-
5BAB IITINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Iklim dan Cuaca2.1.1. Pengertian Cuaca
Cuaca adalah keadaan udara pada suatu waktu yang relatif singkat
dantempat yang relatif sempit.
2.1.2. Pengertian IklimSecara Umum Iklim dedefinisikan sebagai
keadaan rata-rata cuaca
pada suatu wilayah dalam jangka waktu yang relatif lama. Ada
beberapaahli yang juga mendefinisak iklim sebagai berikut: Sintesis
kejadian cuaca selama kurun waktu yang panjang, yang secara
statistik cukup dapat dipakai untuk menunjukkan nilai statistik
yangberbeda dengan keadaan pada setiap saatny (World
ClimateConference, 1979)
Kondep abstrak yang menyatakan kebiaasan cuaca dan
unsur-unsuratmosfer di suatu daerah selama kurun waktu yang panjang
(Glenn T.Trewartha, 1980)
Peluang statistik berbagai keadaan atmosfer, antara lain suhu,
tekanan,angin kelembaban, yang terjadi di suatu daerah selama kurun
waktuyang panjang (Gibbs, 1978)
2.2. Unsur-Unsur Pembentuk Cuaca dan Iklim2.2.1.Radiasi
Matahari
Yang menyebabkan adanya panas di permukaan bumi. Radiasi
mataharidatang ke bumi. Radiasi matahari datang ke bumi dalam
bentuk gelombangelektromagnetik. Unsur radiasi matahari yang perlu
diperhatikan adalahintensitas radiasi dan lamanya radiasi
berlangsung. Intensitas radiasimatahari terbesar terjadi di daerah
tropis.
-
6Gambar 2.1. Proses terjadinya radiasi matahaiSumber :
http//www.Google.com
2.2.2.Temperatur UdaraTemperatur udara adalah derajat panas
udara. Alat untuk mengukur
temperature udara adalah termometer. Faktor-faktor yang
mempengaruhisuhu udara suatu daerah adalah :a. Sudut datang sinar
mataharib. Cerah tidaknya cuacac. Lama penyinaran matahari
d. Letak lintange. Ketinggian tempat
2.2.3.Tekanan UdaraTekanan udara adalah tekanan yang diberikan
oleh setiap satuan luas
bidang datar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Alat
untukmengukur tekanan udara disebut barometer. Faktor utama
yangmempengaruhi perbedaan tekenan udara adalah temperature udara.
Daerahyang mendapat panas terus-menerus merupakan daerah yang
mempunyaitekanan udara minimum sedangkan daerah yang pemanasannya
kurang,bertekanan maksimum.
2.2.4.AnginAngin adalah udara yang bergerak. Udara bergerak dari
daerah yang
bertekanan maksimum ke daerah yang bertekanan minimum. Angin
terjadi
-
7akibat adanya perbedaan tekanan udara. Alat untuk mengukur
kecepatanangin adalah anemometer.
Jenis-jenis angin dapat dibedakan :a. Angin tetap yang meliputi
angin barat, angin timur, angina pasat, angin
anti pasat
b. Angin periodik yang meliputi angin muson adalah angin yang
setiapsetengah tahun bertiupnya berganti arah angin muson dapat
dibedakanmenjadi angin muson laut dan angin muson darat selain
angin musonada angin darat dan angin laut, angina gunung dan angin
lembah.
Gambar 2.2. Proses terjadinya angina lembah dan angina
gunungSumber : http//www.Google.com
c. Angin lokal yang meliputi angin siklon yaitu angin di daerah
depresiyang memiliki barometris minimum dan di kelilingi
barometrismaksimum, Angin antisiklon adalah angin di daerah
kompresi yangmemiliki barometris maksimum dan di kelilingi
barometris minimum,Angin fohn angin yang bersifat panas dan kerin
yang turun di daerahpegunungan.
Gambar 2.3. Proses terjadinya Angin SiklonSumber :
http//www.Google.com
-
82.2.5. Kelembapan UdaraDalam udara terdapat air yang terjadi
karena penguapan. Makin tinggi
suhu udara, makin banyak uap air yang dikandungnya. Hal ini
berarti,makin lembablah udara tersebut. Jadi, Humidity adalah
banyaknya uap airyang dikandung oleh udara. Alat pengukurnya adalah
higrometer..
2.2.6. AwanAwan terjadi akibat adanya proses kondensasi dari uap
air. Awan yang
mencapai permukaan bumi disebut kabut.
Gambar 2.4. Klasifikasi awan berdasarkan MorfologiSumber :
http//www.Google.com
2.2.7. HujanHujan adalah peristiwa jatuhnya titik air dari
atmosfer ke permukaan
bumi secara alami. Alat untuk mengukur besarnya curah hujan
adalahombrometer atau disebut raingauge. Berdasarkan bentuknya
hujandibedakan sebagai berikut yaitu hujan air, hujan salju, hujan
es. Berdasarproses terjadinya hujan dibedakan yaitu hujan orografis
yaitu hujan yangterjadi di daerah pegunungan, hujan konveksi, hujan
frontal hujan yangterjadi di daerah sub tropis, hujan konvergen
hujan yang terjadi karena
-
9adanya pengumpulan awan yang disebabkan oleh angin. Berikut
disajikanvideo animasi sederhana proses terjadinya hujan.
2.3. Klasifikasi Iklim2.3.1. Iklim Matahari
Dasar perhitungan untuk mengadakan pembagian daerah iklim
matahariialah banyaknya sinar matahari yang diterima oleh permukaan
bumi.Menurut teori, makin jauh dari khatulistiwa, makin besar sudut
datang sinarmatahari, sehingga makin sedikit jumlah sinar
matahariyang diterima olehpermukaan bumi.
