LAPORAN PRAKTIKUM KLIMATOLOGI PENGENALAN ALAT-ALAT PENGUKUR CUACA
OLEH : KELOMPOK 1 1. ARIE WIRAWAN
(D1D012001) (D1D012001)
2. AGUSTINA R SIMARMATA
(D1D012017) (D1D012017)
3. MUHAMMAD ILYAS BAHRI R.
(D1D012029) (D1D012029)
4. TRI AGUNG SAPUTRA
(D1D012045) (D1D012045)
5. IRA NATASYA CAROLINE H
(D1D012047) (D1D012047)
PROGRAM STUDI
: KEHUTANAN
DOSEN PENGAMPU :
Ir. Heri Junedi, M.Sc Yulfita farni, SP., M.Si
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JAMBI 2013
BAB I
PENDAHULUAN 1.1 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
1.2 Tujuan Praktikum 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 iklim atmosfer ini adalah untuk menentukan wilayah pengembangan tanaman. Iklim mempengaruhi dunia pertanian. 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 sifatsifat 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 alatalat 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 METODOLOGI PRAKTIKUM 3.1 Waktu dan Tempat Praktikum mengenai pengenalan alat-alat pengukur cuaca ini dilakukan di stasiun klimatologi Universitas Jambi, Mendalo Darat, Kabupaten Muaro Jambi. Praktikum ini dilaksanakan pada hari Rabu, tanggal 10 April 2013, dimulai pada pukul 10.00 WIB sampai dengan pukul 11.40 WIB.
3.2 Alat dan Bahan Adapun alat-alat yang digunakan pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut :
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Termometer Tanah Psikometer Standart Termometer Higrometer Termohigrograf Psikometer tipe sling Anemometer Termometer maximum & minimum
3.3 Prosedur Praktikum 1. Mendengarkan dosen menjelaskan alat-alat pengukur cuaca 2. Memperhatikan alat-alat pengukur cuaca yang tersedia 3. Mencatat cara kerja dari masing-masing alat ukur cuaca 4. Mengambil gambar masing-masing alat pengukur cuaca
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pembahasan A. TERMOMETER TANAH (SOIL THERMOMETER)
Termometer tanah adalah sebuah termometer yang khusus dirancang untuk mengukur suhu tanah. Alat ini berguna pada perencanaan penanaman dan juga digunakan oleh para ilmuwan iklim, petani, dan ilmuwan tanah. Suhu tanah dapat memberikan banyak informasi yang bermanfaat, terutama pemetaan dari waktu ke waktu. Ciri-ciri dari termometer tanah adalah pada bagian skala dilengkungkan, namun ada juga yang tidak dilengkungkan. Hal ini dibuat untuk memudahkan dalam pembacaan termometer dan menghindari kesalahan paralaks. Prinsip kerja termometer tanah hampir sama dengan termometer biasa, hanya bentuk dan panjangnya berbeda. Pengukuran suhu tanah lebih teliti daripada suhu udara. Perubahannya lambat sesuai dengan sifat kerapatan tanah yang lebih besar daripada udara. Pengamatan suhu tanah umumnya dilakukan pada kedalaman 5, 10, 20, 50, dan 100 cm. Pengukuran suhu tanah dilakukan pada tanah yang tertutup oleh rumput maupun tanah yang terbuka. Pengukuran biasanya dilakukan dalam areal stasiun pengamatan. Area ini dijaga agar tanah disekitarnya tidak terganggu, tidak ternaungi maupun tergenang air. Sampai kedalaman 20 cm digunakan termometer air raksa dalam tabung gelas dengan bola ditempatkan pada kedalaman yang diinginkan. Seperti pada gambar di atas termometer merk casella telah banyak digunakan pada pengamatan meteorologi. Masing-masing termometer dipasang pada enamel hitam dengan dukungan baja ringan membentuk sudut 30˚ yang memudahkan pembacaan skala.
B. PSIKROMETER STANDAR
Alat pengukur kelembapan udara terdiri dari dua termometer bola basah dan bola kering. Pembasah termometer bola basah harus dijaga agar jangan sampai kotor. Gantilah kain pembasah bila kotor atau daya airnya telah berkurang. Dua minggu atau sebulan sekali perlu diganti, tergantung cepatnya kotor. Musim kemarau pembasah cepat sekali kotor oleh debu. Air pembasah harus bersih dan jernih. Pakailah air bebas ion atau aquades. Air banyak mengandung mineral akan mengakibatkan terjadinya endapan garam pada termometer bola basah dan mengganggu pengukuran. Waktu pembacaan terlebih dahulu bacalah termometer bola kering kemudian termometer bola basah. Suhu udara yang ditunjukkan termometer bola kering lebih mudah berubah daripada termometer bola basah. Semua alat pengukur kelembapan udara ditaruh dalam sangkar cuaca terlindung dari radiasi surya langsung atau radiasi bumi serta hujan.
