BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 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. Data-data yang lengkap dan akurat tersebut hanya bisa didapatkan dengan cara melakukan pengamatan langsung. Tentu saja dibantu dengan beberapa alat meteorologi yang mempunyai fungsi dan tugas tertentu. Dalam pelaksanaan pengambilan data dengan menggunakan alat khusus tentunya dibutuhkan suatu keahlian menggunakan alat gara data yang diambil lebih akurat dan valid. Alat-alat ini ditempatkan di suatu tempat tertentu yang memenuhi setiap persyaratan yang wajib dipenuhi dari alat-alat tersebut yang selanjutnya dapat kita istilahkan sebagai stasiun agroklimat. Selanjutnya alat-alat ini akan bekerja mencatat setiap data yang diperlukan seperti sebuah sistem yang terintegrasi dengan baik dalam suatu periode tertentu . Pengenalan terhadap peralatan meteorologi yang digunakan dalam pengumpulan data iklim dan hidrologi sangat diperlukan sebelum mengenal lebih jauh tentang peralatan tersebut. Sebagai dasar dalam pengenalan peralatan perlu diketahui cara penempatan alat pada suatu stasiun meteorologi. Penempatan peralatan alat–alat pada suatu stasiun agroklimat merupakan suatu faktor penting yang harus diperhatikan agar mewakili kondisi fisik lingkungan.
Dalam acara pertama praktikum agroklimatologi akan dititikbertatkan pada pengenalan peralatan meteorologi pertanian dengan harapan alat-alat tersebut dapat digunakan secara benar agar data yang diperoleh menjadi lebih akurat dan valid.
1.2 Tujuan 1
Mengenal tata letak penempatan peralatan meteorologi pertanian dalam stasiun meteorologi
2
Mengenal cara kerja alat – alat meteorologi pertanian
3
Mengenal cara pengamtan alat–alat meteorologi pertanian.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Kebutuhan pokok stasiun agroklimat agar mendapatkan data yang benar diperlukan (Sudira, 1999) : 1. Letak stasiun harus mewakili hubungan tanah, air dan ikum dimana data tersebut diperoleh. 2. Masing-masing
instrumen
harus
menghasilkan
data-data
meteorologi yang bedar dan alat-alat tersebut tidak mudali rusak dan mudah dipelihara. 3. Pembacaan alat mudah dilaksanakan dan mudah di catat. 4. Pengamat cukup tersedia dan terlatih dengan balk serta bertempat tinggal tidak jauh dan stasiun agrokilmat demi kelancaran pengamatan. Dalam pengamatan dan pengambilan data
meteorologi
yang perlu
diperhatikan kecuali peralatan, cara pengamatan/pencatatan, waktu pengamatan juga tata letak/layout alat-alat tersebut sehingga dapat mewakili kondisi fisik lingkungan. Sebuah stasiun agroklimat membutuhkan letak yang cukup luas, terbuka dengan taman alat di tengahnya. Syarat dasar taman alat yaitu (Anonim, 2008): 1. Berada pada permukaan tanah yang datar dan rata serta tertutup rumput pendek yang sepenuhnya dipelihara. 2. Tidak boleh ditempatkan di atas permukaan tanah yang berbatu atau berpasir atau di tempat dengan kelerengan yang terjal. 3. Areal di sekitar stasiun agrolimat bebas dari rintangan, pohon-pohon tinggi, gedung-gedung dan jauh dari jalan raya yang akan mempengaruhi hasil pengamatan. 4. Dekat dengan tepat tinggal pengamatan. 5. Tempatnya cukup luas dan masing-masing alat tersusun dengan baiksehingga tidak saling menghalangi.
6. Bila ukuran taman alat 10x10 m maka harus di tempatkan di tengahtengah ruang terbuka dengan ukuran 50x50 m yang ditanami rumput pendek. 7. Dipagari kawat setinggi 1,5–2 m, hasil pengamatan dapat mewakili keadaan iklim seluas mungkin sehingga pangaruh iklim lokal dapat dihindarkan.
