I. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA MANUAL A. Pendahuluan 1. Latar Belakang Stasiun meteorologi pertanian adalah suatu tempat yang mengadakan pengamatan secara terus – menerus mengenai keadaan fisik dan lingkungan (atmosfer) serta pengamatan tentang keadaan biologi dari tanaman dan objek pertanian lainnya. Dalam persetujuan internasional, suatu stasiun meteorologi paling sedikit mengamati keadaan iklim selama 10 tahun berturut – turut hingga akan mendapatkan gambaran umum tentang rerata keadaan iklimnya, batas – batas ekstrim dan juga pola siklusnya. Peralatan yang digunakan dalam pengamatan cuaca sangat banyak jumlah dan jenisnya. Peralatan – peralatan tersebut terdiri atas alat pengukur curah hujan, pengukur kelembaban udara, pengukur suhu udara, pengukur suhu tanah, pengukur hujan, pengukur panjang penyinaran matahari, pengukur kecepatan angin, dan pengukur evaporasi. Seringnya terjadi kesalahan dalam pendataan hasil klimatologi, menjadikan pentingnya pengetahuan tentang klimatologi 1
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
I. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA MANUAL
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Stasiun meteorologi pertanian adalah suatu tempat yang
mengadakan pengamatan secara terus – menerus mengenai keadaan
fisik dan lingkungan (atmosfer) serta pengamatan tentang keadaan
biologi dari tanaman dan objek pertanian lainnya. Dalam persetujuan
internasional, suatu stasiun meteorologi paling sedikit mengamati
keadaan iklim selama 10 tahun berturut – turut hingga akan
mendapatkan gambaran umum tentang rerata keadaan iklimnya, batas
– batas ekstrim dan juga pola siklusnya.
Peralatan yang digunakan dalam pengamatan cuaca sangat
banyak jumlah dan jenisnya. Peralatan – peralatan tersebut terdiri atas
alat pengukur curah hujan, pengukur kelembaban udara, pengukur
suhu udara, pengukur suhu tanah, pengukur hujan, pengukur panjang
penyinaran matahari, pengukur kecepatan angin, dan pengukur
evaporasi.
Seringnya terjadi kesalahan dalam pendataan hasil klimatologi,
menjadikan pentingnya pengetahuan tentang klimatologi dalam hal ini
di bidang pertanian. Oleh sebab itu di adakannya praktikum
agroklimatologi ini.
Dalam pengelolaan cuaca (iklim) untuk bidang pertanian data
cuaca yang benar sangat dibutuhkan.Penyasuaian tanaman dengan
cuaca (iklim) suatu daerah, peramalan awal dan akhir musim hujan
atau kemarau untuk kegiatan pertanian, pengubahsuaian (modifikasi)
cuaca (iklim) dan penggantian satu atau beberapa unsure cuaca
dibutuhkan data cuaca yang benar dan dari hasil pengamatan yang
panjang. Data yang benar tentunya dihasilkan dari peralatan yang
baku, cara, dan waktu pengamatan yang mengikuti aturan yang
disepakati secara nasional. Pearalatan meteorologi haruslah dapat
1
2
menghasilkan data yang benar dan dapat dipertanggungjawabkan
kebenarannya. Kemudian data ini dapat dibandingkan dengan data di
tempat lain, sehingga kita dapat menilai cuaca dan iklim.
Beberapa syarat yang diperlukan pada peralatan meteorology adalah:
1. Ketetapan,
2. Ketelitian,
3. Sederhana atau tidak rumit,
4. Mudah dibaca oleh pengamat,
5. Kekar atau tahan lama,
6. Biaya pemeliharaan rendah,
7. Harga alat rendah.
Persyaratan ini juga berlaku untuk peralatan bidang ilmu lain.
Hal lain yang penting diperhatikan bahwa peralatan meteorologi
pemeliharaannya terus menerus karenan pemakaiannya setiap hari,
kemudian beberapa alat berada terus menerus di cuaca terbuka di
lapangan untuk mengukur data cuaca.
Cuaca dan iklim adalah faktor lingkungan yang besar
pengaruhnya terhadap kehidupan. Oleh sebab itu, informasi berupa
data atau keterangan tentang cuaca dan iklim akan sangat diperlukan.
Data yang benar dan lengkap, melalui analisis meteorologi dan
klimatologi akan membuka kejelasan tentang gejala dan perilaku
cuaca maupun keadaan iklim setempat serta dapat membuat manusia
melakukan usaha optimasi bidang kegiatannya.
Dalam kehidupan sehari-hari, iklim akan mempengaruhi jenis
tanaman yang sesuai untuk dibudidayakan pada suatu kawasan, dan
teknik budidaya yang dilakukan petani. Dengan demikian
pengetahuan iklim sangat penting artinya dalam sektor pertanian. Hal
ini tercermin dengan berkembangnya cabang klimatologi dan
meteorologi yang khusus dikaitkan dengan kegiatan pertanian yang
disebut klimatologi pertanian.
3
Iklim akan mempengaruhi berbagai aspek kehidupan manusia
dan organisme lain yang hidup di muka bumi. Jenis dan sifat Iklim
juga akan mempengaruhi jenis tanaman yang sesuai untuk
dibudidayakan pada suatu kawasan serta produksinya, penjadwalan
budidaya pertanian, dan teknik budidaya yang dilakukan petani.
Pengetahuan tentang iklim sangat penting artinya dalam sektor
pertanian.
Klimatologi merupakan ilmu tentang atmosfer. Mirip dengan
meteorologi, tapi berbeda dalam kajiannya, meteorology lebih
mengkaji proses di atmosfer sedangkan klimatologi pada hasil akhir
dari proses-proses atmosfer. Klimatologi berasal dari bahasa Yunani
Klima dan Logos yang masing2 berarti kemiringan (slope) yg di
arahkan ke Lintang tempat sedangkan Logos sendiri berarti Ilmu. Jadi
definisi 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 data-data
yang banyak dehingga memerlukan statistik dalam pengerjaannya,
orang-orang sering juga mengatakan klimatologi sebagai meteorologi
statistik (Tjasyono, 2004).
Iklim merupakan salah satu faktor pembatas dalam proses
pertumbuhan dan produksi tanaman. Jenis-jenis dan sifat-sifat iklim
bisa menentukkan jenis-jenis tanaman yang tumbuh pada suatu daerah
serta produksinya. Oleh karena itu kajian klimatologi dalam bidang
pertanian sangat diperlukan.
Seiring dengan dengan semakin berkembangnya isu
pemanasan global dan akibatnya pada perubahan iklim,
membuatsektor pertanian begitu terpukul. Tidak teraturnya perilaku
iklim dan perubahan awal musim dan akhir musim seperti musim
kemarau dan musim hujan membuat para petani begitu susah untuk
merencanakan masa tanam dan masa panen.
4
Untuk daerah tropis Indonesia, hujan merupakan faktor
pembatas penting dalam pertumbuhan dan produksi tanaman
pertanian. Selain hujan, unsur iklim lain yang mempengaruhi
pertumbuhan tanaman adalah suhu, angin, kelembaban dan sinar
matahari.
Setiap tanaman pasti memerlukan air dalam siklus hidupnya,
sedangkan hujan merupakan sumber air utama bagi tanaman.
Berubahnya pasokan air bagi tanaman yang disebabkan oleh
berubahnya kondisi hujan tentu saja akan mempengaruhi siklus
pertumbuhan tanaman, Ini merupakan contoh global pengaruh ikliim
terhadap tanaman.
Di indonesia sendiri akibat dari perubahan iklim, yaitu
timbulnya fenomena El Nino dan La Nina. Fenomena perubahan iklim
ini menyebabkan menurunnya produksi kelapa sawit. Tanaman kelapa
sawit bila tidak mendapatkan hujan dalam 3 bulan berturut-turut akan
menyebabkan terhambatnya proses pembungaan sehingga produksi
kelapa sawit untuk jangka 6 sampai 18 bulan kemudian menurun.
Selain itu produksi padi juga menurun akibat dari kekeringan
yangberkepanjangan atau terendam banjir. Akan tetapi pada saat
fenomena La Nina produksi padi malah meningkat untuk masa tanam
musim ke dua.Selain hujan, ternyata suhu juga bisa menentukan jenis-
jenis tanaman yg hidup di daerah-daerah tertentu. Misalnya
perbedaantanaman yang tumbuh di daerah tropis, gurun dan kutub.
Indonesia merupakan daerah tropis, perbedaan suhu antara musim
hujan dan musim kemarau tidaklah seekstrim perbedaan suhu musim
panas dan musim kemarau di daerah-daerah sub tropis dan kutub.