Pembagian daerah iklim matahari didasarkan pada letak lintang
adalahsebagai berikut :a.Daerah Iklim Tropis :
0 derajat LU-23,5 derajat LU dan 0 derajat LS-23,5 derajat
LSb.Daerah Iklim Sedang :
23,5 derajat LU-66,5 derajat Lu dan 23,5 derajat LS-90 derajat
LSc. Daerah Iklim Dingin :
66,5 derajat LU-90 derajat LU dan 66,5 derajat LS-90 derajat
LSPembagian daerah iklim menurut iklim matahari didasarkan 1
teori,
bahwa temperatir udara makin rendah jika letaknya makin jauh
darikhatulistiwa. Maka dari itu, ada ahli yang menyebut iklim
matahari sebagaiiklim teoritis. Menurut kenyataanya, temperatur
beberapa tempatmenyimpang dari teori tersebut.
Gambar 2.5. Iklim MatahariSumber : http//www.Google.com
-
10
2.3.2. Iklim FisisIklim fisis adalah iklim yang dipengaruhi alam
sekitar. Misalnya,
daratan, lautan, pegunungan , dataran rendah, dataran tinggi,
angin, laut,maupun letak geografis. Berikut adalah pembagian Iklim
fisis :
a. Iklim Kontinental atau Iklim Darat, iklim ini terjadi di
daerah yangsangat luas, sehingga angin yang terpengaruh terhadap
daerah tersebutadalah angin darat yang kering. Di daerah ini, pada
siang hari terasapanas sekali dan pada malam hari terasa sangat
dingin. Curah hujannyasangat rendah, sehingga kadang-kadang
terbentuk gurun pasir. MisalnyaGobi, Tibet, Arab, Sahara, Kalahari,
Australia Tengah, dan Nevada.
b. Iklim Laut, iklim ini terdapat di daerah eropa tropis dan
subtropis. Anginyang berpengaruh terhadap daerah tersebut adalah
angin laut yanglembab. Ciri-ciri iklim laut adalah curah hujan yang
rata-rata tinggi. Suhutahunan dan harian yang hampir sama, sifatnya
banyak hujan.
c. Iklim Dataran Tinggi, iklim ini mengalami perubahan suhu
harian dantahunan, takanan rendah, sinar matahari terik dan hanya
mengandungsedikit uap air.
d. Iklim Pegunungan, iklim initerdapat di daerah pegunungan. Di
daerahpegunungan udaranya sejuk dan hujan sering turun. Hujan
terjadi karenaawan yang naik ke lereng pegunungan mengalami
kondensasi sehinggaturun hujan. Hujan seperti ini disebut hujan
orografis.
2.3.3. Iklim KoppenKlasifikasi ini dikemukakan oleh Dr Wladimir
Koppen ahli ilmu iklim
dari Jerman, 1918. Koppen membuat klasifikasi iklim seluruh
duniaberdasarkan suhu dan kelembaban udara. Kedua unsur iklim
tersebut sangatbesar pengaruhnya terhadap permukaan bumi dan
kehidupan di atasnya.Berdasarkan ketentuan itu Koppen membagi iklim
dalam lima daerah iklimpokok. Masing-masing daerah iklim diberi
simbol A, B, C, D, dan E.
a. Pembagian iklim Koppen secara rinci, adalah sebagai berikut:
Af = iklim hujan tropic Aw = Iklim savana tropic
BS = iklim stepa
-
11
BW = iklim gurun
Cf = iklim hujan sedang, panas tanpa musim kering Cw = iklim
hujan sedang, panas dengan musim dingin kering Cs = iklim hutan
sedang, panas dengan musim panas yang kering Df = iklim hutan salju
tanpa musim kering Dw = iklim hutan salju dengan musim dingin yang
kering Et = iklim tundra Ef = iklim salju
b. Penjelasan A : Iklim Hujan Tropis Af : Iklim hutan hujan
tropis Aw : Iklim savanna
Am : Iklim monsoon tropis
B : Iklim kering
BSh : Iklim stepa kering
BSk : Iklim stepa sejuk BWh : Iklim gurun terik
BWk : Iklim gurun sejuk C : Iklim Hujan Sedang Panas Cfa :
Kelembaban sepanjang musim, musim panas terik Cfb : Kelembaban
sepanjang musim, musim panas panas Cfc : Kelembaban sepanjang
musim, musim panas pendek, sejuk Cwa : Hujan musim panas,musim
panas terik Cwb : Hujan musim panas,musim panas panas Csa : Hujan
musim dingin,musim panas terik Csb : Hujan musim dingin,musim panas
panas D : Iklim Hutan Salju Sejuk
-
12
Dfa : Kelembaban sepanjang musim, musim panas terik Dfb :
Kelembaban sepanjang musim, musim panas panas Dfc : Kelembaban
sepanjang musim, musim panas pendek, sejuk Dfd : Kelembaban
sepanjang musim, musim dingin dingin luar biasa Dwa : Hujan musim
panas,musim panas terik Dwb : Hujan musim panas,musim panas panas
Dwc : Hujan musim dingin,musim panas terik Dwd : Kelembaban
sepanjang musim, musim dingin dingin luar biasa E : Iklim Kutub
ET : Tundra
EF : Salju dan es abadic. Menurut Koppen di Indonesia terdapat
tipe-tipe iklim Af, Aw, Am, C,
dan D. Af dan Am
terdapat di daerah Indonesia bagian barat, tengah, dan utara,
sepertiJawa Barat, Sumatera, Kalimantan dan Sulawesi Utara.
