'The power of kepepet'

MUDA-MUDAHAN BERMANFAAT,,,BERBAGI ILMU LEBIH BAIK..Hh

LAPORAN STUDI LAPANG

METEOROLOGI DAN KLIMATOLOGI

Stasiun Klimatologi Klas I Panakukang – Maros
Balai Besar Wilayah IV Makassar

Stasiun Meteorologi Maritim Klas II Paotere Makassar
Balai Besar Wilayah IV Makassar

NAMA : ERWIN

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GEOGRAFI

JURUSAN GEOGRAFI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

2014

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum War. Wab.

Puji syukur kita panjatkan ke hadirat allah swt, yang telah melimpahkan rahmatnya kepada kita semua sehingga penyusun dapat menyelesaikan laporan hasil studi lapangan Meteorologi dan Klimatologi sebagai salah satu persyaratan kelulusan mata kuliah tersebut.

Sejak persiapan dan proses studi lapang hingga penulisan laporan ini penulis mendapat hambatan dan tantangan, namun berkat bantuan dari berbagai pihak sehingga laporan ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menghanturkan banyak ucapan terima kasih kepada Bapak Prof. Dr. Ramli Umar, M.Si selaku dosen mata kuliah Meteorologi dan Klimatologi, serta asisten mata kuliah dan di lapangan dalam hal ini para pegawai di instansi BMKG yang telah banyak memberikan bantuan kepada penulis selama praktek lapang ini.

Penyusun menyadari bahwa laporan ini jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kami mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan penulisan di masa mendatang. Mudah-mudahan laporan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca, terkhusus bagi segenap mahasiswa jurusan Geografi.

Makassar, April 2014

Penyusun

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.................................................................................................... i

DAFTAR ISI................................................................................................................... ii

BAB I PENDAHULUAN..............................................................................................

A. Latar Belakang...............................................................................................

B. Tujuan............................................................................................................

C. Lokasi Praktek...............................................................................................

D. Waktu Pelaksanaan........................................................................................

E. Alat dan Bahan..............................................................................................

BAB II KAJIAN TEORI................................................................................................

A. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim........................................................................

B. Radiasi Sinar Matahari...................................................................................

C. Suhu Udara dan Suhu Tanah.........................................................................

D. Kelembaban Udara........................................................................................

E. Tekanan Udara...............................................................................................

F. Awan.............................................................................................................

G. Curah Hujan...................................................................................................

H. Angin.............................................................................................................

BAB III PEMBAHASAN..............................................................................................

A. Alat Pengukur Curah Hujan..........................................................................

B. Alat Pengukur Suhu Udara............................................................................

C. Alat Pengukur Penguapan.............................................................................

D. Alat Pengukur Lamanya Penyinaran dan Intensitas Matahari.......................

E. Alat Pengukur Temperatur dan Suhu Tanah..................................................

F. Alat Pengukur Kecepatan Angin...................................................................

BAB IV SISTEM INFORMASI KLIMTOLOGI.........................................................

BAB V PENUTUP.........................................................................................................

A. Kesimpulan....................................................................................................

B. Saran..............................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................................

LAMPIRAN GAMBAR.................................................................................................

Penakar Hujan Observation.................................................................................

Penakar Hujan Otomatis (Hellman).....................................................................

Alat Pengukur Intensitas Cahaya Gun Bellani....................................................

Campbell Stokes..................................................................................................

Anemometer Wind Vane dan Force Indikator....................................................

Anemometer Cup Center.....................................................................................

Anemometer Otomatis ........................................................................................

Termometer pada Tanah Berumput dan Tanah Gundul......................................

Sangkar Meteorologi............................................................................................

Bagian Dalam Sangkar Meteorologi (Termometer Bola Basah dan Kering).......

Oven Van Evaporation........................................................................................

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Dasar pelaksanaan praktikum ini adalah kurikulum 2002 semester genap dengan jumlah jam praktek 8 jam (1 hari) dengan pokok bahasan yanga akan ditetapkan antara lain: curah hujan, tekanan udara, kelembaban udara, temperatu udara, radiasi matahari, penguapan, arah dan kecepatan angin. Praktek ini mensinergikan antara teori yang diterima mahasiswa di kelas dengan kondisi yang nyata di lapangan sehingga mahasiswa tidak hanya memahami ilmunya saja, tetapi dapat mempraktekan dan melihat konsep-konsep meteorologi dan klimatologi secara langsung.

B. Tujuan

Tujuan Instruksional Umum

Pelaksanaan studi lapang ini dimaksudkan agar mahasiswa dapat memahami unsur-unsur pembentuk cuaca dan iklim, dan dapat mengetahui cara kerja alat-alat Meteorologi dan Klimatologi serta dapat mengumpul, dan mengelola datanya.

Tujuan Instruksional Khusus

Pelaksanaan studi lapang ini, diharapkan mahasiswa mampu memahami cara kerja dan kegunaan alat-alat di bawah ini:

a. Pengukur curah hujan

b. Pengukur tekanan udara

c. Pengukur kelembaban udara

d. Pengukur temperatur udara

e. Pengukur radiasi matahari

f. Pengukur penguapan

g. Alat ukur intensitas penyinaran.

Mengumpul dan mengelola data cuaca.

C. Lokasi Studi Lapang

Lokasi studi lapang mata kuliah ini adalah:

1. Stasiun Klimatologi Klas I Panakukang – Maros
Balai Besar Wilayah IV Makassar, Jl. Ratulangi 75A Maros, Sulawesi Selatan.

2. Stasiun Meteorologi Maritim Klas II Paotere Makassar
Balai Besar Wilayah IV Makassar, Jl. Sabutung I No. 30 Paotere – Makassar.

D. Waktu Pelaksanaan

Studi lapang mata kuliah meteorologi dan klimatologi ini dilaksanakan pada hari sabtu tanggal 15 Maret 2014.

E. Alat dan Bahan

Alat

Disediakan oleh Instansi

Bahan

a. Kertas Pencatat

b. Alat Tulis

c. Kamera

BAB II

KAJIAN TEORI

Klimatologi merupakan ilmu yang membahas dan menerangkan tentang iklim, sedang meteorologi atau ilmu cuaca menekankan pada proses fisika yang terjadi di atmosfer, misalnya hujan, angin, dan suhu.

Cuaca dan iklim merupakan gejala alam yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Seiring dengan perkembangan kegiatan manusia yang makin majemuk, data cuaca dan iklim makin dirasakan sngat penting. Badan atau lembaga yang secara resmi bertugas melakukan peramalan cuaca adalah Badan Meteorologi dan Geofisika.

Cuaca adalah keadaan atau kelakuan atmosfer pada waktu tertentu yang sifatnya berubah-ubah dari waktu ke waktu. Sifat-sifat cuaca, yaitu:

1. Mudah berubah

2. Berlaku untuk waktu yang terbatas

3. Meliputi daerah yang sempit

4. Merupakan hasil pencatatan yang baru

Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada daerah yang relatif luas dan dihitung untuk beberapa puluh tahun, minimal 30 tahun. Sifat-sifat iklim antara lain sebagai berikut:

1. Tetap

2. Berlaku untuk waktu yang lama

3. Meliputi daerah yang luas

4. Merupakan hasil rata-rata keadaan cuaca dan bukan hasil pencatatan yang baru.

Secara alamiah panas matahari yang masuk ke bumi, sebagian akan diserap oleh permukaan bumi, sementara sebagian lagi akan dipantulkan kembali ke luar angkasa. Adanya lapisan gas disebut gas rumah kaca yang berada di atmosfer menyebabkan terhambatnya panas matahari yang hendak dipantulkan ke luar angkasa menembus atmosfer. Peristiwa terperangkapnya panas matahari di permukaan bumi ini dikenal dengan istilah efek rumah kaca.

Hal ini berakibat pada meningkatnya jumlah gas rumah kaca yang berada di atmosfer yang kemudian menyebabkan meningkatnya panas matahari yang terperangkap di atmosfer. Peristiwa ini pada akhirnya menyebabkan meningkatnya suhu di permukaan bumi, yang umum disebut pemanasan global.

Pemanasan global kemudian pada prosesnya menyebabkan terjadinya perubahan seperti meningkatnya suhu air laut, yang menyebabkan meningkatnya penguapan di udara, serta berubahnya pola curah hujan dan tekanan udara. Perubahan-perubahan ini pada akhirnya menyebabkan terjadinya perubahan iklim.

Berdasarkan penelitian para ahli, perubahan iklim diketahui akan menimbulkan dampak-dampak yang merugikan bagi kehidupan umat manusia. Kekeringan, gagal panen, krisis pangan dan air bersih, hujan badai, banjir dan tanah longsor, serta wabah penyakit tropis merupakan beberapa dampak akibat perubahan iklim. Oleh karena itu, demi kelangsungan hidup manusia kita harus segera berupaya mengurangi kegiatan yang mengeluarkan emisi gas rumah kaca guna menghambat laju terjadinya perubahan iklim.

