Mesoscale Convective System: Mesin Hujan Lebat di Wilayah Tropis seperti Indonesia

 

Hujan lebat yang berlangsung berjam-jam sering kali bukan disebabkan oleh satu awan hujan tunggal. 

Di wilayah tropis seperti Indonesia, hujan ekstrem biasanya lahir dari sistem awan yang besar, terorganisir, dan bertahan lama. Sistem inilah yang dikenal sebagai Mesoscale Convective System atau MCS.

Dengan umurnya jauh lebih panjang dibanding awan konvektif biasa, dampak MCS pun lebih luas, mulai dari hujan ekstrem, banjir, hingga gangguan penerbangan.

Memahami MCS penting untuk membaca pola hujan ekstrem di Indonesia, terutama di kawasan padat penduduk seperti Jabodetabek.

Apa Itu Mesoscale Convective System

Secara sederhana, MCS adalah sistem awan konvektif terorganisir dengan ukuran besar dan durasi panjang. Sistem ini terdiri dari banyak sel badai petir yang bergabung. Area hujannya bisa membentang lebih dari 100 kilometer dan bertahan lebih dari tiga jam.

Memuat...

alert-success

SKYbrary menjelaskan bahwa MCS dapat berbentuk garis memanjang seperti squall line, atau berbentuk kompleks yang luas dan tidak beraturan. Beberapa MCS berkembang menjadi bentuk yang sangat besar dan simetris, dikenal sebagai Mesoscale Convective Complex atau MCC.

MCS tidak selalu terkait dengan front cuaca. Di wilayah tropis, sistem ini sering terbentuk akibat konvergensi udara hangat dan lembap, didukung angin lapisan bawah dan dinamika mesoskal.

Struktur Utama MCS

MCS memiliki struktur yang khas dan berlapis. Bagian pertama adalah inti konvektif. Di sinilah hujan sangat lebat, kilat, dan arus naik kuat terjadi. Awan tumbuh tinggi hingga lapisan atas troposfer.

Penampang melintang ideal dari proses pembalikan konvektif berbentuk lapisan. Panah-panah menunjukkan arah dan kekuatan aliran udara relatif terhadap sistem. Garis bergelombang menandai batas awan.

Garis penuh menunjukkan kontur nilai qe setiap 4 K. Garis putus-putus tipis adalah kontur antara, sedangkan garis putus-putus tebal menandai sumbu dengan nilai qe tertinggi. Garis penuh tebal menunjukkan batas aliran keluar udara dingin atau zona frontal.

Arsiran terang menyoroti lapisan udara kering dengan nilai qe rendah di tingkat menengah. Arsiran gelap menggambarkan lapisan udara sangat lembap dan sangat tidak stabil yang dikenal sebagai MAUL. (Houze, 2004)

Bagian kedua adalah wilayah stratiform. Area ini berada di belakang atau di sekitar inti konvektif. Intensitas hujannya lebih ringan, tetapi arealnya jauh lebih luas. Hujan stratiform berperan besar dalam akumulasi curah hujan total.

Houze menjelaskan bahwa wilayah stratiform bukan sisa awan yang melemah. Area ini justru menjadi elemen dinamis yang memengaruhi sirkulasi atmosfer skala menengah. Pemanasan laten di wilayah stratiform dapat membentuk pusaran udara yang dikenal sebagai Mesoscale Convective Vortex atau MCV.

MCV dapat memperpanjang umur MCS dan dalam kondisi tertentu menjadi cikal bakal gangguan cuaca skala lebih besar.

Bagaimana MCS Berkembang

Perkembangan MCS tidak hanya bergantung pada ketidakstabilan atmosfer. Faktor lingkungan memainkan peran besar.

Houze memperkenalkan konsep layer lifting. Udara tidak hanya naik sebagai parcel tunggal dari permukaan. Pada MCS matang, lapisan udara yang luas naik secara miring. Proses ini dipicu oleh pemanasan laten yang terdistribusi secara horizontal.

Pada malam hari, MCS sering menjadi lebih kuat. Pendinginan di puncak awan meningkatkan kontras termal. Angin lapisan bawah membawa suplai udara hangat dan lembap secara terus-menerus. Kombinasi ini membuat sistem tetap hidup hingga dini hari.

Pola ini sangat relevan untuk wilayah Maritime Continent, termasuk Indonesia.

