II. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA OTOMATIS
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
AWS (Automatic Weather Stations) merupakan suatu peralatan atau
sistem terpadu yang di disain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis
serta di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. AWS ini umumnya
dilengkapi dengan sensor, RTU (Remote Terminal Unit), Komputer, unit LED
Display dan bagian-bagian lainnya.
Sensor-sensor yang digunakan meliputi sensor temperatur, arah dan
kecepatan angin, kelembaban, presipitasi, tekanan udara, pyranometer, net
radiometer. RTU (Remote Terminal Unit) terdiri atas data logger dan backup
power, yang berfungsi sebagai terminal pengumpulan data cuaca dari sensor
tersebut dan di transmisikan ke unit pengumpulan data pada komputer.
Masing-masing parameter cuaca dapat ditampilkan melalui LED (Light
Emiting Diode) Display, sehingga para pengguna dapat mengamati cuaca saat
itu (present weather ) dengan mudah.
BMG telah memasang beberapa peralatan AWS baik yang terpasang
secara terintegrasi (AWS wilayah Jabodetabek) maupun yang berdiri sendiri
(tidak terintegrasi). Saat ini AWS yang terpasang di stasiun pengamatan BMG
telah lebih dari 70 peralatan dengan berbagai merk (a.l. Cimel, Vaisala,
Jinyang, RM Joung dsb), sehingga hal ini relatif cukup sulit jika kita akan
melakukan pemeliharaan karena memerlukan beberapa orang yang menguasai peralatan
masing-masing merk. Kondisi ini diharapkan tidak mejadi penghalang bagi teknisi
BMG untuk menguasai teknologi AWS tersebut justru diharapkan menjadi tantangan
untuk dihadapi.
2. Tujuan Praktikum
Acara pengamatan unsur cuaca ini dilaksanakan dengan
tujuan: Mengetahui unsur cuaca dan iklim menggunakan alat pengamat cuaca
otomatis (AWS = Automatic Weather Station).
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Mata Kuliah Agroklimatologi untuk Acara 2 Pengamatan
Unsur-Unsur Cuaca dilaksanakan pada hari Minggu tanggal 11 November 2012 pukul
09.00 – 11.30 WIB. Praktikum Agroklimatologi Acara 2 Pengamatan Unsur-Unsur
Cuaca bertempat di Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lahan Kering
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret tepatnya di daerah Jumantono,
Karanganyar.
B. Alat dan Cara Kerja
Sensor-sensor unsur cuaca terpasang di stasiun Klimatologi sedangkan
komputer sebagai server ada di laboratorium Pedologi fakultas Pertanian UNS.
1. Mahasiswa melihat dan mengamati sensor-sensor unsure cuaca di stasiun
klimatologi Jumantono, Karanganyar.
2. Melihat data unsur-unsur cuaca yang terekam di komputer server.
C. Tinjauan Pustaka
Alat pengukur cuaca otomatis (Automatic Weather Stasion/ AWS) merupakan
alat yang terdiri dari beberapa sensor terintegrasi yang digunakan untuk
melakukan pengukuran tekanan udara, suhu kelembaban, arah dan kecepatan angin,
radiasi matahari,serta curah hujan yang direkam secara otomatis (LIPI 2007).
Menggunakan AWS data pengamatan secara otomatis dapat langsung didapatkan
setiap jam. Pengamatan data dengan AWS dilakukan dengan program cumlus.
Kapasitas data yang tersimpan sesuai dengan kapasitas memori yang dimiliki
computer. Jika sudah melebihi kapasitas memori maka data yang tersimpan paling
awal secara otomatis akan hilang (Suroso 2006).
Stasiun cuaca otomatis atau yang biasa disebut AWS harus memiliki
keunggulan dalam hal kemudahan pengoperasiaanya. Seperangkat AWS harus dapat
dioperasikan oleh berbagai orang dari tngkat pendidikan yang berbeda sehingga
diharapkan tidak ada lagi kesalahan dalam pengukuran yang disebabkan rendahnya
kualitas sumberdaya manusia sebagai pengamat dan pencatat data cuaca (Budianto
2003). Berdasarkan penjelasan diatas dapat diketahui bahwa untuk mendapatkan
data meteorology dapat dilakukan dengan cara manual maupun otomatis (AWS).
