Thursday, 1 January 2015

Di Balik Awan Kumulonimbus

Oleh J GALUH BIMANTARA dan M ZAID WAHYUDI
Awan kumulonimbus ditengarai sebagai salah satu faktor penyebab hilangnya kontak dengan pesawat AirAsia QZ 8501 rute Surabaya-Singapura, Minggu (28/12). Keberadaan awan itu selalu dihindari dalam penerbangan jenis pesawat apa pun karena tingginya risiko yang bisa ditimbulkannya. Meski demikian, tak mudah mendeteksi dan menghindari awan itu.
cumulonimbus.jpg
“Hilangnya pesawat AirAsia ini mirip kasus pesawat Adam Air di Selat Makassar, 2007 lalu,” kata Kepala Pusat Meteorologi Penerbangan dan Maritim Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) Syamsul Huda, Senin (29/12), di Jakarta.
Pesawat Adam Air bernomor penerbangan KI 574 tersebut terbang dengan rute Surabaya-Manado. Saat kejadian, awan kumulonimbus terbentuk di sekitar perairan dan daratan Mamuju, Sulawesi Barat.
Kumulonimbus adalah jenis awan yang tumbuh menjulang sangat tinggi. Dasar awan bisa pada ketinggian 500 meter (m), sedangkan puncaknya dapat mencapai 13.500 m. “Ciri yang sangat nyata adalah adanya petir di awan tersebut,” ujarnya.
Jenis awan itu terbentuk akibat adanya suplai uap air secara terus-menerus dan sangat banyak. Biasanya awan itu terbentuk antara siang hingga sore hari setelah radiasi sinar matahari yang sangat tinggi hingga memicu munculnya banyak uap air.
Namun, hari Minggu lalu itu, awan kumulonimbus terbentuk pagi hari, bahkan sebelum matahari terbit. Saat itu, suhu permukaan laut di lokasi hilangnya kontak dengan pesawat AirAsia mencapai 30,5 derajat Celsius, lebih tinggi 1,5 derajat Celsius dibandingkan suhu rata-rata 30 tahunan di laut tersebut.
Tingginya suhu permukaan air laut itu memicu naiknya banyak uap air hingga membentuk awan kumulonimbus yang massif. Dari citra satelit, awan itu terbentuk di selatan dan barat Kalimantan hingga ke tengah Laut Jawa dan Selat Karimata.
Kepala Bidang Meteorologi Penerbangan BMKG Heru Jatmika mengatakan, awan kumulonimbus juga terbentuk saat terjadi pertemuan angin pasat, angin yang bertiup dari daerah subtropis ke khatulistiwa dan berlangsung sepanjang tahun.
Lokasi hilang kontak pesawat AirAsia merupakan zona pertemuan angin pasat tenggara dari belahan bumi selatan dengan angin pasat timur laut dari belahan bumi utara. Di zona pertemuan yang disebut intertropical convergent zone itu, massa udara terdorong naik dengan membawa uap air hingga terbentuk awan. Proses yang berlangsung lama membuat uap air yang terbawa sangat besar hingga membentuk awan kumulonimbus.
“Mekanisme angin pasat itulah yang memungkinkan terbentuknya awan kumulonimbus di pagi hari,” katanya.
kumulonimbus.jpg
Perbandingan awan Kumulonimbus disingkat Cb, dengan awan lainnya di tiga tingkatan ruang awan. (Wikimedia Commons/Jfornech)
Risiko
Pilot pesawat Airbus A330 PT Garuda Indonesia yang juga mantan Presiden Asosiasi Pilot Garuda Stephanus G Setitit mengatakan, awan adalah tantangan utama penerbangan. Meski keberadaan awan bisa diinformasikan petugas ATC sebelum pesawat lepas landas ataupun terdeteksi radar pesawat selama terbang, awan bersifat dinamis yang bisa berubah.
Keberadaan dan kondisi awan juga bisa diamati oleh pilot. Namun, terkadang di balik awan tipis yang teramati pilot terdapat awan tebal yang sulit ditebak.
Menurut Stephanus, kumulonimbus umumnya selalu dihindari dalam penerbangan. Walau ia terlihat putih bak kapas, awan itu sejatinya berisi air, salju, hingga bongkahan es. Awan juga mengandung ion listrik yang bisa menimbulkan petir.
Di dalam awan juga terdapat pergerakan udara ke atas atau pun ke bawah. Dinamika itu terjadi karena proses pembentukan awan terjadi terus-menerus sehingga ada gerakan ke atas (updraft). Pada saat bersamaan juga terjadi gerakan udara turun (downdraft) saat bulir air turun menjadi hujan.
Gerakan udara naik dan turun itu akan membuat pesawat mengalami turbulensi. Penumpang di dalam pesawat akan merasakan turbulensi itu sebagai guncangan. Makin tebal awan, guncangan yang dirasakan penumpang semakin besar.
Turbulensi yang besar bisa merusak struktur pesawat. “Bahkan, jika guncangannya sangat besar, pesawat bisa patah,” kata konsultan penerbangan Gerry Soejatman.
