Embed Size (px)
DESCRIPTION
acra 1
Citation preview
I. PENGAMATAN UNSUR – UNSUR CUACA SECARA MANUAL
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Iklim merupakan keadaan rata-rata udara pada tempat yang luas dalam
waktu lama, panjang atau tahunan dan juga merupakan faktor yang dinamis
yang sangat berpengaruh dalam proses kehidupan. Untuk menentukan iklim
dari suatu daerah yang tepat adalah sukar sekali, sebab iklim itu dipengaruhi
oleh banyak sekali keadaan alam. Menentukan iklim suatu daerah diperlukan
data yang telah terkumpul lama, hasil dari pengukuran alat ukur khusus yang
disebut instrumentasi klimatologi. Instrumentasi klimatologi penting untuk
dipelajari karena hal ini sangat dibutuhkan untuk mengetahui iklim pada suatu
daerah hingga kita bisa mengetahui kapan hujan, waktu tanam yang tepat dan
lain sebagainya. Instrumentasi tak jauh beda bahkan kadang sama dengan
instrumentasi meteorologi. Alat-alat ini harus tahan setiap waktu terhadap
pengaruh buruk cuaca sehingga ketelitiannya tidak berubah. Pemeliharaan alat
akan membuat ketelitian yang baik pula sehingga pengukuran dapat dipercaya.
Data yang terkumpul untuk iklim diperlukan waktu yang lama, yaitu sampai
10-30 tahun.
Pemasangan alat di tempat terbuka memerlukan persyaratan tertentu
tertentu agar tak salah ukur misalnya dipikirkan tentang halangan berupa
bangunan-bangunan dekat alat ataupun pepohonan. Alat-alat pengukur
memerlukan penetapan waktu tertentu mengikuti prosedur tertentu yang sama
di semua tempat. Maksudnya agar data dapat dibandingkan sehingga perbedaan
data bukanlah akibat kesalahan prosedur tapi betul-betul karena iklimnya
berbeda. Jadi perlu keseragaman dalam: peralatan, pemasangan alat, waktu
pengamatan dan pengumpulan data. Alat-alat yang umum digunakan di stasiun
klimatologi data cuaca menghasilkan data yang makro. Alat-alat terbagi dua
golongan, manual dan otomatis. Unsur-unsur iklim yang diukur adalah: radiasi
surya, suhu udara dan suhu tanah, kelembaban udara, curah hujan, evaporasi
dan angin.
Cuaca mengambarkan apapun yang terjadi di alam pada suatu waktu
tertentu di suatu tempat tertentu. Cuaca adalah sesuatu gejala alam yang terjadi
dari menit ke menit. Cuaca adalah yang kita dengar di berita televisi setiap
malam. Yang termasuk cuaca adalah perubahan harian dalam kelembaban,
tekanan barometrik, temperatur, dan kondisi angin di suatu lokasi tertentu.
Sedangkan iklim menggambarkan total cuaca yang terjadi selama satu periode
tertentu dalam setahun di suatu tempat tertentu, yang termasuk di dalamnya
adalah kondisi cuaca rata-rata, musim (dingin, panas, semi, gugur, hujan, dan
kemarau), dan gejala alam khusus (seperti tornado dan banjir).
2. Tujuan Praktikum
Acara pengamatan unsur cuaca ini dilaksanakan dengan tujuan :
a. Mengetahui unsur cuaca dan iklim menggunakan alat manual
b. Mengetahui macam alat pengukur tiap unsur tersebut dan cara
penggunaannya.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Agroklimatologi acara Pengamatan Unsur – Unsur Cuaca dan
Alatnya ini dilaksanakan pada hari Minggu, tanggal 22 April 2012. Bertempat
di Stasiun Klimatologi di kebun percobaan Fakultas Pertanian UNS, Desa
Sukosari, Kecamatan Jumantono, Karanganyar.
B. Tinjauan Pustaka
1. Radiasi Surya
Radiasi yang ditangkap klorofil pada tanaman berhijau daun merupakan
energy dalam proses fotosintesis. Proses yang menjadikan sumber dari semua
bahan organik. Hasil fotosintesis ini menjadi bahan utama dalam pertumbuhan
tanaman dan produksinya. Pada sebagian besar tanaman, laju fotosintesis pada
intensitas cahaya rendah berbanding lurus dengan intensitas cahaya, sampai
sekitar 20 % cahaya penuh. Selain meningkatkan laju fotositesis, peningkatan
cahaya biasanya mempercepat pembungaan dan pembuahan. Cahaya sendiri
didefinisikan sebagai radiasi elektromagnetik yang dapat ditangkap mata
manusia, tetapi pada buku ini yang dimaksud dengan cahaya akan pula
mencakup radiasi elektromagnetik pada kisaran panjang gelombang yang tidak
dapat ditangkap mata manunsia, yakni mencakup cahaya inframerah dan
ultraviolet (Lakitan, 1994).
Intensitas radiasi matahari akan berkurang oleh penyerapan dan
pemantulan oleh atmosfer saat sebelum mencapai permukaan bumi. Ozon di
atmosfer menyerap radiasi dengan panjang gelombang pendek sedangkan
karbondioksida dan uap air menyerap sebagian radiasi dengan panjang
gelombang yang lebih panjang ( infra merah ). Selain pengurangan radiasi bumi
langsung oleh penyerapan tersebut, masih ada radiasi yang dipancarkan oleh
molekul - molekul gas, debu dan uap air dalam atmosfer (Soenarmo, 2002).