Oleh karena itu untuk daerah tropis, klasifikasi suhu lebih di arahkan
pada perbedaan suhu menurut ketinggian tempat.
Perbedaan suhu akibat dari ketinggian tempat (elevasi)
berpengaruh pada pertumbuhan dan produksi tanaman. Sebagai
contoh, tanaman strowbery akan berproduksi baik pada ketinggian di
5
atas 1000 meter, karena pada ketinggian 1000 meter pebedaan suhu
antara siang dan malam sangat kontras dan keadaan seperti inilah yang
dibutuhkan oleh tanaman strowbery.
Jadi keeratan hubungan antara klimatologi dengan ilmu
pertanian tercermin dengan berkembangnya cabang klimatologi ,
khusus dikaitkan dengan kegiatan pertanian, yang disebut sebagai
agroklimatologi. Agroklimatologi atau klimatologi pertanian adalah
ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara unsur-unsur iklim
dengan proses kehidupan tanaman. Yang dipelajari dalam
agroklimatologi adalah bagaimana unsur-unsur iklim itu berperan di
dalam kehidupan tanaman. Unsur-unsur iklim yang langsung
mempengaruhi pertumbuhan tanaman meliputi, curah hujan,
kelembaban udara, suhu udara, angin, cahaya dan panjang hari.
2. Tujuan Praktikum
Acara pengamatan unsur cuaca ini dilaksanakan dengan
tujuan:
1. Mengetahui unsur cuaca dan iklim menggunakan alat – alat
manual
2. Mengetahui macam alat pengukur tiap tersebut dan cara
penggunaannya.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Agroklimatologi acara pengamatan unsur-unsur
cuaca dan alatnya ini dilaksanakan pada tanggal 21 Oktober 2012.
Bertempat di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan
Jumantono, Kabupaten Karanganyar.
B. Tinjauan Pustaka
1. Radiasi Surya
Radiasi surya yang dipancarkan keperukaan bumi merupakan
gelombang pendek dan selanjutnya sebagian energi diteruskan
kedalam tanah (bumi) dan energy radiasi gelombang panjang yang
6
dipancarkan diserap atmosfer bumi dan sebagian lainnya akan
diteruskan keluar sistem atmosfer bumi.
Alat ukur radiasi memegang peran yang sangat penting
dalam setiap kegiatan yang memanfaatkan radiasi. Dengan alat ini
setiap pekerja dapat mengetahui tingkat radiasi ditempat kerja dan
dapat mengambil tindakan yang paling tepat untuk menghindari
terjadinya penerimaan dosis yang berlebihan. (Sukartono, dkk. 2006)
Lama penyinaran surya adalah lamanya surya bersinar cerah
sampai kepermukaan bumf dalam periode satu hari, diukur dalam jam.
Halangan terhadap sinar matahari kepermukaan bumf terutama awan,
aerosols dan kabut. Kecerahan dapat juga terganggu oleh benda-benda
penyusun atmosfer lainnya. Lama penyinaran ditulis dalam satuan jam
sampai nilai-nilai persepuluhan atau sering ditulis dalam nilai persen
perhari. (Anonirn,2007 )
Radiasi surya merupakan unsur iklim/cuaca utama yang akan
mempengaruhi keadaan unsur iklim/cuaca lainnya. Perbedaan
penerimaan radiasi surya antar tempat di permukaan bumi akan
menciptakan pola angin yang selanjutnya akan berpengaruh terhadap
kondisi curah hujan, suhu udara, kelembaban nisbi udara, dan lain-
lain. Pengendali iklim suatu wilayah akan sangat berbeda dari
pengendali iklim di bumi secara menyeluruh.Pengendali iklim bumi
yang dikenal sebagai komponen iklim terdiri dari lingkungan
atmosfer, hidrosfer, litester, kriosfer, dan biosfer. Dalam hal ini akan
terjadi hubungan interaksi dua arah di antara ke lima jenis lingkungan
tersebut dengan unsur iklim/cuaca. Kondisi iklim/cuaca akan
mempengaruhi proses-proses fisika, kimia, biologi, ekofisiologi, dan
kesesuaian ekologi dari komponen lingkungan yang ada (LIPI,2008).
2. Tekanan Udara
Tekanan udara merupakan tenaga yang bekerja untuk
menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur
dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar
7
(mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan
udaranya disebut sebagai isobar. Tekanan udara memiliki beberapa
variasi. Tekanan udara dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada
tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga berbeda (Mohr,1998).
Udara mempunyai massa/berat besarnya tekanan diukur dengan
barometer. Barograf adalah alat pencatat tekanan udara.Tekanan
udara dihitung dalam milibar. Garis pada peta yang menghubunkan
tekanan udara yang sama disebut isobar. Barometer aneroid sebagai
alat pengukur ketinggian tempat dinamakan altimeter yang biasa
digunakan untuk mengukur ketinggian pesawat terbang (Leonheart,
2010).
Tekanan atmosfer tidaklah seragam di semua tempat. Tidak
semata terjadi permukaan yang cepat dengan naiknya ketinggian,
tetapi pada suatu ketinggian tertentupun ada varian dari suatu tempat
ke tempat yang lain serta dari waktu ke waktu yang lainnya, meskipun
tidak sebesar variasi yang disebabkan oleh ketinggian yang berbeda
(Lakitan, 1994).
Tekanan udara antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain
dan pada lokasi tertentu dapat berubah secara dinamis dari waktu ke
waktu. Perbedaan atau perubahan tekanan uadara ini terutama
disebabkan oleh pergeseran garis edar matahari, keberadaan bentang
laut dan ketinggian tempat (Masson dan Cloud, 1962)
3. Suhu Tanah dan Suhu Udara
Secara umum alat untuk mengukur suhu dikenal dengan nama
thermometer. Sedangkan alat pengukur suhu otomatis yang
menggunakan kertas pias sebagai perekam datanya disebut termograf.
Termograf adalah tempat pencacatan data tersebut (kertas pias).
Dengan kemajuan teknologi dibidang elektronika tidak lagi
menggunakan kertas pias tetapi data tersebut direkam pada
penyimpanan data elektronik. (Fahry.2010)
8
Suhu dipermukaan bumi ini menurun dengan bertambahnya
ketinggian dan sebaran suhu dipermukaan bumi ini dipengaruhi oleh
beberapa factor antara lain: (1) jumlah radiasi yang diterima perhari,
permusim, dan pertahun. (2) pengaruh daratan dan lautan. (3) pengruh
lintang; (4) pengaruh elevasi, dan (5) pengaruh angin.
(Kartasaputra, 1988)
Suhu tanah juga dipengaruhi oleh jumlah serapan radiasi
matahari oleh permukaan bumi. Pada siang hari suhu permukaan tanah
akan lebih tinggi dibandingkan suhu pada lapisan yang lebih dalam.
Hal ini disebabakan karena permukaan tanah akan menyerap radiasi
matahari secara langsung pada siang hari, baru kemudian panas akan
dirambatkan kelapisan yang lebih dalam secara
konjuksi(Anonim,2011).
Kenaikan suhu udara disebabkan karena aktivitas manusia
seperti penebangan hutan, pembakaran, industri dan lain
sebagainya.Akibatnya meningkatkan jumlah gas-gas rumah kaca.
Radiasi sinar matahari yang terjebak akan memberi kehangatan bagi
makhluk hidup di bumi. Efek ini sebenarnya bukanlah sesuatu yang
buruk.Justru dengan efek ini memberikan kesempatan adanya
kehidupan di bumi (Stern, 2007).Kalau tidak ada efek rumah kaca
maka suhu rata-rata permukaan bumi bukanlah 15oC seperti sekarang
tetapi –18oC.Yang menjadi masalah adalah jumlah Gas Rumah Kaca
ini bertambah secara berlebihan sehingga bisa mengakibatkan
kerusakan lingkungan secara global. Gas Rumah Kaca yang
bertambah secara berlebihan ini akan menahan lebih banyak radiasi
dari pada yang dibutuhkan oleh kehidupan di bumi, sehingga terjadi
gejala yang disebut pemanasan global (Larson & Parks, 1998).