Tujuan stasiun agroklimat adalah mendapatkan data klimatologis yang pengukurannya dilakukan secara kontinu dan meliputi periode waktu yang lama paling sedikit sepuluh tahun. Bagi stasiun klimatologi pengamatan utama yang dilakukan meliputi unsur curah hujan, suhu udara, arah dan laju angin, kelembaban, macam dan tinggi dasar awan, banglas horisontal, durasi penyinaran matahari dan suhu tanah. Oleh karena itu persyaratan stasiun klimatologi ialah lokasi, keadaan stasiun, dan lingkungan sekitar yang tidak mengalami perubahan agar pemasangan dan perletakan alat tetap memenuhi persyaratan untuk menghasilkan pengukuran yang dapat mewakili (Prawirowardoyo, 1996). 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 (Tri, 1999). Alat meteorologi umumnya ada dua macam yaitu jenis biasa bukan pencatat dan jenis pencatat. Contoh jenis alat biasa adalah termometer, barometer, pluviometer, psikromrter, dan sebagainya. Alat pencatat misalnya termograf, barograf, pluviograf, hidrograf dan sebagainya. Untuk jenis alat pencatat biasanya dilengkapi dengan jam (waktu) dan pias (chart) yang diganti tiap hari untuk pias harian dan tiap minggu untuk pias mingguan. Biasanya pias ini dilengkapi dengan
pias yang pembuatannya biasnya didasarkan pada bentuk dan cara membersihkan pena. (Tjasyono, 2004)
BAB III METODOLOGI 3.1 Alat dan Bahan 1. Taman alat Stasiun Agroklimat 2. Hair higrograf 3. Thermograf 4. Ombrometer otomatis 5. Termometer Maximim dan Minimum 6. Pan evaporimeter 7. Ombrometer 8. Pengkonversi gerakan anemometer 9. Bimetal Aktinograph 10. Cup anemometer 11. Ombrometer Otomatis tipe jungkit 12. Termometer bola basah dan bola kering (psikometer) 13. Termohigrograf
3.2 Cara kerja 1. Menggambar letak masing-masing peralatan
yang ada di stasiun
agroklimat. 2. Mengamati bagian–bagian peralatan meteorologi dan mengetahui prinsip kerja dan kegunaan peralatan 3. Membuat gambar sketsa dari alat-alat meteorologi pertanian 4. Mengamati penempatan tata letak alat-alat meteorologi pertanian di stasiun agroklimat. 3.3 Analisis data Setelah alat digambar diberi keterangan untuk memperjelas bagian-bagian alat tersebut, kemudian menjelaskan fungsi masing-masing dari alat tersebut. Berikutnya adalah menggambarkan skema masing-masing alat meteorologi dalam
stasiun meteorologi kemudian menjelaskan tata letak alat-alat meteorologi di dalam stasiun meteorologi.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan 1. Thermohygrograf
2. Pengkonversi kecepatan angin dari cup anemometer
3. Luxmeter
4. Pan evaporimeter
5. Anemometer digital
6. Ombrometer Manual (jenis 1 dan 2)
7. Ombrometer otomatis tipe jungkit
8. Termograf
9. Thermometer Maximum dan Minimum
10. Cup Anemometer
11. Hair Hygrograf
12. Bimetal Agtinograph
13. Psikrometer (termometer bola basah bola kering)
14. Ombrometer Otomatis
4.2 Pembahasan Praktikum Acara I adalah pengenalan peralatan meteorologi pertanian di stasiun agroklimat dan juga dengan mengamati dan membuat sketsa alatalat meteorologi pertanian beserta fungsi dari bagian-bagiannya. Tujuannya adalah agar praktikan mampu mengenal tata letak penempatan peralatan meteorologi pertanian dalam stasiun meteorologi, mengenal cara kerja masing-masing alat, serta mengenal cara pengamatan alat-alat tersebut. Adapun alat-alat yang diamati antara lain Hair higrograf, Thermograf, Ombrometer otomatis dan manual, Termometer Maximim dan Minimum, Pan Evaporimeter, ,Bimetal Aktinograph, Cup Anemometer, Ombrometer Otomatis Tipe Jungkit, Termometer bola basah dan bola kering (psikometer), Termohigrograf. Kombinasi dari higrograf dan termograf dalam satu alat disebut Termohigrograf. Alat ini digunakan untuk mengukur suhu dan kelembaban. pengukuran dilakukan selama 7 hari , bagian atas berguna untuk mengukur suhu, sedangkan bagian bawah untuk mengukur kelembaban udara. Alat ini menggunakan seberkas rambut