Gambar 2.1 Temperatur rata-rata global 1850 sampai 2006 relatif terhadap 1961–1990

Prakiraan peningkatan temperature terhadap beberapa skenario kestabilan (pita berwarna) berdasarkan Laporan Pandangan IPCC ke Empat. Garis hitam menunjukkan prakiraan terbaik; garis merah dan biru menunjukkan batas-batas kemungkinan yang dapat terjadi.

Gambar 2.2 Model iklim

Meningkatnya bukti ilmiah akan adanya pengaruh aktivitas manusia terhadap sistem iklim serta meningkatnya kesadaran masyarakat akan isu lingkungan global, menyebabkan isu perubahan iklim menjadi perhatian dalam agenda politik internasional pada tahun 1980-an. Adanya kebutuhan dari para pembuat kebijakan akan informasi ilmiah Terkini guna merespon masalah perubahan iklim, maka pada tahun 1988, World Meteorological Organization (WMO) dan United Nations Environment Programme (UNEP) mendirikan Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), sebuah lembaga yang terdiri dari para ilmuwan seluruh dunia yang bertugas meneliti fenomena perubahan iklim serta kemungkinan solusi yang harus dilakukan. Pada tahun 1990, IPCC menghasilkan laporan pertamanya, First Assesment Report, yang menegaskan bahwa perubahan iklim merupakan sebuah ancaman serius bagi seluruh dunia dan untuk itu diperlukan adanya kesepakatan global untuk mengatasi ancaman tersebut.

Untuk merespon seruan IPCC, pada Desember 1990, Majelis Umum PBB membentuk sebuah komite, Intergovernmental Negotiating Committee (INC), untuk melakukan negosiasi perubahan iklim hingga pada pembuatan Kerangka Kerja Konvensi Perubahan Iklim (Framework Convention on Climate Change/ FCCC).

Setelah INC melakukan beberapa kali pertemuan, sejak Februari 1991 - Mei 1992, mengenai kerangka kerja konvensi tersebut, akhirnya pada tanggal 9 Mei 1992 INC mengadopsi sebuah konvensi yang dikenal dengan Konvensi PBB untuk Perubahan Iklim (United Nations Framework Convention on Climate Change/ UNFCCC). Konvensi tersebut kemudian terbuka untuk ditandatangani pada KTT Bumi di Rio de Janeiro, Juni 1992.

Konvensi Perubahan Iklim dinyatakan telah berkekuatan hukum sejak 21 Maret 1994, setelah diratifikasi oleh 50 negara. Saat ini konvensi tersebut telah diratifikasi oleh lebih dari 180 negara.

Pengendali atau control iklim/ cuaca meliputi : kedudukan matahari, lintang geografis, distribusi daratan dan air, tekanan tinggi, tekanan rendah, angin massa udara, barisan pegunungan, arus laut dan badai. Berdasarkan faktor-faktor pembentuk iklim seperti udara, hujan dapat pula dikemukakan bahwa iklim terjadi karena :

· Rotasi dan revolusi bumi

· Perbedaan lintang geografis dan lingkungan fisik

A. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim

Unsur-unsur cuaca yaitu:

1. Radiasi matahari

2. Suhu udara

3. Kelembaban udara dan tanah

4. Tekanan udara

5. Arah dan kecepatan angin

6. Awan

Iklim merupakan kebiasaan alam yang digerakkan oleh gabungan beberapa unsure, yaitu pancaran radiasi matahari, temperatur, kelembapan, awan, presifikasi, evaporasi, tekanan udara, dan angin.

Unsur-unsur itu berbeda tempat yang satu dengan yang lainnya. Perbedaan itu disebabkan karena adanya faktor iklim atau disebut juga pengendali iklim, yaitu:

1. Letak Lintang (Latitude)

2. Ketinggian tempat (Altitude)

3. Posisi tempat terhadap lautan

4. Aliran massa udara

5. Halangan oleh pegunungan

6. Arus laut

B. Radiasi matahari

Matahari adalah sumber energi pada peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab utama dari perubahan dan pergerakan dalam atmosfer sehingga dapat dianggap sebagai pengendali iklim dan cuaca yang besar. Matahari merupakan suatu benda yang mempunyai suhu permukaan ± 6.000⁰K, sedangkan suhu permukaan bumi ± 3000⁰K.

Gambar 2.3 Variasi Matahari Selama 30 Tahun Terakhir

Semua panas yang berasal dari penyinaran matahari, diterima oleh permukaan bumi, ada yang dipantulkan kembali dan ada yang diserap oleh udara dan awan.Oleh sebab itu, banyak sedikitnya sinar yang diterima oleh bumi tergantung hal-hal sebagai berikut:

1. Lamanya penyinaran, makin lama penyinaran makin tinggi temperaturnya.

2. Sudut datangnya sinar matahari, makin miring sinar matahari (pagi dan sore) semakin kurang panasnya. Tempat yang dipanasi sinar matahari yang datangnya miring lebih luas dari pada yang tegak (siang)

3. Tinggi rendahnya tempat, makin tinggi tempat temperaturnya semakin kecil.

4. Keadaan udara, apabila udara banyak mengandung awan (uap) dan gas arang, maka panasnya akan berkurang.

5. Angin dan arus laut, adanya angin dan arus laut yang datang dari daerah dingin, akan mendinginkan daerah yang dilalui.

6. Keadaan tanah, tanah yang licin dan putih banyak memantulkan panas. Tanah yang kasar dan hitam banyak menyerap panas.

7. Sifat permukaan, daratan lebih cepat menerima panas daripada lautan.

Panas matahari yang merambat masuk ke bumi melintasiatmosfer akan diserap oleh permukaan bumi. Kemudiansebagian panas matahari tersebut akan dipantulkankembali oleh permukaan bumi ke angkasa melaluiatmosfer.

Sebagian panas matahari yang dipantulkan tersebut akandiserap oleh gas rumah kaca yang berada di atmosfermenyelimuti bumi.Panas matahari tersebut terperangkapdi permukaan bumi, tidak bisa melintasi atmosfer.Peristiwa ini menyebabkan suhu di bumi menjadi lebihhangat.Semakin banyak jumlah gas rumah kaca yang berada di atmosfer, maka semakin banyak pula panas matahari yang terperangkap di permukaan bumi, sehingga suhu bumi pun menjadi semakin panas.

Udara itu bersifat diatermen, artinya dapat melewatkan panas matahari. Sifat diatermen terdapat pada udara murni. Udara dapat menjadi panas karena proses konveksi, adveksi, turbelensi, dan konduksi.

1. Konveksi

Pemanasan secara vertikal. Penyebaran panas ini terjadi akibat adanya gerakan udara sevara vertikal sehingga udara diatas yang belum panas akan menjadi panas karena pengaruh udara di bawahnya yang sudah panas.

2. Adveksi

Adveksi adalah penyebaran panas secara horisontal. Penyebaran panas initerjadi sebagai akibat gerakan udara panas secara horisontal dan menyebabkan udara di sekitarnya juga menjadi panas.

3. Turbulensi

Turbulensi adalah penyebaran tanah secara berputar-putar. Penyebaran tanah akan menyebabkan udara yang sudah panas bercampur dengan udara yang belum panas.

4. Konduksi

Konduksi adalah pemanasan secara kontak atau bersinggungan. Pemanasan ini terjadi karena molekul-molekul udara yang dekat dengan permukaan bumi akan menjadi panas setelah bersinggungan dengan bumi yang memiliki panas terdalam. Molekul-molekul udara yang sudah panas bersinggungan dengan molekul-molekul udara yang sudah panas sehingga menjadi sama-sama panas.

Dari matahari dipancarkan atau diradiasikan sinar yang pada umumnya mempunyai gelombang pendek, sedangkan dari bumi dapancarkan sinar dengan gelombang yang panjang. Radiasi matahari merupakan sumber utama energi untuk proses-proses fisika di atmosfer. Proses fisika di atmosfer menentukan cuaca dan iklim pada suatu tempat. Radiasi matahari atau radiasi surya merupakan gelombang elektromagnetik yang dibangkitkan oleh proses fusi nuklir yang mengubah hidrogen menjadi helium. Bagian radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi disebut insolasi. Penerimaan radiasi surya di muka bumi bervariasi menurut tempat dan waktu. Tetapan radiasi matahari didefinisikan sebagai berikut.

Jumlah fluks (aliran) radiasi matahari yang diterima atmosfer yang tegak lurus pada suatu bidang seluas 1 cm²dalam satu menit.