Pengamatan dengan cara manual menggunakan alat sedehana ditemui banyakkelemahan
seperti pada cara pengambilan data setiap hari. Hal ini bisa berpengaruh pada
terjadinya kesalahan jika terdapat satu hari tidak diambil tentu saja akan
mengakibatkan kesalahan fatal pada data. Namun, kelebihannya adalah bila salah
satu alat rusak , tidak akan mengganggu kinerja alat lainnya (Suhandini 2009).
AWS telah deprogram untuk mempermudah pengamat mendapatkan data. AWS
data hanya perlu diaamti setiap hari karena setiap harinya data telah terkumpul
pada system computer. Namun, kekurangannya bila salah satu alat rusak maka akan
mengganggu kinerja komponen alat lain. Hal ini disebabkan kinerja beberapa alat
meteorology diatur oleh suatu system computer yang tak bisa berfungsi bila
salah satu alat rusak ( Setiawan 2003)
D. Hasil Pengamatan
(Gambar II Automatic Weather Station / AWS)
1. Bagian-bagian Utama
a. Modem
b. Air pressure
c. Solar radiation
d. Wind speed
e. Wind direction
f. Penangkal petir
g. Data logger
h. Display
i. Komputer
j. Tiang untuk dudukan data logger
2. Prinsip Kerja :
Sensor-sensor unsur cuaca terpasang di stasiun klimatologi , sedangkan
computer sebagai server ada di Laboratorium Pedologi Fakultas UNS.
E. Pembahasan
AWS pengamatan laporan dengan berbagai format, termasuk saluran telepon
modem radio, jaringan telepon selular dan jaringan satelit. Pertimbangan harus
diberkan dengan frekuensi pesan, biaya (telepon satelit bisa mahal) dan ketersediaan
layanan. Biro spesifikasi A2670 rincian protocol komunikasi yang digunakan oleh
Biro AWS. Spesifikasi mencakup set perintah dimana pengguna jarak jauh dapat
mengkonfigurasi AWS. Instrumen Rekayasa Biro dan Bagian Teknik Komunikasi dapat
memberikan saran pada protocol komunikasi AWS. Di dalam peralatan Klimatologi,
AWS dapat diapasang pada daerah yang berbeda (perlu dipertmbangkan luasan
cakupan/range pengukuran dan temperatur di daerah tropis, lintang tinggi atau
daerah kutub), selain itu juga tegantung pada kebutuhan pemakai. AWS memiliki
sejumlah keunggulan dibandingkan dengan pencatatan manual konvensional.
Secara umum :
1. AWS lebih konsisten pengukurannya
2. AWS menyediakan data pada frekuensi secara signifikan lebih besar
(beberapa menyediakan data setiap menit)
3. AWS menyediakan data dalam segala cuaca, siang dan malam, 365 hari
per tahun
4. AWS dapat dipasang didaerah yang jarang penduduk
Namun AWS menderita sejumlah kelemahan, yaitu:
1. Beberapa elemen yang sulit untuk mengotomatisasi (awan misalnya)
2. AWS membutuhkan investasi modal besar
3. AWS kurang fleksibel daripada pengamatan manusia
Bebrapa AWS diinstal untuk jagka pendek
proyek (misalnya kesehatan hewan darurat pemantauan atau kebakaran liar dekat),
ada pula yang dipasang untuk proyek jangka panjang (misalnya mempelajari
perubahan iklim). Beberapa AWS wajib memerikan data secara real-time (misalnya
untuk irigasi), beberapa memberikan laporan tertunda (misalnya untuk peramalan
topan), beberapa tidak (tanaman pemantauan penyakit misalnya). Satu set umum
kondisi untuk semua pengguna diatas adalah bahwa data harus memiliki periode
wilayah dan waktu dalam penyelidikan, dan bahwa data harus terus-menerus
memenuhi akurasi diperukan. Selain itu, pengumpulan data dan system penyimpanan
harus biaya efektif dan juga harus diperhatikan sebelum membeli AWS.
E. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
a. AWS yang terdapat dalam stasiun meteorology yang merupakan suatu
tempat yang mengadakan pengamatan secara terus-menerus mengenai keadaan fisik
dan lingkungan atmosfer serta pengamatan tentang keadaan biologi dari tanaman
dan obyek pertanian lainnya.
b.Penggunaan AWS memudahkan berbagai pengamatan dibdang pertanian karena
didalam terdapat berbagai alat-alat modern yang menawarkan efisiensi dari segi
waktu dan tempat berbagai sensor unsure-unsur iklim lainnya hanya dalam satu
lokasi, satu tempat yang menjadi satu kesatuan. Unsur-unsur iklim tersebut
seperti : kelembaban udara (RH), tekanan udara, radiasi surya, curah hujan,
kecepatan angin dan arah angin
2. Saran
a. Dapat menjaga AWS sebaik mungkin karena harganya mahal dan memerlukan
perizinan yang tidak mudah dari BMKG untuk membangunnya
b. Memaksimalkan segala fungsi yang dimilikinya dengan baik agar
manfaatnya dapat dirasakan oleh penduduk sekitar pada umumnya dan petani pada
khususnya
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2009. Sensor Kelembaban dan Suhu www. Scribd.com/doc/1941217/BAB
II/. Diakses pada tanggal November 3 2012
Ilmu-ilmu Pertanian Indonesia. Volume 9, No.1.
Suhandini, Purwodadi. 2009. Klimatologi Lingkungan. Geografi UNNES.
Semarang
LIPI.2007.http://www.rt-net-kapelima.com. diakses 2 April 2012
Suroso. 2006. Analisi Curah Hujan untuk Membuat Kurva IDF di Kawasan
Rawan Banjir Kabupaten Banyumas Vol. 3 No.1 Jurnal Teknik Sipil.
III. PENGUKURAN SUHU TANAH
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Tanah dapat
dipandang sebagai campuran antara artikel, mineral dan organik dengan berbagai
ukuran dan komposisi. Suhu tanah dapat diukur dengan menggunakan alat yang
dinamakan thermometer dengan satuan derajat Celcius, derajat Fahrenheit,
derajat Kelvin , dll. Suhu tanah ditentukan oleh panas matahari yang
menyinari bumi. Intensintas panas tanah dipengaruhi oleh besar sudut datang
matahari, garis lintang dan tinggi dari permukaan air laut. Sejumlah sifat
tanah juga menentukan suhu tanah antara lain intensitas warna tanah, komposisi,
panasienis tanah, kemampuan dan kadar lengas tanah.
2. Tujuan Praktikum
Acara pengkuran suhu tanah ini dilaksanakan dengan tujuan untuk
mengetahui variasi suhu tanah pada beberapa perlakuan
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Agroklimatologi acara pengukuran suhu tanah ini dilaksanakan
pada tanggal 10 November 2012. Bertempat di area Fakultas Pertanian UNS.
B. Alat dan Cara Kerja
1. Alat: menggunakan thermometer tanah
2. Cara kerja: Mengukur suhu tanah (menggunakan thermometer
tanah) pada beberapa perlakuan. Perlakuannya adalah:
a. Kontrol
b. Mulsa plastic hitam
c. Mulsa plastic bening
d. Mulsa organic
e. Cover crop (rumput)
C. Tinjauan Pustaka
Fluktuasi terbesar terdapat di permukaan
tanah dan akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman tanah. Suhu tanah
sebagai sifat tanah yang penting, digunakan untuk mengklasifikasikan tanah
(Anonim 2007). Banyak faktor-faktor yang mempengaruhi suhu tanah. Suhu tanah
ditentukan oleh interaksi sejumlah factor. Semua panas berasal dari dua sumber
yaitu radiasi matahari, awan dan konduksi dari dalam bumi. Faktor eksternal
atau berasal dari lingkungan dan internal berasal dari dalam tanah itu sendiri
(Nasrudin 2009).
Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah suhu, makin
sedikit air yang diserap oleh akar, karena itulah penurunan suhu tanah mendadak
dapat menyebabkan kelayuan tanaman (Rocky 2009). Pembuangan kelebihan air dari
tanah akan memungkinkan terjadinya perubahan suhu tanah. Dengan menyediakan
drainase, memungkinkan dapat menahan jumlah air yang berlebihan. Dengan
menggunaka jerami setengah busuk dan berbagai alat peneduh, jumlah radiasi
matahari yang terserap tanah, kehilangan energy panas dari tanah melalui
radiasi, penyusupan air, dan kehilangan air karena penguapan dapat diubah
(Ansar 2006 ). Jadi, suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang
merpakan kombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah (Cahya
2009).
D. Hasil Pengamatan
Table
III pengukuran suhu tanah dalam berbagai perlakuan
Hari
Kelompok
Waktu
Kontrol
Mulsa Plastik Hitam
Mulsa Plastik Bening
Mulsa Organik
Cover Crop
7:30
7:45
23
8:00
28,5
31
29
31
29
23
8:15
29
31
29
31
29,5
22
8:30
29
31
29
31
30,5
22
8:45
30
31,5
29
31
31
21
9:00
30
31,5
30
31
31,5
21
9:15
30
33
30
31
32,5
20
9:30
30
34
31
32
33
Sabtu, 10 November 2012
20
9:45
30
34,5
31,5
32
33,5
23
10:00
30,5
35
32
32
34
Coas
10:15
31
36
32,5
32,5
34
Coas
10:30
32,5
36
35
33
35,5
24
10:45
33
37,5
34,5
33
34,5
24
11:00
32,5
37,5
35
33
33,5
27
11:15
34
38
35
33
33
27
11:30
34,5
38
41
35
33,5
11:45
-
-
-
-
-
26
12:00
36
40
41
35
35
E. Pembahasan
Thermometer tanah ini
diletakkan dengan menancapkan pada kelima perlakuan. Dari hasil pengamatan
dapat diperoleh hasil rata-rata suhu tanah pada perlakuan control sebesar 36˚C, pada perlakuan mulsa plastik hitam diperoleh hasil rata-rata suhu
tanah sebesar 40˚C. Rata-rata suhu
tanah pada perlakuan mulsa plastic bening adalah 44˚C, pada perlakuan mulsa organic suhu tanah rata-rata sebesar 2˚C, sedangkan pada perlakuan cover crop diperoleh suhu tanah rata-rata
sebesar ˚C
Mulsa organik sesuai
digunakan untuk tanaman semusim atau non-musim yang tidak terlalu tinggi dan
memilii struktur bertajuk daun lebat dengan system perakaran dangkal. Dengan
adanya mulsa jerami ini dapat memberikan efek menurunkan suhu tanah.
Berdasarkan hasil pengamatan, terbukti bahwa suhu pada tanah mulsa organic (˚C) lebih rendah daripada suhu tanah control (˚C)
Dari hasil penelitian pada
tanah yang diberi mulsa plastic bening, cahaya matahari mudah diserap dan
dipantulkan. Sehingga fluktuasi suhu tinggi, cahaya yang diteruskan banyak. Hal
ini menyebabkan mulsa plastic bening memiliki efek menaikkan suhu tanah. Musa
plastic bening sangat cocok diterapkan pada tanaman-tanaman dataran rendah yang
ingin dibudidayakn di dataran tinggi, berdasarkan hasil pengamatan, suhu tanah
pada perlakuan mulsa plastic bening menunjukkan suhu lebih tinggi disbanding
control
Mulsa plastic hitam, pada
permukaan atas berwarna silver (yang bersifat memantulkan cahaya) dan pada
permukaan bawah berwarna hitam (yang bersifat menyerap panas pada tanah/
menjaga suhu yang ada di dalam mulsa), sehingga suhu tetap stabil. Fluktuasi
suhu tidak terlalu tinggi, cahaya matahari yang dipatulkan dan diteruskan
sangat kecil. Cahaya yang diserap tersebut akan dipantulkan dalam bentuk panas
kesegala arah termasuk tanah. Berdasarkan hasil pengamatan, suhu pada mulsa
hitam ini memiliki suhu ˚C yang suhunya lebih
tinggi daripada perlakuan control.
