Rabu, 09 Desember 2015

First Step-PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA MANUAL



I. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA MANUAL

A. Pendahuluan

           

1. Latar Belakang

Cuaca adalah keadaan atmosfer pada suatu saat (waktu yang pendek) dan pada tempat tertentu. Sedangkan iklim adalah keadaan atmosfer dalam jangka panjang di suatu tempat atau pada suatu wilayah. Karakteristik iklim pada permukaan bumi berbeda ditiap tempat. Tiap tanaman membutuhkan keadaan cuaca dan iklim tertentu untuk dapat tumbuh berkembang dengan baik dan optimal, pertumbuhan tanaman sangat ditentukan oleh keadaan lingkungan sekitar dimana tanaman itu tumbuh.

Pengetahuan hubungan iklim dengan kegiatan pertanian memungkinkan terjadinya eksplorasi potensi iklim untuk perencanaan intensifikasi dan ekstensifikasi produksi. Sehingga kita dapat membuat strategi penyusunan rencana dan kebijakan pengelolaaan usaha tani (pola tanam, irigasi, pemupukan, tindakan modifikasi, shelterbelt dan lainnya) agar kegiatan produksi dapat melimpah.

2. Tujuan Praktikum

Adapun dilaksanakannya kegiatan praktikum ini adalah sebagai berikut:

a. Untuk mengetahui macam-macam unsur cuaca yang dipelajari dalam agroklimatologi.

b.   Dapat mengetahui dan mengenal macam-macam alat yang digunakan  dalam klimatologi.

c.   Dapat mengetahui pengaruh unsur cuaca dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman.

3. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum mata kuliah agroklimatologi untuk Acara 1 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca dilaksanakan pada hari Sabtu tanggal 10 November 2012 pukul 10.00 11.30 WIB, bertempat di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono, Karanganyar.

B. Tinjauan Pustaka

1. Radiasi Surya

     Radiasi surya merupakan sumber energi utama dan penting dimuka bumi ini, meskipun hanya sebagian kecil dari radiasi yang dipancarkan matahari yang diterima dipermukaan bumi, namun radiasi tersebut sangat menentukan keadaan cuaca/iklim diatmosfer bumi (Kandari 2001). Kondisi iklim/cuaca akan mempengaruhi proses-proses fisika, kimia, biologi, ekofisiologi, dan kesesuaian ekologi dari komponen lingkungan yang ada (LIPI 2008).

 Matahari yang diterima permukaan bumi persatuan luas dan satuan waktu disebut isolasi atau disebut juga radiasi global, yaitu radiasi langsung dari matahari dan radiasi yang tidak langsung (dari langit) yang disebabkan oleh hamburan dari partikel atmosfer (Bayong Tjasyono 2004 ). Radiasi yang diterima di permukaan bumi nilainya bervariasi terhadap letak lintang serta keadaan atmosfer di tempat tersebut, faktor ketinggian tempat juga berpengaruh terhadap penerimaan radiasi (Hanggoro 2011). Dalam melakukan fotosintesis, tumbuhan hanya membutuhkan sebagian kecil dari radiasi surya yang masuk yaitu berkisar 2-5%. Lebih lanjut Harjadi (2002) menjelaskan bahwa 2% digunakan tanaman untuk respirasi.

2. Tekanan Udara

Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara, karena geraknya tiap 1cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer, satuannya 1atm=7cmHg=760mmHg. Tekanan 1atm disebut tekanan normal. Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer (Tjasyono 2004). Faktor-faktor yang mempengaruhi sebaran tekanan udara antara lain garis lintang bumi, lautan dan daratan, untuk menggambarkan tekanan udara disuatu daerah, ditarik garis-garis isobar. Tekanan udara selalu turun dengan naiknya ketinggian tempat (Tjasyono 2004).

Hal ini disebabkan karena gradien tekanan udara vertikal yang tidak selalu tetap, sebab kerapatan udara dipengaruhi oleh faktor : suhu kadar uap air di udara dan gravitasi (Wuryatno 2000). Tekanan udara umumnya menurun sebesar 11 mb untuk setiap bertambahnnya ketinggian tempat sebesar 100 meter. Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu, suhu udara didaerah tropis menunjukkan fluktasi musiman yang sangat kecil. Oleh sebab itu dapat dipahami jika tekanan udara dikawasan tropis relatif konstan (Kensaku 2005).

Tekanan udara juga dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga berbeda. Tekanan udara secara vertikal yaitu makin ke atas semakin menurun. Hal ini dipengaruhi oleh: komposisi gas penyusunnya makin ke atas makin berkurang, sifat udara yang dapat dimampatkan (kekuatan gravitasi makin ke atas makin lemah), dan daya variasi suhu secara vertikal di atas troposfer sehingga makin tinggi tempat suhu makin naik (Leonheart 2009).

3. Suhu (Suhu Tanah dan Suhu Udara)

Suhu udara adalah derajat panas dan dingin udara di atmosfer. Berdasarkan penyebarannya di muka bumi suhu udara dapat dibedakan menjadi dua, yakni sebaran secara horisontal  dan vertikal (Anonim 2012). Derajat suhu umumnya dinyatakan dengan satuan derajat Celsius (°C). Penggunaan air raksa sebagai bahan utama thermometer karena koefisien muai air raksa terbilang konstan sehingga perubahan volume akibat kenaikan atau penurunan suhu hampir selalu sama. Namun ada juga beberapa termometer keluarga mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah. Termometer ini lebih aman dan mudah untuk dibaca (Anonim 2010).

