CUACA DAN PENERBANGAN

Lagi, sebuah pesawat terjatuh. Ethiopian Airlines dengan nomor penerbangan 409 jatuh setelah lima menit lepas landas dari bandara Beirut usai lepas landas pada 25 Januari pukul 2.37 waktu setempat. Pesawat akhirnya diketahui jatuh di Laut Mediterania sekitar 2,9 kilometer dari Desa Naameh. 90 penumpang beserta awak pesawat diketahui berada dalam pesawat nahas tersebut. Sebagai orang awam, terbang dalam cuaca ekstrim selalu membuat saya ketakutan. Karena itu, akhirnya kerap saya mengumpulkan informasi dari internet untuk mendistorsi ketakutan saya, sebab terkadang saya tidak memiliki pilihan lain selain mengunakan fasilitas angkutan udara demi efisiensi waktu. Cuaca selalu menjadi pokok masalah yang menarik dalam membahas transportasi udara. Beberapa kecelakaan yang terjadi beberapa waktu belakangan ini, seperti Air France selain faktor kerusakan mesin, juga selalu dikaitkan dengan faktor buruknya cuaca. Karena itu saat lepas landas, mendarat maupun selama penerbangan. Informasi cuaca ini diberikan setiap waktu pada saat pesawat akan merencanakan penerbangan yang disesuaikan dengan jadwal penerbangan. Informasi cuaca yang diberikan biasanya meliputi beberapa unsur cuaca, yaitu angin, jarak pandang. tekanan, jenis awan, dan suhu.

Unsur-Unsur Cuaca Yang Diinformasikan :

Unsur arah angin ini diperlukan untuk menentukan dari mana dan kemana pesawat tersebut lepas landas maupun mendarat dengan memperhitungkan kecepatan angin yang sedang terjadi, sedangkan selama perjalanan dimanfaatkan untuk mempertahankan posisi pesawat saat di udara. Perubahan arah dan kecepatan angin permukaan yang signifikan dilaporkan seketika itu juga untuk keselamatan penerbangan saat lepas landas maupun mendarat. Pesawat terbang akan melakukan pendaratan dan lepas landas menuju arah datangnya angin, namun juga memperhatikan landasan. contoh: Jika landasan memanjang dari barat hingga timur : maka kalau angin berasal dari barat maka pesawat akan lepas landas maupun landing menuju barat. Namun jika angin berasal dari timur maka pesawat akan lepas landas maupun landing menuju timur. Pada landasan yang memanjang dari utara hingga selatan : maka jika angin berasal dari selatan maka pesawat akan lepas landas maupun landing menuju selatan dan jika angin berasal dari utara maka pesawat akan lepas landas maupun landing menuju utara.

Terkait jarak pandang, untuk pesawat yang tidak otomatis, informasi jarak pandang sangat diperlukan dalam hal pendaratan, baik jarak pandang vertikal maupun horizontal. Jarak pandang vertikal : erat kaitannya dengan saat pesawat akan melakukan pendaratan saat masih di udara, hal ini pentig untuk mengetahui posisi dan sisa runway landasan agar pendaratan dapat dilakukan dengan tepat Jarak pandang horizontal : erat kaitannya dengan saat pesawat sudah mulai mendarat di dekat permukaan, dalam penerbangan dikenal dengan Runway Visual Range, (RVR) merupakan alat meteorologi yang memberikan informasi jarak pandang maksimum (visibility) didaerah sekitar runway, RVR biasanya dipasang sebagai kelengkapan fasilitas Instrumen Landing System (ILS).

Kejadian-kejadian yang dapat mengurangi jarak pandang :

yang pertama diantaranya adalah hujan deras. Pada dasarnya hujan didefinisikan sebagai partikel-partikel air yang jatuh ke permukaan tanah berbentuk kepingan dengan diameter 0.5 mm atau kurang, dapat dibayangkan apabila partikel-partikel yang jatuh ke bumi di suatu bandara jumlahnya sangat banyak, tentu saja akan mengakibatkan berkurangnya jarak pandang. Pada umumnya hujan deras ini jatuh dari awan rendah antara lain awan Cumulonimbus (Cb). Awan ini dinamai cumulonimbus karena mereka bengkak ( “cumulo”) dan awan gelap yang menyebabkan badai hujan ( “nimbus”). Awan awan hujan berbeda karena mereka tidak dapat diklasifikasikan sebagai rendah, menengah atau ketinggian awan. These are often storm clouds which can be ten or more miles in height, extending through all the levels of altitude. Awan badai konon terbentuk saat angin dingin bertemu dengan angin panas, yang mengakibatkan awan hujan ini dapat menghasilkan hujan, hujan salju, hujan es, atau bahkan badai.