Pada waktu radiasi surya memasuki sistem atmosfer menuju permukaan
bumi (darat dan laut), radiasi tersebut akan dipengaruhi oleh gas-gas aerosol,
serta awan yang ada diatmosfer. Sebagian radiasi akan dipantulkan kembali
keangkasa luar, sebagian akan diserap dan sisanya diteruskan kepermukaan
bumi berupa radiasi langsung (dircet) maupun radiasi baur (diffuse). Jumlah
kedua bentuk radiasi ini dikenal dengan “Radiasi Global”. Alat pengukur
radiasi surya yang terpasang pada station. Station klimatologi (Solarimeter atau
Radiometer) untuk mengukur radiasi global. (Monteith, 1975)
Penerimaan radiasi surya dipermukaan Bumi sangat berfariasi menurut
tempat dan waktu. Menurut tempat khususnya disebabkan oleh perbedaan letak
lintang serta keadaan atmosfir terutama awan. Pada skala mikro arah lereng
sangat menentukan jumlah radiasi yang diterima. Menurut waktu perbedaan
radiasi terjadi dalam sehari (dari pagi sampai sore hari) maupun secara
musiman (dari hari ke hari), karena sebaran energi radiasi menurut panjang
gelombang sekitar λm, maka secara umum dapat dikatakan bahwa panjang
gelombang semakin pendek bila suhu permukaan yang memancarkan radiasi
tersebut lebih tinggi. (Handoko, 1993)
2. Tekanan Udara
Tekanan udara merupakan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan
massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Di ukur dengan menggunakan
barometer. Garis-garis yang menghubungkan tempat yang sama tekanan
udaranya disebut isobar. Daerah yang memiliki tekanan atmosfer terbesar
adalah di permukaan laut yaitu sekitar 1.013,2 mb. Tekanan atmosfer akan
berkurang terhadap ketinggian. Sehingga tekanan atmosfer di pantai akan lebih
besar dibandingka dengan di daerah pegunugan (Heri, 2009).
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
(Kartasapoetra, 1987).
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 0oC.
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 (Lakitan, 1994)
Tekanan udara biasanya diukur dalam satuan inchi air raksa oleh sebuah
barometer air raksa. Barometer ini mengukur ketinggian dari kolom air raksa
yang ada di dalam sebuah tabung kaca. Jika tekanan di luar bertambah, maka
akan menekan air raksa yang ada di dalam tabung untuk bergerak ke atas begitu
juga sebaliknya (Kandar, 2011).
3. Suhu Tanah dan Suhu Udara
Suhu merupakan karakteristik inherent, yang dimiliki oleh suatu benda
yang berhubungan dengan panas dan energi. Jika panas dialirkan pada suatu
benda, maka suhu benda tersebut akan meningkat; sebaliknya suhu benda akan
turun jika benda yang bersangkutan kehilangan panas. Akan tetapi hubungan
antara satuan panas (energi) dengan satuan suhu bukan merupakan suatu
konstanta, karena besarnya peningkatan suhu akibat penerimaan panas dalam
jumlah tertentu akan dipengaruhi oleh daya tampung panas (heat capacity) yang
dimiliki oleh benda penerima tersebut (Lakitan, 1994).
Suhu adalah derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala
tertentu dengan menggunakan termometer. Satuan suhu yang biasa digunakan
adalah derajat celcius (oC). Sedangkan di Inggris dan beberapa Negara lainnya
dinyatakan dalam derajat Fahrenheit (oF). Suhu juga bisa diartikan sebagai
suatu sifat fisika dari suatu benda yang menggambarkan energi kinetik rata –
rata dari pergerakan molekul-molekul. pada gas (Mariyana, 2010)
Suhu maksimum di atmosfir terjadi pada sekitar jam 13.00, sedangkan
suhu maksimum di dalam tanah akan terjadi setelah waktu suhu maksimum
udara. Suhu maksimum tanah unyuk kedalaman 5 cm terjadi pada jam 14.00,
untuk kedalaman 10 cm terjadi pada jam 15.30 dan untuk kedalaman tanah 20
cm terjadi pada jam 18.00 atau lewat. Suhu minimum di atmosfir terjadi setelah
matahari terbit yaitu sekitar jam 06.00 pagi hari sedangkan suhu minimum
didalam tanah akan mengalami keterlambatan. Untuk kedalaman 5 cm suhu
minimum terjadi pada jam 08.00, untuk kedalaman 10 cm terjadi pada jam
09.00 dan untuk kedalaman 20 cm terjadi pada jam 11.00 (Tjasyono, 2004).
Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakan
kombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Suhu tanah
juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat celcius, derajat
farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah berpengaruh terhadap
penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar,
karena itulah penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan
tanaman (Lubis, 2007).
4. Kelembaban Tanah dan Udara
Kelembaban adalah jumlah uap air yang terkandung dalam udara. Istilah
kelembaban biasanya digunakan dalam kehidupan sehari-hari berupa
kelembaban relatif (Buck et. al, 1970). Data klimatologi untuk kelembaban
udara yang umum dilaporkan adalah kelembaban relatif (relative humidity,
disingkat RH). Kelembaban relatif adalah perbandingan antara tekanan uap air
aktual (yang terukur) dengan tekanan uap air pada kondisi jenuh. Rumus untuk
menentukan relative humidity (RH) adalah sbb (Buck et. al, 1970).
Data dari lebih dari 3.550 stasiun cuaca telah digunakan untuk peta.
Kelembaban udara lapisan defisit bitmapped diciptakan oleh teknik simulasi
iklim dengan beberapa elemen dari interpolasi sisanya (Kriging). Pemetaan ini
memungkinkan untuk mempengaruhi defisit kelembaban udara nilai-nilai yang
diberikan oleh laut besar lainnya dan badan-badan air. Oleh karena itu,
diperlakukan secara terpisah cuaca pantai dan daratan-stasiun. Semua cuaca-
stasiun yang terletak kurang 30 km jauhnya dari pantai dianggap pesisir. Fitur
utama dipertimbangkan untuk pemetaan itu ketinggian stasiun di atas
permukaan laut, garis lintang dan bujur, jumlah curah hujan, dan suhu udara
rata-rata di situs stasiun. Ketergantungan defisit kelembaban udara pada
ketinggian stasiun di atas permukaan laut, garis lintang dan bujur, jumlah curah
(Hart, et.al, 1996).