Suhu dinyatakan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur
berdasarkan skala tertentu dengan menggunakan termometer.Tanah
merupakan media utama dimana manusia bisa mendapatkan lahan
pangan, sandang, pangan, tambang dan tempat dilaksanakannya
9
beberapa aktifitas. Batas suhu yang layak bagi kehidupan makhluk
hidup berkisar antara -350 dan 750C.akan tetapi kisaran suhu yang
dikehendaki tanaman antara 150C – 400C.pada suhu dibawah atau
diatas kisaran tersebut, pertumbuhan tanaman sangat dihambat. Secara
langsung, suhu mempengaruhi fotosintese, respirasi, permeabilitas
dinding sel, kegiatan ensim, penyerapan air dan unsur hara, transpirasi
dan koagulasi protein.Semua pengaruh ini tersimpul dalam
pertumbuhan tanaman (Ma’shum, 2005).
Mengingat pentingnya faktor suhu terhadap kehidupan dan
aktifitas manusia, menyebabkan pengamatan suhu udara yang
dilakukan oleh stasiun meteorology dan klimatologi memiliki kriteria
diantaranya:
a. Suhu udara permukaan (suhu udara aktual, rata-rata, maksimum
dan minimum).
b. Suhu udara di beberapa ketinggia/ lapisan atmosfer (hingga
ketinggian km).
c. Suhu tanah di beberapa kedalaman tanah (hingga kedalaman 1
meter)
d. Suhu permukaan air dan suhu permukaan laut (Anonim, 2010).
Suhu tanah dapat di ukur dengan menggunakan alat yang
dinamakan termometer tanah selubung logam.Suhu tanah ditentukan
oleh panas matahari yang menyinari bumi.Intensitas panas tanah
dipengaruhi oleh kedudukan permukaan yang menentukan besar sudut
datang, letak digaris lintang utara dan selatan dan tinggi dari
permukaan laut. Sejumlah sifat tanah juga menentukan suhu tanah
antara lain intensitas warna tanah, komposisi, panasienis tanah,
kemampuan dan kadar legas tanah (Anonim, 2010).
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
10
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 (Benyamin, 1997)
Suhu dipermukaan bumi makin rendah dengan bertambahnya
lintang seperti halnya penurunan suhu menurut ketinggian. Bedanya,
pada penyeberan suhu secara vertikal permukaan bumi merupakan
sumber pemanas sehingga semakin tinggi tempat maka semakin
rendah suhunya. Rata-rata penurunan suhu udara menurut ketinggian
contohnya di Indonesia sekitar 5 ˚C – 6 ˚C tiap kenaikan 1000 meter.
Karena kapasitas panas udara sangat rendah, suhu udara sangat pekat
pada perubahan energi dipermukaan bumi. Diantara udara, tanah dan
air, udara merupakan konduktor terburuk, sedangkan tanah merupakan
konduktor terbaik (Handoko, 1994)
Angin dan suhu mempengaruhi jalan dan luasnya zat
pencemaran udara. Dalam keadaan normal udara dekat permukaan
tanah dihangatkan oleh panas yang dipancarkan dari tanah. Udara itu
kemudian naik sambil membawa zat pencemar keatas kemudian
dihembuskan oleh angin di udara bagian atas. Jika terjadi inversi suhu,
udara yang hangat akan berada diatas udara dingin seperti suat loteng.
Pada dasarnya suhu tinggi merangsang pembentukan Co dan O. Jika
camporan ekuilibrim pada suhu tinggi tiba-tiba didinginkan, Co akan
tetap berada didalam campuran yang telah didingankan tersebut
karena dibutuhkan waktu yang lama untuk mencapai ekuilibrium yang
baru pada suhu rendah (Kensaku, Kristanto, 2002)
Temperatur (suhu) adalah salah satu sifat tanah yang sangat
penting secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan
juga terhadap kelembapan, aerasi, stuktur, aktifitas mikroba, dan
11
enzimetik, dekomposisi serasah atau sisa tanaman dan ketersidian
hara-hara tanaman. Tenperatur tanah merupakan salah satu faktor
tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan
unsur hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikroba
tanah secara langsung dipengaruhi oleh temperatur tanah
(Hanafiah, Kemas Ali, 2005)
Tentang suhu tanah pengaruhnya penting sekali pada kondisi
tanah itu sendiri dan pertumbuhan tanaman. Pengukuran dari suhu
tanah biasanya dilakukan pada kedalaman 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm,
dan 100 cm. Faktor pengaruh suhu tanah yaitu faktor luar dan faktor
dalam. Yang dimaksud dengan faktor luar yaitu radiasi matahari,
awan, curah hujan, angin, kelembapan udara. Faktor dalamnya yaitu
faktor tanah, struktur tanda, kadar iar tanah, kandungan bahan
organik, dan warna tanah. Makin tinggi suhu maka semakin cepat
pematangan pada tanaman (Kartasapoetra, 2005)
Suhu tanah beraneka ragam dengan cara khas pada
perhitungan harian dan musiman. Fluktasi terbesar dipermukaan tanah
dan akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman tanah.
Kelembapan waktu musiman yang jelas terjadi, karena suhu tanah
musiman lambat bantuk fluktasi suhu pada peralihan suhu diudara
atau dibawah tanah yang lebih besar. Suhu total untuk semalam
tanaman mungkin terjadi pada tengah hari. Dibawah 6 inch atau 15
inch terdapat variasi harian pada suhu tanah (Sostrodarsono, 2006)
Suhu adalah ukuran energi kinetik rata-rata dari pergerakan
molekul suatu benda. Panas adalah energi total dari pergerakan
molekul suatu benda. Jadi panas adalah ukuran energi total, sedangkan
suhu adalah energi rata-rata dari setiap gerakan molekul. Lebih besar
pergerakan, maka lebih benda tersebut (Zailani Kadir, 1986).
Fungsi tanaman yang normal tergantung dari pengendali
reaksi-reaksi biokimia yang baik, dan salah satu pengendali penting
ialah suhu. Tiap jenis tanaman maupun populasinya harus
12
menyesuaikan diri dengan suhu lingkungannya. Dalam suatu luasan
geografis akan terdapat tahun-tahun yang mempunyai kenaikan atau
penurunan suhu diluar batas normal yang menghambat pertumbuhan
dan mengakibatkan rusaknya fungsi organ pada tanaman
(Hassan, U.M, 1970).
Suhu didaerah equator lembab, tidak bervariasi dari pada suhu
didaerah kering atau berlintang tinggi. Didaerah tropis yang berhujan
cukup, suhu bukanlah merupakn suatu faktor pembatas pertumbuhan
tanaman dan produksi dalam arti yang luas. Walaupun demikian
masih terdapat 2 pengaruh yang dapat dicatat:
a. Bila tanaman tropis disebar kedaerah subtropis, misalnya
industri pisang di usahakan di subtropis walaupun keadaan itu
dibawah optimum, karena pemasarannya mudah.
b. Dengan bertambahnya penggunaan tanah, ekstensifikasi harus
dilakukan ditempat-tempat yang tinggi (Dengel, G.O.F, 1956).
Beberapa faktor penyebaran yang mempengaruhi suhu antara
lain:
a. Jumlah radiasi yang diterima perhari, permusim, dan pertahun.
b. Pengaruh daratan dan lautan.
c. Pengaruh altitude.
d. Pengaruh aspek.
e. Pengaruh panas laten.
f. Pengaruh angin (Karim Kormalis, Zailani Kadir, 1986).
Tanah merupakan media utama dimana manusia bisa
mendapatkan lahan pangan, sandang, pangan, tambang dan temp[at
gilaksanakannya beberapa aktifitas (sunaryo 1998:32). Tanah dapat
dipandang sebagai campuran antara partikel, mineral dan organic
dengan berbagai ukuran dan komposisi.
4. Kelembaban Tanah dan Kelembaban Udara
Trenberth, Houghton and Filho (1995) dalam Hidayati (2001)
mendefinisikan perubahan iklim sebagai perubahan pada iklim yang
13
dipengaruhi langsung atau tidak langsung oleh aktivitas manusia yang
merubah komposisi atmosfer yang akan memperbesar keragaman
iklim teramati pada periode yang cukup panjang. Menurut Effendy
(2001) salah satu akibat dari penyimpangan iklim adalah terjadinya
fenomena El-Nino dan La-Nina. Fenomena El-Nino akan
menyebabkan penurunan jumlah curah hujan jauh di bawah normal
untuk beberapa daerah di Indonesia. Kondisi sebaliknya terjadi pada
saat fenomena La-nina berlangsung.