Selain bulir air, awan kumulonimbus berisi salju, kristal es hingga bongkahan es. Partikel es itu umumnya terbentuk pada lapisan awan yang lebih tinggi. Di samping itu, kecepatan angin juga makin besar di lapisan awan yang lebih tinggi.
Ahli propulsi pesawat Program Studi Aeronautika dan Astronautika ITB Firman Hartono mengatakan, turbulensi bisa menyebabkan kompresor pada mesin pesawat mengalami gangguan aliran udara. Pada kondisi normal, udara yang masuk mesin seharusnya bergerak lurus. Namun, akibat turbulensi, gerakan udara menjadi tidak teratur sehingga proses pembakaran di mesin tidak sempurna.
“Akibatnya, kinerja mesin berkurang,” katanya.
Pembakaran yang tidak sempurna di mesin juga bisa disebabkan oleh bulir air maupun lelehan salju di awan yang masuk ke mesin pesawat. Jika jumlah air yang masuk terlalu banyak, mesin pesawat bisa mati.
Gerry menambahkan, butir dan bongkahan es yang tidak sempat mencair bisa memecahkan kaca kokpit, menimbulkan keretakan di badan pesawat, serta merusak berbagai komponen pesawat.
Jika butir dan bongkahan e situ masuk ke mesin pesawat, lanjut Firman, benda itu bisa mematahkan bilah baling-baling yang membahayakan kinerja mesin pesawat.
Selain itu, awan kumulonimbus juga mengandung banyak partikel bermuatan listrik yang bisa memunculkan petir. Partikel bermuatan dan sambaran petir itu bisa mengacaukan sistem kelistrikan pesawat sehingga mengacaukan sistem komunikasi dan navigasi pesawat.
Dihindari
Meski awan kumulonimbus harus dihindari, namun proses menghindari itu tidaklah mudah. Menurut Syamsul, awan kumulonimbus yang nyaman untuk dihindari pilot adalah jenis isolated cumulonimbus, yakni awan kumulonimbus individual yang tidak rapat.
Sementara, awan kumulonimbus yang berbahaya adalah jenis embedded cumulonimbus, yaitu kumpulan awan kumulonimbus yang rapat. Jenis awan ini sulit dihindari pilot karena meski bisa menghindari satu awan kumulonimbus, pilot akan menghadapi awan kumulonimbus berikutnya.
“Jenis awan itu yang dihadapi pesawat AirAsia yang hilang kontak antara Belitung dan Pontianak, Minggu kemarin,” katanya.
Stephanus menambahkan, proses menghindari awan juga bukan perkara mudah. Setiap pesawat rute tertentu telah memiliki jalur terbang masing-masing yang ditentukan pemerintah dan lembaga berwenang.
Pilot hanya leluasa bergerak 8 kilometer (5 mil) ke kiri dan 8 km ke kanan serta 300 meter (1.000 kaki) ke atas dan 300 m ke bawah dari jalur yang telah ditentukan. Di luar jalur itu, merupakan jalur penerbangan pesawat lain.
“Melenceng sedikit dari jalur, pilot akan diingatkan petugas pemandu lalu lintas udara (air traffic control),” katanya.
Penyimpangan ke kanan dan kiri dari jalur pesawat juga memiliki konsekuensi pada bertambahnya bahan bakar pesawat. Terlebih lagi, bergeser 8 kilometer juga tidak akan mencukupi jika ukuran awan kumulonimbus yang dihadapi berdiameter puluhan kilometer.
Jika pesawat memilih turun ke bawah, maka pesawat bisa kehilangan daya angkat yang membuatnya sulit untuk naik kembali ke ketinggian yang semestinya. Sementara, jika pesawat memilih naik untuk menghindari awan, maka pesawat akan berhadapan dengan angin berkecepatan tinggi.
“Ketinggian pesawat saat terbang sudah disesuaikan dengan kemampuan masing-masing mesin pesawatnya,” kata Firman. Oleh karena itu, jika pesawat berukuran kecil terbang terlalu tinggi justru bisa membuat turunnya kinerja mesin karena tekanan udaranya semakin turun.
Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan BMKG, Edvin Aldrian, mengatakan, jika tak ada pilihan yang memaksa pesawat masuk ke awan kumulonimbus, saat pesawat ada di tepi awan bisa terempas ke bawah. Jika pesawat lolos menembus hingga bagian tengah awan, pesawat akan terdorong ke atas.
Terempasnya pesawat ke bawah lebih berbahaya karena posisi yang terlalu rendah, apalagi ketinggian awan hanya 3 km, bisa membuat kesulitan pesawat naik lagi. jika pesawat terdorong ke atas, potensi selamat lebih besar, kecuali ia bertabrakan dengan pesawat yang sedang melintas di atasnya.
Kompas, Selasa, 30 Desember 2014
*Dengan beberapa tambahan dari Kompas, Senin 29 Desember 2014