LAPORAN KEGIATAN FIELDTRIP DASAR KLIMATOLOGI PERTANIAN “Pengenalan Alat-alat Pengukur Cuaca”
Disusun oleh :
Rizki Nurmalasari 135040118133007
PROGRAM STUDI AGRIBISNIS FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA KEDIRI 2015
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Klimatologi adalah ilmu yang mencari gambaran dan penjelasan sifat iklim, mengapa iklim di berbagai tempat di bumi berbeda , dan bagaimana kaitan antara iklim dan dengan aktivitas manusia. Karena klimatologi memerlukan interpretasi dari data2 yang banyak dehingga memerlukan statistik dalam pengerjaannya, orang2 sering juga mengatakan klimatologi sebagai meteorologi statistik (Tjasyono, 2004). Untuk menentukan iklim suatu tempat atau daerah diperlukan data cuaca yang telah terkumpul lama (10-30 tahun)yang didapatkan dari hasil pengukuran cuaca dengan alat ukur yang khusus atau instrumentasi klimatologi. Alat‑alat yang digunakan harus tahan lama dari pengaruh‑pengaruh buruk cuaca untuk dapat setiap waktu mengukur perubahan cuaca.Alat dibuat sedemikian rupa agar hasil pengukuran tidak berubah ketelitiannya.Pemeliharaan alat yang baik membawa keuntungan pemakaian lebih lama. Pemasangan alat di tempat terbuka memerlukan persyaratan tertentu agar tidak salah ukur, harus difikirkan tentang halangan dari bangunan‑bangunan ataupun pohon‑pohon di dekat alat.Agar data yang diperoleh dapat dibandingkan, kemudian perbedaan data yang didapat bukanlah akibat kesalahan prosedur, tetapi betul‑betul akibat iklimnya yang berbeda. Berdasakan hal tersebut perlunya adanya pengetahuan mengenai alat-alat klimatologi tersebut, baik dari kegunaan atau fungsinya dan cara menggunakannya. Adapun alat-alat meteorologi yang ada di Stasiun Meteorologi Pertanian diantaranya alat pengukur curah hujan (Ombrometer), Alat pengukur kelembaban relatif
udara (Hygrometer), alat pengukur suhu udara (Termometer Biasa,
Termometer Maksimum, Termometer Minimum, dan Termometer MaximumMinimumalat pengukur suhu air (Termometer Maksimum-Minimum Permukaan Air), alat pengukur panjang penyinaran matahari (Solarimeter tipe Combell Stokes), alat pengukur suhu tanah (Termometer Tanah), dan alat pengukur
kecepatan
angin
(Anemometer)
dan
masih
banyak
yang
lainnya
(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). 1.2 Tujuan 1) Untuk mengetahui deskripsi BMKG, tugas BMKG, definisi taman alat, persyaratan tata letak taman alat 2) Untuk mengetahui definisi radiasi, macam-macam alat pengukur radiasi matahari beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi radiasi matahari serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur unsur matahari 3) Untuk mengetahui definisi suhu, macam-macam alat pengukur suhu beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi suhu serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur suhu 4) Untuk mengetahui definisi kelembaban, macam-macam alat pengukur kelembaban beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi kelembaban serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur kelembaban 5) Untuk mengetahui definisi evaporasi, macam-macam alat pengukur evaporasi beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi evaporasi serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur evaporasi 6) Untuk mengetahui definisi curah hujan, macam-macam alat pengukur curah hujan beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi curah hujan serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur curah hujan 7) Untuk mengetahui definisi angin, macam-macam alat pengukur angin beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi angin serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur angin
8) Untuk mengetahui definisi awan, macam-macam alat pengukur awan beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi awan serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur awan 9) Untuk mengetahui alat-alat lain yang dipasang di stasiun BMKG 1.3 Manfaat 1) Dapat mengetahui deskripsi BMKG, tugas BMKG, definisi taman alat, persyaratan tata letak taman alat 2) Dapat mengetahui definisi radiasi, macam-macam alat pengukur radiasi matahari beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi radiasi matahari serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur unsur matahari 3) Dapat mengetahui definisi suhu, macam-macam alat pengukur suhu beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi suhu serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur suhu 4) Dapat mengetahui definisi kelembaban, macam-macam alat pengukur kelembaban beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi kelembaban serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur kelembaban 5) Dapat mengetahui definisi evaporasi, macam-macam alat pengukur evaporasi beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi evaporasi serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur evaporasi 6) Dapat mengetahui definisi curah hujan, macam-macam alat pengukur curah hujan beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi curah hujan serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur curah hujan 7) Dapat mengetahui definisi angin, macam-macam alat pengukur angin beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi angin serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur angin 8) Dapat mengetahui definisi awan, macam-macam alat pengukur awan beserta cara kerjanya, faktor- faktor yang mempengaruhi awan serta kelebihan dan kekurangan alat pengukur awan 9) Dapat mengetahui alat-alat lain yang dipasang di stasiun BMKG
BAB II METODOLOGI 1.1 Tempat dan waktu fieldtrip Tempat : BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geologi) Sawahan – Nganjuk Waktu : Hari Rabu, 02 Desember 2015 Pukul : 09.00 WIB - Selesai 1.2 Alat dan bahan fieldtrip 1.2.1 Alat a) Kamera untuk mendokumentasikan alat-alat yang ada di taman alat dan di ruangan b) Bolpoin untuk menulis atau meresume c) Papan dada untuk landasan menulis d) Modul untuk Panduan fieldtrip e) Kertas A4 untuk menulis atau meresume 1.2.2 Bahan 1. Sangkar Meteo
: sebagai tempat untuk meletakkan termometer suhu
udara. 2. Termometer maksimum dan minimum
: alat untuk mengukur suhu
udara. 3. Termometer bola basah dan bola kering : alat untuk mengukur suhu udara. 4. Open pan Evaporimeter : alat untuk mengukur evaporasi 5. Penangkar hujan type hell man :alat untuk mengukur curah hujan dengan otomatis 6. Pengankar hujan type ombrometer : alat untuk mengukur curah hujan dengan manual 7. Solarimeter Campbell stoke : alat untuk mengukur intensitass radiasi matahari 8. Cup Anemometer : alat untuk mengukur kecepatan angin 9. Seismograph : alat untuk mencatat skala gempa bumi
BAB III ISI 3.1 BMKG 3.1.1 Deskripsi BMKG Badan Meteorologi,
Klimatologi,
dan Geofisika (disingkat
BMKG), sebelumnya bernama Badan Meteorologi dan Geofisika (disingkat BMG) adalah Lembaga Pemerintah Non Departemen Indonesia yang mempunyai tugas melaksanakan tugas pemerintahan di bidang meteorologi,klimatologi, dan geofisika. Sejarah pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun 1841 diawali dengan pengamatan yang dilakukan secara perorangan oleh Dr. Onnen, Kepala Rumah Sakit di Bogor. Tahun demi tahun kegiatannya berkembang sesuai dengan semakin diperlukannya data hasil pengamatan cuaca dan geofisika. Pada tahun 1866, kegiatan pengamatan perorangan tersebut oleh Pemerintah Hindia Belanda diresmikan menjadi instansi pemerintah dengan
namaMagnetisch
en
Meteorologisch
Observatorium
(Observatorium Magnetik dan Meteorologi) yang dipimpin oleh Dr. Bergsma. Pada masa pendudukan Jepang antara tahun 1942 sampai dengan 1945, nama instansi meteorologi dan geofisika tersebut diganti menjadi Kisho Kauso Kusho. Setelah proklamasi kemerdekaan Indonesia pada tahun 1945, instansi tersebut dipecah menjadi dua yakni: Biro Meteorologi yang berada di lingkungan Markas Tertinggi Tentara
Rakyat
Indonesia,
Yogyakarta,
khusus
untuk
melayani
kepentingan Angkatan Udara. Jawatan Meteorologi dan Geofisika yang berada di Jakarta dibawah Kementerian Pekerjaan Umum dan Tenaga. Pada tanggal 21 Juli 1947, Jawatan Meteorologi dan Geofisika diambil alih
oleh
Pemerintah
Belanda
dan
namanya
diganti
menjadi
Meteorologisch en Geofisiche Dienst. Sementara itu, ada juga Jawatan Meteorologi dan Geofisika yang dipertahankan oleh Pemerintah Republik Indonesia yang berkedudukan di Jalan Gondangdia, Jakarta. Pada tahun 1949, setelah penyerahan kedaulatan negara Republik Indonesia dari Belanda, Meteorologisch en Geofisiche Dienst diubah menjadi Jawatan
Meteorologi dan Geofisika dibawah Departemen Perhubungan dan Pekerjaan Umum. Selanjutnya pada tahun 1950, Indonesia secara resmi masuk
sebagai
anggota
Organisasi
Meteorologi
Dunia
(World
Meteorological Organization atau WMO) dan Kepala Jawatan Meteorologi dan Geofisika menjadi Permanent Representative of Indonesia with WMO. Pada tahun 1955, Jawatan Meteorologi dan Geofisika diubah namanya
menjadi Lembaga Meteorologi dan Geofisika dibawah
Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1960 namanya dikembalikan menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan Udara. Namun 10 tahun kemudian diubah lagi menjadi Direktorat Meteorologi dan Geofisika. Pada tahun 1972, Direktorat Meteorologi dan Geofisika diganti namanya menjadi Pusat Meteorologi dan Geofisika, suatu instansi setingkat eselon II di bawah Departemen Perhubungan, yang pada tahun 1980 statusnya dinaikkan menjadi suatu instansi setingkat eselon I dengan nama Badan Meteorologi dan Geofisika, dengan kedudukan tetap berada dibawah Departemen Perhubungan. Pada tahun 2002, melalui Keputusan Presiden RI Nomor 46 dan 48 tahun 2002, struktur organisasinya diubah menjadi Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) dengan nama tetap Badan Meteorologi dan Geofisika. Terakhir, melalui Peraturan Presiden Nomor 61 Tahun 2008, BMG berganti nama menjadi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika dengan status tetap sebagai Lembaga Pemerintah Non Departemen (BMKG, 2014). 3.1.2 Tugas dari BMKG Tugas dari BMKG : Melaksanakan tugas pemerintahan di bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas Udara dan Geofisika sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud diatas, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika menyelenggarakan fungsi : a) Perumusan kebijakan nasional dan kebijakan umum di meteorologi, klimatologi, dan geofisika.