Nilai rata-rata pada cover crop
˚C lebih tinggi dibandingkan pada perlakuan control ˚C. tumbuhan atau vegetasi sangat mempengaruhi suu tanah, di dalam tanah
tumbuhan melakukan aktivitas perakaran, dimana aktivitas ini menghasilkan paas
endoterm atau kemungkinan terjadi kesalahan pengukuran pada saat praktikum.
Praktikan yang kurang teliti dalam melihat angka pada thermometer.
Perlakuan yang paling baik
adalah perlakuan mulsa plastic hitam karena fluktuasi suhu tidak terlalu
tinggi. Sedangkan perlakuan yang paling buruk adalah perlakuan mulsa plastic
bening karena terjadi fluktuasi suhu yang tinggi, hal ini menyebabkan mulsa
plastic bening memiliki efek menaikkan suhu tanah.
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 unsure hara sulit diserap
tanaman, sebaliknya jika suhu tanah rendah maka akan semakin bertambahnya
kandungan air dalam tanah, dimana sampai kondisi ekstrim terjadi pengkristalan.
Akibatnya aktivitas akar/respirasi semakin rendah mengakibatkan translokasi
dalam tubuh tanaman jadi lambat sehinga proses distribusi unsure hara jadi
lambat dan akhirnya pertumbuhan tanaman jadi lambat. Demikian pula dengan suhu
yang terlalu tinggi erjad aktivitas negatif seperti terjadi pembongkaran/
perusakan organ.
F. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
a. Semakin tinggi jumlah panas yang diterima oleh tanah atau tanaman
maka semakin tinggi juga suhu pada tanah dan tanaman tersebut.
b. Suhu tanah dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya faktor
eksternaldan faktor internal. Faktor eksternal antara lain awan, angi, hujan,
sinar matahari dan vegetasi. Sedangkan yang termasuk faktor internal adalah
keadaan struktur tanah, kerapatan tanah, kepadatan tanah dan sebagainya.
c. Pada perlakuan control tidak ada faktor yang mempengaruhi suhu tanah,
jadi perlakuan ini sebagai pembanding pada perlakuan lainnya
d. Perlakuan mulsa organik dapat memberikan efek menurunkan suhu pada
tanah
e. Perlakuan yang paling buruk adalah perlakuan mulsa plastik hitam dan
perlakuan yang paling baik adalah perlakuan mulsa plastik bening
2. Saran
Untuk proses berjalannya praktikum agroklimatologi acara
pengukuran suhu tanah ini dharapkan persediaan segala alat peralatan dan alat
pendukung praktikum lebih dipehatikan sehingga praktikum daapat berjalan dengan
lancer. Jadwal praktikum dan pengumpulan draft laporan hendaknya lebih ditata
ulang agar praktikan dapat mengantisipasinya.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2007. Suhu Tanah. http://www.e-smartschool.com.Diakses tanggal13
Novemver 2012
Ansar. 2006. Temperatur dan Kelembaban Udara Pada Permukaan
Bumi.JurnalAgromet Indonesia, Vol.17 (2), Hal: 63-68.
Cahya A.S. 2009. Rancangan Bangunan Sensor Suhu Tanah dan Kelembaban
Udara. Jurnal Sains Dirgantara. Vol.7 (1), Desember 2012
Foth, Henry D. 1991. Dasar-Dasar Ilmu Tanah Edisi ke-7. Gadjah Mada
University Press. Yogyakarta.
Nasrudin. 2009. Pengukuran Suhu Tanah. http://teknologibenih.blogspot.com.
Diakses pada tanggal 12 November 2012.
Rocky. 2009. Suhu Udara Tanah. http://rocky16amelungi.wordpress.com.
Diakses pada tanggal 13 November 2012.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar