Acara I
Pengenalan Alat Pengukuran Lama Penyinaran
Sinar Matahari, Suhu Udara dan Suhu Tanah
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Menentukan iklim suatu daerah diperlukan
data yang telah terkumpul lama, hasil dari pengukuran alat ukur khusus yang
disebut instrumentasi klimatologi. Instrumentasi tak jauh beda bahkan kadang
sama dengan instrumentasi meteorologi. Alat-alat yang digunakan harus tahan
setiap waktu terhadap pengaruh-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, tak cukup satu tahun bahkan 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 (mempunyai perekam). Unsur-unsur iklim yang
diukur adalah: radiasi surya, suhu udara dan suhu tanah, kelembapan udara,
curah hujan, evaporasi dan angin. Alat-alat
yang ada di laboratorium mempunyai kegunaan-kegunaan tertentu. Semakin lengkap
alat-alat praktikum dalam sebuah laboratorium, maka semakin mudah kita meneliti
dan mengamati objek observasi.
Pengenalan alat dalam praktikum sangat berpengaruh terhadap kemampuan seseorang karena seseorang akan mengalami kesulitan untuk memahami setiap kegiatan praktikum kalau belum mengenal alat-alat praktikum itu sendiri.
Pengenalan alat dalam praktikum sangat berpengaruh terhadap kemampuan seseorang karena seseorang akan mengalami kesulitan untuk memahami setiap kegiatan praktikum kalau belum mengenal alat-alat praktikum itu sendiri.
B.
Tujuan Praktikum
praktikum ini bertujuan untuk mengenal alat-alat pengukuran lama penyinaran sinar matahari, suhu udara,
suhu tanah dan memahami cara
kerjanya masing-masing.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Variasi musiman dalam hal radiasi matahari yang
mencapai permukaan, menimbulkan variasi dalam bujet energi permukaan, seperti
halnya perbedaan siang dan malam. Untuk membuktikan hal ini dapat digunakan
suhu rata-rata klimatologis selama 12 bulan tiap tahun. Duabelas rata-rata
bulan itu memberikan suatu deskripsi tentang perjalanan tahunan suhu(Trewartha
dan Horn, 2009:132).
Matahari adalah sumber energi
pada peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber
kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab utama perubahan pergerakan
atmosfer sehingga dapat dianggap sebagai pengendali iklim dan cuaca
yang besar.Tetapan radiasi matahari didefenisikan sebagai jumlah fluks (aliran)
radiasi matahari yang diterima pada permukaan di luar atmosfer tegak lurus terhadap
sinar matahari dan bumi(Guslim, 2009: 67).
Suhu atau juga sering disebut
dengan istilah temperatur adalah merupakan gambaran umum keadaan energi/panas
suatu benda yang mencerminkan energi kinetik rata-rata dari pergerakan molekul
suatu benda. Suhu sering juga disebut sebagai ukuran intensitas/ derajat panas.
Satuan suhu yang dikenal umumnya ada empat sesuai dengan nama penemunya yaitu:
Celcius (C) , Fahrenhait (F) , Reamur (R) dan Kelvin (K). Perbandingan skala
dari keempat satuan suhu tersebut masing-masing: 5
: 9 : 4 : 5.
Panas merupakan salah satu bentuk energi yang dikandung oleh suatu benda dan
diukur dalam satuan Joule (J) atau kalori (cal)( Soemeinaboedhy, 2006: 39 ). Suhu udara dipermukaan bumi
adalah relative, tergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti
misalnya lamanya penyinaran matahari. Hal itu dapat berdampak langsung akan
adanya perubahan suhu di udara. Definisi suhu. Secara kualitatif, kita dapat
mengetahui bahwa suhu adalah sensasi dingin atau hangatnya sebuah benda yang
dirasakan ketika menyentuhnya. Secara kuantitatif, kita dapat mengetahuinya
dengan menggunakan termometer. Suhu dapat diukur dengan menggunakan termometer yang berisi air
raksa atau alkohol. Kata termometer ini diambil dari dua kata yaitu thermo yang
artinya panas dan meter yang artinya mengukur. Suhu yang menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda maka semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis,
suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan
maupun gerakan di tempat berupa getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda
tersebut(http://atmosfer-suhu.blogspot.com, 2008).
Secara
umum alat untuk mengukur suhu dikenal degan “Termometer“. Sedangkan alat pengukur suhu
otomatis yang menggunakan kertas pias sebagai perekam datanya disebut “Termograf“. Termogram adalah tempat
pencatatan data tersebut (kertas pias). Dengan kemajuan teknologi, alat pengukur suhu otomatis tidak lagi menggunakan kertas pias, tetapi data tsbt
direkam pada penyimpanan data elektronik disebut dengan data logger. Pada stasiun klimatologi,
alat-alat tersebut diletakkan dalam sangkar khusus / sangkar cuaca disebut “Stevensen
Screen”(Soemeinaboedhy, 2006: 45). Suhu tanah juga perlu diukur, karena
suhu tanah ini sangat mempengaruhi mikroflora dan mikrofauna yang terkandung
dalam tanah yang menguntungkan dan menyuburkan tanah setempat. Suhu tanah ini
dipengaruhi oleh intensitas radiasi matahari. Intensitas radiasi matahari yang
diterima oleh bumi dipengaruhi oleh ketinggian suatu tempat terhadap matahari
dan tebal tipisnya lapisan ozon di atmosfer. Semakin dekat kedudukannya
terhadap matahari, maka intensitas cahaya matahari yang diserap tanah akan
semakin tinggi sehingga suhu permukaan tanah biasanya akan semakin tinggi.
Fenomena terjadinya pemanasan global yang terjadi sekarang ini adalah karena
menipisnya lapisan ozon yang berfungsi untuk menyerap radiasi matahari sebelum
sampai ke bumi, karena lapisan ozon semakin menipis maka kemampuannya untuk
menyerap radiasi matahari semakin berkurang akibatknya intensitas radiasi
matahari yang diterima oleh bumi akan sangat tinggi, sehingga suhu tanah akan
menjadi semakin tinggi. Jika suhu tanah terlalu tinggi (ekstrim) bisa mematikan
mikroflora dan mikrofauna tersebut sehingga tanah menjadi tidak subur, selain
itu dapat mengganggu aktivitas fotosintesis, dan respirasi tumbuhan. Untuk
menghindari pengaruh radiasi matahari tersebut, maka teknik pemulsaan
(mulching) pada tanah yaitu menutupi permukaan tanah dengan jerami, sisa-sisa
tanaman, kompos atau bahan lainnya, dapat dilakukan karena salah satu
manfaatnya adalah selain mempertahankan kelembaban dan suhu tanah juga dapat
mendorong penyerapan unsur hara oleh akar-akaran juga dapat mempertahankan
keberadaan mikroflora dan mikrofauna sehingga kesuburan tanah tersebut dapat
terjaga(http://efrin4mzil.blogspot.com, 2009).
Permasalahan
yang sering timbul adalah bahwa pengukuran data agroklimat tidak akurat, sebelum
alat dipasang maka perlu ditera terlebih dahulu. Setiap alat serendah– rendahnya harus
mempunyai nilai baku nasional sehingga ketelitian pengukuran dapat dijamin dan data
dapat diandalkan . Ketelitian dan pengamatan mudah berubah
karena berbagai sebab, antara lain ketidakteraturan perputaran silinder jam, pena kering, pemasangan kertas pias tidak tepat, pena
erlalu keras menekan silinder, lupa menempelkan pena pada
kertas, kerusakan sensor(http://www.scribd.com, 2009).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Waktu dan
Tempat Praktikum Praktikum
agroklimatologi ini dilaksanakan pada tanggal 21 Mei 2010 dari pukul 16.00 s.d. 17.00 Wita di Laboratorium
Fisika dan Konservasi Tanah Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
Universitas Mataram.
B. Alat dan
Bahan Praktikum
Alat praktikum yang digunakan dalam praktikum ini antara lain
adalah termometer ruangan, alat
pengukur lama penyinaran surya tipe Jordan,
termometer tanah selubung logam, dan waterfash.
Bahan praktikum yang digunakan
adalah kertas pias tipe Cambell Stokes
dan kertas pias tipe Jordan.
