i
LAPORAN PRAKTIKUM
AGROKLIMATOLOGI
Disusun oleh :
NAMA : YOGO LAKSONO
NIM : H0714167
KELOMPOK : 28
COASS : RIFQI SYARIF M
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan Praktikum Agroklimatologi yang dilakukan pada tanggal 25 s.d. 9
November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan Jumantono,
Kabupaten Karanganyar dan di Fakultas Pertanian, Universitas Sebelas Maret.
Telah di pertahankan di depan penguji pada tanggal Desember 2014 dan
dinyatakan telah memenuhi syarat.
Disusun Oleh:
Yogo Laksono (H0714167)
Agroteknologi
Mengetahui :
Dosen Agroklimatologi Co-Asisten
Ir.Sumani, M.Si Rifqi Syarif Muhamad
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah
melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya sehingga penulis dapat melakukan sebuah
praktikum dan menyelesaikan penyusunan laporan praktikum Agroklimatologi.
Laporan praktikum ini disusun untuk melengkapi tugas mata kuliah
Agroklimatologi dan supaya tidak terkena sanksi TL.
Dalam menyelesaikan Laporan Praktikum Agroklimatologi ini penulis
mendapat bantuan pihak-pihak lain, baik bantuan moril maupun materiil. Oleh
karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak tersebut:
1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunianya
sehingga acara praktikum lancar
2. Dosen Pengampu yang telah membumbing penulias dalam mata
kuliah Agroklimatologi
3. Rifqi Syarif M selaku Co-Asisten
4. Teman-teman dan semua pihak yang telah memberi dukungan
dalam menyusun laporan praktikum ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan praktikum ini
masih jauh dari kesempurnaan, sehingga kritik dan saran dari pembaca sangat
penulis butuhkan. Dan semoga laporan praktikum ini bermanfaat, baik bagi
penulis maupun pembaca. Amin.
Surakarta, Desember 2014
iv
I. PENGENALAN ALAT DAN PENGAMATAN UNSUR CUACA SECARA MANUAL ... 1
4. Kelembaban Udara dan Kelembaban Tanah ... 6
v
II. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA OTOMATIS ... 37
A.Pendahuluan ... 37
III. PENGUKURAN SUHU TANAH ... 48
A.Pendahuluan ... 48
IV. PENGARUH ANGIN TERHADAP EVAPOTRANSPIRASI ... 57
A.Pendahuluan ... 57
V. MODIFIKASI IKLIM MIKRO TANAMAN ... 66
A.Pendahuluan ... 66
1. Latar Blakang ... 66
vi
VII. INTENSITAS RADIASI DI DALAM PERTANAMAN JAGUNG ... 84
A.Pendahuluan ... 84
VIII. KLASIFIKASI IKLIM ... 93
A.Pendahuluan ... 93
vii
2. Klasifikasi Iklim menurut Oldeman ... 97
D.Pembahasan ... 101
1. Menurut Schmidt-Ferguson ... 101
2. Menurut Oldeman ... 101
E.Kesimpulan Dan Saran ... 104
1. Kesimpulan ... 104
2. Saran ... 104
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Pengukuran Suhu Tanah Pada Berbagai Perlakuan ... 52
Tabel 4.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin... 61
Tabel 5.1 Data Rekapan Unsur Iklim Mikro Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ... 71
Tabel 5.2 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ... 71
Tabel 6.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin... 79
Tabel 7.1 Data Rekapan Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun Pada Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari ... 87
Tabel 8.1 Klasifikasi Iklim menurut Schmidt-Ferguson: ... 97
Tabel 8.2 Klasifikasi Iklim menurut Oldeman ... 98
Tabel 8.3 Data Curah Hujan Kabupaten Karanganayar 10 Tahun Terakhir ... 98
Tabel 8.4 Rata-rata Data Curah Hujan 10 Tahun (2003-2012) Kabupaten Karanganyar ... 99
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar1. Sunshine Recorder type Cambell Stokes ... 13
Gambar 2. Barometer ... 14
Gambar 4. Termometer Maximum dan minimum ... 15
Gambar 5. Termometer Tanah Bengkok ... 16
Gambar 6. Termohigrograph ... 17
Gambar 7. Ombrometer ... 18
Gambar 8. Ombrograph ... 19
Gambar 9. Anemometer ... 20
Gambar 10. Wind Vane ... 20
Gambar 11. Panci Evaporimeter ... 21
Gambar 12. Awan Cumullus ... 22
Gambar 13. AWS (Automatic Weather System) ... 42
Gambar 14. Komponen AWS ... 42
Gambar 15.1 Grafik Pertumbuhan Tinggi Tanaman Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ... 72
Gambar 15.2 Grafik Jumlah Daun Pada Tiga Perlakuan Tanaman Jagung ... 72
Gambar 16.1 Grafik Tinggi Tanaman Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin ... 80
Gambar 16.2 Grafik Jumlah Daun Perlakuan Tanpa Pematah Angin dan Dengan Pematah Angin ... 80
Gambar 17.1 Grafik Tinggi Tanaman Perlakuan Intensitas Radiasi Matahari ... 88
I. PENGENALAN ALAT DAN PENGAMATAN UNSUR CUACA
SECARA MANUAL
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Agroklimatologi merupakan mata kuliah wajib bagi mahasiswa
semester 1 Agriteknologi fakultas Pertanian. Agroklimatologi adalah ilmu
yang mempelajari tentang hubungan iklim dan cuaca dengan tanaman.
Mahasiswa pertanian harus mengetahui cuaca dan iklim yang sesuai untuk
jenis tanaman yang akan ditanam. Di setiap daerah memiliki cuaca yang
berbeda-beda. Hal tersebut menandakan bahwa tidak setiap tanaman dapat
tumbuh dengan baik di suatu daerah. Untuk menanam tanaman dengan hasil
yang maksimal maka mengetahui unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca dan
tahu harus bagaimana.
Dengan mengetahui unsur yang mempengaruhi cuaca petani juga
bisa memodifikasi iklim mikro untuk tanaman holtikultura. Unsur-unsur yang
mempengaruhi cuaca tersebut antara lain adalah radiasi surya, tekanan udara,
suhu tanah, suhu udara, kelembaban tanah, kelembaban udara, curah hujan,
angin, evaporasi, dan awan. Unsur-unsur tersebut saling mempengaruhi satu
sama lain dan untuk mengetahui seberapa besar unsur tersebut pada keadaan
cuaca yang mendukung pertumbuhan tanaman diperlukan alat.
Terdapat banyak alat untuk mengukur unsur-unsur cuaca dan
setiap alat memiliki fungsi serta cara kerja yang berbeda. Alat-alat tersebut
ada yang bekerja secara manual dan ada ynag bekerja secara otomatis.
Mahasiswa pertanian harus mengenal alat unsur-unsur cuaca secara
keseluruhan dan harus mengetahui prinsip kerja dari masing-masing alat
tersebut. Pada praktikum ini mahasiswa akan diperkenalkan satu per satu
tentang alat tersebut dan juga mengamati unusr-unsur secara manual. Dengan
begitu pada akhirnya nanti dapat menerapkannya dalam kehidupan
2. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui alat-alat
pengukur unsur-unsur cuaca dan cara pengamatan menggunakan alat-alat
manual.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Acara pengenalan alat dan pengamatan unsur cuaca secara
manual dilaksanakan pada tanggal 8 November 2014 di Stasiun Klimatologi,
B. Tinjauan Pustaka
1. Radiasi Surya
Di Indonesia selama musim hujan, pengurangan intensitas dan
kualitas radiasi surya sangat nyata, diduga pengurangan yang terbesar adalah
dari fraksi cahaya tampak yang sangat dibutuhkan oleh tanaman. Di dataran
tinggi lebih dari 700 m dpl faktor pembatasnya radiasi matahari dan pada
dataran rendah kurang dari 700 m dpl adalah ketersediaan air tanah. Radiasi
yang diintersepsi secara konstan meningkatkan sejumlah massa tanaman.
Radiasi intersepsi merupakan selisih antara radiasi surya datang dengan yang
diteruskan tajuk tanaman (Gusti R 2008).
