DAFTAR PUSTAKA
C. Alat dan Cara Kerja
V. PENGARUH ALTITUDE TERHADAP KONDISI UNSUR-UNSUR CUACA
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Ketinggian suatu tempat mempunyai besar yang berbeda-beda untuk setiap wilayah di bumi. Hal ini karena ketinggian tempat memiliki pengaruh yang besar dalam proses perubahan faktor-faktor pembentuk cuaca. Di antara pengaruh tersebut adalah dalam hubungannya dengan tekanan udara, suhu udara, dan kelembaban relatif.
Suhu udara merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu udara berkorelasi positif dengan radiasi matahari. Suhu udara mempengaruhi kondisi cuaca disekitar tajuk tanaman. Tinggi rendahnya suhu udara disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, dan kandungan lengas tanah. Suhu udara merupakan aspek intensitas energi matahari yang menyerang permukaan bumi.
Angin adalah aliran udara yang terjadi diatas permukaan bumi, yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara pada dua arah yang berdekatan. Perbedaan tekanan ini disebabkan oleh suhu udara sebagai akibat perbadaan pemanasan permukaan bumi oleh matahari. Semakin besar tekanan udara maka semakin kencang pula angin yang akan ditimbulkan. Angin lokal contohnya terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara di dua tempat yang berdekatan seperti di laut dan di darat. Ada 3 hal yang penting menyangkut sifat angin yaitu kekuatan angin, arah angin, dan kecepatan angin.
Perbedaan tekanan udara menimbulkan aliran udara. Udara yang mengalir disebut angin. Udara mengalir dari daerah yang bertekanan tinggi
udara adalah perbedaan tekanan udara antara satu tempat dengan tempat yang lain. Angin selalu bertiup dari tempat dengan udara tekanan tinggi ke tempat yang tekanan udaranya lebih rendah. Jika tidak ada gaya lain yang mempengaruhi, maka angin akan bergerak secara langsung dari udara bertekanan tinggi ke udara bertekanan rendah. Akan tetapi, perputaran bumi pada sumbunya akan menimbulkan gaya yang akan mempengaruhi arah pergerakan angin.
2. Tujuan Praktikum
Acara pengaruh altitude terhadap unsur-unsur cuaca ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh ketinggian tempat terhadap perubahan tekanan udara, suhu udara, dan RH udara.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Pelaksanaan praktikum dilaksanakan dibeberapa lokasi pada periode yang hampir bersamaan dan dilakukan saat udara cerah. Lokasi pengamatan meliputi Solo, Karanganyar, Karangpandan dan Tawangmanggu.
B. Tinjauan Pustaka
Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan dengan luas tertentu, misalnya 1 cm2. Satuan yang digunakan adalah atmosfer (atm),millimeter kolom air raksa (mmHg) atau milibar (mbar). Tekanan udara patokan (sering juga disebut) tekanan udara normal) adalah tekanan kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 450 dan suhu 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 mmHg juga dapat dan sering dinyatakan dalam satuan kg/m2 (Benyamin 2002).
Tekanan udara semakin keatas semakin rendah. Bervariasinya tekanan udara disebabkan oleh adanya gravitasi bumi. Gas-gas penyusun udara terdiri atas molekul-molekul yang masing-masing mempunyai massa. Oleh karena itu molekul-molekul gas tersebut akan tertarik ke bumi. Benda yang mempunyai massa maka dia akan mempunyai berat. Gaya per satuan luas kita namakan tekanan (Tika 2008).
Suhu adalah unsur iklim yang sulit didefinisikan. Bahkan ahli meteorologipun mempertanyakan apa yang dimaksud dengan suhu udara, karena unsur cuaca ini berubah sesuai dengan tempat. Pengukuran suhu udara hanya memperoleh satu nilai yang menyatakan nilai rata-rata suhu atmosfer. Secara fisis suhu dapat didefinisikan sebagai tingkat gerakan molekul benda, makin cepat gerakan molekul, makin tinggi suhunya. Suhu juga dapat didefinisikan sebagai tingkat panas suatu benda. Panas bergerak dari sebuah benda yang mempunyai suhu tinggi ke benda yang mempunyai suhu rendah (Tjasyono 2004).
Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah thermometer. Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, kandungan lengas tanah Proses-peroses kimiawi dan aktivitas jasad-jasad renik yang dapat
oleh temperatur tanah. Dengan demikian pertumbuhan tanaman itu disamping dipengaruhi oleh sistem aerasi tanah yang baik, juga ditentukan oleh temperatur (Sutedjo 2005).
Meningkatnya suhu udara rata-rata, naiknya suhu permukaan air laut, perubahan pola hujan, pergeseran awal musim kemarau maupun muim hujan, merupakan dampak dari adanya pemaasan global/ perubahan iklim. Ada dua akibat dari meningkatnya temperatur yakni adanya perubahan tekanan, sirkulasi udara yang menyebabkan kecepatan angin menjadi lebih kencang dan adanya penguapan, uap air berkumpul di atas menyebabkan atmosfer basah, intensitas curah hujan menjadi meningkat (U. Firman 2009).
Proses pemanasan udara yang menyebabkan peningkatan suhu udara, terjadi akibat penerimaan energi radiasi surya di permukaan bumi (daratan dan lautan) yang selanjutnya digunakan untuk memanaskan udara di atasnya, untuk penguapan dan pemanasan daratan serta lautan itu sendiri. Karena lautan jauh lebih luas dari daratan, semakin tinggi tempat (Altitude), maka suhu udara semakin rendah. Awan akan terbentuk jika udara naik sampai ketinggian tertentu yang suhunya telah mencapai ’titik embun’ atau lebih rendah. Pada suhu titik embun, kelembaban udara menjadi jenuh (RH=100%), sehingga pengembunan terjadi pada debu yang melayang-layang di udara sebagai inti kondensasi. Butir-butir air yang terjadi merupakan pembentukan awan dan ketinggian dengan suhu titik embun merupakan ketinggian dasar awan (Saleh 2001).
Pada daerah lintang tinggi, tekanan udara di daerah itu sangat dipengaruhi oleh suhu udara akibat peredaran semu matahari terhadap garis lintang bumi. Misal, pada bulan Desember di belahan bumi bagian selatan didominasi oleh daerah bertekanan lebih rendah daripada di belahan bumi utara karena pergerakan semu matahari pada bulan desember berada di sekitar daerah 230LS dan begitu juga sebaliknya (Wuryatno 2000).
Untuk standar tekanan udara didasarkan pada tekanan permukaan laut (mean sea level pressure) yaitu sebesar 1013,25 mb. Tekanan udara dalam
observasi meteorologi, diukur dengan alat barometer aneroid maupun barometer air raksa. Perubahan tekanan udara dari waktu ke waktu sangat berpengaruh terhadap perubahan kondisi cuaca karena akan menimbulkan gangguan-gangguan cuaca mulai dari skala lokal sampai skala global. Informasi tekanan udara juga sangat penting dalam kegiatan penerbangan (Raynand 2010).
C. Alat dan Cara Kerja 1. Alat a. Termometer b. Hygrometer c. Barometer d. Altimeter 2. Cara Kerja
a. Menyiapkan alat-alat yang dibutuhkan.
b. Melakukan perjalanan pagi (09.00-09.30 WIB) dari Solo sampai Karanganyar, dan mengamati komponen cuaca.
c. Melakukan perjalanan siang (11.00-11.30 WIB) dari Karanganyar ke Karangpandan, dan melakukan pengamatan yang sama.
d. Melakukan perjalanan siang (14.00-14.30 WIB) dari Karangpandan ke Tawangmanggu, dan melakukan pengamatan yang sama.
e. Melakukan analisis dan interpretasi data yang telah diperoleh, dan membuat komentar dan kesimpulan dari data yang didapat.