Tetapan ini ditentukan oleh Johnson sebesar 2 ly min^-1. energi yang diterima pada permukaan bumi umumnya lebih kecil dari tetapan di atas, yaitu besarnya 1,94 ly min^-1. hukum radiasi ini dibuat atas dasar suatu sifat dari benda hitam (black body), yaitu bersifat mengabsorbsi semua radiasi elektromagnetik pada bagian spektrum tertentu. Tentang jarak matahari, akibat orbit bumi mengelilingi matahari yang eksentri maka setiap perubahan jarak dari bumi ke matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari.

Intensitas radius matahari (IRM) merupakan absorbsi energi matahari dalam satuan per cm²/menit. IRM ini merupakan fungsi dari sudut sinar matahari yang mencapai bagian yang lengkung dari permukaan bumi, artinya sinar dahsyat yang miring kurang memberikan energi karena sinar itu harus menempuh lapisan atmosfer yang lebih tebal bila dibandingkan dengan sinar yang datangnya tegak lurus.

IRM yang besar mempunyai pengaruh yang besar pula pada proses fotosintesis. Selain itu juga mempengaruhi bentuk bentuk kehidupan. Misalnya, daun yang hidup di bawah pelindung akan berbentuk tipis dan lebar karena memperoleh sinar matahari lebih banyak. Lamanya penyinaran matahari tergantung pada posisi bumi mengelilingi matahari. Matahari seakan-akan bergerak dari 23

⁰lintang utara dan 23

⁰lintang selatan. Dengan adanya perubahan letak kedudukan matahari, di belahan bumi sebelah selatan akan menerima hari siang lebih panjang. Di utara, terutama di kutub, akan menerima hari malam yang panjang selama enam bulan. Perjalanan sinar matahari mencapai bumi akan melewati atmosfer di mana selama perjalanannya itu akan mengalami beberapa hambatan sehingga energi yang diterima, juga akan mengalami pengurangan. Pengurangan ini terutama disebabkan oleh:

1. Absorpsi, yaitu penyerapan energi sinar matahari yang dilakukan oleh uap air, O_2,O_3,dan CO_2.

2. Refleksi, yaitu pemantulan energi sinar matahari oleh partikel yang berdiameter lebih besar dari gelombang cahaya, misalnya awan.

3. Scattering, yaitu penghamburan/ penyebaran cahaya oleh partikel yang berdiameter kurang dari gelombang cahaya, misalnya uap dan aerosol.

Alat yang digunakan untuk mengukur durasi penyinaran matahari ke permukaan bumi dinamakan Campbel Stokes.

C. Suhu Udara dan Suhu Tanah

Matahari merupakan salah satu sumber panas di permukaan bumi. Letak Indonesia yang secara astronomis berada pada 94⁰45”BT-141⁰05”BT dan 6⁰08”LU-11⁰15”LS serta dilalui oleh garis khatulistiwa mempunyai pengaruh yang besar terhadap keadaan suhu udara rata-rata setiap dari sepanjang tahun. Karena posisi Indonesia terletak pada daerah lintang rendah maka Indonesia mempunyai suhu rata-rata tahunan yang tinggi yaitu ± 26⁰C. Meskipun suhu rata-rata tahunannya tinggi, namun amplitudo suhu tahunannya kecil, yaitu sekitar 1⁰C. Hal itu dikarenakan oleh pemanasan matahari yang tinggi sepanjang tahun. Tingginya suhu rata-rata tahunan Indonesia dapat diamati pada beberapa kota besar antara lain Medan (25,3⁰C), Jakarta (25,9⁰C), Ambon (25,9⁰C), Kupang (26,2⁰C), Monokwari (26,0⁰C), Padang (26,2⁰C), dan Pontianak (26,2⁰C).

Gambar 2.5 Variasi penyinaran cahaya dipermukaan bumi

Perbedaan suhu udara dipengaruhi oleh ketinggian suatu daerah dari permukaan laut.Makin tinggi suatu tempat makin rendah suhunya.Akibatnya jenis tanaman yang dapat tumbuh dengan baik juga berbeda-beda.Suhu di Indonesia tidak banyak mengalami perubahan karena musim sebagaimana yang terjadi di luar daerah tropis.Oleh karena wilayah Indonesia merupakan kepulauan maka luas wilayah perairan sangat besar pengaruhnya terhadap pengendalian suhu.Hal ini yang menyebabkan tidak terdapatnya perbedaan yang besar antara suhu maksimum dan suhu minimum tahunan.

Suhu tanah juga akan dipengaruji oleh jumlah serapan radiasi matahari oleh permukaan bumi. Pada sian hari permukaan tanah akan lebih tinggi dibandingkan suhu pada lapisan tanha yang lebih dalam. Hal ini juga disebabkan karna permukaan tanah yang akan menyerap radiasi matahari secara langsung pada siang hari tersebut, baru kemudian panas dirambatkan ke lapisan tanah yang lebih dalam secara konduksi. Sebaliknya, pada malam hari, panas akan merambat dari lapisan tanah yang lebih dalam menuju ke permukaan.

Karena pola tingkah laku permabatan panas tersebut, maka fluktuasi suhu udara akan tinggi pada permukaan dan akan semakin kecil dengan bertambahnya kedalaman. Suhu tanah maksimum pada permukaan tanah akan tercapai pada saat intensitas radiasi matahari mencapai beberapa waktu kemudian. Semakin lama untuk lapisan tanah yang lebih dalam. Hal ini disebabkan karena dibutuhkan waktu untuk perpindahan panas dari permukaan ke lapisan-lapisan tanah tersebut.

Terjadinya perubahan suhu di Indonesia disebabkan oleh faktor berikut:

1. Ketinggian tempat yang berbeda-beda, setiap naik 100 m diatas permukaan laut, maka suhunya turun ± 0,5⁰.

2. Adanya perbadaan siang dan malam.suhu maksimum terjadi pada siang hari antara pukul 13.00-14.00 dan suhu minimum terjadi menjelang pagi sekitar pukul 04.30.

Perpindahan panas sensibel dari suatu sumber panas (misalnya permukaan) ke udara dapat dihitung berdasarkan rumus berikut.

H = ρC_p [Ts-Ta]/r_H

Dimana:

ρC_p = kapasitas panas volumeritrik udara (1200 J.m^-3.⁰K^-2)

Ts = suhu sumber (⁰K)

Ta = suhu udara (⁰K)

R_H= tahanan untuk perpindahan panas

Perambatan panas pada media padat mengikuti gradasi suhu. Laju perambatan panas pada tanah akan mengikuti Hukum Fourier.

G = -k[dT/dZ]

Dimana:

G = kerapatan aliran panas

k = daya hantar panas tanah

dT = perbedaan suhu antara asal dan tujuan

dZ = jarak antara asal dan tujuan atau ketebalan lapisan tanah yang dilalui.

Sebagian panas yang diterima oleh tanah tidak akan diteruskan, tetapi akan ditampung atau ditahan oleh tanah tersebut. Kemampuan tanah untuk menampung atau menahan panas yang diterimanya dapat dihitung dengan rumus berikut.

Q = -ρ_s.C_s.dZ[dT/dt]

Dimana:

Q = daya tampung panas tanah

Ρ_s = kerapatan tanah

C_s = panas spesifik tanah

dt = waktu, sedangkan dZ dan dT sama dengan rumus sebelumnya.

Suhu udara diukur dengan menggunakan termometer, sedangkan kertas yang digunakan untuk mencatat hasil pengukurandisebut termogram. Suhu udara diukur dengan menggunakan skala derajat Celcius (Centigrade) dan skala Fahrenheit. Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama suhunya disebut isoterm. Termometer yang biasa digunakan untuk mengukur suhu udara banyak jenisnya, antara lain termometer air raksa, termometer maksimum, termometer minimum, termometer minimum maksimum model six belani, dan termometer tanah. Untuk setiap termometer mempunyai cara kerja yang berbeda-beda tetapi pada dasarnya sama, yaitu mengukur suhu udara.

Termometer yang paling umum digunakan adalah termometer maksimum minimum. Termometer ini terdiri dari dua bagian, yaitu termometer minimum yang mengukur suhu minimum dan termometer maksimum yang mengukur suhu maksimum. Termometer ini dapat pula digunakan dengan bentuk U yang disebut termometer six. Termometer six berisi cairan alkohol dan air raksa. Kedua cairan akan memuai bila suhu naik. Pemuaian alkohol akan mendorong air raksa pada tabung termometer bagian kiri turun dan naik pada tabung termometer bagian kanan. Indeks bagian kanan terdorong hingga mencapai suhu tertinggi. Suhu maksimum dibaca dari bagian dasar indeks yang lebih dekat dengan air raksa pada tabung bagian kanan.

