BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Klimatologi adalah ilmu yang mempelajari keadaan rata-rata
cuaca yang terjadi pada suatu wilayah dalam kurun waktu yang sama. Cuaca
merupakan keadaan fisik atmosfer pada suatu saat dan tempat tertentu dalam
jangka pendek. Klimatologi pertanian ialah cabang ilmu iklim atau cuaca terapan
yang mempelajari tentang hubungan antara proses-proses fisik di atmosfer
(unsur-unsur cuaca) dan proses pertanian. Tercakup didalamnya antara lain
hubungan antara faktor iklim dengan produksi pertanian. Sasaran yang hendak
dicapai oleh klimatologi pertanian ialah untuk memahami dan mengkaji
proses-proses yang terjadi pada perubahan lingkungan fisik disekitar organisme
pertanian akibat perkembangan organisme tersebut serta dampak perubananya bagi
organisme itu sendiri.
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
Di bidang meteorologi dan klimatologi pertanian, data
tentang lama penyinaran sinar matahari sangat penting. Pengukuran dilakukan
terhadap cahaya surya yang sampai ke permukaan bumi. Ada beberapa alat yang
biasa digunakan dalam melakukan pengukuran penyinaran matahari ini diantaranya
Tipe Campbel Stokes, Tipe Jordan, Tipe Martin dan Tipe Foster. Sedangkan pada
pengukuran suhu udara hal ini berhubungan langsung dengan manusia dan
kehidupannya dan penting untuk dipelajari dan dipahami. Ada beberapa jenis
termometer (alat pengukur suhu) diantaranya Termometer maksimum, termometer
minimum, termometer bola basah dan kering, dan alat pencatat otomatis
(termograf, termohidrograf.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum ini yaitu :
1. Mengenal
alat-alat pengukur anasir cuaca yang biasa digunakan dalam bidang meteorologi
pertanian.
2. Mempelajari
prinsip kerja, cara penggunaan alat, serta macam dan kualitas data yang
dihasilkan dari sesuatu alat pengukur anasir cuaca
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Unsur-Unsur
Iklim
A. Suhu
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin
suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah
termometer. Dalam kehidupan sehari-hari, untuk mengukur suhu, masyarakat
cenderung menggunakan indera peraba.Tetapi dengan adanya perkembangan teknologi
maka diciptakanlah thermometer untuk mengukur suhu dengan valid (Aljabar,
2008).
Suhu
tanah berperan penting dalam perkecambahan dan pertumbuhan tanaman, aktivitas
organisme tanah, pelapukan, dekomposisi dan humifikasi bahan organic, struktur
dan air tanah (Anonymous, 2011).
B. Kelembaban
Menurut Dicky (2011), kelembaban relatif dari suatu campuran
udara-air didefinisikan sebagai rasio dari tekanan
parsialuap air dalam campuran terhadap tekanan uap jenuh air pada temperatur tersebut. Kelembaban relatif
menggunakan satuan persen dan dihitung dengan cara berikut di mana:
·
Kelembaban
relatif campuran;
·
Tekanan
parsial uap air dalam campuran
C. Evaporasi
Evaporasi atau penguapan adalah proses pertukaran (transfer)
air dari permukaan bebas (free water surface) dari muka tanah atau dari air
yang tertahan diatas permukaan bangunan atau tanaman menjadi molekul uap air di
atmosfer (Maman, 2010).
Menurut Asdak (1995), air yang mempunyai permukaan secara
langsung melintas di atas permukaan tanah. Sebagian darinya, secara langsung
atau setelah penyimpanan permukaan. Hilangnya dalam bentuk evaporasi yaitu
proses dimana air menjadi uap, transpirasi yaitu proses dimana air menjadi uap
melalui metabolisme tanaman.
D. Curah Hujan
Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau
aerosol (seperti embun dan kabut). Hujan terbentuk apabila titik air yang
terpisah jatuh ke bumidari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap
ketika jatuh melalui udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga.Hujan memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan
akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan
anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula (Kapelima, 2011).
E. Tekanan Udara
Tekanan udara di permukaan bumi pada
dasarnya sangat ditentukan oleh kerapatan massa udara. Makin rapat udara, makin
besar tekanan yang ditimbulkan. Sebagaimana telah diuraikan di atas, kerapatan
udara sangat berhubungan dengan suhu, radiasi, kelembaban udara serta gaya
berat(Battan, 1980).
Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada
permukaan dengan luas tertentu, misalnya 1 cm2. Satuan yang
digunakan adalah atmosfer (atm),millimeter kolom air raksa (mmHg) atau milibar
(mbar). Tekanan udara patokan (sering juga disebut tekanan udara normal) adalah
tekanan kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 450 dan
suhu 00C. besarnya tekanan udara tersebut dinyatakan sebagai 1 atm.
