Keterangan Gambar : a. Mangkok anemo
b. Pencatat jarak c. Tiang penyangga
Fungsi : Mengukur kecepatan angin
Satuan Alat : km
Satuan Pengukuran : km/jam
Ketelitian Alat : 1 km
Prinsip kerja : GGL induksi
Cara kerja : Dengan adanya baling-baling/mangkok yang berputar jika adanya angin, kecepatan sudut putar mangkok terhadap sumbu vertikal dan kecepatan sudut putar baling-baling pada sumbu horizontal sebanding dengan laju angin dan dengan desain sistem mangkok dan baling yang baik. Dengan mengukur banyaknya baling-baling berputar melalui alat mekanik dapat diketahui kecepatan anginnya.
9.2 Hand Anemometer
Keterangan Gambar : a. Mangkok anemometer
b. Speed meter c. Skala beauford
d. Tangkai pegangan tangan
Fungsi : Mengukur kecepatan angin
Satuan Alat : m/s
Satuan Pengukuran : m/s
Ketelitian Alat : 1 m/s
Prinsip kerja : GGL induksi
Cara kerja : Angin menggerakkan anemometer (motor yang ada dalam kumparan) sehingga menimbulkan arus listrik yang akhirnya menimbulkan gerakan jarum penunjuk skala.
9.3 Biram Anemometer
Keterangan Gambar : a. Kipas anemo
b. Jarum pencatat jarak per 100 m c. Jarum pencatat jarak per 1000 m
d. Pengunci
Fungsi : Mengukur kecepatan angin
Satuan Alat : m
Satuan Pengukuran : m/s
Ketelitian Alat : 1 m/s
Prinsip kerja : Sistem mekanik
Cara kerja : Benda mencari angin (posisi terkunci) memutar kunci yang akan
menyebabkan kipas bergerak/jam. Kunci dibuka maka jarum akan bergerak tentukan interfal waktu.
10. Alat Pengukur Evaporasi 10.1 Piche Evaporimeter
Keterangan Gambar :
a. Tabung kaca tempat air yang berskala dalam satuan mm. b. Kawat penjepit tempat meletakkan kertas berpori. c. Penggantung
Fungsi : Mengukur evaporasi
Satuan Alat : ml
Ketelitian Alat : 0,1 ml
Prinsip kerja : Selisih tinggi permukaan air.
Cara kerja :
Air yang terdapat dalam pinche evaporimeter akan menguap (yang terdapat pada tabuing yang berisi air). Kertas saring dan air dihubungkan dengan pipa kapiler yang menjaga supaya kertas saring selalu kering dan jenuh. Dari pembacaan berturut-turut volume air yang tinggal ditabung pengukur dapat diketahui banyaknya air yang hilang karena penguapan setiap saat.
10.2 Panci Evaporasi kelas A
Keterangan Gambar : a. Panci evaporasi (d:120,7cm, t:25cm, tbl: 0,8cm) b. Rangka kayu / besi
c. Tabung peredam riak atau gelombang (d : 10cm) d. Hook (batang kall) dan skala ukur (nonius)
e. Sekrup pemutar batang pengukur
Fungsi : Mengukur penguapan
Satuan Alat : mm
Satuan Pengukuran : mm
Ketelitian Alat : 0,02 mm
Prinsip kerja : Perbedaan ketinggian antara awal pengukuran dan akhir pengukuran akibat penguapan air.
Cara kerja : Setiap pemutar batang pengukur disetel sehingga hook menempel pada awal air, tunggu beberapa menit dan disetel kembali sehingga hook menempel pada air dan diukur antar selisih awal dan akhir akibat evaporasi tersebut.