Gradien dari hubungan antara radiasi yang diintersepsi dengan
penambahan biomassa merupakan efisiensi penggunaan radiasi surya. Nilai
efisiensi penggunaan radiasi surya ini menunjukkan kemampuan tanaman
untuk mengkonversi energi yang diterima menjadi biomassa tanaman. Stasiun
klimatologi pertanian biasanya hanya mengukur radiasi global yang mewakili
radiasi di atas tajuk tanaman, tetapi tidak mengukur radiasi surya yang
diintersepsi tajuk tanaman. Untuk dapat menduga radiasi yang diintersepsi
tajuk diperlukan koefisien pemadaman tajuk (k, extinction coefficient)
sedangkan prediksi pertambahan biomassa menggunakan data intersepsi radiasi
tersebut memerlukan informasi mengenai efisiensi penggunaan radiasi
(Handoko 2010).
Pengamatan radiasi surya meliputi lamanya penyinaran. Lama
penyinaran adalah matahari bersinar cerah sampai di permukaan bumi selama
satu hari, satuannya adalah jam/hari.Sebenarnya radiasi matahari merupakan
unsur yang sangat penting dalam bidang pertanian. Pertama, cahaya merupakan
sumber energi bagi tanaman hijau yang memalui proses fotosintesa diubah
menjadi tenaga kimia. Kedua, radiasi memegang peranan penting sebagai
sumber energi dalam proses evaporasi yang menentukan kebutuhan air
tanaman (Wisnubroto 2005).
Radiasi matahari yang diterima oleh bumi kita (energi matahari) akan
akhirnya menjadi panas. Radiasi yang terserap ini menyebabkan naiknya
temperatur gas-gas dan aerosol-aerosol. Ditangkis oleh atmosfer (oleh gas2 dan
aerosol-aerosol), dalam hal ini radiasi ditangkis dan disebarkan ke segala
penjuru. Sebagian radiasi menuju kembali ke angkasa, sebagian sampai ke
permukaan bumi. Penangkisan dan penyerapan radiasi bisa terjadi di segala
lapisan atmosfir, yang paling sering lapisan bawah di mana massa atmosfir
lebih terkonsentrasi (Nurmuin 2008).
Radiasi yang tidak tertangkis maupun terserap oleh atmosfir, sampai
ke permukaan bumi. Karena bumi sangat padat, maka radiasi ini bukan
ditangkis, melainkan dikembalikan satu arah ke atmosfir (proses ini biasa
disebut refleksi - walaupun sebenarnya sama saja dengan tangkisan). Es dan
salju merefleksi hampir kebanyakan dari radiasi solar yang sampai ke
permukaan bumi, sedangkan laut, merefleksi sangat sedikit. Radiasi yang
sampai ke permukaan bumi yang tidak direfleksi, akan diserap oleh bumi. Di
lautan, penyerapan ini sampai pada puluhan meter dari permukaan laut,
sedangkan di daratan, hanya pada level yang lebih tipis. Seperti halnya yang
terjadi pada atmosfir, penyerapan radiasi di permukaan bumi menyebabkan
naiknya temperatur permukaan tersebut (Kamaludin 2010).
2. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan
massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Alat untuk mengukur tekanan
udara adalah barometer. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat
yang memiliki tekanan udara yang sama disebut dengan isobar (Hendro 2008).
Tekanan udara merupakan unsur dan pengendali iklim yang sangat
penting bagi kehidupan makhluk di bumi, karena peranannya sebagai penentu
dalam penyebaran curah hujan. Perubahan tekanan udara akan menyebabkan
perubahan kecepatan dan arah angin, perubahan ini akan membawa pula pada
perubahan suhu dan curah hujan. Dengan demikian penyebaran curah hujan di
seluruh permukaan bumi berhubungan sangat erat dengan sistem tekanan udara
dan angin. Tekanan udara berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat
Tekanan udara adalah gaya berat kolom udara dari permukaan
tanah/air sampai puncak atmosfer yang bekerja dalam satuan luas. Tek Udara
terbentuk oleh kerapatan, gravitasi bumi, dan ketebalan udara. Bila dilihat
faktor-faktornya. Tekanan udara ditentukan oleh kerapatan, volume kolom
udara, luas penampang yang dikenai gaya berat udara (Ismangil 2014).
Tekanan udara dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada tempat
dan waktu yang berbeda, besarnya juga berbeda. Tekanan udara secara vertikal
yaitu makin ke atas semakin menurun. Tekanan udara secara horizontal yaitu
variasi tekanan udara dipengaruhi suhu udara, bahwa daerah yang suhu
udaranya tinggi akan bertekanan rendah dan daerah yang bersuhu udara rendah
tekanannya tinggi (Leon 2010).
3. Suhu Tanah dan Suhu Udara
Mulsa jerami mampu menurunkan suhu pada siang dan sore hari
karena konduktivitas termal yang rendah, sementara mulsa plastik transparan
cenderung meningkatkan suhu tanah pada pagi hari, siang dan sore hari. Pagi
hari suhu tanah di bawah mulsa plastik transparan merupakan suhu tertinggi
diikuti mulsa jerami dan tanpa mulsa, sedangkan pada siang hari dan sore hari
suhu tertinggi pada mulsa plastik transparan, diikuti tanpa mulsa dan mulsa
jerami. Suhu meningkat dengan kedalaman yang disebabkan pada malam hari
lapisan yang lebih dekat dengan permukaan melepaskan kalor ke atmosfer
lebih banyak sehingga pada pagi hari suhu tanah di lapisan yang lebih dangkal
menjadi lebih rendah (Yonny 2007).
Pada suhu penyimpanan tinggi, komponen natrium bikarbonat sebagai
bahan penghancur berada pada kondisi yang tidak stabil. Jumlah molekulnya
juga semakin berkurang karena sebagian sudah beraksi dengan asam sitrat.
Sehingga pada saat dilarutkan reaksi antara natrium bikarbonat dengan asam
sitrat berjalan lambat (Ansar 2011).
Suhu udara dipermukaan bumi adalah relative, tergantung pada
faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti misalnya lamanya penyinaran matahari.
Hal itu dapat berdampak lansung akan adanya perubahan suhu di udara. Suhu
Menurut tempat suhu udara bervariasi secara vertical dan horizontal dan
menurut waktu dari jam ke jam dalam sehari, dan menurut bulanan dalam
setahun (Rocky 2009).
Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakan
kombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Suhu tanah
juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat celcius, derajat
farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah berpengaruh terhadap
penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar,
karena itulah penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan
tanaman (Lubis 2007).
Temperatur (suhu) tanah adalah suatu sifat tanah yang sangat penting,
secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga terhadap
kelembapan, aerasi, struktur, aktivitas mikrobial, dan enzimatik, dekomposisi
serasah/ sisa tanaman dan ketersediaan hara-hara tanaman. Suhu tanah juga
disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan derajat Celcius, derajat
Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah juga merupakan salah satu
faktor tumbuh tanaman yang penting sebagaimana halnya air, udara dan unsur
hara. Proses kehidupan bebijian, akar tanaman dan mikrobia tanah secara
langsung dipengaruhi oleh suhu tanah. Laju reaksi kimiawi meningkat dua kali
lipat untuk setiap 10° kenaikan suhu (Hanafiah 2010).
4. Kelembaban Udara dan Kelembaban Tanah
Kelembaban udara adalah jumplah air yang dikandung oleh udara.
Alat untuk mengukur kelembaban dinamakan dengan higrometer. Kelembaban
dibedakan menjadi 2 yaitu kelembaban relatif dan kelembaban mutlak.
Kelembaban relatif dinyatakan dengan %, sedangkan kelembaban mutlak
dingatakan dengan gram/m3 (Hendro 2008).
Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara. Macam
kelembaban udara, kelembaban mutlak adalah kandungan air/satuan volume
atau masa uap air/volume atau tekanan uap air/volume (g/m3). Kelembaban
nisbi adalah perbandingan antara jumlah uap air yang ada di udara (aktual) dan
tekanan tertentu. Kelembaban spesifik adalah perbandingan antara masa uap air
yang ada di udara dan satuan masa udara (Ismangil 2014).
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 pengawal lembab (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). Kandungan
uap air dalam udara hangat lebih banyak daripada kandungan uap air dalam
udara dingin. Jika udara banyak mengandung uap air didinginkan maka
suhunya turun dan udara tidak dapat menahan lagi uap air sebanyak itu.Uap air
berubah menjadi titik-titik air. Udara yan mengandung uap air sebanyak yang
dapat dikandungnya disebut udara jenuh. Kelembaban udara padaketinggian
lebih dati 2 meter dari permukaan menunjukkan perbedaan yang nyata antara
malam dan siang hari. Pada lapisan udara yang lebih tinggi tersebut, pengaruh
angin terjadi lebih besar. Udara lembab dan udara kering dapat tercampur lebih
cepat (Subarjo 2013).