C. Prosedur Kerja Dalam
praktikum ini ada beberapa prosedur kerja dalam pelaksanaan, diantaranya
:
1. Didengarkan Penjelasan yang disampaikan dari coordinator asistensi.
1. Didengarkan Penjelasan yang disampaikan dari coordinator asistensi.
2. Diperhatikan
dengan seksama apa yang disampaikan oleh
coordinator asistensi.
3. Diamati
semua alat praktikum yang diperlihatkan oleh coordinator asistensi.
4. Digambar
alat-alat praktikum yang telah diamati.
BAB IV
HASIL
PENGAMATAN
A. Gambar Alat
|
|
Gambar 1. Alat ukur lama
penyinaran matahari Gambar
2. Termometer tanah tipe Jordan selubung logam
|
|
Gambar 3. Termometer ruangan Gambar
4. Kertas pias tipe Cambell Stokes
|
Gambar
5. Kertas pias tipe Jordan
B. Bagian-bagian Alat
Termometer Ruangan
Bagian-bagiannya
yaitu:
1.
Tabung
2.
Air raksa
3.
Skala derajat Celcius
4.
Skala derajat Fahrenhaet
Alat pengukur lama penyinaran tipe
Jordan
Bagian-bagiannya
yaitu:
1. Tutup Silinder Jordan
2. Celah sinar
3. Silinder Jordan
4. Dasar alat
5. Pengukur Inklinasi
6. Lubang sekrup penguat
1. Tutup Silinder Jordan
2. Celah sinar
3. Silinder Jordan
4. Dasar alat
5. Pengukur Inklinasi
6. Lubang sekrup penguat
7. Penyangga
Termometer tanah
selubung logam
Bagian-bagiannya yaitu:
1. Tutup selubung
2. Selubung termometer
3. Lubang hawa
4. Ujung selubung
Kertas Pias Tipe Campbell Stokes
Bagian-bagiannya yaitu:
1. Tutup selubung
2. Selubung termometer
3. Lubang hawa
4. Ujung selubung
Kertas Pias Tipe Campbell Stokes
Bagian-bagiannya yaitu:
1. lubang bekas bakar yang menunjukkan lamanya penyinaran matahari
1. lubang bekas bakar yang menunjukkan lamanya penyinaran matahari
yang optimal
Kertas Pias Tipe Jordan
Bagian-bagiannya yaitu:
1.
Skala dengan selisih sepuluh menit
2. warna biru tua
2. warna biru tua
3.
Skala dengan selisih satu jam
Waretpass
C. Fungsi dan
Cara Pemasangan
Termometer
Ruangan Fungsi dari bagian-bagian alat ini:
1.
Tabung
Berfungsi sebagai penampung
sekaligus sebagai pelindung air raksa.
2.
Air raksa
Berfungsi sebagai penunjuk suhu
yang bereaksi.
3.
Skala derajat Celcius
Berfungsi sebagai ukuran
derajat suhu skala Celcius.
4.
Skala derajat Fahrenhaet
Berfungsi sebagai ukuran
derajat suhu skala Kelvin.
Cara
pemasangannya: Termometer model ini tidak perlu dibongkar pasang sebab
telah didesign sedemikian rupa sehingga
penggunaan tinggal menaruhnya dimana mereka suka.
Alat
Pengukuran Lama Penyinaran Matahari Tipe Jordan Fungsi
dari bagian-bagian alat pengukuran lama penyinaran matahari tipe jordan:
1. Tutup
Silinder Jordan
Berfungsi untuk membuka dan menutup tabung silinder sehingga sapat mengganti kertas grafik atau pias yang ada di dalam silinder.
2. Celah sinar
Fungsinya sebagai tempat masuknya sinar matahari yang akan membakar kertas pias sehingga dapat di ukur lamanya penyinaran. Celah sinar ini berjumlah dua buah.
3. Silinder Jordan
Silinder Jordan ini berfungsi sebagai tempat meletakkan kertas pias dan juga sebagai penangkap sinar.
4. Dasar alat
Fungsi dasar alat ini yaitu agar alat ini bisa duduk pada tempat dimana diletakkan.
5. Pengukur Inklinasi
Bagian ini berfungsi sebagai pengatur dan penunjuk arah sinar matahari yang datang sehingga matahari dapat masuk dalam silinder melalui celah sinar.
6. Lubang sekrup penguat
Berfungsi untuk membuka dan menutup tabung silinder sehingga sapat mengganti kertas grafik atau pias yang ada di dalam silinder.
2. Celah sinar
Fungsinya sebagai tempat masuknya sinar matahari yang akan membakar kertas pias sehingga dapat di ukur lamanya penyinaran. Celah sinar ini berjumlah dua buah.
3. Silinder Jordan
Silinder Jordan ini berfungsi sebagai tempat meletakkan kertas pias dan juga sebagai penangkap sinar.
4. Dasar alat
Fungsi dasar alat ini yaitu agar alat ini bisa duduk pada tempat dimana diletakkan.
5. Pengukur Inklinasi
Bagian ini berfungsi sebagai pengatur dan penunjuk arah sinar matahari yang datang sehingga matahari dapat masuk dalam silinder melalui celah sinar.
6. Lubang sekrup penguat
Lubang
ini berfungsi untuk menguatkan bagian utama dari alat agar tidak tejadi pergeseran ketika pemasangan.
7. Penyangga
Berfungsi
sebagai penopang agar alat ini tidak terjatuh.
Cara
pemasangan :
a.
Dicari tempat yang terbuka
(memperoleh penyinaran) matahari secara sempurna sepanjang hari.
b.
Dipasang alat ditempat yang cukup
tinggi seperti atap rumah (bangunan) tiang tembok.
c.
Diletakkan dasar alat dengan posisi
mendatar
d.
Diatur kedudukan alat sedemikian
rupa, agar sumbu tengah silinder Jordan sejajar dengan bidang tengah bumi dan
tutup silinder harus menghadap kearah bidang ekuator.
e.
Diatur sudut silinder Jordan sesuai
sudut inklinasi.
f.
Dibuka silinder jordan dan bersihkan
agar dinding silinder bagian dalam tetap kering .
g.
Dipasangkan kertas pias melingkar
dalam silinder Jordan dengan posisi bagian yang berwarna biru disebelah dalam
serta lubang kertas pias tepat pada kedua celah silinder Jordan.
h.
Dipasang tutup silinder dengan
menekan bagian tutup sedemikian rupa agar terpasang kuat .
i.
Diganti kertas pias setelah matahari
terbenam guna pengamatan berikutnya.
j.
Ditentukan lama penyinaran matahari
yang terukur dengan cara menghitung bagian skala pada kertas pias yang terbakar
(jarak kertas pias bernilai 1 jam penyinaran, sedang jarak antar kedua garis =
10m).
Termometer tanah selubung logam
Fungsi dari bagian-bagian alat termometer
tanah selubung logam sebagai berikut:
1. Tutup
selubung
Fungsi dari bagian ini adalah untuk membuka dan menutup selubung jika termometer akan di lepas dan juga sebagai tempat memegang.
2. Selubung termometer
Selubung ini merupakan penutup termometer dan juga untuk melindungi termometer dari pengaruh suhu yang lain akibat air, dan lain-lain dan juga menghindari termometer rusak.
3. Lubang hawa
Fungsinya adalah sebagai tempat jalan masuknya hawa atau suhu tanah.
4. Ujung selubung
Fungsi dari bagian ini adalah untuk membuka dan menutup selubung jika termometer akan di lepas dan juga sebagai tempat memegang.
2. Selubung termometer
Selubung ini merupakan penutup termometer dan juga untuk melindungi termometer dari pengaruh suhu yang lain akibat air, dan lain-lain dan juga menghindari termometer rusak.
3. Lubang hawa
Fungsinya adalah sebagai tempat jalan masuknya hawa atau suhu tanah.
4. Ujung selubung
Fungsinya
sebagai penusuk kedalam tanah.
Cara
pemasangannya adalah sebagai berikut :
a.
Dimasukkan selubung termometer ke
dalam tanah secara cacak sampai pada kedalaman 5, 10 atau 20 cm.
b.
Dibuka tutup selubung termometer,
kemudian dimasukkan termometer kedalam selubung tersebut secara perlahan-lahan.
c.