Fluktuasi suhu musiman untuk masing-masing lokasi di wilayah Indonesia sangat kecil. Hal ini disebabkan karena indonesia terletak di daerah tropis. Oleh sebab itu, Indonesia disebut memiliki iklim isothermal.Variasi suhu di Indonesia lebih dipengaruhi oleh ketinggian tempat (altitude). Suhu maksimum di Indonesia menurun sebesar 0,6 ⁰C untuk setiap kenaikan elevasi setinggi 100 meter, sedangkan suhu minimum menurun 0,5 ⁰C per kenaikan elevasi 100 meter.

Berdasarkan data yang dikumpulkan di 60 lokasi, Oldeman (1977) menemukan hubungan antara suhu dengan ketinggian tempat sebagai berikut:

T _mak = 31,3 – 0,006 x

T _min = 22,8 – 0,005 x

Di mana:

T _mak = suhu maksimum (⁰C)

T _min = suhu minimum (⁰C)

x = ketinggian tempat (m)

Suhu maksimum tertinggi umumnya tercapai pada sekitar bulan oktober (pada akhir musim kemarau) dan suhu minimum terendah tercapai pada sekitar bulan Juli dan Agustus. Suhu maksimum rata-rata di Indonesia umumnya tidak melebihi 32⁰C. Hal ini terjadi karena wilayah indonesia sebagian besar merupakan wilayah lautan. Permukaan air yang luas akan berperan penting dalam memperkecil fluktuasi suhu, karena sebagian besar merupakan energi radiasi matahari terpakai untuk penguapan air (evavorasi), berbeda dengan pada lokasi yang terletak di tengah benua yang luas, misalnya bagian interior Benua Australia, Gurun Gobi yang terletak di tengah daratan Cina, Gurun Sahara di bagian tengah Afrika Utara, atau Gurun di negara bagian Arizona di Amerika Utara.

Suhu minimum rata-rata pada ketinggian 1000 meter dari permukaan laut terendah masih di atas 15⁰C, masih jauh di atas titik beku air. Suhu minimum lebih rendah pada ketinggian > 1000 meter relatif kecil dibandingkan dengan total luas wilayah Indonesia secara keseluruhan.

Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:

Temperatur permukaan laut = 27^oC. Kota X tingginya 1500 m (di Indonesia).
Tanya: Berapa temperatur rata rata kota X?

Gambar 2.6 Termometer Maksimum dan Minimum

Apabila suhu turun, kedua cairan mengerut. Uap air yang ada di ujung yang berbentuk kerucut akan mengembun dan memaksa cairan air raksa turun pada tabung bagian kanan dan naik pada tabung bagian kiri. Indeks pada bagian kiri akan terdorong ke atas. Suhu minimum dibaca dari dasar indeks yang lebih dekat dengan air raksa pada tabung bagian kiri.

Indonesia terletak di daerah khatulistiwa sehingga sehingga memperoleh sinar matahari yang maksimal dan merata sepanjang tahun. Rata-rata suhu udara di Indonesia setiap tahunnya adalah 27⁰C, untuk daratan rata-rata 28⁰C dan lautan sebesar 26,3⁰C. Semua ini diukur di atas permukaan air laut. Untuk setiap kenaikan 100 meter pada suhu normal akan mengalami penurunan sebesar 0,65⁰C, tetapi untuk udara kering suhu udara turun 1⁰C.

Penentuan suhu rata-rata tahunan menggunakan data suhu udara harian. Pengukuran suhu udara dilakukan setiap hari selama 24 jam pada tiap jamnya. Hasil pengukuran ini dilakukan digunakan untuk menentukan suhu rata-rata harian. Suhu rata-rata harian digunakan untuk menentukan suhu rata-rata bulanan dan suhu rata-rata bulanan digunakan untuk menentukan suhu rata-rata tahunan.

D. Kelembapan Udara

Udara yang kita hirup setiap hari mengandung unsur air yang berupa uap air. Udara yang mengandung uap air sebanyak kemampuannya disebut udara jenuh. Tingkat kebasahan udara dalam meteorologi disebut dengan istilah kelembapan atau kelengasan udara.

Gambar 2.7 Titik Jenuh Air di Udara dan Laut

Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawal Lembap (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F).

Kelembaban udara adalah keadaan rata-rata udara pada waktu dan posisi tertentu. Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak atau kelembaban nisbi.Pengembunan akan terjadi bila kelembaban nisbi mencapai 100%, dimana ada dua faktor terciptanya kondisi tersebut yaitu posisi dan tempat.

Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F). Kelembaban adalah jumlah uap air dalam udara. Kelembaban udara penting, karena mempengaruhi kecepatan kehilangan panas dari ternak. Kelembaban dapat menjadi kontrol dari evaporasi kehilangan panas melalui kulit dan saluran pernafasan (Chantalakhana dan Skunmun, 2002).

Kelembaban biasanya diekspresikan sebagai kelembaban relatif (Relative Humidity = RH) dalam persentase yaitu ratio dari mol persen fraksi uap air dalam volume udara terhadap mol persen fraksi kejenuhan udara pada temperatur dan tekanan yang sama (Yousef, 1984). Pada saat kelembaban tinggi, evaporasi terjadi secara lambat, kehilangan panas terbatas dan dengan demikian mempengaruhi keseimbangan termal ternak (Chantalakhana dan Skunmun, 2002).

Kelembapan udara dapat di bedakan menjadi dua, yaitu kelembapan mutlak (absolut) dan kelembapan relatif (nisbi).

1. Kelembapan mutlak atau absolut, adalah jumlah uap air yang terdapat dalam udara. Misalnya, dinyatakan dalam jumlah gram uap air tiap-tiap 1 cm². udara di suatu ruangan memiliki suhu udara 21⁰C, dan tiap 1 cm² udara pada ruangan tersebut mengandung uap air sebesar 14,4 gram.

2. Kelembapan relatif atau nisbi adalah perbandingan jumlah uap air yang ada dalam udara dengan jumlah maksimum uap air yang dapat ditampung oleh udara pada suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen.

Kelembapan relatif yang telah mencapai 100% menunjukkan bahwa udara dalam keadaan jenuh. Apabila udara telah melampaui keadaan jenuh, maka akan terjadi pengembunan atau pemadatan uap air. Bila pendinginan terus berlangsung, akan terjadi kondensasi, yaitu uap air menjadi titik-titik air. Bil;a pendinginan telah mencapai titik beku akan terjadi sublimasi, yaitu terbentuknya kristal-kristal es.

Gambar 2.8 Grafik fluktuasi kelembaban nisbi rata-rata periode tanggal 21-29

September 2005 di wilayah Jawa Tengah dan Jawa Timur.

Kelembaban relatif dapat didefinisikan sebagai perbandingan dari densitas uap air (berat per unit volume) dengan saturasi densitas uap air, biasanya dinyatakan dalam persen:

Kelembaban relatif juga bisa dihitung melalui tekanan uap sesungguhnya dengan tekanan saturasi uap:

E. Tekanan Udara

Orang pertama yang mengadakan pengukuran tekanan udara adalah Torri Celli (1643) dengan menggunakan termometer raksa. Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas wilayah tertentu. Tekanan udara akan semakin rendah apabila semakin tinggi permukaan laut. Besarnya tekanan udara dinyatakan dengan milibar (mb). 1 mb=3/ 4 mm raksa atau 1.013 mb = 76 cm raksa = 1 atmosfer.

Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan dengan luas tertentu, misalnya 1 m². satuan yang digunakan adalah atmosfer (atm), milimeter kolom air raksa (mm Hg), atau milibar (mbar). Tekanan udara patokan (sering juga disebut tekanan udara normal) adalah tekanan kolom udara setinggi lapisa atmosfer bumi pada garis lintang 45⁰ dan suhu 0⁰C. Besarnya tekanan udara tersebut dinyatakan sebagai 1 atm. Tekanan sebesar 1 atm ini setara dengan tekanan yang diberikan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm. Satuan tekanan selain dengan atm atau mm Hg, juga dapat dan sering pula dinyatakan dalam satuan kg/m², lb/anci² (satuan ini umumnya digunakan di beberapa negara barat, disingkat dengan psi, berasal dari pound per square inch), bar, dan Pa (singkatan dari Pascal).

Konversi antara satuan tekanan udara tersebut adalah sebagai berikut:

1 atm = 760 mm Hg = 14,7 psi = 1.013 mbar

Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara sama disebut garis isobar. Daerah yang banyak menerima pemanasan matahari menyebabkan udara di daerah tersebut akan mengembang dan naik. Oleh karena itu, daerah tersebut bertekanan rendah. Sebaliknya, di tempat lain terdapat tekanan udara tinggi sehingga terjadilah gerakan udara dsari daerah bertekanan udara tinggi ke daerah yang bertekanan udara rendah. Gerakan udara inilah yang dinamakan angin.

