PRAKTIKUM KLIMATOLOGI STASIUN KLIMATOLOGI
HENDRICUS IRFANSYAH 05021281320014
PROGAM STUDI TEKNIK PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA INDRALAYA 2014
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Stasiun meteorologi pertanian adalah suatu tempat yang mengadakan pengamatan secara terus – menerus mengenai keadaan fisik dan lingkungan (atmosfer) serta pengamatan tentang keadaan biologi dari tanaman dan objek pertanian lannya. Dalam persetujuan internasional, suatu stasiun meteorologi paling sedikit mengamati keadaan iklim selama 10 tahun berturut – turut hingga akan mendapatkan gambaran umum tentang rerata keadaan iklimnya, batas – batas ekstrim dan juga pola siklusnya. Koordinasi secara luas mengenai pengumpulan dan pengelolaan data meteorologi dilakukan oleh World Meteorology Organization (WMO) yang berkedudukan di Geneva. Sedangkan untuk Indonesia koordinasi dilakukan oleh Badan
Meteorologi,
Klimatologi
dan
Geofisika
(BMKG)
dibawah
Dinas
Perhubungan (Dishub) yang berkedudukan di Jakarta. Peralatan yang digunakan dalam pengamatan cuaca sangat banyak jumlah dan jenisnya. Peralatan – peralatan tersebut terdiri atas alat pengukur curah hujan, pengukur kelembaban nisbi udara, pengukur suhu udara, pengukur suhu, dan kelembaban nisbi udara, pengukur suhu tanah, pengukur suhu air, pengukur panjang penyinaran matahari,
pengukur kecepatan
angin,
dan pengukur
evaporasi.
Data anasir cuaca dan tempat-tempat berlainan baru dapat dibandingkan melalui cara pengukuran dan tingkat ketelitian sera ketepatan yang sama. Keseragaman yang dibutuhkan untuk pertukaran data cuaca secara internasional adalah : a. Waktu pengamatan b. Satuan anasir cuaca c. Ketelitian dan ketepatan alat d. Penentuan letak stasiun
B. Tujuan
Tujuan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui cara kerja dan cara menggunakan peralatan mengukur iklim dan cuaca 2. Mengetahui cara mengamati iklim dan cuaca 3. Mengetahui tata letak dan pemasangan peralatan iklim dan cuaca
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Secara luas meteorologi didefinisikan sebagai ilmu yang mempelajari atmosfer yang menyangkut keadaan fisis dan dinamisnya serta interaksinya dengan permukaan bumi di bawahnya. Dalam pelaksanaan pengamatannya menggunakan hukum dan teknik matematik. Pengamatan cuaca atau pengukuran unsur cuaca dilakukan pada lokasi yang dinamakan stasiun cuaca atau yang lebih dikenal dengan stasiun meteorologi. Maksud dari stasiun meteorologi ini ialah menghasilkan serempak data meteorologis dan data biologis dan atau data-data yang lain yang dapat menyumbangkan hubungan antara cuaca dan pertumbuhan atau hidup tanaman dan hewan. Lokasi stasiun ini harus dapat mewakili keadaan pertanian dan keadaan alami daerah tempat stasiun itu berada. Informasi meteorogis yang secara rutin diamati antara lain ialah keadaan lapisan atmosfer yang paling bawah, suhu dan kelengasan tanah pada berbagai kedalaman, curah hujan, dan curahan lainnya, durasi penyinaran dan reaksi matahari (Prawirowardoyo, 1996). Dalam bidang pertanian, menurut Wisnubroto (1999) ilmu prakiraan penentuan
kondisi
pengembangan
iklim
tanaman.
atmosfer Iklim
ini
adalah
mempengaruhi
untuk dunia
menentukan pertanian.
wilayah
Presipitasi,
evaporasi, suhu, angin, dan kelembaban nisbi udara adalah unsur iklim yang penting. Dalam dunia pertanian, air, udara, dan temperatur menjadi faktor yang penting. Kemampuan menyimpan air oleh tanah itu terbatas. Sebagian air meninggalkan tanah dengan cara transpirasi, evaporasi, dan drainase. Prakiraan cuaca baik harian maupun prakiraan musim, mempunyai arti penting dan banyak dimanfaatkan dalam bidang pertanian. Prakiraan cuaca 24 jam yang dilakukan oleh BMG, mempunyai arti dalam kegiatan harian misalnya untuk pelaksanaan pemupukan dan pemberantasan hama. Misalnya pemupukan dan penyemprotan hama perlu dilakukan pada pagi hari atau ditunda jika menurut prakiraan sore hari akan hujan lebat. Prakiraan permulaan musim hujan mempunyai arti penting dalam menentukan saat tanam di suatu wilayah. Jadi, bidang pertanian ini memanfaatkan informasi tentang cuaca dan iklim mulai dari perencanaan sampai dengan pelaksanaannya (Setiawan, 2003).