Aw
terdapat di Indonesia yang letaknya dekat dengan benua
Australiaseperti daerah-daerah di Nusa Tenggara, Kepulauan Aru, dan
IrianJaya pantai selatan.
Cterdapat di hutan-hutan daerah pegunungan.
D
terdapat di pegunungan salju Irian Jaya.d. Kriteria utama iklim
A,B,C,D,E
A :Suhu rata-rata bulan terdingin minimal 18C, curah
hujantahunan > evapotranspirasi tahunan.
B :Evapotranspirasi potensial tahunan rata-rata > curahan
tahunan rata-rata. Tidak ada kelebihan air.
-
13
C :Suhu rata-rata bulan terdingin -3 s.d 18C . Bulan
terpanas> 10C.
D :Suhu rata-rata bulan terdingin < 10C, bulan terpanas
>10C.
E :Suhu rata-rata bulan terpanas < 10C, untuk daerah tundra0
s.d 10C, untuk daerah salju abadi < 10C.
e. Huruf kedua menunjukkan tingkat kelembapan, tingkat
kekeringan, ataukebekuan wilayah. Untuk tipe iklim A, C, dan D
huruf keduanya antaralain:
Huruf F menunjukkan lembap, ditandai dengan curah hujan
cukupsetiap bulan dan tidak terdapat musim kering;
Huruf W menandai periode musim kering jatuh pada musim
dingin(winter)
Huruf S menandai periode musim kering jatuh pada musim
panas(summer);
Huruf M menunjukkan muson, ditandai dengan adanya musimkering
yang jelas walaupun periodenya pendek.
f. Khusus untuk tipe iklim B, huruf keduanya adalah:
Huruf S (steppa atau semi arid), ditandai dengan rata-rata
curahhujan tahunan berkisar antara 380 mm-760 mm.
Huruf W (gurun atau arid), ditandai dengan rata-rata curah
hujantahunan kurang dari 250 mm.
g. Khusus untuk tipe iklim E, huruf keduanya adalah:
Huruf T artinya tundra.
Huruf F artinya salju abadi (senantiasa tertutup es). Huruf H
artinya iklim salju pegunungan tinggi.
2.3.4. Iklim Schmidt-Ferguson
-
14
Klasifikasi ini sangat populer di Indonesia dan beberapa
negaratetangga yang memiliki musim kering-musim hujan. Menyadari
bahwavariasi iklim Indonesia sangat beragam, Kementerian
Perhubungan memintakedua sarjana tersebut untuk membuat suatu
sistem klasifikasi yang cocokbagi keadaan Indonesia.
Khusus untuk keperluan dalam bidang pertanian dan
perkebunan,Schmidt dan Ferguson membuat penggolongan iklim khusus
daerah tropis.Dasar pengklasikasian iklim ini adalah jumlah curah
hujan yang jatuh
setiap bulan sehingga diketahui rata-rata bulan basah, lembap,
dan bulankering. Bulan kering adalah bulan-bulan yang memiliki
tebal curah hujankurang dari 60 mm, bulan lembap adalah bulan-bulan
yang memiliki tebalcurah hujan antara 60 mm100 mm. Bulan basah
adalah bulan-bulan yangmemiliki tebal curah hujan lebih dari 100
mm.
Terdapat delapan kelompok iklim yang didasarkan pada nisbah
bulankering (BK) ke bulan basah (BB), yang disimbolkan sebagai Q
(dalampersen). Bulan kering adalah bulan dengan presipitasi total
di bawah 60 mmdan bulan basah adalah bulan dengan presipitasi total
di atas 100 mm.Delapan kelompok iklim menurut Schmidt dan Ferguson
adalah sebagaiberikut: Iklim A, Q < 14,3, daerah sangat basah,
hutan hujan tropis Iklim B, 14,3 =< Q < 33,3, daerah basah,
hutan hujan tropis Iklim C, 33,3 =< Q < 60,0, daerah agak
basah, hutan rimba peluruh
(daun gugur pada musim kemarau) Iklim D, 60,0 =< Q <
100,0, daerah sedang, hutan peluruh Iklim E, 100,0 =< Q <
167,0, daerah agak kering, padang sabana Iklim F, 167,0 =< Q
< 300,0, daerah kering, padang sabana Iklim G, 300,0 =< Q
< 700,0, daerah sangat kering, padang ilalang Iklim H, Q >=
700,0, daerah ekstrim kering, padang ilalang
Seperti halnya klasikasi iklim menurut Vladimir Koppen,
sistem
klasikasi penggolongan iklim menurut Schmidt-Ferguson
menggunakan
sistem huruf yang didasarkan atas nilai Q, yaitu persentase
perbandingan
-
15
rata-rata jumlah bulan basah dan bulan kering. Untuk menentukan
tipe iklimSchmidt-Ferguson digunakan rumus sebagai berikut:
dengan:Q :perbandingan bulan kering dan bulan basah (%).Md :mean
(rata-rata) bulan kering, yaitu perbandingan antara jumlah
bulan kering dibagi dengan jumlah tahun pengamatan.Mw :mean
(rata-rata) bulan basah, yaitu perbandingan antara jumlah
bulan basah dibagi dengan jumlah tahun pengamatan.
