Data Argo Float

Berikut adalah artikel yang saya dapatkan dari http://www.mosaiklautkita.com/ARGO.html
yang merupakan tulisan dari Dr.Lamona Barnawis. Cukup bagus untuk tahapan-tahapan
dalam mengenal dan mengolah data oseanografi.

selamat membaca
==============================================
Argo Untuk Menginformasikan Keadaan Lautan dan Iklim

Lamona Irmudyawati Bernawis
Pelajar S3, Laboratory of Physics and Environmental Modelling
Tokyo University of Marine Science and Technology
Sejarah singkat

Bermula sebagai bagian dari World Ocean Circulation Experiment (WOCE) 1990-1997,
Russ Davis dari Scripps University of Oceanography dan Doug Webb dari Webb Research
Corporation membangun Autonomous Lagrangian Circulation Explorer (ALACE) untuk
mengambil data arus laut di kedalaman 1000m pada seluruh lautan.

ALACE ini dipasang pada pengapung (float), yang diatur akan naik ke permukaan laut
dalam selang yang teratur agar posisinya dapat diperbaiki melalui satelit. Kemudian
disadari bahwa dalam proses naik ke permukaan ini ia juga dapat mengukur suhu dan
salinitas. Pada akhir proyek WOCE, hampir semua ALACE dipasangi sensor suhu dan
salinitas. Karenanya berubah menjadi Profiling ALACE PALACE). Kemudian pada 1998
Dean Roemmich dari Scripps dan Ray Schmitt dari Woods Hole Oceanographic Institution
mendokumentasi-kan potensi penggunaan profiling float untuk memonitor lautan.

Pada awal 1998, GODAE (Global Ocean Data Assimilation Experiment) mengeluarkan
konsep mengenai profiling float yang ber-array global. CLIVAR (Climate Variability
and predictability) juga memberikan prioritas tinggi mengenai hal ini. Sebuah tim
keilmuan kemudian berkumpul dipimpin oleh Dean Roemmich dan menyiapkan dua buah
dokumen mengenai Argo. Kemudian lahirlah proyek Argo.

Float pertama ditanam pada tahun 2000. Cara kerjanya sebagai berikut:

1. float bergerak turun ke kedalaman tujuan (1500m dan atau 2000m) dengan
kecepatan ~10cm/dt,
2. melayang horizontal sambil mengambil data pada kedalaman tujuan,
3. kemudian bergerak naik sambil mengambil data suhu dan salinitas,
4. lalu mengapung di permukaan mengirimkan data kepada satelit selama 6-12 jam.

Satu siklus ini memakan waktu 10 hari, menghasilkan satu profil data.

Bisa dikatakan data ARGO ini memiliki keunggulan dalam beberapa hal dibanding
pengamatan melalui CTD (Conductivity-Temperature-Depth) profiler atau XBT-XCTD
(Expendable Bathy Thermograph-CTD)yang diturunkan secara konvensional dari kapal.
Dari segi cakupan wilayahnya, ia lebih tersebar merata pada seluruh lautan, tidak
bergantung pada jalur pelayaran.Bias musiman pada data bisa dikurangi karena data
diambil sepanjang tahun. Jaringan manajemen data yang efisien sehingga menyediakan
data bebas yang terkontrol secara otomatis selama 24 jam, dan kerjasama multinasional untuk
menanam, memantau dan menganalisis float dan data.

Sampai dengan pertengahan 2007, ditargetkan untuk mencakup lautan global dengan
menanam 3000 float. Pada akhir tahun 2006 mestinya sudah dicapai kepadatan 30x30
(lintang-bujur). Bisa dikatakan Amerika Serikat menanam separuh dari keseluruhan,
sedangkan sisanya merupakan kontribusi dari 23 negara yang berbeda. Beberapa negara
lain, termasuk Indonesia membantu proses penanamannya dengan menggunakan kapal riset
kecil, kapal kontainer besar hingga pesawat udara. Indonesia sendiri menggunakan
armada kapal riset Baruna Jaya yang dikelola oleh BPPT, P2OLIPI dan Angkatan Laut.