bidang
b) Perumusan kebijakan teknis di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. c) Koordinasi kebijakan, perencanaan dan program di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. d) Pelaksanaan, pembinaan dan pengendalian observasi, dan pengolahan data dan informasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. e) Pelayanan data dan informasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. f) Penyampaian informasi kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan perubahan iklim. g) Penyampaian informasi dan peringatan dini kepada instansi dan pihak terkait serta masyarakat berkenaan dengan bencana karena factor meteorologi, klimatologi, dan geofisika. h) Pelaksanaan kerja sama internasional di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. i) Pelaksanaan penelitian, pengkajian, dan pengembangan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. j) Pelaksanaan, pembinaan, dan pengendalian instrumentasi, kalibrasi, dan jaringan komunikasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. k) Koordinasi dan kerja sama instrumentasi, kalibrasi, dan jaringan komunikasi di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. l) Pelaksanaan
pendidikan
dan
pelatihan
keahlian
dan
manajemen
pemerintahan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. m) Pelaksanaan pendidikan profesional di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. n) Pelaksanaan manajemen data di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. o) Pembinaan dan koordinasi pelaksanaan tugas administrasi di lingkungan BMKG. p) Pengelolaan barang milik/kekayaan negara yang menjadi tanggung jawab BMKG. q) Pengawasan atas pelaksanaan tugas di lingkungan BMKG;
r) Penyampaian laporan, saran, dan pertimbangan di bidang meteorologi, klimatologi, dan geofisika. Dalam melaksanakan tugas dan fungsinya BMKG dikoordinasikan oleh Menteri yang bertanggung jawab di bidang perhubungan (BMKG, 2014). 3.1.3 Definisi Taman Alat Taman alat ialah sebidang tanah atau hamparan suatu lahan pada tempat tertentu, dimana pada lahan tersebut merupakan tempat alat-alat pengukur unsur cuaca dipasang (Tim Dosen Klimatologi, 2013) 3.1.4 Persyaratan Tata Letak Taman Alat Persyaratan dasar yang harus dipenuhi untuk pembuatan taman alat ialah: 1. Berada di permukaan tanah datar, rata dan sepenuhnya tertutup rumput pendek yang terpelihara dengan baik. Taman alat hendaknya tidak diletakkan di atas permukaan berbatu atau berpasir. 2. Diletakkan di tengah-tengah daerah terbuka, jauh dari pepohonan dan gedung 3. Cukup luas dan masing-masing alat tersusun dengan baik, sehingga tidak saling menghalangi. 4. Diberi pagar kawat setinggi kira-kira 1 – 2 meter. 5. Pintu masuk disebelah utara atau selatan dan terkunci baik Modul Praktikum Klimatologi 4 Luas taman alat tergantung jumlah dan macam alat. Menurut WMO untuk pemasangan alat yang terdiri dari pengukur suhu udara dan kelembaban udara saja, memerlukan sebidang tanah berukuran paling sempit yaitu 9 x 6 meter. Adapun untuk sebuah stasiun klimatologi pertanian yang lengkap dibutuhkan daerah terbuka yang berukuran paling sempit 10 x 10 meter (Doorenbas, 1976). 3.2 Radiasi Matahari 3.2.1 Definsi Radiasi Matahari Radiasi matahari merupakan unsure iklim/cuaca utama yang akan mempengaruhi keadaan unsure iklim/cuaca lainnya. Perbedaan penerimaan radiasi dipermukaan bumi akan menciptakan pola angin yang selanjutnya
akan
berpengaruh
terhadap
kondisi
curah
hujan,
suhu
udara,
kelembabannisbiudara, dan lain-lain. Pengendali iklim suatu wilayah akan sangat berbeda dari pengendali iklim di bumi secara menyeluruh (Handoko, 1994) 3.2.2 Macam-Macam Alat Pengukur Radiasi Matahari Dan Beserta Cara Kerjanya. Alat-alat pengukur radisai matahari ada Solarymeter, dalam solarymeter ini menggunakan 2 kertas pias, yaiut kertas pias tipe campbell stokes dan kertas pias tipe jordan ada Actinograph : A. Solarymeter tipe Campbel stokes Digunakan untuk mengukur lama matahari bersinar. Data yang dihasilkan dinyatakan dalam satuan jam atau persen (%). Bagian-bagian alat : a) Lensa bola kaca pejal, r = 7,3 cm b) Busur pemegang bola kaca pejal c) Sekrup pengunci kedudukan lensa d) Sekrup pengatur kemiringan e) Mangkuk tempat kertas pias Cara Kerja : Sinar yang datang difokuskan pada bola kristal yang dibawahnya ada kertas pias, jika sinar terfokus akan membuat/menimbulkan geresan hitam pada kertas hitam. Goresan ini yang digunakan yang digunakan untuk mengukur intensitas sinar matahari, ini dilakukan setiap hari. Pias combellstokes tidak akan terbakar jika radiasi matahari minimum belum tercapai (kira-kira 0,2 sampai (n) cm-2 menit-1). B. Solarymeter Tipe Jordan Digunakan untuk mengukur lamanya penyinaran surya per jam. Prinsip kerja alat ini adalah pembakaran pias. Bagian-bagian Alat : a) Cela sinar, b) silinder Jordan, c) tutup silinder Jordan
d) pengatur inklinasi (kemiringan) e) dasar alat f) kaki penyangga. Cara kerja : Berkas sinar yang masuk akan bereaksi dengan kalium Fero sianida atau Ferro amonim sitrat yang sebelumnya telah dioleskan pada kertas pias.Garam pero akan beroksidasi sehingga membentuk noda apabila kertas pias kita cuci dengan aquades. Dari panjang noda yang terbentuk akan dapat diukur panjang penyinaran aktual. C. Actinograph Actinograph adalah alat untuk mengukur total intensitas dari radiasi matahari langsung. Maksud dari pengukuran intensitas radiasi matahari ini adalah untuk mengetahui total intensitas radiasi yang jatuh pada permukaan bumi baik yang langsung maupun yang dibaurkan oleh atmosfer. Bagian-bagian alat : a) Sensor, yang terdiri dari masing-masing 2 strip bimetal yang bercat hitam dan putih b) Glass dome (bulatan bola gelas), mentransmisikan 90% energi elektromagnetik c) Plat pengatur bimetal d) Mekanik pembesar e) Tangkai dan pena pencatat f) Drum clock / silinder berputar yang dilengkapi dengan kertas pias g) Pengatur atau perata-rata air h) Kontainer silica gel, menyerap uap air agar tidak terjadi kondensasi pada permukaan glassdome i) Bagian dasar j) Penutup atau cover Cara Kerja : Berperekam atau otomatis mengukur setiap saat pada siang hari radiasi surya yang jatuh ke alat. Sensor atau yang peka bila kena sinar surya terdiri atas bimetal (dwilogam) berwarna hitam mudah menyerap radiasi
surya. Panas karena radiasi yang diserap ini membuat bimetal melengkung. Besarnya lengkungan sebanding radiasi yang diterima sensor. Lengkungan ini disampaikan secara mekanis ke jarum penulis di atas pias yang berputar menurut waktu. Hasil rekaman sehari ini berbentuk grafik. Luas grafik/integral dari grafik sebanding dengan jumlah radiasi surya yang ditangkap oleh sensor selama sehari (Kurniawan, 2002). 3.2.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Radiasi Matahari 1.Jarak matahari. Semakin jauh jarak bumi terhadap matahari → semakin rendah jumlah radiasi matahari yg sampai di PB 2. Sudut datang radiasi matahari Besar kecilnya sudut datang sinar matahari pd PB. Jumlah yg diterima berbanding lurus dg sudut datang. Sinar dengan sudut datang yg miring kurang memberikan energi pd PB disebabkan karena energinya tersebar pd permukaan yg luas dan juga karena sinar tersebut harus menempuh lap ATM yg > jauh dibanding jika sinar dg sudut datang yg ┴. 3. Panjang hari (sun duration) Semakin panjang panjang hari → semakin banyak jumlah radiasi matahari yang sampai di PB 4. Pengaruh Atmosfer Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan sisanya diteruskan ke PB (Herlina, 2015). 3.2.4 Kelebihan dan Kekurangan Alat Pengukur Unsur Radiasi Matahari Berikut adalah tabel kelebihan dan kekurangan alat-alat pengukur unsur radiasi matahari yang telah dibahas diatas:
Nama Alat Ukur Solarimeter
Type
Compbell-Stokes
Kelebihan
Kekurangan
a. Dapat menyesuaikan letak
a. Kertas pias yang dipasang harus
kedudukan matahari pada saat
tepat agar cahaya matahari dapat
alat
tepat jatuh ke kertas tersebut.