V. PEMBAHASAN
Pada pratikum acara 1 ini diperkenalkan macam-macam peralatan pengamatan cuaca yang biasa digunakan untuk mengamati anasir cuaca dalam bidang pertanian. Dalam mengamati satu anasir cuaca dapat digunakan beberapa jenis peralatan yang mempunyai prinsip kerja sama tetapi memiliki beberapa perbedaan seperti dari segi ketelitian pengamatan, kepraktisan,
maupun cara penggunaan. Oleh karena itu, setiap alat yang digunakan dalam pengukuran anasir cuaca ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing.
Alat-alat anasir cuaca yang digunakan yaitu : a. Alat Pengukur Curah Hujan
1. Ombrometer tipe observatorium
Alat ini memiliki fungsi untuk mengukur curah hujan harian dan dapat diamati setiap waktu dengan cara mengukur air yang berada di dalam ombrometer dengan gelas ukur. Penempatan atau penanaman tiang kolektor ombrometer tipe observatorium ini jika terlalu dekat dengan tanah bisa menimbulkan kesulitan yang diakibatkan percikan air dari permukaan tanah, sehingga ketinggian telah dibakukan untuk menyamakan pengamatan yaitu, 120 cm dari permukaan tanah, pengaturan ini berfungsi agar turbulensi dan percikan air hujan yang memantul dari tanah sangat kecil
kemungkinannya. Kelebihan alat ini yaitu pemakaiannya mudah dan praktis, selain itu, ketelitian alat cukup kecil sehingga memungkinkan untuk memperoleh data hasil pengukuran yang lebih valid. Kekurangan peralatan ini yaitu memerlukan pengamatan berulang untuk mendapatkan data hasil karena diamati harian.
2. Ombrograf
Alat ini digunakan untuk mengukur curah hujan dalam periode mingguan dengan dilengkapi pena beserta silinder kertas grafik yang digunakan untuk mencatat curah hujan. Pada umumnya, ombrograf ini ditempatkan di atas permukaaan tanah dengan
prinsip kerja berdasarkan sistem pelampung. Kelebihan dari ombrograf ini yaitu pengamatannya lebih efisien karena grafik akan terbentuk secara otomatis dengan perubahan volume air di dalam tabung penampung. Dengan data yang berbentuk grafik dapat diperoleh informasi mengenai curah hujan secara bersinambungan dalam periode tertentu. Namun, alat ini mempunyai kelemahan yaitu daya tampungnya hanya 60 mm sehingga tidak bisa mengamati curah hujan lebih dari ukuran itu. Selain itu juga kelemahan pada ketelitian alat yang mencapai 2 mm sehingga data yang dihasilkan kurang valid dibandingkan ombrometer. Hal ini disebabkan data yang dihasilkan berdasarkan gerakan pena yang dimungkinkan bisa bergerak juga akibat factor selain pena seperti halnya akibat tersenggol pengamat.
b. Alat Pengukur Kelembaban Udara Nisbi 1. Psikometer sangkar
Alat ini terdiri dari dua termometer yang identik dan letaknya saling berdekatan. Termometer yang satu tetap kering, sedang termometer yang lain dibalut kain tipis (kasa) yang dibasahi. Kelebihan dari termometer ini yaitu dapat diketahui titik uap dan titik embun sekaligus serta penggunaannya mudah. Namun kelemahan pada alat ini yaitu kemampuan terbatas pada kecepatan angin 3-5m / detik.