Perubahan iklim ditandai dengan kenaikan suhu atmosfer yang
lebih tinggi dari sebelumnya. Kondisi tersebut biasa diikuti oleh
kenaikan curah hujan yang disebabkan oleh kenaikan aktivitas
konveksi (naiknya massa udara karena pemanasan) di wilayah
tersebut. Curah hujan adalah salah satu indikator perubahan iklim
(Ahrens, 1988 dalam Slamet dan Berliana, 2006). fluktuasi curah
hujan dari rata-rata baik bulanan maupun tahunan serta intensitas
hujannya dapat menggambarkan perubahan iklim
Murdiyarso (2003) dalam Berliana et al (2005) dalam Slamet
dan Berliana (2006) menyatakan bahwa perubahan iklim adalah
berubahnya intensitas unsur-unsur iklim (atau unsur cuaca) dalam
jangka panjang ( ± 100 tahun). Oleh karena itu, variabilitas iklim
musiman (musim hujan dan kemarau yang berubah mendadak),
tahunan (musim kemarau atau hujan yang berubah periodisitasnya)
dan dekadal (kejadian iklim ekstrim seperti El Nino dan La Nina)
tidak termasuk dalam kategori perubahan iklim.
Perubahaniklim terjadi akibat adanya pemanasan global yang
diakibatkan meningkatnya emisi Gas Rumah Kaca (GRK) yang
dihasilkan dari berbagai kegiatan manusia, seperti industri,
transportasi, kebakaran hutan, perubahan tata guna lahan dan
sebagainya. Pada umumnya perubahan iklim tersebut ditandai dengan
terjadinya kenaikan suhu udara di permukaan bumi dan naiknya paras
permukaan laut. Pada umumnya di wilayah benua maritim Indonesia
14
memiliki variabilitas unsur iklim curah hujan yang lebih besar
dibanding unsur iklim lainnya seperti suhu, tekanan, dan kelembaban
udara. (Qodrita dan Berliana, 2006).
Supriatin, et al. (2006) dalam Slamet dan Berliana (2006)
menyatakan bahwa hasil uji statistik F untuk variansi curah hujan
tahunan, bulan basah (Desember, Januari, Februari), bulan kering
(Juni, Juli, Agustus), dan bulan peralihan dari musim kemarau ke
musim penghujan (September, Oktober, Nopember) atau sebaliknya
dari musim penghujan ke musim kemarau (Maret, April, Mei) dan uji
t terhadap rata-rata curah hujan perlakuan (katagori bulan) yang sama
menyebutkan bahwa belum terjadi perubahan iklim, baru terjadi
perubahan yang sifatnya variabilitas saja.
Dalam atmosfer (lautan udara) senantiasa terdapat uap air.
Kadar uap air dalam udara disebut kelembaban (lengas udara). Kadar
ini selalu berubah-ubah tergantung pada temperatur udara setempat.
Kelembaban udara adalah persentase kandungan uap air dalam udara.
Kelembaban udara ditentukan oleh jumlah uap air yang terkandung di
dalam udara. Total massa uap air per satuan volume udara disebut
sebagai kelembaban absolut. Perbandingan antara massa uap air
dengan massa udara lembab dalam satuan volume udara tertentu
disebut sebagai kelembaban spesifik. Massa udara lembab adalah total
massa dari seluruh gas-gas atmosfer yang terkandung, termasuk uap
air;jika massa uap air tidak diikutkan, maka disebut sebagai massa
udara kering ( Anonim, 2009 ).
Kandungan uap air atmosfer dapat diperlihatkan dengan
berbagai cara. Tekanan uap yang dinyatakan dalam minibar, tetapi
dalam penggunaanya yang lebih sering, satuan lainya dipakai untuk
menyatakan kandungan uap air. ( Guslim, 2009 ).
Kelembaban udara menyatakan banyaknya uap air dalam
udara. Jumlah uap air dalam udara ini sebetulnya hanya merupakan
sebagian kecil saja dari seluruh atmosfer uap air ini merupakan
15
komponen udara yang sangat penting ditinjau dari segi cuaca dan
iklim ( Anonim, 2009 ).
Kapasitas udara untuk menampung uap air (pada keadaan
jenuh) tergantung pada suhu udara. Defisit tekanan uap air adalah
selisih antara tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap aktual.
Pengembunan akan terjadi bila kelembaban nisbi mencapai 100%
(Anonim, 2009 ).
Kelembabaan adalah banyaknya uap air yang ada diudara
meskipun uap airnya hanya merupakan sebagian kecil saja dari
atmosfer , rata-rata kurang lebih dari 2 % masa keseluruhan. Total
masa uap air per satuan volume udara disebut kelembapan absolut
( absolute humidity ) umumnya dinyatakan dalam satuan kg/m3
( Hanum, 2009 ).
Keadaan kelembapan diatas permukaan bumi berbeda-beda.
Pada umumnya, kelembapan tertinggi ada di khatulistiwa sedangkan
terendah ada pada lintang 40o daerah rendah ini disebut horse latitude,
curah hujanya kecil( Kartasapoetra, 2004 ).
5. Curah Hujan
Hidrologi adalah ilmu yang berkaitan dengan air di bumi,
terjadinya peredaran dan agihannya, sifat-sifat kimia dan fisiknya, dan
reaksi dengan lingkungannya, termasuk hubungannya dengan
makhluk hidup (internatial Glossary of hidrology, 1974)
[EsinSeyhan,1990]. Karena perkembangan yang ada maka ilmu
hidrologi telah berkembang menjadi ilmu yang mempelajari siklus air.
Jadi dapat dikatakan, hidrologi adalah ilmu yang mempelajari:
presipitsai (precipitation), evaporasi (evaporation), aliran permukaan
(surface stream flow), dan air tanah (groun water).
Air hujan sebagian mengalir meresap ke dalam kedalam tanah
atau yang sering disebut dengan infiltrasi, dan bergerak terus
kebawah. Air hujan yang jatuh ke bumi sebagian menguap (evaporasi
dan transpirasi) dan membentuk uap air. Sebagian lagi mengalir
16
masuk kedalam tanah (infiltrasi, perkolasi, kapiler). Air tanah adalah
air yang bergerak didalam tanah yang terdapat didalam ruang-ruang
antara butir-butir tanah dan di dalam retak-retak dari batuan. Dahulu
disebut air lapisan dan yang terakhir disebut air celah (fissure water).
Aliran air tanah dapat dibedakan menjadi aliran tanah dangkal, aliran
tanah antara dan aliran dasar (base flow). Disebut aliran dasar karena
aliran ini merupakan aliran yang mengisi system jaringan sungai. Hal
ini dapat dilihat pada musim kemarau, ketika hujan tidak turun untuk
beberapa waktu, pada suatu system sungai tertentu aliran masih tetap
dan kontinyu. Sebagian air yang tersimpan sebagai air tanah
(groundwater) yang akan keluar ke permukaan tanah sebagai limpasan
permukaan (surface runoff) yang terkumpul di sungai yang akhirnya
akan mengalir ke laut kembali terjadi penguapan dan begitu
seterusnya mengikuti siklus hidrologi. (Anonim,2011)
Kebutuhan air tanaman (crop water requirement) didefinisikan
sebagai banyaknya air yang hilang dari areal pertanaman setiap satuan
luas dan satuan waktu, yang digunakan untuk pertumbuhan,
perkembangan (transpirasi) dan dievaporasikan dari permukaan tanah
dan tanaman. Kebutuhan air tanaman adalah transporasi.
Evapotranspirasi dipengaruhi oleh kadar kelembaban tanah, suhu
udara, cahaya matahari, dan angin. Evapotranspirasi dapat ditentukan
dengan cara, yaitu (1) menghitung jumlah air yang hilang dari tanah
dalam jangka waktu tertentu, (2) menggunakan factor-faktor iklim
yang mempengaruhi evapotranspirasi, (3) menggunakan Iysimeter
(Hasan Basri Jumin, 2002).
Kedua alat penakar hujan otomatis diletakkan pada tempat
terbuka. Jarak antara penakar hujan 150 meter dari tempat penelitian.
Kedua tipping bucket berada pada ketinggian 15 meter dari
permukaan tanah. Tipping bucket dihubungkan dengan sebuah data
logger (Delta-T Devices Ltd.,Cambridge,UK) dengan interval 5 menit
untuk mendapatkan data secara terus menerus. Sebuah corong dan
17
jerigen berukuran 65 Liter ditempatkan pada daerah yang terbuka,
dengan ketinggian 1 meter diatas permukaan tanah, dan bersudut tidak
lebih dari 45 derajat dari tajuk pada plot penelitian. Untuk setiap
kejadian hujan, pencatatan dilakukan setiap hari dari pukul 08.00 pagi
hingga selesai. Apabila pada pukul tersebut masih terjadi hujan, maka
pencatatan dilakukan setelah hujan benar-benar berhenti
(Anonim, 2010).