Intensitas cahaya tinggi di siang hari berakibat meningkatkan hasil fotosintesis bruto. Bila siang hari cahaya surya terik kemudian diikuti suhu udara rendah dimalam hari, hal tersebut menguntungkan bagi tanaman karena akan meningkatkan produk fotosintesis netto. Suhu udara yang terus menerus tinggi akan mengurangi produk fotosintesis netto (Yonny 1999).

Suhu dan kelembaban udara ini sangat erat hubungannya, karena jika kelembaban udara berubah, maka suhu juga akan berubah. Di musim penghujan suhu udara rendah, kelembaban tinggi, memungkinkan tumbuhnya jamur pada kertas, atau kertas menjadi bergelombang karena naik turunnya suhu udara (Anonim 2007).

Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakan kombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah ditentukan oleh interaksi sejumlah faktor. Semua panas  tanah berasal dari dua sumber : dari radiasi matahari dan awan dan konduksi dari dalam bumi. Kedua faktor eksternal (lingkungan) dan internal (tanah) menyumbang perubahan-perubahan suhu tanah (Lubis 2007).

4. Kelembaban Tanah dan Udara

Kelembaban udara merupakan uap air (gas) yang tidak dapat dilihat, yang merupakan salah satu bagian dari atmosfer. Banyaknya uap air yang dikandung oleh udara tergantung  pada temperatur. Makin tinggi temperatur makin banyak uap air yang dapat dikandung oleh udara (Soekirno 2010). Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara. Kandungan uap air di udara  dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air (Jason 2010).

Kelembaban nisbi udara ialah nilai nisbah antara uap air yang terkandung dan daya kandung maksimum uap air di udara pada suatu suhu dan tekanan tertentu, yang dinyatakan dalam persen. Kelembaban udara dalam pengamatan klimatologi dinyatakan sebagai kelembaban nisbi atau RH (relative humidity) (Kusnadi 2010).

Kelembaban udara dalam ruang tertutup dapat diatur sesuai dengan keinginan. Pengaturan kelembaban udara ini didasarkan atas prinsip kesetaraan potensi air antara udara dengan bahan padat tertentu. Jika suatu ruang tertutup dimasukkan larutan, maka air dari larutan larutan air tersebut akan menguap sampai terjadi keseimbangan antara potensi air dengan potensi air larutan. Potensi air udara ber hubungan dengan kelembaban relatif udara tersebut (Lakitan 2002).

Fungsi utama dari kelembaban tanah adalah mengontrol pembagian air hujan yang turun ke bumi menjadi run off ataupun infiltrasi. Kelembaban tanah sangat penting untuk studi potensi air dan studi neraca air        (Anonim 2010).

5. Curah Hujan

Hujan adalah uap air di atmosfer yang mengembun menjadi butir-butir air dan jatuh ke tanah.Satuan ukuran hujan adalah mm. Yang dimaksud banyaknya hujan (curah hujan) adalah tinggi air hujan bila tidak ada yang merembes ke dalam tanah. Sebagai patokannnya ialah 100 cc air hujan = 10 mm curah hujan. Alat pengukurnya menggunakan ombrometer yang dibagi menjadi 2 tipe yaitu observatorium (biasa) dan otomatis (Soekirno 2000).

Jika curahan dimaksud dapat mencapai permukaan bumi disebut sebagai hujan. Jika setelah keluar dari dasar awan tetapi tidak jatuh sampai ke permukaan bumi disebut sebagai virga. Butir air yang dapat keluar dari awan dan mampu mencapai permukaan bumi harus memiliki garis tengah paling tidak sebesar 200 mikrometer (1 mikrometer = 0,001 cm). Kurang dari ukuran diameter tersebut, butir-butir air dimaksud akan habis menguap di atmosfer sebelum mampu mencapai permukaan bumi (Swarinoto dan Sugiyono 2011).

Selain suhu, faktor yang penting dari iklim adalah curah hujan/ presipitasi. Cakupannnya meliputi endapan air, salju, salju keras, butiran es sampai batu es, akan tetapi juga endapan kabut dan embun (Darldjoeni 2000). Perubahan curah hujan, distribusi hujan sangat berpengaruh pada ketersediaan air. Hal ini sangat menentukan keberhasilan produksi tanaman. Curah hujan mempengaruhi kelembaban udara (Herlina 2003).

Curah hujan mempunyai peran yang sangat penting. Berdasarkan data curah hujan dapat dilakukan penggolongan iklim menurut perbandingan antara jumlah rata-rata bulan kering dengan jumlah rata-rata bulan basah. Bulan kering terjadi jika curah hujan bulanan kurang dari 60 mm/bulan, sedangkan bulan basah terjadi jika curah hujan bulanan diatas 100 mm/bulan. Diantara bulan kering dan bulan basah tersebut terdapat bulan lembab yang terjadi apabila curah hujan bulanan antara 60-100 mm/bulan (Warsito et al. 2007).