Dalam klimatologi yang dimaksut adalah kelembaban udara adalah
kelembaban nisbi udara (Relatif Humidity/RH). Kelembaban adalah banyaknya
uap air yang ada diudara meskipun uap airnya hanya merupakan sebagian
kecil saja dari atmosfer , rata-rata kurang lebih dari 2 % masa keseluruhan.
Total masa uap air per satuan volume udara disebut kelembapan absolut (
absolute humidity ) umumnya dinyatakan dalam satuan kg/m3 (Hanum 2009).
5. Curah hujan
Dalam bidang pertanian dampak yang paling besar dirasakan akibat
perubahan iklim adalah perubahan curah hujan. Terjadi kecenderungan
penurunan curah hujan yang signifikan pada musim hujan dan musim kemarau,
jadwal tanam serta aktifitas pertanaman di lapangan. Fakta tersebut di atas
menunjukkan bahwa dampak perubahan iklim berupa perubahan pola hujan,
dan meningkatnya frekuensi terjadinya iklim ekstrim akan berpengaruh
langsung pada pertanian (Woro 2009).
Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi. Awalnya air
hujan berasal dari air dari bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air waduk,
air rumpon, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air kolam, air ludah,
dan lain sebagainya. Selain air yang berbentuk fisik, air yang menguap ke
udara juga bisa berasal dari tubuh manusia, binatang, tumbuh-tumbuhan, serta
benda-benda lain yang mengandung air. Air-air tersebut umumnya mengalami
proses penguapan atau evaporasi akibat adanya bantuan panas matahari. Air
yang menguap / menjadi uap melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak
menuju langit yang tinggi bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi
uap tersebut mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga
membentuk awan. Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak
kesana-kemari baik vertikal, horizontal dan diagonal. Akibat angin atau udara
yang bergerak pula awan-awan saling bertemu dan membesar menuju langit /
atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin dan akhirnya membentuk
butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya
butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses
presipitasi). Karena semakin rendah suhu udara semakin tinggi maka es atau
salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun jika suhunya sangat rendah
maka akan turun tetap sebagai salju (Arifin 2010).
Hujan adalah peristiwa sampainya air ke permukaan bumi yang jatuh
dari atmosfer. Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh di permukaan
tanah selama periode tertentu dalam satuan tinggi diatas permukaan horizontal.
Curah hujan di pengaruhi oleh beberapa faktor antara lain topografi, arah angin
dan arah lereng medan (Handoko 2010).
Uap air bergerak keatas hingga membentuk awan yang dapat
berpindah karena tiupan angin. Ruang udara yang mendapat akumulasi uap air
mengalami sublinasi sehingga butiran-butiran uap air membesar dan akhirnya
jatuh sebagai hujan (Effendi 2008).
6. Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari udara yang bertekanan tinggi
ke udara yang bertekanan rendah. Jenis-jenis angin yaitu angin siklon adalah
angin yang terjadi akibat daerah yang bertekanan rendah dikelilingi daerah
yang bertekanan tinggi. Angin antisiklon adalah kebalikan angin siklon, yaitu
daerah yang tekanannya tinggi dikelilingi daerah yang tekanannya rendah.
Angin passat adalah angin yang bertiup dari daerah subtropis ke daerah tropis.
Angin musim adalah gerakan massa udara yang terjadi karena perbedaan
tekanan udara yang mencolok antara benua dan lautan (Hendro 2008).
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi
dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak
dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah. Angin adalah
udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya
perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan
udara tinggi ke bertekanan udara rendah. Angin terjadi karena adanya
perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas
lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas,
akibatnya akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut (Tjasyono 2008).
Anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur arah dan
kecepatan angin. Satuan meteorologi dari kecepatan angin adalah Knots (Skala
Beaufort). Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin adalah 00 – 3600 dan
arah mata angin. Anemometer harus ditempatkan di daerah terbuka. Pada saat
tertiup angin, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak
menghitung kecepatan angin. Hasil yang diperoleh alat pencacah dicatat,
kemudian dicocokkan dengan Skala Beaufort. Selain menggunakan
anemometer, untuk mengetahui arah mata angin, kita dapat menggunakan
bendera angin. Anak panah pada baling-baling bendera angin akan
menunjukkan ke arah mana angin bertiup. Cara lainnya dengan membuat
kantong angin dan diletakkan di tempat terbuka (Wisnubroto 2009).
7. Evaporasi
Evapotranspirasi adalah unsur utama dalam menghitung kebutuhan air
tanaman yang kemudian menjadi dasar dalam penjadualan irigasi.
Evapotranspirasi dipengaruhi banyak faktor sehingga pengukurannya secara
langsung tidak mudah, karena itu dikembangkan banyak model pendugaan
untuk mengatasi hal tersebut. Salah satu model yang direkomendasikan FAO
adalah metode Penman-Monteith (P-M). Untuk mengetahui apakah metode ini
tepat juga digunakan di Propinsi Lampung perlu dilakukan pengujian dengan
membandingkan hasil pengamatan langsung (2006-2008) yang dilakukan di
dua stasiun pengamatan di Lampung yaitu Branti dan Masgar. Hasil
pengamatan di Branti rata-rata lebih rendah dari hasil metode P-M pada laju
ET > 4 mm, dan lebih tinggi untuk laju ET < 4 mm; sedangkan untuk stasiun
Masgar menunjukkan laju ET hasil pengamatan selalu lebih tinggi dari pada
hasil perhitungan metode P-M. Hasil metode P-M secara rata-rata 1.09 kali
lebih tinggi dari pengamatan Branti dan 0.89 kali lebih rendah dari pengamatan
Masgar. Koefisien korelasi antara metode pendugaan dan pengamatan
langsung rendah (r = 0.3 untuk Branti dan 0.5 untuk Masgar). Ketidak cocokan
ini dapat disebabkan pertama karena ketidak cermatan dalam mengukur
penurunan muka air pada panci evaporasi yang terlihat dari rendahnya
koefisien korelasi evaporasi pengamatan dengan semua unsur iklim yang
berkaitan erat dengan evaporasi (suhu dan kelembaban udara, kecepatan angin
dan intensitas radiasi; kedua karena CROPWAT menggunakan data lama
penyinaran yang dikonversikan secara linier menjadi intansitas radiasi
sedangkan dalam pengamatan langsung hubungan antara lama penyinaran dan
Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini
kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara.
Evaporasi merupakan penguapan yang terjadi pada permukaan tanah.
Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah evaporimeter
yang menggunakan bejana penguapan berupa panic atau tanki yang berisi air
bersih (Runtunuwu 2008).
Siklus hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan presipitasi.
Air yang terdapat di permukaan bumi berubah menjadi uap air di lapisan
atmosfer melalui proses evaporasi(penguapan) air sungai, danau dan laut; serta
proses evapotranspirasi atau penguapan air oleh tanaman. Laju evaporasi pada
permukaan daun akan menyita jumlah air yang terdapat dalam tubuh tanaman
(Harjanto dan Surip 2007).
8. Awan
Awan adalah akumulasi dari titik-titik uap air di atmosfer.
Macam-macam awan adalah cirruc (Ci), yaitu awan halus, berstruktur serat dan
berbentuk seperti bulu burung, awan ini tidak mungkin menimbulkan hujan.
Cirro-stratus (Ci-St), yaitu awan yang bentuknya seperti kelambu halus dan
rata, menutupi langit tinggi, sehingga tampak cerah dan kadang seperti
anyaman yang tidak teratur, biasanya ada di musim kering. Cirro-culumus
(Ci-Cu), yaitu awan yang terputus-putus dan penuh dengankristal es, sehingga
bentuknya seperti segerombolan domba dan sering menimbulkan bayangan.
Alto-stratus (A-St), yaitu awan luas dan tebal, berwarna kelabu, jika menutupi
matahari/bulan maka awan yang menutupi akan tampak terang. Alto culumus
(A-Cu), yaitu awan kecil-kecil tetapi banyak dan sering bergandengan.