Pada alat penakar manual, untuk mendapatkan data curah
hujan dalam satuan milimeter, dilakukan perhitungan dengan
menggunakan persamaan curah hujan kotor (Pg). Intersepsi
diperkirakan dari hasil pengukuran hujan di tempat yang terbuka
( Gross Presipitation / Pg ), Air lolos ( Troughfall / Tf ), dan Aliran
Batang ( Steamflow / Sf ). Selisih antara curah hujan di tempat
terbuka, air lolos, dan aliran batang merupakan besaran intersepsi
hujan ( Ic ). Pemilihan vegetasi yang digunakan untuk mengukur
aliran batang pada plot penelitian berdasarkan kelas diameter batang
pohon. Pemilihan tersebut berdasarkan diameter pohon diatas 10 cm
(Anonim, 2008)
Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu
daerah dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah
hujan disebut Rain gauge. Curah hujan diukur dalam harian, bulanan,
dan tahunan. Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi
oleh beberapa faktor antara lain adalah bentuk medan/topografi, arah
lereng medan, arah angin yang sejajar dengan garis pantai dan jarak
perjalanan angina diatas medan datar. Hujan merupakan peristiwa
sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari
atmosfer ke permukaan bumi (Handoko, 2003).
Hujan yang jatuh ke bumi baik langsung menjadi aliran
maupun tidak langsung yaitu melalui vegetasi atau media lainnya akan
membentuk siklus aliran air mulai dari tempat tinggi (gunung,
18
pegunungan) menuju ke tempat yang rendah baik di permukaan tanah
maupun di dalam tanah yang berakhir di laut (Anonim,2011).
Peranan air dalam kehidupan sngat besar. Mekanisme
kompleks kehidupan tidak mungkin berfungsi tanpa kehadiran air.
Bagian terbesar bumi dan makhluk hidup juga terdiri air. Air yang
berasal dari hujan merpakan fenomena alam yang paling penting bagi
terjadinya kehidupan di bumi. Butiran hujan selain membawa molekul
air juga membawa materi yang penting bagi kehidupan seperti pupuk
bagi tumbuhan. Mesikpun air hujan sangat penting bagi kehidupan.
Namun, di pihak lain Indonesia belum mampu mengamati fenomena
banyaknya curah hujan yang terjadi pada suatu tempat secara otomatis
dan tercatat pada database. Akibatnya data curah hujan tidak dapat di
manfaatkan. (Anonim,2011)
Curah hujan di hitung harian, mingguan, hingga tahunan,
sesuai dengan kebuuhan. Pembangunan saluran drainase, selokan,
irigasi, serta pengendalian banjir selalu menggunakan data curah
hujan ini, untuk mengetahui berapa jumlah hujan yang pernah terjadi
di suau tempat, sebagai perkiraan pembuatan besarnya saluran atau
sarana pendukung lainnya saat hujan sebesar itu akan datang lagi
dimasa mendatang (Bocah,2008).
Alat pengukur curah hujan merupakan alat untuk mengukur
curah hujan yang terjadi pada suatu daerah baik pedesaan, kecamatan,
atau provinsi mengacu pada WMO (World Meterological
Organization). Dengan adanya alat pengukur curah hujan dapat
diketahui banyaknya curah hujan yang terjadi setiap waktu. Data
curah hujan dihasilkan otomatis dari alat pengukur curah hujan
disimpan secara real-time dengan menggunakan aplikasi berbasis
open-source seperti java dan system operasi IGOS (Edi Tanoe,2011)
6. Angin
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau
perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini
19
berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh
permukaan bumi. 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. Sehingga akan
terjadi perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang
menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih
sedikit menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara
pada wilayah tersebut (Lakitan,1994).
Angin laut dan angin darat adalah hasil dari perbedaan sifat
thermal dari daratan dan lautan. Oleh karena itu lebih kecilnya daya
hantar dan panas jenis dari permukaan daratan, maka perkiraan suhu
harian di darat adalah lima sampai enam kali di atas lautan.
Akibatnya, di atas daratan pada siang hari lebih panas dan pada malam
hari lebih dingin. Angin laut adalah pergerakan udara dari laut ke
darat, sedangkan angin darat adalah udara yang bergerak dari darat
kelaut, (Linsley,1989).
Angin mempunyai asal-usul yang kompleks atau rumit,pada
umumnya yang menjadi penyebab langsung adalah terjadinya
perbedaan kerapatan udara sehingga menimbulkan tekanan udara yang
berbeda-beda secara horizontal.
Dalam klimatologi,angin mempunyai dua fungsi dasar yaitu :
a.Pemindahan panas,Baik dalam bentuk yang dapat di ukur (sensible
heat) maupun yang tersimpan (latent heat); dari lintang rendah ke
lintang yang lebih tinggi dan akan membuat setimbang neraca
radiasi surya antara lintang rendah dan tinggi.
b.Pemindahan uap air yang dievaporasikan dari laut ke daratan. Di
mana sebagian besar dikondensasikan untuk menyediakan
kebutuhan air yang turun kembali sebagai hujan,kabut atau embun.
Udara yang mengembang menghasilkan tekanan udara yang
lebih rendah. Sebaliknya, udara yang berat menghasilkan tekanan
yang lebih tinggi. Angin bertiup dari tempat yang bertekanan tinggi
20
menuju ke tempat yang bertekanan rendah. Semakin besar perbedaan
tekanan udaranya, semakin besar pula angin yang bertiup. Rotasi bumi
membuat angin tidak bertiup lurus. Rotasi bumi menghasilkan coriolis
force yang membuat angin berbelok arah. Di belahan bumi utara,
angin berbelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan angin
berbelok ke kiri. Untuk keperluan ilmu pengetahuan, khususnya
mengenai Metereologi dan Geofisika diperlukan suatu alat yang dapat
mengukur kecepatan angin dan mengukur tekanan udara. Alat tersebut
sudah ada. Alat untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer
dan alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer
(Marthen, 2002).
Perbedaan pemanasan terjadi pula antara lereng gunung dan
lembah. Hal ini disebabkan oleh karena perbedaan luas lereng gunung
dan lembah sehingga terdapat perbedaan jumlah panas yang diterima
pada satu satuan waktu. Pada siang hari terdapat pemanasan yang
lebih cepat ditepi lembah atau lereng gunung.udara diats lereng
gunung mengembang dengan baik. Pada malam hari keadaan
sebaliknya terjadi di mana udara di atas lereng gunung dan lembah
yang mengakibatkan perbedaan tekanan (Hardjodinomo, 1975)
7. Evaporasi
Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini
kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara
(Sosrodarsono, 1999). Sedangkan Menurut Lee (1988), evaporasi
merupakan proses perubahan cairan menjadi uap, ini terjadi jika cairan
berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal,
pada daun tanaman (transpirasi) maupun secara eksternal, pada
permukaan yang basah. Evaporasi adalah perubahan air menjadi uap
air. Yang merupakan suatu proses yang berlangsung hampir tanpa
gangguan selama berjam-jam pada siang hari dan sering juga selama
malam hari. Air akan menguap dari permukaan baik tanah gundul
maupun tanah yang ditumbuhi tanaman, dan juga dari pepohonan
21
permukaan kedap air atap dan jalan raya air, air terbuka dan sungai
yang mengalir (Wilson, 1993).
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. Laju transpirasi
merupakan fungsi dari landaian tekanan uap, tahanan terhadap aliran,
dan kemampuan tanaman dan tanah untuk mentranspor air ke tempat
terjadinya transpirasi. Kehilangan air ke atmosfer ditentukan oleh
faktor-faktor lingkungan dan faktor dalam tanaman. Pengaruh
lingkungan terhadap ET disebut tuntutan atmosfer atau tuntutan
evaporisasi (Anonima, 2008).
8. Awan
Udara selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap
menjadi titik-titik air, maka terbentuklah awan. Peluapan ini bisa
terjadi dengan dua cara 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. Suhu udara tidak berubah, tetapi keadaan atmosfir
lembap. Udara makin lama akan menjadi uap air. 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 ini
(Doorenbos dkk, 1977).
Awan dapat terdiri dari butir-butiran, kristal-kristal es, atau
kombinasi keduanya. Bila awan demikian tipisnya hingga sinar
matahari atau bulan menembusnya, awan tersebut sering melahirkan
pengaruh-pengaruh optik yang memungkinkannya dapat dibedakan
22
antara awan kristal es dan awan butir air. Awan dapat terdiri dari
butir-butir air, kristal-kristal es atau kombinasi keduanya. Bila awan
demikian tipisnya hingga sinar matahari atau bulan menembusnya,
awan tersebut sering melahirkan pengaruh-pengaruh optik yang
memungkinkan dapat dibedakan antara awan kristal es dan awan butir
air (Masson, 1962).
