Analisis Frekuensi Curah Hujan Kecamatan Nusawungu Menggunakan Metode Gumbel Dan Peramalan Menggunakan Exponential Smoothing

Analysis of Rainfall Frequency in Nusawungu District Using the Gumbel Method and Forecasting Using Exponential Smoothing

Abstract

ABSTRAK

Nusawungu adalah salah satu Kecamatan di Kabupaten Cilacap, Jawa Tengah. Kecamatan ini berjarak 46 km dari ibu kota Kabupaten Cilacap, Sebagian besar mata pencaharian masyarakat di Kecamatan Nusawungu adalah di sektor pertanian dengan produksi utama adalah padi dan palawija. Mengetahui tentang sifat dan karakteristik hujan dapat menjadi salah satu informasi yang paling penting dalam menanggapi kondisi iklim di berbagai industri masyarakat, terutama pertanian. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan analisis curah hujan di Kecamatan Nusawungu dengan fokus pada dua aspek utama analisis frekuensi curah hujan menggunakan metode Gumble dan peramalan curah hujan dengan metode Exponential Smoothing. Data curah hujan maksimum harian selama 20 tahun diperoleh dari Google Earth Engine dengan satelit CHIRPS di kecamatan Nusawungu dan dianalisis dengan uji kecocokan distribusi Smirnov-Kolmogorof dan metode distribusi Hujan Jam-Jaman untuk memperkirakan frekuensi dan intensitas curah hujan pada periode ulang 2, 5, 10, 25, 50, dan 100. Hasil penelitian menunjukkan distribusi Hujan Jam-Jaman cocok untuk menganalisis frekuensi curah hujan di kecamatan Nusawungu dan intensitas curah hujan tertinggi terjadi pada tahun ke-100 rencana dengan nilai 21,0921mm/jam. Analisis deret waktu musiman dengan metode Gumble dan Exponential Smoothing digunakan untuk meramalkan curah hujan bulanan pada bulan berikutnya. Uji error menggunakan Mean Absolute Percentage Error (MAPE) menunjukkan bahwa model peramalan menunjukan relatif baik akurasinya. Dalam konteks analisis frekuensi curah hujan, kami mengumpulkan data curah hujan historis dan menerapkan distribusi Gumble untuk memahami dengan akurat pola frekuensi curah hujan di wilayah tersebut. Hasilnya menunjukkan bahwa analisis intensitas curah hujan mencapai 70,74 hujan per jam pada nilai tertentu. Di sisi lain, kami menggunakan metode Exponential Smoothing pada data deret waktu curah hujan bulanan untuk memprediksi curah hujan masa depan di Kecamatan Nusawungu. Ini memungkinkan untuk mengembangkan model peramalan yang dapat digunakan untuk mengantisipasi kondisi cuaca dimasa mendatang. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan landasan yang kuat untuk merumuskan strategi pencegahan banjir yang efektif berdasarkan prediksi curah hujan yang akurat. Upaya pencegahan banjir ini termasuk perencanaan infrastruktur drainase dan pengelolaan air yang lebih baik. Dengan demikian, penelitian ini memiliki tujuan utama untuk meningkatkan pemahaman dan tindakan mitigasi dalam menghadapi tantangan banjir di Kecamatan Nusawungu.

ABSTRACT

Nusawungu is one of the sub-districts in Cilacap Regency, Central Java. This subdistrict is 46 km from the capital city of Cilacap Regency. Most of the livelihoods in the people of Nusawungu Subdistrict are in the agricultural sector with the main production being rice and secondary crops. Knowing about the nature and characteristics of rain can be one of the most important pieces of information in responding to climate conditions in various social industries, especially agriculture. This research aims to conduct rainfall analysis in Nusawungu District with a focus on two main aspects of rainfall frequency analysis using the Gumble method and rainfall forecasting using the Exponential Smoothing method. Daily maximum rainfall data for 20 years was obtained from Google Earth Engine with the CHIRPS satellite in Nusawungu sub-district and analyzed using the Smirnov-Kolmogorof distribution goodness-of-fit test and the Hourly Rain distribution method to record the frequency and intensity of rainfall at return periods 2, 5, 10 , 25, 50, and 100. The research results show that the hourly rainfall distribution is suitable for analyzing rainfall frequency in Nusawungu sub-district and the highest rainfall intensity occurred in the 100th year of the plan with a value of 21.0921mm/hour. Analysis of seasonal timing using the Gumble and Exponential Smoothing methods is used to estimate monthly rainfall in the following month. The error test using Mean Absolute Percentage Error (MAPE) shows that the forecasting model shows relatively good accuracy. In the context of rainfall frequency analysis, we collect historical rainfall data and apply the Gumble distribution to accurately understand the rainfall frequency pattern in the region. The results show that the rainfall intensity analysis reaches 70.74 rain per hour at a certain value. On the other hand, we use the Exponential Smoothing method on monthly rainfall time series data to predict future rainfall in Nusawungu District. This makes it possible to develop forecasting models that can be used to anticipate future weather conditions. It is hoped that the results of this research will provide a strong basis for designing effective flood prevention strategies based on accurate rainfall predictions. These flood prevention efforts include drainage infrastructure planning and better water management. Therefore, this research has the main objective of increasing understanding and mitigation actions in facing flood challenges in Nusawungu District.