Nimbo-Stratus (Ni-St), yaitu awan yang bentuknya tidak menentu, tepinya
compang-camping dan tidak beraturan, menimbulkan hujan gerimis. Strato culumus
(St-Cu), yaitu awan yang bentuknya seperti bola-bola yang menutupi langit dan
kelihatan seperti gelombang laut, awan ini tipis dan tidak mendatangkan hujan.
Culumus (Cu), yaitu awan tebal dengan puncak-puncak yang tinggi, terbentuk
pada siang hari karena udara yang baik. Jika terkena matahari akan tampak
yaitu awan yang rendah dan luas pada ketinggian di bawah 1000 meter. Antara
kabut dan awan stratus pada dasarnya tidak terdapat perbedaan.
Cumulo-nimbus (Cu-Ni), yaitu awan yang tebal yang dapat menghasilkan hujan dan
guntur yang besar (Hendro 2008).
Awan merupakan sekumpulan titik air atau es yang melayang-layang
di udara, yang terbentuk dari hasil proses kondensasi. Udara selalu
mengandung uap air.Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, maka
terbentuklah awan. Hujan merupakan unsur fisik lingkungan yang paling
beragam baik menurut waktu maupun tempat dan hujan juga merupakan faktor
penentu serta faktor pembatas bagi kegiatan pertanian secara umum, oleh
karena itu klasifikasi iklim untuk wilayah Indonesia (Asia Tenggara umumnya)
seluruhnya dikembangkan dengan menggunakan curah hujan sebagai kriteria
utama (Lakitan 2012).
Awan adalah kumpulan butir butir air, kristal es atau gabungan antara
keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi, yang melayang di
atmosfer. Bentuk awan di bagi 4 kelompok utama yaitu awan tinggi, awan
sedang, awan rendah dan awan vertikal. Awan tinggi, dengan ketinggian 6-12
km jenis awannya sirus, sirokumulus dan sirostratus. Awan sedang dengan
ketinggian 2-6 km jenis awannya altokumulus dan altostratus. Awan rendah
dengan ketinggian 0.8-2 km, jenis awannya yaitu stratokumulus, stratus,
nimbostratus. Awan vertikal ketinggian kurang dari 2 km yaitu awan kumulus
C. Hasil Pembahasan
1. Radiasi Surya
Gambar 1. Sunshine Recorder type Cambell Stokes
1. Bagian-bagian utama
a. Lensa bola pejal,
b. Busur pemegang bola kaca pejal,
c. Sekrup pengunci kedudukan lensa,
d. Sekrup pengatur kemiringan,
e. Mangkuk tempat kertas pias,
f. Kertas pias.
2. Prinsip kerja
a. Memasang kertas pias pada tempat yang telah disediakan.
Kertas pias akan terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke
bola, bola kaca disini berfungsi memfokuskan sinar yang jatuh
di atasnya sehingga dapat membakar kertas pias yang berada
dibawahnya.
b. Menghitung presentase kertas pias yang terbakar.
c. Menggambar kertas pias yang telah digunakan.
2. Tekanan Udara
Gambar 2. Barometer
1. Bagian-bagian utama
a. Kotak logam kecil
b. Jarum penunjuk barometer
2. Prinsip kerja
a. Membaca angka yang berada pada barometer, yang dibaca
adalah angka yang berada di baris kedua dari pinggir, yang
paling dalam (berwarna merah).
b. Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap untuk
satu hari tersebut.
3. Suhu Udara dan Suhu Tanah
Gambar 3. Termometer Maximum dan Minimum type Six
1. Bagian-bagian utama
b. Pipa kapiler berisi raksa (suhu max)
c. Pipa kapiler berisi alkohol (suhu min)
d. Indeks penunjuk suhu maksimum
e. Indeks penunjuk suhu minimum
2. Prinsip kerja
a. Suhu tertinggi pada termometer maksimum dapat diketahui
dengan membaca angka pada skala yang bertepatan dengan air
raksa.
b. Suhu terendah pada termometer minimum dapat diketahui
dengan membaca angka yang bertepatan dengan ujung kanan
penunjuk.
Gambar 4. Termometer Maximum dan minimum
1. Bagian-bagian utama
a. Termometer Maksimum
b. Termometer Minimum
2. Prinsip kerja
a. Untuk mengetahui Suhu udara terendah dalam suatu periode
tertentu (Termometer Minimum) dapat diketahui dengan
membaca angka pada skala bertepatan dengan ujung kanan
penunjuk.
b. Untuk mengetahui Suhu udara tertinggi dalam suatu periode
tertentu (Termometer Maximum) dapat diketahui dengan
Gambar 5. Termometer Tanah Bengkok
1. Bagian-bagian utama
a. Air raksa
b. Skala penunjuk
c. Termometer dengan berbagai kedalaman (0 cm, 2 cm, 5 cm,10
cm, 50 cm dan 100 cm).
2. Prinsip kerja
a. Mengguanakan termometer tanah yang prinsipnya sama dengan
termometer hanya dengan pipa kapiler yang lebih panjang dari
thermometer air raksa, sesuai dengan kedalaman tanah yang
akan du ukur suhunya.
b. Jarak antara reservoir dengan skala terendah lebih panjang untuk
mempermudah pembacaan.
c. Besarnya suhu tanah tiap kedalaman sama seperti yang
4. Kelembapan Udara
Gambar 6. Termohigrograph
1. Bagian-bagian utama
a. Lempeng bimetal
b. Rambut
c. Sistem tuas higrograf
d. Sistem tuas termohigrograf
e. Pena
2. Prinsip kerja
a. Aliran udara yang masuk ke celah-celah akan menggerakkan
benang/ rambut yang kemudian akan menggerakkan pena dan
tercatat di kertas grafik. Pada sensor kelembaban bila udara
basah rambut memanjang.
b. Membaca skala pada termohigrograf. Skala bagian atas untuk
5. Curah Hujan
Gambar 7. Ombrometer
1. Bagian-bagian utama
a. Mulut penakar seluas 100 cm²
b. Corong sempit
c. Tabung penampung
d. Kran
e. Gelas ukur
2. Prinsip kerja
a. Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung
penampung sehingga permukaan air naik.
b. Membuka kran yang ada kemudian menggunakan gelas ukur
Gambar 8. Ombrograph
1. Bagian-bagian utama
a. Tabung penampung air
b. Corong
c. Pena
d. Kertas pias
e. Pelampung
2. Prinsip kerja
a. Air hujan yang masuk ke dalam ombrograf melalui corong
b. Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung
penampung sehingga permukaan air naik dan mendorong
pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan sumbu pena.
c. Pena bergerak naik turun untuk menggambarkan grafik curah
hujan pada kertas pias. , bergeraknya kertas searah putaran jam
dan sesuai dengan waktu yang ada.
d. Air hujan akan kembali keluar dari ombograf dengan melalui
6. Angin
Gambar 9. Anemometer
1. Bagian-bagian utama
a. Tiga buah mangkok sebagai baling-baling yang dibatasi sudut
120o
b. Poros berputar
c. Penunjuk kecepatan angin
d. Tiang
2. Prinsip kerja
a. Angin akan mendorong ketiga corong tersebut untuk berputar.
b. Dengan ketiga corong tersebut berputar dapat digunakan sebagai
acuan untuk melihat seberapa besar kecepatan angin.
Gambar 10. Wind Vane
1. Bagian-bagian utama
a. Empat arah mata angin
c. Papan
d. Panah arah mata angin
2. Prinsip kerja
a. Angin yang berhembus akan membentur penangkap angin
sehingga akan menggerakkan panah arah mata angin.
b. Ujung panah merupakan posisi asal dari angin tersebut
berhembus.
c. Mengamati posisi yang di tunjukkan oleh Wind Vane.
7. Evaporasi
Gambar 11. Panci Evaporimeter
1. Bagian-bagian utama
a. Panci bundar besar
b. Hook Gauge
c. Still Well Cylinder
d. Alas Kayu
e. Termometer mengapung
2. Prinsip kerja
a. Pengukuran dilakukan pada permukaan air dalam keadaan tenang
didalam tabung peredam riak (Still Well Cylinder) berbentuk
silinder untuk mencegah terjadinya gelombang air pada ujung
jarum yang digunakan untuk mengukur tinggi permukaan air pada
b. Batang pancing ini terletak menggantung ditabung peredam riak
sebagai petunjuk tinggi permukaan air.