Tekanan sebesar 1 atm ini setara dengan tekanan yang diberikan oleh kolom air
raksa setinggi 760 mm. satuan tekanan selain dengan atm atau mmHg juga dapat
dan sering dinyatakan dalam satuan kg/m2 (Andrea,2010).
F. Angin
Angin adalah udara yang bergerak yang
diakibatkan oleh rotasibumi dan juga karena adanya
perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin
bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah
(Wikipedia,2011).
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).
G. Awan
Awan adalah massa terlihat dari tetesan air atau beku kristal tergantung di atmosfer di atas permukaan bumi atau lain planet tubuh. Awan juga terlihat
massa tertarik oleh gravitasi, seperti massa materi dalam
ruang yang disebut awan antar bintang dan nebula. Awan dipelajari dalam ilmu
tentang awan atau awan fisika cabang meteorologi(Awanku,2011).
Udara di sekeliling kita banyak mengandung uap air. Tidak
terhitung banyaknya gelembung udara yang terbentuk oleh busa laut secara
terus-menerus dan menyebabkan partikel-partikel air terangkat ke langit.
Partikel-partikel yang disebut dengan aerosol inilah yang berfungsi sebagai
perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik air. Selanjutnya
aerosol ini naik ke atmosfer, dan bila sejumlah besar udara terangkat ke
lapisan yang lebih tinggi, maka ia akan mengalami pendinginan dan selanjutnya
mengembun. Kumpulan titik-titik air hasil dari uap air dalam udara yang
mengembun inilah yang terlihat sebagai awan. Makin banyak udara yang mengembun,
makin besar awan yang terbentuk (Pengetahuan, 2009).
BAB III
METODOLOGI
3.1
Waktu dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis, 16 Oktober 2014
pukul 16.00-17.30 di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Pertanian Universitas
Sultan Ageng Tirtayasa.
3.2 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan adalah :
1. Alat Tulis
2. Termometer Maksimum dan
Minimum
3. Higrograf
4. Anemometer
5. Termohygrograf
6. Atmosferic Data Center
7. Campbell Stokes
3.3 Cara Kerja
A. Termometer
Maksimum dan Minimum
Bila suhu naik alkohol dalam reservoir memuai dan
mendorong air raksa. Stiff pada kaki yang lain terdorong ke atas oleh air
raksa. Jika suhunya turun air raksa dalam kaki pertama mendorong stiff ke atas.
Jadi suhu pada kaki yang satu menunjukan suhu maximum dan pada kaki yang lain
menunjukan suhu minimum.
B. Higrograf
Pasang
kertas grafik pada silinder yang dapat berputar secara otomatis,
penggantian kertas grafik dilakukan sekali dalam seminggu. Kelembaban nisbi udara dalam satuan persen (%) ddapat dibaca pada kertas
grafik. Alat ini dapat digunakan untuk mengetahui ayunan kelembaban nisbi udara
selama satu minggu.
C. Anemometer
Angin yang berhembus akan
memberikan tekanan pada bagian cekung, maka mangkuk akan selalu berputar ke
satu arah. Bila gerakan angin makin cepat perputaran anemometer juga akan makin
cepat pula begitu pula sebaliknya saat angin yang bertiup lambat
maka perputaran mangkuk akan semakin lambat.
D. Termohygrograf
Besarnya suhu akan muncul di layar setelah tombol thermo ditekan. Pada
layar akan menunjukan besarnya suhu dan kelembaban pada saat yang bersangkutan
secara otomatis.
E. Atmosferic
Data Center
Simpan alat ini di tempat yang akan dilihat
cuacanya. Data akan muncul
F.
Campbell Stokes
Berkas sinar matahari yang masuk akan
melalui bola kaca sehingga akan terbentuk suatu titik api yang dapat membakar
kertas pias. Dari hasi pembakaran pada kertas pias akan dapat ditentukan lama
matahari dalam bersinar.
G. Light
Meter
BAB
IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
|
No
|
Nama
|
Gambar
|
Fungsi
|
|
1
|
Termometer Maksimum
|
Gambar 1
|
Mengukur suhu udara maksimum.
|
|
2
|
Termometer Minimum
|
Gambar 2
|
Mengukur suhu udara minimum
|
|
3
|
Higrograf
|
Gambar 3
|
Mengukur kelembaban nisbi udara
sesaat.
|
|
4
|
Anemometer
|
Gambar 4
|
Mengukur kecepatan angin
|
|
5
|
Termohygrograf
|
Gambar 5
|
Mengukur suhu & kelembaban nisbi
udara dalam 1 waktu.
|
|
6
|
Atmosferic Data
Center
|
Gambar 6
|
Untuk disimpan di tempat-tempat
yang jauh seperti puncak gunung dll
|
|
7
|
Campbell Stokes
|
Gambar
7
|
Mengukur panjang penyinaran
|
4.2 Pembahasan
Pada praktikum
kali ini praktikan melakukan pengenalan alat-alat klimatologi diantaranya
adalah thermometer maksimum dan minimum, hygrograf, anemometer, termohygrograf,
atmospheric data center, campbell stokes dan light meter.