D. Hasil Pengamatan
Tabel 5.1 Pengaruh Altitute terhadap Tekanan Udara, Suhu Udara dan RH Udara (Bis A)
Lokasi Waktu Suhu udara (oC) Suhu Tanah (°C) RH Udara (%) Kelengasan Tanah pH Intensitas Cahaya Matahari (FC) Tekanan Udara Kecepatan Angin (m/s) Vegetasi Kemiringan (%) Ketinggian (mdpl) Koordinat
Karangpandan 09.00 31,2 30 66 3 6,8 68500 1012 0,49 Rumout, pohon jati, pohon
mahoni, bambu, pohon melinjo, pohon kelapa, pohon
sengon. 2 441 S 7° 37’ 0,5” E 111° 2’ 47,1” 09.10 28,4 29 76 3 6,3 53200 1012 1,09 2 441 09.20 29 29 74 3 6,2 87600 1012 1 2 441 09.30 33,9 34,2 54 2,5 6,2 101700 1012 0,7 2 441
Tawangmangu 11.00 26,6 30 62 6 7 43600 1020 2,18 Bawang merah, pepaya,
mawar, cemara, pisang, kubis.
8 1233 S 7° 39 ‘40,7”
E 111° 8’ 44,3”
11.10 28,7 31 54 6 7 135800 1020 1,54 8 1233
11.20 28,1 30 64 5,2 7 45700 1020 1,54 8 1233
11.30 33,1 31,5 48 5,2 7 149400 1020 1,68 8 1233
Karanganyar 14.00 34,3 34 43 2,5 7 58600 1010 0,35 Pohon mahoni, palem,
angsana. 0 184 S 7° 35’ 51,8” E 110° 5’ 31” 14.10 34,2 35 42 2 7 67400 1010 0,96 0 184 14.20 34,6 35 44 2 7 55300 1010 1,65 0 184 14.30 35,7 36,5 41 2 7 62600 1010 1,06 0 184
Tabel 5.2 Hubungan Altitude terhadap Tekanan Udara, Suhu Udara, dan RH Udara (Bis B) Lokasi Waktu Suhu udara (oC) Suhu Tanah (°C) RH Udara (%) RH Tanah (%) pH Intensitas Cahaya Matahari (FC) Tekanan Udara Kecepatan Angin (m/s) Vegetasi Kemiringan (%) Ketinggian (mdpl) Koordinat
Karanganyar 09.00 32 29,5 41 45 6,5 49000 1300 0,8 Rumput, angsana, kacang
tanah, pisang, palem, jati.
0 185 110o 57’ 515” BT
7o 35’ 86” LS
09.10 31 28,9 44 50 7,9 50500 1300 0,2 0 185
09.20 32 30 46 40 7,9 51000 1300 0,2 0 185
09.30 32 30 46 45 7 52300 1300 0,6 0 185
Karangpandan 11.00 35 34 19 45 7 25400 1013,1 1,4 Rumput, putri malu, jati, padi,
mahoni,palem, nangka, mlinjo, kelapa, pisang. 10 474 111o 2’ 785” BT 7o 37’ 10” LS 11.10 36 34 28 42 7,5 63300 1013,1 0,5 10 474 11.20 36,5 33,5 30 43 7,5 73300 1013,1 1,4 10 474 11.30 36 34 32 32 7,5 64100 1013,1 1,6 10 474
Tawangmangu 14.00 28 26 44 65 7,3 14000 911,3 1,0 Pohon pisang, pinus, cemara,
jagung, bawang, kol, jambu, pakis, rumput, mangga, pepaya,
jambu, kacang panjang.