dipasang
dengan
menggunakan kertas pias yang
b. Mengganti kertas pias setelah
bentuknya berbeda-beda.
terbakar bila ingin mengukur lama
b. Tidak peka terhadap radiasi
penyinaran
matahari
baru.
selanjutnya.
Jadi
pada
dinilai
hari kurang
praktis. c. Alat ini harus diletakkan di tempat terbuka dan tempat yang banyak mengenai cahaya matahari. Solarimeter Type Jordan
a. Langsung dapat diketahui
a. Harus diperhatikan standar dari
besarannya.
kepekaan
b.
Dapat
diatur
pengatur
baku
terhadap
sinar
ditentukan oleh ketelitian penyiapan
kemiringannya tergantung letak
kertas pias.
tempat
yang
b. Pengamatan atau pencatatan data
sinar
tidak boleh ditunda
pengamatan
berdasarkan
datangnya
matahari di tempat pengamatan.
c. Penyimpanan alat ini harus rapat. d. Kurang praktis.
Aktinograf
a.
Pencatat
data
otomatis
a. Alat ini perlu dikalibrasi secara
tercatat pada kertas grafik.
periodic
b.
dengan menggunakan piranometer.
Kedap
terhadap
radiasi
selama
6
bulan
sekali
gelombang panjang dan hanya
b. Pencatatan mengalami kelambanan
mengukur radiasi gelombang
sekitar
pendek.
kesalahan sekitar 10-15%.
5
menit
dengan
nilai
(Herlina, 2015) 3.3 Suhu 3.3.1 Definisi Suhu Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukur dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi simuka bumi adalah didaerah tropis (sekitar ekoator) dan makin ke kutub semakin dingin. Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa terasa dingin jika ketinggian semakin bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan
bertambah 100 meter maka suhu akan berkurang (turun) rata-rata 0,6 ˚C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, lapse rate adalah 1 ˚C (Lakitan, 1997) 3.3.2 Macam-Macam Alat Pengukur Suhu Dan Beserta Cara Kerjanya Alat pengukur suhu udara ada 4 macam antara lain :
Termometer bola kering
Termometer bola basah
Termometer maksimum
Termometer minimum Alat pengukur suhu udara dipengaruhi langsung oleh matahari
Oleh Karena itu alat-alat tersebut harus ditempatakan pada tempat tertentu yaitu pada sangkar meteorology. a. Termometer bola kering Alat ini berfungsi untuk mengukur kelembaban udara. Pada prinsipnya alat ini hampir sama dengan thermometer bola
basah yang
membedakan hanya pada cara kerjanya. Alat ini bekerja melalui proses pemuatan. Jika suhu naik, air raksa dalam pipa kapiler akan memuai dan bergerak naik. Cara Kerja : Tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. b. Termometer bola basah Alat ini berfungsi untuk mengukur
suhu
udara. Pada saaat
pengukuran alat ini dipasang berdampingan dengan bola kering pada tiang statis. Termometer ini terdiri
dari tabung gelas yang
didalamnya
terdapat pipa kapiler. Pada ujung yang lain dihubungkan dengan air yang ada
pada
bak (dihubungkan dengan
dihubungkan dengan udara luar).
kain
muslin dan
baik air
Cara kerja : Termometer bola basah dalam proses kerjanya dihuibungkan dengan udara luar melalui kain muslin yang dihubungkan dengan air. Pada dasarnya alat ini bekerja melalui proses penguapan. Pada saaat suhu nai,k maKa air yang ada pada kain mudslin akan menguap sehingga air raksa dalam pipa kapiler bergeak turuin dan mennyusut c. Termometer maksimum Thermometer ini berfungsi untuk mengetahui suhu maksimum dalam jangka waktu tertentu, biasanya dalam jangka waktu satu hari. Tetapi di atas reservoid terdapat suatu bagian yang sempit karena adanya stip kaca. Jika suhu naik air raksa dalam reservoir a kan memmuai dan dipaksa melalui bagian sempit ke dalam pipa kapiler. Jika suhunya turun, air raksa dalam pipa kapiler tidak kembali dalam reseervoir karena tertahan bagian yang sempit. Cara Kerja : Suhu max dan min dibaca pada ujung bawah indeks, setelah itu Indeks bagian
kanan
menunjukkan
suhu
max,
indeks
bagian
kirimenunjukkan suhu min. d. Termometer minimum Termometer ini berfungsi untuk mengukur suhu terendah dalam waktu tertentu yaitu dalam waktu satu hari. Di dalam pipa kapiler terdapat stip kaca karena reaksi alkohol tidak seberapa cepat. Maka reservoir termometer ini dapat dibuat dalam bentuk tapak kuda. Cara Kerja : Jika terdapat penurunan suhu udara maka alcohol dalam reservoir akan
menyumbat sehingga alcohol dalam pipa kapiler akan mengisi
ruang hampa yang terjadi dalam reservoir, sehingga indeks yang ada dldam pipa kapile ikut menggesser sesuia dengan penurunan suhu udara saaat itu Bila suhu udara naik, maka alcohol akan memuai mengisi atau mendesak alcohol dalam pipa kapiler sehingga permmukaannya akan
naik. Namun indeks akan teap pada tempatnya. Bila suhu udara turun lagi dan lebih rendah dari semula maka alcohol dalam pipa kapiler akan turun dan lebih rendah dari yang semula.sehingga alcohol daam pipa kapiler
akan
turun dan tingginya sesuai
dengan angka yang
ditunjukkkan dalam suatu indeks. Jika s uhu udara turun lagi sampai di bawah angka penurunan yang kedua, ini merupakan suhu udara yang terendah yang tercapai dalam periode tersebut. Dan bila periode harian, maka waktu pengamatan hanya dilakukan satu kali yaitu pada waktu siang hari sebagai waktu pengamatan kedua dari pengamatan cuaca yang pada umumnya dilakukan pada setiap stasiun. Sedangkan pengamatan pada periode/hari berikutnya, maka permukaan alkohol pada pipa kapiler harus dikembalikan dengan cara indeks dimiringkan kea rah suhu yang tinggi. Temperatur yang terendah dan tecapai
pada
suatu saat
ditunjukkan oleh suatu stip kaca yang terdapat dalam bejana kapiler. apabila temperatur itu turun maka
stip kaca dibawa oleh
kekuatan
alcohol, akan tetap pada tempatnya jika temperature naik. Jadi ujung stip menunjukkan temperature yang terendah (Lakitan, 2002). 3.3.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Suhu Temperatur udara adalah tingkat atau derajat panas dari kegiatan molekul dalam atmosfer yang dinyatakan dengan skala Celcius, Fahrenheit, atau skala Reamur. Perlu diketahui bahwa suhu udara antara daerah satu dengan daerah lain sangat berbeda. Hal ini sangat dipengaruhi oleh hal-hal tersebut (Kamala sari, 2007). a. Sudut Datangnya Sinar Matahari Sudut datang sinar matahari terkecil terjadi pada pagi dan sore hari, sedangkan sudut terbesar pada waktu siang hari tepatnya pukul 12.00 siang. Sudut datangnya sinar matahari yaitu sudut yang dibentuk oleh sinar matahari dan suatu bidang di permukaan bumi. Semakin besar sudut datangnya sinar matahari, maka semakin tegak datangnya sinar sehingga suhu yang diterima bumi semakin tinggi. Sebaliknya, semakin kecil sudut