2. Sling psikometer
Alat ini memiliki mekanis yang berbeda dengan alat lain dalam mengeringkan termometer bola basah yaitu dengan memutar sling psikometer dan harus diayunkan empat putaran tiap detik untuk memenuhi laju ventilasi yang diperlukan sebesar 2,5 meter tiap detik. Kelebihan alat ini yaitu ketelitian alat hingga 0,2 C. Kelemahan dari alat ini banyak mengeluarkan tenaga untuk mengoprasikannya dan kurang praktis. 3. Psikometer tipe Assman
Tipe ini mengunakan tehnik kipas (energi kipas) untuk mengeringkan bola basahnya dengan besar laju ventilasi kira-kira 2,4 meter tiap detik. Tipe ini memiliki
keunggulan dalam pengoperasian dan data yang didapat yaitu, praktis dalam pengoperasian dengan memutar sekrup pengatur pegas satu kali dan kipas akan
berputar sehingga dapat mengeringkan bola basah dan juga data yang dihasilkan cukup valid. Namun kemampuannya terbatas pada kecepatan angin sekitar 5m/detik. 4. Higrograf
Alat ini menggunakan metode yang berdasarkan pada perubahan ukuran atau dimensi bahan higroskopik yaitu rambut. Panjang rambut bervariasi sebagai fungsi dari
kandungan kelengasannya atau air, kelengasan ini berkaitan dengan kelembaban udara diseliling. Jika terjadi kelenbaban disekeliling maka rambur akan mengembang atau mengkerut sehingga menggerakan tuas sehingga pena dapat bergerak pula membentuk grafik. Kelebihan alat ini yaitu dapat mengukur kelembaban relatif secara langsung dan terdapat tabel untuk mengubah pembacaan temperatur ke data kelembaban udara. Kelemahannya, hubungan kelembaban dan pemasangan tidak linear, tidak terlalu teliti (sekitar 5%), meskipun rambut kuda mempunyai sifat higroskopis yang baik.
c. Alat Pengukur Suhu Udara 1. Termometer biasa
Alat ini diisi oleh air raksa sebagai bahan pengukur suhu, air raksa ini jika suhu tinggi maka air raksa ini akan memuai dan menunjukan angka tertentu dan jika suhu turun (rendah) maka air raksa itu akan mengkerut dan suhu akan mengecil, biasnya alat ini untuk mengukur suhu udara terbuka. Kelebihan alat ini adalah mudah cara pemakaian dan pengamatannya karena air raksa yang digunakan tampak mengkilap. Sedangkan kekurangannya adalah air raksa yang digunakan sebagai isian hanya memiliki tingkat pemuaian kecil (volume naik hanya 0,0182 % perK).
2. Termometer maksimum udara
Pada termometer ini terdapat penyempitan pada tabung dekat bola tandonya, jika suhu naik maka air raksa akan mengembang dan melewati penyempitan. Dan jika terjadi penurunan suhu raksa menyusut tetapi tidak melewati penyempitan didalam tabung menuju tanda. Dari panjang kolom air raksa yang tinggal didalam tabung dapat di baca suhu tertinggi yang telah dicapai. Termometer ini kelebihannya adalah adanya penyempitan pipa kapiler di dekat reservoir. Kekurangannya adalah air raksa memiliki tingkat pemuaian kecil.
3. Termometer minimum udara
Termometer ini tidak menggunakan air raksa tetapi alkohol sebagai unsur pengukurnya. Jika suhu naik, alkohol yang memuai dapat melewati benda kecil
(barbell), pada penurunan suhu, alkohol akan menyusut. Ujung induk yang paling jauh dari tandon menunjukan suhu paling rendah yang dialami selama waktu pengamatan. Termometer minimum memiliki kelebihan yaitu menggunakan zat cair alkohol yang titik bekunya rendah sehingga dapat digunakan mengukur suhu yang sangat rendah. Kekurangannya adalah alkohol tidak semengkilap air raksa sehingga pengamatannya tidak terlalu jelas..
4. Termometer maksimum-minimun Six Bellani
Termometer Six Bellani ini memiliki dua termometer yaitu yaitu termometer
maksimum yang diisi oleh air raksa dan termometer minimum yang diisi oleh alkohol. Dan semua memiliki prinsip kerja pemuaian. Alat ini memiliki kelemahan karena data yang didapat kurang valid karena ada beda tingkat pemuaian antara raksa dan alkohol. Sedangkan kelebihannya yaitu dapat diperoleh data suhu maksimum dan minimum secara bersamaan.
d. Alat Pengukur Suhu Udara sekaligus Kelembaban Nisbi Udara 1. Termohigrometer
Alat ini memiliki kelebihan karena dari satu alat terdiri dua data yang didapat yaitu, suhu udara dan kelembaban nisbi udara. Kelembaban nisbi udara didasarkan pada prinsip termodinamika dan suhu udara dengan prinsip pemuaian air raksa, disamping itu alat ini sederhana dan praktis dalam pengoperasiannya. Kekurangannya adalah harus terlindungi dari sinar matahari dan tetesan hujan sehingga tidak dapat diletakkan di tempat yang terbuka.