Pengguna
Sekarang, siapa dan bagaimana memakai datanya ? Berbagai pusat cuaca dan iklim meng-
gunakan datanya untuk memahami bagaimana lautan mempengaruhi iklim. Ketika sebuah
float mengambang ke permukaan, data ditransmisikan ke satelit dan posisinya
ditentukan. Perkembangan informasi dari array float ini dipantau oleh Argo
Information Center di Toulouse, Prancis. Kemudian informasi ini diterima oleh
national data center, Amerika. Disini diteliti dengan cermat, dimana data yg error
ditandai dan atau dikoreksi, kemudian diteruskan ke dua GDAC (Global Data Assembly
Centers). Siapapun yang berminat menggunakan dapat memperoleh datanya secara gratis
dari dua server ini, yakni dari Brest, Prancis (Coriolis) dan Monterey, Amerika
Serikat (USGODAE). Disinilah tahap pertama data tersedia secara umum. Kebanyakan
pengguna memperolehnya melalui internet, walaupun permintaan melalui keping cakram
padat juga dilayani melalui NODC (National Oceanographic Data Center, Amerika Serikat).
Kedua GDAC saling menyesuaikan data mereka untuk meyakinkan konsistensi ketersediaan
data pada keduanya. Kemudian data mencapai pusat analisis operasional lautan dan
iklim melalui GTS (Global telecommunications System). Target utamanya adalah
bagaimana agar real-time data dapat tersedia dalam 24 jam setelah ditransmisikan
dari float.

Perbedaannya dengan data CTD biasa
Perbedaan mendasar data suhu, salinitas dan tekanan dari Argo dengan yang diperoleh
dari CTD sensor yg diturunkan dari kapal adalah selang kedalaman titik pengamatan
dan distribusi stasiun pengamatan. CTD sensor biasa dioperasikan untuk mengambil data
pada setiap bertambahnya kedalaman 1 atau 2m, sehingga dapat digambarkan distribusi
tegak dari beberapa properti air laut (mis. Suhu, salinitas, densitas) secara halus.
Pada data Argo, urutannya lebih kasar, antara selang 100m, 50m, 30m, 20m, 10m, dan
5m dalam satu kali proses naik ke permukaan (tabel 2). Karenanya untuk menggambar
penampang tegak dari properti dibutuhkan interpolasi data agar memperoleh data yang
lebih halus. Beberapa teknik interpolasi yang umum seperti linier, cubic spline dapat
digunakan.

Namun demikian interpolasi Akima lebih disarankan, karena menghasilkan kurva yang
lebih mulus tepat melalui data awal yang tersedia, sehingga lebih cocok untuk
keperluan mengeplot data. Jika anda seorang pengguna bahasa pemrograman matlab,
rutin untuk interpolasi ini dapat diunduh bebas dari matlab usergroup.

Kemudian, satu profil data CTD seringkali dituliskan dalam satu file saja untuk
setiap stasiun pengamatan, sementara data Argo bisa jadi dituliskan lebih dari satu,
bahkan puluhan-ratusan profil dalam satu file (bandingkan tabel 1 dan 2). Selain itu,
jika CTD data hampir selalu dari sejumlah titik stasiun pengamatan yg berbentuk garis
(mengikuti jalur pelayaran kapal), maka data Argo tersebar secara lebih acak
(gambar 1).


Gbr.1. Sebaran lokasi float Argo (segi empat merah) di Lautan pasifik bulan Desember
2005.




          Gbr.1. Sebaran lokasi float Argo (segi empat merah) di Lautan pasifik bulan Desember 2005.

Karena urutan posisi stasiun pengamatan mengikuti jalur pelayaran pada data CTD,
dengan mudah bisa digambarkan berbagai distribusi properti air laut menegak (berdasar
kedalaman) dan menyamping (berdasar lintang bujur) mengikuti garis tersebut. Pada
data Argo, jika anda berniat mengolah untuk keperluan ruang skala kecil, maka tinggal
menentukan satu atau beberapa titik koordinat float mana yang diinginkan. Tetapi jika
untuk keperluan ruang skala lebih besar, mis. untuk seluruh lautan Pasifik,maka butuh
penanganan lebih lanjut dengan memasukkan titik-titik koordinat float ini dalam grid
berdasar lintang bujur.

Berikut contoh data mentah Argo (tabel 2) dengan data mentah CTD sensor yang diturunkan
secara manual dari kapal riset (tabel 1). Bandingkan interval kedalaman (sebanding
tekanan) titik pengamatan antara keduanya. Sengaja dipilih dari data yang bebas unduh
untuk menghormati hak publikasi data.


