PERBANDINGAN PENAKAR HUJAN DI BERBAGAI KETINGGIAN POSISI PEMASANGAN DAN UKURAN DIAMETER MULUT
PENAMPANG
FITRI YASMIN
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
PERBANDINGAN PENAKAR HUJAN DI BERBAGAI KETINGGIAN POSISI PEMASANGAN DAN UKURAN DIAMETER MULUT
PENAMPANG
FITRI YASMIN
Skripsi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Program Studi Meteorologi
DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2008
RINGKASAN
FITRI YASMIN. Perbandingan Penakar Hujan di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan dan Ukuran Diameter Mulut Penampang. Dibimbing oleh BREGAS BUDIANTO.
Saat ini di berbagai wilayah di dunia dalam mengukur curah hujan digunakan alat yang menggunakan standar internasional (WMO) dimana ukuran diameter dan posisi pemasangan ditentukan oleh WMO. Sedangkan dengan menggunakan alat-alat yang memakai standar WMO memerlukan biaya yang mahal. Di Indonesia data curah hujan sangat diperlukan dalam segala bidang. Bila menggunakan alat-alat tersebut kita tidak sanggup untuk memenuhi kebutuhan data curah hujan dikarenakan biaya yang mahal, sedangkan bila digunakan alat-alat sederhana kita dapat menggunakan dimana saja dengan syarat curah hujan yang terukur tidak terganggu. Oleh karena itu, tujuan penelitian ini adalah membuat alat-alat sederhana dalam mengukur curah hujan dan mendapatkan data yang akurat dengan membandingkan beberapa penakar hujan dengan ukuran diameter mulut penakar dan ketinggian posisi pemasangan dari permukaan. Dalam penelitian ini menggunakan beberapa percobaan yaitu empat ukuran diameter yang berbeda sebagai kontrolnya yaitu tipe Obs dengan ukuran diameter 11.3 cm dan posisi pemasangan pada ketinggian 1.2 m dan percobaan kedua dengan tiga ketinggian posisi pemasangan sebagai kontrolnya tipe Obs. Dimana tipe Obs merupakan penakar hujan yang sering digunakan oleh berbagai negara yang merupakan standar internasional.
Judul : PERBANDINGAN PENAKAR HUJAN DI BERBAGAI KETINGGIAN POSISI PEMASANGAN DAN UKURAN DIAMETER MULUT PENAMPANG
Nama : FITRI YASMIN NRP : G24104023
Menyetujui, Pembimbing
Ir. Bregas Budianto, Ass. Dpl NIP. 132 089 516
Mengetahui,
Dekan
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor
Dr. Drh. Hasim, DEA NIP. 131 578 806
Tanggal disetujui : 18 September 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Surabaya pada tanggal 10 Juni 1986 sebagai anak pertama dari dua bersaudara dai pasangan Bpk. Djamaludin dan Ibu Diana Kusumastuti.
Tahun 1998 penulis lulus dari SDN Bumi Bekasi Baru III, tahun 2001 penulis lulus dari SLTPN 16 Bekasi, pada tahun 2004 penulis lulus dari SMAN 2 Bekasi. Pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) pada program studi Meteorologi, Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Pada masa menjalani kuliah di Departemen Geofisika dan Meteorologi penulis aktif sebagai pengurus di organisasi Himpunan Profesi Mahasiswa (HIMAGRETO). Awal tahun 2008 penulis mulai aktif di unit Workshop Instrumentasi Meteorologi. Penulis melaksanakan praktik lapang di Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Pusat Jakarta.pada bulan Juli – Agustus 2007.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, atas berkah dan nilmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Curah Hujan di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan dan Ukuran Diameter Mulut Penakar Hujan”.
Tulisan ini selesai tidak lepas dari dukungan banyak pihak yang ikut memegang peranan yang cukup besar, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan kepada :
1. Bapak Ir. Bregas Budianto, Ass. Dpl selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi.
2. Ibu Rini Hidayati sebagai dosen pembimbing akademik yang telah memberi dukungan dan nasehat.
3. Kedua orang tua dan adikku yang saya cintai dan sayangi beserta keluarga besar yang telah memberi semangat baik moril maupun materi.