Gambar 2.6. Klasifikasi iklim Schmidt dan FergusonSumber :
http//www.Google.com
2.3.5. Iklim OldemanKlasifikasi ini sangat populer di Indonesia
dan beberapa negara tetangga
yang memiliki musim kering-musim hujan. Menyadari bahwaOldeman
membagi iklim menjadi 5 tipe iklim yaitu: Iklim A, iklim yang
memiliki bulan basah lebih dari 9 kali berturut-turut. Iklim B,
iklim yang memiliki bulan basah 7-9 kali berturut-turut. Iklim C,
iklim yang memiliki bulan basah 5-6 kali berturut-turut. Iklim D,
iklim yang memiliki bulan basah 3-4 kali berturut-turut.
-
16
Iklim E, iklim yang memiliki kurang dari 3 bulan basah
berurutan.Kriteria bulan basah (wet month), bulan lembab (humid
month) dan
bulan kering (dry month) menurut Oldeman adalah sebagai
berikut:
1. Bulan Basah (BB)Bulan dengan rata-rata curah hujan > 200
mm
2. Bulan Lembab (BL)Bulan dengan rata-rata curah hujan 100 mm
200 mm
3. Bulan Kering (BK)Bulan dengan rata-rata curah hujan < 100
mmDalam penentuan klasifikasi iklimnya, Oldeman menggunakan
panjang periode bulan basah dan bulan kering berturut-turut.
Bulanlembab tidak digunakan dalam penentuan klasifikasi
iklimnya.
Tipe Utama klasifikasi Oldeman dikelompokkan menjadi 5 tipe
yangdidasarkan pada jumlah bulan basah (BB) berturut-turut,
sedangkan subdivisinya dikelompokkan menjadi 4 yang didasarkan pada
jumlah bulankering (BK) berturut-turut.
Tabel 2.1. Kriteria Klasifikasi Oldeman
Tipe Utama BB Berturut-turut
Sub Divisi BK Berturut-turut
A > 9 1 < 2B 7 9 2 2 3C 5 6 3 4 6D 3 4 4 > 6E <
3
Oldeman menjelaskan hubungan antara klasifikasi iklim
denganpertanian khususnya tanaman pangan, seperti terlihat pada
Tabel 3.2. di bawahini:
Tabel 2.2. Penjabaran Kegiatan Pertanian Berdasarkan Klasifikasi
OldemanTipeIklim
Penjabaran Kegiatan Keterangan
A1 Sesuai untuk padi terus-menerus, 3 PS umur pendek
-
17
TipeIklim
Penjabaran Kegiatan Keterangan
A2 produksi kurang, karena fluks radiasisurya rendah
atau 2 PS + 1 PL
B1
Sesuai untuk padi terus-menerus,dengan perencanaan yang
baik,
produksi tinggi bila panen musimkemarau
3 PS umur pendekatau 2 PS + 1 PL
B2
Dua kali padi varietas umur pendek,musim kemarau yang pendek
cukup
untuk palawija2 PS + 1 PL
C1Tanam Padi sekali dan palawija dua
kali1 PS + 2 PL
C2C3
C4
Tanam padi sekali, palawija keduajangan jatuh pada musim kemarau
1 PS + 1 PL + 1 SK
D1Padi umur pendek satu kali, produksi
tinggi, palawija 1 PS + 1 PL
D2
D3D4
Hanya mungkin satu kali padi atausatu kali palawija 1 PS atau 1
PL
ETerlalu kering, hanya mungkin satu
kali palawija 1 PL
Klasifikasi iklim yang dilakukan oleh Oldeman didasarkan
kepadajumlah kebutuhan air oleh tanaman, terutama pada tanaman
padi.Penyusunan tipe iklimnya berdasarkan jumlah bulan basah yang
berlansungsecara berturut-turut. Oldeman, et al (1980)
mengungkapkan bahwakebutuhan air untuk tanaman padi adalah 150 mm
per bulan sedangkanuntuk tanaman palawija adalah 70 mm/bulan,
dengan asumsi bahwa peluangterjadinya hujan yang sama adalah 75%
maka untuk mencukupi kebutuhanair tanaman padi 150 mm/bulan
diperlukan curah hujan sebesar 220
-
18
mm/bulan, sedangkan untuk mencukupi kebutuhan air untuk
tanamanpalawija diperlukan curah hujan sebesar 120 mm/bulan,
sehingga menurutOldeman suatu bulan dikatakan bulan basah apabila
mempunyai curah hujanbulanan lebih besar dari 200 mm dan dikatakan
bulan kering apabila curahhujan bulanan lebih kecil dari 100
mm.
Lamanya periode pertumbuhan padi terutama ditentukan
olehjenis/varietas yang digunakan, sehingga periode 5 bulan basah
berurutandalan satu tahun dipandang optimal untuk satu kali tanam.
Jika lebih dari 9bulan basah maka petani dapat melakukan 2 kali
masa tanam. Jika kurangdari 3 bulan basah berurutan, maka tidak
dapat membudidayakan padi tanpairigasi tambahan (Tjasyono,
2004).
Oldeman membagi lima zona iklim dan lima sub zona iklim.
Zonaiklim merupakan pembagian dari banyaknya jumlah bulan basah
berturut-turut yang terjadi dalam setahun. Sedangkan sub zona iklim
merupakanbanyaknya jumlah bulan kering berturut-turut dalam
setahun. Pemberiannama Zone iklim berdasarkan huruf yaitu zone A,
zone B, zone C, zone Ddan zone E sedangkan pemberian nama sub zone
berdasarkana angka yaitusub 1, sub 2, sub 3 sub 4 dan sub 5.