Setelah bagian pengindra dari
termometer menyentuh bagian bawah selubung, diatur posisi termometer sedemikian rupa sehingga
sekala termometer berada pada celah selubung untuk memudahkan pembacaana.
d.
Dipasang tutup selubung dan biarkan
alata selama 1 jam untuk mengukur suhu tanah dengan kedalaman 5,10cm, 2,5 jam
untuk kedalaman 10-15cm dan 4,75 jam untuk kedalaman 15-30 cm.
Kertas pias
Fungsi
dari bagian-bagian alat termometer tanah selubung logam sebagai berikut:
1.
Skala
Fungsinya
sebagai ukuran lama penyinaran.
2.
Warna biru dongker (biru tua)
Fungsinya
sebagai penunjuk lama penyinaran
matahari yang optimal pada tipe Jordan.
3.
Lubang
bekas bakar
Fungsinya sebagai penunjuk lamanya
penyinaran matahari yang optimal pada tipe Campbell Stokes.
Cara
pemasangannya kertas pias di pasang melingkar dalam silinder Jordan dengan
posisi bagian yang berwarna biru disebelah dalam serta lubang kertas pias tepat
pada kedua celah silinder Jordan.
5. Waterpass
Fungsinya sebagai
pengukur keseimbangan penyangga alat pengukuran tipe Jordan.
Cara pemasangannya alat
ini diletakkan diatas dasar alat pengukur lama penyinaran matahari tipe Jordan
tersebut.
BAB V
PEMBAHASAN
Jumlah radiasi matahari yang sampai
ke permukaan bumi sangat bervariasi, tergantung pada tempat dan waktu. Faktor
tempat yang menentukan adalah letak lintang dan keadaan atmosfir terutama
adalah keadaan awan. Sedangkan factor secara mikro yang menentukan adalah
perbedaan radiasi yang terjadi dalam sehari maupun musiman.
Penyinaran matahari ini dapat diukur
dengan menggunakan alat pengukur penyinaran tipe Jordan untuk mengetahui berapa
besar penyinaran dalam satu hari. Setelah diketahui berapa besar penyinaran
tersebut kemudian peneliti bias menyimpulkan pemanasan dalam satu hari. Alat ini diatur
sedemikian rupa, agar sumbu tengah silinder Jordan sejajar dengan bidang tengah
bumi dan tutup silinder harus menghadap kearah bidang ekuator dan diatur sudut
silinder Jordan sesuai sudut inklinasi.
Suhu udara merupakan keadaan
panasnya udara dalam jangka waktu tertentu. Alat pengukur suhu disebut
termometer. Termometer dibuat dengan berdasarkan sifat-sifat fisik dari suatu
zat (bahan), misalnya pengembangan benda padat, benda cair, gas dan juga sifat
merubahnya tahanan listrik terhadap suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur
suhu-suhu yang tinggi disebut Pyrometer, misalnya Pyrometer radiasi, digunakan
untuk mengukur suhu benda yang panas dan tidak perlu menempelkan alat tersebut
pada benda yang diukur suhunya. Suhu tidak berdimensi sehingga untuk mengukur
derajat suhu, pertama-tama ditentukan dua titik tertentu yang disesuaikan
dengan suatu sifat fisik suatu benda tertentu. Kemudian diantara dua buah titik
yang telah di tentukan tersebut dibagi kedalam suatu skala, yang menunjukan
derajat suhu.
Termometer adalah alat untuk
mengukur suhu. Termometer ruangan disebut sebagai thermometer manual, karena
cara pembacaannya masih manual. Penggunaan air raksa sebagai bahan utama termometer
karena koefisien muai air raksa terbilang konstan sehingga perubahan volume
akibat kenaikan atau penurunan suhu hampir selalu sama. Namun ada juga beberapa
termometer yang mengandung alkohol dengan tambahan pewarna merah. Termometer
ini lebih aman dan mudah untuk dibaca. Jenis khusus termometer air raksa,
disebut termometer maksimun, bekerja dengan adanya katup pada leher tabung
dekat bohlam. Saat suhu naik, air raksa didorong ke atas melalui katup oleh
gaya pemuaian. Saat suhu turun air raksa tertahan pada katup dan tidak dapat
kembali ke bohlam membuat air raksa tetap didalam tabung. Pembaca kemudian
dapat membaca temperatur maksimun selama waktu yang telah ditentukan. Termometer ruangan bekerja dengan
cara yang sederhana. Bila udara panas, maka air raksa dalam termometer akan
mengembang. Temperatur pada termometer diukur dengan skala temperatur yang
berimpit dengan letak permukaan air raksa.
Suhu tanah dapat dideteksi dengan alat yang disebut thermometer tanah. 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 atau selatan dan tinggi dari permukaan laut.
Pengukuran suhu tanah umumnya dilakuan pada kedalaman 5 cm, 10 cm, 20 cm. Bagi Indonesia, pemanasan dan pendinginan tiap hari silih berganti khususnya pada bulan maret-april dan September-Oktober pemanasannya lebih banyak daripada bulan lain. Termometer yang digunakan dalam praktikum yang telah dilakukan adalah termometer selubung logam. Tremometer ini dipasang dengan cara dimasukkan selubung termometer ke dalam tanah secara cacak sampai pada kedalaman 5, 10 atau 20 cm. Termometer lain yang bisa digunakan adalah termometer selubung kayu dan termometer tanah bengkok.
Suhu tanah dapat dideteksi dengan alat yang disebut thermometer tanah. 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 atau selatan dan tinggi dari permukaan laut.
Pengukuran suhu tanah umumnya dilakuan pada kedalaman 5 cm, 10 cm, 20 cm. Bagi Indonesia, pemanasan dan pendinginan tiap hari silih berganti khususnya pada bulan maret-april dan September-Oktober pemanasannya lebih banyak daripada bulan lain. Termometer yang digunakan dalam praktikum yang telah dilakukan adalah termometer selubung logam. Tremometer ini dipasang dengan cara dimasukkan selubung termometer ke dalam tanah secara cacak sampai pada kedalaman 5, 10 atau 20 cm. Termometer lain yang bisa digunakan adalah termometer selubung kayu dan termometer tanah bengkok.
BAB VI
KESIMPULAN
DAN SARAN
A. Kesimpulan
Dari
pengamatan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
- Lama
penyinaran matahari dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut tipe
jordan.
- Suhu
udara dan suhu tanah dapat diukur dengan menggunakan termometer ruangan
dan termometer selubung logam.
- Dalam
pengukuran lama penyinaran matahari digunakan kertas pias sebagai skala
penunjuk lamanya penyinaran matahari yang optimal.
- Untuk
menentukan kesimbangan dalam pengukuran agar tidak terjadi kesalahan
digunakan waterpass sebagai pengukur keseimbangan alat tersebut.
- Masing-masing alat mempunyai
cara kerja dan fungsi tertentu.
B. Saran
Dalam
praktikum ini diharapkan Co.Ass. agar lebih jelas memberikan keterengan
tentang fungsi dan bagian alat-alat yang digunakan dalam praktikum.
Acara II
Pengenalan Alat Pengukuran Kelembaban Nisbi
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
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
Diatmosfer senantiasa terdapat uap
air. Kadar uap air di udara disebut lengas (kelembaban, kebasahan) udara. Uap
air adalah gas yang tidak berbau, tidak terlihat dan tidak berwarna, uap air
ialah air dalam bentuk dan keadaan gas. Semua uap air dalam atmosfer disebabkan
kerana penguapan. Penguapan ialah perubahan air dari keadaan cair kekeadaan
gas. Agar supaya air dimana-mana dapat menguap, maka diperlukan suatu jumlah
panas yang tertentu. Jumlah yang lepas disebut panas pengembu. Jadi pada pengupan
diperlukan atau dipakai panas, sedangkan pada pengembunan dilepaskan panas. Hal
ini sangat penting dalam atmosfer dalam hal pemeliharaan sejumlah panas.
Seperti diketahui penguapan, tidak hanya terjadi pada permukaan air yang
terbuka saja, tetapi dapat juga terjadi langsung dari tanah dan lebih-lebih
dari tumbuhan.