Pada proses pengamatan keadaan amosfer kita ini, digunakan beberapa alat. Sebelum ditemukan satelit meteorologi, satu-satunya cara untuk mendapatkan gambaran menyeluruh mengenai keadaan atmosfer adalah dengan memasukkan keadaan yang diamati pada stasiun cuaca di seluruh dunia ke dalam peta cuaca (Neiburger, 1982). Pada pengamatan keadaan atmosfer kita di stasiun cuaca atau stasiun meteorologi digunakan beberapa alat yang mempunyai sifat-sifat yang hampir sama dengan alat-alat ilmiah lainnya yang digunakan untuk penelitian di dalam laboratorium, misalnya bersifat peka dan teliti. Perbedaannya terletak pada penempatannya dan para pemakainya. Alat-alat laboratorium umumnya dipakai pada ruang tertutup, terlindung dari hujan dan debu-debu, angin dan lain sebagainya serta digunakan oleh observer. Dengan demikian sifat alat-alat meteorologi disesuaikan dengan tempat pemasangannya dan para petugas yang menggunakan (Anonim, 2008). Adapun alat-alat meteorologi yang ada di Stasiun Meteorologi Pertanian diantaranya alat pengukur curah hujan (Ombrometer tipe Observatorium dan Ombrograf), Alat pengukur kelembaban relatif udara (Psikometer Assman, Psikometer Sangkar, Higrograf, Higrometer, Sling Psikometer), alat pengukur suhu udara (Termometer Biasa, Termometer Maksimum, Termometer Minimum, dan Termometer Maximum-Minimum Six Bellani), alat pengukur suhu air (Termometer Maksimum-Minimum Permukaan Air), alat pengukur panjang penyinaran matahari (Solarimeter tipe Jordan, Solarimeter tipe Combell Stokes), alat pengukur suhu tanah (Termometer Permukaan Tanah, Termometer Selubung Kayu, Termometer Bengkok, Termometer Maksimum-Minimum tanah, Termometer Simons, Stick Termometer), alat pengukur intensitas penyinaran matahari (Aktinograf), alat pengukur evaporasi (Panci Evaporasi Kelas A, Piche Evaporimeter) dan alat pengukur kecepatan angin (Cup Anemometer, Hand Anemometer, Biram Anemometer) (Prawirowardoyo, 1996). Stasiun meteorologi mengadakan contoh penginderaan setiap 30 detik dan mengirimkan kutipan statistik (sebagai contoh, rata-rata dan maksimum). Untuk yang keras menyimpan modul-modul setiap 15 menit. Hal ini dapat menghasilkan kira-kira 20 nilai dari hasil rekaman untuk penyimpanan akhir disetiap interval
keluaran. Ukuran utama dibuat di stasiun meteorologi danau vida, pemakaian alat untuk temperatur udara, kelembaban relatif, temperatur tanah (Fontain, 2002). Hasil yang didapat setelah dilakukannya suatu pengamatan di stasiun cuaca atau stasiun meteorologi yakni data-data mengenai iklim. Di indonesia, berdasarkan ketersediaan data iklim yang ada di sistem database Balitklimat, hanya ada 166 dari 2.679 stasiun yang menangani data iklim. Umumnya hanya data curah hujan dan suhu udara, sehingga walaupun metode Penman merupakan yang terbaik, metode Blaney Criddle akan lebih banyak dipilih karena hanya memerlukan data suhu udara yang
relatif
mudah
didapatkan
(Runtunuwu
et.al.,
2008).
Model-model peramalan deret waktu umumnya cenderung tidak tajam dalam membahas aspek keterkaitan ruang. Sebaliknya pada model-model prediksi yang menggunakan analisis keterkaitan ruang antar stasiun atau analisis hubungan antar parameter umumnya diterapkan pada satu periode waktu tertentu dan mengabaikan keterkaitan deret waktu ( Pramudia et.al., 2008).