6. Angin

Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan di permukaan bumi ini. Angin akan bergerak dari suatu daerah yang memiliki tekanan tinggi ke daerah yang memiliki tekanan yang lebih rendah. Angin yang bertiup di permukaan bumi ini terjadi akibat adanya perbedaan penerimaan radiasi surya, sehingga mengakibatkan perbedaan suhu udara. Adanya perbedaaan suhu tersebut meyebabkan perbedaan tekanan, akhirnya menimbulkan gerakan udara (Tjasyono 2006).

Kecepatan angin dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara. Jika beda tekanan besar maka gaya gradien tekanan kuat dan angin menjadi kencang, sebaliknya jika gaya gradien tekanan lemah, maka angin juga lemah (Tjasyono 2004).

Angin secara umum diklasifikasikan menjadi 2 yaitu angin lokal dan angin musim. Angin lokal 3 macam yaitu Angin darat dan angin laut Angin ini terjadi di daerah pantai. Angin lembah dan angin gunung dan angin jatuh yang sifatnya kering dan panas. Sedang Angin musim ada 5 macam, pertama angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Kedua angin anti passat. Udara di atas daerah ekuator yang mengalir ke daerah kutub dan turun di daerah maksimum subtropik merupakan angin anti passat. Ketiga angin barat. Sebagian udara yang berasal dari daerah maksimum subtropis utara dan selatan mengalir ke daerah sedang utara dan daerah sedang selatan sebagai angin barat. Keempat angin timur. Angin timur bersifat dingin karena berasal dari daerah kutub. Terakhir angin muson. Angin muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun (Feedfury 2009).

Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut (Sriharto 2000). Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara menjadi penas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi (Suyono 2006).

7. Evaporasi

Penguapan adalah proses perubahan air dari bentuk cair menjadi bentuk gas (uap). Ada dua macam penguapan, yaitu evaporasi (penguapan air secara langsung dari lautan, danau, sungai, dll) dan transpirasi (penguapan air dari tumbuh-tumbuhan dan lain-lain, makhluk hidup). Gabungan antara evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi (Wuryanto, dkk, 2000).

Panas dapat disuplai dengan berbagai cara, diantaranya secara alami dan penambahan steam (Anonim  2010). Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air maupun permukaan lahan yang luas akan mengalami banyak kendala. Untuk itu maka dikembangkan beberapa metode pendekatan dengan menggunakan input data-data yang diperkirakan berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi (Apriyana 2000).

Kehilangan air melalui evaporasi mempunyai akibat terhadap fisiologi tanaman secara tidak langsung, seperti mempercepat penerimaan kadar air pada lapisan atas dan memodifikasi iklim mikro di sekitar tanaman (Anonim  2010). Jumlah total air yang hilang dari lapangan karena evaporasi tanah dan transpirasi tanaman secara bersama disebut evapotranspirasi (ET). Evaporasi merupakan suatu proses yang tergantung energi yang meliputi perubahan sifat dari fase cairan ke fase gas.  Kehilangan air ke atmosfer ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan dan faktor dalam tanaman (Anonim 2008).

Perkiraan evaporasi dan transpirasi adalah sangat penting dalam pengkajian-pengkajian hidrometeorologi. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air ataupun permukaan lahan yang besar adalah tidak mungkin pada saat ini. Akan tetapi beberapa metode yang tidak langsung telah dikembangkan yang akan memberikan hasil-hasil yang dapat diterima (Anonim 2009).

8. Awan

Awan digolongkan menurut metode pembentukan dan menurut ketinggian dasar awan. Menurut metode pembentukan awan digolongkan menjadi awan stratiform dan Cumuliform, sedangkan menurut ketinggian dasar awan awan digolongkan menjadi awan rendah, awan menengah, dan awan tinggi (Tjasyono 2004). Awan kumulus adalah awan yang bentuknya seperti bunga kol. Awan ini terjadi karena proses konveksi. Secara lebih rinci awan ini terbagi dalam 3 jenis, yaitu: strato kumulus yaitu awan kumulus yang baru tumbuh, kumulus, dan kumulonimbus yaitu awan kumulus yang sangat besar dan mungkin terdiri beberapa awan kumulus yang bergabung menjadi satu (Suroso 2005).

Awan Stratus adalah awan yang berwarna keabu-abuan yang biasanya menutupi seluruh langit. Kita menyebutnya langit mendung. Awan ini mirip kabut yang tak mencapai tanah. Terkadang gerimis mengiringi awan stratus. Kalau menghasilkan hujan, namanya adalah nimbo stratus. Kalau kamu lihat, awan itu sering berupa gabungan dari jenis-jenis di atas. Cirrus, misalnya, bisa menjadi pertanda badai akan datang, bila awan menebal menjadi cirro stratus yang menutupi langit (Rachmad Jayadi 2000).

Terjadinya awan dapat disebabkan oleh: adanya inti-inti kondensasi yang banyak sekali pada ruang yang basah, adanya kenaikan tingkat kelembaban relative dengan disertai banyak inti kondensasi dan sublimasi, adanya pendinginan (Sosrodarsino 1999).