Besarnya tekanan udara tergantung tiga faktor, yaitu temperatur, uap air, dan ketinggian. Daerah dengan suhu yang tinggi, umumnya memiliki tekanan udara yang lebih rendah dibandingkan daerah dengan suhu udara rendah. Udara dengan uap air besar memiliki tekanan udara yang lebih kecil dibandingkan udara yang kering. Tekanan udara jiga dipengaruhi oleh ketinggian (di atas permukaan air laut). Tekanan udara akan turun dengan bertambahanya ketinggian.

Daerah-daerah di permukaan bumi yang bertekanan udara paling tinggi dibandingkan dengan wilayah-wilayah lain disebut daerah tekanan maksimum.

Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Tekanan udara berkuarang dengan bertambahnya ketinggian tempat (elevasi atau altitude). Hubungan antara tekanan udara dengan ketinggian dapat dilihat pada Persamaan Laplace sebagai berikut:

h = k (1 + γ t) log [β₀/β_h]

dimana:

h = ketinggian tempat

k = konstanta (18.400)

γ = koefisien pemuaian udara (0,00367)

β₀ = tekanan udara pada permukaan laut

β_h = tekanan udara pada ketinggian h

Hubungan antara tekanan udara dengan ketinggian temapat ini dimanfaatkan dalam merancang alat untuk pengukuran ketinggian tempat yang disebut altimeter. Tekanan udara umumnya menurun sebesar 11 mbar untuk setiap bertambahnya ketinggian tempat 100 meter.

Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu. Oleh karena itu, dapat dipahami jika tekanan udara di kawasan tropis relatif konstan. Tekanan udara yang tidak berfluktuasi secara nyata ini menyebabkan kecepatan angin di kawasan dekat garis ekuator seperti halnya Indonesia pada umumnya menjadi relatif lemah. Daerah dengan tekanan udara yang sama dihubungkan dengan garis isobar. Di wilayah Indonesia, garis isobar secara umum akan paralel dengan garis kontur rupa bumi.

Tekanan udara berbeda antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain dan pada lokasi tertentu dapat berubah secara dinamis dari waktu ke waktu. Perbedaan atau perubahan tekanan udara ini terutama disebabkan oleh pergeseran garis edar matahari, keberadaan bentang laut, dan ketinggian tempat.

Pergeseran garis edar matahari akan mempengaruhi fluktuasi suhu musiman terutama untuk daerah garis lintang pertengahan. Suhu akan berpengaruh terhadap pemuaian dan penyusutan volume udara. Jika udara memuai maka udara menjadi lebih renggang dan akibatnya tekanan udaranya akan menurun, sebaliknya jika volume udara menyusut, maka kerapatan udara tersebut menjadi lebih tinggi dan akibatnya tekanannya akan meningkat.

Udara mempunyai massa atau tenaga yang menekan bumi. Pada ketinggian 0 meter di atas permukaan laut, udara memiliki massa 1.034 kg/cm². udara tidak hanya menekan benda ke atas malainkan juga ke segala arah. Penekanan udara trhadap permukaan ini dinamakan tekanan udara. Kepadatan udara tidak sepadat tanah atau air. Namun udara mempunyai berat dan menyebabkan timbulnya tekanan. Besar kecilnya tekanan udara dapat diukur dengan barometer. Ada dua tipe barometer, yaitu barometer air raksa dan barometer aneroid. Barometer yang biasa digunakan adalah barometer aneroid. Hasil pengukuran tekanan udara dapat pula dituangkan dalam suatu peta. Pada peta, tekanan udara digambarkan dengan garis isobar. Garis isobar adalah garis-garis yang menghubungkan tempay-tempat yang bertekanan sama.

h = k (1 + γ t) log [β₀/β_h]

dimana:

h = ketinggian tempat

k = konstanta (18.400)

γ = koefisien pemuaian udara (0,00367)

β₀ = tekanan udara pada permukaan laut

β_h = tekanan udara pada ketinggian h

F. Awan

Penguapan, pemanasan, awan berkondensasi menyebabkan hujan zenithal. Pemanasan, penguapan, awan ditiup angin ke daerah gunung yang menyebabkan terjadinya hujan orografis. Uap air merupakan sumber presipitasi (hujan dan salju). Banyaknya uap air yang terkandung diudara merupakan indikator bahwa diatmosfer akan terjadi presipitasi. Diatmjosfer, air merupakan satu-satunya komponen yang mengisi atmosfer tetapi dalam 3 bentuk yaitu cair (air), gas (Uap), dan padat (es). Perubahan dari satu bentuk menjadi bentuk yang lain disebut dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi adaklah siklus atau daur air dalam berbagai bentuk meliputi proses evaporasi, dari lautan, sungai, danau sampai keudara sebagai reservoir uap air dan prosese kondensasi kedalam bentuk awan atau pengembunan kemudian kembali lagi kedaratan dan lautan dalam bentuk presiipitasi.

Selain terdiri atas titik-titik air, awan juga ada yang terdiri atas kristel-kristal salju. Titik-titik air pada awan bukanlah air murni melainkan titik-titik air yang mengumpul pada sekeliling partikel-partikel kecil yang disebut inti kondensasi. Inti kondensasi ini terdapat di atmosfer. Inti-inti itu biasanya terdiri dari kristal-kristal garam yang berukuran antara 0,1 mikron sampai 1 mikron. Kristal garam ini berasal dari percikan air laut terutama dari deburan ombak di pantai (surf).

Awan merupakan hasil kondensasi dari uap air yang bergerak naik keatmosfer karena sifatnya memantulkan dan menyerap radiasi matahari dan awan ikut menentukan pemanasan dan pendinginan dibumi.

Udara yang naik ke atas (angkasa) akan menjadi dingin dan menyebabkan kelembapan relatif udara bertambah. Keadaan dingin menyebabkan udara tidak mampu menahah uap air. Pada ketinggian tertentu menjadi jenuh sehingga terjadi proses kondensasi atau pengembunan dimana uap air yang dikandung udara tersebut menjadi titik-titik air.

Gambar 2.9 Jenis-jenis Awan

Jenis-jenis awan antara lain:

1. Awan Cirrus

Awan cirrus berbentuk seperti bulu atau serat. Awan ini dapat kita lihat pada saat cuaca sedang baik, tetapi seringkali awan ini juga mengindikasikan adanya hujan yang akan turun dalam beberapa jam.

2. Awan Cumulus

Awan cumulus berbentuk seperti kumppulan bola-bola kapas di langit. Awan ini biasanya mengindikasikan cuaca yang cerah namun awan cumulus yang luas dan bagian dasarnya lebih hitam, mengindikasikan akan adanya hujan yang lebat dihsertai dengan guntur dan angin ribut.

3. Awan Stratus

Awan stratus memiliki ciri-ciri halus, berlapis-lapis, berwarna kelabu yang menutup seluruh langit dan menghalangi matahari. Halilintar dan hujan gerimis biasanya berkaitan dengan awan ini.

Nama-nama awan lainnya merupakan kombinasi dari ketiga jenis awan tersebut, misalnya awan sirrostratus, yaitu awan sirrus yang berlapis-lapis. Jika suatu jenis awan mengandung banyak uap air, kemungkinan besar akan timbul hujan. Awan seperti itu dalam penamaannya ditambahkan kata nimbo atau nimbus seperti cumulonimbus dan nimbustratus.

Seperti yang kita lihat di langit, awan terlihat dalam berbagai bentuk dan ukuran. Para ahli telah dapat membedakan awan dalam tiga kelompok, yaitu sebagai berikut:

1. Awan rendah, pada ketinggian 2.000 m. Terdiri atas awan stratocumulus, cumulonimbus, dan stratus.

2. Awan menengah dengan etinggian antara 2.000 m sampai 6.000 m. Terdiri atas awan altocumulus dan altostratus.

3. Awan tinggi dengan ketinggian lebih dari 6.000 m. Terdiri atas awan cirrus, cirrocumulus, dan cirrostratus.

G. Curah Hujan

Presipitasi atau curah hujan adalah banyaknya air hujan yang jatuh ke permukaan bumi. Banyaknya curah hujan dapat diukur dengan alat penakar hujan yang dinamakan rain gauge. Curah hujan ini diukur selama 24 jam sehingga dapat diukur banyaknya hujan baik harian, bulanan, maupun tahunan. Satuan curah hujan adalah mm. Bila hujan dalam sebulan sebesar:

< 60 mm di sebut bulan kering
60-100 mm disebut bulan lembab
100 mm disebut bulan basah.

Berdasarkan proses kejadiannya, curah hujan dapat dibedakan menjadi:

1. Hujan zenithal atau hujan tropikal atau jhujan konveksi adalah hujan yang terjadi karena udara yang mengandung uap air naik secara vertikal atau konveksi. Udara yang naik itu mengalami penurunan suhu sehingga pada ketinggian tertentu terjadi proses kondensasi dan pembentukan awan.