8. Awan
Gambar 12. Awan Cumullus
1. Bagian-bagian utama
a. Awan tebal dengan gerakan vertikal di bagian atas
b. Berbentuk seperti bulu domba
2. Prinsip kerja
a. Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan
nama sesuai dengan famili awan tersebut dan ketinggiannya.
D. Pembahasan
1. Radiasi Surya
Pengamatan radiasi surya meliputi lama penyinaran dan intensitas
radiasi. Lama penyinaran adalah lamanya surya bersinar cerah sampai di
permukaan bumi dalam satu hari. Satuan lama penyinaran adalah jam/hari.
Banyaknya panas dari matahari yang diterima bumi tergantung pada tinggi
matahari dan sudut datang radiasi matahari, panjangnya hari dan pengaruh
atmosfer. Makin tinggi matahari sinar yang diterima makin banyak
sehingga semakin siang, kertas pias yang terbakar semakin panjang. Hari
makin panjang maka radiasi matahari juga semakin banyak. Sinar
matahari, tidak seluruhnya diserap oleh bumi tetapi sebagian akan
diabsorbsi, dipantulkan, dipancarkan dan dibiaskan. Kondisi awan juga
mempengaruhi sinar matahari yang sampai ke bumi.
Pada pengamatan radiasi surya alat yang digunakan adalah
sunshine recorder tipe Cambell Stokes. Alat ini berupa bola kaca yang di
bawahnya tepat di titik api dipasangi kertas pias yang sudah tertuliskan
skala jamnya. Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang
terbakar dinyatakan dalam jam. Alat ini mengukur lama penyinaran surya
yang hanya terjadi saat matahari terang saja. Karena hanya pada saat itu
sinar dapat membakar pias. Cara kerja pada Sunshine Recorder yaitu
memasang kertas pias pada tempat yang telah disediakan (kertas pias akan
terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke boal kaca, fungsi bola kaca
adalah memfokuskan sinar yang jatuh diatasnya sehingga dapat membakar
kertas yang berada dibawahnya). Menghitung presentasi kertas pias yang
terbakar. Menggambar kertas pias yang telah digunakan. Menentukan
lama penyinaran matahari dalam satu hari pengamatan.
Intensitas cahaya matahari sangat mempengaruhi proses
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Lama penyinaran juga sangat
mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman, terutama pada proses
fotosintesis. Dengan mengamati pola penyinaran cahaya matahari pada
pola kebijakan budidaya tanaman, dan dapat mengetahui tindakan
antisipasi apabila terjadi perubahan lama penyinaran yang tiba-tiba dan
ekstrim. Sehingga, semakin kita meneliti pengaruh cahaya matahari
terhadap tanaman dapat membuat kita lebih mengetahui tanaman apa yang
sesuai dengan intensitas cahaya matahari yang rendah dan mana yang
cocok dengan intensitas cahaya matahari yang tinggi
2. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan
massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Alat untuk mengukur
tekanan udara adalah barometer. Garis pada peta yang menghubungkan
tempat-tempat yang memiliki tekanan udara yang sama disebut dengan
isobar (Hendro 2008).
Tekanan udara merupakan unsur dan pengendali iklim yang
sangat penting bagi kehidupan makhluk di bumi, karena peranannya
sebagai penentu dalam penyebaran curah hujan. Perubahan tekanan udara
akan menyebabkan perubahan kecepatan dan arah angin, perubahan ini
akan membawa pula pada perubahan suhu dan curah hujan. Dengan
demikian penyebaran curah hujan di seluruh permukaan bumi
berhubungan sangat erat dengan sistem tekanan udara dan angin. Tekanan
udara berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat (Suri 2013).
Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan udara, karena
geraknya tiap 1 cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuannya 1 atm = 76 cmHg = 760 mmHg. Alat yang digunakan
untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Tinggi angka yang
ditunjukkan oleh barometer selain ditunjukkan oleh tekanan udara pada
saat itu, juga dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain seperti altitute
(tinggi tempat), latitude (letak lintang) dan gravitasi, serta suhu udara.
Semakin tinggi tempat, tekanan udara akan berkurang, sebagai
ketentuan dapat dikemukakan bahwa setiap naik 300 m maka tekanan
udara turun 1/30 x. Tekanan udara mengalir dari tempat bertekanan tinggi
menyebabkan perubahan kecepatan dan arah angin perubahan ini akan
membawa pula pada perubahan suhu dan curah hujan yang pada umumnya
sangat menentukan sifat-sifat iklim dan cuaca suatu arah.
3. Suhu Udara dan Suhu Tanah
Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang
merupakan kombinasi emisi panjang gelombang dan aliran panas dalam
tanah. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan
derajat celcius, derajat farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu tanah
berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah suhu, makin sedikit
air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu tanah mendadak
dapat menyebabkan kelayuan tanaman (Lubis 2007).
Temperatur (suhu) tanah adalah suatu sifat tanah yang sangat
penting, secara langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman, dan juga
terhadap kelembapan, aerasi, struktur, aktivitas mikrobial, dan enzimatik,
dekomposisi serasah/ sisa tanaman dan ketersediaan hara-hara tanaman.
Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah dengan satuan
derajat Celcius, derajat Fahrenheit, derajat Kelvin dan lain-lain. Suhu
tanah juga merupakan salah satu faktor tumbuh tanaman yang penting
sebagaimana halnya air, udara dan unsur hara. Proses kehidupan bebijian,
akar tanaman dan mikrobia tanah secara langsung dipengaruhi oleh suhu
tanah. Laju reaksi kimiawi meningkat dua kali lipat untuk setiap 10°
kenaikan suhu (Hanafiah 2010).
Suhu tanah merupakan derajad panas atau dingin pada tanah baik
pada permukaan tanah maupun pada berbagai macam kedalaman tanah
yang berbeda. Suhu tanah berkaitan dengan pertumbuhan tanaman karena
dapat mempengaruhi keaadan perakaran dari tanaman. Suhu tanah diukur
dengan termometer biasa hanya saja dibenamkan ke dalam tanah dengan
beragam kedalaman. Pada tiap kedalaman didapatkan nilai temperatur
yang berbeda-beda. Semakin dangkal (dekat permukaan tanah) maka
suhunya makin tinggi, sebaliknya makin dalam (jauh dari permukaan
dimungkinkan karena adanya pengaruh cahaya matahari. Semakin dangkal
maka mendapat radiasi lebih besar dan semakin dalam radiasi surya makin
kecil yang ikut mempengaruhi temperatur tanah. Tanah lapisan atas yang
lebih gelap juga lebih mampu menyerap sinar matahari lebih banyak dari
pada lapisan bawah sehingga juga lebih panas.
4. Kelembaban Udara
Kelembaban udara adalah jumplah air yang dikandung oleh udara.
Alat untuk mengukur kelembaban dinamakan dengan higrometer.
Kelembaban dibedakan menjadi 2 yaitu kelembaban relatif dan
kelembaban mutlak. Kelembaban relatif dinyatakan dengan %, sedangkan
kelembaban mutlak dingatakan dengan gram/m3 (Hendro 2008).
Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara. Macam
kelembaban udara, kelembaban mutlak adalah kandungan air/satuan
volume atau masa uap air/volume atau tekanan uap air/volume (g/m3).
Kelembaban nisbi adalah perbandingan antara jumlah uap air yang ada di
udara (aktual) dan jumlah maksimum uap air yang dikandung (keadaan
jenuh) pada suhu dan tekanan tertentu. Kelembaban spesifik adalah
perbandingan antara masa uap air yang ada di udara dan satuan masa udara
(Ismangil 2014).
Untuk menggambarkan keadaan kelembaban di suatu daerah pada
suatu waktu dipakai istilah kelembaban relatif yang merupakan
perbandingan antara banyaknya uap air saat itu dan uap air maksimum
yang dapat dikandung oleh udara saat itu pula. Banyaknya uap air yang
dikandung udara tergantung temperatur. Makin banyak uap air yang
dikandung udara menunjukkan temperaturnya makin tinggi. Alat untuk
menghitung kelembaban udara adalah termohigrograph.
Kelembapan udara menggambarkan kandungan uap air di udara
yang dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif)
maupun defisit tekanan uap air. Salah satu fungsi dari kelembapan udara
adalah sebagai pelindung permukaan bumi. Kelembapan tanah merupakan
dipengaruhi oleh lingkungan sekitar. Penentu utamanya adalah kandungan
air dan suhu. Kelembaban udara, bersama dengan temperatur paling
banyak memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan hama dan penyakit
tanaman.