Kelembaban merupakan salah satu faktor lingkungan abiotik yang
berpengaruh terhadap aktifitas organisme di alam. Kelembaban merupakan
jumlah uap air di udara, sedangkan kelembaban mutlak adalah sejumlah uap air
dalam udara yang dinyatakan sebagai berat air per satuan udara. Jumlah uap air
yang tersimpan di udara dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan, sehingga
lelembaban nisbi adalah persentase uap air yang sebenarnya ada dibandingkan
dengan kejenuhan dibawah temperatur dan tekanan tertentu. Tinggi rendahnya
kelembaban udara di suatu tempat sangat bergantung pada beberapa faktor
seperti ketersediaan air di suatu tempat, kuantitas dan kualitas penyinaran, suhu,
tekanan udara, pergerakan angin, dan vegetasi. Kelembaban nisbi biasanya
diukur dengan menggunakan termometer basah atau kering (Umar, 2012).
Kelembaban adalah jumlah uap air yang terkandung dalam udara. Istilah
kelembaban biasanya digunakan dalam kehidupan sehari-hari berupa
kelembaban relative. Data klimatologi untuk kelembaban udara yang umum
dilaporkan adalah kelembaban relatif (relative humidity, disingkat RH).
Kelembaban relatif adalah perbandingan antara tekanan uap air aktual (yang
terukur) dengan tekanan uap air pada kondisi jenuh. Rumus untuk menentukan
relative humidity (RH) adalah sbb (Lakitan, 1994):
5. Curah Hujan
Hujan adalah peristiwa jatuhnya cairan (air) dari atmosfer ke permukaan
bumi. Hujan merupakan salah satu komponen input dalam suatu proses dan
menjadi faktor pengontrol yang mudah diamati dalam siklus hidrologi pada
suatu kawasan (DAS). Peran hujan sangat menentukan proses yang akan terjadi
dalam suatu kawasan dalam kerangka satu sistem hidrologi dan mempengaruhi
proses yang terjadi didalamnya (Tjasyono, 2004).
Curah hujan dinyatakan sebagai tebal lapisan air yang jatuh di atas
permukaan tanah rata seandainya tidak ada infiltrasi dan evaporasi. Satuannya
adalah mm. (Nasir dan Maman, 1980). Curah hujan di Indonesia tidak terlepas
dipengaruhi oleh angin muson barat dan angin muson timur. Angin muson barat
pada bulan Januari tekanan udara tinggi berada di atas Asia sedangkan tekanan
rendah berada di atas Australia, angin ini berhembus di atas Lautan Pasifik
banyak membawa uap air dan akhirnya menurunkan hujan di wilayah Indonesia
bagian barat dan berlangsung antara bulan Oktober - April (musim hujan ).
Angin muson timur berhembus dari arah timur pada bula Juli. Tekan udara
tinggi berada di atas Australia dan tekanan rendah berada di wilayah Asia,
angin ini berhembus melalui banyak daratan daerah laut yang dilaluinya sedikit
sekali sehingga udara yang berhembus tidak terlalu banyak mengandung uap air
oleh sebab itu hujanya sedikit dan berhembus pada bulan April – Oktober, dan
terjadilah di Indonesia musim kemarau (BMKG, 2009).
Pola curah hujan di Indonesia Secara Astronomis Indonesia terletak
diatara 6º Lu dan 11º Ls dan sebagian besar berada di sekitar khatulistiwa dan
memiliki curah hujan yang cukup besar terutama di Indonesia bagian barat,
dengan rata curah hujannya 2.000 – 3.000.m/tahun dan semakin ke arah timur
curah hujannya semakin kecil kecuali Maluku dan Papua. Curah hujan di
Indonesia tidak terlepas dipengaruhi oleh angin muson barat dan angin muson
timur. Angin muson barat pada bulan Januari tekanan udara tinggi berada di
atas Asia sedangkan tekanan rendah berada di atas Australia, angin ini
berhembus di atas Lautan Pasifik banyak membawa uap air dan akhirnya
menurunkan hujan di wilayah Indonesia bagian barat dan berlangsung antara
bulan Oktober – April (musim hujan ) (Kosasih, 2010).
Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh dipermukaan tanah
selama periode tertentu yang diukur dalam satuan tinggi diatas permukaan
horizontal apabila tidak terjadi penghilangan oleh proses evaporasi, pengaliran
dan peresapan. Dinyatakan sebagai tebal lapisan air yang jatuh diatas
permukaan tanah rata seandaiya tidak ada infiltrasi dan evaporasi. Satuannya
adalah mm. curah hujan 1mm berarti banyaknya hujan yang jatuh diatas
sebidang tanah seluas 1m2 = 1mm x 1m2 = 0,01dm x 100dm2 = 1dm3 = 1liter.
Hari hujan adalah suatu hari dimana terkumpul curah hujan 0,5mm atau lebih
(Buckman, 1982).
6. Angin
Kecepatan dan arah angin masing-masing diukur dengan anemometer dan
penunjuk arah angin. Anemometer yang lazim adalah anemometer cawan yang
terbentuk dari lingkaran kecil sebanyak tiga (kadang-kadang empat) cawan
yang berputar mengitari sumbu tegak. Kecepatan putaran mengukur kecepatan
angin dan jumlah seluruh perputaran mengitari sumbu itu memberi ukuran
berapa jangkau angin, jarak tempuh kantung tertentu udara dalam waktu yang
ditetapkan (Foth, 1991).
Angin yang besar kekuatannya makin sulit berbelok arah. Rotasi bumi,
dengan bentuk bumi yang bulat, menyebabkan pembelokan arah angin.