BAB III METODELOGI 1. Sangkar Cuaca
Didalam sangkar cuaca dipasang alat-alat seperti Thermometer bola kering, Thermometer bola basah, Thermometer maximum, Thermometer minimum, dan Evaporimeter jenis piche. pada stasiun meteorologi pertanian dan klimatologi dipasang Evaporometer jenis Keshner tersendiri. 1. Thermometer Bola Kering: tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. 2. Thermometer Bola Basah: tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. 3. Thermometer Maximum: Thermometer air raksa ini memiliki pipa kapiler kecil (pembuluh) didekat tempat/ tabung air raksanya, sehingga air raksa hanya bisa naik bila suhu udara meningkat, tapi tidak dapat turun kembali pada saat suhu udara mendingin. Untuk mengembalikan air raksa ketempat semula, thermometer ini harus dihentakan berkali-kali atau diarahkan dengan menggunakan magnet. 4. Thermometer Minimum: Thermometer minimum biasanya menggunakan alkohol untuk pendeteksi suhu udara yang terjadi. Hal ini dikarenakan alkohol memiliki titik beku lebih tinggi dibanding air raksa, sehingga cocok untuk pengukuran suhu minimum. Prinsip kerja thermometer minimum adalah dengan menggunakan sebuah penghalang (indeks) pada pipa alkohol, sehingga apabila suhu menurun akan menyebabkan indeks ikut tertarik kebawah, namun bila suhu meningkat maka indek akan tetap pada posisi dibawah. Selain itu peletakan thermometer harus miring sekitar 20-30 derajat, dengan posisi tabung alkohol berada di bawah. Hal ini juga dimaksudkan untuk mempertahankan agar indek tidak dapat naik kembali bila sudah berada diposisi bawah (suhu minimum).
Pemasangan alat-alat meteorologi didalam sangkar dimaksudkan agar hasil pengamatan dari tempat-tempat dan waktu yang berbeda dapat dibandingkan satu sama lain. Selain itu, alat-alat yang terdapat didalamnya terlindung dari radiasi matahari langsung, hujan dan debu. Sangkar Meteorologi dibuat dari kayu yang baik ( jati/ Ulin) sehingga tahan terhadap perubahan cuaca. Sangkar dicat putih supaya t idak banyak menyerap radiasi panas matahari. Sangkar dipasang dengan lantainya berada pada ketinggian 120 cm diatas tanah berumput pendek, sedangkan letaknya paling dekat dua kali (sebaiknya empat kali) tinggi benda yang berada di sekitarnya. Sangkar harus dipasang kuat, berpondasi beton, sehingga tidak dapat bergerak atau bergoyang jika angin kencang. selain itu agar angkar tidak mudah di makan rayap. Sangkar mempunyai dua buah pintu dan dua jendela yang berlubanglubang/kisi. Lubang/kisi ini memungkinkan adanya aliran udara. Temperatur dan kelembaban udara didalam sangkar mendekati/hampir sama dengan temperatur dan kelembaban udara diluar. Sangkar
dipasang
dengan
pintu
membuka/menghadap
Utara-Selatan,
sehingga alat-alat yang terdapat didalamnya tidak terkena radiasi matahari langsung sepanjang tahun. jika matahari berada pada belahan bumi selatan pintu sebelah utara yang dibuka untuk observasi atau sebaliknya. 2. Pengukur Sinar Matahari jenis CAMPBLE STOKES
Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias. Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan agar alat tersebut dapat dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang
konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan tepat mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus, maka jejak dipiaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian bagian terbakar yang terputus-putus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari. Panjang pias yang terbakar dinyatakan dalam jam. Alat dipasang di tempat terbuka, tak ada halangan ke arah Timur matahari terbit dan ke barat matahari terbenam. Kemiringan sumbu bola lensa disesuaikan dengan letak lintang setempat. Posisi alat tak berubah sepanjang waktu hanya pemakaian pias dapat diganti-ganti setiap hari. Ada 3 tipe pias yang digunakan pada alat yang sama. 3. Anemometer
Angin merupakan pergerakan udara yang disebabkan karena adanya perbedaan tekanan udara di suatu tempat dengan tempat lain. Dengan adanya pergerakan udara di atmosfer ini maka terjadilah distribusi partikel-partikel di udara, baik partikel kering (debu, asap, dsb) maupun partikel basah seperti uap air. Pengukuran angin permukaan merupakan pengukuran arah dan kecepatan angin yang terjadi dipermukaan bumi dengan ketinggian antara 0.5 sampai 10 meter. Pergerakan