yang peka sebagai sensor. Rambut akan
memanjang bila sel –selnya terisi dengan air , begitu pula sebaliknya jika jumlah uap air berkurang rambut akan menyusut. Alat ini diletakkan dalam sangkar meteorologi . Pias dipasang selama satu minggu . Pias diletakkan pada silinder yang berputar. Pengamatan dilakukam pada pukul 07.00 , 13.00, dan 18.00 waktu setempat. Pembacaan nilai suhu dan kelembaban dapat dibaca pada pias dengan skala yang berbeda antara suhu dan kelembaban. Hair hidrograf/higrometer bekerja dengan prinsip kelembaban nisbi udara yang bekerja berdasarkan atas perubahan panjang bahan higroskopis jika menyerap dan menguapkan air. Bahan higroskopis yang banyak digunakan adalah rambut manusia yang telah dibersihkan dari debu, minyak dan lemak. Alat ini meskipun kurang teliti (memiliki ketelitian 3%) namun banyak digunakan secara luas, akan tetapi sebelum digunakan harus ditera terlebih
dahulu dengan psikrometer. Rambut akan memanjang apabila sel-selnya terisi dengan air, dan sebaliknya apabila jumlah uap air pada rambut berkurang maka rambut akan menyusut. Alat ini biasanya digunakan untuk mengukur kelembaban dalam ruangan. Pergerakan memanjang dan memendek pada rambut dapat dilihat pada panel skala yang telah dikalibrasi dalam satuan persen. Jadi dengan penggunaan alat ini dapat secara langsung diketahui kelembaban udara pada waktu itu. Cara kerja termometer maximum adalah bila suhu naik, air raksa akan mengembang tetapi bila suhunya kemudian turun air raksa tidak bisa kembali pada bola air raksa karena adanya penyempitan leher sehingga yang terukur adalah temperatur maksimum saja. Untuk mengmbalikan posisi air raksa kembali, termometer harus dikibaskan dengan kuat. Termometer ini dipasang pada sangkar dan diletakkan mendatar agak miring 2 o ke atas. Pada tabung gelasnya dibuat penyempitan pembuluh.Kegunaan Termmeter minimun hanya mengukur temperatur minimum yang diukur di dalam gelas termometer dan diindikasikan dengan posisi index yang bergerak karena adanya gesekan tegangan permukaan antara gas dan alkohol. Apabila suhu naik, maka alkohol akan mengembang dan menggerakkan index pada posisi minimum. Cara meletakkan termometer minimum adalah mendatar . Alat pengukur atau penakar hujan adalah ombrometer yang dibagi menjadi dua jenis berdasarkan keunggulan kerjanya yaitu ombrometer otomatis dan manual. Alat-alat ini digunakan pada stasiun dan laboratorium. Secara umum prinsip pengukuran hujan yaitu dengan mengukur tinggi air hujan yang jatuh pada permukaan horisontal berupa alat penakar hujan. Cara penggunaan Ombrometer manual adalah dengan menampung hujan yang terjadi kemudian pada setiap jam pengamatan alat dilepas dan air hujan ditakar dengan menggunakan gelas ukur. Prinsip kerja alat manual ini adalah menghitung besar air yang tertampung pada alat dan diukur dengan gelas ukur. Pengukuran dengan ombrometer manual dilakukan setiap hari jam 07.00 pagi. Ombrometer otomatis dapat juga digunakan untuk mencatat