4. Staff dan crew workshop instrumentasi Pak Khaerun, Kak Hesti (Alfa), Kak Wiranto, Kak Rohmat dan Kak Yuni yang telah memberikan semangat dan juga ide-ide.
5. Ranger sebagai tim selama berjuang di Markas Workshop Insmet Oki (Yellow), Fahdil (Red), Bayu (Monster), Wenny (Black), Tia (Pink) dan juga sahabatku Titi yang telah memberi semangat dan hari-hari yang penuh warna.
6. Teman-teman angkatan 41 dan semua civitas GFM.
7. Keluarga besar saung ivon Mbak Yuyun, Uni Reren, Mbak Muti, Mbak Dewi, Mbak Ruri, Umah, Dewi, Susi, Triya, Eka yang telah memberi semangat dan ide-ide.
8. Sahabatku WYPI Club
9. Untuk seseorang yang ada di hatiku yang selalu memberi semangat dan doa.
10. Semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan skripsi.
Penulis juga menyadari bahwa dalam tulisan ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang dapat membangun. Penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan dapat memberi tambahan pengetahuan bagi pembaca. Penulis mengajak semua pihak untuk selalu memberikan pengetahuan yang dimiliki kepada orang lain.
Bogor, Agustus 2008
Penulis
Tulisan ini Semoga Menjadi Kado Terindah untuk Ibundaku Tercinta...
Beserta Ayahanda dan Adikku yang kusayangi...
“Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, sesungguhnya
sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (Qs. Alam Nasyrah : 5 – 6)
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan Penelitian ... 1
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Presipitasi ... 1
2.2. Persyaratan Penakar Hujan ... 1
2.2.1 Alat-alat Pengukur Presipitasi ... 2
2.3. Berbagai Model Penakar Hujan ... 3
III. METODOLOGI 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 6
3.2. Bahan dan Alat ... 6
3.3. Metode Penelitian ... 6
3.3.1 Persiapan Perancangan dan Pembuatan Penakar Hujan ... 6
3.3.2 Pengamatan Curah Hujan ... 6
3.3.3 Pengolahan Data ... 6
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Lokasi Penempatan Alat Penakar Hujan ... 7
4.2. Hasil Dari Alat Penakar Hujan ... 7
4.3. Curah Hujan di Daerah Bogor ... 15
4.3. Pengujian dan Pengolahan Data ... 16
V. KESIMPULAN ... 18
DAFTAR PUSTAKA ... ... 18
LAMPIRAN ... ... 20
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Lokasi Fakultas MIPA IPB Darmaga ... 7
2.
Lokasi Penempatan Alat Penakar Hujan... ... 7
3. Ilustrasi Jatuhnya Hujan ... 7
4. Penakar hujan dengan diameter 7.8 cm dan 10.3 cm ... 8
5. Penakar hujan dengan diameter 24 cm dan 19 cm ... 8
6. Berbagai
UkuranDiameter Pada Mulut Penakar (a) 7.8, (b)11.3, (c) 19, (d) 24 ... 8
7. Penakar hujan di permukaan dengan diameter 11.3 cm dan 14 cm ... 9
8. Penakar hujan pada ketinggian 1.2 m dengan diameter 24 cm, 14 cm, 11.3 cm . 9 9. Penakar hujan pada ketinggian 5 m dengan diameter 24 cm, 14 cm, 11.3 cm .... 9
10. Beberapa Ketinggian Posisi Pemasangan Dalam Penempatan Penakar Hujan ... 10
11. Kurva CH dengan Perbedaan
UkuranDiameter... 11
12. Total CH di Berbagai
UkuranDiameter dengan Tipe Obs ... 12
13. Perbandingan Hujan Harian Tipe Obs dengan Berbagai
UkuranDiameter ... 12
14. Kurva CH dengan Berbagai Ketinggian ... 13
15. Total CH di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan Alat ... 13
16. Perbandingan di Berbagai Posisi Pemasangan dengan Tipe Obs ... 14
17. Kriteria Hujan ... 15
18. Keragaman Hujan di Wilayah Bogor ... 16
DAFTAR TABEL Halaman 1. Kriteria Hujan
StandarInternasional (WMO) ... 1
2. Tinggi Penakar Hujan .. ... 2
3. Tipe-tipe Penakar Hujan ... 5
4. Rangkuman F-hitung Pada Perlakuan
UkuranDiameter ... 16
5. Rangkuman F-hitung Pada Perlakuan
Ketinggian... 17
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Simpangan Pada Data CH Harian di Berbagai Ukuran Diameter Mulut Penakar .. 20 2. Simpangan Pada Data CH Harian di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan Penakar
Hujan ... ... 22
1
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Hujan merupakan salah satu bentuk presipitasi, yang memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan, yang dinyatakan sebagai hujan yaitu butir hujan dengan diameter > 0.5 mm.