udara
atau
angin
umumnya
diukur
dengan
alat cup
counter anemometer , yang didalamnya terdapat dua sensor, yaitu: cup – propeller sensor untuk kecepatan angin dan vane/ weather cock sensor untuk arah angin. Untuk pengamatan angin permukaan, Anemometer dipasang dengan ketinggian 10 meter dan berada di tempat terbuka yang memiliki jarak dari penghalang sejauh 10 kali dari tinggi penghalang (pohon, gedung atau sesuatu yang menjulang tinggi). Tiang anemometer dipasang menggunakan 3 buah labrang/ kawat penahan tiang, dimana salah satu kawat/labrang berada pada arah utara dari tiang anemometer dan antar labrang membentuk sudut 120 0. Pemasangan penangkal petir pada tiang anemometer merupakan faktor terpenting terutama untuk daerah rawan petir. Hal ini
mengingat tiang anemometer memiliki ketinggian 10 meter dengan ujung-ujung runcing yang membuatnya rawan terhadap sambaran petir. 4. Alat Penakar Hujan
a.
Alat penakar jenis Hellman
Penakar hujan jenis Hellman termasuk penakar hujan yang dapat mencatat sendiri. Jika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung. Air ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat (naik keatas). Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakkannya selalu mengikuti tangkai pelampung. Gerakkan pena dicatat pada pias yang ditakkan/ digulung pada silinder jam yang dapat berputar dengan bantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas pada pias. Setelah air mencapai atau melewati puncak lengkungan selang gelas, air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus vertikal. Dengan demikian jumlah curah hujan dapat dhitung/ ditentukan dengan menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias. b.
Alat penakar jenis Obs
Penakar hujan ini termasuk jenis penakar hujan non-recording atau tidak dapat mencatat sendiri. Bentuknya sederhana, terdiri dari :
Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat.
Bak tempat penampungan air hujan.
Kaki yang berbentuk tabung silinder.
Gelas penakar hujan.
Jumlah air hujan yang tertampung diukur dengan gelas ukur yang telah dikonversi dalam satuan tinggi atau gelas ukur yang kemudian dibagi sepuluh karena luas penampangnya adalah 100 cm sehingga dihasilkan satuan mm. Pengamatan
dilakukan sekali dalam 24 jam yaitu pada pagi hari. Hujan yang diukur pada pagi hari adalah hujan kemarin bukan hari ini. 5. Panci Evaporasi
Penguapan ialah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini dapat terjadi pada setiap permukaan benda pada temperatur diatas 0 0K. Faktor-faktor yang mempengaruhi penguapan ialah temperatur benda dan udara, kecepatan angin, kelembaban udara, intensitas radiasi matahari dan tekanan udara, jenis permukaan benda serta unsur-unsur yang terkandung didalamnya. Dalam meteorologi dikenal dua istilah untuk penguapan yaitu evaporasi dan evapotranspirasi. Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yang sebenarnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan lain-lainnya. Pengukuran
evaporasi
dengan
menggunakan
evaporimeter
memerlukan
perlengkapan sebagai berikut : 1. Panci Bundar Besar 2. Hook Gauge yaitu suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci. Hook Gauge mempunyai bermacam-macam bentuk, sehingga cara pembacaannya berlainan. 3. Still Well ialah bejana terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki. 4. Thermometer air dan thermometer maximum/ minimum 5. Cup Counter Anemometer 6. Pondasi/ Alas 7. Penakar hujan biasa