Awan adalah merupakan titik-titik air yang melayang-layang
tinggi diangkasa. Terjadinyta awan ini dapat disebabkan oleh :
a. Adanya inti-inti kondensasi yang banyak sekali pada ruang yang
basah.
b. Adanya kenaikan tingkatan kelembaban relatif dengan disertai
banyak inti-inti kondensasi atau sublimasi.
c. Adanya pendinginan (Lakitan, 1994).
Awan adalah gumpalan uap air yang terapung di atmosfir. Ia
kelihatan seperti asap berwarna putih atau kelabu di langit. Udara
selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap menjadi titik-
titik air, maka terbentuklah awan. Penguapan ini bisa bisa terjadi
dengan dua cara:
a. 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.
b. Suhu udara tidak berubah, tetapi keadaan atmosfir lembap. Udara
makin lama akan menjadi semakin tepu dengan uap air.
(Anonima, 2008).
23
C. Hasil Pengamatan
1. Radiasi Surya
Gambar 1.1Sunshine Recorder tipe Campbell Stokes
a. Bagian-bagian Utama
1) Bola Kaca Pejal (umumnya berdiameter 96 mm)
2) Plat logam berbentuk mangkuk
3) Bagian pendiri (stand)
4) Kertas pias
b. Prinsip Kerja
1) Sinar matahari datang menuju permukaan bola kaca pejal
2) Difokuskan keatas permukaan kertas pias yang telah dipasang
3) Kertas pias terbakar akibat fokus sinar matahari, dan
meninggalkan jejak bakar sesuai posisi matahari saat itu
Tabel 1.1 Pengamatan dengan Sunshine Recorder tipe Campbell Stokes
jam Lama kertas pias terbakar( menit)
Prosentase
06.00 – 08.0009.0010.0011.0012.0013.0014.00
9050606020010
total 3 jam 45 menit .....%Sumber : data rekapan
24
2. Tekanan Udara
Gambar 1.2 Barometer
a. Bagian-bagian Utama
1) Skala
2) Jarum penunjuk
b. Prinsip Kerja
1) Ditempatkan pada suatu tempat yang ingin diketahui
tekanan udaranya
2) Jarum penunjuk secara otomatis akan menunjukkan
keadaan tekanan udara pada tempat tersebut
3) Membaca skala pada barometer
3. Suhu ( suhu tanah dan suhu udara )
Gambar 1.3 Termometer tanah bengkok
a. Bagian-bagian :
1) Reservoir untuk jeluk tanah 20 cm
2) Pipa kapiler berisi raksa
b. Prinsip kerja
1) muai air raksa
2) Tanah digali pada kedalaman yang diinginkan (20 cm)
setelah ujung reservior dimasukan kenaikan suhu tanah
25
menyebabkan air raksa memuai dan akan mengisi kolom
hampa udara sampai pada skala tertentu.
Gambar 1.4 Termometer maksimum dan minimum
a. bagian – bagian :
1) skala penunjuk suhu
2) air raksa
b. prinsip kerja :
1) muai air raksa
2) air raksa akan bereaksi memuai dan mengerut sesuai dengan
suhu disekitar tempat dimana termometer diletakkan.
Tabel 1.2 Pengamatan dengan termometer
Waktu pengamatan
Termometer ( 0C )maksimum minimum Bola basah Bola kering
06.00 – 08.0009.0010.0011.0012.0013.0014.00
2931343533
34,532
29313434333432
24,225,326,526,225,826
24,4
28,330,433
33,532,432,832
total 228,5 227 178,4 222,4Sumber : data rekapan
26
4. Kelembaban tanah dan udara
Gambar 1.5 Termohigrograf
a. Bagian –bagian
1) Pena pencatat
2) Roller tempat meletakkan kertas grafik
b. Prinsip kerja
1) Berdasarkan metode perubahan ukuran benda higroskopis
2) Alat diletakkan di tempat yang ingin diketahui
kelembabannya
3) Alat akan mencatat secara otomatis kelembaban di tempat
tersebut
Tabel 1.3 Pencatatan kelembaban udara dengan termohigrograf
Waktu pengamatan RH ( % )06.00 – 08.00
09.0010.0011.0012.0013.0014.00
69635550535350
total 393Sumber : data rekapan
5. Curah hujan
Gambar 1.6 Ombrograf
27
a. Bagian – bagian :
1) Corong penampung
2) Selang pengalir
3) Alat akan mencatat secara otomatis
b. Prinsip kerja :
1) Air hujan akan masuk dalam corong penampung
2) Masuk ke tabung penampung
3) Permukaan air naik dan mendorong pelampung dimana
sumbunya bertepatan dengan sumbu pena
Gambar 1.7 Ombrometer
a. Bagian bagian
1) Corong penampung
2) Selang pengalir
b. Prinsip kerja
Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke
tabung penampung sehingga permukaan air naik dan
mendorong pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan
sumbu pena. Tangkai pena bertinta ikut naik dan memberi
bekas garis pada kertas yang berskala, bergeraknya kertas
searah putaran jarum jam dan sesuai dengan waktu yang
ditentukan.
28
6. Angin
Gambar 1.8 Wind vane
a. Bagian bagian
1) Penunjukmata angin
2) Sudut kompas
b. Prinsip kerja
1) Melihat dan mencatat arah panah yang menunjuk ke salah
satu arah mata angin.
Gambar 1.9 Anemometer
a. Bagian bagian
1) Penangkap angin
2) Pengukur kecepatan angin
b. Prinsip kerja
1) Membaca skala yang tertera pada anemometer
7. Evaporasi
Gambar 1.10 Panci evaporimeter
29
a. Bagian bagian
1) Bejana panci warna putih metalik
2) Tabung peredam riak ( still weel cylinder)
3) Batang pancing pengukur mikrometer
b. Prinsip kerja
1) Pengukuran dilakukan pada permukaan air dalam keadaan
tenang didalam tabung peredam riak (Still Well Cylinder)
berbentuk silinder untuk mencegah terjadinya gelombang
air pada ujung jarum yang digunakan untuk mengukur
tinggi permukaan air pada panci evaporimeter.
2) Batang pancing ini terletak menggantung ditabung
peredam riak sebagai petunjuk tinggi permukaan air.
8. Awan
a. Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan
nama sesuai dengan famili awan tersebut dan ketinggiannya.
b. Dari hasil pengamatan awan yang diamati, awan pada daerah
praktikum pada saat itu adalah termasuk awan jenis cumulus.
D. Pembahasan
1. Radiasi Surya
Dalam praktikum ini alat yang digunakan adalah sunshine
recorder tipe cambell stokes. 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. Sinar matahari, tidak
seluruhnya diserap oleh bumi tetapi sebagian akan diabsorbsi,
30
dipantulkan, dipancarkan dan dibiaskan. Jumlah radiasi matahari yang
diterima oleh bumi berbeda-beda. hal ini disebabkan oleh :
a. Jarak dari matahari : Semakin dekat dengan matahari maka radiasi
yang diterima juga semakin besar dan semakin jauh jarak dengan
matahari maka radiasi yang diterima juga semakin sedikit.
b. Intensitas radiasi matahari : Semakin besar nilai intensitas radiasi
maka radiasi yang diterima juga semakin besar dan semakin kecil
nilai intensitas radiasi maka radiasi yang diterima juga semakin
kecil.
c. Lamanya penyinaran matahari : Lamanya radiasi juga akan
mempengaruhi kuantitas, kualitas dan intensitas karena adanya
kelengasan yang jenuh sehingga radiasi surya tidak sampai pada
permukaan bumi.
d. Atmosfer dalam penyaluran sinar matahari mencapai bumi akan
melewati atmosfer dimana selama perjalanannya itu akan
mengalami beberapa hambatan sehingga energi yang diterima
juga akan mengalami pengurangan yang disebabkan oleh:
1) Absorbsi, yaitu penyerapan energi sinar matahari yang
dilakukan oleh uap air, O2, O3 dan CO2.
2) Refleksi pemantulan energi sinar matahari oleh partikel-
partikel yang berdiameter lebih besar dari gelombnag
cahaya, contoh: awan.
3) Scattering, pembauran cahaya oleh partikel-partikel yang
berdiameter kurang dari gelombang cahaya, contoh : uap
dan aerosol.