Kedua, udara Kabur/Haze. Hal ini terjadi dikarenakan polusi udara karena asap kendaraan, asap dari hasil pembuangan industri pabrik, dan pembakaran hutan. Partikel-partikel asap yang besar akan jatuh ke permukaan bumi, sedangkan partikel-partikel yang kecil yang seukuran dengan mist dan halimun akan melayang di udara.

Ketiga, halimun/mist   yang terdiri dari tetes-tetes air mikroskopis yang melayang di udara, kejadian ini dapat mengurangi jarak pandang tidak kurang dari 1 km. tetes-tetes air mikroskopis ini tidak dapat dilihat dengan mata telanjang karena ukurannya yang sangat kecil.

Keempat, kabut/Fog yang biasanya terdiri dari tetes-tetes air yang sangat kecil yang melayang-layang di udara dan dapat mengurangi jarak pandang kurang dari 1 km. tetes-tetes air ini dapat dilihat dengan mata biasa dan pergerakannya mengikuti pergerakan udara. Uniknya di beberapa wilayah Indonesia, pada musim-musim tertentu (biasanya musim kemarau) kabut yang menganggu penerbangan tidak hanya kabut yang berasal dari tetes-tetes air tapi juga kabut asap seperti yang kerap terjadi di wilayah Palangkaraya, Jambi, dan Riau. Kabut asap ini muncul karena tidak dikendalikannya tindak pembakaran hutan.

Selain itu ada juga gangguan pandangan akibat terjadinya badai pasir/sandstorm  yang terjadi dari pengangkatan pasir yang dapat naik ke udara dikarenakan tiupan angin, namun ketinggian naiknya pasir ini tergantung dari ukurannya namun karena ringan, partikel ini jarang mencapai ketinggian lebih dari 20-30 m. Biasanya terjadi di daerah padang pasir. Atau badai debu/duststorm yang terjadi dari partikel-partikel debu yang sangat kecil yang melayang di atas permukaan hingga ketinggian beberapa km dari permukaan, kejadian ini dapat berlangsung lama dan meluas dan umumnya terjadi pada daerah padang pasir. Tentu saja badai ini hanya terjadi di daerah-daerah yang memiliki wilayah padang pasir.

Informasi tentang awan juga selalu diberikan dalam penerbangan. Ada bermacam-macam jenis awan berdasarkan level ketinggian, yaitu awan rendah, menengah, dan tinggi. Dalam penerbangan awan yang harus dilaporkan adalah jenis awan rendah yaitu awan Cumulonimbus(Cb) dan awan Towering Cumulus(Tcu), namun pada umumnya awan Cb. Awan ini sangat ditakuti dalam penerbangan karena  dapat mengakibatkan updraft (arus naik), downdraft (arus turun), dan windshear (perubahan kecepatan secara tiba-tiba), yang apabila pesawat berada di dalam/bawah  awan ini pada saat setelah lepas landas, sebelum mendarat, maupun pada saat terbang akan mengakibatkan ketidak stabilan posisi pesawat yang dapat berakibat fatal.

Keempat informasi tentang suhu udara juga selalu diberikan dalam penerbangan. Suhu udara dalam penerbangan sangat erat kaitannya dengan pemuaian udara dimana apabila suhu tinggi udara memuai, begitu pula sebaliknya. Apabila suhu lebih tinggi: mengakibatkan pemuaian udara yang lebih, hal ini dapat mengakibatkan terbentuknya fatamorgana yang dapat mempengaruhi estimasi pilot mengenai jarak pandang yang sebenarnya. Suhu yang tinggi dapat juga memacu meningkatkan daya angkat yang harus dihasilkan pesawat yang nantinya akan mempengaruhi terhadap penggunaan bahan bakar. Dapat dibayangkan apabila udara di sekeliling pesawat yang merupakan media terbangnya pesawat menjadi renggang, yang dapat mengurangi daya angkat pesawat. Apabila suhu lebih rendah: dengan suhu yang lebih rendah, udara di sekeliling akan lebih rapat dari pada ketika panas, hal ini menyebabkan pesawat memiliki daya angkat yang lebih pada saat lepas landas, maupun terbang di udara, yang tentunya akan dapat mengurangi daya angkat yang harus dihasilkan pesawat sehingga dapat mengurangi penggunaan bahan bakar.

