ANALISA KEKERINGAN DENGAN MENGGUNAKAN METODE SPI (STANDARDIZED PRECIPITATION INDEX)

Kekeringan adalah suatu kondisi yang ditandai dengan rendahnya ketersediaan air yang jauh di bawah kebutuhan air untuk kehidupan, pertanian, kegiatan ekonomi dan lingkungan. Kekeringan merupakan kondisi penyimpangan yang bersifat sementara, berbeda dengan musim kemarau. 

Proses terjadinya kekeringan diawali dengan berkurangnya jumlah curah hujan dibawah normal dalam satu musim, kejadian ini adalah kekeringan meteorologis yang merupakan tanda awal terjadinya kekeringan. Tahapan selanjutnya adalah berkurangnya kondisi air tanah yang menyebabkan stress pada tanaman (terjadinya kekeringan pertanian), tahapan selanjutnya terjadinya kekurangan pasokan air permukaan dan air tanah yang ditandai menurunnya tinggi muka air sungai ataupun danau (terjadinya kekeringan hidrologis).


Standardized Precipitation Index (SPI) adalah indeks yang digunakan untuk menentukan penyimpangan curah hujan terhadap normalnya, dalam suatu periode yang panjang (bulanan, dua bulanan, tiga bulanan, dan seterusnya). Nilai SPI dihitung menggunakan metode statistik probalistik distribusi gamma. Berdasarkan nilai SPI ditentukan tingkat kekeringan dan kebasahan dengan katagori sebagai berikut :

Tingkat kekeringan :

1. Sangat kering : Jika nilai SPI  kurang dari sama dengan -2,00
2. Kering : Jika nilai SPI -1,50 s/d 1,99
3. Agak kering : Jika nilai SPI -1,00 s/d  -1.49

Normal : Jika SPI -0,99 s/d 0,99

Tingkat kebasahan :

1.  Sangat basah : Jika nilai SPI lebih dari sama dengan 2,00
2. Basah : Jika nilai SPI 1,50 s/d 0,99
3. Agak basah : Jika nilai SPI 1,00 s/d 1,49

Asumsi yang digunakan dalam metode SPI menggunakan kekeringan meteorologis dan data yang dapat digunakan adalah curah hujan bulanan. Kekeringan meteorologis adalah berkurangnya curah hujan dari keadaan normalnya dalam jangka waktu yang panjang (bulanan, dua bulanan, tiga bulanan, dst). 

SPI adalah indeks probabilitas yang memberikan representasi lebih baik bila dibandingkan pada kebasahan dan kekeringan yang abnormal pada Indeks Kekeringan Palmer (Palmer Severe Drought Index (PSDI)).

Keuntungan SPI sebagai berikut :

1. Hanya memerlukan data curah hujan bulanan
2. Dapat dibandingkan dengan daerah yang berbeda keadaan iklimnya
3. Standarisasi SPI dapat digunakan untuk menentukan penyimpangan dari kekeringan yang saat ini
4. Dapat dibuat untuk periode yang berbeda dari 1 s/d 36 bulan.

Kelebihan SPI adalah :

1. SPI dapat dihitung untuk skala waktu yang berbeda
2. Dapat memberikan peringatan dini kekeringan
3. Dapat membantu menilai tingkat keparahan kekeringan
4. SPI lebih sederhana daripada Palmer Drought Severity Index

SPI cara mengukur kekeringannya berbeda daripada Indeks Kekeringan Palmer, SPI hanya mempertimbangkan curah hujan sedangkan Indeks Palmer indeks yang mempertimbangkan pasokan air (curah hujan), keperluan air (evapotranspirasi) dan limpasan (run off).

Jangka waktu dalam perhitungan SPI :

SPI 3 bulanan, memberikan perbandingan curah hujan selama periode 3 bulanan tertentu dengan total curah hujan dari periode 3 bulan yang sama untuk semua tahun yang telah ada data historinya/ database.
Contoh : Menentukan SPI 3 bulanan yang dihitung akhir bulan Pebruari adalah hasil perbandingan total curah hujan Desember-Januari-Pebruari untuk semua tahun. SPI 3 bulanan dapat mencerminkan kondisi kelembapan jangka pendek dan menengah serta mencerminkan estimasi curah hujan pada suatu musim.

SPI 6 bulanan, memberikan perbandingan curah hujan selama periode 6 bulan tertentu dengan total curah hujan dari periode 6 bulan yang sama untuk semua tahun yang telah ada data historinya/ database. SPI 6 bulanan mengindikasikan trend curah hujan jangka menengah. SPI 6 bulanan dapat sangat efektif menunjukkan curah hujan pada musim yang berbeda. Informasi dari SPI 6 bulanan mungkin juga dapat dikaitkan dengan anomali streamflows dan tingkat ketersediaan air di waduk.

SPI 9 bulanan, memberikan indikasi pola curah hujan selama skala waktu menengah. Kekeringan biasanya terjadi dalam satu musim atau lebih untuk berkembang lebih jauh. Nilai SPI di bawah -1.5 indikasi untuk mengetahui bahwa dampak kekeringan yang cukup signifikan sedang terjadi di sektor pertanian dan sektor lainnya. Di beberapa negara pola yang ditampilkan peta Indeks Palmer berkaitan erat dengan peta SPI 9 bulanan. Tapi di daerah lain berkaitan erat dengan SPI 12 bulanan. Indeks Palmer diupdate tiap minggu, sedangkan SPI diperbaharui akhir bulan.


SPI 12 bulanan, adalah perbandingan curah hujan selama 12 bulan berturut-turut dengan 12 bulan berturut-turut yang sama dari tahun-tahun sebelumnya. SPI pada skala waktu ini mencerminkan pola curah hujan jangka panjang. Skala waktu tersebut adalah kumulatif dari periode-periode sebelumnya yang mungkin dalam kondisi di atas atau di bawah normal. SPI skala ini dapat dikaitkan dengan streamflows, kondisi waduk, bahkan kandungan air tanah. Di beberapa negara SPI 12 bulanan paling erat kaitannya dengan Indeks Palmer dan dimungkinkan juga kedua indeks tersebut mencerminkan kondisi yang sama.

Perhitungan SPI secara statistik  yakni :

Berikut adalah contoh dari produk peta monitoring kekeringan dan kebasahan dengan metode SPI di buletin Agroklimat stasiun Klimatologi Banjarbaru.

Sumber :

http://lwf.ncdc.noaa.gov/oa/climate/research/prelim/drought/spi.html

http://www.in.gov/dnr/water/4864.htm

http://www.drought.unl.edu/

www.wamis.org/agm/.../J2_Svoboda-SPI.pdf 

http://pawitra1.wordpress.com/2008/09/16/curah-hujan-dan-indeks-kekeringan/

Anonim. 2011. Modul Workshop Kekeringan dan Banjir. Pusat Iklim Agroklimat dan Iklim Maritim Kedeputian Klimatologi Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Jakarta.