datangnya sinar matahari, berarti semakin miring datangnya sinar dan suhu yang diterima bumi semakin rendah. b. Tinggi Rendahnya Tempat Semakin tinggi kedudukan suatu tempat, temperatur udara di tempat tersebut akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya semakin rendah kedudukan suatu tempat, temperatur udara akan semakin tinggi. Perbedaan temperatur udara yang disebabkan adanya perbedaan tinggi rendah suatu daerah disebut amplitudo. Perbedaan temperatur tinggi rendahnya suatu daerah dinamakan derajat geotermis. Suhu udara ratarata tahunan pada setiap wilayah di Indonesia berbeda-beda sesuai dengan tinggi rendahnya tempat tersebut dari permukaan laut. c. Angin dan Arus Laut Angin dan arus laut mempunyai pengaruh terhadap temperatur udara. Misalnya, angin dan arus dari daerah yang dingin, akan menyebabkan daerah yang dilalui angin tersebut juga akan menjadi dingin. d. Lamanya Penyinaran Lamanya penyinaran matahari pada suatu tempat tergantung dari letak garis lintangnya. Semakin rendah letak garis lintangnya maka semakin lama daerah tersebut mendapatkan sinar matahari dan suhu udaranya semakin tinggi. Sebaliknya, semakin tinggi letak garis lintang maka intensitas penyinaran matahari semakin kecil sehingga suhu udaranya semakin rendah. Indonesia yang terletak di daerah lintang rendah (6 °LU – 11 °LS) mendapatkan penyinaran matahari relatif lebih lama sehingga suhu rata-rata hariannya cukup tinggi. e. Awan Awan merupakan penghalang pancaran sinar matahari ke bumi. Jika suatu daerah terjadi awan (mendung) maka panas yang diterima bumi relatif sedikit, hal ini disebabkan sinar matahari tertutup oleh awan dan kemampuan awan menyerap panas matahari. Permukaan daratan lebih cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan panas, sedangkan permukaan lautan lebih lambat menerima panas dan lambat pula
melepaskan panas. Apabila udara pada siang hari diselimuti oleh awan, maka temperatur udara pada malam hari akan semakin dingin. 3.3.4 Kelebihan dan Kekurangan Alat Pengukur suhu a) Kelebihan Termometer Maximum Kelebihan termometer maksimum yaitu jika suhu panas maka air raksa bergerak keatas tetapi jika suhu turun, permukaan air raksa tetap pada kedudukan seperti pada waktu suhu panas, hal ini disebabkan adanya konstruksi yang menutup air raksa ke tandon (reservoir) kembali ke term, ommeter harus dikitas-kitaskan dengan kuat.
Kelemahannya harus diletakan pada posisi hampir mendatar agar mudah terjadi pemuaian.
b) Termometer minimum yaitu agar gaya grafitasi tidak ada
maka termometer minimum
diletakkan mendatar.
Kelemahannya bekerja hanya gaya permukaannya saja. (Kurniawana, 2002)
3.4 Kelembapan 3.4.1 Definisi Kelembapan Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif (Tjasyono, 1992) 3.4.2 Macam-Macam Alat Pengukur Kelembapan Dan Beserta Cara Kerjanya 1. Psikometer Assman Satuan alat ini yaitu
o
C dengan ketelitian 0.2oC. Prinsip
kerjanya berdasarkan hukum termodinamika. Cara pemasangannya yaitu jinjing (portable). Untuk pengamatannya kain kassa pada TBB dibasahi. Kemudian pegas kipas diputar sehingga kipas akan mengalirkan udara dengan kecepatan 5 m/s di bagian reservoirnya. Pengamatan dilakukan setelah suhu termometer konstan.
2. Higrograph Higrograf ini terdiri dari silinder choronometer, batang penulis (pena), sumbu pengatur, seutas rambut dan kotak pelindung. Cara Kerja : Naik turunnya pena dan gerak mendatarnya, ditentukan oleh silinder dan oleh serat rambut. Apabila udara ini lembab, maka rambut memanjang diteruskan oleh sumbu pengatur kebatang pena, kemudian pena bergerak naik (persentase lengas naik). Sebaliknya, jika udara mengering, rambut mengerut, lalu pena turun (persentase lengas turun), (Kurniawan, 2002) 3.4.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kelembaban a. Sinar matahari Sumber panas utama untuk bumi dan atmosfer adalah matahari, dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Energi radiasi dari matahari yang sampai kepermukaan bumi disebut insolation (incoming solar radiation). Insolation terdiri atas sinar-sinar dengan panjang gelombang lebih pendek dalam spektrum matahari dan paling efektif memanasi bumi. Jika sinar dari spektrum matahari mencapai bumi sebagian diserap dan dirubah dari gelombang panjang yang dikenal sebagai panas. b. Kabut Kabut dapat terjadi diwaktu malam yang cerah, ketika udara yang dingin yang mengalir melalui permukaan air yang masih panas hal seperti itu yang terjadi didaerah kutub yang disebut asap laut dan juga terdapat diatas selokan-selokan pada pagi hari. Kabut dapat terjadi pada cuaca tanpa angin sebagai akibat dari temperatur yang turun terus. Kabut terdiri dari tetes-tetes air yang sangat kecil yang melayang-layang di udara dan mengakibatkan berkurangnya penglihatan mendatar pada pada permukaan bumi hingga kurang dari 1 km. Tetes-tetes kecil ini dapat dilihat dengan mata biasa, jika berada pada suatu tempat yang cukup penerangan. Mereka bergerak mengikuti gerakan udara yang ada. Udara dalam keadaan kabut akan terasa lembab, sejuk dan basah dengan kelembaban udara disekitar 100%.
c. Hujan Hujan adalah jatuhan titik air yang mencapai tanah. Hujan yang tidak dapat mencapai tanah disebut verga. Hujan yang mencapai tanah dapat diukur dengan jalan mengukur tinggi air dengan cara-cara tertentu. Hasil pengukuran ini kemudian disebut curah hujan dengan tanpa mengingat macam atau bentuk hujan pada saat mencapai tanah. Intensitas hujan ditentukan dari tingkat berakumulasinya curah hujan diatas suatu permukaan yang datar, jika air hujan tersebut tidak mengalir. Fluktuasi kandungan uap air di udara lebih besar pada lapisan udara dekat permukaan dan semakin kecil dengan bertambahnya ketinggian. Hal ini terjadi karena uap air bersumber dari permukaan dan proses kondensasi berlangsung juga pada permukaan. Pada siang hari kelembaban lebih tinggi pada udara dekat permukaan disebabkan penambahan uap air hasil evepotranspirasi dari permukaan. Proses ini berlangsung karena permukaan tanah menyerap radiasi matahari selama siang hari tersebut. Sebaliknya pada malam hari kelembaban lebih rendah pada udara dekat permukaan. Pada malam hari akan berlangsung proses kondensasi atau pengembunan yang memanfaatkan uap air yang berasal dari udara. Oleh sebab itu, Kandungan uap air di udara dekat permukaan tersebut akan berkurang. Kelembaban udara pada ketinggian lebih dari 2 meter dari permukaan tidak menunjukan perbedaan yang nyata antara malam dan siang hari. Pada lapisan udara yang lebih tinggi tersebut, pengaruh angin menjadi lebih besar. Udara lembab dan udara kering dapat tercampur lebih cepat. (Lakitan, 2002). Tinggi rendahnya kelembaban udara dapat menentukan besar kecilnya kandungan bahan pencemar baik di ruang tertutup maupun ruangterbuka akibat adanya pelarut bahan pencemar yang menyebabkan terjadinya pencemaran. 3.4.4 Kelebihan dan Kekurangan Alat Pengukur Kelembapan 1. Psicrometer Assman a) Kelebihan alat ini yaitu bisa dipasang di dalam sangkar atau digantung pada tiang/dipegang, biasanya alat ini dipasang pada balon berawak.