BAB IV PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini akan membahas tentang pengenalan stasiun klimatologi dan peralatannya. Alat-alat ini digunakan dalam menentukan iklim di suatu tempat dan juga digunakan dalam bidang pertanian. Peralatan yang terdapat di stasiun klimatologi antara lain: sangkar cuaca, pengukur sinar matahari jenis Campble Stokes, anemometer, alat penakar hujan dan panci evaporasi. Didalam sangkar cuaca dipasang alat-alat seperti Thermometer bola kering, Thermometer bola basah, Thermometer maximum, Thermometer minimum, dan Evaporimeter jenis piche. Pada alat pengukur sinar atau radiasi sinar matahari jenis campble stokes lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias. Untuk alat anemometer pengamatan angin permukaan, Anemometer dipasang dengan ketinggian 10 meter dan berada di tempat terbuka yang memiliki jarak dari penghalang sejauh 10 kali dari tinggi penghalang (pohon, gedung atau sesuatu yang menjulang tinggi). Tiang anemometer dipasang menggunakan 3 buah labrang/ kawat penahan tiang, dimana salah satu kawat/labrang berada pada arah utara dari tiang anemometer dan antar labrang membentuk sudut 120 0. Pemasangan penangkal petir pada tiang anemometer merupakan faktor terpenting terutama untuk daerah rawan petir. Hal ini mengingat tiang anemometer memiliki ketinggian 10 meter dengan ujung-ujung runcing yang membuatnya rawan terhadap sambaran petir. Pada alat penakar hujan terdapat dua jenis, yaitu jenis Hellman dan jenis Obs. Penakar hujan jenis Hellman termasuk penakar hujan yang dapat mencatat sendiri. Jika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung. Air ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat (naik keatas). Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakkannya selalu
mengikuti tangkai pelampung. Gerakkan pena dicatat pada pias yang ditakkan/ digulung pada silinder jam yang dapat berputar dengan bantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas pada pias. Setelah air mencapai atau melewati puncak lengkungan selang gelas, air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus vertikal. Penakar hujan jenis Obs ini termasuk jenis penakar hujan non-recording atau tidak dapat mencatat sendiri. Bentuknya sederhana, terdiri dari : Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat. Bak tempat penampungan air hujan. Kaki yang berbentuk tabung silinder. Gelas penakar hujan. Jumlah air hujan yang tertampung diukur dengan gelas ukur yang telah dikonversi dalam satuan tinggi atau gelas ukur yang kemudian dibagi sepuluh karena luas penampangnya adalah 100 cm sehingga dihasilkan satuan mm. Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam yaitu pada pagi hari. Hujan yang diukur pada pagi hari adalah hujan kemarin bukan hari ini.
Untuk mengukur penguapan air digunakanlah alat yang dinamakan Panci Evaporasi dengan prinsip kerja pengukuran selisih tinggi permukaan air. Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yang sebenarnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan lain-lainnya.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Alat-alat ini mempunyai peranan penting dan banyak kegunaan dibidang pertanian. 2. Alat-alat ini digunakan untuk megukur iklim suatu tempat. 3. Alat-alat tersebut terdiri dari peralatan manual dan peralatan sistem Automatic weather Station (AWS). 4. Alat-alat ini mempunyai fungsinya masing-masing dan prinsip kerja yang berbeda-beda. 5. Tingkat ketelitian alat dengan sistem AWS lebih tinggi dibandingkan dengan peralatan manual. B. Saran
a. Dalam melakukan pengamatan lapangan dengan menggunakan alat-alat
pengamatan,
di
harapkan
haruslah
berhati-hati
menggunakan alat karena harga dari alat-alat yang begitu mahal. b. Melakukan pegamatan haruslah dengan teliti supaya mendapatkan hasil yang memuaskan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim 1. 2011. Pengenalan Alat-Alat. (http://smarttien.blogspot.com/2011/03/pengenalan-alat-alatmeteorologi.html). Diakses tanggal 02 maret 2014 Anonim 2. 2011. Alat-alat Klimatologi (http://katahatimutiara.wordpress.com/2011/11/21/alat-alat-klimatologi/) Diakses tanggal 02 maret 2014 Neiburger, M. 1982. Understanding our Atmospheric Environment. Freeman Company, New York and Oxford. Pramudia, A., Y. Koesmaryono, I. Las, T. June, I W. Astika, dan E. Runtunuwu. 2008. Penyusunan model prediksi curah hujan dengan teknik analisis jaringan syaraf (neural network analysis) di sentra produksi padi di Jawa Barat dan Banten. Jurnal Tanah dan Iklim
Prawiroardoyo, S. 1996. Meteorologi. Institut Teknologi Bandung, Bandung. Runtunuwu, E., Syahbuddin, H., dan A. Pramudia. 2008. Validasi model pendugaan evapotranspirasi : upaya melengkapi sistem database iklim nasional. Jurnal Tanah dan Iklim.