Informasi kelima yang biasanya diberikan dalam penerbangan terkait cuaca adalah tekanan udara. Tekanan merupakan salah satu unsur cuaca terpenting yang dibutuhkan dalam penerbangan, tekanan tidak lepas kaitannya dengan suhu, dimana tekanan berbanding terbalik dengan suhu. Hal ini jelas apaila suhu tinggi maka tekanan rendah dan sebaliknya, apabila suhu rendah maka tekanan tinggi. Tekanan permukaan laut/Mean sea level pressure (MSLP atau QFF) adalah tekanan pada permukaan laut atau (saat pengukuran tekanan dilakukan pada daratan yang telah ditentukan ketinggiannya). Dalam dunia penerbangan dikenal istilah “Altimeter”, yaitu sebuah barometer aneroid yang dibuat sedemikian rupa sehingga skala-skalanya dapat menunjukkan altitude/ketinggian. Kesalahan pada saat pembacaan tekanan akan berakibat pada kesalahan dalam penyetelan altimeter, hal ini tentu saja akan mengakibatkan kesalahan penafsiran ketinggian pesawat oleh pilot, terutama pada saat mendarat. Selain itu informasi tekanan juga berpengaruh terhadap ketinggian kerapatan udara (density height) yang kemudian mengacu pada daya angkat pesawat dan panjang landasan yang diperlukan pada saat pesawat lepas landas.

Dampak Cuaca Buruk dalam Penerbangan

Cuaca buruk dapat menyebabkan menyebabkan dampak buruk dalam penerbangan. Ada beberapa hal yang dapat menyebabkan dampak buruk dalam penerbangan akibat cuaca yaitu turbulensi, icing, dan kilat/guntur.

Turbulensi adalah golakan udara yang umumnya tidak dapat dilihat. Hal ini dapat terjadi apabila langit cerah dan secara tiba-tiba tanpa diprediksi sebelumnya. Penyebab terjadinya turbulensi adalah suhu, jet stream, pegunungan dan wake turbulence. Turbulensi akibat suhu terjadi akibat adanya pemanasan dari matahari menyebabkan masa udara panas naik dan sebaliknya masa udara dingin turun, turbulensi jenis ini sering disebut dengan ”turbulensi thermis”.

Jet stream adalah pergerakan yang sangat cepat arus udara pada level ketinggian  yang tinggi, dan mempengaruhi udara disekitarnya. Sedang turbulensi akibat pegunungan terjadi karena massa udara yang melewati pegunungan dan mengakibatkan turbulensi pada saat pesawat terbang diatasnya pada sisi yang lain. Wake turbulence atau yang sering disebut dengan “turbulensi mekanis”adalah turbulensi yang terjadi dekat dengan permukaan yang dilewati pesawat atau helicopter.

Selain turbulensi updraft dan downdraft pada awan Cb adalah “momok” lain dalam penerbangan. An updraft atau downdraft adalah pergerakan vertikal dari massa udara sebagai bagian dari fenomena cuaca. Hal ini dikarenakan perbedaan massa udara panas dengan massa udara dingin sehingga mengakibatkan massa udara yang lebih panas dari sekitarnya naik hingga suhunya sama dengan suhu sekitar, sedang massa udara yang suhunya lebih dingin turun. Keadaan ini mengakibatkan pesawat yang sedang berada di dalam dan di bawah badan awan Cb menjadi tidak stabil posisinya dan jika updraft dan downdraft yang terjadi sangat kuat, akan mengakibatkan pesawat mengalami kejadian yang sering disebut dengan “turbulence”. Apabila kekuatan downdraft dari awan Cb sangat besar, maka kejadian ini disebut ”downburst”, dimana dapat menghasilkan angin vertikal turun yang sangat kencang dengan kecepatannya mencapai 240 km/jam. Dengan kecepatan vertikal yang lebih besar lagi hingga mencapai lebih dari 75 m/dtk atau 270 km/jam dan dirasakan dalam wilayah yang lebih besar dari 4 km, maka downdraft ini disebut dengan ”microbust”. Downdraft dan micobust harus dihindari oleh pilot karena dapat menyebabkan kecelakaan pesawat pada saat lepas landas maupun pendaratan.