b) Kekurangannya yaitu kemampuan kecepatan angin terbatas sekitar 5m/detik. 2. Higrograph a) Kelebihannya Kelebihan alat ini yaitu dapat mengukur kelembaban relatif secara langsung dan terdapat tabel untuk mengubah pembacaan temperatur ke data kelembaban udara. b) Kekurangannya hubungan kelembaban dan pemasangan tidak linear, tidak terlalu teliti (sekitar 5%), meskipun rambut kuda mempunyai sifat higroskopis yang baik (Kurniawan, 2002). 3.5 Evaporasi 3.5.1 Definisi Evaporasi Evaporasi secara umum dapat didefinisikan dalam sua kondisi, yaitu : (1) evaporasi yang berarti proses penguapan yang terjadi secara alami, dan (2) evaporasi yang dimaknai dengan proses penguapan yang timbul akibat diberikan uap panas 9steam) dalam suatu peralatan. Evaporasi dapt diartikan sebagai proses penguapan dari liquid (cairan) dengan penambahan panas (Trewartha, 1980). 3.5.2 Macam-Macam Alat Pengukur Evaporasi Dan Beserta Cara Kerjanya Alat – alat untuk mengukur evaporasi ada 3 macam yaitu : Open pan evaporimeter, Lysimeter, pichemeter. a. Open Pan evaporimeter Bagian-bagian alat : 1. Panci untuk menampung air yang berdiameter 120 cm dan tinggi 30 cm 2. Hook geuge (batang berskala) untuk mengetahui ketinggian air dalam panic 3. stiff well (bejana) untuk menempakkan hook geuge sehingga mudah pembacaan
4. kayu penopang untuk penyangga panic sehingga tidak bersentuhan dengan
tanah
karena tanah menngandung
panas
yang
akan
menambah penguapan 5. temometer aur untuk mengukur suhu air permukaan. cara kerja : Panci penguapan diisi air setinggi 20 cm sehingga di atas rongga 5 cm pengukuran dilaksanakan pada permukaan air dalam keadaan tenang di dalam tabung peredam riak. Untuk mengukur dan membaca skalanya, maka tabung pengaman didekaatkan ke panci dengan maksud agar permukaan air tetap tenang dan tidak terlalu bergelombang. Sesudah itu sekrup patrol diputar sambil melihat ujung panci dari hungging di dalam tabung pengaman. Skrup pengontrol yaitu berada di atas penyangga hugging berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan skala. Jika sikrup itu diputar kembali ke kanan maka tiang skala turun angka yang dibaca
adalah angka yang
terdapat
tegak
lurus
demngan sekrup pengontrol. Adapun skala yang terrtera pada skala adalah angka (1) sampai (100). b. Piche meter Bagian-bagian alat : a. Tabung kaca tempat air yang berskala dalam satuan mm. b. Kawat penjepit tempat meletakkan kertas berpori. c. Penggantung d. Satuan Alat : ml e. Satuan Pengukuran : mm f. Ketelitian Alat : 0,1 ml Prinsip kerja : Selisih tinggi permukaan air. Cara kerja : Air yang terdapat dalam pinche evaporimeter akan menguap (yang terdapat pada tabuing yang berisi air). Kertas saring dan air dihubungkan dengan pipa kapiler yang menjaga supaya kertas saring selalu kering dan jenuh. Dari pembacaan berturut-turut volume air yang tinggal ditabung
pengukur dapat diketahui banyaknya air yang hilang karena penguapan setiap saat. c. Lysimeter Alat ini berguna untuk mengukur penguapan air didalam tanah yang mana ditanah tempat pengujian tersebut terdapat beberapa jenis tanah dengan keadaan permukaan yang berbeda. Seperti permukaan satu dengan yang lain, ada yang terdapat tanah kosong (bare Land), tanah yang ditanami rumput, tanah yang ditanami pepohonan kecil, dan bisa juga tanah berpasir. Cara kerja : Cara kerja alat ini adalah, tiap pagi, kira-kira pukul 07.00 atau 08.00 waktu setempat. Atau berpedoman sebelum matahari terlalu tinggi juga bisa, tuang air pada masing-masing tanah pengujian sebanyak 8 liter air. Setelah itu tunggu sampai 24 jam. Ambil air melalui kran yang berada dibagian bawah, dan kemudian dilakukan pengukuran, berapa liter jumlah air yang meluap (sisa air) (Kurniawan, 2002) 3.5.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi evaporasi 1. Radiasi Matahari Pada setiap perubahan bentuk zat; dari es menjadi air (pencairan), dari zat cair menjadi gas (penguapan) dan dari es lengsung menjadi uap air (penyubliman) diperlukan panas laten (laten heat). Panas laten untuk penguapan berasal dari radiasi matahari dan tanah. Radiasi matahari merupakan sumber utama panas dan mempengaruhi jumlah evaporasi di atas permukaan bumi, yang tergantung letak pada garis lintang dan musim. Radiasi matahari di suatu lokasi bervariasi sepanjang tahun, yang tergantung pada letak lokasi (garis lintang) dan deklinasi matahari. Pada bulan Desember kedudukan matahari berada paling jauh di selatan, sementara pada bulan Juni kedudukan matahari berada palng jauh di utara. daerah yang berada di belahan bumi selatan menerima radiasi maksimum matahari pada bulan Desember, sementara radiasi terkecil pada bulan Juni, begitu pula sebaliknya. Radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi juga dipengaruhi oleh penutupan awan. Penutupan oleh
awan dinyatakan dalam persentase dari lama penyinaran matahari nyata terhadap lama penyinaran matahari yang mungkin terjadi. 2. Temperatur Temperatur udara pada permukaan evaporasi sangat berpengaruh terhadap evaporasi. Semakin tinggi temperatur semakin besar kemampuan udara untuk menyerap uap air. Selain itu semakin tinggi temperatur, energi kinetik molekul air meningkat sehingga molekul air semakin banyak yang berpindah ke lapis udara di atasnya dalam bentuk uap air. Oleh karena itu di daerah beriklim tropis jumlah evaorasi lebih tinggi, di banding dengan daerah di kutub (daerah beriklim dingin). Untuk variasi harian dan bulanan temperatur udara di Indonesia relatif kecil. 3. Kelembaban Udara Pada saat terjadi penguapan, tekanan udara pada lapisan udara tepat di atas permukaan air lebih rendah di banding tekanan pada permukaan air. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan terjadinya penguapan. Pada waktu penguapan terjadi, uap air bergabung dengan udara di atas permukaan air, sehingga udara mengandung uap air. Udara lembab merupakan campuran dari udara kering dan uap air. Apabila jumlah uap air yang masuk ke udara semakin banyak, tekanan uapnya juga semakin tinggi. Akibatnya perbedaan tekanan uap semakin kecil, yang menyebabkan berkurangnya laju penguapan. Apabila udara di atas permukaan air sudah jenuh uap air tekanan udara telah mencapai tekanan uap jenuh, di mana pada saat itu penguapan terhenti. Kelembaban udara dinyatakan dengan kelembaban relatif. Di Indonesia yang merupakan negara kepulauan dengan perairan laut cukup luas, mempunyai kelembaban udara tinggi. Kelembaban udara tergantung pada musim, di mana nilainya tinggi pada musim penghujan dan berkurang pada musim kemarau. Di daerah pesisir kelembaban udara akan lebih tinggi daripada di daerah pedalaman. 4. Kecepatan Angin Penguapan yang terjadi menyebabkan udara di atas permukaan evaporasi menjadi lebih lembab, sampai akhirnya udara menjadi jenuh
terhadap uap air dan proses evaporasi terhenti. Agar proses penguapan dapat berjalan terus lapisan udara yang telah jenuh tersebut harus diganti dengan udara kering. Penggantian tersebut dapat terjadi apabila ada angin. Oleh karena itu kecepatan angin merupakan faktor penting dalam evaporasi. Di daerah terbuka dan banyak angin, penguapan akan lebih besar daripada di daerah yang terlindung dan udara diam. Untuk di negara Indonesia, kecepatan angin relatif rendah. Pada musim penghujan angin dominan berasal dari barat laut yang membawa banyak uap air, sementara pada musim kemarau angin berasal dari tenggara yang kering ( Triadmojo, 2010) 3.5.4 Kelebihan dan Kekurangan Alat Pengukur Evaporasi 1. Piche Evaporimeter : a) Kelebihan
Memiliki
konstruksi
yang
sederhana
karena
mudah
pengamatan dan penggunaanya yang praktis.
Dapat diketahui besarnya penguapan dari penyusutan air dalam tabung pada waktu pengamatan berikutnya.
Ukuran alat kecil sehingga mudah dipasang atau ditempatkan di lapang
Harganya relative murah.
b) Kekurangan
Ukuran sensor yang terlalu kecil menyebabkan representative untuk mewakili permukaan alamiah.
Permukaan sensor mudah tertutup oleh debu atau ditumbuhi lumut atau jamur, hilangnya sejumlah air yang diuapkan tidak lagi dapat menggambarkan tinggi air dalam reservoir.
Tidak ada keseragaman bahan sensor, warna, dan ukuran, menyebabkan kesulitan penggunaan data/hasil atmosfer dari berbagai tipe.
Mudah rusak
Hasilnya tidak seragam karena hasil pembacaannya sangat tergantung terhadap angin, iklim, dan debu.
2. Panci Evaporasi : a) Kelebihan
Alat ini mempunyai ketelitian 0,02 mm lebih teliti dibandingkan evaporimeter piche.
Dapat mengukur evaporasi setiap hari.
Evaporasi dapat diukur walau terjadi hujan.
b) Kekurangan:
Apabila terjadi hujan lebat minimal 54 ml, air akan tumpah air dari bak sehingga besarnya penguapan yang terjadi tidak dapat diukur dan pengukuran volume air dengan cara menambahkan atau mengurangi. Hal ini dirasa kurang praktis. Selain itu, harus diamati secara rutin.
Sering terjadi gangguan oleh debu, burung (binatang), dan lumut, serta percikan air hujan sehingga nilai kebenaran dan ketelitiannya masih kurang (Danda, 2015)
3.6 Curah Hujan 3.6.1 Definisi Curah Hujan Curah hujan adalah jumlah hujan yang jatuh di suatu daerah selama waktu tertentu. Untuk mengetahui besarnya curah hujan digunakan alat yang disebut penakar hujan (P. Switzerb, 2006). Curah hujan merupakan unsur iklim yang sangat penting dalam siklus hidrologi. Studi iklim yang membahas mengenai curah hujan pada suatu area hingga saat ini masih terbatas pada area yang kecil. Hal ini diakibatkan oleh jumlah data stasiun penakar hujan yang terbatas (Aldrian, 2003) 3.6.2 Macam-Macam Alat Pengukur Curah Hujan Dan Beserta Cara Kerjanya Alat pengukur curah hujan ada dua macam yaitu alat pengukur curah hujan tipe Hellman dan alat pengukur curah hujan Ombrometer. a) Alat Pengukur Hujan Type Hellman. Alat ini bekerja secara otomatis, tingginya 150 cm dari permukaan tanah. Alat ini berfungsi untuk mengukur besarnya curah hujan dalam satu
hari tau 24 jam dalam satuan (mm) pengamatan yang dilakukan dimulai pada jam 07.00 pagi Cara Kerja Alat : Pada saat terjadi hujan, air huajan ayang jatuh akan masuak kedalam mulut corong kermudian diteruskan dalam saluran pelampung. Bila huajan berlanhsung terus, maka pelampung akan terangkat adan pena pencatat akan terangkat pula dan akan membentuk grafik pada kertas pias, bila pena pencatat telah menunjukakan angka 10 maka penah tersebut akan kembali ke angka nol begitu seterusnya sampai hujan berhenti adan apabiala air dalam pelampung telah penuh maka pada kertas pias akan terdapat dua garis yaitu: Garis vertical yang menunjukkan besar kecilnya curan hujan. Garis horizontal yang menunjukkan jam (waktu) sealama turunnya hujan. Jumlah curah hujan dalam sehari berdasarkan grafik yang ditunjukkan pada kertas pias dapat dihitung dengan rumus : (d x 10) + Y mm dimana : d = Berapa kali tecapai curah hujan dalam 10 mm Y = nilai skala terakhir yang ditunjukkan pada grafik Pada setiap penggunaan pias baru , pena harus dikembalikan pada angka nol. Jika curah hujan setempat rendah dan penah tidak mencapai angka nol , maka kita dapat menambahkan air dengan bantuan gelas ukur dengan ketentuan bahwa air yang ditambahkan harus ducatat jumlahnya. Misalnya : Keduduakan terakhir dari pena pencatat menunjukkan 7mm maka untuk mengembalikan ke skala nol harus ditambah air dalam tabung sebanyak 3 mm. Setelah skala nol pias Hellman kembali pada selinder jam tersebut. Setelah kertas pias terpasang maka selinder jam dikembaliakan pada tempat semuala setelah kunci pemuta pernya diputar, sehingga selinder terpawang dengan posisi teagak pada sumbu putarnya.
b) Alat Penakar Hujan Tipe Ombrometer Alat ini bekerja secara manual, alat ini terbuat dari aluminium yang bentuknya menyerupai sebuah tabunh yang berbentuk corong, alat ini diacat putih atau cat perak untuk menghindarkan pengaruh radiasi sinar matahari yang menyebabkan penguapan. Pada mulut corong dibuat menyempit untuk menghindarkan terjadinya penguapan. Alat
ini
mempunyai tinggi 120 cm dari permukaaan tanah yang diletakkan pada tempat terbuaka. Alat ini berfungsi untuk mengukur jumlah curah huajan yang jatuh pada permukaan tanah selama 1 hari (24) jam, curah hujan ini dicatat dan diamati pada jam 07.00 pagi. Cara kerja: Air hujan yang jauh kepermukaan bumi akan masuk melalui mulut corong dan diteruskan kedalam bak penampung yang dialirkanmelalui pipa sempit yang ada diujung corong penakar, air dalam tabung tersebut ditakar dengan cara air yang berada dalam reservoir dikeluarkan melalui kran dan diamasukkan dalam gelas ukur.Penunjukan intensitas air dalam gelas ukur menunjukkan jumlah curah hujan dalam 1 hari (24 ajam)
Bila tidak ada hujan,maka data ditulis (-)
Bila hujan lebih kecil dibulatkan ke nol (0)
Bila hujan lebih besar dari nol ditulis (1) (Arkin dan Meisner, 1987).
3.6.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi curah hujan Menurut Sandy (1996) banyak sedikitnya curah hujan yang jatuh di suatu daerah di Indonesia sangat bergantung pada hal-hal di bawah ini: a. Letak daerah konvergensi antar tropik (DKAT) DKAT merupakan suatu zona yang memiliki suhu yang paling tinggi
yang terjadi akibat pemanasan. Suhu yang tinggi akan
menyebabkan tekanan udara menjadi rendah pada zona tersebut. Untuk keseimbangan, udara dari daerah yang bertekanan tinggi akan bergerak ke daerah yang bertekanan rendah dan pada saat yang bersamaan akan terjadi gerakan udara naik (konveksi) yang membawa akibat menurunnya suhu
udara tersebut dan akan menyebabkan terjadinya pembentukan awan dan hujan. DKAT memiliki peranan yang sangat penting dalam keseimbangan energi atmosfer dan meningkatkan keadaan berawan. Perubahan panas, kelembaban, dan radiasi antara atmosfer dan permukaan berbeda antara DKAT dengan DKAT pada garis balik utara (tropic of cancer) dan selatan (tropic of capricorn). Oleh karena itu, posisi dan pergerakan DKAT memainkan peranan penting dalam menentukan karakteristik interaksi atmosfer-laut dan atmosfer-darat (Waliser, 2002). DKAT menyebabkan terjadinya pembentukan awan konvektif, selain itu, di wilayah tropis sebagian besar curah hujan yang terjadi merupakan hasil dari pembentukan awan konvektif. b. Bentuk medan Medan berbukit atau bergunung akan memaksa udara atau angin untuk bisa melintasi pungung pegunungan. Hal ini menyebabkan suhu udara juga akan menjadi turun, sehingga uap air yang dibawanya akan turun menjadi hujan. c. Arah angin sejajar dengan arah garis pantai Suhu udara tidak berubah jika angin sejajar dengan garis pantai, akibatnya hujan pun tidak jatuh. d. Jarak perjalanan angin di atas medan datar Angin yang membawa hujan adalah angin yang berhembus dari atas perairan ke arah daratan. Jika medan datar yang dilalui angin itu lebar, serta sifat permukaannya tidak berubah, mungkin hujan turun pada bagian medan dekat pantai dan selanjutnya tidak ada lagi hujan. 3.6.4 Kelebihan dan Kekurangan Alat Pengukur Curah Hujan Pengukuran dengan alat penakar curah hujan yang terdapat di lapangan (Ebert, 2003) : 1. Type Hellman : a) Kelebihan : b) Kekurangan : 1. Type hell man ini sewaktu-waktu dapat mengalami gangguan 2. Hilangnya beberapa data curah hujan
3. memerukan perawatan yang cukup intensif 2. Type Ombrometer : a) Kelebihan : 1. Mempunyai tingkat ketelitian yang lebih tinggi dibandingkan tipe perekam data(otomatis). 2. Satuan
alat
sama
dengan
satuan
pengukuran
sehingga
memudahkan pengukuran. 3. Pengukuran : jika gelas penakar pecah dan diganti dengan mengukur volume airyang terpampang dengan jelas ukuran biasa sebab penampang curah hujan 100cm² sehingga setiap volume 1000 berarti sama dengan 1 mm muka air. b) Kekurangan : 1. Alat ini harus dipasang dengan ketinggian 120 m sehingga dibutuhkan alatkhusus untuk menjangkau ketinggian tersebut. 2. Alat ini tidak bisa mengukur intensitas curah hujan. 3. Alat ini kurang praktis dan efisien dalam waktu dan tenaga kerja sebab setiaphari harus ada yang membuka kran tersebut agar hari berikutnya dapat diukur curah hujannya lagi dan tiap hari juga pengamat harus rutin mengukur curahhujan tersebut. 3.7 Angin 3.7.1 Definisi Angin Angin merupakan udara yang bergerak akibat adanya perbedaan tekanan udara maupun pergerakan bumi mengitari porosnya.Angin banyak dimanfaatkan oleh manusia untuk kesejahteraan hidupnya seperti untuk menarik perahu, sumber tenaga listrik, menyejukkan udara, pengering rambut, dan lain sebagainya.Semakin tinggi kita berada maka semakin kencang pula angin yang menerpa kita. Malam hari, angin tidak sekencang di siang hari. Angin di daerah wilayah khatulistiwa atau garis ekuator seperti indonesia anginnya lebih kencang daripada di daerah kutub (Godam, 2008).