Table 1
** Data CTD dari posisi stasiun dan waktu yang tercantum pada kepala data, dari kapal riset
Thomas Thompson (USA).

Diunduh dari layanan data WOCE.


CTD 20020104WHPOSIOKJU
#Software Version: CTD_Exchange_Encode_v1.0g (Diggs)
#SUMFILE_NAME: p10su.txt
#SUMFILE_MOD_DATE: Fri Jan 4 12:44:24 2002
#CTDFILE_NAME: TN26D001.WCT
#CTDFILE_MOD_DATE: Fri Jan 4 12:44:24 2002
#DEPTH_TYPE : COR
#EVENT_CODE : BE
NUMBER_HEADERS = 10
EXPOCODE = 3250TN026_1
SECT = P10
STNNBR = 1
CASTNO = 1
DATE = 19931012
TIME = 1339
LATITUDE = -4.0145
LONGITUDE = 144.8105
DEPTH = 217
CTDPRS CTDPRS_FLAG_W CTDTMP CTDTMP_FLAG_W CTDSAL CTDSAL_FLAG_W CTDOXY CTDOXY_FLAG_W
DBAR ITS-90 PSS-78 UMOL/KG
1 2 27.935 2 34.5196 2 218.9 2
3 2 28.1187 2 34.5122 2 218.1 2
5 2 28.1324 2 34.5113 2 217.7 2
7 2 28.1352 2 34.511 2 217.7 2
9 2 28.1313 2 34.5104 2 217.8 2
11 2 28.0169 2 34.5034 2 218.3 2
13 2 27.8549 2 34.5253 2 219 2
15 2 27.7899 2 34.5322 2 218.6 2
17 2 27.6807 2 34.5398 2 217.7 2
19 2 27.5957 2 34.551 2 215.7 2
21 2 27.5413 2 34.5567 2 215.9 2
23 2 27.5081 2 34.563 2 215.6 2
25 2 27.481 2 34.5688 2 214.3 2
27 2 27.4122 2 34.5821 2 212.2 2
29 2 27.3586 2 34.5925 2 213.5 2
31 2 27.3522 2 34.5941 2 212 2
33 2 27.3512 2 34.594 2 212.1 2
35 2 27.3297 2 34.5963 2 208.9 2
37 2 27.2674 2 34.6046 2 208.4 2
39 2 27.2086 2 34.6135 2 207.8 2
41 2 27.1143 2 34.6278 2 206.7 2
43 2 27.0656 2 34.6345 2 206.5 2
45 2 27.0625 2 34.6346 2 200.4 2
47 2 27.0558 2 34.6355 2 203 2
49 2 26.9995 2 34.6435 2 205.2 2
51 2 26.8839 2 34.6599 2 207.4 2
53 2 26.7557 2 34.6719 2 209.1 2
55 2 26.6049 2 34.6923 2 209.1 2
57 2 26.5666 2 34.6962 2 208.4 2
59 2 26.5567 2 34.697 2 207.3 2
61 2 26.553 2 34.6971 2 206.3 2
63 2 26.5533 2 34.6974 2 207.5 2
65 2 26.4873 2 34.7075 2 207 2
67 2 26.4068 2 34.7161 2 207.1 2
69 2 26.304 2 34.734 2 205 2
71 2 26.2881 2 34.7385 2 204.2 2
73 2 26.284 2 34.7394 2 203.2 2
75 2 26.2623 2 34.7408 2 203.6 2
77 2 26.1687 2 34.7512 2 202 2
79 2 26.0862 2 34.7603 2 201.4 2
81 2 26.05 2 34.7665 2 203.2 2
83 2 26.0105 2 34.7723 2 200.1 2
85 2 25.9077 2 34.788 2 201.6 2
87 2 25.8339 2 34.8026 2 197.7 2
89 2 25.7995 2 34.8109 2 196.1 2
91 2 25.757 2 34.8256 2 194.8 2
93 2 25.7447 2 34.8342 2 191.7 2
95 2 25.5141 2 34.8794 2 191.6 2
97 2 25.2783 2 34.9168 2 189.2 2
99 2 25.1162 2 34.9415 2 187.1 2


Tabel 2.
Data Argo dari posisi float dan waktu yang tercantum pada kepala data, diunduh dari DAC Coriolis.