13 1245 111o 8’ 745” BT 7o 39’ 788” LS
14.10 28 25 43 60 7 20400 911,3 1,1 13 1245
14.20 30 25 36 60 7 18500 911,3 1,6 13 1245
14.30 30 25 36 50 7 24400 911,3 1,4 13 1245
Tabel 5.3 Hubungan antara altitude dengan tekanan udara, suhu udara, dan RH (Bis C) Lokasi Waktu Suhu udara (oC) Suhu Tanah (°C) RH (%) Kelengasan Tanah (%) pH Intensitas Cahaya Matahari (FC) Tekanan Udara Kecepatan Angin Vegetasi Kemiringan (%) Ketinggian (mdpl) Koordinat
Tawangmangu 09.00 37 26 58 40 7 36800 1019 1,96 Daun bawang, wortel, kol,
cabai, pinus, ketela, pisang, cemara. 13 1241 S 7° 39’ 37,2” E 111° 8’ 44,7” 09.10 36 26 57 45 7 5100 1019 2,50 13 1241 09.20 38 26 53 45 7 24200 1019 1,03 13 1241 09.30 40 26 59 29 7 16500 1019 2,31 13 1241
Karanganyar 11.00 32 32 69 20 7 56500 1011 1,09 Angsana, palem, sawah padi. 0 221 S 7° 35’ 51,7”
E 110° 57’ 31”
11.10 35 34 66 20 7 54500 1011 2,5 0 221
11.20 34 33 64 20 7 55800 1011 0,76 0 221
11.30 35 32 63 20 7 56600 1011 1,09 0 221
Karangpandan 14.00 45 38 51 25 7 38600 1010 1,77 Pohon jati, pisang, kelapa,
petai, padi, sengon, mlinjo, palem, nangka, bamboo,
durian. 6 480 S 7° 37’ 6” B 111° 2’ 97,9” 14.10 40 38 49 18 7 43500 1010 1,29 6 480 14.20 42 35 50 2 7 23500 1010 1,61 6 480 14.30 40 35 52 2 7 13700 1010 1,42 6 480
Sumber : Laporan Sementara
Data diatas diperoleh pada waktu yang bersamaan dengan ketinggian tempat yang berbeda dengan menggunakan beberapa alat diantaranya barometer, lux meter, Anemometer, Termometer tanah, dan clinometer.
E. Pembahasan
Dalam pembahasan mengenai pengaruh altitude terhadap kondisi unsur-unsur cuaca, praktikan membahas hasil pengamatan dari bus B yaitu sesuai dengan pengamatan yang dilakukan oleh praktikan. Lokasi pengamatan di Karanganyar terletak pada koordinat 110o 57’515”BT dan 7o35’86”LS dengan ketinggian 185 mdpl dan kemiringan 0%. Vegetasi di tempat tersebut didominasi oleh pohon angsana, rumput, pohon pisang, palem, pohon mangga, jati, dan kacang. Suhu udara konstan yaitu 32oC. Suhu tanah juga konstan yaitu kisaran 30oC. Kelembaban udara tertinggi terjadi pada pukul 09.20 yang mencapai 46% dan kelembaban tanah tertinggi terjadi pada pukul 09.10 mencapai 50%. PH pada tanah Karanganyar tergolong netral yaitu 7. Intensitas cahaya matahari tertinggi 52300FC, tekanan udara stabil yaitu 1300mb, serta besarnya kecepatan angin tertinggi terjadi pada pukul 09.00 yang mencapai sekitar 0,8/s.
Lokasi pengamatan di Karangpandan terletak pada koordinat 07o37’00,4”BT dan 111o02’47,5”LS dengan ketinggian 474 mdpl dan kemiringan 10%. Vegetasi di tempat tersebut didominasi oleh kelapa, jati, sengon, rumput, pohon pisang, palem, pohon nangka, mahoni, putri malu dan mlinjo. Suhu udara tertinggi terjadi pada pukul 11.20 yang mencapai 36.5oC dan suhu tanah relatif konstan yaitu mencapai 34oC. Kelembaban udara tertinggi terjadi pada pukul 11.30 yang mencapai 32% dan kelembaban tanah tertinggi terjadi pada pukul 11.00 yang mencapai 45%. PH pada tanah Karangpandan tergolong netral yaitu 7.5. Intensitas cahaya matahari tertinggi pada pukul 11.20 berkisar 733300FC, tekanan udara sebesar 1013.1mb, serta besarnya kecepatan angin tertinggi pada pukul 11.30 sekitar 1,6 m/s.