Zone A dapat ditanami padi terus menerus sepanjang tahun. Zone
Bhanya dapat ditanami padi 2 periode dalam setahun. Zone C, dapat
ditanamipadi 2 kali panen dalam setahun, dimana penanaman padi yang
jatuh saatcurah hujan di bawah 200 mm per bulan dilakukan dengan
sistem gogorancah. Zone D, hanya dapat ditanami padi satu kali masa
tanam. Zone E,penanaman padi tidak dianjurkan tanpa adanya irigasi
yang baik. (Oldeman,et al., 1980)
Klasifikasi iklim menurut Oldeman didasarkan atas kebutuhan air
danhubungannya dengan tanaman pertanian yang sangat diperlukan.
Pembagianiklim menurut Oldeman adalah sebagai berikut:
A1 bulan basah lebih dari 9 bulan berurutan
B1 7-9 bulan basah berurutan dan satu bulan kering
B2 7-9 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering
C1 5-6 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering
-
19
C2 5-6 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering
C3 5-6 bulan basah berurutan dan 5-6 bulan kering
D1 3-4 bulan basah berurutan dan satu bulan kering
D2 3-4 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering
D3 3-4 bulan basah berurutan dan 5-6 bulan kering
D4 3-4 bulan basah berurutan dan lebih dari 6 bulan bulan
kering
E1 kurang dari 3 bulan basah berurutan dan kurang dari 2
bulankering
E2 kurang dari 3 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering
E3 kurang dari 3 bulan basah berurutan dan 5-6 bulan kering
E4 kurang dari 3 bulan basah berurutan lebih dari 6
bulanDisajikan dalam bemtuk table seperti gambar berikut ini:
Gambar 2.7. Klasifikasi iklim OldemanSumber :
http//www.Google.com
-
20
Gambar 2.8. Diagram klasifikasi iklim OldemanSumber :
http//www.Google.com
2.3.6. Iklim JunghunhSeperti halnya Schmidt dan Ferguson, untuk
keperluan pola
pembudidayaan tanaman perkebunan, seperti tanaman teh, kopi, dan
kina,seorang ahli Botani dari Cina bernama Yunghuhn membuat
penggolonganiklim khususnya di negara Indonesia terutama di Pulau
Jawa berdasarkanpada garis ketinggian. Indikasi tipe iklim adalah
jenis tumbuhan yangcocok hidup pada suatu kawasan.
Yunghuhn membagi lima wilayah iklim berdasarkan ketinggiantempat
di atas permukaan laut sebagai berikut:1. Zone Iklim Panas, antara
ketinggian 0650 meter di atas permukaan
laut, dengan suhu rata-rata tahunan di atas 22C. Daerah ini
sangatcocok untuk ditanami padi, jagung, tebu, dan kelapa.
2. Zone Iklim Sedang, antara ketinggian 6501.500 meter di
ataspermukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan antara
17,1C22C.Daerah ini sangat cocok untuk ditanami komoditas
perkebunan teh,karet, kopi, dan kina.
3. Zone Iklim Sejuk, antara ketinggian 1.5002.500 meter di
ataspermukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan antara
11,1C17,1C.Daerah ini sangat cocok untuk ditanami komoditas
hortikultur sepertisayuran, bunga-bungaan, dan beberapa jenis
buah-buahan.
4. Zone Iklim Dingin, antara ketinggian 2.5004.000 meter di
ataspermukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan kurang dari
11,1C.Tumbuhan yang masih mampu bertahan adalah lumut dan
beberapajenis rumput.
-
21
Gambar 2.9. Klasifikasi iklim YunghuhnSumber :
http//www.Google.com
2.4. EvaporasiEvaporasi merupakan proses perubahan zat cair
menjadi gas dan
pemindahannya dari suatu permukaan ke atmosfer. Evaporasi dapat
berlangsungpada permukaan laut, danau, rawah ,sungai , tanah , dan
permukaan yang basah.Evaporasi merupakan faktor penting dalam studi
tentang pengembangan sumber-sumber daya air. Evaporasi sangat
mempengaruhi debit sungai besarnyakapasitas waduk, besarnya
kapasitas pompa untuk irigasi, penggunaan konsumtif(comsumptive
use) untuk tanaman dan lain-lain.
Evaporasi yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia
berlebihandisebut evaporasi potensial. Meskipun demikian kondisi
air berlebih sering tidakterjadi. Evaporasi tetap terjadi dalam
kondisi air tidak berlebihan meskipun tidaksebesar evaporasi
potensial. Kehilangan air akibat evaporasi biasanya dilihat daridua
sisi. Pertama, evaporasi dari permukaan air (E0), yaitu penguapan
airlangsung dari danau, sungai dan badan air lainnya. Kedua,
kehilangan airmelalui vegetasi oleh proses-proses intersepsi dan
transpirasi.
-
22
Air akan menguap dari tanah, baik tanah gundul atau yang
tertutup olehtanaman dan pepohonan, permukaan tidak tembus air
seperti atap dan jalan raya,air bebas dan mengalir. Laju evaporasi
atau penguapan akan berubah-ubahmenurut warna dan sifat pemantulan
permukaan (albedo) dan hal ini juga akanberbeda untuk permukaan
yang langsung tersinari oleh matahari dan yangterlindung dari sinar
matahari.
Evaporasi potensial dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah
satunya yaitufaktor meteorologi. Besarnya faktor meteorologi yang
mempengaruhi besarnyaevaporasi potensial adalah sebagai
berikut:
Radiasi MatahariEvaporasi merupakan konversi air ke dalam uap
air. Proses ini
berjalan terus hampir tanpa berhenti di siang hari dan kerap
kali juga dimalam hari. Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini
memerlukanenergi berupa panas laten untuk evaporasi. Proses
tersebut akan sangataktif jika ada penyinaran matahari langsung.