jumlah hujan dan intensitas hujan. Ada dua macam tipe alat otomatis yang dikenalkan yaitu ombrometer tipe otomatis biasa dan tipe jungkit. Untuk Ombrometer otomatis ,alat ini mempunyai prinsip yang hampir sama dengan Ombrometer manual. Perbedaannya hanya pada data yang dihasilkan. Pada alat ini data yang dihasilkan langsung dapat dibaca tanpa harus diproses terlebih dahulu. Mekanisme kerja alat ini bergantung pada komponen alat pelampung yang akan mengalami gerakan pada saat kolektor menerima tetesan air hujan. Jika tabung penampung terisi air maka pelampung ini akan bergerak naik dikuti dengan gerakan lengan pencatat ke kertas pias sehingga data dapat terbaca. Prinsip kerja ombrometer otomatis yaitu air hujan masuk melalui lubang input dan kemudian air akan menekan penjungkit secara otomatis dan kemudian pena akan mencatat hasil pada kertas pias yang telah berada dalam ombrometer tersebut. Pengukuran dengan menggunakan alat otomatis biasanya dilakukan setiap semingu sekali. Alat penakar hujan otomatis berkerja secara otomatis dengan mencatat sendiri pada grafik yang telah disiapkan, alat ini akan menunjukkan besarnya hujan yang turun. Banyaknya hujan akan dapat dihitung setelah kita melihat kertas grafik yang dipasang pada alat. Ombrometer dipasang di tanah lapang dan sebaiknya tegak lurus di atas kayu dengan pondasi kuat dan permukaan corong rata (datar). Ombrometer otomatis letaknya lebih rendah dari manual. Curah ujan diukur setiap jam 7 pagi dengan mengamati gelas ukur. Angka kurang dari 0,5 mm dibulatkan ke bawah dan jika > atau = 0,5 mm dapat dianggap nol. Ombrometer manual mempunyai beberapa kerugian, antara lain pada waktu hujan lebat, kemungkinan air akan meluber sehingga hasil pengukuran tidak menunjukkan pengukuran sebenarnya,sejumlah air di dalam tabung kemungkinan bukan berasal dari air hujan tetapi dari kondensasi,serta intensitas hujan tidak dapat diukur.
Pan evaporimeter digunakan untuk
penguapan air. Cara mendapatkan
Penguapan netto adalah dengan menambahkan atau mengambil air dari tangk yang berbentuk silinder. Usahakan air di dalam tabung penenang tetap sama tinggi dengan fixed point. Jika titik tinggi pedoman terbenam, air yang ada di dalam tangki penguapan harus diambil sampai tinggi air sama dengan titik tinggi pedoman. Jika titik tinggi pedoman tidak rata dengan air maka air ditambahkan ke dalam tangki penguapan sampai air setinggi dengan fixed point atau tinggi titik pedoman. Pada sisi pan evaporimeter diberi pelindung berupa jeruji kawat seperti mahkota. Fungsinya adalah untuk melindungi pan evaporimeter dari pengganggu sehingga pencatatan bisa akurat. Biasanya alat ini ditempatkan pada bagian tengah stasiun klimatatologi. Penguapan dinyatakan dalam satuan mm tinggi muka air. Prinsip kerja dari pan evaporimeter adalah adanya suatu genangan air yang diukur selisih tinggi air awal dengan air setelah penguapan terjadi. Pan evaporimeter diletakkan pada keadaan datar di atas tanah. Penempatan pan evaporimeter ini diletakkan di bagian tengah dari stasiun meteorologi. Pan diisi dengan air dan diusahakan tinggi muka air sesudah dilakukan pembacaan sekitar 5 cm di bawah bibir panci. Penurunan muka air sampai 2,5 cm, air di dalam panci harus ditambah kembali ke keadaan semula yaitu 5 cm di bawah bibir panci. Cara pembacaannya, mula–mula ujung kail dipasang tepat pada permukaan air. Setelah waktu tertentu terjadi penguapan, kail tidak lagi menempel pada permukaan air. Dengan perantara alat pemutar berskala, kail dikembalikan hingga tepat menyinggung muka air kembali, kemudian dibaca besarnya penurunan dari kail yang merupakan besarnya penguapan yang terjadi. Psikrometer (termometer bola basah dan termometer bola kering) digunakan untuk mengukur kelembaban udara. Prinsip kerja yang digunakan psikrometer adalah didasarkan pada prinsip termodinamika, terutama tentang hubungan suhu dan tekanan jenuh udara. Pembacaan alat ini yaitu berdasarkan suhu yang ditunjukkan oleh bola basah dan bola kering, maka dapat diketahui selisih suhu antara bola kering terhadap bola basah. Nilai selisih ini kemudian