5. Curah Hujan
Hujan adalah peristiwa turunnya air dari langit ke bumi. Awalnya
air hujan berasal dari air dari bumi seperti air laut, air sungai, air danau, air
waduk, air rumpon, air sawah, air comberan, air susu, air jamban, air
kolam, air ludah, dan lain sebagainya. Selain air yang berbentuk fisik, air
yang menguap ke udara juga bisa berasal dari tubuh manusia, binatang,
tumbuh-tumbuhan, serta benda-benda lain yang mengandung air. Air-air
tersebut umumnya mengalami proses penguapan atau evaporasi akibat
adanya bantuan panas matahari. Air yang menguap / menjadi uap
melayang ke udara dan akhirnya terus bergerak menuju langit yang tinggi
bersama uap-uap air yang lain. Di langit yang tinggi uap tersebut
mengalami proses pemadatan atau kondensasi sehingga membentuk awan.
Dengan bantuan angin awan-awan tersebut dapat bergerak kesana-kemari
baik vertikal, horizontal dan diagonal. Akibat angin atau udara yang
bergerak pula awan-awan saling bertemu dan membesar menuju langit /
atmosfir bumi yang suhunya rendah atau dingin dan akhirnya membentuk
butiran es dan air. Karena berat dan tidak mampu ditopang angin akhirnya
butiran-butiran air atau es tersebut jatuh ke permukaan bumi (proses
presipitasi). Karena semakin rendah suhu udara semakin tinggi maka es
atau salju yang terbentuk mencair menjadi air, namun jika suhunya sangat
rendah maka akan turun tetap sebagai salju (Arifin 2010).
Untuk mengukur curah hujan dapat dilakukan dengan alat
ombrometer atau ombrograf. Pada ombrometer pengukuran dilakukan
secara manual dengan cara, meletakkan gelas ukur dalam ruang yang telah
tersedia dalam ombrometer, kemudian mengamati berapa mili liter air
yang tertampung dalam gelas ukur. Sedangkan pada ombrograf secara
tabung penampung, sehingga permukaan air naik dan mendorong
pelampung untuk menggerakkan pena naik turun.
6. Angin
Angin adalah udara yang bergerak dari udara yang bertekanan
tinggi ke udara yang bertekanan rendah. Jenis-jenis angin yaitu angin
siklon adalah angin yang terjadi akibat daerah yang bertekanan rendah
dikelilingi daerah yang bertekanan tinggi. Angin antisiklon adalah
kebalikan angin siklon, yaitu daerah yang tekanannya tinggi dikelilingi
daerah yang tekanannya rendah. Angin passat adalah angin yang bertiup
dari daerah subtropis ke daerah tropis. Angin musim adalah gerakan massa
udara yang terjadi karena perbedaan tekanan udara yang mencolok antara
benua dan lautan (Hendro 2008).
Alat untuk mengukur kecepatan dan arah angin dinamakan
Anemometer dan Wind Vane. Anemometer digunakan untuk mengukur
kecepatan angin. Untuk menghitung kecepatan angin diperoleh dengan
mengamati skala awal dan skala akhir kemudian menghitung selisihnya.
Sedangkan, Wind Vane digunakan untuk menunjukkan arah angin bertiup.
Prinsip kerja anemometer, yaitu alat anemometer, memiliki sensor
berupa tiga buah mangkok yang dipasang pada jari-jari yang berpusat pada
suatu rotor. Kecepatan rotor tergantung kecepatan angin. Pada poros
putaran dipasang alat pengukur kecepatan yang dapat menunjukkan angka.
Selisih angka pengamatan pertama dengan pengamatan kedua dibagi
jangka waktu pengamatan-pengamatan, itu merupakan angka rata-rata
kecepatan angin dalam waktu itu. Sedangkan wind vane yang
menunjukkan arah angin mempunyai cara dan prinsip kerja posisi dari
vane yang menunjukkan arah angin, dapat dilihat dengan mudah dan
sekaligus dapat dicatat arah angin pada waktu itu.
7. Evaporasi
Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini
kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara.
Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah evaporimeter
yang menggunakan bejana penguapan berupa panic atau tanki yang berisi
air bersih (Runtunuwu 2008).
Siklus hidrologi air tergantung pada proses evaporasi dan
presipitasi. Air yang terdapat di permukaan bumi berubah menjadi uap air
di lapisan atmosfer melalui proses evaporasi(penguapan) air sungai, danau
dan laut; serta proses evapotranspirasi atau penguapan air oleh tanaman.
Laju evaporasi pada permukaan daun akan menyita jumlah air yang
terdapat dalam tubuh tanaman (Harjanto dan Surip 2007).
Alat yang digunakan untuk mengukur evaporasi adalah
evaporimeter. Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini
adalah evaporimeter yang menggunakan bejana pemguapan berupa panci
atau tangki yang berisi air bersih. Dinding bejana berwarna putih atau
putih metalik, hal ini ditunjukkan untuk mengurangi pengaruh radiasi.
Bantalan kayu yang di gunakan sebagai alas panci evaporimeter di
gunakan untuk menghilangkan pengaruh suhu tanah terhadap panci
evaporimeter karena balok kayu bersifat isolator sehingga tidak dapat
menghantarkan panas.
8. Awan
Awan adalah kumpulan butir butir air, kristal es atau gabungan
antara keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi, yang
melayang di atmosfer. Bentuk awan di bagi 4 kelompok utama yaitu awan
tinggi, awan sedang, awan rendah dan awan vertikal. Awan tinggi, dengan
ketinggian 6-12 km jenis awannya sirus, sirokumulus dan sirostratus.
Awan sedang dengan ketinggian 2-6 km jenis awannya altokumulus dan
altostratus. Awan rendah dengan ketinggian 0.8-2 km, jenis awannya yaitu
stratokumulus, stratus, nimbostratus. Awan vertikal ketinggian kurang dari
2 km yaitu awan kumulus dan kumulonimbus (Samadi 2010).
Awan yang terlalu tebal menyebabkan sinar matahari terhalang
untuk sampai ke bumi yang diperlukan tanaman hijau untuk melakukan
pertumbuhannya. Awan juga menjadi indikasi akan turunnya hujan, jika
terjadi hujan yang sangat lebat maka awan yang terbentuk adalah tebal dan
berwarna gelap. Awan ini menyebabkan udara di bawahnya bersifat
E. Komprehensif
Unsur-unsur pembentuk cuaca dan iklim meliputi intensitas radiasi
surya, tekanan udara, suhu, kelembaban, curah hujan, angin, evapotranspirasi,
dan awan. Unsur unsur tersebut sebagai salah satu pengendali iklim yang
saling memiliki keterkaiatan satu sama lain. Dapat dikatakan pula bahwa
suatu elemen pembentuk cuaca dapat menjadi unsur pembentuk bagi elemen
lainnya.
Unsur iklim dan cuaca yang paling berpengaruh adalah radiasi surya,
meskipun sangat berperan dalam pembentukan iklim dan cuaca, tetapi
besarnya radiasi surya juga dipengaruhi oleh komponen iklim yang lain
seperti awan. Luas dan ketebalan awan yang bervariasi dapat menyebabkan
perbedaan penerimaan radiasi surya ke bumi. Adanya radiasi surya juga akan
mempengaruhi suhu udara disuatu daerah. Semakin besar penerimaan radiasi
surya suatu daerah, maka suhunya akan semakin tinggi. Kemudian suhu yang
tinggi akan menyebabkan tekanan udara, sehingga udara akan mengalir dari
daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah sebagai
angin. Perubahan kecepatan angin akibat perubahan tekanan udara akan
menyebabkan perubahan suhu dan curah hujan. Sedangkan perubahan
tekanan udara sendiri dapat dipengaruhi oleh suhu, curah hujan, dan
evapotranspirasi. Perubahan suhu akan mempengaruhi keragaman
kelembaban dengan perbandingan yang berbanding terbalik. Apabila suhu
rendah maka kelembaban akan tinggi sebaliknya jika suhu tinggi maka
kelembaban akan rendah. Selain suhu, kelembaban udara juga dipengaruhi
oleh tekanan udara. Di daerah yang bertekanan rendah kelembaban udaranya
akan tinggi dan daerah yang bertekanan tinggi, kelembaban udaranya akan
rendah .