WMO (World Meteorological Organization) mengatur arahan cara pengukuran curah hujan dengan melakukan keragaman teknik beserta alat-alat. Pada umumnya pengukuran curah hujan sendiri sebenarnya sangat mudah dilakukan, yaitu dengan menggunakan alat-alat yang sederhana kita sudah bisa mendapatkan data curah hujan. Standar pengukuran curah hujan yang telah ada berfungsi untuk mempermudah pengukuran yang dilakukan dan agar terhindar dari berbagai ganguan.
Sebenarnya pemasangan penakar hujan hanya dapat dilakukan di daerah yang tidak menghalangi hujan, sehingga curah hujan yang terukur dapat mewakili wilayah yang luas.
Pada umumnya ada 2 jenis alat yang digunakan untuk pengamatan, yakni jenis manual dan jenis otomatic. Alat ukur yang sering digunakan yaitu tipe observatorium (obs) atau sering disebut ombrometer merupakan jenis manual. World Meteorological Organization (WMO) mempunyai standarisasi untuk alat tipe observatorium ini dengan diameter mulut penakar sebesar 11.3 cm atau 5 inchi dan dipasang dengan ketinggian mulut penakar 1.2 dari permukaan tanah. Tipping bucket rain gauge pada umumnya juga mengikuti standar dari WMO dengan diameter lebih besar.
Dalam pengukuran curah hujan dapat dilakukan dengan berbagai alat yang berbeda seperti diameter, ketinggian dan luas penakar hujan, hanya saja alat-alat pengukur tersebut harus diletakkan pada daerah yang terbuka dan tidak ada penghalang yang akan mempengaruhinya, sehingga curah hujan yang terukur dapat mewakili wilayah yang luas.
1.2 Tujuan Penelitian
Membandingkan beberapa penakar hujan dengan ukuran diameter mulut penakar dan ketinggian posisi pemasangan dari permukaan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Presipitasi
Presipitasi adalah nama umum dari uap yang mengkondensasi dan jatuh ke tanah dalam rangkaian proses siklus hidrologi. Jumlah presipitasi selalu dinyatakan dengan dalamnya presipitasi (mm) seperti hujan (Sosrodarsono, 2006).
Ruang dan waktu merupakan dua dimensi yang lazim menjadi perhatian para ahli hidrologi dalam mengkaji presipitasi.
Dalam menentukan jumlah rata-rata presipitasi pada beberapa bagian permukaan bumi, ada beberapa faktor yang mempengaruhi presipitasi seperti sirkulasi uap air, arah angin dan kecepatan angin serta ketinggian tempat adalah penting dalam mengendalikan keragaman ruang presipitasi (Eagleson dalam Seyhan, 1977) :
Untuk intensitas hujan, mengacu pada standar internasional (WMO) adalah sebagai berikut :
Tabel 1. Kriteria Hujan Standar Internasional (WMO)
Kriteria Hujan Intensitas per Jam Intensitas per hari
Sangat Ringan Ringan Sedang / Normal Lebat
Sangat Lebat
< 0.1 mm 0.1 – 5.0 mm 5.0 – 10 mm 10 – 20 mm
> 20 mm
< 5.0 mm 5.0 – 20 mm
20 – 50 mm 50 – 100 mm
> 100 mm
Sumber : WMO
2.2 Persyaratan Penakar Hujan
Tujuan utama setiap metode pengukuran presipitasi adalah untuk mendapatkan contoh yang benar-benar mewakili curah hujan di seluruh kawasan tempat pengukuran WMO (World Meteorological Office) 1970. Karena itu di dalam memasang suatu penakar presipitasi haruslah dijamin bahwa :
1. Percikan tetesan hujan ke dalam dan ke luar penampungan harus dicegah 2. Kehilangan air dari reservoir oleh
penguapan haruslah seminimal mungkin Persyaratan dalam menempatkan penakar hujan adalah sangat penting untuk pengukuran yang benar-benar mewakili.