2. Termohigrograf
Prinsip kerja alat ini dengan pengembangan dan pengkerutan rambut akibat
kelembaban didalamnya. Alat ini memberikan kejelasan data dengan gambar yang ada dikertas grafik berupa data kelembaban nisbi udara dan suhu udara dengan goresan
yang tercatat dalam kertas grafik. Kelemahannya yaitu rambut yang digunakan harus benar-benar bersih untuk menjaga sifst higroskopisnya.
e. Alat Pengukur Suhu Air
1. Termometer Maximum-Minimum Permukaan Air
Alat ini berprinsip kerja pada pemuaian zat cair. Kenaikan suhu permukaan air menyebabkan alkohol dan air raksa memuai, pemuaian air raksa mendorong stif pada suhu tertentu. Kelebihan thermometer ini adalah dapat menunjukkan suhu maksimum dan minimum air sekaligus dan reservoirnya aman di bawah pelindung.
Kekurangannya adalah ada beda muai antara air raksa dan alkohol sehingga alat ini kurang teliti.
f. Alat Pengukur Suhu Tanah 1. Termometer permukaan tanah
Alat ini berprinsip kerja pada pemuaian air raksa. Kelebihannya yaitu mudah dan praktis dibawa, sederhana dalam pengoperasiannya-hanya saja tanah yang akan diukur udaranya harus ditata terlebih dahulu. Kekurangannya yaitu kemampuannya terbatas hanya untuk mengukur suhu di atas permukaan tanah.
2. Termometer Tanah Selubung Kayu
Alat ini memiliki prinsip, kelebihan dan kekurangan yang sama seperti thermometer permukaan tanah, hanya saja alat ini lebih dalam jangkauan jeluk yang diukur, yaitu 0-10 cm.
3. Termometer Tanah Type Bengkok
Kelebihan alat ini yaitu mudah dilihat skalanya setelah ditanam karena bentuknya bengkok. Kekurangannya yaitu harus menggunakan bor untuk melubangi tanah 20 cm karena hanya dapat mengukur pada kedalaman tersebut. Penggunaan bor ini
dimaksudkan karena alat bisa rusak jika dipaksa masuk ke dalam tanah secara lanngsung.
4. Termometer Type Symons
Kelebihan alat ini yaitu termometer zat cairnya terlindung oleh pipa pelindung. Kekurangannya yaitu tanah harus dilubangi sedalam 50 cm dengan bor dan pembacaan skala suhu harus dilakukan dengan cepat saat skala terlihat agar tidak terpengaruh oleh suhu udara permukaan luar.
5. Stick Termometer
Termometer ini adalah termometer yang prinsip kerjanya berdasarkan termometer biasa yang yang dimodifikasi untuk pengamatan suhu tanah. Yaitu dengan dibuat pelindung termometer atau dibuat bengkok, agar mudah dalam pengamatannya. Kelebihan alat ini yaitu mampu mengukur hingga kedalaman 100 cm dan skala mudah diamati karena berupa jarum penunjuk. Kekurangannya, harus mengebor tanah 100 cm terlebih dahulu untuk memasukkan stick-nya.