*FI35200798645 CO_1900616_20070713_105043 XXXX UNKNOWN
25/06/2007 05/07/2007 ATLANTIC OCEAN
35 IFREMER
UNKNOWN Project=
Regional Archiving= FI Availability=P
Data Type=H13 n= 2 QC=Y
COMMENT
WMO PLATFORM CODE : 1900616
PLATFORM NAME : APEX Profiling Float
*FI3520079864500009 Data Type=H13
*DATE=25062007 TIME=0514 LAT=N44 41.04 LON=W003 53.04 DEPTH= QC=1119
*NB PARAMETERS=03 RECORD LINES=00073
*PRES SEA PRESSURE sea surface=0 (decibar=10000 pascals) def.=-99.9
*TEMP SEA TEMPERATURE (Celsius degree) def.=99.999
*PSAL PRACTICAL SALINITY (P.S.U.) def.=99.999
*GLOBAL PROFILE QUALITY FLAG=1 GLOBAL PARAMETERS QC FLAGS=111
*DC HISTORY=846 Profiling Float, APEX, SBE conductivity sensor
*60 Profiling Float, Argos communications,sampling on up transit
*DM HISTORY=Coriolis station id : 4499507
*Station number : 00009
*COMMENT
*
*SURFACE SAMPLES=
*
*PRES TEMP PSAL
4.6 17.880 35.316 111
9.6 17.879 35.316 111
14.6 17.576 35.336 111
19.5 17.536 35.344 111
24.8 17.091 35.480 111
29.6 16.788 35.584 111
34.4 15.925 35.584 111
39.6 15.498 35.614 111
44.3 15.445 35.615 111
49.5 15.186 35.625 111
54.3 14.782 35.607 111
59.2 14.615 35.594 111
64.3 14.291 35.588 111
69.5 13.872 35.616 111
74.6 13.652 35.630 111
79.7 13.442 35.642 111
84.3 13.116 35.663 111
89.5 12.913 35.673 111
94.4 12.818 35.677 111
99.2 12.753 35.679 111
109.2 12.684 35.681 111
119.5 12.626 35.682 111
128.9 12.599 35.681 111
139.2 12.544 35.680 111
149.1 12.493 35.679 111
159.0 12.454 35.678 111
169.2 12.415 35.677 111
179.1 12.375 35.675 111
189.4 12.298 35.672 111
199.6 12.235 35.669 111
209.1 12.143 35.663 111
219.5 12.071 35.659 111
229.3 11.993 35.655 111
239.5 11.900 35.650 111
249.2 11.847 35.647 111
259.5 11.780 35.644 111
269.3 11.737 35.641 111
279.1 11.696 35.638 111
289.2 11.645 35.635 111
299.1 11.626 35.633 111
309.4 11.587 35.630 111
318.9 11.572 35.628 111
329.1 11.553 35.627 111
339.2 11.515 35.624 111
349.4 11.494 35.622 111
359.5 11.463 35.619 111
369.3 11.434 35.618 111
379.2 11.428 35.617 111
389.5 11.406 35.616 111
399.4 -0.128 35.614 144
459.2 11.171 35.605 111
469.4 11.133 35.604 111
479.1 11.094 35.604 111
489.1 11.078 35.605 111
499.3 11.054 35.606 111
509.1 11.026 35.603 111
519.2 11.001 35.607 111
529.3 10.978 35.608 111
538.8 10.947 35.609 111
549.0 10.897 35.612 111
559.3 10.868 35.616 111
569.5 10.826 35.620 111
579.0 10.797 35.624 111
589.3 10.781 35.626 111
598.9 10.758 35.629 111
609.2 10.732 35.632 111
619.1 10.715 35.635 111
629.1 10.697 35.638 111
639.3 10.669 35.644 111
648.7 10.619 35.657 111
659.1 10.580 35.670 111
669.0 10.551 35.679 111
675.3 10.542 35.683 111
-99.9 99.999 99.999 999
*FI3520079864500019 Data Type=H13
*DATE=05072007 TIME=0318 LAT=N44 48.84 LON=W003 29.70 DEPTH= QC=1119
*NB PARAMETERS=03 RECORD LINES=00077
*PRES SEA PRESSURE sea surface=0 (decibar=10000 pascals) def.=-999.9
*TEMP SEA TEMPERATURE (Celsius degree) def.=99.999
*PSAL PRACTICAL SALINITY (P.S.U.) def.=99.999
*GLOBAL PROFILE QUALITY FLAG=1 GLOBAL PARAMETERS QC FLAGS=111
*DC HISTORY=846 Profiling Float, APEX, SBE conductivity sensor
*60 Profiling Float, Argos communications,sampling on up transit
*DM HISTORY=Coriolis station id : 4535114
*Station number : 00019
*COMMENT
*
*SURFACE SAMPLES=
*
*PRES TEMP PSAL
4.2 18.117 35.328 111
9.3 18.116 35.328 111
14.7 18.117 35.328 111
19.4 18.118 35.327 111
24.6 18.115 35.322 111
29.9 16.908 35.367 111
34.6 15.790 35.493 111
39.3 15.452 35.569 111
44.2 15.008 35.597 111
49.3 14.636 35.613 111
54.0 14.202 35.638 111
59.2 13.776 35.661 111
63.9 13.529 35.671 111