C. THERMOMETER-HIGROMETER DOSTMANN HAAR-SYNTH
ANALOG
RUANGAN
TFA
Thermometer-Higrometer Analog Ruangan TFA Dostmann HaarSynth,adalah alat hygrometer, alat pengukur kelembaban udara untuk dalam ruangan (indoor) maupun di luar ruangan (outdoor), ditambah fungsi termometer untuk mengukur suhu udara lingkungan. Thermometer Hygrometer sangat berguna untuk memonitor kelembaban udara dalam laboratorium, ruangan IT komputer server, dalam bidang peternakan maupun perkebunan. Fitur:
- Range Pengukuran Suhu: -10C …. +50C - Range Pengukuran Kelembaban Udara (Humidity): 0% ….. 100%
- Diameter 100mm - Hair Synthetic
D. TERMOHIGROGRAF
Menggunakan prinsip denga sensor rambut untuk mengukur kelembapan udara dan menggunakan bimetal untuk sensor suhu udara. Kedua sensor dihubungkan secara mekanis ke jarum penunjuk yang merupakan pena penulis diatas kertas pias yang berputar menurut waktu. Alat dapat mencatat suhu dan kelembapan setiap waktu secara otomatis pada pias. Melalui suatu koreksi dengan psikometer kelembapan udara dari saat tertentu.
E. PSYKOMETER TIPE SLING Sling psikrometer merupakan alat ukur parameter suhu bola basah dan suhu bola kering, yang digunakan pada kecepatan udara antara 2 dan 5 m/s. Menurut Smith (2008), Sling psikrometer memiliki tingkat akurasi yang cukup tinggi.
1. Proses pemanasan Pada proses pemanasan, terjadi peningkatan suhu bola kering, suhu bola basah, entalpi, dan volume spesifik dari udara lembab, sedangkan pada kelembaban relatif terjadi penurunan. Perubahan tidak terjadi pada kelembaban mutlak, suhu titik embun, dan tekanan uap parsial. 2. Proses pendinginan Pada proses pendinginan, terjadi penurunan suhu bola kering, suhu bola basah, dan volume spesifik, sedangkan pada kelembaban relatif terjadi peningkatan. Perubahan tidak terjadi pada kelembaban mutlak, suhu titik embun, dan tekanan uap parsial. 3. Proses pemanasan dengan humidifikasi Pada proses pemanasan dengan humidifikasi terjadi peningkatan parameter entalpi, kelembaban mutlak, tekanan uap, suhu bola kering, suhu bola basah, suhu titik embun dan volume spesifik, sedangkan pada parameter kelembaban relatif umumnya mengalami penurunan. 4. Proses pendinginan dengan dehumidifikasi Pada proses pendinginan dengan dehumidifikasi terjadi penurunan suhu bola kering, suhu bola basah, suhu titik embun, entalpi dan volume spesifik. 5. Proses pencampuran Pada proses pencampuran, hampir semua sifat termodinamika udara mengalami perubahan, baik peningkatan maupun penurunan. 6. Proses pendinginan evaporatif Pada proses pendinginan evaporatif terjadi penurunan suhu bola kering, sedangkan pada suhu titik embun dan kelembaban mutlak terjadi peningkatan. Perubahan tidak terjadi pada entalpi dan suhu bola basah. 7. Proses pengeringan. Pada proses pengeringan, perubahan karakteristik sifat-sifat termodinamika udara serupa dengan proses pendinginan evaporatif.
F. ANENOMETER
Sensornya terdiri dari tiga atau empat buah mangkok yang dipasang pada jari-jari yang berpusat pada suatu sumbu vertikal atau semua mangkok tersebut terpasang pada poros vertikal. Seluruh mangkok menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Kecepatan putar dari rotor tergantung kepada kecepatan tiupan angin. Melalui suatu sistem mekanik roda gigi, perputaran rotor mengatur sistem akumulasi angka penunjuk jarak tiupan angin. Anemometer tipe “cup counter” hanya dapat mengukur rata-rata kecepatan angin selama suatu periode pengamatan. Dengan alat ini penambahan nilai yang dapat dibaca dari satu pengamatan ke pengamatan berikutnya, menyatakan akumulasi jarak tempuh angin selama waktu dari kedua pengamatan tersebut, sehingga kecepatan anginnya adalah sama dengan akumulasi jarak tempuh tersebut dibagi lama selang waktu pengamatannya. Untuk pengamatan angin permukaan, Anemometer dipasang dengan ketinggian 1.5 meter dan 25 cm 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 1200. 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.