Lokasi pengamatan di Tawangmangu terletak pada koordinat 07o39’46,4”BT dan 111o08’45,4”LS dengan ketinggian 1245 mdpl dan kemiringan 13%. Vegetasi di tempat tersebut didominasi oleh daun bawang, seledri, kubis, cemara, rumput, pohon pisang, jagung, singkong, dan rumput. Suhu udara tertinggi terjadi pada pukul 14.20 yang mencapai 30oC dan suhu
tanah tertinggi terjadi pada pukul 14.00 yang mencapai 26oC. Kelembaban udara tertinggi terjadi pada pukul 14.00 yang mencapai 44% dan kelembaban tanah tertinggi terjadi pada pukul 14.10 yang mencapai 60%. PH pada tanah Tawangmangu tergolong netral yaitu 7. Intensitas cahaya matahari tertinggi pada pukul 14.30 yaitu berkisar 24400FC, tekanan udara sebesar 911.3mb, serta besarnya kecepatan angin tertinggi sekitar 1.6m/s.
Secara keseluruhan dari ketiga tempat tersebut. Suhu udara konstan yaitu mencapai 32oC dan suhu tanah tertinggi terjadi pada pukul 11.20 yang mencapai 36,5oC. Kelembaban udara tertinggi terjadi pada pukul 09.20 yang mencapai 468% dan kelembaban tanah tertinggi terjadi pada pukul 14.10 dan 14.20 yang mencapai 60%. PH pada tanah Karanganyar tergolong netral yaitu 7. Intensitas cahaya matahari tertinggi 73300FC dan yang terendah 14000FC, tekanan udara tertinggi sebesar 1300mb, serta besarnya kecepatan angin tertinggi terjadi pada pukul 09.00 yang mencapai sekitar 1,6/s.
Pada praktikum kali ini diamati hubungan antara ketinggian tempat dengan suhu udara, tekanan udara dan kelembaban udara serta intensitas cahayanya. Hasil pengamatan yang diperoleh menunjukkan perbedaan pada suhu yang sama namun kelembabannya berbeda. Hal ini disebabkan karena kelembaban tidak hanya dipengaruhi oleh suhu tetapi juga tergantung pada waktu pengamatannya. Dalam hal ini waktu yang ditentukan berdasarkan lamanya penyinaran atau besarnya penerimaan energi radiasi surya. Perbedaan waktu penyinaran atau penerimaan cahaya akan mempengaruhi besar tekanan udara, suhu udara dan kelembaban udaranya.
Dapat dikatakan bahwa semakin tinggi suatu tempat maka suhu udaranya akan semakin rendah akibat adanya perbedaan penerimaan energi radiasi surya. Semakin tinggi suatu tempat maka tekanan udaranya akan semakin rendah yang disebabkan adanya tekanan yang semakin jauh akibat ketinggian tempatnya sehingga menyebabkan angin menjadi cepat yang menunjukkan atau menyebabkan suhu udara rendah dengan kelembaban yang tinggi.
Berdasarkan teori, semakin siang atau banyaknya penerimaan energi radiasi surya maka suhu akan meningkat, kelembaban menurun dan tekanan udara akan konstan sesuai ketinggian tempat. Dalam pratikum ini didapat perubahan suhu, tekanan, kelembaban serta intensitas cahaya yang berbeda hal ini disebabkan adanya perbedaan waktu pengamatan dan ketinggian tempat. Suhu semakin siang akan semakin tinggi, kelembaban akan semakin rendah, intensitas cahaya akan semakin tinggi dengan tekanan udara yang sesuai dengan ketinggian tempat.
F. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
Dalam pratikum hubungan antara altitute dengan tekanan udara, suhu udara dan RH ini maka dapat diambil kesimpulan yaitu:
a. Suhu udara terjadi karena adanya aliran energi kalor dari radiasi matahari melalui gelombang panjang ke molekul-molekul udara di atmosfer dan molekul benda lainnya di permukaan bumi. Secara fisis kemampuan tiap molekul dalam menyerap dan menyimpan radiasi matahari berbeda-beda sehingga suhu molekul terbut berbeda pula. b. Suhu udara akan dipengaruhi oleh tekanan udara yang berada pada
ketinggian tertentu.
c. Tekanan udara adalah gaya yang bekerja pada molekul-molekul udara per satuan luasan kolom. Tekanan udara terjadi karena molekul-molekul udara pada suatu kolom mengalami gaya berat akibat adanya gaya tarik bumi.
d. Kelembaban udara relatif adalah keadaan yang menunjukkan jumlah uap air yang terkandung dalam udara jenuh pada tekanan uap jenuh . e. Proses pemanasan udara yang menyebabkan peningkatan suhu udara,
terjadi akibat penerimaan energi radiasi surya di permukaan bumi (daratan dan lautan) yang selanjutnya digunakan untuk memanaskan udara di atasnya, untuk penguapan dan pemanasan daratan serta lautan itu sendiri.
f. Adanya perbedaan waktu pengamatan akan menyebabkan perbedaan hasil yang diperoleh. Semakin siang atau panas suatu daerah maka akan memepengaruhi besar penerimaan cahaya yang diperoleh.
g. Semakin tinggi suatu tempat maka tekanan udaranya semakin rendah, suhu semakin rendah dan kelembabannya semakin tinggi (lembab). h. Dengan perbedaan ketinggian tersebut maka akan menentukan jenis
ketinggian tempat akan menentukan besar suhu udaranya, kelembabannya, tekanan udaranya serta kemampuan dalam menerima energi cahaya surya yang datang.
2. Saran
Setelah melakukan praktikum di tiga tempat di daerah Solo, terdapat beberapa saran yang mungkin bisa digunakan untuk pertimbangan supaya kedepannya lebih baik lagi:
a. Sistem praktikumnya lebih diperhatikan lagi agar prakrikan tidak bingung dalam melaksanakan praktik
b. Koordinasi antar co-ass lebih diperhatikan kembali.
c. Peralatan ditambah supaya komplin dan praktik berjalan bertambah lancar.
DAFTAR PUSTAKA
Benyamin L 2002. Dasar-Dasar Klimatologi. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada. Firman, Umara 2009. Fluktuasi Suhu Udara dan Tren Variasi Curah Hujan Rata-Rata Di Atas 100 mm Di Beberapa Wilayah Indonesia. Jurnal Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Vol. 5 No. 3
Raynand. 2010. Unsur-unsur Cuaca Secara Umum.
http://raynand.wordpress.com/unsur-cuaca/. Diakses pada tanggal 23 November 2013.
Saleh, Edward dan Budi Indra Setiawan 2001. Distribusi Dan Profil Kelembaban Tanah Pada Sistem Irigasi Kendi Untuk Tanaman Sayuran Di Daerah Kering. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian. Vol. 3 No.2 Hal 94-98
Sutedjo, Mul Suryani dan Kartasapoetra. 2005. Pengantar Ilmu Tanah. PT Rineka cipta, Jakarta
Tika. 2008. Tekanan Udara Makin Keatas Semakin Rendah. http://www.fisikaasyik.com. Diakses pada tanggal 23 November 2013. Tjasyono, Bayong 2004. Klimatologi. ITB, Bandung
VI. PENGAMAAN SUHU DAN KELEMBABAN UDARA DALAM RUANG