Beberapa persyaratan disajikan di bawah ini:
1. Untuk memperkecil pengaruh turbulensi angin (Larson dan Peck dalam Seyhan, 1977), tinggi penakar harus
2
dipertahankan seminimal mungkin.
Untuk suatu luas lubang 4 dm2, angka- angka berikut diukur :
Tabel 2. Tinggi Penakar Hujan
Tinggi Penakar (m) % tangkapan 0 (di atas tanah)
0.4 1.5
100 93 – 97 84 - 96 Sumber : (Seyhan, 1977)
Sebaliknya, penakar hujan harus diletakkan cukup tinggi. Penakar hujan setinggi tanah harus dilindungi dari ganguan hewan. Untuk perbandingan pengukuran, semua penakar hujan dalam suatu jaringan haruslah ditempatkan pada tinggi yang sama.
2. Untuk mulut penakar haruslah paralel dengan permukaan tanah. Pada daerah yang berbukit, di mana penakar kerap kali harus ditempatkan di atas bukit, ketelitian tangkapan penakar yang baku dapat ditingkatkan dengan memiringkannya tegak lurus permukaan tanah (Storey dan Hamilton dalam Seyhan, 1977). Namun, lokasi pada suatu kemiringan lereng umumnya harus dihindari.
Pemilihan suatu tipe penakar hujan tertentu dan lokasinya di suatu tempat bergantung beberapa faktor. Di antaranya disebutkan di bawah ini (Volker dalam Seyhan, 1977) :
1. Dapat dipercaya (ketelitian pengukuran) 2. Tipe data yang diperlukan (menit,
harian, dan lain-lain)
3. Tipe presipitasi yang akan diukur (adanya salju, tebalnya salju)
4. Dapat diperbandingkan dengan penakar hujan lain yang ada
5. Biaya instalansi dan perawatannya 6. Mudahnya pengamatan
7. Gangguan oleh hewan dan manusia.
2.2.1 Alat-alat Pengukur Presipitasi Tipe alat-alat pengukur presipitasi dapat didasarkan atas apakah alat-alat itu merupakan tipe pencatat atau bukan.
Penakar hujan pencatat secara otomatis mengumpulkan datanya pada suatu grafik, pita pelubang, pita magnetik atau secara elektronik mengirim data ke penerima (komputer, satelit, dan lain-lain). Penakar hujan bukan pencatat harus dibaca secara berkala (sekali sehari, sekali seminggu, 15 hari, atau sebulan). Penakar ini tidak mencatat data dengan cara apapun.
Klasifikasi menurut Seyhan didasarkan atas suatu kombinasi dua pendekatan, yaitu :
1. Penakar hujan bukan pencatat
Penakar-penakar hujan bukan pencatat yang disebutkan di bawah ini semuanya diletakkan di tanah.
a. Penakar hujan baku (standar) : Diameter lubang (juga tingginya) berbagai di berbagai negara (3.57 inci di Kanada, 5 inci di Inggris, 8 atau 12 inci di AS).
Suatu luasan 2 hingga 5 dm2 (spesifikasi WMO) ternyata paling sesuai untuk besarnya lubang. Tinggi penakar hujan beragam sekitar 40 cm. Botol-botol penampung harus dikosongkan dan diukur secara berkala (harian, mingguan maupun bulanan).
b. Penakar hujan penyimpan (penjumlah) : Penakar ini merupakan penakar hujan baku dengan kapasitas lebih besar dan digunakan untuk menyimpan presipitasi musiman di kawasan yang jauh.
