lebih kecil daripada tren swell (Tabel 1). Hal ini menunjukkan bahwa swell umumnya berkontribusi lebih dominan terhadap kenaikan tren SWH di perairan Indonesia, terutama di perairan yang berbatasan langsung dengan laut lepas (a.l.: WPP 572, 573, dan 717).
Peningkatan kecepatan angin di perairan Indonesia bagian dalam (a.l.: WPP 571 (Selat Malaka), 711 (Laut Natuna), 712 (Laut Jawa), 713 (Selat Makassar), 714 (Laut Banda), 715 (Laut Maluku), 716 (Laut Sulawesi), dan 718 (Laut Arafura)) umumnya bernilai lebih rendah daripada WPP yang berbatasan langsung dengan laut lepas (a.l.: WPP 572, 573 (perairan selatan Jawa), dan 717 (perairan utara Papua). Tren kecepatan angin di WPP 572, 573, dan 717 juga merupakan nilai tertinggi diantara 11 WPP lainnya, yakni dengan nilai masingmasing sebesar 0,52; 0,53; dan 1,17 cm/s/tahun (Tabel 1). Tren wind sea WPP 716 mengalami penurunan sebesar -0,02 cm/tahun (Tabel 1), serta tren wind sea WPP 571 dan 711 hampir tidak mengalami perubahan (Tabel 1). Perairan Indonesia bagian dalam dan cukup luas memiliki nilai kenaikan tren wind sea yang cukup besar, seperti di WPP 712 (0,06 cm/tahun), 714 (0,10 cm/tahun), dan 718 (0,11 cm/tahun).
Kenaikan swell tertinggi terjadi di WPP yang berbatasan langsung dengan laut lepas, yakni di WPP 572 (0,37 cm/tahun), 573 (0,27 cm/tahun), dan 717 (0,32 cm/tahun). Sedangkan, WPP 713 (Selat Makassar) memiliki tren kenaikan swell terendah dengan nilai 0,05 cm/tahun (Tabel 1). Penjalaran swell dari Samudra Hindia menuju perairan barat Sumatra dan selatan Jawa, dan swell yang menjalar dari Samudra Pasifik menuju perairan utara Papua mengakibatkan tinggi gelombang di perairan tersebut lebih besar daripada tinggi gelombang di perairan Indonesia bagian dalam (Rizal dan Ningsih, 2020). WPP 572 dan 573 berbatasan langsung dengan Samudra Hindia, sedangkan WPP 717 berbatasan langsung dengan Samudra Pasifik. Nilai kenaikan SWH di WPP yang berbatasan dengan laut lepas masingmasing adalah 0,41; 0,29; dan 0,31 cm/tahun (Tabel 1). SWH di perairan Indonesia bagian dipengaruhi kuat oleh angin lokalnya (wind sea) dengan nilai koefisien korelasi antara SWH dan angin lokal sebesar > 0,80 (Ramdhani, 2015).
WPP 572 (perairan barat Sumatra) memiliki peningkatan SWH, swell, dan wind sea tertinggi selama 45 tahun (1977–2021) diantara WPP lainnya, yakni dengan nilai masing-masing sebesar 0,41; 0,37; dan 0,18 cm/tahun (Gambar 2b-d). Tren kecepatan angin di WPP 572 selama 45 tahun (1977–2021) sebesar 0,52 cm/s/tahun (Gambar 2a). Peningkatan swell di WPP 572 (0,37 cm/tahun; Gambar 2c) lebih besar daripada kenaikkan nilai wind sea (0,18 cm/tahun; Gambar 2d). Tinggi gelombang di WPP 572 didominasi oleh penjalaran swell dari Samudra Hindia. Swell dari Samudra Hindia berasal dari daerah lintang tinggi di bagian selatan dan selanjutnya menjalar menuju Samudra Hindia bagian utara (Zheng dan Li, 2017). Swell tersebut menjalar masuk ke perairan Indonesia, khususnya di perairan barat Sumatra (WPP 572), serta perairan selatan Jawa dan Laut Timor (WPP 572).
Selama 45 tahun (1977–2021), WPP 717 (perairan utara Papua) mengalami peningkatan kecepatan angin terbesar diantara 11 WPP lainnya dengan nilai 1,17 cm/ s/tahun (Gambar 3a) serta peningkatan SWH di WPP
Tabel 1. Tren jangka panjang kecepatan angin, SWH, swell, dan wind sea selama 45 tahun (1977–2021). Warna merah menunjukkan tren yang bernilai positif, sedangkan warna biru menandakan tren yang bernilai negatif.
| WPP | Tren Jangka Panjang (45 Tahun; 1977–2021) | |||
|---|---|---|---|---|
| Kecepatan Angin | SWH (cm/tahun) | Swell (cm/tahun) | Wind Sea (cm/tahun) | |
| 571 | 0,06 | 0,06 | 0,07 | 0,00 |
| 572 | 0,52 | 0,41 | 0,37 | 0,18 |
| 573 | 0,53 | 0,29 | 0,27 | 0,07 |
| 711 | 0,03 | 0,12 | 0,13 | 0,00 |
| 712 | 0,38 | 0,10 | 0,11 | 0,06 |
| 713 | 0,19 | 0,06 | 0,05 | 0,02 |
| 714 | 0,10 | 0,18 | 0,14 | 0,10 |
| 715 | -0,21 | 0,12 | 0,11 | 0,03 |
| 716 | 0,26 | 0,19 | 0,21 | -0,02 |
| 717 | 1,17 | 0,31 | 0,32 | 0,02 |
| 718 | 0,13 | 0,20 | 0,16 | 0,11 |
| Rata-rata | 0,29 | 0,19 | 0,18 | 0,05 |
| Standar Deviasi | 0,35 | 0,11 | 0,10 | 0,06 |