Kelembapan udara menyatakan banyaknya
uap air dalam udara. jumlah uap air dalam udara ini sebetulnya hanya merupakan
sebagian kecil saja dari seluruh atmosfer. Yaitu hanya kira-kira 2 % dari
jumlah masa. Akan tetapi uap air ini merupakan komponen udara yang sangat
penting ditinjau dari segi cuaca dan iklim.
B.
Tujuan Praktikum
praktikum
ini bertujuan untuk mengenal alat-alat pengukuran kelembaban nisbi dan memahami
cara kerjanya masing-masing.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Kelembaban 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: 40).
Definisi
kelembaban udara merupakan banyaknya kandungan uap air di atmosfer. Udara
atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Beberapa cara untuk
menyatakan jumlah uap air yaitu :
- Tekanan
uap adalah tekanan parsial dari uap air. Dalam fase gas maka uap air di
dalam atmosfer seperti gas sempurna (ideal).
- Kelembaban
mutlak yaitu massa air yang terkandung dalam satu satuan volume udara
lengas.
- Nisbah
percampuran (mixing ratio) yaitu nisbah massa uap air terhadap massa udara
kering.
- Kelembaban
spesifik didefinisikan sebagai massa uap air persatuan massa udara basah.
- Kelembaban
nisbi (RH) ialah perbandingan nisbah percampuran dengan nilai jenuhnya dan
dinyatakan dalam %.
- Suhu
virtual.
Besaran
yang sering dipakai untuk menyatakan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi
yang diukur dengan psikrometer atau higrometer. Kelembaban nisbi berubah sesuai
tempat dan waktu. Pada siang hari kelembaban nisbi berangsur – angsur turun
kemudian pada sore hari sampai menjelang pagi bertambah besar(www.cuaca jateng.com, 2009).
Kelembaban
udara menggambarkan kandungan uap air diudara yang dapat dinyatakan sebagai
kelembaban mutlak, kelembaban nisbi(relatif) maupun defist tekanan uap air.
Kelembaban mutlak adalah kandugan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap
air atau tekanannya) persatu air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada
kapasitas udara untuk menampung uap air. Kapasitas udara untuk menampung uap
air tersbeut (pada keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara. Sedangkan deficit
tekanan uap air adalah slisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual.
Masing-masing pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan
fungsi tertentu dikaitkan dengan masalah yang dibahas. Sebagai contoh, laju
penguapan dari permukaan tanah lebih ditentukan oleh deficit tekanan uap air
daripada kelembaban mutlak maupun nisbi. Sedangkan pengembunan akan terjadi
bila kelembaban nisbi telah mencapai 100% meskipun tekanan uap air aktualnya
relatif rendah
Jumlah uap air yang ada dalam atmosfer
dinyatakan dengan berbagai macam ukuran , yaitu :
Kelembaban specifik (p) dan Nisbah campuran
(r)
Kelembaban spesifik adalah
perbandingan antara masa uap air (mv) dengan masa udara lembab,
yaitu massa udara kering (md) bersama-sama uap air tersebut (mv).
Tetapi bila masa uap air tersebut hanya dibandingkan dengan massa udara kering
maka disbut nisbah campuran, yang dilambangkan dengan r.
Kelembaban nisbi (relative humidity, RH)
Kelembaban nisbi
merupakan perbandingan antara kelembaban aktual dengan kapasitas udara untuk
menampung uap air. Bila kelembaban aktual dinyatakan dengan tekanan uap aktual
(ea), maka kapasitas udara untuk menampung uap air tersebut
merupakan tekanan uap jenuh (es) . Sehingga kelembaban nisbi (RH)
dapat dituliskan dalam (%) sebagai berikut :
RH = 100 ea/es
Bila RH 100% maka
tekanan uap aktual akan sama dengan tekanan uap jenuh. Tekanan uap jenuh
tergantung oleh suhu udara. Semakin tinngi suhu udara maka kapasitas untuk
menampung uap air atau es meningkat. Oleh sebab itu pada ea
yang tetap, RH akan lebih kecil bila suhu udara meningkat dan sebaliknya RH
makin tinggi bila suhu udara lebih rendah.
Defisit tekanan uap
air (vpd) selisih antara tekanan uap air jenuh dengan tekanan uap aktualnya
menyatakan tekanan uap air (vpd). Defisit ini menunjukkan bahwa semakin tinggi
nilainya udara semakin kering.
Suhu titik embun (dew point, Td)(http://machohacker.wordpress.com/kelembaban-udara, 2009).
Pada tekanan uap air
(ea) tetap maka pendinginan udara akan meningkatkan RH sampai 100%
pada saat ea = es suhu pada wakti tercapainya ea=es disebut dengan suhu titik
embun (Td) dan bila suhu turun terus maka uap air akan berubah menjadi air
(kondensasi). Dialam pengembunan terjadi pada pagi hari sekitar saat terjadinya
suhu minimum. Proses kondensasi ini juga terjadi diawan dengan suhu titik embun
terjadi pada aras kondensasi yang merupakan dasar awan. Diatas dasar awan
suhunya makin rendah sehingga uap air akan berubah menjadi butir-butir air
(kondensasi) yang membentuk awan tersebut(Soemeinaboedhy, 2006: 48).
Terdapat
empat macam dasar cara pengukuran kelembaban nisbi udara:
1. Metoda thermodinamik
2. Metoda perubahan ukuran (panjang)
benda higroskopik
3. Metoda perubahan nilai suatu
listrik
4. Metoda kondensasi
Metode yang digunakan di stasiun klimatologi Fakultas Pertanian ialah metode thermodinamik. Pengukuran kelembaban nisbi udara dengan metode ini membutuhkan psikometer atau secara langsung dapat menggunakan hygrometer. Alat-alat ini diletakkan dalam sangkar cuaca(http://cuacajateng.com, 2009).
Ada beberapa tipe dan prinsip kerja alat
pengukur kelembapan udara. Pada umumnya alat yang digunakan adalah psikrometer.
Alat ini terdiri dari dua termometer yang disebut termometer bola basah dan
termometer bola kering. Kelembapan udara sebanding dengan selisih kedua
termometer yang dapat dicari melalui tabel atau rumus. Alat pengukur kelembapan
lain adalah sensor rambut. Prinsipnya bila udara lembab rambut bertambah
panjang dan udara kering rambut menyusut. Perubahan panjang ini secara mekanis
dapat ditransfer ke jarum penunjuk pada skala antara 0 sampai 100 %. Alat
pengukur kelembapan udara tipe ini disebut higrometer(http://catetankuliah.blogspot.com/alat-alat-klimatologi.html, 2009).
Alat pengukur kelembaban udara secara umum disebut
higrometer sedangkan yang menggunakan metode termodinamika disebut dengan
psikrometer. Pengukuran kelembaban udara dapat dilakukan dengan beberapa
pendekatan salah satunya adalah metode pertambahan panjang. Metode pertambahan
panjang menggunakan prinsip pemuaian linier benda higroskopis (rambut) apabila
kelembaban (nisbi) meningkat. Naiknya kelembaban nisbi berkorelasi dengan
pertambahan pajang rambut, sehinggan higrometer dapat dibuat berdasarkan
kalibrasi hubungan antara kelembaban nisbi dengan pertambahan panjang benda
higroskopis tersebut(Soemeinaboedhy, 2006: 52).
Pencatatan suhu dan
kelembaban nisbi berupa grafik yang tertera di atas kertas grafik khusus yang
memiliki dua kolom yaitu kolom atas untuk pencatatan suhu (C
) dan kolom bawah untuk pencatatan kelembaban (%).
Suhu tercatat (tergambar) oleh lengan pencatat yang ada pada bagian ujungnya
dilengkapi dengan pen (tabung pena), lengan ini berada dibagian atas, sedangkan
lengan pencatat bagian bawah akan mencatat (menggambar) hasil pengukuran
kelembaban nisbi udara(Anonim, 2010: 28).
BAB III
METODOLOGI
PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum agroklimatologi ini
dilaksanakan pada tanggal 21 Mei 2010 dari
pukul 16.00 s.d. 17.00 Wita di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah
Ilmu Tanah Fakultas Pertanian Universitas Mataram.
B. Alat dan Bahan Praktikum
Alat
praktikum yang digunakan dalam praktikum ini antara lain adalah termometer bola
basah dan bola kering, termohigrograf mini, dan higrometer.