Selain proses metabolisme, proses pembungaan, pengisian biji dan
pematangan biji atau buah tanaman padi juga sangat dipengaruhi oleh radiasi
surya (intensitas dan lama penyinaran), suhu udara dan kelembaban nisbi
serta angin. Oleh sebab itu, produkstivitas dan mutu hasil tanaman yang
dipengaruhi oleh berbagai unsur iklim dan cuaca, terutama radiasi surya dan
suhu udara
Komponen-komponen cuaca tersebut juga berperan penting dalam
kehidupan, terutama di bidang pertanian. Disamping komponen tersebut
berperan dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman, komponen
tersebut juga berperan dalam proses kehidupan manusia. Meskipun
pengendalian yang dilakukan manusia hanya dalam skala mikro, namun hal
F. Simpulan Dan Saran
1. Simpulan
Unsur cuaca dan iklim meliputi radiasi surya, tekanan udara,
suhu, kelembaban, curah hujan, angin, evaporasi, dan awan. Unsur-unsur
cuaca ini berhubungan satu dengan lainnya. Tekanan udara dipengaruhi
oleh radiasi matahari. Daerah yang banyak menerima panas matahari
akan memiliki kerapatan massa udara yang lebih renggang sehingga
tekanan udaranya akan lebih baik. Pengukuran suhu meliputi suhu tanah
dan suhu udara. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu udara adalah
thermometer maksimum-minimun dan thermometer bola basah-bola
kering, sedangkan alat untuk mengukur suhu tanah adalah thermometer
tanah bengkok.
Kelembaban udara dipengaruhi oleh penyinaran matahari, suhu,
dan ketinggian tempat. Alat untuk mengukur kelembaban dinamakan
higrograph. Pengukuran kecepatan angin menggunakan alat yang disebut
anemometer dan pengamatan arah angin menggunakan alat yang disebut
wind vane. Angin berpengaruh pada proses transpirasi, fotosintesis, dan
dapat menimbulkan kerusakan tanaman pada batas tertentu. Pengamatan
evapotranspirasi menggunakan alat yang disebut evaporimeter yang
terdiri dari panci evaporasi.
2. Saran
Akan lebih bagus jika alat-alat di kebun Fakultas Pertanian
berfungsi dengan baik, sehingga praktikan dapat mengerti dengan benar
prinsip kerja alat-alat unsur cuaca. Untuk praktikum selanjutnya supaya
alat yang tidak berfungsi diganti dengan alat baru yang berfungsi dengan
Daftar Pustaka
Ansar. 2011. Pengaruh Suhu dan Kelembaban Udara terhadap Perubahan Mutu
Tablet Effervescen Sari Buah Selama Penyimpanan. Jurnal Teknologi dan
Industri Pangan Vol.22 No.1. Diakses tanggal 7 November 2014 pukul
20:16
Effendi. 2008. Model Matematis Radiasi Matahari Langit Bening dan Langit
Sembarang. Teknik Industri – Tak Teknik, Universitas ARS Internasional, Bandung, November.
Estiningyas Woro et al. 2009. Analisis Hubungan Curah Hujan Dengan Kejadian
Banjir Dan Kekeringan Pada Wilayah Dengan Sistim Usahatani Berbasis
Padi Di Propinsi Jawa Barat. Jurnal Agromet IPB Vol.23 No.1. Diakses
tanggal 9 November 2014 pukul 13:54
Hanafiah, K.A. 2010. Dasar-dasar Ilmu Tanah : Penerbit PT RajaGrafindo
Persada, Jakarta.
Handoko I, et al. 2010. Koefisien Pemadaman Tajuk Dan Efisiensi Penggunaan
Radiasi Surya Pada Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Varietas
Granola Di Galudra, Cianjur, Jawa Barat. Jurnal Agromet IPB Vol.24 No.2.
Diakses tanggal 9 November 2014 pukul 13:46
Hanum, C. 2009. Penuntun Praktikum Agroklimatologi : Program Studi
Agronomi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Harjanto, H dan Surip, P. 2007. Pot Scaping, Membuat Taman Pot. Penebar
Swadaya : Depok
Ismangil. 2014. Suhu, Tekanan, Kelembaban Udara dan Pengaruhnya terhadap
Tanaman. Tim dosen pengampu mata kuliah Agroklimatologi : Universitas
UNSOED.
Kamaludin. 2010. Peranan Radiasi Matahari Terhadap Tanaman.
http://kamaluddin86.blogspot.com/2010/01/peranan-radiasi-matahari-terhadap.html. Diakses tanggal 11 November pukul 14:20
Koesmaryono Yonny. 2007. Modifikasi Suhu Tanah Untuk Kesesuaian Tumbuh
Tanaman Soba di Daerah Iklim Tropika Basah. Jurnal Agromet IPB Vol.18
No.1. Diakses tanggal 8 November 2014 pukul 12:14
Lakitan, Benyamin. 2012. Dasar-Dasar Klimatologi. Cetakan Ke-dua. Raja
Grafindo Persada. Jakarta.
Leon. 2010. Tekanan Udara.
http://leonheart94.blogspot.com/2010/04/tekanan-udara.html. Diakses tanggal 11 November pukul 20:10
Manik T K, Rosadi R B, Karyanto A. 2012. Evaluasi Metode Penman-Monteith
dalam Menduga Laju Evapotranspirasi Standar (ET0) di Dataran Rendah
Propinsi Lampung, Indonesia. Jurnal Keteknikan Pertanian Vol.26 No.2.
Diakses tanggal 9 November 2014 pukul 14:21
Mutrtianto Hendro.2008. Modul Belajar Geografi. Program Sarjana Fakultas Ilmu
Pengetahuan Sosial Universitas Pendidikan Indonesia.
Nurmuin, S. 2008. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Laboratorium
Agroklimatologi. UNIB. Bengkul
Pradipta N S et al. 2013. Analisis Pengaruh Curah Hujan di Kota Medan. Jurnal
Saintika Matematika Vol.1 No.5. Diakses tanggal 7 November 2014 pukul
20:20
Prof. Dr. Ir. Syamsul Bahri, MS, 2010. Modul klimatologi. Faklutas pertanian :
Universitas Brawijaya
Rocky. 2010. Suhu Udara Tanah.
http://rocky16amelungi.wordpress.com/2009/09/14/suhu-udara-tanah/.
Runtunuwu 2008. Validasi Model Pendugaan Evapotranspirasi : Upaya
Melengkapi Sistem Database Iklim Nasional. Jurnal Tanah dan Iklim No. 3
Vol. 27: 8 – 9.
Rusmayadi Gusti, et al. 2008. Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya Dan Sebagai
Dasar Dalam Model Jarak Pagar. Jurnal Agromet IPB Vol.22 No.2. Diakses
tanggal 9 November 2014 pukul 13:58
Samadi. 2010. Geography For Senior High School Year X. Semarang: Yudhistira.
Subarjo M. 2013. Buku Ajar Meteorologi Dan Klimatologi : Universitas
Lampung: Bandar Lampung.
Tjasyono, Bayon. 2008. Klimatologi. Bandung : ITB.
Wisnubroto, S, 2009. Meteorologi Pertanian Indonesia. Mitra Gama Widya,
II. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA OTOMATIS
A. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Cuaca sangat penting dalam kegiatan pertanian, cuaca
mempengaruhi pertumbuhan pertanian dan kegiatan usaha tani. Hasil
pertanian dipengaruhi cuaca, jika cuaca mendukung dan tanaman dirawat
dengan baik maka hasil pertanian akan maksimal. Namun jika cuaca tidak
mendukung walaupun tanaman dirawat dengan benar hasil pertanian tidak
akan maksimal. Dalam melakukan kegiatan pertanian petani harus
mengetahui unsur-unsur yang mempengaruhi cuaca, dengan begitu petani
dapat memodifikasinya dalam skala mikro. Untuk mengetahuai unsur-unsur
cuaca selain secara manual dapat pula dilakukan secara otomatis.
Alat untuk mengukur unsur cuaca secara otomatis menggunakan
alat yang merupakan gabungan dari beberapa pengukur alat secara manual
yang disebut dengan stasiun iklim. Alat ini memerlukan energi listrik dan
server yang berfungsi membaca data yang ditransfer dari stasiun. Alat ini
juga memerlukan perawatan dan pemeriksaan yang rutin. Dengan alat ini
petani mampu mengetahui beberapa unsur cuaca sekaligus.