menghasilkan prosentase kelembaban nisbi dengan bantuan tabel kelembaban atau mistar geser Relatif Humidity (RH). Jika semua syarat penggunaan terpenuhi, maka psikrometer mempunyai ketelitian yang tinggi sehingga alat ini lebih sering digunakan dibandingkan dengan higrometer maupun higrograf. Alat ini ditempatkan dalam sangkar meteorologi dalam kedudukan tegak. Salah satu bola termometernya terbuka dan disebut termometer bola kering dan yang lainnya bola termometer dibungkus dengan kain kasa. Ujung dari kain kain kasa ini dimasukkan ke dalam bejana yang diisi dengan air suling (aquadest). Higrometer sebuah alat pengukur kelembaban dalam ruangan yang sensornya menggunakan rambut yang peka terhadap lengas. Rambut akan memanjang bila sel – selnya terisi dengan air, dan sebaliknya apabila jumlah uap air berkurang maka rambut akan menyusut. Memanjang dan memendeknya rambut dapat dilihat pada panel skala yang telah dikalibrasi dalam satuan persen. Dengan menggunakan alat higrometer dapat diketahui secara langsung kelembaban udara pada waktu itu. Alat pengukur kecepatan angin disebut Anemometer yang terdiri dari 3 atau 4 cup/ mangkok yang dipasang kuat pada akhir sebuah lengan dengan kincir vertikal. Jumlah dari rotasi per unit waktu mengelilingi kincir adalah kecepatan angin yang terukur. Jika kecepatan angin < 0,5 m/s , anemometer tidak dapat merespon. Pengukuran kecepatan angin tersebt dapat dikatakan akurat bila kecepatan angin > 2 m/s. Tinggi pemasangan adalah 10 m dengan alat yang bernama Wind Break atau Wind speed tapi juga dapat disesuaikan dengan kebutuhan pemakai dan ditempatkan pada tempat yang terbuka yang tidak terhalang gedung. Solarimeter dan bimetal actinograf digunakan untuk mengukur penyinaran matahari . Kedua peralatan tersebut pada stasiun agroklimat yang diamati ada keduanya. Alat pengukur lama penyinaran adalah solarimeter. Sedang pengukur intensitas penyinaran adalah bimetal actinograf. Sedangkan di
laboratorium hanya terdapat sebuah actinograf yaitu Actinograf dwi logam/bimetal Actinograf. Prinsip kerja alat ini adalah perbedaan muai antara lempeng logam hitam dan lempeng logam putih. Pada actinograf cara pengukuran dilakukan dengan mengukur luasan yang tercatat di dalam kertas grafik dengan bantuan planimeter, yang kemudian dikonversi ke dalam satuan intensitas matahari dengan mengalikan terhadap konstanta actinograf. Actinograph bimetal alat ini untuk mendapatkan ukuran radiasi penyinaran total dengan mencatat perbedaan temperatur antara jalur bimetalik berselubung hitam yang menyerap radiasi sinar matahari dan dua lajur bimetalik yang sama dicat putih yang memantulkan radiasi sinar matahari. Perbedaan temperatur adalah fungsi radiasi matahari total yang diterima dan alat ini hanya baik untuk mendapatkan total harian. Memasang bimetal actinograf dengan cara diletakkan di atas tonggak yang terbuat dari beton yang kokoh atau kayu dan diletakkan pada tempat terbuka. Dipasang setinggi 150 cm dari permukaan tanah dan menghadap arah timur–barat. Pembacaan dilakukan pada kertas pias aktinograf, dimana garis–garis vertikal menunjukkan skala pembagian waktu, dan skala garis horizontal menunjukkan garis intensitas radiasi surya. Alat ini mencatat perbedaan temperatur antara jalur bimetalik berselubung hitam yang menyerap radiasi matahari dan 2 lajur bimetalik yang dicat putih yang memantulkan radiasi matahari.