Pembelokan angin di ekuator sama dengan 0 (nol). Makin ke arah kutub
pembelokannya makin besar. Pembelokan angin yang mencapai 90o sehingga
sejajar dengan garis isobar disebut angin geotropik. Hal ini banyak terjadi di
daerah beriklim sedang di atas samudra. Kekuatan yang menahan dapat
membelokan arah angin (Usman, 2004).
Angin adalah gerak udara yang sejajar dengan permukaan bumi. Udara
bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Angin
diberi nama sesuai dengan arah mana angin datang, misalnya angin laut adalah
angin yang bertiup dari laut ke darat (Tyasyono, 2004).
Pada malam hari, daratan tinggi (puncak gunung / di atas lereng gunung)
menjadi dingin secara cepat akibat kehilangan radiasi. Oleh sebab itu, di puncak
gunung bertekanan lebih tinggi dibandingkan dengan di lembah. Udara yang
lebih dingin memiliki densitas (kerapatan udara) yang lebih besar kemudian
akan mengalirkan udara ke lembah. Disebut juga arus Katabatik (catabatic
flows) (BMKG, 2009).
7. Evaporasi
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
permukaan kedap air atap dan jalan raya air, air terbuka dan sungai yang
mengalir (Wilson, 1993).
Evaporasi adalah proses pertukaran molekul air (liqui/solid) dipermukaan
menjadi molekul uap air (gas) diatmosfir melalui kekuatan panas.Evaporasi
dapat terjadi pada sungai, danau, laut, reservoir (permukaan air bebas), serta
permukaan tanah. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya evaporasi yakni
Radiasi matahari, Angin , kelembaban, suhu (temperatur) (Nasrudin, 2009)
Air dalam tanah juga dapat naik ke udara melalui tumbuh-tumbuhan.
Peristiwa ini disebut evapotranspirasi. Banyaknya berbeda-beda tergantung dari
kadar kelembaban tanah dan jenis tumbuh-tumbuhan. Umumnya banyaknya
transpirasi yang diperlukan untuk menghasilkan satu gram bahan kering disebut
laju transpirasi (Sosrodarsono, 1997).
Pengukuran langsung evapotranspirasi dengan penginderaan jauh masih
belum masih belum dimungkinkan. Pendekatan penginderaan jauh terhadap
penentuan evapotranspirasi terletak pada pengukuran jumlah dan lamanya
gerakan air dari tanah ke atmosfer. Untuk peliputan kawasan yang luas alat
yang paling tepat bagi penelitian evaporasi adalah radiometer inframerah dan
pancatat citra dari udara (Ersin, 1990).
8. Awan
Sebuah tetes kecil di dalam arus udara vertical yang kuat akan di bawa ke
atas ke luar melalui puncak awan sebelum tetes tumbuh menjadi besar.
Sebaliknya tetes besar dekat dasar awan di dalam arus udara vertical yang
lemah akan jatuh ke bawah (Rosinki, 1969). Pembenihan yang tidak tepat akan
menyebabkan awan menjadi lenyap. Sebaliknya pembenihan yang tepat dapat
meningkatkan daya apung melalui panas laten karena terjadinya perubahan lasa
(Mason, 1971).
Awan adalah merupakan titik-titik air yang melayang-layang tinggi
diangkasa. Terjadinya awan ini dapat disebabkan oleh : (1)Adanya inti-inti
kondensasi yang banyak sekali pada ruang yang basah. (2) Adanya kenaikan
tingkatan kelembaban relatif dengan disertai banyak inti - inti kondensasi atau
sublimasi. (3) Adanya pendinginan (Soepardi, 1979).
Apabila awan telah terbentuk, titik-titik air dalam awan akan menjadi
semakin besar dan awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan-lahan
daya tarik bumi menariknya ke bawah. Hingga sampai satu titik dimana titik-
titik air itu akan terus jatuh ke bawah dan turunlah hujan. Jika titik-titik air
tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap dan awan
menghilang. Inilah yang menyebabkan itu awan selalu berubah-ubah
bentuknya. Air yang terkandung di dalam awan silih berganti menguap dan
mencair. Inilah juga yang menyebabkan kadang-kadang ada awan yang tidak
membawa hujan. (Wikipedia, 2012).
Awan tidak sama jenisnya dan selalu berubah bentuk. Awan bergantung
pada ketinggian dan suhunya. Awan dibedakan menurut bentuk dan tingginya.
Ada 4 kumpulan yang utama,yaitu awan rendah, awan sederhana tinggi, awan
tinggi dan awan yang tinggi keatas. Pertama awan rendah, kedua awan
sederhana tinggi, ketiga awan tinggi, keempat awan yang tinggi ke atas
(Wulan, 2007)
C. Alat dan Cara Kerja
1. Radiasi Surya
a. Alat
1) Sunshine recorder tipe Campbell Stokes.
2) Kertas Pias
b. Cara Kerja
1) Memasang kertas pias yang telah disediakan (kertas pias akan terbakar
jika terkena sinar matahari yang jatuh ke bola kaca, fungsi bola kaca
adalah memfokuskan sinar yang jatuh diatasnya sehingga dapat
membakar kertas yang berada dibawahnya).
2) Menghitung presentasi kertas pias yang terbakar
3) Menggambar kertas pias yang telah digunakan
4) Menentukan lama penyinaran matahari dalam satu hari
2. Tekanan Udara
a. Alat
Barometer
b. Cara Kerja
1) Membaca angka yang berada pada barometer, yang dibaca adalah angka
yang berada di baris kedua dari pinggir, yang paling dalam (berwarna
merah)
2) Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap untuk satu hari
tersebut
3. Suhu (Suhu Tanah dan Suhu Udara)
a. Alat
1) Termometer maximum dan minimum tipe six
2) Termohigrograf (alat untuk mengetahui suhu dan kelembaban)
b. Cara Kerja
1) Suhu udara terendah dalam suatu periode tertentu (Termometer
Minimum) dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang
bertepatan dengan ujung kanan penunjuk.
2) Suhu udara tertinggi dalam suatu periode tertentu (Termometer
Maksimum) dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang
bertepatan dengan air raksa.
3) Untuk mengetahui suhu tanah (term. tanah bengkok) dapat dilakukan
dengan mengamati angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa
pada setiap kedalaman.
4. Kelembaban Udara
a. Alat
Termohigrograf
b. Cara Kerja
Membaca skala pada termohigrograf, skala bagian atas untuk suhu udara dan
skala bagian bawah untuk kelembaban udara.
5. Curah Hujan
a. Alat
1) Ombrometer
2) Ombrograf
b. Cara Kerja
Cara kerjanya adalah curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke
tabung penampungan sehingga permukaan air naik dan mendorong
pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan sumbu pena. Tangkai pena
bertinta akan ikut naik dan memberi berkas garis pada kertas berskala,
bergeraknya kertas searah dengan perputaran jarum jam dan sesuai dengan
waktu yang ada.
6. Angin
a. Alat
1) Anemometer (mengukur kecepatan angina)
2) Wind Vane (mengukur arah angina)
b. Cara Kerja
1) Melihat dan mencatat arah panah yang ditunjukkan oleh Wind Vane yang
menunjuk ke salah satu arah mata angin
2) Membaca skala yang tertera pada anemometer
7. Evaporasi
a. Alat
Evaporimeter
b. Cara kerja
1) Pengukuran dilakukan dengan memasukkan ujung jarum atau batang
pancing pengukur micrometer ke dalam panci yang telah berisi air sampai
rata pada mata pancingnya.
2) Memasukkan mata pancing yang teah basah kedalam tabung peredam riak
(Still Well Cylinder). Pengukur ini terletak menggantung di tabung periak.
3) Membaca skala yang tertera pada alat tersebut.
8. Awan
a. Alat
Alat yang digunakan untuk melihat awan adalah mata sebagai indra
pengelihatan.
b. Cara kerja :
1) Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan nama sesuai
dengan famili awan tersebut dang ketinggiannya.
2) Menggambar bentuk awan yang ada setiap 1 jam sekali
D. Hasil Pengamatan
1. Radiasi Surya
Gambar 1.1.1 Sushine Recorder tipe Cambell Stokes
a. Bagian – bagian utama
1) Bola Kristal
2) Kertas Pias
b.Prinsip kerja
Kertas pias akan terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke bola kaca,
fungsi bola kaca adalah memfokuskan dan meneruskan sinar yang jatuh di
atasnya sehingga dapat membakar kertas yang berada di bawahnya.
2. Barometer
Gambar 1.2.1 Barometer
a. Bagian – bagian utama
1) Skala
2) Jarum penunjuk
b.Prinsip kerja
Jarum akan menunjukkan angka yang mengindikasikan tekanan udara di
daerah tersebut. Angka yang dibaca adalah angka yang berada di baris kedua
dari pinggir, yang paling dalam.
3. Suhu (Tanah dan Udara)
Gambar 1.3.1 Termometer Maksimum Minimum
a. Bagian – bagian utama
1) Termometer bola basah
2) Termometer bola kering
3) Termometer maksimum
4) Termometer minimum
b.Prinsip kerja
Skala termometer minimum menunjukkan suhu udara terendah dan skala
yang bertepatan dengan air raksa menunjukkan suhu udara tertinggi.
Gambar 1.3.2 Termometer Tanah Bengkok
c. Bagian – bagian utama
1) Termometer tanah 0 cm
2) Termometer tanah 2 cm
3) Termometer tanah 5 cm
4) Termometer tanah 10 cm
5) Termometer tanah 20 cm
6) Termometer tanah 0,5 m
7) Termometer tanah 1 m
d.Prinsip kerja
Angka dalam skala termometer tanah bengkok akan menunjukkan suhu
sesuai kedalaman termometer tanah bengkok tersebut.
4. Kelembaban Udara
Gambar 1.4.1 Termohigrograf
a. Bagian – bagian utama
1) Tabung termohigrograf
2) Tangkai penunjuk kelembaban udara
3) Skala termohigrograf
4) Kawat higroskopis
5) Tangkai penunjuk suhu udara
6) Skala kelembaban udara
7) Skala suhu
b.Prinsip kerja
Termohigrograf dapat digunakan untuk mengukur suhu udara sekaligus
kelembaban udara. Dua jarum akan bergerak bersamaan memberi tanda pada
kertas, jarum di bagian atas akan menunjukkan suhu udara sedangkan bagian
bawah menunjukkan kelembaban.
5. Curah Hujan
Gambar 1.5.1 Ombrograf Gambar 1.5.2 Ombrometer
a. Bagian – bagian utama
1) Skala penunjuk intensitas curah hujan
2) Tabung penampung air hujan
3) Pena penunjuk skala
4) Keran
5) Gelas ukur
b.Prinsip kerja
Prinsip kerja alat ini adalah 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 akan ikut naik dan memberi berkas garis pada kertas berskala,
bergeraknya kertas searah denagn putaran jarum jam dan sesuai dengan
waktu yang ada
6. Angin
Gambara 1.6.1 Anemometer
a. Bagian – bagian utama
1) Mangkok penangkap angin
2) Skala anemometer
b.Prinsip kerja
Pada anemometer terdapat tiga mangkok yang menghadap ke satu jurusan
dan akan berputar bila tertiup angin. Pada poros putaran dipasang alat
pengukur kecepatan yang dapat menunjukkan angka.
Gambar 1.6.2 Wind Vane
c. Bagian – bagian utama
1) Baling-baling
2) Penangkap angin
3) Batang penunjuk arah mata angin
4) Panah arah mata angin
d.Prinsip kerja
Angin tertangkap oleh penangkap angin kemudian arah angin ditunjukkan
oleh batang penunjuk arah mata angin.
7. Evaporasi
Gambar 1.7.1 Panci Evaporimeter
a. Bagian – bagian utama
1) Panci evaporimeter
2) Batang pancing
3) Tabung peredam riak
4) Kayu penyangga
b.Prinsip Kerja
Batang pancing berskala dalam tabung peredam riak menunjukkan tinggi
permukaan air. Nilai evaporasi adalah selisih tinggi permukaan dari dua kali
pengukuran.
E. Pembahasan
1. Radiasi Surya
Pada praktikum kali ini, pngukuran intensitas radiasi matahari / radiasi
surya menggunakan alat berupa Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes. Dalam
sunshine recorder tersebut dipasangi kertas pias dengan skala 12 jam sehingga
setiap hari harus diganti. Dengan mengetahui panjang kertas yang terbakar,
maka dapat diketahui lama penyinaran / radiasi matahari.
Peranan intensitas radiasi terhadap tanaman sangat penting terutama pada
proses fotosintesis. Proses fotosintesis sangat dipengaruhi oleh intensitas radiasi
yang diterima. Semakin tinggi radiasi yang diterima, maka fotosintesis akan
meningkat hingga kejenuhan tertentu. Sebaliknya, jika intensitas radiasi
matahari menurun maka prosesfotosintesis akan menurun. Selain proses
fotosintesis, intensitas radiasi juga berpengaruh terhadap proses fotostimulus
yang berupa rangsangan.
Intensitas radiasi sangat erat kaitannya dengan kelembaban dan suhu.
Suhu tanah akan meningkat seiring intensitas radiasi yang diterima, tetapi
kelembaban akan berkurang karena terjadi proses evaporasi. Selain itu
intensitas radiasi / lama penyinaran juga berpengaruh langsung terhadap
tanaman sehingga tanaman dibagi menjadi tanaman hari panjang, hari pendek
dan tanaman normal. Faktor yang membengaruhi intensitas radiasi adalah jarak
matahari dengan bumi, panjang hari, dan pengaruh atmosfer. Dengan adanya
faktor – faktor tersebut, besarnya intensitas radiasi sangat bervariasi dari satu
tempet ke tempat lain.
2. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara, karena
geraknya tiap 1 cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas
atmosfir. Satuannya adalah 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg. Tekanan 1 atm
disebut sebagai tekanan normal. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan
udara adalah barometer.
Pengaruh tekanan udara terhadap tanaman mungkin tidak bersifat
langsung. Tekanan udara mempengaruhi terhadap proses penyediaan lengas
tanah (cadangan air pada permukaan atas tanah) melalui proses pengembunan
uap air diudara. Jika tanah mempunyai lengas tanah yang tinggi, maka akan
membantu proses perkecambahan benih tanaman yang ditanam di atas
permukaan tanah. Penurunan cadangan lengas tanah bisa dihindari dengan
memasang mulsa, dan tanaman peneduh agar suhu udara dan suhu tanah tidak
meningkat yang dapat memacu peningkatan penguapan air pada permukaan
tanah (evaporasi).
Faktor yang mempengaruhi variasi dari tekanan udara adalah
a. Altitude
Semakin tinggi suatu tempat maka semakin rendah tekanan udaranya.
b. Lattitut
Tekanan udara di sekitar katulistiwa lebih tinggi lebih tinggi daripada di
kutub karena perbedaan gravitasi.
c. Suhu
Daerah yang suhunya tinggi mempunyai tekanan udara rendah sedangkan
daerah yang suhunya rendah mempunyai tekanan udara tinggi.
d. Komponen penyusun gas
Penambahan uap air ke udara menyebabkan tekanan udara meningkat karena
komponen penyusun udara adalah uap air.
3. Suhu (Suhu Tanah dan Suhu Udara)
a. Suhu Tanah
Suhu tanah adalah salah satu sifat fisika tanah yang terutama berpengaruh
kepada proses-proses yang terjadi di dalam tanah seperti pelapukan
penguraian bahan induk. Keseimbangan panas terdiri dari peristiwa berganti-
ganti dari peningkatan dan penurunan energi panas. Alat yang digunakan
untuk mengukur suhu tanah ini adalah thermometer tanah bengkok.
Suhu tanah berpengaruh terhadap aktifitas di dalam tanah. Semakin tinggi
suhu tanah maka kandungan air akan menurun karena terjadi evaporasi.
Dengan demikian tanah bisa kekurangan air dan pertumbuhannya akan
terganggu. Selain itu, suhu tanah yang terlalu tinggi akan mengakibatkan sel
– sel akar muda mengalami kerusakan.
Faktor – faktor yang mempengaruhi suhu tanah adalah faktor iklim /
cuaca berupa radiasi surya, keawanan, hujan, suhu udara, angin, kelembaban
udara. Kemudian sifat tanah yang meliputi tekstur tanah, kadar air tanah,
kandungan bahan organik, warna tanah, struktur tanah dan faktor yang
terakhir adalah kondisi topografi.
b. Suhu Udara
Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu udara diukur dengan
menggunakan alat berupa temometer maksimum dan minimum. Suhu udara
sangat berpengaruh dalam bidang pertanian.
Pengaruh suhu terhadap tanaman terutama pada proses fisiologi tanaman
seperti : membukanya stomata, laju transpirasi, laju penyerapan unsur hara
dan air, fotosintesis serta respirasi. Peningkatan suhu sampai titik optimum
akan diikuti oleh proses diatas. Jika melewati titik optimum maka proses
tersebut mulai dihambat baik secara fisik maupun kimia, dan menurunnya
aktivitas enzim. Faktor – faktor yang mempengaruhi suhu udara adalah
ketinggian tempat, keadaan atmosfer, hujan / presipitasi serta radiasi
matahari.
4. Kelembaban
Kelembaban udara adalah jumlah uap air yang terkandung di dalam
atmosfer. Kelembaban biasa dinyatakan sebagai kelembaban nisbi udara
(Relatif Humidity/RH). Kelembaban relatif (RH) dapat diukur dengan alat
higrometer yang sensornya berupa benda higroskopis. Suhu udara dan
kelembaban dapat dibaca langsung pada kertas grafik yang dipasang pada alat
tersebut. Pengamatan kelembaban yang dilakukan adalah kelembaban udara,
menggunakan alat termohigrograf.
Tanaman memerlukan keseimbangan antara kelembabann dengan suhu,
karena apabila kelembaban tinggi maka proses-proses yang terjadi didalam
tubuh tanaman akan terganggu. Kelembaban tinggi disertai intensitas cahaya
tinggi maka proses fotosistesis akan mengalami peningkatan. Sedangkan
kelembaban udara rendah menyebabkan cekaman (stress) air pada tanaman
terutama bila terjadi pada siang hari dan suhu udara tinggi. Faktor yang
menpengaruhi kelembaban antara lain tajuk tanaman, sinar matahari, curah
hujan, suhu udara dan tanah dan kandungan air.
5. Curah Hujan
Curah hujan merupakan jumlah hujan yang jatuh ke permukaan bumi
dalam pediode tertentu. Curah hujan dinyatakan dalam mm. Pengukuran curah
hujan dilakukan dengan alat berupa ombrometer atau ombrograf. Ombroameter
merupakan alat manual dan curah hujan diketahui dengan melihat pada gelas
ukur sedangkan ombrograf merupakan alat pengukur curah hujan semi
otomatis.
Curah hujan mempengaruhi tanaman melalui proses evaporasi (proses
kesediaan air pada pori-pori tanah yang menguap karena peningkatan suhu dan
radiasi surya). Jika curah hujan tinggi maka cadangan air yang ada di
permukaan tanah (pori-pori tanah) lebih besar dibandingkan dengan penguapan
air akibat proses evaporasi. Tetapi, jika curah hujan terlalu tinggi hingga
mengakibatkan genangan maka genangan akan menimbulkan penurunan difusi
O2 masuk ke pori dan juga akan menghambat difusi gas lainnya. Dampak lain
dari genangan penurunan pertumbuhan, klorosis, pemacuan penuaan, epinasti,
pengguguran daun, pembentukan lentisel, penurunan akumulasi bahan kering,
pembentukan aerenkim di batang. Genangan pada fase perkecambahan
menurunkan jumlah biji yang berkecambah. Genangan yang terjadi pada fase
pembungaan dan pengisian menyebabkan banyak bunga dan buah muda gugur.
Apabila tingkat curah hujan sedikit sedangkan kebutuhan tanaman akan air
tinggi maka terjadi kekeringan pada tanaman. Faktor – faktor yang
mempengaruhi curah hujan adalah adanya uap air di atmosfer, faktor – faktor
meteorologis, lokasi daerah, dan adanya rintangan misal adanya gunung
6. Angin
Angin adalah pergerakan udara pada arah horizontal, mempunyai
kecepatan dan arah. Penyebab adanya angin adalah perbedaan kerapatan
atmosfer yang menimbulkan beda tekanan udara. Laju aliran (kecepatan) angin
ditentukan oleh ketajaman gradien tekanan atau laju perubahan tekanan.
Sedangkan arah gerakan udara adalah angin yang bertiup dari tempat yang
mempunyai kerapatn udara lebih tinggi bertiup ke tempat yang kerapatan
udaranya lebih rendah ( dari tekanan tinggi ke tekanan rendah). Kecepatan
angin diukur dengan alat berupa anemometer. Sedangkan arah angin dapat
diketahui dengan alat berupa wind vane.
Angin dalam budidaya pertanian dapat berpengaruh langsung seperti
merobohkan tanaman. Namun pengaruh angin secara tidak langsung sangat
komplek baik yang menguntungkan maupun merugikan bagi tanaman. Dengan
adanya angin maka akan membantu dalam penyerbukan tanaman dan
pembenihan alamiah. Namun kelemahannya juga akan terjadi penyerbukan
silang dan penyebaran benih gulma yang tidak dikehendaki. Selain itu angin
merupakan salah satu penyebar hama dan patogen yang dapat mempertinggi
serangan hama dan penyakit yang akan sangat merugikan.
7. Evaporasi
Evaporasi merupakan penguapan yang terjadi pada permukaan tanah dan
benda – benda lainnya yang mengandung air. Tingkat evaporasi dapat diukur
dengan menggunakan alat berupa evaporimeter. Evaporasi mempunyai
hubungan yang sangat erat dengan dunia pertanian. Evaporasi berperan dalam
mengurangi kelebihan air pada tanah sehingga akar tidak mengalami
pembusukan. Dengan adanya evaporasi, maka siklus hidrologi akan
berlangsung sehingga tanaman akan air dapat terpenuhi.
Faktor yang mempengaruhi evaporasi:
a. Suhu, meningkatnya suhu menyebabkan energi kinetik molekul air
bertambah, sehingga lepas dari permukaan air.
b. Angin, kecepatan angin bertambah mengakibatkan laju evaporasi bertambah
sampai batas tertentu.
c. Tekanan uap air atmosfer, bila rendah maka evaporasi akan cepat.
d. Kualitas air. Laju evaporasi air laut 2-8 % lebih kecil dari air tawar.
e. Sifat dan bentuk permukaan, permukaan tanah, tanah bervegetasi.
8. Awan
Awan merupakan gambaran nyata proses – proses fisika yang terjadi di
atmosfer, menjadi indikator kondisi cuaca, yaitu sebagai sumber presipitasi/
hujan dan sebagai pengendali neraca panas (suhu udara), yaitu dengan
memantulkan dan mengabsorbsi radiasi surya dan radiasi balik dari bumi.
Awan terbentuk sebagai naiknya udara lembab di atmosfer, yang mengalami
proses kondensasi, sehingga menjadi butir-butir air yang melayang dan nampak
sebagai awan. Klasifikasi awan, terdiri dari famili awan tinggi, sedang,
rendah,yang tumbuh vertikal. Bentuk awan disebabkan oleh tinggi letak awan,
kecepatan gerak awan dan sifat awan.
F. Kesimpulan
1. Kesimpulan
a. Unsur-unsur cuaca dan iklim adalah komponen komponen yang berpengaruh
terhadap cuaca dan iklim antara lain radiasi surya, tekanan udara, suhu yang
meliputi suhu udara dan suhu tanah, kelembaban, curah hujan, angin,
evaporasi dan awan.
b. Alat alat yang digunakan untuk mengukur komponen cuaca bermacam
macam mulai dari Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes untuk mengukur
lamanya radiasi matahari, termometer maksimum dan minimum untuk
mengukur suhu udara, termometer tanah bengkok untuk mengukur suhu
tanah, ombrometer dan ombrograf untuk mengukur curah hujan, barometer
mengukur tekanan udara, anemometer dan wind vane mengukur kecepatan
angin dan arah angin, termohigrograf untuk mengukur suhu dan kelembaban
udara serta evaporimeter untuk mengukur evaporasi.
c. Komponen-komponen cuaca sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
perkembangan tanaman.
d. Unsur-unsur pembentuk cuaca saling terkait dan saling mempengaruhi satu
sama lain.
2. Saran
a. Pentingnya faktor cuaca dan iklim terhadap perkenbanganan tanaman maka
bersifat penting untuk dipelajari.
b. Pengamatan terhadap unsur-unsur cuaca juga sangat penting untuk
menentukan varietas yang cocok untuk daerah yang emiliki iklim tertentu.
c. Pengamatan terhadap perubahan cuaca harus diperhatikan untuk
mempelajari pola iklim.
DAFTAR PUSTAKA
BMKG. 2009. http://www.bmkgjateng.com. Diakses pada 7 Mei 2012 pada pukul 22.15
Buck et. al. 1970. Suhu. Pustaka Jaya. Jakarta
Buckman. 1982. Ilmu Tanah. Bhratara Karya Aksara. Jakarta.
Ersin, Seyhan. 1990 Pengertian Evapotranspirasi. Jakarta: Erlangga.
Foth, Henry D. 1991. Dasar-Dasar Ilmu Tanah edisi ke-7. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Handoko. 1993. Klimatologi Dasar. Pustaka Jaya, Bogor
Hart et. al. 1996. Perbedaan Kelembaban Udara pada Tempat yang Berbeda. Litbang Pertanian Vol 6(91).Hal 65-71
Heri, S. 2009. Memodifikasi Iklim Mikro. Pustaka Jaya. Jakarta
Kandar. Adhyzal. 2011. Pengertian Tekanan Udara. http://id.shvoong.com/exact-sciences/2136452-pengertian-tekanan-udara/#ixzz1uDzvBLv0. Diakses pada 7 Mei 2012 pukul 21.10
Kartasapoetra. 1987. Ilmu Tanah Umum. Bagian Ilmu Tanah Fakultas Universitas Padjadjaran. Bandung.
Kosasih, Nanang. 2010. Iklim dan Curah Hujan. http://soerya.surabaya.go.id/AuP/e-DU.KONTEN/edukasi.net/Geografi/Iklim/materi2.html. Diakses pada 7 Mei 2012 pukul 21.45
Lakitan, Benyamin. 1994. Dasar – dasar Klimatologi. Rajawali Pers. Jakarta.
Lubis, Kamala.2007.Aplikasi Suhu dan Aliran PanasTanah. USU. Medan
Mariyana, Ana. 2011. Suhu Udara dan Suhu Tanah, Klimatologi. http://anamariyanabrsinaga.blogspot.com/2011/03/suhu-udara-dan-suhu-tanah-klimatologi.html. Diakses pada 7 Mei 2012 pukul 21.15
Mason, B.J. 1971. The Phisics of Clouds. Clarendon. Oxford
Monteith, J. L. 1975. Vegetation and The Atmosphere. Academic Press. London.
Nasrudin. 2009. Evapotranspirasi. http://teknologibenih.blogspot.com/2009/10/evapot ranspirasi-adalah-peristiwa.html. Diakses pada 8 Mei 2012 pukul 13.00
Soenarmo. 2002. Diklat Meteorologi tropis. Departemen Meteorologi dan Geofisika. ITB. Bandung
Soepardi. 1979. Sifat Dan Ciri Cuaca. Departemen Ilmu-Ilmu Tanah Fakultas
Sosrodarsono, Suyono. 1977. Hidrologi untuk Pengairan. Pradyna Paramita. Jakarta.
Tjasyono, Bayong, 2004. Klimatologi. Bandung: ITB
Tyasyono. 2004. Pola Angin. Kediri: Harta Sanjaya.
Umar, M. Ruslan. 2012. Penuntun Praktikum Ekologi Umum. Universitas Hasanuddin. Makassar.
Usman. 2004. Analisis Kepekaan Beberapa Metode Pendugaan Evapotranspirasi Potensial terhadap Perubahan Iklim. Jurnal Natur Indonesia. Pekanbaru: Laboratorium Daerah Penangkapan Ikan Vol. 6 No. 2, Faperika, Universitas Riau.
Wikipedia. 2012. Awan. http://id.wikipedia.org/wiki/awan. Diakses pada 7 Mei 2012 pukul 22.00 WIB.
Wilson, E.M. 1993. Hidrologi Teknik. ITB. Bandung.
Wulan, 2007. Jenis – Jenis Awan. http://oeank.multiply.com/journal/item/12. DIakses pada 8 Mei 2012 pukul 13.15