>>dipotong disini


Karena urutan posisi stasiun pengamatan mengikuti jalur pelayaran pada data CTD,
dengan mudah bisa digambarkan berbagai distribusi properti air laut menegak (berdasar
kedalaman) dan menyamping (berdasar lintang bujur) mengikuti garis tersebut. Pada
data Argo, jika anda berniat mengolah untuk keperluan ruang skala kecil, maka tinggal
menentukan satu atau beberapa titik koordinat float mana yang diinginkan. Tetapi jika
untuk keperluan ruang skala lebih besar, mis. Untuk seluruh lautan Pasifik,maka butuh penanganan lebih lanjut dengan memasukkan titik-titik koordinat float ini dalam grid
berdasar lintang bujur.

Pemanfaatan

Karena beberapa hal di atas, penanganan awal untuk data Argo seringkali jadi lebih runyam dibanding
data CTD. Katakanlah jika Anda bekerja dengan matlab atau fortran, harus membuat skrip lagi untuk
menyederhanakan bentuk file-nya sehingga memudahkan proses penghitung-olahan data ini. Untuk
adik-adik mahasiswa S1 yang (mungkin) masih terbiasa menggunakan perangkat lunak Ocean Data
View, tidak disarankan untuk mengubah format data Argo ke format ODV secara manual, karena sangat
menyita waktu.

Namun demikian, karena beberapa keunggulan yang telah disebutkan sebelumnya, data Argo juga
sangat berharga untuk dimanfaatkan. Untuk kepentingan ilmiah, ratusan temuan dalam makalah di
berbagai jurnal internasional telah dihasilkan dari ilmuwan yang menggunakan data Argo. Bahasannya
juga sangat variatif, mulai dari skala ruang kecil yg hanya menggunakan data Argo dari satu float seperti
yang dilakukan Iwasaka et al, 2006, sampai dengan skala ruang yang sangat besar, memetakan keadaan
lautan dan pengaruhnya terhadap iklim secara regional maupun global yang menggunakan ~100.000 profil
data Argo dari seluruh penjuru lautan seperti yang dilakukan Johnson, 2006.

Karena sifatnya yang global dan dapat diakses siapa saja, juga memudahkan untuk kepentingan
pendidikan. Di daerah kepulauan Pasifik telah bermula sebuah proyek yang menggunakan Argo untuk
mengenalkan secara dini dan sederhana bagi siswa sekolah dasar dan menengah mengenai bagaimana
lautan, cuaca dan iklim saling berinteraksi.Untuk kepentingan operasional, data Argo telah dimanfaatkan
beberapa negara maju untuk perkiraaan lautan, iklim dan lingkungan, termasuk untuk sistem peringatan
dini terhadap perubahannya.


*disarikan dari berbagai situs resmi Argo dan pengalaman pribadi.


Daftar bacaan

Iwasaka, Naoto. F. Kobayashi. Y. Kinoshita. Y. Ohno. Seasonal Variations of the Upper Ocean in
the Western North Pacific Observed by an Argo float. Journal of Oceanography, vol. 62, pp.481-492. 2006.

Johnson, Gregory C. Upper Ocean Thermohaline Structure and Evolution. USClivar workshop
presentation, May 2006.

Russ E. Davis, Walter Zenk. Subsurface Lagrangian Observations during the 1990s. Academic Press,
International Geophysics Series, vol. 77. pp. 123-139.