6. Termometer Maksimum-Minimum Tanah
Kelebihan alat ini yaitu dapat mengukur suhu maksimum dan minimum tanah sekaligus karena menggunakan tiga jarum penunjuk dalam pembacaan skala. Kelemahannya, tidak praktis penggunaannya.
g. Alat Pengukur Panjang Penyinaran 1. Solarimeter Type Jordan
Alat ini berprinsip kerja pada reaksi fotokhemis yaitu pengaruh adanya cahaya
terhadap kalium ferro sianida atau ferro ammonium sitrat. yang dioleskan pada kertas pias. Kelebihannya adalah melalui noda yang terlihat pada kertas pias dapat
menunjukkan pengukuran pasang penyinaran yang aktual secara jelas.
Kekurangannya, standar dari kepekaan baku terhadap sinar ditentukan oleh ketelitian penyiapan kertas pias, penyimpanannya harus rapat dan pengamatan atau pencatatan data tidak boleh ditunda sehingga kurang praktis penggunaannya. Karena pemakaian kurang praktis maka alat ini sering kali tidak dipergunakan.
Pada solarometer tipe combell-stokes, gerakan matahari akan merubah fokus
sepanjang hari dan jalur lubang sempit dapat diukur dalam satuan jam matahari yang bersinar terang sebagai panjang penyinaran aktual. Kelebihannya adalah biasanya alat ini dipasang di atas pilar beton yang ditanam sehingga posisinya tidak berubah dan alatnya tidak bergetar. Kelemahannya, panjang garis pembakaran / waktu terjadinya pengukuran tergantung pada kepekaan pias dan kejernihan bola kaca. Radiasi harga umumnya antara 0,2 cal / cm2 / menit sampai 0,4 cal / cm2 / menit, dimana di bawah intensitas ini tidak terjadi pencatatan. Selain itu, pembakaran pias ada kecenderungan melebar sehingga ada resiko hitungan terlalu besar.
h. Alat Pengukur Intensitas Penyinaran 1. Aktinograf Dwi-Logam
Alat ini berprinsip pada beda muai logam hitam-putih yang memiliki sifat berlawanan terhadap adanya cahaya. Perbadaan muai inilah yang digunakan untuk menunjukkan besarnya intenstas matahari yang ditangkap sensor. Sebagai standar, kubah kaca harus permiable untuk panjang gelombang untuk panjang gelombang 0,28-2,8 angstrom. Untuk memberikan rekaman yang baik maka alat ini harus ditempatkan ditempat yang lebih luas.
Kelebihan dari alat ini adalah dapat dipergunakan untuk keperluan pencatatan rutin, relatif tidak mahal, dan dapat dijinjing. Kekurangannya, aktinograf dwi logam hanya merekam intensitas radiasi gelombang pendek matahari total, sehingga sensor yang disungkup dengan kubah kaca yang disyaratkan kedap terhadap radiasi gelombang panjang serta kelambanan dalam pembacaan sekitar 5 menit dengan nilai kesalahan sekitar 10-15%.
i. Alat Pengukur Kecepatan Angin 1. Cup Anemometer
Alat ini untuk mengukur kecepatan angin rerata, bekerja pada prinsip system mekanik gir. Adapun satuan pengamatan yang digunakan menggunakan km/jam. Cup
anemometer ini digunakan untuk pengamatan harian yang dipasang pada tiang atau menara. Kelebihannya adalah hasil pengukurannya dapat mewakili angin sampai
ketinggian 10 m dari tanah jika tidak penghalang. Namun kekurangan dari alat ini adalah penempatannya yang di atap bangunan akan menghasilkan pengukuran yang kurang akurat.
2. Hand Termometer
Alat ini bekerja pada system GGL induksi. Kelebihannya, alat ini bersifat porstable dan dilengkapi skala beaufor (skala kasar kecepatan angin sesaat yang dapat diduga dari gejala alam). Namun alat ini hanya mampu mengamati kecepatan angin sesaat sehingga pengamatan skala harus cepat.