Pada praktikum radiasi surya yang dilakukan adalah dengan
pengamatan lama penyinaran dan intensitas radiasi yang dilakukan
untuk mengetahui lama penyinaran dapat menggunakan alat sunshine
recorder. Pada sunshine recorder, kertas bias akan terbakar akibat
sinar matahari. Sedangkan untuk mengetahui intensitas radiasi
menggunakan alat solarimeter. Semakin siang, nilai datanya semakin
31
besar karena pada siang hari intensitas penyinaran matahari sangat
tinggi.
2. Tekanan udara
Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan
massa udara dalam setian luas tertentu. 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.Konversi antara satuan tekanan udara tersebut adalah 1
atm = 760 mmHg = 14,7 Psi = 1,013 mbar. Alat untuk mengukur
tekanan udara disebut barometer. Tekanan udara berkurang dengan
bertambahnya ketinggian tempat(elevasi atau altitude). Hubungan
antara tekanan udara dengan ketinggian dapat dilihat pada persamaan
laplace sebagai berikut H = k(1+¥t)log(β0/βh). Hubungan antara
tekanan udara dengan ketinggian tempat itu dimanfaatkan dalam
merancang alat untuk pengukuran ketinggian tempat yang disebut
altimeter. Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu, jika suhunya naik, air
raksa akan mengembang dan jika suhunya turun, air raksa akan
menyusut. Karena itu pengukuran tekanan udara di daerah tropis
cenderung menunjukkan angka yang lebih tinggi.
Tekanan udara dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada
tempat dan waktu yang berbeda maka tekanan udaranya juga berbeda.
Tekan udara secara vertikal adalah semakin ke atas tekan udaranya
semakin menurun. Hal tersebut dikarenakan komposisi gas
penyusunnya semakin ke atas semakin berkurang, sifat udara yang
32
dapat dimampatkan, kekuatan gravitasi semakin ke atas semakin
lemah, adanya veriasi secara vertikal di atmosfer yaitu setelah lapisan
troposfer. Tekanan udara secara horisontal yaitu sebaran variasi
tekanan udara dipengaruhi suhu udara, bahwa daerah yang suhu
udaranya tinggi maka tekanan udaranya rendah dan daerah yang suhu
udaranya rendah maka tekanan udaranya tinggi. Pola penyebaran
tekanan udara horisontal dipengaruhi oleh lintang tempat, penyebaran
daratan dan lautan, dan pergeseran posisi matahari tahunan.
3. Suhu ( suhu tanah dansuhu udara )
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin
suatu benda. Alat untuk mengukur suhu adalah termometer, bisa juga
dengan termohigrograf. Dalam kehidupan sehari-hari untuk mengukur
suhu cenderung menggunakan indra peraba. Sklala yang biasa
digunakan untuk mengukur suhu biasanya menggunakan skala celcius,
kalau skala internasionalnya menggunakan kelvin.
Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu di permukaan bumi
ialah :
a. Jumlah radiasi yang diterima
b. Pengaruh daratan atau lautan
c. Pengaruh ketinggian tempat
d. Pengaruh angin secara tidak langsung, misalnya angin yang
membawa panas dari sumbernya secara horizontal.
e. Penutup tanah, tanah yang ditutup vegetasi mempunyai temperatur
yang kurang daripada tanah tanpa vegetasi.
f. Tipe tanah, tanah-tanah gelap indeks suhunya lebih tinggi.
Suhu dapat dimodifikasi, misalnya dengan menggunakan rumah
kaca yang menyebabkan suhu bertambah tinggi. Selain itu juga pada
tempat-tempat tertentu yang dibuat untuk suhu rendah maupun suhu
tinggi. Memodifikasi suhu agar menjadi rendah dengan
mengguanakan AC. Memodifikasi suhu belum bisa secara makro
33
namun baru bisa secara mikro. Memodifikasi suhu tanah dengan
menggunakan mulsa plastik.
4. Kelembaban tanah dan udara
Kelembaban adalah tingkat kebasaan udara karena adanya uap
air yang terkandung di udara. Kandungan uap air di udara hangat lebih
banyak dari pada kandungan air dalam udara dingin. Alat yang
digunakan untk mengukur kelembaban udara adalah higrometer,
namaun bisa juga dengan termohigrograf sekalian dengan pengukuran
suhu udara.
Kelembaban tanah merupakan keadaan keseimbangan
kandungan air dengan suhu di dalam tanah yang dipengaruhi oleh
lingkungan sekitarnya. Penentu utamanya adalah kandungan air dan
suhu. Kelembaban udara yaitu banyaknya kadar uap air yang ada di
udara. Keadaan kelembaban di atas permukaan bumi berbeda-beda.
Pada umumnya kelembaban yang tertinggi di daerah khatulistiwa
sedangkan yang terendah pada lintang 400C. Daerah rendah ini disebut
horse latitude, curah hujannya kecil. Besarnya kelembaban suatu
daerah merupakan faktor yang dapat menstimulasi curah hujan.
Di dalam atmosfer selalu ada uap air yang jumlahnya tidak
tetap. Uap air adalah suatu gas yang tak dapat dilihat, yang merupakan
salah satu bagian dari atmosfer. Dalam klimatologi, yang dimaksud
dengan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi udara (Relatif
Humidity/RH) yaitu perbandingan antara banyaknya uap air saat itu
dan uap air maksimum yang dapat dikandung oleh hawa saat itu
(temperature itu) pula. Kelembaban udara berbanding terbalik dengan
suhu udara. Semakin tinggi suhu udara, maka kelembaban udaranya
semakin kecil. Hal ini dikarenakan dengan tingginya suhu udara akan
terjadi presipitasi (pengembunan) molekul air yang dikandung udara
sehingga muatan air dalam udara menurun.
Pada siang hari energi radiasi cenderung kuat, akan
meningkatkan suhu udara, pada kondisi tersebut bila tekanan uap
34
aktual di udara tetap maka kelembaban relatif udara akan berkurang,
demikian sebaliknya. Kelembaban rlatif yang tinggi pada padi hari
pada saat suhu udara mencapai titik suhu terndah bila bersentuhan
dengan benda yang suhunya lebih rendah dari titik embun maka akan
terbentuk embun. Kelembaban relatif menurut tempattergantung pada
suhu yang menentukan kapasitas udara untuk menampung uap air
aktual di tempat tersebut. Kandungan uap air di suatu tempat
ditentukan oleh ketersesiaan air dan energi untuk menguapkannya.
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 dengan banyaknya hujan adalah tinggi air hujan bila
tidak ada yang merembes ke dalam tanah. Alat pengukur curah hujan
adalah penakar hujan yang disebut ombrometer, besar curah hujan
dapat diketahui dengan mengukur banyaknya air hujan yang yang
telah tertampung di gelas ukur. Sedangkan pada ombrograf cukup
membaca grafik pada kertas untuk mengetahui curah hujan.
Hujan merupakan susunan kimia yang cukup kompleks dan
bervariasi dari tempat yang satu ke tempat yang lain, dari musim ke
musim pada tempat yang sama dan dari waktu hujan yang berbeda.
Air hujan terdiri atas ion-ion natrium, kalium, kalsium, khlor,
bikarbonat, dan sulfat yang merupakan jumlah yang besar bersama-
sama. Sebagai patokannya adalah tiap 100 cc air hujan yang
tertampung dalam ombrometer sama dengan 10 mm curah hujan.
Pengamatan terhadap curah hujan tidak dilakukan pada praktikum kali
ini dikarenakan pada saat pelaksanaan praktikum tidak turun hujan.
Curah hujan diukur tiap hari dari data tersebut dapat dihitung curah
hujan tiap bulan dan akhirnya curah hujan tahunan.
6. Angin
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi
bumi dan juga kerena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya.
35
Angin merupakan udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan
udara yang lebih rendah. Komponen angin yang biasanya diukur
adalah kecepatan angin dan arah angin. Arah angin adalah darimana
datangnya dan bertiupnya angn yang dinyatakan dalam sudut kompas.
Alat yang digunakan untu mengetahui arah angin adalah wind vane.
Kecepatan angin adalah besarnya atau cepatnya angin yang bertiup
dan diukur menggunakan anemometer.
Di stasiun-stasiun Klimatologi, pengamatan kecepatan angin
biasanya dipasang pada ketinggian 2 m. Nilai dari kecepatan angin
diperoleh dengan menghitung selisih antara skala awal dan skala akhir
yang ada pada anemometer. Angin akan bertiup pada suatu wilayah ke
wilayah lain dengan membawa uap air yang dikandungnya.Pada
wilayah-wilayah dimana angin bertiup berasal dari daerah gersang
atau panas maka angin tersebut kurang mengandung uap air sehingga
angin tersebut bersifat hangat. Akibatnya, wilayah atau daerah yang
dilewati akan dipengaruhi oleh angin yang bersuhu tinggi dari tempat
yang dilewati. Sebaliknya angin yang berasal dari daerah perairan
banyak mengandung uap air sehingga akan mempengaruhi kandungan
uap air pada daerah yang dilewatinya.