Bagian-bagian anemometer yaitu mangkok
anemometer, speed meter,
skala beauford, tangkai pegangan tangan. Fungsi anemometer adalah untuk mengukur kecepatan angin. Satuan alat dan pengukuran
yaitu m/s dengan ketelitian Alat 1 m/s. Prinsip kerja anemometer GGL induksi.
Cara kerjanya yaitu angin
menggerakkan anemometer (motor yang ada dalam kumparan) sehingga menimbulkan
arus listrik yang akhirnya menimbulkan gerakan jarum penunjuk skala.
Anemometer
bekerja pada system GGL induksi.Kelebihannya, alat ini bersifat
porstable dan dilengkapi skala beaufor (skala kasar kecepatan angin sesaat yang
dapat diduga dari gejala alam). Namun alat ini hanya mampu mengamati kecepatan
angin sesaat sehingga pengamatan skala harus cepat.
Campbell stockes berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari . Alat
ini berupa bola kaca masif dengan garis tengah/diameter 10 – 15 cm, berfungsi
sebagai lensa cembung (konvex) yang dapat mengumpulkan sinar matahari ke suatu
titik api (fokus), dan alat ini dipasang di tempat terbuka diatas pondasi beton
dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah. Lamanya penyinaran matahari
dicatat dengan jalan memfokuskan sinar matahari tepat mengenai kertas pias yang
khusus dibuat untuk alat ini, dan hasilnya pada pias akanterlihat bagian yang
terbakar, panjang jejak/bekas bakaran menunjukkan lamanya penyinaran matahari.
Termohigrograf merupakan kombinasi dari termograf dan
higrograf yang menggunakan selembar pias dengan dua skala. Pada alat ini
terdapat dua sensor yaitu sensor bimetal dan sensor rambut. Bimetal adalah
gabungan dari dua macam logam yang berbeda koefisien muainya sehingga apabila
terpanaskan akan berubah bentuk (melengkung). Salah satu ujung dari bimetal
dijepit pada kerangka alat dan ujung yang lainnya dihubungkan dengan tangkai
pena pencatat. Sensor rambut dapat menggunakan rambut ekor kuda atau rambut manusia.
Rambut ini akan memanjang dan memendek menurut kandungan air yang ada diudara.
Sensor dihubungkan dengan tangkai pencatat yang menekan pada pena.
Termohigrograf ini digunakan untuk mencatat suhu dan kelembapan secara
kontinyu.
Higrometer rambut adalah sebuah alat pengukur
kelembaban udara dengan satuan persen yang menggunakan prinsip muai panjang
rambut dimana rambut akan memanjang ketika kelembaban udara bertambah. Adapun
rambut yang digunakan adalah rambut manusia atau kuda yang sudah dihilangkan lemaknya
yang kemudian dikaitkan dengan pengungkit (engsel) yang dihubungkan dengan
jarum yang menunjuk kepada skala sehingga memperbesar perubahan skala dari
perubahan kecil dari panjangnya rambut.Secara umum kelembaban (Relative
Humidity) adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air
yang ada di udara dan dinyatakan dalam persen dari jumlah uap air maksimum
dalam kondisi jenuh. Dan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kelembaban
udara (Relative Humidity) adalah Higrometer.
Bagian-bagian higrograf yaitu rambut, sistem tuas, pena /
penera grafik, silinder kertas grafik. Fungsi higrograf adalah mengukur
kelembaban nisbi udara sesaat.
Satuan alat dan satuan pengukuran adalah % dengan ketelitian alat 0,1 %. Prinsip kerjanya
berdasarkan perubahan panjang bahan higroskopis jika
menyerap atau menguap air. Cara kerjanya yaitu dengan cara menggerakan tuas sehingga
terjadi peregangan pada rambut, rambut sebagai sensor dan piasnya dibuat dapat
harian atau mingguan.
Alat ini menggunakan metode yang
berdasarkan pada perubahan ukuran atau dimensi bahan higroskopik yaitu rambut.
Panjang rambut bervariasi sebagai fungsi dari kandungan kelengasannya atau air,
kelengasan ini berkaitan dengan kelembaban udara diseliling. Jika terjadi
kelenbaban disekeliling maka rambur akan mengembang atau mengkerut sehingga
menggerakan tuas sehingga pena
dapat bergerak pula membentuk grafik. Kelebihan alat ini yaitu dapat mengukur kelembaban relatif secara langsung dan terdapat tabel untuk
mengubah pembacaan temperatur ke data kelembaban udara. Kelemahannya, hubungan
kelembaban dan pemasangan tidak linear, tidak terlalu teliti (sekitar 5%), meskipun rambut kuda mempunyai sifat
higroskopis yang baik.
Bagian-bagian thermometer maksimum adalah reservoir, celah
sempit dan pipa kapiler berisi raks. Fungsinya
adalah Mengukur suhu udara maksimum. Satuan alat dan pengukuran yaitu ºC dengan ketelitian alat
: 0,25ºC. Prinsip
kerja nya yaitu
muai ruang zat cair. Cara kerja termometer dilengkapi dengan indek yang hanya dapat
bergerak kearah reservior jika raksa menyusut, jika suhu naik maka air raksa
yang mengembang dapat melewati celah sempit, pada penurunan suhu air raksa akan
menyusut tetapi penyempitan tidak tidak melewatkan air raksa didalam tabung
menuju tandon/reservoir.
Pada termometer ini terdapat
penyempitan pada tabung dekat bola tandonya, jika suhu naik maka air raksa akan
mengembang dan melewati penyempitan. Dan jika terjadi penurunan suhu raksa
menyusut tetapi tidak melewati penyempitan didalam tabung menuju tanda. Dari panjang
kolom air raksa yang tinggal didalam tabung dapat di baca suhu tertinggi yang
telah dicapai.Termometer ini kelebihannya adalah adanya penyempitan pipa kapiler di dekat reservoir.
Kekurangannya adalah air raksa memiliki tingkat pemuaian kecil.
Termometer minimum udara bagian-bagian yaitu
reservoir, indeks penunjuk suhu minimum dan pipa kapiler berisi alcohol. Fungsinya adalah Mengukur suhu udara maksimum. Satuan alat dan pengukuran
yaitu ºC dengan ketelitian alat : 0,25ºC. Prinsip kerja nya yaitu muai ruang zat cair. Cara kerjanya
dalam tabung terdapat indeks, kalau suhu naik alkohol yang
mengembang dapat melewati celah sempit. Pada penurunan suhu alkohol akan
menyusut dan tegangan permukaan pada permukaan alkohol didalam tabung dapat
menggeser indeks menuju kearah tandon/reservoir. Kalau suhu naik kembali,
alkohol mengembang melewati dan meninggalkan indeks tetap pada tempatnya.
Termometer ini tidak menggunakan air
raksa tetapi alkohol sebagai unsur pengukurnya. Jika suhu naik, alkohol yang memuai dapat
melewati benda kecil (barbell), pada penurunan suhu, alkohol
akan menyusut. Ujung induk yang paling jauh dari tandon menunjukan suhu paling rendah yang
dialami selama waktu pengamatan.Termometer minimum memiliki kelebihan yaitu
menggunakan zat cair alkohol yang titik bekunya rendah sehingga dapat digunakan mengukur suhu
yang sangat rendah. Kekurangannya adalah alkohol tidak semengkilap air raksa sehingga pengamatannya tidak
terlalu jelas.
BAB
V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun
kesimpulan yang dapat ditarik dari praktikum kali ini adalah :
· 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.
· Data yang dihasilkan oleh masing-masing
alat pengukur anasir cuaca memiliki kualitas yang berbeda-beda.
· Pengamatan
data secara
manual memerlukan
pemantauan yang lebih
rajin dan teliti, namun bila salah satu alat rusak tidak akan mengganggu
kinerja alat yang lain.
5.2 Saran
Untuk praktikum ini belum dilaksanakan dengan baik dikarenakan tempat
praktikum yang kurang memadai sehingga berpengaruh terhadap konsentrasi
praktikan.
DAFTAR
PUSTAKA
Anonim.
2008. Pengenalan Alat-Alat. (http://www.klimatologibanjarbaru.com/
artikel/2008/12/pengenalan-alat-alat/).
Diakses tanggal 17 November 2012
Daljoeni, N. 1983. Pokok – Pokok
Klimatologi. Alumni: Bandung
Lakitan, Benyamin . 1994 . Dasar-dasar
Klimatologi . PT. Raja Grafindo
Persada.
Jakarta.
Nerburgen, dkk . 1982 . Memahami
Lingkungan Atmosfer Kita . Institut Pertanian Bogor. Bandung.
Nur Muin, S . 2012. Penuntun Praktikum
Agroklimatologi. Unib. Bengkulu
Prawiroardoyo, S. 1996. Meteorologi.
Institut Teknologi Bandung, Bandung.
Urip, Mohammad Hasan. 1970. Dasar – Dasar
Meteorologi Pertanian. PT Soeroengan: Jakarta.