Bahan
praktikum yang digunakan adalah kertas grafik.
C. Prosedur
Kerja
Dalam praktikum ini ada
beberapa prosedur kerja dalam pelaksanaan,
diantaranya :
1. Didengarkan Penjelasan
yang disampaikan dari
coordinator asistensi.
2. Diperhatikan
dengan seksama apa yang disampaikan oleh coordinator asistensi.
3.
Diamati semua alat praktikum yang
diperlihatkan oleh coordinator asistensi.
4. Digambar
atau difoto alat-alat praktikum yang telah diamati.
BAB IV
HASIL
PENGAMATAN
A.
Gambar Alat-alat Praktikum
Gambar 6. Termometer Bola Basah dan
Bola Kering
Gambar 7. Kertas Grafik
Gambar 8. Termohigrograf Mini
Gambar 9. Higrometer
B. Bagian-bagian Alat
Termometer
Bola Basah dan Bola Kering
1. Termometer bola kering
2. Termometer bola basah
3. Tabung berisi air
4. Kain muslim
Kertas Pias
Termohigrograf
Mini
1.
Drum arloji
2.
Gir (roda gigi)
3. Penjepit kertas
4. Tabung pen
5. Lengan pen
(temperatur)
6. Lengan pen
(kelembaban)
7. Sekrup penyesuai
kelembaban
8. Rambut (indra kelembaban)
9.
Lempeng logam (indra temperatur)
10.
Dasar alat
11.
Sekrup penyesuai temperatur
12.
Alat penggeser lengan pen
13.
Tangkai
pengunci tutup
Higometer
1.
Skala untuk temperature
2.
Skala untuk kelembaban
C. Fungsi
dan Cara pemasangannya
Termometer
Bola Basah dan Bola Kering
Merupakan termometer air raksa dalam
bejana kaca untuk mengukur suhu udara aktual yang terjadi (termometer bola
kering). Adapun termometer bola basah adalah termometer yang pada bola air
raksa (sensor) dibungkus dengan kain muslim basah agar suhu yang terukur
adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air di
udara dapat berkondensasi. Termometer bola basah merupakan termometer yang
berisikan air raksa yang diberi warna yang didalam tabung. Dengan skala
pengukuran suhu yang tepat. Namun pada termometer bola basah ini bagian
bawahnya dihubungkan dengan air sehingga tempratur di termometer ini akan
ditekan oleh air. Dengan bantuan air ini maka akan didapatka kelembaban nisbi
udara.
Kertas Grafik
Berfungsi sebagai tempat membaca
skala teperatur dan kelembaban yang dipasang secara melingkar pada drum arloji
kemudian dijepit.
Termohigrograf
Mini
Alat ini memiliki fungsi untuk
mengukur suhu dan kelembaban udara secara otomatis yaitu mencatat suhu dan
kelembaban nisbi udara, secara bersamaan diatas kertas gerafik yang dipasang
pada sekeliling drum arloji.
Cara pemasangannya:
1.
Dibuka
tutup alat dengan menggeser tangkai pengunci yang berada pada dasar alat,
kearah kiri kemudian diangkat tutup alat secara perlahan-lahan.
2.
Dibuka
drum arloji (clock drum) dari posisinya dengan terlebih dahulu memutar
3.
Dipasang
gir (roda gigi) yang memiliki 18 buah gigi pada posisi lubang gir untuk
pencatatan 7 hari yang terletak dibagian bawah drum arloji, sedangkan jika alat
dipakai untuk pencatatan hanya satu hari, maka dipasang gir(roda gigi) yang
memiliki 22 buah gigi pada lubang gir untuk pencatatan satu hari.
4.
Gir
(roda gigi) yang tidak dipakai harus dilepas dan disimpan ditempat penyimpanan
gir yang berada dibagian drum arloji.
5.
Dipasang
kertas gerafik pada drum arloji dengan posisi datar kemudian dijepit kedua
ujung kertas grafik tersebut dengan alat penjepit.
6.
Diletakkan
drum arloji diatas tangan kiri sambil memegang kuat drum arloji, kemudian
diputar kuncian dengan menggunakan kunci khusus sebanyak 9 kali putaran penuh
(setiap putaran 360°).
7.
Dipasang
kembali drum arloji pada posisi semula, penjepit kertas grafik
berada/ditempatkan disebelah kiri, berdekatan dengan lengan pen, ujung pen
berada dibelakang penjepit kertas.
8.
Dibuka
penutup pen, kemudian dikaitkan lengan pen dengan menekan/menggeser alat
penggeser lengan pen yang berada dibawah lengan hingga menyentuh tepat pada
skala kertas grafik yang telah ditentukan berdasarkan hasil penyesuaian suhu
dan kelembaban pada saat tertentu dengan menggunakan termometer bola basah dan
bola kering.
9.
Ditetapkan
posisi ujung pen dengan mengatur/memutar sekrup penyesuain, yaitu:
a.
Sekrup
penyesuaian kelembaban nisbi, terletak dibagian atas diputar kekanan untuk
menggeser lengan pen keatas dan diputar kekiri untuk menggeser lengan pen
kebawah.
b.
Sekrup
penyesuaian temperatur, terletak dibagian samping diputar kekanan untuk
menggeser lengan pen keatas diputar kekiri untuk menggeser lengan pen kebawah.
c.
Ditempatkan alat
sedemikian rupa dan dikunci tutupnya dengan menggeser tangkai
pengunci ke kanan.
d.
Ditempatkan alat ini
di tempat yang terlindung dari sinar matahari, kemudian dilakukan pengukuran sesuai dengan interval yang
dikehendaki.
e.
Dilakukan evaluasi
data yang diperoleh selama melakukan pengukuran, kemudian dicantumkan dalam tabel hasil pengamatan.
Higometer
Higrometer berfungsi untuk mengukur kelembaban udara relatif (RH)
sekaligus mengukur temperature udara.
Cara pemasanganya dengan meletakkan di tempat yang akan diukur kelembabannya,
kemudian ditunggu dan dibaca skalanya, skala kelembaban biasanya ditandai
dengan huruf h dan kalau suhu(temperatur) dengan derajat celcius.
BAB V
PEMBAHASAN
Kelembaban udara adalah persentase
jumlah uap air yang ada diudara. Kelembaban di udara dipengaruhi oleh
faktor-faktor yaitu : Radiasi matahari, jumlah vegetasi, luas daratan dan
lautan, serta kecepatan angin.
Selain dipengaruhi oleh
faktor-faktor tersebut, kelebaban juga dipengaruhi oleh curah hujan yaitu
apabila curah hujan tinggi maka kelembaban akan meningkat sedangkan pada
waktu curah hujan rendah maka kelebaban akan menurun.
Kelembaban udara menggambarkan
kandungan uap air diudara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak,
kelembaban nisbi (relatif) maupun defist tekanan uap air. Kelembaban mutlak
adalah kandugan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap air atau tekanannya)
persatu air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk
menampung uap air. Kapasitas udara untuk menampung uap air tersbeut (pada
keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara. Sedangkan deficit tekanan uap air
adalah slisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual. Masing-masing
pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan fungsi tertentu
dikaitkan dengan masalah yang dibahas. Sebagai contoh, laju penguapan dari
permukaan tanah lebih ditentukan oleh deficit tekanan uap air daripada
kelembaban mutlak maupun nisbi. Sedangkan pengembunan akan terjadi bila
kelembaban nisbi telah mencapai 100% meskipun tekanan uap air aktualnya relatif
rendah.
Untuk tanaman kelembaban harus
seimbang dengan suhu, karana apabila kelembaban tinggi maka proses-proses yang
terjadi didalam tubuh tanaman akan terganggu.
Kelembaban udara sangat berpengaruh terhadap penyakit dibidang pertanian. Karena pada kelembaban udara yang terlalu tinggi akan menyebabkan penyakit semakin berkembang, penyakit akan menyebar secara luas bila kelembaban udara lingkungan sesuai dengan kelembaban optimalnya. Sebagai contoh, penyakit akan menyebar dengan bantuan hujan, dengan hujan maka bakteri penyebab penyakit pada tanaman akan lebih mudah berpindah dari tanaman yang sudah terinfeksi ke tanaman yang sehat shingga tanaman yang sehat akan terjangkitai penyakit yang sama. Namun bila kelembaban rendah dalam artian suhu tinggi maka penyebaran penyakit akan berkurang, tapi sebaliknya hama akan berkembang. Penyakit yang disebabkan oleh virus akan berkembang juga karna virus merupakan mahluk yang selalu mempunyai vektor (vektor virus merupakan ham) jadi bila hama bertambah banyak maka penyakit yang disebabkan oleh virus juga akan berkembang.