Gambar 2.10 Hujan Zenithal

2. Hujan orografis (hujan pegunungan) terjadi jika gerakan udara yang mengandung uap air terhalang oleh pegunungan sehingga massa udara itu dipaksa naik ke lereng pegunungan. Akibatnya, suhu massa udara tersebut menjadi dingin, hingga pada ketinggian tertentu terjadi proses kondensasi dan terbentuklah awan.

Gambar 2.11 Hujan Orografis

3. Hujan frontal adalah hujan yang terjadi karena adanya pertemuan massa udara yang panas dan dingin. Hujan frontal biasanya tidak lebat. Hujan ini terjadi pada daerah lintang sedang dan jarang terjadi di daerah tropis, karena suhu massa udara di daerah tropis hampir seragam.

Gambar 2.12 Hujan Frontal

H. Angin

Telah kita ketahui sebelumnyabahwa besar kecilnya tekanan udara dipengaruhi oleh temperatur, sedangkan temperatur udara di suatu tempat dengan tempat yang lain berbeda-beda. Karenanya tekanan udara di suatu tempat dengan tempat lainnya juga berbeda-beda.

Udara akan bergerak dari dari daerah yang bertekanan udara tinggi ke daerah yang bertekanan udara rendah. Pergerakan udara (mendatar) ini disebut angin.

Pada bagian ini ada dua hal yang perlu kamu ketahui, yaitu arah dan kecepatan angin. Ada duia alat yang digunakan untuk mengetahui arah angin, yaitu kantong angin dan baling-baling angin. Arah angin dinyatakan dalam derajat, seperti 360⁰ (angin utara), 270⁰ (angin barat), 180 ⁰ (angin selatan), dan 90⁰ (angin timur).

Kecepatan angin diukur dengan menggunakan anemometer. Anemometer yang biasa digunakan adalah anemometer mangkok. Bagian utama anemometer ialah tiga mangkok yang menentukankerja alat ini. Mangkok tersebut akan berputar pada sumbu tegak lurusnya. Perputaran akan menyebabkan pusat tangkai mengirimkan kecrepatan angin kepada lempengan angka secara elektrik.

Gambar 2.13 Sirkulasi Angin

Angin sering dinamai sesuai dengan asal atau arah datangnya angin, seperti angin barat berarti angin yang berasal dari barat dean angin laut berarti angin yang berasal dari laut.Secara umum, angin dapat dibedakan menjadi angin tetap dan angin periodik.

1. Angin Tetap

a. Angin Barat

Daerah sekitar lintang 60⁰ belahan bumi utara dan selatan merupaakan pusat tekanan rendah sehingga angin berhembus dari daerah subtropika ke arah daerah lintang 60⁰. angin yang bertiup dari derah subtropika ke arah lintang 60⁰, baik lintang utara maupun lintang selatan disebut angin baarat.

b. Angin Timur

Wilayah kutub utara dan kutub selatan merupakan daerah salju abadi, sehingga kerapatan udara (densitas) di derah tersebut selalu tinggi dan tekanan udaranya maksimum. Angin ini disebut angin timur.

Gambar 2.14 Arah angin musim barat dan angin musim timur di Indonesia

c. Angin Pasat dan Angin Antipasat

Wilayah subtropika merupakan daerah bertekanan udara tinggi sedangkan khatulistiwa merupakan daerah pusat tekanan rendah. Angin ini disebut angin antipasat.

2. Angin Periodik

a. Angin Muson

Angin muson adalah gerakan massa udara yang terjadi karena perbedaan tekanan udara yang mencolok antara benua dan samudera. Di daerah tropis, angin muson dipengaruhi oleh perbedaan sinar matahari. Pada bulan juli, matahri sedang berada di sekitar belahan bumi utara (23,5⁰LU) sehingga benua asia mendapat penyinaran maksimal. Angin Darat dan Angin Laut

Pada malam hari berhembus angin darat, yaitu angin yang berasal dari darat menuju ke laut. Sebaliknya pada siang hari berhembus angin laut, yaitu angin yang berhembus dari lau ke daratan.

b. Angin Gunung dan Angin Lembah

Angin gunung adalah angin yang bertiup dari lereng gunung ke lembah pada malam hari. Angin lembah angin yang bertiup dari lembah ke lereng gunung pada siang hari.

c. Angin lokal

1) Angin siklon dan antisiklon

Angin siklon adalah angin di daerah depresi (daerah dengan tekanan udara rendah) dikelilingi daerah dengan tekanan udara tinggi. Angin antisiklon adalah angin yang terdapat di daerah kompresi, yaitu daerah dengan tekanan udara maksimum yang dikelilingi tekanan udara minimum.

Gambar 2.15 Arah Angin Anti Siklon di Belahan Bumi

Sesuai dengan hukum Boys Ballot, angin di belahan bumi utara akan berbelok ke sebelah kanan dan angin di sebelah selatan akan berbelok ke kiri. Sedangkan pada angin antisiklon yang merupakan kebalikan dari angin siklon, gerakan udara di belahan bumi utara akan searah dengan jarum jam sedangkan di belahan bumi selatan akan berlawanan arah dengan arum jam.

2) Angin fhon (angin terjun)

Angin fhon yang bersifat panas, kencang, ribut, dan kering yang turun terjadi di daerah yang terletak di belakang gunung atau pegunungan. Hal ini disebabkan karena udara membawa uap air menaiki pehunungan kemudian terjadikondensasi dan turun hujan di lereng yang menghadap ke arah angin.

3) Angin borah

Angin borah adalah angin yang bersifat kering dan dingi seperti angin bise di selatan kaki gunung yura.

4) Angin belizzard

Angin belizzard adalah angin yang terjadi di tepi tekanan udara maksimum, biasanya merupakan topan salju.

BAB III

PEMBAHASAN

A. Alat Pengukur Curah Hujan

Alat pengukur curah hujan ada dua macam yaitu alat pengukur curah hujan tipe Hellman dan alat pengukur curah hujan OBS (observatorium).

1. Tipe Hellman

Alat ini bekerja secara otomatis, tingginya 150 cm dari permukaan tanah. Alat ini berfungsi untuk mengukur besarnya curah hujan dalam satu hari atau 24 jam dalam satuan (mm) pengamatan yang dilakukan dimulai pada jam 07.00 pagi.

Bagian-bagian alat:

a. Mulut corong yang berfungsi sebagai tempat masuknya air hujan yang berdiameter 200 cm.

b. Logam selubung alat yang berbentuk selinder dan berpintu lebar.

c. Penampung air.

d. Pelampung air yang terdapat dalam penampung air.

e. Pias Hellman yang dipasang melingkar pada silinder Hellman tempat grafik tertera.

f. Pena pencatatan sebagai pencatat intensitas hujan pada grafik.

g. Jam Hellman yang berbentuk silinder yang berputar lengkap dengan kunci pemutar.

h. Pipa penghubung corong dengan pelampung.

i. Pipa Happel yang berfungsi sebagai tempat yang dilalui air lebih yang tumpah dari pelampung.

j. Gelas ukur berskala.

Cara kerja alat:

Pada saat terjadi hujan, air hujan yang jatuh akan masuk ke dalam mulut corong kemudian diteruskan dalam pelampung. Bila hujan berlangsung terus, maka pelampung akan terangkat dan pena pencatat akan terangkat pula dan akan membentuk grafik pada kertas pias, bila pena pencatat telah menunjukkan angka 10 maka pena tersebut akan kembali ke angka nol, begitu seterusnya sampai hujan berhenti. Apabila air dalam pelampung telah penuh, maka pada kertas pias akan terdapat dua garis, yaitu:

· Garis vertikal yang menunjukkan besar kecilnya curah hujan.

· garis horisontal yang menunjukkan jam (waktu) selama turunnya hujan.

Jumlah curah hujan dalam sehari berdasarkan grafik yang ditunjukkan pada kertas dapat dihitung dengan rumus:

(δ x 10) + Y mm

Dimana:

δ = berapa kali tercapai curah hujan dalam 10 mm

Y = nilai skala terakhir yang ditunjukkan pada grafik

Pada setiap penggunaan pias baru, pena harus dikembalikan pada angka nol. Jika curah hujan setempat rendah dan pena tidak mencapai angka nol, maka kita dapat menambahkan air dengan bantuan gelas ukur dengan ketentuan bahwa air yang ditanmbahkan harus dicatat jimlahnya. Misalnya, kedudukan terakhir pena pencatat menunjukkan 7 mm maka untuk mengembalikan ke skala nol harus ditambah air ke dalam tabung sebanyak 3 mm. Setelah skala nol pias Hellman kembali pada silinder jam tersebut. Setelah kertas pias terpasang maka silinder jam dikembalikan pada tempat semula setelah kunci pemutar pernya diputar, sehingga silinder terpawang dengan posisi tegak pada sumbu putarnya.