Gambar 2. Tren jangka panjang (a) kecepatan angin, (b) SWH, (c) swell, dan (d) wind sea di WPP 572 (perairan barat Sumatra) selama 45 tahun (1977–2021).
717 sebesar 0,31 cm/tahun (Gambar 3b). Peningkatan SWH di WPP 717 (perairan utara Papua) dipengaruhi oleh peningkatan swell yang menjalar dari Samudra Pasifik bagian barat. Tren swell di WPP 717 selama 45 tahun (1977–2021) bernilai 0,32 cm/tahun (Gambar 3d), sedangkan tren wind sea di WPP 717 sebesar 0,02 cm/tahun (Gambar 3c). Kecepatan angin terendah di WPP 717 terjadi pada tahun 1992 dengan nilai sekitar 3,32 m/s; Gambar 3a) dan mengalami penurunan dari tahun sebelumnya. Namun, rata-rata nilai SWH di WPP 717 pada tahun 1992 tidak mengalami penurunan dari tahun sebelumnya, yakni dengan nilai sekitar 1,19 m (Gambar 3b). Nilai wind sea di WPP 717 pada tahun 1992 (sekitar 0,18 m; Gambar 3d) mengalami penurunan dari tahun sebelumnya. Namun, nilai swell pada tahun 1992 tidak mengalami penurunan dari tahun sebelumnya, yakni sekitar 1,15 m (Gambar 3c). Penurunan kecepatan angin dan wind sea di WPP 717 pada tahun 1992 bertepatan dengan kejadian El Niño kuat pada tahun yang sama (Gambar 5). Namun, fenomena El Niño 1992 tidak berkontribusi terhadap penurunan SWH dan swell di WPP 717 pada tahun 1992.
WPP 715 (Laut Maluku) merupakan satu-satunya WPP yang menunjukkan adanya penurunan tren kecepatan
angin dengan nilai sebesar -0,21 cm/s/tahun (Gambar 4a). Namun, walaupun nilai kecepatan angin di WPP 715 setiap tahunnya mengalami penurunan, SWH di WPP 715 mengalami peningkatan sebesar 0,12 cm/tahun (Gambar 4b). Peningkatan SWH di WPP 715 dapat diakibatkan oleh kontribusi swell di WPP 715 yang mengalami peningkatan setiap tahunnya dengan nilai sebesar 0,11 cm/tahun (Gambar 4c), serta terjadi kenaikkan nilai wind sea setiap tahunnya dengan nilai sekitar 0,03 cm/tahun di WPP 715 (Gambar 4d).
3.2 Pengaruh fenomena El Niño-Southern Oscillation (ENSO) terhadap variabilitas tahunan SWH
Variabilitas kecepatan angin dan SWH tahunan di perairan Indonesia dapat dipengaruhi oleh fenomena laut-atmosfer, salah satunya adalah El Niño-Southern Oscillation (ENSO) yang merupakan fenomena interannual (2–7 tahun) (Harijono, 2008; Haiyqal dkk., 2023; Ilahude dan Nontji, 1999; Kurniawan dkk., 2012). Fenomena ENSO dapat terdeteksi berdasarkan anomali suhu permukaan laut di daerah Niño 3.4 (Samudra Pasifik bagian tengah; 5° LU–5° LS dan 120° –170° BT) dengan threshold sebesar +0.5°C (El Niño) dan -0.5°C (La Niña) berdasarkan Ocean Niño Index

Gambar 3. Sama seperti Gambar 2, tetapi di WPP 717 (perairan utara Papua).

Gambar 4. Sama seperti Gambar 2, tetapi di WPP 715 (Laut Maluku).