Apabila awan telah terbentuk, titik-titik air dalam awan akan menjadi semakin besar dan awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan-lahan daya tarik bumi menariknya ke bawah. Hingga sampai satu titik dimana titik-titik air itu akan terus jatuh ke bawah dan turunlah hujan. Jika titik-titik air tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap dan awan menghilang. Inilah yang menyebabkan itu awan selalu berubah-ubah bentuknya. Air yang terkandung di dalam awan silih berganti menguap dan mencair. Inilah juga yang menyebabkan kadang-kadang ada awan yang tidak membawa hujan (Anonim 2010).

Udara selalu mengandung uap air, apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, maka terbentuklah awan. Peluapan ini bisa terjadi dengan dua cara, pertama, apabila udara panas, lebih banyak uap terkandung di dalam udara karena air lebih cepat menyejat. Udara panas yang sarat dengan air ini akan naik tinggi, hingga tiba di satu lapisan dengan suhu yang lebih rendah, uap itu akan mencair dan terbentuklah awan, molekul-molekul titik air yang tak terhingga banyaknya. Kedua, suhu udara tidak berubah, tetapi keadaan atmosfir lembap. Udara makin lama akan menjadi semakin jenuh dengan uap air (Anonim 2010).

C. Hasil Pengamatan

1. Radiasi Surya

          (gambar 1.1 kertas pias)



               (gambar 1.2 Sunshine Recorder tipe Campbell Stokes)

a. Bagian-bagian Utama

1) gelas kaca   : Sinar matahari akan di fokuskan atau dipusatkan oleh bola  gelas tadi pada sutu kertas tebal yang peka dan khusus.

2) kertas pias   : Durasi total penyinaran matahari cerah sepanjang siang hari di dapatkan dengan mengukur panjang total dari bekas pada pias.

 b. Prinsip Kerja

Pada saat matahari muncul, sinarnya menerangi bola gelas melewatinya, kemudian sinar difokuskan dan membakar kertas pias yang diletakkan di belakangnya. Intensitas radiasi matahari tecatat pada kertas tersebut dalam jam dan menit serta hari ukurnya

Tabel 1.1 Pengamatan dengan Sunshine Recorder tipe Campbell Stokes

               Sumber : laporan sementara

2. Tekanan Udara

jarum penunjuk skala

                                    badan barometer

         (Gambar 2.1 Barometer)

a.  Bagian-bagian Utama

1) kala : terdapat dalam satuan KiloPascal (Kpa) setara dengan mmHg

2) badan barometer : biasa terbuat dari logam atau plastik

b. Prinsip Kerja

           Semakin tinggi permukaan diatas permukaan laut, maka semakin rendah tekanan udaranya.

3. Suhu tanah dan Suhu udara

 (Gambar  3.1 Thermmeter max min)

a. bagian-bagian utama

1) skala                 : pembaca derajat suhu, secara umum digunakan skala Celcius

2) pipa kapiler            : berisi air raksa atau alcohol (zat yang berfungsi sebagai       indicator suhu)

b. Prinsip kerja   :

1)   Prinsip kerja termometer maximum dan minimum tipe six adalah untuk mengetahui kelembapan nisbi dengan cara membaca angka yang ditunjukkan pada thermometer bola basah dan bola kering kemudian dikurangi, dan kemudiah hasilnya dapat dilihat di tabel.

2)   Prinsip kerja dari termometer maksimum, apabila temperatur naik dan kolom air raksa tidak terputus, maka air raksa terdesak melalui bagian yang sempit. Ujung kolom menunjukkan temperatur udara. Apabila suhu turun, kolom air raksa terputus pada bagian yang sempit setelah air raksa dalam bola temperatur menyusut. Ujung lain dari kolom air raksa tetap pada tempatnya.

      (gambar 3.2 Pengamatan suhu tanah dilakukan pada kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm dan 100 cm)

a. Bagian-bagian utama

1) Reservoir : berhubungan langsung dengan suhu udara di tanah

2) Pipa kapiler : berisi raksa

b. Pinsip kerja :

           dengan membaca angka yang ditunjukkan pada thermometer yang diletakkan di dalam tanah sehingga kita dapat mengetahi suhu di dalam tanah.

Tabel 3.1 pengamatan Suhu Tanah dan Suhu Udara

Sumber : laporan sementara

4. Kelembaban tanah dan Kelembaban udara

            (Gambar 4.1 thermohigrograf)

a. Bagian-bagian utama

1) Spiral Dwi Logam / Bimetal

2) Spiral benda higrokopis

3) Jarum penunjuk skala suhu (biru)

4) Jarum penunjuk skala kelembaban (merah)

5) Ventilasi

b. Prinsip kerja

dengan membaca angka yang ditunjukkan pada thermohigrograf  kita dapat mengetahui suhu dan juga kelembapan udara.

           

Tabel 4.1 pengamatan kelembapan udara

              Sumber : laporan sementara

5. Curah hujan

Tabung

Bejana plastik

Pias dan silinder jam

Mulut corong penakar hujan

                

            (Gambar 5.1 penakar hujan otomatis type Hellman dan tipe observatorium)

a. Bagian-bagian utama : (sudah dijelaskan digambar)

b. Prinsip kerja :

1) curah hujan yang jatuh ke corong mengalir ke tabung penampung sehingga permukaan air naik dan mendorong pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan sumbu pena

2) tangkai pena bertinta akan ikut naik dan akan member garis pada kertas berskala, bergeraknya kertas searah dengan putaran jarum jam dan sesuai dengan waktu yang ada.