Kelembaban udara sangat berpengaruh terhadap penyakit dibidang pertanian. Karena pada kelembaban udara yang terlalu tinggi akan menyebabkan penyakit semakin berkembang, penyakit akan menyebar secara luas bila kelembaban udara lingkungan sesuai dengan kelembaban optimalnya. Sebagai contoh, penyakit akan menyebar dengan bantuan hujan, dengan hujan maka bakteri penyebab penyakit pada tanaman akan lebih mudah berpindah dari tanaman yang sudah terinfeksi ke tanaman yang sehat shingga tanaman yang sehat akan terjangkitai penyakit yang sama. Namun bila kelembaban rendah dalam artian suhu tinggi maka penyebaran penyakit akan berkurang, tapi sebaliknya hama akan berkembang. Penyakit yang disebabkan oleh virus akan berkembang juga karna virus merupakan mahluk yang selalu mempunyai vektor (vektor virus merupakan ham) jadi bila hama bertambah banyak maka penyakit yang disebabkan oleh virus juga akan berkembang.
Didalam pengukuran kelembaban diperlukan
beberapa alat. Alat pengukur
kelembaban nisbi udara yang terdiri dari psikometer sangkar, sling psikometer,
psikometer Assmann, dan higrograf. Psikometer sangkar memiliki kelebihan yaitu
memiliki ketelitian sampai 0,5°C,
sling psikometer memiliki kelebihan yaitu ketelitian sampai 0,2°C
dan higrograf psikometer type assmann ketelitiannya sampai 0,2°C
memiliki kelebihan ketelitian alatnya sampai 1%. Dari keempat alat
tersebut. Psikometer tipe assman adalah yan paling teliti.
Alat pengukur dan kelembaban nisbi dapat langsung di baca pada alat sedangkan pada °C dan kelembaban nisbi dan termohigrograf memiliki ketelitian 0,5°C temperatur suatu saat dan ayunannya dapat dibaca pada kertas grafik. Data pada alat ini merupakan data matang yang siap digunakan.
Alat pengukur dan kelembaban nisbi dapat langsung di baca pada alat sedangkan pada °C dan kelembaban nisbi dan termohigrograf memiliki ketelitian 0,5°C temperatur suatu saat dan ayunannya dapat dibaca pada kertas grafik. Data pada alat ini merupakan data matang yang siap digunakan.
Termohigrograf mini menggunakan prinsip dengan
sensor rambut untuk mengukur kelembapan udara dan menggunakan bimetal untuk
sensor suhu udara. Kedua sensor dihubungkan secara mekanis ke jarum penunjuk
yang merupakan pena penulis di atas kertas pias yang berputar menurut waktu.
Alat ini dapat mencatat suhu dan kelembapan setiap waktu secara otomatis pada
pias yaitu alat yang
digunakan untuk mengukur kelembaban dan suhu udara suatu tempat. Apabila udara
lembab rambut akan bertambah panjang dan jika udara kering rambut akan menyusut
(menegang/pendek).
Termometer Bola Kering, tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.
Termometer Bola Kering, tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.
Termometer
Bola Basah, tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu
saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat
berkondensasi.
Hal-hal
yang sangat mempengaruhi ketelitian pengukuran kelembaban dengan mempergunakan
termometer bola basah dan termometer bola kering ialah:
1. Sifat peka, teliti dan cara membaca termometer
2. Kecepatan udara melalui termometer bola basah
3. Ukuran, bentuk, bahan dan cara membasahi kain
4. Letak bola kering atau bola basah
5.
Suhu dan murninya air yang dipakai untuk membasahi kain
Higrometer terdapat dua skala, yang satu menunjukkan kelembaban yang
satu menunjukkan temperatur. Cara penggunaannya dengan meletakkan di tempat
yang akan diukur kelembabannya, kemudian tunggu dan bacalah skalanya, skala
kelembaban biasanya ditandai dengan huruf h dan kalau suhu dengan derajat
celcius.
Sebuah sistem kalibrasi higrometer telah dirancang dan dibuat dalam
rangka peningkatan kemampuan kalibrasi higrometer untuk menghasilkan sebuah
sistem kalibrasi yang dapat memberikan kemampuan ukur terbaik di bawah 2,5%.
Sistem yang dibangun memanfaatkan prinsip kerja divided flow atau aliran
terbagi. Pengujian dilakukan terhadap sistem tersebut pada rentang kelembaban
relatif yang biasa dipakai untuk melakukan kalibrasi, yaitu dari 10% hingga
95%.
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
Kesimpulan
Dari
pengamatan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1.
Untuk
mengukur suhu dapat digunakan alat-alat seperti, termometer bola kering dan
termometer bola basah, termohigrograf mini, dan higrometer.
2.
Termohigrograf
mini terdapat dua skala, yang satu menunjukkan kelembaban yang satu menunjukkan
temperatur dan alat ini menggunakan prinsip sensor rambut, bila udara lembab rambut bertambah memuai dan bila udara
kering rambut akan menyusut.
3.
Higrometer
mempunyai dua skala pengukuran yaitu, skala untuk mengukur temperatur dan
kelembaban.
4.
Termometer
bola basah merupakan termometer yang berisikan air raksa yang diberi warna yang
didalam tabung dibungkus dengan kain muslim, sedangkan termometer bola kering
merupakan termometer air raksa dalam bejana kaca untuk mengukur suhu udara
aktual yang terjadi.
B.
Saran
Dalam
praktikum ini diharapkan Co.Asst. agar lebih jelas memberikan keterengan
tentang fungsi dan bagian alat-alat yang digunakan dalam praktikum dan
diharapkan alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini masih bisa berfungsi
dengan baik sehingga kita bisa melihat secara langsung cara kerjanya masing-masing.
Acara
III
Pengenalan
Alat Pengukuran Kecepatan Angin, Arah Angin dan Curah Hujan
BAB I
PEDAHULUAN
A. Latar Belakang
Proses terjadinya cuaca dan iklim merupakan kombinasi dari
variabel-variabel atmosfer yang sama yang disebut unsur-unsur iklim.
Unsur-unsur iklim ini terdiri dari radiasi surya, suhu udara, kelembaban udara,
awan, presipitasi, evaporasi, tekanan udara dan angin. Unsur-unsur ini berbeda
dari waktu ke waktu dan dari tempat ke tempat yang disebabkan oleh adanya
pengendali-pengendali iklim. Pengendali iklim atau faktor yang dominan
menentukan perbedaan iklim antara wilayah yang satu dengan wilayah yang lain
adalah (1) posisi relatif terhadap garis edar matahari (posisi lintang), (2)
keberadaan lautan atau permukaan airnya, (3) pola arah angin, (4) rupa
permukaan daratan bumi, dan (5) kerapatan dan jenis vegetasi.
Dalam
dunia pertanian, iklim sangat berpengaruh dalam tumbuh dan berkembangnya suatu tanaman sehingga dibutuhkan
data-data yang lengkap dan akurat tentang iklim dan cuaca
dari suatu wilayah . Beberapa anasir iklim yang penting
adalah: temperatur, kelembaban udara, angin, sinar matahari, curah hujan dan evaporasi. Untuk mengukur nilai dari beberapa anasir iklim tersebut
diperlukan suatu alat-alat pengukur meteorologis.
Peranan air dalam
kehidupan sangat besar. Mekanisme kompleks kehidupan tidak mungkin berfungsi
tanpa kehadiran cairan yang berupa air. Bagian besar bumi dan makhluk hidup
juga terdiri atas air. Air yang berasal dari hujan merupakan fenomena alam yang
paling penting bagi terjadinya kehidupan di bumi. Butiran hujan selain membawa
molekul air juga membawa banyak materi yang penting bagi kehidupan, seperti
material pupuk yang lengkap bagi tumbuhan. Dengan adanya air hujan diperkirakan
sekitar 150 ton pupuk jatuh ke bumi setiap tahunnya. Tanpa adanya mekanisme
seperti itu, maka mungkin saat ini jumlah jenis tanaman tidak akan sebanyak
yang kita ketahui.