MCS dan Hujan Ekstrem di Jabodetabek

Studi Nuryanto dan rekan pada tahun 2019 memberikan gambaran nyata bagaimana MCS bekerja di Indonesia. Penelitian tersebut menganalisis dua kejadian MCS selama hujan ekstrem 15–18 Januari 2013 di Jabodetabek.

Hasilnya menarik. MCS pertama berukuran sangat besar dan bertahan lama. MCS kedua berukuran lebih kecil dan berumur lebih pendek. Hujan paling ekstrem justru dihasilkan oleh MCS kedua.

Fakta ini menunjukkan bahwa ukuran sistem tidak selalu sebanding dengan intensitas hujan di daratan.

Kunci utamanya ada pada kondisi lingkungan.

MCS kedua didukung oleh udara lapisan bawah yang lebih hangat dan lebih lembap. Nilai equivalent potential temperature atau theta-e lebih tinggi pada lapisan 900–700 hPa. Kondisi ini membuat proses hujan menjadi lebih efisien.

Konvergensi angin di Laut Jawa dan Jabodetabek juga lebih kuat. Aliran udara dari laut membawa uap air dalam jumlah besar ke daratan.

Peran Cold Surge dan Monsun

Penelitian tersebut juga menyoroti peran cold surge Asia. Aliran udara dingin dari lintang menengah bergerak ke selatan dan memperkuat angin monsun timur laut.

Ketika cold surge bertemu dengan udara tropis yang hangat dan lembap, terbentuk konvergensi kuat. Konvergensi inilah yang memicu dan mempertahankan MCS di sekitar Jawa bagian barat.

Fenomena ini menjelaskan mengapa hujan ekstrem sering terjadi pada puncak musim hujan, terutama saat monsun aktif dan MJO berada pada fase basah.

Pola Waktu yang Khas Indonesia

Salah satu ciri MCS di Indonesia adalah waktu kematangannya. Banyak MCS mencapai fase matang pada malam hingga dini hari.

Kondisi ini berkaitan dengan interaksi antara sirkulasi lokal dan proses atmosfer skala lebih besar. Pada malam hari, angin darat berkembang di lapisan permukaan. Pada saat yang sama, sistem awan hujan yang terbentuk di laut dapat bergerak menuju daratan, dipandu oleh aliran angin lapisan atas dan dinamika sistem itu sendiri.

Akibatnya, hujan lebat sering terjadi saat masyarakat sedang beristirahat dan berlanjut hingga pagi hari, sehingga berdampak besar pada aktivitas dan mobilitas harian.

Mengapa Pemahaman MCS Penting

MCS adalah kunci untuk memahami hujan ekstrem di Indonesia. Sistem ini menjelaskan mengapa hujan bisa turun lama, meluas, dan sulit diprediksi hanya dari awan tunggal.

Bagi prakirawan cuaca, memahami tanda-tanda MCS membantu meningkatkan peringatan dini. Bagi peneliti, MCS menjadi jembatan antara proses awan mikro dan sirkulasi atmosfer skala besar.

Bagi masyarakat, pengetahuan tentang MCS membantu memahami bahwa hujan ekstrem bukan kejadian acak. Ada mekanisme fisik yang bekerja di baliknya.

Penutup

Mesoscale Convective System adalah mesin hujan lebat di wilayah tropis. Sistem ini besar, terorganisir, dan sangat efisien menghasilkan hujan.

Studi global dan studi kasus di Indonesia menunjukkan bahwa MCS dipengaruhi oleh kombinasi dinamika atmosfer, suplai uap air, dan sirkulasi regional.

Memahami MCS berarti memahami akar dari banyak kejadian banjir dan cuaca ekstrem di Indonesia.

✅Temukan artikel menarik lainnya terkait sains atmosfer dan juga lingkungan pada climate4life.
✅Bagikan artikel ini agar semakin banyak yang mendapat manfaatnya.

Referensi:

• Houze, R. A. (2004). Mesoscale Convective Systems. Reviews of Geophysics, American Geophysical Union.
• Nuryanto, D. E., Pawitan, H., Hidayat, R., & Aldrian, E. (2019). Characteristics of two mesoscale convective systems over the Greater Jakarta: case of heavy rainfall period 15–18 January 2013. Geoscience Letters, 6:1.
• SKYbrary Aviation Safety. Mesoscale Convective System (MCS). 
  

Climate4life.info mendapat sedikit keuntungan dari penayangan iklan dan digunakan untuk operasional blog ini.

Jika menurut anda artikel ini bermanfaat, maukah mentraktir kami secangkir kopi melalu "trakteer id"?