Bab V Penutup 5.1 Kesimpulan 1. Cup anemometer digunakan untuk mengukur kecepatan angin. 2. Termometer maximum dan minimum digunakan untuk emngukur suhu 3. Psikrometer ,Higrometer, dan Termohigrograf digunakan untuk mengukur kelembaban udara . 4. Untuk mengukur penguapan digunakan pan evaporimeter. 5. Alat pengukur penyinaran matahari antara lain Solarimeter typr Campbell Stokes (untuk mengukur lama penyinaran matahari) dan Bimetal Actinograf (untuk mengukur energi matahari). 6. Alat pengukur curah hujan adalah ombrometer yang punya tiga jenis yaitu ombrometer otomatis, ombrometer manual, dan ombrometer otomatis tipr jungkit. 7. Sebuah stasiun agroklimat membutuhkan letak yang cukup luas, terbuka dengan taman alat di tengahnya.
8. Penempatan alat pada stasiun klimatologi disesuaikan dengan karakteristik dari masing-masing alat agar tidak memberikan pengaruh saat melakukan pengukuran atau pengambilan data. 9. Stasiun Agroklimat merupakan suatu lahan dengan ukuran tertentu yang fungsinya sebagai tempat mengadakan pengamatan secara terus menerus mengenai keadaan fisik dan lingkungan dan pengamatan tentang keadaan biologi dari tanaman dan objek pertanian lainnya
10. hal-hal yang harus diperhatikan dalam penamatan dan pengambilan data meteorologi antara lain cara pengamatan, waktu pengamatan, dan tata letak penempatan alat dalam stasiun sehingga dapat mewakili kondisi fisik lingkungan.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2008, Petunjuk Praktikum Agroklimatologi, Laboratorium Teknik Sumberdaya Alam Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, UGM,Yogyakarta.
Prawirowardoyo, Susilo. 1996. Meteorologi. Penerbit ITB: Bandung Sudira, Putu, 1999, Handout Klimatologi, Universitas Gadjah Mada : Yogyakarta. Sudyastuti, Tri, 1999. Handout Klimatologi. FTP UGM. Tjasyono, Bayong, 2004, Klimatologi umum, Institut Teknologi Bandung, Bandung.
LAPORAN PRAKTIKUM AGROKLIMATOLOGI ACARA I PENGENALAN PERALATAN METEORLOGI PERTANIAN DI STASIUN AGROKLIMATOLOGI
Disusun Oleh : Nama
: Irawan Pranoto
NIM
: 07/254476/TP/08877
Golongan
: Senin
Co.Asisten
: Hurfan Septiadi Ria Puspita Sari
LABORATORIUM TEKNIK SUMBER DAYA ALAM PERTANIAN JURUSAN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS GADJAH MADA
2008