3.7.2 Macam-Macam Alat Pengukur Angin dan Beserta Cara Kerjanya Alat pengukur angin ialah : a) Cup counter Anemometer alat ini berfungsi untuk mengukur arah dan kecepatan angin ratarata. Cup anemometer ada 3 jenis yaitu:
Cup conter yang tingginya 0,5 meter
Cup counter yang tingginya 2 meter
Cup counter yang tingginya 6 meter
Cara Kerja : Mangkok akan berputar karena tertiup angin dan akan berputar maka angka yang terdapat pada counter akan bertambah bilangannya dari counter tersebut akan diketahui arah dan kecepatan angin rata-rata. Dalam satuan km/ jam. b) Biram Anemometer Cara Kerja : Cara kerja alat ini adalah benda mencari angin (posisi terkunci) memutar kunci yang akan menyebabkan kipas bergerak/jam. Kunci dibuka maka jarum akan bergerak tentukan interfal waktu (Tjasyono, 2003). 3.7.3 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Angin Faktor-faktor yang mempengaruhi angin adalah sebagai berikut : 1) Keadaan topografi 2) Daratan atau lautan 3) Adanya pepohonan Ketiga hal di atas sangat berpengaruh terhadap kerja laju angin. Keadaan topografi sangat berpengaruh, karena jika angin menerpa pada topografi berupa gunung ia akan cenderung naik, berbeda jika ia menerpa pada topografi berupa dataran, ia akan cenderung lurus-lurus saja. Kedua, saat angin bergerak di atas daratan dan lautan juga sangat berbeda. Walau bagaimanapun angin yang bergerak di daratan akan cenderung mengikuti keadaan permukaan daratan, berbeda jika angin yang
berhembus di atas lautan maka ia akan ikut mempengaruhi bentuk muka air laut, bahkan pergerakan arus di atas laut. Sehingga ia lebih bebas bergerak di atas lautan daripada di daratan. Ketiga, adanya pepohonan sangat berpengaruh jika pohon tersebut cukup tinggi dan menggangu laju angin ( Tjasyono, 2003). 3.7.4 Kelebihan dan Kekurangan Alat Pengukur Angin a) Cup Anemometer Kelebihan : a. Tercatat b.
Sensitif
c.
Hasil yang diperoleh akurat
Kekurangan: a.
Butuh kemampuan instalasi
b.
Rentan terhadap kesalahan teknis alat (baterai, tinta, kertas grafik)
c.
Sulit di bawa – bawa
b) Biram Anemometer
kelebihannya yaitu bersifat portable dan ringan. Serta mudah dalam pengamatan.
kekurangannya, hanya untuk mengukur kecepatan angin periode pendek dan kurang efisien karena penempatanya harus tepat (Kurniawan, 2002).
3.8.Awan 3.8.1.Definisi Awan Awan merupakan massa dari butir kecil air yang larut di lapisan atmosfer bagian bawah. Awan dapat menunjukkan kondisi cuaca (Lakitan, 2002). 3.8.2. Klasifikasi Awan Berdasarkan Morfologinya Klasifikasi awan berdasarkan morfologi (bentuknya), awan memiliki banyak bentuk. Berikut di antaranya :
Awan sirus (cirrus), merupakan awan yang berwarna putih, tipis, dan di siang hari terlihat mengkilat karena banyak mengandung kristal es.
Awan Cirrus Awan stratus, terlihat berlapis-lapis seperti kabut tipis dan bergelombang.
Awan Stratus
Awan kumulus, terlihat seperti bunga kol dan jika dilihat dari pesawat tampak menjulang ke atas.
Awan Kumulus
Awan nimbus, terlihat berwarna gelap, basah, dan sering menimbulkan hujan.
Awan cumulonimbus, merupakan perpaduan awan kumulus dan awan nimbus, dengan ciri-ciri gabungan keduanya. Sering menimbulkan hujan lebat hingga mengganggu penerbangan.
Awan Cumulonimbus (Konig, 2006) 3.8.3. Klasifikasi Awan Berdasarkan Ketinggiannya 1. Awan tinggi Di wilayah tropis awan ini memiliki ketinggian 6 hingga 18 km dari permukaan laut sedangkan di kutub memiliki ketinggian 3 hingga 8 km. Awan tinggi adalah Cirrus (Ci), Cirrostratus (Cs) dan Cirrocumulus (Cc). Awan ini tidak berpotensi dalam menghasilkan hujan. Dilihat dari ketinggiannya awan ini memiliki suhu yang sangat dingin dan kering serta mengandung banyak kristal es dan sedikit air. Awan ini memiliki bentuk yang halus, serat lembut dan tipis. Warna awan ini jika dideteksi dengan menggunakan inframerah adalah putih keabua-abuan 2. Awan menengah Di wilayah tropis awan menengah memiliki ketinggian 2 hingga 8 km, sedangkan di kutub memiliki ketinggian 2 hingga 4 km. Contoh dari awan ini adalah Altostratus (As) dan Altocumulus (Ac). Awan ini berpotensi hujan ringan. Awan ini mengandung tetesan air dan kristal es serta memiliki suhu yang cukup dingin. Jika dideteksi dengan menggunakan inframerah, awan ini akan menghasilkan warna keputihan atau abu-abu.
3. Awan rendah Di wilayah tropis dan kutub awan ini memiliki ketinggian kurang dari 2 km dari permukaan laut. Awan ini selalu mengandung tetesan hujan, namun pada cuaca yang dingin kadang-kadang mengandung kristal es. Dilihat dari ketinggiannya, awan ini memiliki suhu yang lebih hangat dari pada awan menengah dan awan tinggi. Suhu hangat yang dihasilkan hingga 100 C. Contoh dari awan ini adalah Nimbostratus (Ns), Stratocumulus (Sc) dan Stratus (st). Jika dideteksi dengan inframerah maka citra yang akan dihasilkan berwarna abu-abu. 4. Awan dengan perkembangannya yang vertikal a. Cumulus (Cu) Ketinggian dasar awan ini adalah 1 km, dan tidak berpotensi hujan. Namun jika cumulus terus berkembang dan menjadi lebih besar, hujan yang dihasilkan akan banyak. Jika dideteksi dengan inframerah maka citra yang dihasilkan memiliki warna yang bervariasi, gelap keabua-abuan hingga berwarna putih, tergantung pada perkembangan awan. b. Cumulonimbus (Cb) Awan ini disebut juga sebagai awan yang menghasilkan hujan angin ribut yang disertai petir dan guruh. Awan ini memiliki ketinggian dari 600 meter hingga 12000 meter. Bagian bawah awan ini mengandung tetes air, bagian tengahnya mengandung tetes air dan kristal es, dan bagian puncaknya mengandung kristal es. Jika dideteksi dengan inframerah, maka akan menghasilkan warna putih. Suhu puncak awan tinggi dan awan cumulonimbus hampir sama dinginnya karena kedua awan mengandung kristal es. Namun karena awan tinggi memiliki bentuk yang halus dan tipis yang mengakibatkan awan ini juga menerima pancaran radiasi dari permukaan bumi maka warna yang dihasilkan putih keabu-abuan. Sedangkan cumulonimbus merupakan awan yang sangat tebal sehingga radiasi yang dipancarkan hanya dari awan itu sendiri, sehingga warna yang dihasilkan hanya putih (Konig, 2006).
3.9 Alat-Alat Lain yang Dipasang di Stasiun BMKG (disertai fungsinya dan hasil dokumentasi) 1.
Nama alat : Sangkar metereologi Fungsi
:
Sebagai tempat alat
untuk objek pengamatan kelembaban.
2.
Nama
alat
:
a.