6. Angin

                                    (gambar wind van dan anemometer)

a. Bagian-bagian utama :

1) Vane (balingbaling) : berbentuk anak panah mempunyai tahanan yang

melingkar merupakan lingkaran, tahanan tersebut dihubungkan dengan 3 buah saluran ke alat penunjuk, pada tiap titik yang satu sama lain berjarak sama.

2) anemometer terdiri dari 3 buah mangkok yang dipasang simetris pada  sumbu vertical, dimana pada bagian bawah sumbu vertical dipasang sebuah  generator, dan jika tertiup angin ketiga mangkok tersebut akan berputar.  Tegangan dari generator sebanding dengan kecepatan putaran ketiga mangkok.

b. Prinsip kerja :  pada anemometer, 3 buah mangkok yang akan berputar bila tertiup angin , pada bagian bawah mangkok terdapat angka counter yang mencatat perputaran mangkok tersebut.

7.  Evapotranspirasi

                        (Gambar  7.1 evaporimeter)

a. Bagian-bagian alat :

1)       Panci Bundar Besar

2)      Hook Gauge yaitu suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci.

3)       Still Well ialah bejana terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki.

4)      Thermometer air dan thermometer maximum/ minimum

5)       Pondasi/ Alas Pondasi atau alas yang digunakan yaitu papan. Hal ini dikarenakan dengan menggunakan papan panci penguapan ini akan rata dan tidak berhubungan langsung dengan panas bumi dari tanah.

6)       Penakar hujan biasa Penguapan diukur 3x sehari

b. Prinsip kerja : Evaporimeter terbuat dari bahan aluminium karena bahan tersebut tidak menyerap panas (isolator) sehingga tidak mempengaruhi kinerja evaporimeter.

8. Awan

               (gambar  awan stratokumulus)

a. Alat : mata

b. Prinsip kerja :

1) mengamati awan berserta ciri-cirinya kemudian memeberikan nama sesuai dengan family awan tersebut dan ketinggiannya

2) menggambar bentuk awan yang ada

D. Pembahasan

1. Radiasi Surya

Pengamatan radiasi surya meliputi lama penyinaran dan intensitas radiasi. Lama penyinaran adalah lamanya surya bersinar cerah sampai di permukaan bumi dalam satu hari. Satuan lama penyinaran adalah jam/hari. Intensitas radiasi adalah jumlah energi yang diterima bumi pada luas dan jangka waktu tertentu, satuannya adalah kalori/cm2/menit.

Lama penyinaran matahari dihitung dengan menggunakan Sun Shine Recorder tipe Cambell stokes. Campbell Stokes adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas dan lama penyinaran matahari. Satuan dari intensitas dan lama penyinaran matahari adalah persen. Campbell Stokes dilengkapi dengan kartu khusus. Kartu ini adalah kartu yang berperan sebagai pencatat data. Kartu Campbell Stokes ini dipasang dibawah lensa pada alat, kemudian diletakkan di tempat terbuka. Pencatat waktu pada kartu akan mencatat bekas bakaran kartu. Bagian yang hangus itulah yang menunjukkan intensitas sinar matahari selama satu hari. Bekas bagian hangus yang berwarna coklat, dicocokkan oleh satuan waktu dan lamanya penyinaran. Lamanya penyinaran yang diukur adalah penyinaran terus-menerus dan penyinaran yang tertutup awan.

Dari hasil pengamatan yang dilakukan, dalam 7 jam terjadi penyinaran matahari selama 250 menit, penyinaran ini tidak maksimal (tidak dalam 7 jam selama waktu pengamatan/ hanya sekitar 15,26% saja). Dikarenakan pada saat melakukan pengamatan, keadaan atmosfer sedikit berawan agak tebal, awan ini begitu ringan sehingga sering berjalan-jalan diatmosfer karena adanya angin. Adanya awan yang selalu berpindah-pindah ini, mengakibatkan kondisi di tempat praktikum seperti mendapat naungan, sehingga sinar matahari yang seharusnya masuk dan membakar kertas pias menjadi terhalang dengan adanya awan ini.

2. Tekanan udara

            Tekanan udara diukur dengan menggunakan barometer. Tekanan udara suatu wilayah, dipengaruhi ketinggian wilayah tersebut. Makin tinggi suatu tempat maka tekanannya semakin rendah. Hal ini disebabkan karena kerapatannya rendah dan kolom udara yang makin pendek. Kelembaban relatif di suatu tempat dipengaruhi oleh kondisi suhu udara dan kandungan uap air aktual yang ditentukan oleh ketersediaan air di tempat tersebut. Umumnya distribusi kelembaban tinggi di pusat-pusat tekanan rendah. Makin rendah suhu udara makin besar kapasitas udara menampung uap air, sehingga suhu siang hari lebih tinggi daripada suhu malam hari, maka berdampak pada distribusi kelembaban siang hari  yang lebih kecil dibanding malam hari.