Awan merupakan penghalangradiasi matahari dan akan mengurangi input
energi, jadi akan menghambatproses evaporasi.
Angin
Jika air menguap ke atmosfir maka lapisan batas antara
permukaantanah dan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses
penguapanberhenti. Agar proses tersebut dapat berjalan terus,
lapisan jenuh harusdiganti dengan udara kering. Pergantian itu
hanya mungkin kalau adaangin, yang akan menggeser komponen uap air.
Jadi kecepatan anginmemegang peranan penting dalam proses
evaporasi.
Kelembapan Relatif (Relative Humiditas)Jika kelembaban relatif
naik, maka kemampuan udara untuk menyerap
air akan berkurang sehingga laju evaporasinya menurun.
Penggantianlapisan udara pada batas tanah dan udara dengan udara
yang samakelembaban relatifnya tidak akan menolong dalam
memperbesar lajuevaporasinya.
Suhu (Temperature)
-
23
Energi sangat dibutuhkan agar evaporasi berjalan terus Jika
suhuudara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi berjalan lebih
cepatdibandingkan dengan jika suhu udara dan tanah rendah dengan
adanyaenergi panas yang tersedia. Kemampuan udara untuk menyerap
uap airnaik jika suhunya naik, maka suhu udara mempunyai efek ganda
terhadapbesarnya evaporasi dengan mempengaruhi kemampuan udara
menyerapuap air dan mempengaruhi suhu tanah yang akan mempercepat
penguapan.Sedangkan suhu tanah dan air hanya mempunyai efek
tunggal.
2.4.1. Metode Blaney-CriddleMetode ini menghasilkan rumus
evaporasi potensial untuk sembarang
tanaman sebagai fungsi suhu, jumlah jam siang hari dan koefisien
tanamanempiris. Rumus ini berlaku untuk daerah yang luas dengan
iklim keringdan sedang yang sesuai dengan kondisi yang mirip dengan
bagian baratAmerika Serikat. Radiasi matahari netto dapat di ukur
dengan radiometer.Dalam pemakaian rumus ini dibutuhkan suhu udara,
kelembaban udara,kecepatan angin dan waktu relatif sinar matahari
terang. Data tersebutmerupakan data meteorologi biasa.
Langkah-langkah pengerjaan dalam metode ini dapat
digunakanprosedur perhitungan berikut:
1. Mencari Letak Lintang Daerah yang ditinjau dan Cari nilai P2.
Mencari data suhu bulanan (t)3. Menghitung Eto*
4. Sesuai dengan bulan cari angka koreksi (c)5. Hitung Eto
Rumus Metode Blaney-Criddle:
ET0 = c . ETo*ET0* = P . (0,46t + 8,13)
Keterangan:
ET0 = Evaporasi Potensial (mm/hari)
-
24
c = Angka koreksi (berdasarkan keadaan iklim)ET0* = Evaporasi
Potensial sebelum dikoreksi (mm/hari)P = Prosentase rata-rata jam
siang malam, yang besarnya
bergantung pada letak lintang (LL)
Tabel 2.3. Hubungan P dan Letak Lintang (LL)(Untuk Indonesia :
50 s/d 100 LS)
Sumber : Limantara, L.M.2010
Tabel 2.4. Angka Koreksi (c) Menurut Blaney-CriddleBulan Jan Feb
Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des( c ) 0,80 0,80 0,75 0,70
0,70 0,70 0,70 0,75 0,80 0,80 0,80 0,80
Sumber : Limantara, L.M.2010
2.4.2. Metode RadiasiUntuk metode ini, data-data yang diperlukan
adalah data letak lintang
(LL), suhu udara (t), kecerahan matahari (n/N).Prosedur
perhitungan yang dapat digunakan sebagai berikut:1. Cari suhu
rata-rata bulanan dan nilai w2. Cari letak lintang dan nilai R
3. Cari nilai kecerahan matahari (n/N)4. Hitung Rs dengan
rumus;
Rs = (0,25 + 0,54 . n/N ) R
5. Cari angka koreksi (C)6. Hitung ETo dengan rumus;
Lintang Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des5,0 Utara
0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,272,5
Utara 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27
0,27
0 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,272,5
Selatan 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28
0,285 Selatan 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28
0,28 0,28
7,5 Selatan 0,29 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28
0,28 0,2910 Selatan 0,29 0,28 0,28 0,27 0,26 0,26 0,26 0,27 0,27
0,28 0,28 0,29
-
25
ETo = C . w . Rs
Rumus Metode Radiasi:
ET0 = c . ET0*ET0* = w . RsKeterangan:
ET0 = Evaporasi Potensial (mm/hari)c = Angka koreksi
(berdasarkan keadaan iklim)ET0* = Evaporasi Potensial sebelum
dikoreksi (mm/hari)w = Faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian
daerahRs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari)Rs