2. Tipe Observatorium (OBS)

Alat ini bekerja secara manual, alat ini terbuat dari aluminium yang bentuknya menyerupai sebuah tabung yang berbentuk corong. Pada mulut corong dibuat menyempit untuk menghindari terjadinya penguapan. Alat ini mempunyai tinggi 120 cm dari permukaan tanah yang diletakkan pada tempat terbuka.

Alat ini berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan yang jatuh pada permukaan tanah selkama 1 hari atau selama 24 jam, curah hujan ini dicatat dan diamati pada jam 07.00 pagi.

Bagian-bagian alat:

a. Mulut corong berdiameter 100 cm, berfungsi sebagai tempat masuknya air hujan.

b. Penampung air yang berfungsi menampung air sementara.

c. Kran, berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan.

d. Dasar alat, berfungsi sebagai tempat tumpuan alat.

Cara kerja:

Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi akan masuk melalui mulut corong dan diteruskan ke dalam bak penampung yang dialirkan melalui pipa sempit yang ada di ujung corong penakar. Penunjukan intensitas air dalam gelas ukur menunjukkan jumlah curah hujan dalam 1 hari (24 jam).

”Bila tidak ada hujan, maka data dittulis (-)”

”Bila hujan lebih kecil, dibulatkan ke nol (0)”

”Bila hujan lebih besar, maka mdari nol ditulis 1”

B. Alat Pengukur Suhu Udara

Alat pengukur suhu udara ada 4 macam, antara lain:

Ø Termometer bola kering

Ø Termometer bola basah

Ø Termometer maksimum

Ø Termometer minimum

Alat pengukur suhu udara dipengaruhi langsung oleh matahari. Oleh karena itu, alat-alat tersebut harus ditempatkan pada tempat tertentu, yaitu pada sangkar meteorologi. Sangkar ini berfungsi untuk melindungi alat-alat pengukur suhu udara tersebut. Ada dua jenis sangkar meteorologi dilihat dari ketinggiannya, yaitu:

· Sangkar meteorologi dengan ketinggian 20 cm dari permukaan tanah

· Sangkar meteorologi dengan ketinggian 2 cm dari permukaan tanah

Sangkar meteorologi ini dibuat dengan ketentuan sebagai berikut:

Serbuat dari kayu yang kuat dan dicat putih
Mempunyai dua buah pintu, dimana pintunya dibuat bersekat-sekat supaya udara tidak bisa keluar masuk.
Pintu sangkar harus menghadap dari utara ke selatan
Ditempatkan pada tempat yang terbuka agar aliran udara tidak terganggu.

1. Termometer bola kering

Alat ini berfungsi untuk mengukur kelembaban udara.

Pada prinsipnya alat ini hampir sama dengan termometer bola basah. Yang membedakannya hanya pada cara kerjanya. Alat ini bekerja melalui proses pemuatan. Jika suhu naik, air raksa dalam pipa kapiler akan memuai dan bergerak naik.

Cara menghitung hasil pengukuran dengan termometer bola kering adalah:

RH = (BK – BB) x Tabel

Suhu udara rata-rata =

Jadi, selisih angka yang diperoleh dari alat tersebut merupakan besarnya kelembaban udara pada saat itu. Tetapi apabila kedua alat tersebut memperoleh hasil yang sama, maka ini berarti kelembaban udara dalam keadaan jernih.

2. Termometer bola basah

Alat ini berfungsi untukmengukur suhu udara. Pada saat pengukuran alat ini dipasang berdampingan dengan bola kering pada tiang statis. Termometer ini terdiri dari tabung gelas yang di dalamnya terdapat pipa kapiler. Pada ujung yang lain dihubungkan dengan air yang ada pada bak (dihubungkan dengan kain muslin dan bak air dihubungkan dengan udara luar).

Cara kerja:

Termometer bola basah dalam proses kerjanya dihubungkan dengan udara luar melalui kain muslin yang dihubungkan dengan air. Pada dasarnya alat ini bekerja melalui proses penguapan. Pada saat suhu naik, maka air yang ada pada kain muslin akan menguap sehingga air raksa dalam pipa kapiler bergerak turun dan menyusut.

3. Termometer maksimum

Termometer ini berfungsi untuk mengetahui suhu maksimum dalam jangka waktu tertentu, biasanya dalam jangka waktu satu hari. Tetapi di atas reservoir terdapat suatu bagian sempit karena adanya stip kaca. Jika suhu naik air raksa dalam resevoir akan memuai dan dipaksa melalui bagian sempit ke dalam pipa kapiler. Jika suhunya turun, air raksa dalam pipa kapiler tidak kembali dalam resevoir karena tertahan bagian yang sempit.

Bagian-bagian termometer maksimum:

Resevoir air raksa
Pipa kapiler berskala
Penyempitan
Indeks

4. Termometer minimum

Termometer ini berfungsi untukmegukur suhu terendah dalam waktu tertentu, yaitu dalam waktu satu hari. Di dalam pipa kapiler terdapat stipkaca karena reaksi alkohol tidak seberapa cepat. Maka reservoir termometer ini dibuat dalam bentuk tapak kuda.

Bagian-bagian termometer minimum:

Pipa kapiler
Stipkaca
Reservoir alkohol
Indeks

Cara kerja:

Jika terdapat penurunan suhu udara, maka alkohol dalam reservoir akan menyumbat, sehingga alkohol dalam pipa kapiler akan mengisi ruang hampa yang terjadi dalam reservoir, sehinggaindeks yang ada di dalam pipa kapiler ikut menggeser sesuai dengan penurunan suhu udara saat itu.

Bila suhu udara naik, maka alkohol akan memuai mengisi atau mendesak alkohol dalam pipa kapiler sehingga permukaannya akan naik. Namun indeks akan tetap pada tempatnya. Bila suhu udara turun lagi dan lebih rendah dari semula, maka alkohol dalam pipa kapiler akan turun dan tingginya sesuai dengan angka yang ditunjukkan dalam suatu indeks. Jika suhu udara turun lagi sampai di bawah angka penurunan yang kedua, maka hal ini merupakan suhu udara yang tercapai dalam periode tersebut. Bila periode harian, maka waktu pengamatan hanya dilakukan satu kali yaitu pada waktu siang hari sebagai waktu pengamatan kedua dari pengamatan cuaca yang pada umumnya dilakukan pada setiap stasiun. Sedangkan pengamatan pada periode/ hari berikutnya, maka permukaan alkohol pada pipa kapiler harus dikembalikan dengan cara indeks dimiringkan ke arah suhu yang tinggi.

Temperatur yang rendah dan tercapai pada suatu saat ditunjukkan oleh suatu stip kaca yang terdapat dalam bejana kapiler. Apabila temperatur itu turun, maka stip kaca dibawa oleh kekuatan alkohol akan tetap pada tempatnya jika temperatur naik. Jadi ujung stip menunjukkan temperatur yang rendah.

C. Alat Pengukur Penguapan

Penguapan adalah proses perubahan air menjadi uap. Ua air di udara berasal dari penguapan air di bumi. Kondensasi dan presipitasi ini mengembalikan air ke bumi. Alat pengukur penguapan ini adalah Open Van Evaporation. Alat ini berfungsi untuk mengetahui besarnya penguapan radiasi langsung dari matahari.

Bagian-bagian alat:

Panci untuk menampung air yang berdiameter 120 cm dan tinggi 30 cm.
Hook geuge (batang berskala) untuk mengetahui ketinggian air dalam panci.
Stiff well (bejana) untuk menampakkan hook geuge sehingga memudahkan dalam pembacaan.
Kayu penopang untuk penyangga panci sehingga tidak bersentuhan dengan tanah karena tanah mengandung panas yang akan menambah penguapan.
Termometer air untuk mengukur suhu air permukaan.

Rumusnya: Thermometer Maksimum – Thermometer Minimum

Cara kerja:

Panci penguapan diisi air setinggi 20 cm sehingga di atas rongga 5 cm pengukuran dilaksanakan pada permukaan air dalam keadaan tenang di dalam tabung peredam riak.Untuk mengukur dan membaca skalanya, maka tabung penganam didekatkan ke panci dengan maksud agar permukaan air tetap tenang dan tidak terlalu bergelombang. Setelah itu sekrup patrol diputar sambil melihat ujung panci dari hungging di dalam tabung pengaman. Sekrup pengontrol yaitu berada di atas penyangga hungging berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan skala. Jika sekrup itu diputar kembali ke kanan maka tiang skala turun angka yang dibaca adalah angka yang terdapat tegak lurus dengan sekrup pengontrol. Adapun skala yang tertera pada skala adalah angka 1 – 100.