Dampak buruk lain akibat cuaca adalah icing. Dalam penerbangan, kondisi icing merupakan kondisi dimana terbentuk es di permukaan badan pesawat, atau ketika karburator di dalam mesin pesawat membeku. Icing terjadi ketika uap air membeku di bawah titik beku. Fenomena ini tidak membahayakan penerbangan dengan seketika namun secara perlahan-lahan apabila kondisi ini dibiarkan terus-menerus. Hal ini akan mengakibatkan kerusakan mesin , pengurangan daya kerja , penambahan berat pesawat, mengganggu arus udara, dan meningkatkan kecepatan stall pesawat yang nantinya akan mengganggu kerja pesawat.

Faktor penyebab dampak buruk cuaca dalam penerbangan lainnya adalah kilat. Sambaran kilat pada pesawat terbang akan merusakkan peralatan navigasi, juga sistem peralatan yang lainnya dalam pesawat. Selain itu sinar yang silau yang dipancarkan oleh kilat secara terus-menerus akan mengganggu pilot dalam menerbangkan pesawat, dalam hal pesawat yang digunakan bukan pesawat otomatis.

Penelitian terkait Cuaca dan Penerbangan

Mengingat besarnya pengaruh faktor cuaca terhadap keselamatan penerbangan yang berkembang dalam beberapa tahun terakhir, Research, Engineering and Development Advisory Committee Federal Aviation Administration alias Komite Penasihat Penelitian, Rekayasa dan Pengembangan FAA (FAA adalah sebuah badan yang ada di Amerika Serikat yang berada di bawah Departemen Perhubungan dengan kewenangan untuk mengatur dan mengawasi semua aspek penerbangan sipil di Amerika Serikat) kerap melakukan penelitian dan study terkait permasalahan tersebut.

Salah satu penelitian yang dilakukan Komite Penasihat Penelitian, Rekayasa dan Pengembangan FAA tersebut adalah sebuah studi selama 12 bulan yang dilakukan pada bulan Oktober 2007. Penelitian tersebut dilakukan dengan mendasarkan diri pada ilmu-ilmu eksak, ilmu-ilmu yang terkait dengan cuaca, manajemen lalu lintas udara lang spesifik guna memberikan rekomendasi , solusi kepada FAA terkait dengan pengembangan Asynchronuous Transfer Mode (ATM) atau teknologi transmisi data digital yang digunakan untuk memberikan informasi up-date tentang cuaca dalam penerbangan.

Laporan ini menyajikan temuan-temuan dan rekomendasi terkait langkah-langkah untuk meningkatkan kemampuan sistem dan keselamatan dalam menghadapi bahaya cuaca yang meliputi pengembangan alat terpadu yang dapat menggabungkan prakiraan angin, prakiraan badai, salju : ( terkait dengan bahaya ICING), yang lebih akurat secara taktis dalam kurun waktu 0-2 jam.

Temuan kunci lainnya adalah bahwa dalam penerbangan harus menggunakan pendekatan manajemen risiko yang lebih adaptif, pengambilan keputusan secara bertahap, berdasarkan ramalan cuaca secara otomatis menerjemahkan ke dampak cuaca terhadap penerbangan.

Salah satu rekomendasi penting yang dinyatakan dalam penemuan penelitian ini adalah perlunya menginisiasi program penelitian untuk mengitegrasikan ATM, penguatan kepemimpinan untuk melakukan monitoring terkait pemantauan cuaca untuk penerbangan, merevitalisasi kerjasama dan pemantauan cauca untuk keselamatan penerbangan antara FAA dengan NASA, mengidentifikasi dan mengukur dihindari keterlambatan peramalan cuaca, mengembangkan panduan yang terpadu untuk pengambilan keputusan di kokpit serta berbagai rekomendasi penting lainnya.

Cuaca buruk bukanlah suatu hal yang harus ditakuti dalam penerbangan, namun merupakan suatu hal yang harus diwaspadai. Penemuan-penemuan terbaru sistem pendeteksi badai seperti penemuan sistem pendeteksi badai Real Time yang didanai oleh NASA ini pada intinya mengombinasikan data satelit dengan model komputer cuaca yang dilengkapi teknik cutting-edge artificial intelligence untuk mengidentifikasi dan memprediksi pergerakan badai yang sangat cepat serta area yang berpotensi mengalami turbulensi diharapkan akan terus dikembangkan guna tercapainnya tingkat keselamatan penerbangan yang lebih memadai.

Sumber :

• http://www.edukasi.net/pengpop/pp_full.php?ppid=283&fname=materi3.html
• Laporan penelitian Komite Penasihat Penelitian, Rekayasa dan Pengembangan FAA bulan Oktober 2007 tentang ATM dan Cuaca
• Sumber-sumber lainnya