Termometer
maksimum
dan
minimum. b. Termometer bola basah dan kering. Fungsi
: a. Digunakan untuk mengukur suhu paling kecil
dan
rendah
(maksimum
dan
minimum). b.
Digunakan mengukur
untuk suhu
aktual (bola kering) dan digunakan untuk mengukur saturasi jenuh.
suhu atau
titik
3.
Nama alat : termohigrograf Fungsi
: Digunakan untuk mengukur
suhu
kelembaban
secara
otomatis
kertas
pada
pias.
4.
Nama alat : Pan Evaporimeter Fungsi
:
Digunakan
untuk
mengukur penguapan air (evaporasi).
5.
Nama alat : Termometer Air Six Bellani Fungsi
: Digunakan untuk mengukur suhu dalam air di Pan Evaporimeter.
6.
Nama alat : Hook Gauge Fungsi : Digunakan untuk menjaga kestabilan air dalam pan evaporimeter.
7.
Nama
alat
:
Cup
Counter
Anemometer Fungsi
:
Digunakan
mengukur
untuk
kecepatan
angin rata-rata harian dalam satuan km/jam.
8.
Nama alat : Campbell Stokes Fungsi
:
Digunakan mengukur penyinaran ditandai
untuk lamanya yang dengan
terakarnya
kertas
pias.
9.
Nama
alat
:
Ombrometer
Observarium Fungsi
:
Digunakan mengukur
untuk curah
hujan.
10.
Nama alat : Penakar Hujan tipe Hellman Fungsi
:
Digunakan mengukur
untuk curah
hujan.
11.
Nama alat : Anemometer Fungsi
:
Digunakan
untuk
mengamati kecepatan angin.
12.
Nama alat : Seismograf Fungsi : Sebagi alat pencatat gempa bumi secara otomatis dalam satuan skala richter
13.
Nama alat : JISNET Fungsi : alat sebagi komunikasi sesama
BMKG
seluruh
indonesai
(nasional)
14.
Nama alat : JIS VIEW Fungsi : alat untuk melihat tinggi rendahnya
gempa
pada suatu daerah
15.
Nama alat : Laptop Fungsi : alat untuk menjelaskan macam-macam awan
BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Klimatologi merupakan ilmu yang mempelajari iklim pada kurun waktu tertentu kurang lebih 10-30 tahun, klimatologi sangat membantu dalam pertanian karena dengan klimatologi petani akan bisa mengetahui iklim dan juga bisa mengetahui cuaca bagian dari iklim, sehingga mampu menentukan budidaya tanaman apa yang cocok dengan kondisi cuaca saat ini. Praktikum klimatologi pada tanggal 02 Desember 2015, di stasiun BMKG (Badan Meteorologi, Klimatolog dan, Geofisika) di kabupaten Nganjuk desa Sawaan. Dengan adanya praktikum ini, praktikan mampu mengetahui alat-alat yang dipasang di stasiun BMKG Nganjuk-sawahan, dan dengan praktikum klimatologi ini kami mampu mengetahui cara kerja, fungsi, kelebihan dan kekurangan dari alat-alat BMKG tersebut yakni yang terdiri dari : Sangkar meteorologi, termometer maximum, termometer minimu, termometer bola basah, termometer bola kering, anemometer, penangkar hujan type oombro meter dan penangkar hujan type hell-man, dan juga
Cup counter, anemometer,
termohigograf, pan evaporimeter, hook gauge lysimeter, campbell stokes, seismograf dan juga jis net. 4.2 Saran Apabila Filedtrip Mohon untuik mencari tempat Fieldtrip BMKG yang mempunyai alat-alat yang lengkap.
DAFTAR PUSTAKA Aldrian, E. 2003. Dissertation: Simulation of Indonesian Rainfall With a Hierarchy
of
Climate
Models.
Jerman:Max-Planck-Institut
für
Meteorologie Arkin, P., A. dan Meisner, B., N. 1987. Relationship between Large-Scale Convective Rainfall and Cold Cloud over the Western Hemisphere during 1982-84. Monthly Weather Review Vol 115 January 1987. Bambang Triatmodjo. 2010. Hidrologi Terapan. Yogyakarta : Beta Offset Doorenbas j. and Pruitt W.o 1976. Guideliness for predicting crop water requirements. Rome : FAO Irriagtion and Drainage. Ebert, B. 2003. Rainfall estimation From Satellite Data. Presented at Satellite Applications Workshop. Fontain, A. 2002. Meteorology. http://www.kompas.com. (Diakses tanggal 17 Desember 2015) Giancoli, Dauglas C. 2001. Fisika Dasar. Jakarta : Erlangga. Godam. 2008. Klimatologi. Bandung : Institut Teknologi Bandung. Handoko. 1994. Klimatologi Dasar. Jakarta : PT. Dunia Pustaka Jaya. Kamala sari lubis.2007.Aplikasi Suhu dan Aliran Panas Tanah. Medan : USU. König, M. 2006. From Image to Products. Paper presented at Virtual Lecture High Profile Training Event (HPTE) Meteorology Satellite untuk Regional V (Asia-Pasifik). Kurniawan, 2002.
Alat-alat Pengukur Cuaca. Bandung : Intstitut Teknologi
Bandung. Lakitan, Benyamin . 1997. Klimatologi Dasar. Radja Grafindo Persada. Jakarta. Lakitan, Benyamin. 2002. Dasar-dasar Klimatologi. Jakarta : Raja Grafindo Persada. Ninuk, Herlina 2015. Materi Kuliah Klimatologi. Universitas Brawijaya : Fakultas Pertanian. Pengertian Radisai Matahari, 2013. http://id.wikipedia.org. (Diakses
tanggal
15/12/2015, 14:49 WIB) Prawiroardoyo, S. 1996. Meteorologi. Bandung : Institut Teknologi Bandung.
Prawirowardoyo, Susilo 1996. Meteorologi. Bandung : Intstitut Teknologi Bandung. Rafael Chandelfila, S. Govinatan. 1982.Cuaca (Pengantar Meteorologi dan klimatologi) Jakarta : Balai Pustaka. Sandy I, M. 1996. Geografi Regional Republik Indonesia. Jakarta: Jurusan Geografi- FMIPA UI Saw, B.L, 2005. Thesis : Infrared And Passive micowave satelitte rainfall estimate over Tropics. Columbia : Fakulty of the graduate school University of Missouri. Sejarah BMKG 2014. http://www.bmkg.go.id
(Diakses tanggal 15/12/2015,
20:20 WIB) Tim Dosen, 2013. Modul Praktikum Klimatologi. Universitas Brawijaya : Fakultas Pertanian. Tjasyono, Bayong 2004. Klimatologi. Bandung : Institut Teknologi Bandung. Tjasyono, Bayong, 1992. Klimatologi Terapan. Bandung : Pionir Jaya. Tjasyono, Bayong. 2003. Meteorologi. Bandung : Penerbit ITB. Trewartha, G. T, dan Horn, L. H. 1980. Pengantar Iklim (5th ed) (Andani, S., Penerjemah). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Tugas BMKG 2014. http://www.bmkg.go.id (Diakses tanggal 15/12/2015, 20:20 WIB) Waliser, D., E. 2002. Tropical Meteorology/Intertropical Convergence Zone. State University of New York, USA: Elsevier Science Ltd. Wariono, Dkk. 1987. Pengantar Meteorologi dan Klimatolgi .Surabaya : Bina ilmu Wilson, E.M., 1993. Hidrologi Teknik. Bandung : Penerbit ITB Bandung. Z. Zhanga and P. Switzerb, 2006. “Stochastic Space-Time Regional Rainfall Modeling Adapted to Historical Rain Gauge Data”. Scotland : Water Resources Research American Geophysical Union.
LAMPIRAN
Gambar 1. Proses Penjelasan sangkar cuaca
Gambar 2. Proses penjelasan cara membaca thermometer
Gambar 3. Thermometer dan Thermohygrograph di sangkar cuaca
Gambar 4. Thermohygrograph dan tinta
Gambar 5. Kertas pias pada thermohygrograph
Gambar 6. Pan Evaporasi
Gambar 7. Kalibrasi Thermometer Apung dengan magnet
Gambar 8. Hook Gauge
Gambar 9.Cup Counter Anemometer
Gambar 10. Anemometer
Gambar 11. Campbell Stock
Gambar 12. Alat penakar hujan Ombrometer
Gambar 13. Alat Penakar hujan Hellman
Gambar 14. Bagian dalam dari alat penakar hujan Hellman
Gambar 15. Seismograph
Gambar 16. JISNET untuk komunikasi sesama BMKG
Gambar 17. JISVIEW
Gambar 18. Laptop untuk menjelaskan awan
Gambar 19. Proses penjelasan tentang awan