D. Alat Pengukur Lamanya Penyinaran dan Intensitas Matahari (Cambell Stokes)

Alat ini berfungsi untuk mengetahui lamanya penyinaran matahariu dalam satuan jam/ persen. Lamanya penyinaran yaitu 12 jam. Sinar matahari yang ditangkap oleh bola kaca yang sifatnya mengumpulkan sinar ke titik api yang tepat pada kertas pias, maka kertas itu akan terbakar apabila terjadi penerimaan radiasi sinar matahari dari berkas-berkas yang terbakar ini dapat ditentukan berapa lama matahari bersinar pada hati itu.

Bagian-bagian alat:

1. Bola kaca pejal berdiameter 10 – 15 cm berfungsi menerima sinar matahari yang difokuskan pada suatu titik.

2. Penahan (sumbu bola yang dihubungkan dengan lingkaran sumbu bola berfungsi sebagai pengatur lintang antara bola kaca dengan pengukur lintang tempat.

3. Busur meridian mengatur sudut kemiringan lensa

4. Sekrup pengunci

5. Sekrup pengatur letak horizontal tubuh alat

6. Tempat pias yang menghadap timur barat

7. Kerangka alat

8. Dasar alat

9. Water pas

Cara memasang bagian-bagian alat:

Alat diletakkan di atas tembok dengan ketinggian 120 cm
Tubuh alat diletakkan horizontal
Sumbu bola mengarah sebelah utara selatan
Kemiringan lensa bola bersama dengan kertas pias harus disesuaikan dengan derajat lintang bumi setempat, setelah mencapai kemiringan yang tepat sekrup pengunci agar posisinya tidak berunbah.
Lensa bola diatur sedemikian pada bola agar jarak timur barat sama panjang kertas pias Cambell Stokes. Kertas pias dipasang pada pagi hari pada jam 07.00 dan dilepaskan pada sore hari pada jam 18.00.

Kertas pias ada tiga macam, yaitu:

· Pias garis lurus

· Pias lengkung panjang

· Pias lengkung pendek

Kertas pias hanya terbakar jika kekuatan sinar matahari 0,3 kalori atau lebih. Selisih antara lebar kertas dengan parit kurang lebih 0,3 mm sehingga mudah dipasang dan dilepaskan terutama pada waktu basah oleh air hujan. Tebal kertas kurang lebih 0,4 mm. Garis tanda jam berwarna putih melintang terhadap pembakaran.

Ketiga jenis pias tersebut dipasang berdasarkan dengan letak matahari.

· pias garis lurus dipasang pada bulan agustus

· pias lengkung panjang dipasang pada bulan juni

· pias lengkung pendek dipasang pada bulan april

Cara kerja

Pada saat matahari bersinar cerah,yaitu lebih besar dari 0,3 kalori cm^-2 menit^-1. sinar yang jatu pada bola pejal akan dikumpulkan dan difokuskan pada suatu titik dan diarahkan pada kertas pias. Kertas pias akan menerima sinar dalam bentuk titik api dan meninggalkan bekas terbakar pada kertas pias. Panjang bekas terbakat pada kertas pias merupakan lama penyinaran sinar matahari.

· kertas lengkung panjang digunakan selama periode ”summer” setempat.

· kertas pias garislurus digunakan selama periode ”ekeuinoke” setempat.

· kertas pias lengkung pendek digunakan selama periode ”winter” setempat.

Lama penyinaran matahari juga dapat dinyatakan dengan persentase selain dinyatakan penyinaran matahari juga dapat dinyatakan dengan waktu saja.

E. Alat Pengukur Temperatur dan Suhu Tanah

1. Termometer tanah berumput

Berfungsi untuk mengukur temperatur atau suhu tanag berumput masing-masing kedalamnya.

Bagian-bagian alat:

Termometer tanah yang ditamnam pada kedalaman yang berbeda. Termometer tanah yang bengkok ini adalah merupakan perubahan bentuk termometer air raksa. Termometer ini mempunyai kedalaman yang berbeda yaitu 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10cm, 20 cm, dan sudut kemiringan 25 derajat.
Termometer tanah tipe siwon dengan kedalaman 50 dan 100 cm (disebut juga termometer berselubung logam).

2. Termometer tanah gundul

Termometer ini memiliki cara kerja yang sama pada termometer tanah berumput. Yang membedakan hanya pada jenis tanahnya yaitu tanah gundul dan tanah berumput.

Prinsip kerja alat ini sama dengan termometer tanah berumput yaitu melalui proses pemuaian.

Cara kerja:

Pada dasarnya cara kerja alt ini hampir sama dengan termometer tanah berumput yaitu jika suhu naik, maka air raksa yang ada pada termometer akan naik dan menunjukkan skala pada pipa.

Aplikasi pada pertanian kita dapat mengetahui dengan mudah jenis tanaman yang dapat tumbuh seperti tanaman yang berumur pendek seperti kacang-kacangan, padi, dan berbagai jenis tanaman lainnya yang cocok untulk tanah yang gundul.

F. Alat Pengukur Kecepatan Angin (Cup Counter Anemometer)

Alat ini berfungsi untuk mengukur arah dan kecepatan angin rata-rata.

Cup counter anemometer ada 3 jenis, yaitu:

1. Cup counter dengan ketinggian 0,5 meter dari permukaan tanah

2. Cup counter dengan ketinggian 2 meter dari permukaan tanah

3. Cup counter dengan ketinggian 6 meter dari permukaan tanah.

Bagian bagian alat:

· 3 buah mangkok yang berfungsi untuk menangkap angin

· Counter (bilangannya) berfungsi untuk mengetahui kecepatan angin

· Tiang penyangga yang berfungsi untuk menyangga alat.

Prinsip kerja:

Pada dasarnya alat ini akan bekerja jika angin bertiup. Dari situlah kita dapat mengetahui berapa kecepatan angin pada saat angin bertiup dengan menggunakan alat tersebut.

Cara kerja:

Mangkok akan berputar ketika angin bertiup.karena perputaran mangkok tersbut, mengakibatkan pangka yang terdapat pada counter akan bertambah. Dari counter tersebut akan diketahui arah dan kecepatan angin rata-rata dalam satuan km/jam.

BAB IV

SISTEM INFORMASI KLIMATOLOGI

PELAPORAN

Pengamatan unsure iklim dilakukan oleh:

1. Unit pelaksana teknis BMG SULSEL dan SULTRA

2. sistem kerja sama

¨ Dinas pertanian dan peternakan

¨ INCO

¨ BALITJAR

¨ Balai Proteksi

¨ Pengamatan stasiun kerjasama

Pengamatan dan analisis kegiatannya

1. Dana control

2. Komplikasi data

3. Komputerisasi data

4. Evaluasi dan prakiraan

5. Sifat hujan bulanan

6. Prakiraan musim hujan

7. Prakiraan musim kering

8. Penelitian

Pemakai jasa klimatologi

1. PEMDA TK I dan TK II

2. Instalasi swasta

3. Siswa SMU

Stasiun klimatologi kelas I PNK

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Ada beberapa alat pengukur pengendali iklim dan cuaca, antara lain:

1. Cambell Stokes, berfungsi untuk mengetahui lamanya penyinaran matahari

2. Pengukur hujan otomatis tipe Hellman, berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan harian.

3. Penakar hujan observation (OBS), berfungsi untu mengukur jumlah curah hujan harian.

4. Sangkar meteorologi, untuk melindungi alat-alat meteorologi seperti termometer dari sinar matahari.

5. Termometer bola basah, untuk mengukur suhu udara pada saat pengamatan.

6. Termometer bola kering untuk mengukur kelembaban udara.

7. Termometer maksimum untuk mengukur suhu maksimum.

8. Termometer minimum untuk mengukur suhu minimum (terendah).

9. Gun Belani untuk mengukur energi radiasi matahari.

10. Termometer tanah berumput dan dundul, untuk mengukur temperatur tanah bervegetasi dan yang tidak bervegetasi.

11. Cup counter anemometer berfungsi untuk mengukur arah dan kecepatan angin.

B. Saran

1. Sebaiknya, sebaiknya alat-alat yang ada lebih di rawat karena yang kami lihat di lapangan sangat tidak terawat dan juga sudah ada yang karatan.

2. Seharusnya, setiap mahasiswa ikut berpartisipasi dalam menenyakan hal-hal yang kurang jelas dari penjelasan asisten lapangan mengenai alat-alat meteorology.

DAFTAR PUSTAKA

Arifin. 1998. Dasar-dasar Klimatologi Pertanian. Universitas Brawijaya: Malang.

Ance, Gunarsih Karta Sapoerta. 1986. Klimatolog: Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. Bina Akasara: Jakarta.

Lakitan, Benyamin. 2002. Dasar-dasar Klimatologi. PT. Raja Grafindo Persada: Jakarta.

Marbun. 2004. Ensiklopedia Geografi. Yudhistira: Bandung.