3. Biram Termometer
Alat ini bekerja pada system mekanik roda gigi motor dan digunakan untuk pengamatan periode pendek. Kelebihan alat ini yaitu praktis digunakan, namun kekuranganya pengamatan baru bisa dilakukan pada hari berikutnya.
j. Alat Pengukur Evaporasi 1. Piche Evaporimeter
Alat ini bekerja pada pengukuran selisih tinggi permukaan air yaitu selisih tinggi air hari pertama dan hari kedua. Kelebihan dari piche evporimeter adalah penggunaanya lebih mudah dan murah. Kekurangannya, alat ini tidak dapat mengukur secara langsung baik penguapan dari permukaan air dalam alam, evapotranspirasi nyata, maupun evapotransporasi potensial.
2. Panci Evaporasi Kelas A
Alat ini berprinsip sama dengan pitche evaporimeter, bedanya yaitu menggunakan Hook dan skala nonius dengan prinsip pelampung untuk pengamatannya. kelebihan alat ini ketelitian dapat mencapai 0.02 m dan merupakan dasar berbagai teknik untuk memperkirakan penguapan danau atau evapotranspirasi. Namun kekurangannya, kesalahan yang besar dari pengukuran evaporasi terletak pada tinggi air dalam panci, muka air selamanya dikembalikan pada tinggi semula yaitu 5cm di bawah bibir panci.
Dengan menggunakan AWS data pengamatan secara otomatis dapat langsung didapatkan setiap jam. Pengamatan data dengan AWS dilakukan dengan program cumulus. Kapasitas data yang tersimpan sesuai dengan kapasitas memori yang dimiliki komputer. Jika sudah melebihi kapasitas memori maka data yang tersimpan paling awal secara otomatis akan hilang.
Berdasarkan penjelasan diatas dapat diketahui bahwa untuk mendapatkan data
meteorologi dapat dilakukan dengan cara manual maupun otomatis (AWS). Pengamatan dengan cara manual menggunakan alat – alat sederhana seperti yang telah dijelaskan diatas. Sebelum adanya sistem otomatis, alat – alat meteorologi manual ini paling sering digunakan. Dari alat-alat manual, banyak kelemahan yang ditemukan seperti pada cara pengambilan data setiap hari. Hal ini bisa berpengaruh pada terjadinya kesalahan jika terdapat satu hari tidak diambil tentu saja akan mengakibatkan kesalahan fatal pada data. Namun, kelebihan alat sederhana yaitu bila salah satu alat rusak tidak akan menggangu atau mempengaruhi kinerja alat yang lainnya. Begitu pula dengan AWS yang telah diprogram untuk mempermudah pengamat mendapatkan data. Dalam AWS data hanya perlu diamati setiap hari karena data setiap harinya telah terkumpul pada sistem
komputer. Namun, kekurangannya bila salah satu alat atau komponen ada yang rusak bisa mengganggu kinerja alat yang lain. Hal ini disebabkan kinerja beberapa alat
meteorologi diatur oleh suatu sistem komputer yang bisa tak berfungsi bila salah satu alat rusak.
VI. KESIMPULAN
1. Alat-alat anasir cuaca yang digunakan pada stasiun klimatologi antara lain alat pengukur curah hujan, kelembaban nisbi udara, pengukur suhu udara, pengukur suhu dan kelembaban nisbi udara, pengukur suhu air, pengukur suhu tanah, pengukur panjang penyinaran matahari, pengukur intensitas penyinaran, pengukur kecpatan angin, dan pengukur evaporasi.
2. Data yang dihasilkan oleh masing-masing alat pengukur anasir cuaca memiliki kualitas yang berbeda-beda.
3. Pengamatan data secara manual memerlukan pemantauan yang lebih rajin dan teliti, namun bila salah satu alat rusak tidak akan mengganggu kinerja alat yang lain. Pada AWS data yang didapatkan akan masuk secara otomatis dalam sistem komputer sehingga lebih mudah dalam pengamatan, namun jika pada salah satu alat terdapat kerusakan akan menggangu kinerja alat yang lain.