G. TERMOMETER MAKSIMUM MINIMUM
Termometer Maksimum dan Minimum adalah alat untuk mengukur suhu maksimum dan minimum dalam jangka waktu tertentu. Termometer dipasang dengan alat penunjuk skala yang terletak diatas permukaan air raksa. Termometer jenis ini pertama kali diperkenalkan oleh James Six Bellani yang kemudian lebih dikenal dengan termometer maksimum-minimum six bellani. Termometer Maksimum Minimum bekerja dengan adanya katup pada leher tabung dekat bohlam. Saat suhu naik, air raksa didorong ke atas melalui katup oleh gaya pemuaian. Saat suhu turun, air raksa tertahan pada katup dan tidak dapat kembali ke bohlam membuat air raksa tetap di dalam tabung. Pembaca kemudian dapat membaca temperatur maksimum selama waktu yang telah ditentukan. Untuk mengembalikan fungsinya, termometer harus diayun dengan keras. Temperatur Maksimum Fungsi Termometer maksimum berfungsi untuk mengukur suhu maksimum yang terjadi dalam 1 hari dan diamati setiap jam 12:00 UTC atau jam 19:00 WIB. Hasil baca suhu maksimum harus lebih tinggi atau serendah-rendahnya sama dengan suhu udara hasil pembacaan dari termometer bola kering yang tertinggi pada hari yang bersangkutan Pengamatan Suhu Udara Maksimum - Baca termometer maksimum dengan cepat dan cermat sampai persepuluh derajat terdekat - Setelah dibaca keluarkan termometer dengan hati-hati - Pegang bagian ujungnya dengan baik dimana bagian bolanya ada di bawah - Ayun/dikibas-kibaskan termometer tersebut berulang-ulang dengan lengan tetap lurus sampai air raksa yang terputus tersambung kembali dengan sempurna - Kembalikan termometer maksimum tersebut ke tempatnya semula dengan hatihati
- Pada saat mengembalikan, termometer maksimum harus dipegang dengan dua tangan sedikit miring dengan bagian bolanya lebih rendah dan bagian bolanya diletakkan terlebih dahulu kemudian baru bagian ujung tabungnya. Temperatur Minimum Fungsi Termometer minimum berfungsi mengukur suhu minimum yang terjadi dalam 1 hari dan diamati setiap jam 00:00 UTC atau jam 07:00 WIB. Hasil bacasuhu minimum harus lebih rendah atau setinggi-tinggi sama dengan suhu udara hasil pembacaan dari termometer bola kering yang terendah pada hari yang bersangkutan. Pengamatan Suhu Udara. Pengamatan Suhu Udara Minimum - Pada pengamatan suhu minimum skala yang dibaca adalah skala yang ditunjuk oleh ujung indeks yang terletak lebih jauh dari bola termometer - Baca termometer minimum dengan cepat dan cermat sampai persepuluh derajat terdekat - Setelah dibaca, keluarkan termometer dengan hati-hati - Pegang termometer dan miringkan dengan bolanya berada lebih tinggi agar indeksnya meluncur ke bawah sampai berhenti menempel pada minikus (alkohol) - Kembalikan termometer minimum tersebut ketempatnya semula dengan hati-hati - Pada saat mengembalikan, termometer minimum harus dipegang dengan dua tangan sedikit miring dengan letak bolanya lebih tinggi dan bagian ujungnya diletakkan terlebih dahulu kemudian bagian bolanya diletakkan dengan hati-hati agar ujung indeks tetap menempel pada miniskus.
1. Alat-alat anasir cuaca yang digunakan pada stasiun klimatologi antara lain alat pengukur curah hujan, kelembaban nisbi udara, pengukur suhu udara, pengukur suhu dan kelembaban nisbi udara, pengukur suhu air, pengukur suhu tanah, pengukur panjang penyinaran matahari, pengukur intensitas penyinaran, pengukur kecpatan angin, dan pengukur evaporasi. 2. Data yang dihasilkan oleh masing-masing alat pengukur anasir cuaca memiliki kualitas yang berbeda-beda. 3. Pengamatan data secara manual memerlukan pemantauan yang lebih rajin dan teliti, namun bila salah satu alat rusak tidak akan mengganggu kinerja alat yang lain.
1. Dalam melakukan pengamatan lapangan dengan menggunakan alat-alat pengamatan, di harapkan haruslah berhati-hati menggunakan alat karena harga dari alat-alat yang begitu mahal. 2. Melakukan pegamatan haruslah dengan teliti supaya mendapatkan hasil yang memuaskan.
Anonim 1. 2011. Pengenalan Alat-Alat. (http://smarttien.blogspot.com/2011/03/pengenalan-alat-alat-meteorologi.html). Diakses tanggal 12 April 2013. Anonim 2. 2011. Alat-alat Klimatologi (http://katahatimutiara.wordpress.com/2011/11/21/alat-alat-klimatologi/) Diakses tanggal 12 April 2013
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 27: 11-12.
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 27: 8 – 9.
