Modul 8 Radiosonde

ME2223 Instrumentasi Meteorologi

Modul Praktikum MODUL 8 RADIOSONDE

1. Tujuan Praktikum Setelah melakukan praktikum ini, diharapkan praktikan mampu: • Memahami sistem radiosonde • Menggunakan Menggunakan tephigram 2. Teori Dasar 2.1. Radiosonde Radiosonde berasal dari dua kata, yaitu radio dan sonde. Radio adalah gelombang elektromagnetik yang merambat pada frekuensi 100 kHz – 100 GHz, sedangkan sonde merupakan bahasa Perancis dari  probe (penyelidik=sensor). Radiosonde adalah sebuah unit yang digunakan pada balon cuaca untuk mengukur berbagai parameter atmosfer dan memancarkannya ke penerima di permukaan bumi. Radiosonde biasanya bekerja pada frekuensi 403 MHz atau 1680 MHz.

Gambar 2.1 Balon cuaca untuk radiosonde

Gambar 2.2 Antena penerima radiosonde

Pada tahun 1924, Kolonel William Blaire dari U.S. Signal Corp melakukan eksperimen pertama mengenai pengukuran temperatur udara-atas menggunakan balon. Radiosonde pertama ditemukan oleh seorang berkewarganegaraan Perancis bernama Robert Bureau . Radiosonde ini diterbangkan pertama kali pada tanggal 7 Januari 1929. Tanggal 30 Januari 1930, Pavel Molchanov menerbangkan radiosonde dengan standar pengiriman data yang baru, yaitu: mengkonversi hasil pembacaan sensor ke dalam bentuk kode Morse. Tanggal 1 April 1935, Sergey Vernov menerbangkan hasil modifikasi radiosonde temuan Pavel Molchanov untuk mengukur sinar kosmik  pada high altitude. Pada tahun 1985, Uni-Soviet menjatuhkan radiosonde yang bernama Vega 1 dan Vega 2 ke atmosfer planet Venus. Pengukuran cuaca ini berlangsung hingga dua hari. Radiosonde diterbangkan ke atmosfer menggunakan sebuah balon yang terbuat dari karet dan diisi dengan gas helium atau hidrogen. Gas hidrogen dapat diperoleh dari hasil reaksi kimia antara air keras (H2SO4) dengan aluminium (Al).

Ketinggian maksimum yang dapat dicapai oleh balon tersebut ditentukan oleh diameter dan ketebalannya. Ukuran balon berkisar antara 150 – 3000 gram. Dengan bertambahnya ketinggian balon dari permukaan tanah (tekanan udara berkurang), maka balon akan pecah karena tekanan udara di dalam balon lebih tinggi. Balon berukuran 800 gram akan pecah pada ketinggian 21 km.

   e    d    n    o    s    o    i

   d    a    R

1

ME2223 Instrumentasi Met  orologi

Modul Praktikum

Radiosonde mengirimkan data pengukuran parameter cuaca udara-at as ke komputer di permukaan bumi mengguna an gelombang radio secara real-time. Pada umumnya, berat radiosonde sekitar 250 gram. Radiosonde biasanya menghilang dan tidak  pernah ditemukan kembali. Untuk mengatasiny , radiosonde modern menggunakan sistem esawat tanpa awak  (UAV=Unmanned Aerial Ve icle). Terkadang radiosonde tidak diluncur an dari permukaan bumi, tetapi dijatuhkan dari pesawat terbang. Radiosonde ini disebut engan dropsonde.  Dropsonde hanya digunakan untuk proyek penelitian khusus, seperti: ntuk mendapatkan profil parameter cuaca di dalam sebuah badai. Terdapat lebih dari 800 tempat peluncuran radiosonde di seluruh duni a. Beberapa negara saling berbagi data radioso de melalui perjanjian internasional. Pelu ncuran radiosonde dilaksanankan dua kali dala sehari, yaitu: pada jam 00.00 UTC dan 12.00 UTC. Hasil pengukuran radiosonde sang at penting untuk pemodelan numerik. Di Amerika Serikat,   National Weather Service bertugas untuk memberikan data observasi udara-atas secara periodik untuk keperluan pe gamatan cuaca, prediksi cuaca, peringatan dini dan penelitian atmosfer. Prakirawan cuaca (weather forecaster ) sering melihat data radiosonde dalam format grafik, yaitu: diagram termodinamika seperti: tephigram. Tephig am berguna untuk  interpretasi profil termodina ika vertikal atmosfer (yaitu: temperatur da kelembaban) dan profil kinematika vertikal (yaitu: angin). Data radiosonde merupakan ko ponen yang sangat penting dalam prediksi cu ca numerik. Data tersebut digunakan ntuk menentukan inisialisasi model. 2.2. Sistem Radiosonde Sistem radiosonde terdi ri dari sensor tekanan, temperatur dan kelembaban yang dilengkapi dengan rangkaian pemancar. Berdasarkan standar WMO ( World Meteorological Organization), akurasi dari ke tiga sensor tersebut adalah: : ± 1 mb (1mb = 1 hPa) Tekanan • o : ± 0.5 C Temperatur • : ±5% Kelembaban (RH =  Relative Humidity) •

Gambar 2.3 Sistem pemancar radiosonde Gambar 2.4 Rangkaian pema car radiosonde 1680 MHz

   e    d    n    o    s    o    i

   d    a    R

2

ME2223 Instrumentasi Meteorologi

Modul Praktikum

2.2.1. Sensor Tekanan Sensor tekanan yang digunakan pada radiosonde adalah sebuah kapsul aneroid (hampa udara) yang berdiameter 35.5 mm dan berat sekitar 5 gram.

Di dalam kapsul tersebut terdapat dua pelat konduktor sejajar yang berfungsi sebagai kapasitor. Salah satu pelat tersebut berbentuk  membran yang sensitif terhadap tekanan udara.

Gambar 2.5 Sensor tekanan

2.2.2. Sensor Temperatur

Gambar 2.6 Sensor temperatur

2.2.3. Sensor Kelembaban

Gambar 2.7 Sensor kelembaban

3. Laporan Praktikum • Buat tutorial mengenai pengolahan data radiosonde menggunakan tephigram (ketik di Ms. Word) Referensi: Siregar, Plato M. 2010. Slide Kuliah Instrumentasi Meteorologi Bab 9: Radiosonde. Prodi Meteorologi, ITB. Guide to Meteorological Instruments and Methods of Observation. http://www.wmo.int/  The Tephigram. http://www.zakalwe.com/   Radiosonde System. http://nsidc.org/data/docs/daac/ 

Radiosonde. http://en.wikipedia.org/wiki/Radiosonde

   e    d    n    o    s    o    i

   d    a    R

3