Apabila dipanaskan,
udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik.
Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara
dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara
menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara menjadi
panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini
dinamanakan konveksi.
Alat
pengukur hujan, mengukur tinggi hujan seolah-olah air yang jatuh ke tanah
menumpuk ke atas merupakan kolom air. Bila air yang tertampung volumenya dibagi
dengan luas corong penampung maka hasilnya dalah tinggi. Satuan yang dipakai
adalah milimeter (mm).
B. Tujuan
Praktikum
praktikum
ini bertujuan untuk mengenal alat-alat pengukuran arah dan kecepatan angin dan
curah hujan serta memahami cara kerjanya masing-masing.
BAB II
TINJAUAN
PUSTAKA
Angin
merupakan gerakan atau perpindahan massa udara dari suatu tempat ketempat lain,
baik secara horisontal maupun vertikal. Massa udara adalah udara dalam ukuran yang sangat besar yang mempunyai sifat
fisik (temperatur dan kelembaban) yang seragam dalam arah yang horizontal.
Sifat massa udara ini ditentukan oleh: daerah atau tempat dimana massa udara
tersebut terjadi; jalan yang dilalui oleh massa udara, dan umur dari massa
udara. Gerakan massa udara secara vertikal penting dalam hal pembentukan awan dan
hujan, sedangkan kecepatan pergerakan horizontal jauh lebih besar dan
mempengaruhi proses perubahan cuaca(Soemeinaboedhy, 2006: 21).
Angin berhembus
dikarenakan beberapa bagian bumi mendapat lebih banyak panas matahari
dibandingkan tempat yang lain. Permukaan tanah yang panas membuat suhu udara di
atasnya naik. Akibatnya udara mengembang dan menjadi lebih ringan. Karena lebih
ringan di banding udara sekitarnya, udara akan naik. Begitu udara panas tadi
naik, tempatnya segera di gantikan oleh udara sekitarnya, terutama udara dari
atas yang lebih dingin dan berat, proses ini terjadi terus menerus. Akibatnya
kita bisa merasakan adanya pergerakkan udara atau yang kita sebut angin(http://machohacker.wordpress.com, 2010).
Angin terjadi karena
adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau
wilayah. Hal ini 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. Perbedaan suhu dan tekanan udara akan
terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain
yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan terjadi aliran
udara pada wilayah tersebut (http://www.alpensteel.com,
2010).
Angin merupakan
pergerakan udara yang disebabkan karena adanya perbedaan tekanan udara di suatu
tempat dengan tempat lain. Dengan adanya pergerakan udara di atmosfer ini
maka terjadilah distribusi partikel-partikel di udara, baik partikel kering
(debu, asap, dsb) maupun partikel basah seperti uap air. Pengukuran angin
permukaan merupakan pengukuran arah dan kecepatan angin yang terjadi
dipermukaan bumi dengan ketinggian antara 0.5 sampai 10 meter. Alat-alat yang paling baik
untuk mengukur angin ahíla Wind Vane dan Anemometer. Alat-alat pengukur
kecepatan angin di bagi dalam 3 bagian yaitu, (1) anemometer Cup dan Vane,
alat ini mengukur banyaknya udara yang melalui alat per satuan waktu, (2)
pressure Tube Anemometer, alat ini bekerja disebabkan oleh tekanan dari aliran
udara yang melalui pipa-pipanya, (3) pressure Plate Anemometer, lembaran
logam tertentu, ditempatkan tegak lupus angin. Lembaran logam ini akan berputar
pada salah satu sisinya sebagai sumbu. Besar penyimpangan (sudut) menjadi
kecepatan angin (http://www.klimatologibanjarbaru.com,
2008).
Pergerakan udara atau
angin umumnya diukur dengan alat cup counter anemometer, yang
didalamnya terdapat dua sensor, yaitu: cup – propeller sensor untuk kecepatan angin
dan vane/ weather cock sensor untuk arah angin. Untuk pengamatan
angin permukaan, Anemometer dipasang dengan ketinggian 10 meter dan berada di tempat terbuka yang
memiliki jarak dari penghalang sejauh 10 kali dari tinggi penghalang (pohon,
gedung atau sesuatu yang menjulang tinggi). Tiang anemometer dipasang
menggunakan 3 buah labrang/ kawat penahan tiang, dimana salah satu
kawat/labrang berada pada arah utara dari tiang anemometer dan antar labrang
membentuk sudut 1200. Pemasangan penangkal petir pada tiang
anemometer merupakan faktor terpenting terutama untuk daerah rawan petir. Hal
ini mengingat tiang anemometer memiliki ketinggian 10 meter dengan ujung-ujung runcing yang
membuatnya rawan terhadap sambaran petir (http://www.klimatologibanjarbaru.com,
2008).
Anemometer adalah alat untuk mengukur kecepatan angin. Anemometer
terbagi menjadi dua kelompok, pengukur kecepatan angin dan pengukur tekanan
angin. Namun karena antara kecepatan dan tekanan saling berhubungan, anemometer
jenis apapun dapat memberikan informasi kecepatan dan tekanan sekaligus. Dari
berbagai jenis anemometer yang ada (cup, windmill, hot-wire, laser
Doppler, sonic, ping-pong ball, plate, tube) kita dapat membaca hasil
pengukuran dalam satuan meter per detik (m/s), kaki per menit (ft/min),
kilometer per jam (km/h) dan knots (1 knots/mil laut = 1.852 km/h) (http://aerostellar.quasar.co.id/index.php,
2010).
Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang
berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau
aerosol (seperti embun dan kabut). Hujan
terbentuk apabila titik air yang
terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke
permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan
jenis ini disebut sebagai virga. Biasanya
hujan memiliki kadar asam pH 6. Air
hujan dengan pH di bawah 5,6 dianggap hujan asam(file:///wiki/hujan, 2010).
Pertumbuhan butir-butir air (pada awan) menjadi
butir-butir yang lebih besar diperlukan untuk terjadinya hujan. Ada dua teori
yang dikenal dalam pembentukkan hujan, yaitu teori Bergeron (untuk pertumbuhan
awan dingin) dan teori tumbukan dan penyatuan (untuk pertumbuhan butir pada
awan hangat)(Handoko, 2005:108).
Hujan
memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi.
Lembaban dari laut menguap,
berubah menjadi awan, terkumpul
menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang
itu semula. Air hujan
sering digambarkan sebagai berbentuk "lonjong", lebar di bawah dan
menciut di atas, tetapi ini tidaklah tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air
hujan yang besar menjadi semakin leper, seperti roti hamburger; air hujan
yang lebih besar berbentuk payung terjun. Air hujan yang besar jatuh lebih
cepat berbanding air hujan yang lebih kecil(file:///wiki/hujan, 2010).
Satuan
curah hujan diukur dalam mm/inci, curah hujan 1 mm artinya air hujan yang telah
jatuh setelah 1 mm dimana air hujan itu tidak mengalir, tidak meresap dan tidak
menguap. Hari hujan artinya suatu hari dimana curah hujan 0,5 mm atau lebih
perhari, jumlah ini tidak berarti bagi tanaman karena akan habis menguap
apabila ada angin, kurang dari ketentuan ini dinyatakan nol. Hari hujan tanaman
artinya suatu hari yang curah hujannya kurang dari 2,5 mm dan dapat
dimanfaatkan oleh tanaman. Sedangkan curah hujan yang jatuh selama masa tumbuh
yang dapat dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan air konsumtif tanaman(Anonim,
2010: 35).
BAB III
METODOLOGI
PRAKTIKUM
A. Waktu
dan Tempat Praktikum
Praktikum agroklimatologi ini
dilaksanakan pada tanggal 21 Mei 2010 dari
pukul 16.00 s.d. 17.00 Wita di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
Universitas Mataram.
B. Alat
Praktikum
Alat
praktikum yang digunakan dalam praktikum ini antara lain adalah anemometer dan
penangkar hujan otomatis.