= (0,25 + 0,54 (n/N)) RR = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi
batas luar atmosfern/N = Kecerahan matahari (%)
Tabel 2.5 Hubungan t dan w(Untuk Indonesia, EL. 0-500 m)
Suhu (C) w Suhu (C) w24,0 0,735 27,6 0,77124,2 0,737 27,8
0,773
24,4 0,739 28,0 0,77524,6 0,741 28,2 0,77724,8 0,743 28,4
0,77925,0 0,745 28,6 0,78125,2 0,747 28,8 0,783
25,4 0,749 29,0 0,78525,6 0,751 29,2 0,78725,8 0,753 29,4
0,78926,0 0,755 29,6 0,79126,2 0,757 29,8 0,79326,4 0,759 30,0
0,79526,6 0,761 30,2 0,79726,8 0,763 30,4 0,799
-
26
Suhu (C) w Suhu (C) w27,0 0,765 30,6 0,80127,2 0,767 30,8
0,80327,4 0,769 40,0 0,805
Sumber : Limantara, L.M.2010
Tabel 2.6. Harga R Untuk Indonesia
BulanLU
0LS
5 4 2 2 4 6 8 10
Jan 13,0 14,3 14,7 15,0 15,3 15,5 15,8 16,1 16,1Feb 14,0 15,0
15,3 15,5 15,7 15,8 16,0 16,1 16,0Mar 15,0 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6
15,6 15,1 15,3Apr 15,1 15,5 15,3 15,3 15,1 14,9 14,7 14,1 14,0Mei
15,3 14,9 14,6 14,4 14,1 13,8 13,4 13,1 12,6Jun 15,0 14,4 14,2 13,9
13,9 13,2 12,8 12,4 12,6Jul 15,1 14,6 14,3 14,1 14,1 13,4 13,1 12,7
11,8Ags 15,3 15,1 14,9 14,8 14,8 14,3 14,0 13,7 12,2Sep 15,1 15,3
15,3 15,3 15,3 15,1 15,0 14,9 13,1Okt 15,7 15,1 15,3 15,4 15,4 15,6
15,7 15,8 14,6Nov 14,8 14,5 14,8 15,1 15,1 15,5 15,8 16,0 15,6Des
14,6 14,1 14,4 14,8 14,8 15,4 15,7 16,0 16,0
Sumber : Limantara, L.M.2010
Tabel 2.7. Angka Koreksi ( c ) Menurut Rumus RadiasiBulan Jan
Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nov Des( c ) 0,80 0,80 0,75
0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,80 0,80 0,80 0,80
Sumber : Limantara, L.M.2010
2.4.3. Metode PenmanRumus ini memberikan hasil yang baik bagi
besarnya penguapan
(evaporation) air bebas E0 jika di tempat itu tidak ada
pengamatan dengan
-
27
panci penguapan (evaporation pan) atau tidak ada studi neraca
air (waterbalance study). Hasil perhitungan dengan rumus ini lebih
dapat dipercayadibandingkan dengan dua buah rumus di atas dimana
tidak memasukkanfaktor-faktor energi. Prosedur perhitungan dalam
Rumus Penman adalahsebagai berikut:
1. Cari data suhu rerata bulanan dan nilai , w, f(t) dari
tabel
2. Cari data RH3. Hitung d
4. Hitung nilai f(d) dengan rumus
5. Berdasarkan letak lintang cari nilai R
6. Cari data kecerahan matahari ( )7. Cari nilai Rs
8. Cari nilai f( )9. Cari data kecepatan angin (U)10. Cari
f(U)11. Cari Rn.I dengan rumus;12. Cari nilai angka koreksi C
13. Cari ETo*14. Cari ETo
Rumus Metode Penman:ET0 = c . ET0*ET0* = w . (0,75 Rs Rn1) + (1
w) f(u) (g d)
Keterangan:
ET0 = Evaporasi Potensial (mm/hari)c = Angka koreksi
(berdasarkan keadaan iklim)ET0* = Evaporasi Potensial sebelum
dikoreksi (mm/hari)w = Faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian
daerahRs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi
(mm/hari)
-
28
Rs = (0,25 + 0,54 (n/N)) RR = Radiasi gelombang pendek yang
memenuhi batas luar atmosfern/N = Kecerahan matahari (%)Rn =
Radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)
Rn1= f(t) . f(d) . f(n/N)
f(t) = Fungsi suhuf(d) = Fungsi tekanan uap
f(d) = 0,34 0,044 . ((d)0,5)d = Tekanan uap sebenarnya
(mbar)
d = d* . RH
f(n/N) = Fungsi kecerahan mataharif(n/N) = 0,1 + 0,9 . (n/N)
f(u) = Fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2,00 mf(u) = 0,27
. ( 1 + 0,864 u )
RH = Kelembaban relatif (%)
Tabel 2.8. Hubungan t Dengan , w, f (t)
t w ft
24 29,85 0,735 15,424,1 30,03 0,736 15,42524,2 30,21 0,737
15,4524,3 30,39 0,738 15,47524,4 30,57 0,739 15,524,5 30,76 0,74
15,52524,6 30,94 0,741 15,5524,7 31,13 0,742 15,57524,8 31,31 0,743
15,624,9 31,50 0,744 15,62525 31,69 0,745 15,65
25,1 31,88 0,746 15,67525,2 32,06 0,747 15,725,3 32,26 0,748
15,72525,4 32,45 0,749 15,7525,5 32,64 0,75 15,77525,6 32,83 0,751
15,825,7 33,03 0,752 15,82525,8 33,22 0,753 15,85
-
29
25,9 33,42 0,754 15,87526 33,62 0,755 15,9
26,1 33,82 0,756 15,92026,2 34,02 0,757 15,9426,3 34,22 0,758
15,96026,4 34,42 0,759 15,9826,5 34,63 0,76 16,000
Sumber : Limantara, L.M.2010
Tabel 2.9. Lanjutan Hubungan t Dengan , w, f (t)t w ft
26,6 34,83 0,761 16,0226,7 35,04 0,762 16,04026,8 35,25 0,763
16,0626,9 35,46 0,764 16,08027 35,66 0,765 16,1