Dalam pertanian angin dapat berfungsi untuk membantu
penyerbukan pada tanaman. Dengan adanya angin maka serbuk-
serbuk sari yang ada pada unya dapat membuahi kepala putik
sehingga dapat membantu proses reproduksi tanaman. Selain
mempunyai dampak positif untuk pertanian, angan juga mempunyai
dampak negatif. Jika angin yang bertiup terlali kencang maka dapat
mengakibatkan tanaman-tanaman roboh. Hal itu dapat berdampak
buruk jika menimpa tanaman musiman yang belum waktunya panen
dan menyebabkan kerugian yang lumayan besar.
7. Evaporasi
Evaporasi adalah penguapan tanah yang dapat diukur dengan
evaporimeter yang menggunakan bejana pemguapan berupa panci
36
atau tangki yang berisi air bersih. Dinding bejana berwarna putih atau
putih metalik, hal ini ditunjukkan untuk mengurangi pengaruh radiasi.
Pada pengamatan tersebut alat yang digunakan untuk mengukur
evapotranspirasi adalah evaporimeter yang menggunakan bejana
penguapan berupa panci yang berisi air bersih dan berwarna metalik
(silver) yang bertujuan untuk mengurangi pengaruh radiasi. Nilai
evaporasi merupakan nilai dari selisih tinggi permukaan dari dua kali
pengukuran setelah nilai curah hujan.
Ketika air dipanaskan oleh sinar matahari, permukaan
molekul-molekul air memiliki cukup energi untuk melepaskan ikatan
molekul air tersebut dan kemudian terlepas dan mengembang sebagai
uap air yang tidak terlihat di atmosfir. Nilai evaporasi merupakan
selisih permukaan (tinggi) dari dua kali pengukuran setelah nilai curah
hujan apabila terjadi hujan.
Faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi adalah sebagai
berikut:
a. Suhu, makin tinggi suhunya, penguapan makin cepat.
b. Angin, makin cepat angin, penguapan makin cepat.
c. Susunan/kualitas air. Penguapan akan berubah secara kebalikan
sejalan dengan kadar garam dan air. Penguapan akan lebih
tinggi pada air tawar daripada air asin.
d. Tekanan udara/uap air di atmosfer, jika tekanan udara di atas
permukaan air rendah, maka penguapan menjadi lebih besar.
e. Sifat dan bentuk permukaan. Permukaan tanah, tanah yang
bervegetasi.
Jadi evaporasi adalah proses perubahan air dari bentuk cair
menjadi gas dan perpindahannya dari suatu permukaan benda ke
atmosfer dan ini terjadi pada tanaman.
8. Awan
Awan adalah titik-titik air yang melayang-layang tinggi di
angkasa. Terjadinya awan dapat disebabkan oleh adanya inti-inti
37
kondensasi yang banyak sekali pada ruang basah, adanya kenaikan
tingkatan kelembapan relatif dengan disertai banyak inti
kondensasi/sublimasi dan adanya pendinginan. Adanya pendinginan
merupakan sebab utama terjadinya awan. Pendinginan ini disebabkan
oleh adanya penurunan tekanan, karena udara naik secara teratur, atau
kenaikan udara ini disebabkan oleh adanya paksaan pegunungan.
Awan adalah gumpalan uapair yang terapung di atmosfer.
Berdasarkan data praktikum diketahui bahwa jenis awan pada hari
tersebut yaitu stratus, strato cumulus, cirro stratus, alto stratus,
cumulus, dan cirrus pada ketinggian tertentu. Dan warnanya putih
keabu-abuan, putih, keputih-putihan, kelabu, dan putih. Awan
mempengaruhi nilai intensitas radiasi surya karena dengan adanya
awan menghalangi pancaran sinar ke bumi.
Klasifikasi awan adalah sebagai berikut:
a. Famili awan tinggi: cirrus, cirro cumulus dan cirrostratus
b. Famili awan sedang: altocumulus dan altostratus
c. Famili awan rendah: stratus, nimbo stratus dan stratocumulus
d. Famili awan tumbuh vertical: cumulus; cumulus nimbus dan
nimbo stratus
E. Komprehensif
Cuaca adalah kondisi sesaat dari atmosfer dan perubahannya pada
lokasi tertentu dan bersifat spesifik. Karakteristik dari cuaca dalam jangka
waktu yang panjang dan sangat lama pada luasan wilayah tertentu
dinamakan iklim. Komponen cuaca iklim meliputi : radisi matahari,
tekanan udara, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, evaporasi dan awan.
Semua komponen cuaca dan ilkim tersebut saling mempengaruhi.
Jika radisai matahari sangat tinggi maka terkanan udara dan kelembaban
udara rendah dan suhu tinggi karena radiasi matahari berbanding lurus
dengan suhu. Tekanan udara berbanding terbalik dengan radiasi matahari
karena molekul udara pada saat panas akan aktif untuk bergerak dan
38
mengembang jadi tekanan menjadi rendah.dengan adanya perbedaan
tekanan udara maka akan berakibat adanya udara yang bergerka atau
disebut angin, angin bergerak dari tekanan tinggi ketekanan rendah.
Radiasi matahari juga memepengaruhu penguapan pada tanah maupun
tumbuhan. Adanya angin dan radiasi matahari akan menyebabkan adanya
hujan karenan uap air karena radiasi matahari akan dibawa angin untuk
berkumpul jadi satu yang membentuk awan dan dengan adanya awan
maka akan turun hujan.
F. Kesimpulan dan Saran
Berdasarkan praktikum yang telah dilaksanakan, ada beberapa poin
poin yang dapat diambil yaitu :
1. Kesimpulan
a. Cuaca adalah keadaan atmosfer pada jangka waktu tertentu dan
sifatnya berubah-ubah, sedangkan iklim merupakan keadaan rata-
rata cuaca suatu wilayah dalam kurun waktu yang lama.
b. Ilmu yang mempelajari macam-macam iklim di muka bumi dan
faktor-faktor yang menentukannya disebut dengan klimatologi.
Klimatologi tidak dapat terlepas dari meteorologi, sehingga
kadang-kadang meteorologi di anggap sama dengan klmimatologi.
Meteorologi mempelajari proses cuaca lapisan atmosfer bawah
(lapisan troposfer), sedangkan klimatologi terutama mempelajari
hasil proses cuaca.
c. Komponen cuaca dan iklim dipengaruhi oleh radiasi surya, tekanan
udara, suhu (suhu udara dan suhu tanah), pH dan kelembaban,
curah hujan, angin, evapotranspirasi, dan awan.
d. 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. Untuk mengetahui lama penyinaran
dapat menggunakan alat Sunshine Recorder.
39
e. Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara karena
beratnya tiap 1 cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai
batas atmosfer. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan
udara adalah barometer. Semakin tinggi tempat, tekanan udara akan
berkurang. Tekanan udara mengalir dari tempat bertekanan tinggi
ke tempat bertekanan lebih rendah.
f. Suhu merupakan derajat panas atau dingin suatu benda atau dapat
dinyatakan sebagai energi kinetis rata-rata suatu benda. Alat yang
digunakan untuk mengukur suhu disebut termometer.
g. Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Alat untuk
mengukur kelembaban udara maupun kelembaban tanah disebut
termohigrograf.
h. Hujan adalah uap air di atmosfer yang mengembun menjadi butir-
butir air dan jatuh ke tanah. Satuan ukuran hujan adalah mm. Alat
pengukur curah hujan adalah penakar hujan yang disebut
ombrometer, besar curah hujan dapat diketahui dengan mengukur
banyaknya air hujan yang yang telah tertampung di gelas ukur.
Sedangkan pada ombrograf cukup membaca grafik pada kertas
untuk mengetahui curah hujan.
i. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau
perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah.
j. Evaporasi adalah penguapan tanah yang disebabkan oleh radiasi
matahari. Alat yang digunakan untuk mengukur evaporasi adalah
evaporimeter.
k. Awan adalah titik-titik air yang melayang-layang tinggi di angkasa.
Terjadinya awan dapat disebabkan oleh adanya inti-inti kondensasi
yang banyak sekali pada ruang basah, adanya kenaikan tingkatan