C. Prosedur
Kerja
Dalam praktikum ini ada
beberapa prosedur kerja dalam pelaksanaan,
diantaranya :
1. Didengarkan Penjelasan
yang disampaikan dari
coordinator asistensi.
2. Diperhatikan
dengan seksama apa yang disampaikan oleh coordinator asistensi.
3.
Diamati semua alat praktikum yang
diperlihatkan oleh coordinator asistensi.
4. Digambar
atau difoto alat-alat praktikum yang telah diamati.
BAB IV
HASIL
PENGAMATAN
A.
Gambar Alat-alat Praktikum
Gambar 11. Penangkar Hujan Otomatis
B.
Bagian-bagian Alat
Anemometer
1. Baling-baling
(kecepatan angin)
2. Baling-baling
(arah angin)
3. Dinamo
4. Tempat
tiang
5. Tempat/alat perekam
6. Besi penyangga
Penangkar hujan Otomatis
1.
Wadah
2.
Saringan
3.
Tutup
(mulut takar)
4.
Kabel cok
C. Fungsi dan Cara pemasangannya
Anemometer
Alat ini
berfungsi untuk mengukur kecepatan dan arah angin.
Cara Pemasangan
1.
Anemometer
dan arah angin harus dipasang di tempat yang bebas dari halangan, tetapi harus
mewakili suatu lingkungan yang datanya diperlukan.
2.
Alat
harus dipasang vertikal dengan ketinggian tertentu dari permukaan tanah. Untuk
klimatologi 2 meter dari permukaan tanah dan 10 meter untuk lapangan terbang.
Penangkar Hujan Otomatis
Alat
ini berfungsi untuk mengukur curah hujan yang jatuh pada suatu daerah
Cara Pemasangan
1. Penakar
hujan tidak boleh dipasang pada tempat/tanah yang miring (lereng bukit), di
atas dinding atau atap.
2. Penakar
tidak boleh dipasang dipuncak bukit, dimana tanah disekitarnya turun dengan
curam.
3. Pilih
tempat atau tanah yang datar, bebas dari benda-benda disekitarnya seperti
pohon-pohon disekitarnya.
4. Jika
disekitar tempat pemasangan terdapat benda-benda, usahakan agar jarak benda
terhadap penakar hujan paling sedikit satu kali lebih tinggi benda tersebut
(dihitung dari bagian atas/corong penakar hujan).
5. Penakar
hujan dipasang dengan jalan menyekrupnya pada sebuah balok bulat yang sudah
dicat putih, dan yang ditanam pada fondasi beton.
BAB V
PEMBAHASAN
Angin dan hujan merupakan dua faktor dari beberapa unsur iklim yang
penting dalam pertanian misalnya, secara fisika proses transpirasi tanaman
sangat ditentukan oleh ketersediaan air tanah
dan angin. Selain proses metabolisme, proses
pembungaan, pengisian biji dan pematangan biji atau buah juga sangat dipengaruhi
oleh kecepatan angin dan hujan. Angin dapat membantu dalam penyerbukan tanaman,
berperan dalam perpindahan panas dari satu tempat ke tempat lain dan dapat
sebagai pemindah uap air dari suatu tempat (laut) ke tempat lain (daratan),
yang memungkinkan terjadinya hujan, kabut, atau embun di suatu tempat apabila
mengalami kondensasi, selain itu angin juga berperan penting dalam dunia
perikanan dan kelautan misalnya, gerakan yang ditimbulkan terutama oleh kekuatan angin yang
bertiup melintasi permukaan air. Angin ini menghasilkan
dua macam gerakan, yaitu gelombang dan arus.
Alat
yang dipergunakan untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer. Anemometer
yang digunakan adalah anemometer tipe putaran yaitu Cup anemometer, dimana
sensor laju anginnya terdiri atas 3 Cup yang dihubungkan oleh lengan yang
ditempelkan pada as. Seluruh Cup menghadap ke satu arah melingkar sehingga
apabila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Alat ini memberi
tanggapan atas gaya dinamik yang berasak dari angin yang bekerja pada alat
tersebut. Gaya dinamik yang berasal dari angin pada permukaan cekung lebih
besar daripada permukaan cembung cup. Perputaran sumbu sistem cup dihubungkan
secara mekanik atau elektronik dengan suatu alat yang dinamakan generator sinyal,
untuk keperluan pencatatan generator sinyal ini berupa penghitung putaran.Anemometer dan arah angin harus dipasang di tempat yang
bebas dari halangan, tetapi harus mewakili suatu lingkungan yang datanya
diperlukan. Cara pemasangannya pun harus dipasang vertikal dengan ketinggian tertentu dari
permukaan tanah dan ntuk klimatologi 2 meter dari permukaan tanah dan 10
meter untuk lapangan terbang.
Curah hujan sering
disebut dengan presipitasi. Presipitasi adalah air dalam bentuk cair atau padat
yang mengendap ke bumi yang selalu didahului oleh proses kondensasi yang
tertampung diukur dengan menggunakan alat penangkar hujan otomatis yang telah
disambungkan dengan komputer. Cara pemasangannya Penakar hujan ini tidak boleh
dipasang pada tempat/tanah yang miring (lereng bukit), di atas dinding atau
atap, tidak boleh dipasang dipuncak bukit, dimana tanah disekitarnya turun
dengan curam. Sebaiknya dipilih tempat atau tanah yang datar, bebas dari
benda-benda disekitarnya seperti pohon-pohon disekitarnya.
Penangakar
hujan yang baku digunakan di Indonesia adalah tipe observatorium semua alat
penangkar hujan yang beragam bentuknya atau yang otomatis dibandingkan dengan
alat penangkar hujan otomatis (OBS). Penangkar hujan OBS adalah manual. Alat
penakar hujan di bagi dua yaitu pertama, alat penakar curah hujan otomatis dari
type Hellman Obrometer dan yang kedua alat penakar curah hujan biasa (tidak
otomatis) dari Ombrometer type Observatorium.
Satuan yang sering digunakan dalam
pengukuran curah hujan adalah milimeter (mm) ataupun inchi (in)
merupakan satuan yang digunakan dalam mengukur curah hujan. Hujan sendiri
merupakan istilah yang biasa digunakan di Indonesia untuk menunjukkan bentuk
endapan yang sering dijumpai, selain salju (biasa dijumpai di negara dengan 4
musim) dan batu es hujan. Kembali ke satuan curah hujan, seperti disebutkan di
atas bahwa satuan untuk mengukur curah hujan yaitu millimeter ataupun inchi (1
inchi = 25,4 mm), hal ini menandakan bahwa curah hujan dinyatakan sebagai
tinggi ataupun panjang. Sebagai contohnya adalah jika jumlah curah hujan yang
turun ke bumi adalah 1 mm ini menunjukkan bahwa tinggi air hujan yang menutupi
permukaan sebesar 1 mm jikazat cair tersebut tidak meresap ke dalam tanah atau
atau menguap ke atmosfer.
BAB VI
KESIMPULAN
DAN SARAN
A. Kesimpulan
1.
Hujan merupakan
satu bentuk presipitasi yang
berwujud cairan. Presipitasi dapat berwujud padat (misalnya salju dan hujan es) atau
aerosol (seperti embun dan kabut) sedangkan
angin merupakan perpindahan suatu massa udara dari suatu tempat ketempat lain
secara horizontal.
2.
Alat yang dipergunakan
untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer, sedangkan alat penangkar
hujan yang sering digunakan adalah penakar curah hujan otomatis dari type
Hellman Obrometer dan alat penakar curah hujan biasa (tidak otomatis) dari
Ombrometer type Observatorium.
3.
Pemasangan alat-alat
tersebut harus terbebas dari segala naungan apapun.
4.
Satuan yang sering
digunakan dalam pengukuran curah hujan adalah milimeter (mm) ataupun
inchi (in).
5.
Kecepatan angin
dinyatakan dalam satuan meter/detik, kilometer/jam dan mil/jam.
B.
Saran
Sebaiknya praktikum ini tidak hanya
sebatas memperkenalkan alatnya tetapi harus melakukan percobaan secara
langsung agar kita mengetahui kelebihan
dan kelemahan masing-masing alat yang diperkenalkan.
2 komentar
Sama-sama.
Semoga bermanfaat
Sama-sama.
Semoga bermanfaat
EmoticonEmoticon