            Karena tidak tersedianya barometer, jadi tidak dapat diketahui secara pasti berapa tekanan udaranya. Dengan menganalisis dari pencandraan bentang lingkungan tempat pengamatan, wilayah Jumantono termasuk dataran rendah dan vegetasi tumbuhan yang hidup disini kebanyakan pohon mangga, jambu, kembang merak, dll. Tekanan udara berkisar antara 900an.

3. suhu udara dan suhu tanah

Variasi suhu berdasarkan waktu/ temporal terjadi baik musiman maupun harian, kesemua variasi ini akan mempengaruhi penyebaran dan fungsi tumbuhan. Suhu dibedakan menjadi dua, yaitu suhu udara dan suhu tanah. Suhu udara diukur dengan menggunakan termometer maximum dan minimum tipe six. Satuannya adalah celcius. Sedangkan suhu tanah diukur dengan menggunakan termometer tanah bengkok.

Dari hasil pengamatan, rata-rata skala pada thermometer maksimum menunjukkan angka 32˚C sedang pada thermometer minimum menunjukkan angka 31,67˚C, tidak ada perbedaan yang sangat jauh. Pada termometer bengkok yang ditanam dengan kedalaman 50 cm dan 1 m, bagian dalam termometer terdapat lapisan lilin yang berwarna oranye berfungsi agar termometer yang ditanam dalam tanah bisa tegak dan tidak mudah goyah dalam kedudukannya.Untuk pengukuran suhu tanah semakin dalam maka suhu tanah akan semakin rendah atau kedalaman tanah berbanding terbalik dengan suhu tanah tersebut. Termometer bengkok ini diletakkan dengan kondisi sekitar tidak ada vegetasi. Hal itu dikarenakan tumbuhan mempengaruhi suhu tanah. Di dalam tanah tumbuhan melakukan aktivitas perakaran, dimana aktivitas ini menghasilkan panas. Sehingga semakin banyak vegetasi semakin tinggi suhu tanahnya.

Suhu tanah berperan penting dalam proses pelapukan. Suhu yang tinggi dapat menyebabkan batuan memuai kemudian pecah menjadi batuan-batuan yang lebih kecil lagi. Fluktuasi suhu dalam tanah juga berpengaruh langsung terhadap aktivitas pertanian terutama proses perakaran tanaman didalam tanah. Apabila suhu tanah naik akan berakibat berkurangnya kandungan air dalam tanah sehingga unsur hara sulit diserap tanaman., sebaliknya jika suhu tanah rendah maka akan semakin bertambahnya kandungan air dalam tanah, dimana sampai pada kondisi ekstrim terjadi pengkristalan. Akibatnya aktivitas akar/respirasi semakin rendah mengakibatkan translokasi dalam tubuh tanaman jadi lambat sehingga proses distribusi unsur hara jadi lambat dan akhirnya pertumbuhan tanaman jadi lambat. Demikian pula dengan suhu yang terlalu tinggi terjadi aktivitas negatif seperti terjadi pembongkaran/perusakan organ.

4. Kelembaban tanah dan kelembaban udara

                    Untuk menggambarkan keadaan kelembaban di suatu daerah pada suatu waktu dipakai istilah kelembaban relatif yang merupakan perbandingan antara banyaknya uap air saat itu dan uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara saat itu pula. Kelembaban relatif udara dapat di ukur langsung dengan alat hygrometer yang sensornya berupa benda higroskopis. Untuk mengetahui kelembaban dan suhu udara menggunakan alat termohygrograf. Dengan cara membaca skala pada termohygrograf, skala atas untuk suhu udara dan skala bagian bawah untuk kelembaban udara.

               Dari hasil pengamatan diketahui, bahwa rata-rata kelembapan udara adalah 66,28571. Kelembapan relative tinggi, karenadisekitar tempat stasiun pengamatan, tidak adanya naungan maupun vegetasi tumbuhan lainnya, sehingga sinar matahari langsung menyinari permukaan tempat praktikum, mengakibatkan suhu udara menjadi tinggi dan kelembapan meningkat.

5. Curah hujan

Curah hujan adalah jumlah air hujan yamg jatuh di permukaan tanah selama periode tertentu yang diukur dalam satuan tinggi di atas permukaan horizontal apabila tidak terjdi penghilangan oleh proses evaporasi, pengaliran dan peresapan . Hari hujan merupakan suatu hari dengan curah hujan minimal 0,5 mm. Intensitas hujan merupakan jumlah curah hujan dibagi selang waktu terjadinya hujan. Hari hujan tanaman merupakan suatu hari dengan curah hujan 2,5 dimana dengan curah hujan sebesar itu sudah bisa membasahi tanah dan tanaman juga sudah bisa memanfaatkan air tersebut.

6. Angin

Angin merupakan pergerakan udara pada arah horizontal atau hampir horizontal. Sedangkan aliran udara merupakan pergerakan udara arah vertikal. Angin timbul karena adanya perbedaan kerapatan udara yang menyebabkan perbedaan suhu. Angin bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah. Angin  mempunyai arah dan kecepatan. Untuk menggambarkan keadaan kelembaban di suatu daerah pada suatu waktu dipakai istilah kelembaban relatif yang merupakan perbandingan antara banyaknya uap air saat itu dan uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara saat itu pula. Kelembaban relatif udara dapat di ukur langsung dengan alat hygrometer yang sensornya berupa benda higroskopis. Untuk mengetahui kelembaban dan suhu udara menggunakan alat termohygrograf. Dengan cara membaca skala pada termohygrograf, skala atas untuk suhu udara dan skala bagian bawah untuk kelembaban udara. Arah angin diamati dengan alat wind vane, sedangkan kecepatan angin dapat diukur dengan menggunakan anemometer.

7. Evaporasi

                        Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yang sebenarnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan lain-lainnya. Pengamatan dilakukan pada saat : Pukul 7 pagi, alasan diukur pada pukul 7 pagi karena pada saat ini belum terjadi penguapan..

Nilai evaporasi merupakan selisih tinggi permukaan dari dua kali pengukuran setelah nilai curah hujan diperhitungkan apabila waktu pengukuran terjadi hujan. Semakin siang maka semakin meningkat evapotranspirasi dan semakin sore maka semakin rendah evapotranspirasinya. Hal ini dikarenakan evaporasi dipengaruhi oleh suhu. Pada siang hari otomatis suhunya akan tinggi maka evaporasi yang terjadi juga semakin tinggi.

8. Awan

            Awan adalah kumpulan butir-butir air,kristal es atau gabungan antara keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi antara 2-40 mikron. Awan terbentuk akibat massa udara lembab di atmosfer naik kemudian mengalami kondensasi. Massa udara naik disebabkan karena arus air horisontal korfergen, karena adanya paksaan, adanya konveksi yang disebabkan karena pemanasan permukaan.

            Awan sangat memiliki peranan yang cukup penting diantaranya sebagai sumber presipitasi dan sebagai pengendali neraca panas sekaligus pengendali suhu udara. Awan dibagi menjadi empat famili, yaitu yang pertama awan tinggi (6-12 km) antara lain cirrus, cirro, cirro cumulus, cirro stratus. Yang kedua awan sedang (3-6 km dan 2-7 km) antara lain alto cumuolus dan alto stratus. Yang ketiga awan rendah (0-3 km) antara lain stratus, nimbo stratus, dan stratus komulus. Dan yang terahir adalah awan tumbuh vertikal (0,5-6 km) seperti cumulus, cumulous nimbus nimbo stratus.

            Pengamatan mengenai awan dapat dilakukan dengan melihat secara langsung dengan menggunakan mata telanjang. Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan di Jumantono dapat diketahui bahwa awan yang muncul pada saat itu berjenis strato cumulus. Awan strato cumulus tersebut termasuk kedalam awan  rendah

E. Komprehensif

Pengamatan yang telah dilaksanakan di Jumantono pada tanggal 11 November 2012 pukul 09.00-11.30 WIB antara lain letak lintang, suhu udara, kelembaban udara, intensitas radiasi, kelembaban tanah, pH tanah, ketinggian tempat, kemiringan lahan dan vegetasi yang semuanya dapat berfungsi sebagai pengendali iklim yang saling mempengaruhi satu sama lainSecara keseluruhan pengaruh unsur cuaca satu dengan yang lain dapat dijelaskan sebagai berikut. Unsur iklim dan cuaca yang paling dominan adalah radiasi surya. Meskipun paling dominan, besarnya radiasi surya juga dipengaruhi oleh unsur iklim yang lain yaitu awan. Luas dan ketebalan awan yang berbeda-beda akan menyebabkan perbedaan penerimaan radiasi surya ke bumi. Dimana pembentukan awan dipengaruhi oleh suhu, angin dan kelembaban udara.        Adanya radiasi surya juga akan mempengaruhi suhu udara disuatu daerah. Semakin besar penerimaan radiasi surya disuatu daerah, maka suhunya akan tinggi. Kemudian suhu yang tinggi tersebut akan menyebabkan tekanan udara menjadi tinggi, hal ini juga menyebabkan udara akan mengalir dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah dalam bentuk angin. Perubahan kecepatan angin akibat perubahan tekanan udara tersebut akan menyebabkan perubahan suhu dan curah hujan. Faktor-faktor yang juga mempengaruhi perubahan tekanan udara adalah letak lintang dan luas daratan/ lautan. Sedangkan perubahan tekanan udara sendiri dapat dipengaruhi oleh suhu, curah hujan, dan evapotranspirasi. Adanya perubahan suhu akan mempengaruhi keragaman kelembaban dengan perbandingan yang berbanding terbalik. Apabila suhu rendah maka kelembaban akan tinggi begitu pula sebaliknya jika suhu tinggi maka kelembaban akan rendah. Selain suhu, kelembaban udara dipengaruhi oleh tekanan udara dan curah hujan. Di daerah yang rendah, maka tekanan udaranya akan tinggi dan di daerah yang tinggi, maka tekanan udaranya akan rendah. Turunnya hujan disuatu tempat membuat suhu sekitarnya akan menurun dan juga mengakibatkan adanya kenaikan kelembaban. Sedangkan besarnya evaporasi disuatu tempat dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban udara. Kadar evaporasi, suhu dan kelembaban juga mempengaruhi curah hujan disuatu tempat.

Komponen-komponen cuaca tersebut juga berperan penting dalam kehidupan, terutama di bidang pertanian. Meskipun pengendalian yang dilakukan hanya dalam skala mikro, tapi hal tersebut sangat membantu petani dalam memanfaatkan tenaganya serta biaya dengan lebih efisien guna meningkatkan hasil produksi. Dengan mengetahui lama penyinaran matahari, kita dapat menggolongkan tanaman menurut fotoperiodismenya. Kemudian pengetahuan tentang tekanan udara dan angin membuat kita dapat mengantisipasi apabila ada angin yang terlalu kencang sehingga dapat merusak tanaman dengan memberikan wind break, shelterbelt, dan mulsa. Dengan mengetahui hubungan antar unsur-unsur iklim kita juga dapat mengetahui pada suhu dan kelembaban berapa tanaman dapat tumbuh dengan baik (dipraktekkan dalam pembuatan rumah kaca) yang dapat mencegah tanaman menjadi layu karena suhu yang terlalu tinggi atau tanaman menjadi busuk karena kelembaban yang terlalu tinggi. Selain itu dengan mengetahui hubungan antar unsur-unsur iklim maka kita dapat membuat hujan buatan yang sangat berguna pada musim kemarau




F. Kesimpulan dan Saran

1. Kesimpulan

Dari praktikum agroklimatologi ini dapat disimpulkan bahwa:

a. Unsur-unsur cuaca dan iklim yang meliputi intensitas radiasi surya, tekanan udara, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, evapotranspirasi dan awan saling memiliki hubungan serta keterkaitan satu sama lain.

b. radiasi matahari memberikan pengaruh besar terhadap perubahan iklim

c. Semakin tinggi tempat, tekanan udara akan berkurang sebagai ketentuan dapat dikemukakan  bahwa setiap naik 300m maka tekanan udara turun 1/30 x Tekanan udara dipengaruhi oleh radiasi matahari. Daerah yang banyak menerima panas matahari akan memiliki kerapatan massa udara yang lebih renggang sehingga tekanan udaranya akan lebih rendah.

d. Pengukuran suhu meliputi pengukuran suhu tanah dengan menggunakan termometer ranah bengkok dan suhu udara dengan menggunakan termometer maximum-minimum dan termometer bola basah-bola kering.

e. Faktor yang mempengaruhi suhu udara antara lain intensitas radiasi surya, rotasi bumi, awan dan ketinggian tempat.

f. Kelembaban dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya penyinaran matahari, suhu dan curah hujan.

g. pengukuran kecepatan angin menggunakan alat yang disebut anemometer dan pengamatan arah angin menggunakan alat yang disebut wine vane.

h. Angin berpengaruh pada proses transpirasi, fotosintesis, dan dapat menimbulkan kerusakan tanaman pada batas tertentu.

2. Saran

Pada waktu melaksanakan praktikum di Stasiun Klimatologi Jumantono banyak alat-alat yang sudah rusak dimakan usia dan sudah tidak representatif untuk digunakan sebagaai sarana praktikum. Jadi sebaiknya supaya mahasiswa yang melaksanakan praktikum menjadi lebih paham dan mengerti alat-alat pengukur cuaca dan iklim tersebut diganti dengan yang lebih baik. Dengan alat-alat yang lebih baik maka diharapkan lebih menunjang prestasi mahasiswa pertanian

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2007.http://www.e-smartschool.com/pnu/001/PNU0010012.asp. Diambil

pada tanggal 21 Mei 2011 pada pukul 10.00 WIB.

Habibie, M. Najib et.al. 2011. Kajian Potensi Energi Angin di Wilayah Sulawesi dan Maluku. Jurnal Meteorologi dan Geofisika Volume 12 Nomor 2 - September 2011: 181 187.

Hanggoro, Wido. 2011. Pengaruh Intensitas Radiasi saat Gerhana Matahari Cincin terhadap Beberapa Parameter Cuaca. Jurnal Meteorologi dan Geofisika Volume 12 Nomor 2 - September 2011: 137 144.

Kensaku,Takeda. 2005. Hidrologi Pertanian. PT. Pratya Utama: Bogor.

Kusnadi, Rahmat. 2010. Kelembaban Udara. http://rahmatkusnadi6.blogspot.com. Diakses pada 12 November 2012.

LIPI. 2008. Radiasi Surya Sebagai Unsur Sumber Daya Iklim Dan Sumber Energi Sisteni Perairan Darat : Jakarta

Lubis, Kemala Sari. 2007. Aplikasi Suhu dan Aliran Panas Tanah. http://repository.usu.ac.id. Diakses pada 12 November 2012.

Swarinoto, Yunus dan Sugiyono. 2011. Pemanfaatan Suhu Udara dan Kelembapan Udara dalam Persamaan Regresi Uuntuk Simulasi Prediksi Total Hujan Bulanan di Bandar Lampung. Jurnal Meteorologi dan Geofisika Volume 12 Nomor 3 - Desember 2011: 271- 281.

Tjasyono, HK. Bayong. 2004. Klimatologi. ITB Press : Bandung

Wuryatno, Indro. 2000. Klimatologi Dasar. UNS Press : Surakarta

Tidak ada komentar:

Posting Komentar