27,1 35,88 0,766 16,12027,2 36,09 0,767 16,1427,3 36,30 0,768
16,16027,4 36,50 0,769 16,1827,5 36,72 0,77 16,20027,6 36,94 0,771
16,2227,7 37,16 0,772 16,24027,8 37,37 0,773 16,2627,9 37,59 0,774
16,28028 37,81 0,775 16,3
28,1 38,03 0,776 16,32028,2 38,25 0,777 16,3428,3 38,48 0,778
16,36028,4 38,70 0,779 16,3828,5 38,92 0,78 16,40028,6 39,14 0,781
16,4228,7 39,38 0,782 16,44028,8 39,61 0,783 16,4628,9 39,84 0,784
16,48029 40,06 0,785 16,5
29,1 40,29 0,786 16,52029,2 40,51 0,787 16,5429,3 40,74 0,788
16,56029,4 40,96 0,789 16,5829,5 41,19 0,79 16,60029,6 41,41 0,791
16,62
-
30
29,7 41,64 0,792 16,64029,8 41,86 0,793 16,6629,9 42,09 0,794
16,68030 42,31 0,795 16,7
Sumber : Limantara, L.M.2010
Tabel 2.10. Harga R Untuk Indonesia(Untuk Indonesia : 50 s/d 100
LS)
BulanLU
0LS
5 4 2 2 4 6 8 10Jan 13,0 14,3 14,7 15,0 15,3 15,5 15,8 16,1
16,1Feb 14,0 15,0 15,3 15,5 15,7 15,8 16,0 16,1 16,0Mar 15,0 15,5
15,6 15,7 15,7 15,6 15,6 15,1 15,3Apr 15,1 15,5 15,3 15,3 15,1 14,9
14,7 14,1 14,0Mei 15,3 14,9 14,6 14,4 14,1 13,8 13,4 13,1 12,6Jun
15,0 14,4 14,2 13,9 13,9 13,2 12,8 12,4 12,6Jul 15,1 14,6 14,3 14,1
14,1 13,4 13,1 12,7 11,8Ags 15,3 15,1 14,9 14,8 14,8 14,3 14,0 13,7
12,2Sep 15,1 15,3 15,3 15,3 15,3 15,1 15,0 14,9 13,1Okt 15,7 15,1
15,3 15,4 15,4 15,6 15,7 15,8 14,6Nov 14,8 14,5 14,8 15,1 15,1 15,5
15,8 16,0 15,6Des 14,6 14,1 14,4 14,8 14,8 15,4 15,7 16,0 16,0
Sumber : Limantara, L.M.2010
Tabel 3.11 Angka Koreksi ( c ) Menurut Rumus PenmanBulan Jan Feb
Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des( c ) 1,10 1,10 1.10 0.90
0.90 0.90 0.90 1,00 1.10 1.10 1.10 1.10
Sumber : Limantara, L.M.2010
2.5. Evaporasi Potensial
-
31
Evapotranspirasi berasal dari dua kata yaitu evaporasi dan
transpirasi.Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap
dan bergerak daripermukaan tanah dan permukaan air ke udara.
Transpirasi adalah suatu prosesketika air diuapkan ke uadara dari
permukaan daun/tajuk vegetasi. Lajuevapotranspirasi dari suatu
daerah dipengaruhi oleh dua pengendali atau kontrolutama. Yang
pertama ialah ketersediaan air pada permukaan daerah tersebut,
dankontrol kedua ialah kemampuan atmosfer mengevapotranspirasikan
air daripermukaan dan memindahkan uap air ke atas.
Kolam (tampungan) banyaknya air selalu tersedia tak terbatas,
makaevapotranspirasi akan berlangsung dengan laju maksimum untuk
lingkungantersebut. Keadaan ini memunculkan konsep evapotranspirasi
potensial, akantetapi pada umumnya banyaknya air pada permukaan
tidaklah selalu tersedia,sehingga evapotranspirasinya berlangsung
dengan laju yang lebih kecil daripadalaju seandainya banyaknya air
yang tersedia tak terbatas. Dari konsep initimbullah konsep
evapotranspirasi aktual. Ada dua macam pengukuran yangbiasa
dijumpai disuatu stasiun pengamatan. Salah satunya, mengukur
banyaknyaair yang menguap dari suatu permukaan.
Pengukuran penguapan dari permukaan air bebas dan permukaan
tanahserta transpirasi dari tumbuh-tumbuhan adalah sangat penting
dalam pertanian.Hidrometeorologi dalam pendesainan dan
pengoperasian waduk serta sistemirigasi terutama di daerah gersang.
Didalam prakteknya sulit untuk memisahkanatau membedakan air yang
dihasilkan penguapan dari tanah dan tubuh air danyang di
transpirasikan dari tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu kedua proses
tadibiasa dicakup dengan menggunakan istilah evapotranspirasi.
Evapotranspirasi berkaitan dengan kebutuhan air
tanaman.Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan
untuk menggantiair yang hilang akibat penguapan dari permukaan air
dan daun-daun tanaman.Kebutuhan air tanaman dapat disebut juga
sebagai evapotranspirasi potensial.Faktor faktor yang mempengaruhi
evapotranspirasi potensial diantaranyakoefisien tanaman dan
evaporasi potensial. Koefisien tanaman dipengaruhi olehjenis ,
varietas , umur tanaman. Sedangkan evaporasi potensial
sendiridipengaruhi oleh suhu, kelembaban, kecepatan angin, dan
kecerahan matahari.
-
32
Kebutuhan air tanaman:
ET = kc . Eto
Keterangan:
ET = kebutuhan air tanaman (evapotranspirasi potensial)
(mm/hr)kc = koefisien tanaman
Eto = evaporasi potensial (mm/hr)