Dengan adanya praktikum ini diharapkan mahasiswa pertanian
bisa mengenal lebih dalam alat pengukur unsur cuaca otomatis dan dapat
melakukan pengamatan dengan benar. Dengan begitu setelah nantinya
terjun di masyarakat mahasiswa dapat membagikan ilmunya kepada para
masyarakat petani. Setelah mengetahui tanaman apa yang cocok untuk
ditanam maka masyarakat akan memperoleh hasil pertanian yang maksimal
begitu juga pertanian di Indonesia.
2. Tujuan
Praktikum ini dilaksanakan dengan tujuan mengetahui
pengamatan unsur cuaca dan iklim menggunakan alat pengamat cuaca
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Acara pengamatan unsur cuaca secara otomatis dilaksanakan pada
tanggal 8 November 2014 di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan
B. Tinjauan Pustaka
Pengamatan unsur cuaca secara terus menerus merupakan hal yang
sangat penting, untuk mengetahui kondisi cuaca sesaat, data pengamatan cuaca
sesaat dan yang lampau dapat digunakan untuk memperediksi kondisi cuaca yang
akan datang, informasi keadaan cuaca sangat diperlukan mendukung aktifitas
umat manusia. Pengamatan unsur cuaca berupa Temperatur, Tekanan udara,
Kelembaban Udara, Arah dan kecepatan angin, Energi Surya, serta jumlah curah
hujan hingga saat ini masih banyak dilakukan secara manual dimana kesalahan
akibat faktor manusia (human error) sering terjadi, sementara bila dilakukan
secara otomatis akan mempermudah kerja manusia, serta menghindari kesalahan
yang diakibatkan faktor manusia. Pemanfaatan mikrokontroler serta beberapa
sensor dapat berfungsi sebagai alat akuisisi data, dengan menambahkan beberapa
alat pedukung seperti sarana penyimpanan data serta alat komunikasi maka
terbentuklah suatu sistem pengamatan cuaca otomatis atau yang sering disebut
Automatic Weather Station (AWS) dengan ukuran yang kecil (portable) serta
konsumsi daya yang rendah. Hasil penelitian ini telah berhasil membuat suatu
prototype AWS yang selanjutnya dapat dikembangkan untuk keperluan
meteorologi dalam mendukung tugas pokok Badan Meteorologi, Klimatologi dan
Geofisika (BMKG) sebagai pengamat unsur cuaca (Kanton 2009).
Sebuah AWS menyediakan pengukuran data cuaca otomatis seperti
dioperasikan secara manual stasiun cuaca tradisional dan memiliki keunggulan
seperti konsistensi dalam pengukuran data, frekuensi yang lebih besar dari
akuisisi data, beroperasi di segala cuaca sepanjang tahun, dan dapat diinstal di
lokasi terpencil. Aplikasi ini dapat ditemukan di berbagai bidang seperti pertanian
dan pemantauan lingkungan, perubahan iklim dan prakiraan cuaca [5], dan
lain-lain. Sebuah AWS biasanya didukung menggunakan energi surya dan atau angin
karena biasanya terletak jauh. Data cuaca pada pengukuran AWS tergantung pada
aplikasi tetapi dapat memiliki sensor yang dilengkapi untuk mengukur suhu udara,
kelembaban, curah hujan, kecepatan angin, arah angin, tekanan atmosfer, radiasi
awan, badai, tanah suhu pada ketinggian yang berbeda, dan suhu bumi. Sebuah
AWS menawarkan fitur seperti pengumpulan data, penyimpanan data, dan
komunikasi data nirkabel dengan modul GSM atau GPRS lebih disukai saat ini
karena dapat memberikan data yang tinggi jangkauan komunikasi [6, 7].
AWS dikembangkan dalam dua unit: stasiun cuaca terpencil dan stasiun
cuaca utama. Stasiun cuaca terpencil mengukur data cuaca dan nirkabel
mentransmisikan data cuaca ke stasiun cuaca utama untuk tampilan dan
pemasukan. Ini telah dirancang untuk mengukur beberapa data cuaca umum yaitu
suhu udara, kelembaban relatif, titik embun, kecepatan angin, dan curah hujan.
Karena unit pengukuran harus terletak jauh, maka didukung dengan menggunakan
energi matahari. PIC16F877, mikrokontroler digunakan untuk prinsip ini, adalah
pengendali utama pada stasiun jarak jauh yang interface dengan semua sensor. Ini
menangani akuisisi data dan transmisi data menggunakan unit pemancar. Hal ini
juga digunakan untuk menerima data menggunakan unit penerima di stasiun cuaca
utama sebelum berkomunikasi data ke PC melalui port serial RS232 di mana
perangkat lunak Matlab membaca data untuk masukan dan menampilkan melalui
antarmuka pengguna grafis (GUI) (Runeel 2014 ).
Automatic Weather Station (AWS) didefinisikan sebagai statiun
meteorologi yang melakukan pengamatan dan pengiriman secara otomatis.
Menurut penyajian data AWS dapat dikelompokkan menjadi dua, real-time AWS
yaitu suatu statiun cuaca yang menyajikan data secara real time kepada pengguna,
pada umumnya AWS ini dilengkapi dengan sistem komunikasi serta alarm untuk
memberikan memberikan peringatan kepada pengguna jasa bila terjadi kondisi
cuaca ekstrim seperti badai, hujan lebat, suhu tinggi dan sebagainya. Off-time
AWS yaitu stasiun cuaca yang hanya merekam data serta menyimpan pada media
penyimpanan dan menampilkan data aktual, data yang tersimpan dapat
didownload sewaktu-waktu sesuai keperluan (Kanton 2009).
Stasiun cuaca otomatis Telemetri disebut juga automatic weather
station (AWS) adalah stasiun yang dikembangkan oleh Balai Penelitian
Agroklimat dan Hidrologi (BALITKLIMAT) Bogor - Indonesia yang memiliki
jam-jaman. Data cuaca dari masing-masing sensor dicatat dalam memori data logger
dan selanjutnya dikirim secara periodik melalui SMS ke pusat pengolahan data.
Alat ini dilengkapi dengan accu kering yang tenaganya dapat dipertahankan
dengan memanfaatkan energi matahari melalui panel solar. Stasiun AWS
telemetri dapat merekam 6 jenis parameter cuaca melalui sensor-sensornya yaitu :
curah hujan, suhu udara (Minimum, Maksimum, Rata-rata), kelembaban udara
(Minimum,Maksimum, Rata-rata), radiasi matahari, kecepatan angin, dan arah
angin. Manfaat informasi iklim di sector pertanian dan perkebunan yaitu
mengetahui karateristik dan pola iklim setempat, Mendapatkan gambaran
kebutuhan dan ketersediaan air bagi tanaman, mendapatkan gambaran pola dan
kalender tanam, mendapatkan gambaran wilayah potensi bencana (kekeringan,
banjir OPT) dan penanganannya, membantu dalam pemilihan varietas yang sesuai
dan kebutuhan benihnya, Membantu memilih teknologi pengeloalaan air yang
tepat, Membantu dalam teknologi pemupukan, dll. Alat pengukur cuaca otomatis
(Automatic Weather Station /AWS )merupakan alat yang terdiri dari beberapa
sensor terintegrasi yang digunakanuntuk melakukan pengukuran tekanan udara,
suhu, kelembaban, arah dankecepatan angin, radiasi matahari, serta curah hujan
yang di rekam secaraotomatis. Tipe AWS yang digunakan oleh BPPT adalah tipe
Vaisala MAWS-201 dengan komponen sensor yang terpasang adalah sensor suhu
dankelembaban (QMH101), tekanan (PMT16A), angin (QMW101),
radiasimatahari (QMS101), dan hujan (34-T). Gambar 1 adalah gambar AWS
lengkapdengan sensor-sensornya (LIPI 2007).
AWS (Automatic Weather Stations) merupakan suatu peralatan atau
sistem terpadu yang di disain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis serta
di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. AWS ini umumnya dilengkapi
dengan sensor, RTU (Remote Terminal Unit), Komputer, unit LED Display dan
bagian-bagian lainnya. Sensor-sensor yang digunakan meliputi sensor temperatur,
arah dan kecepatan angin, kelembaban, presipitasi, tekanan udara, pyranometer,
C. Hasil Pengamatan
Gambar 13. AWS (Automatic Weather System)
Gambar 14. Komponen AWS
1. Bagian-bagian utama
a. Remote Terminal Unit
b. Anemometer
c. Wind Vane