Gambar 5. Indeks ONI tahun 1977–2021 (45 tahun). Garis hitam, abu-abu, merah, dan biru putus-putus secara berurutan masing-masing menunjukkan fenomena ENSO pada kondisi normal (0 °C), El Niño (+0,5 °C) dan La Niña (-0,5 °C), dan El Niño kuat (+1,5 °C) dan La Niña kuat (-1,5 °C). Warna krem (ungu) menunjukkan fenomena El Niño (La Niña) kuat.
(https://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/ analysis monitoring/ensostuff/ONI v5.php). Gambar 5 menunjukkan grafik time series ONI pada tahun 1977-2021 (45 tahun). Kejadian El Niño dan La Niña kuat ditandai dengan threshold indeks ONI \(\geq \pm 1.5\) °C (https:// asmc.asean.org/asmc-el-nino/). Fenomena terjadinya El Niño dan La Niña kuat periode 1977–2021 (45 tahun) dapat dilihat pada Tabel 2.
Gambar 6 menunjukkan pengaruh fenomena ENSO terhadap variabilitas kecepatan angin dan SWH rata-rata tahunan di WPP 711 (Gambar 6a dan 6d), 712 (Gambar 6b dan 6e), dan 713 (Gambar 6c dan 6f). Secara umum, nilai kecepatan angin dan SWH di tiga WPP tersebut mengalami penurunan saat kejadian El Niño kuat (1997-1998 dan 2015-2016). Pada kondisi La Niña kuat (2010–2011), ketiga WPP tersebut mengalami kenaikan kecepatan angin dan SWH yang signifikan pada tahun yang sama.
Pada tahun 1997-1998, nilai SWH rata-rata tahunan di WPP 711 (Gambar 6d), 712 (Gambar 6e), dan 713 (Gambar 6f) mengalami penurunan yang signifikan, yakni sekitar 0,08-0,22 m. Penurunan nilai SWH pada periode El Niño kuat 1997-1998 mengikuti pola kecepatan angin yang menurun pada periode tersebut. Nilai kecepatan angin dan SWH di WPP 712 dan 713 tahun 2015-2016 juga mengalami penurunan secara signifikan akibat pengaruh fenomena El Niño kuat pada periode tersebut. Nilai kecepatan angin dan SWH periode 45 tahun (1977–2021) mencapai nilai minimum umumnya ketika terjadi fenomena El Niño kuat, khususnya di perairan Indonesia bagian dalam (a.l.: WPP 711, 712, dan 713). Besar kecepatan angin di Kejadian La Niña kuat pada tahun 2010-2011 menyebabkan kenaikan SWH di WPP 711 (+0,16 m; Gambar 6d), 712 (+0,15 m; Gambar 6e), dan 713 (+0.09 m; Gambar 6f) selama periode tersebut. Kenaikan SWH di ketiga WPP tersebut berasosiasi dengan kenaikan kecepatan angin sebagai efek dari fenomena La Niña.
Tabel 2. Tahun kejadian El Niño dan La Niña kuat dengan ONI indeks ≥ ±1,5 °C.
| Kejadian | Tahun | ||
|---|---|---|---|
| El Niño | 1982–1983; 1987–1988; 1991–1992; 1997–1998; 2009–2010; 2015–2016 | ||
| La Niña | 1988–1989; 1999–2000; 2007–2008; 2010–2011 | ||

Gambar 6. Variabilitas kecepatan angin dan SWH rata-rata tahunan di WPP 711 (a dan d), 712 (b dan e), dan 713 (c dan f) selama 45 tahun (1977–2021). Warna krem menunjukkan periode El Niño kuat, sedangkan warna ungu untuk periode La Niña kuat.
4. Kesimpulan
- 1. Tren kecepatan angin dan SWH di 11 WPP Indonesia periode 1977–2021 (45 tahun) secara umum telah mengalami kenaikan dengan nilai ratarata sebesar 0,29 cm/s/tahun dan 0,19 cm/tahun. Tren kecepatan angin terbesar terjadi di WPP 717 (Laut Arafura) dengan nilai sebesar 1,17 cm/s/ tahun, sedangkan tren kenaikan SWH tertinggi terjadi di WPP 572 (perairan barat Sumatra) dengan nilai 0,41 cm/tahun. Studi ini dapat menjadi langkah awal dalam adaptasi bencana kelautan dan kerentanan pesisir.
- 2. Pengaruh swell memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kenaikan SWH di WPP Indonesia, yakni dengan tren kenaikan swell sebesar 0,18 cm/tahun, sedangkan tren wind sea sebesar 0,05 cm/tahun. WPP yang berbatasan langsung dengan laut lepas (a.l.: WPP 572, 573, dan 717) memiliki potensi kerentanan gelombang tinggi yang lebih besar daripada WPP yang berada di perairan Indonesia bagian dalam.
- 3. Fenomena ENSO memberikan dampak signifikan terhadap variabilitas SWH di perairan Indonesia. Kondisi La Niña dapat memicu kejadian gelombang tinggi yang dapat membahayakan aktivitas kelautan. Pada studi ini belum dikaji lebih lanjut terkait fenomena Indian Ocean Dipole (IOD) yang terjadi di Samudra Hindia. Untuk pemahaman yang lebih komprehensif, pada studi selanjutnya sebaiknya dilakukan analisis pengaruh fenomena IOD terhadap variabilitas kecepatan angin dan SWH di perairan Indonesia.
Pernyataan Penulis
Penulis menyatakan dengan sesungguhnya bahwa artikel ini belum pernah dipublikasikan pada terbitan ilmiah.
Ucapan Terima Kasih
Penelitian ini didanai oleh Institut Teknologi Bandung (ITB) (No. Kontrak 223/IT1.B07.1/TA.00/2022) dan Marine Technology Cooperation Research Center (MTCRC). Kami berterima kasih kepada ITB dan MTCRC atas dukungannya.