Pengukuran penakar (lebih disukai karena ketelitiannya) maupun dengan mengukur kedalaman (jeluk) air dalam reservoir.
c. Penakar hujan searas tanah : Tipe-tipe penakar hujan searas tanah meskipun lebih mahal dibandingkan dengan penakar hujan yang baku, mempunyai persentase tangkapan curah hujan yang tertinggi.
d. Penakar hujan acuan internasional (International Reference Precipitasion Gauge) : karena berbagai negara mempunyai standar stasiun pengamat hujan yang berlainan, maka WMO telah mengembangkan suatu penakar acuan yang disebut IRPG. Penakar ini diusulkan sebagai suatu penakar hujan baku yang dapat digunakan sebagai pembanding bagi penakar hujan lainnya yang digunakan di berbagai negara.
Penakar ini diambil dari tipe British Snowdon dengan luas lubang 128 cm2 dan 1 meter di atas tanah serta ditempatkan di dalam perisai angin tipe Alter.
2. Penakar Hujan Otomatik (pencatat) Semua penakar hujan otomatik akan mencatat data (dalam hal ini jumlah hujan) secara kontinu (interval 1 menit, 5 menit, 10 menit, dan lain-lain) maupun secara berkala pada beberapa macam grafik, pita pelubang, pita magnit, film, sinyal-sinyal listrik, dan lain-lain.
a. Pemantauan hujan di tanah
1) Penakar hujan otomatik tipe penimbangan : peralatan ini serupa
3
dengan penakar hujan tipe pelampung.
Secara kontinu, berat panci penampung ditambah hujan yang jatuh sejak pencatatan mulai dicatat. Reservoir di mana presipitasi dikumpulkan, dikosongkan dengan suatu sifon (serupa dengan penakar hujan tipe pelampung) setelah kedalaman curah hujan sebesar 5 mm atau 10 mm, tergantung pada lebar grafik. Jumlah hujan yang terakumulasi diplotkan pada suatu grafik yang diletakkan di sekitar drum yang berputar. Karena itu, hasilnya adalah suatu kurva massa curah hujan.
2) Penakar hujan otomatik tipe pelampung : Alat ini menampung presipitasi ke dalam penerima dan membawanya kepada suatu ruangan pelampung dimana pelampung akan naik bila tinggi muka air juga naik. Gerakan vertikal pelampung ini dipindahkan melalui suatu tongkat pelampung dan pena ke suatu grafik yang diletakkan di sekitar drum yang berputar. Air yang terakumulasi dalam ruangan pelampung disedot ke luar secara manual atau otomatis.
3) Penakar hujan otomatis tipe ember- tumpah (tipping bucket) : Alat ini juga dikenal sebagai tilting bucket, air presipitasi mengalir dari penerima ke dalam suatu ember yang terdiri atas dua bagian yang berbentuk segitiga dan dineracakan dalam keseimbangan yang tidak stabil pada suatu ujung pisau.
Pembalikkan ember dikalibrasikan agar terjadi setelah jumlah air presipitasi yang terakumulasi dalam suatu bagian adalah sebesar 0.2 mm (spesifikasi WMO minimum). Pencatatan secara bertahap dan tidak kontinu (bukan suatu plot garis pada tipe-tipe timbangan dan pelampung). Kerugian penakar hujan ini adalah : (1) selama pembalikan, air dapat hilang jika curah hujan berintensitas tinggi, (2) kehilangan evaporasi dari bagian ruangan dapat cukup besar di kawasan-kawasan yang panas, (3) berhubung pencatatan yang bertahap maka alat ini tidak berguna untuk curah hujan yang sangat sedikit, (4) saat awal dan akhir tidak dapat diketahui secara tepat. Sebaliknya, tipe penakar ini tahan lama, sederhana dan memungkinkan pencatatan ditampung melalui pulsa listrik pada pita magnetik.
4) Pengindera jauh : Walaupun penakar hujan tersebut merupakan tahap
percobaan, penelitian sedang dilakukan bagi penggunaan tipe pengideraan jauh yang berbeda di dalam pemantauan presipitasi (Seyhan, 1972).
b. Pemantauan presipitasi dari udara (pengindera jauh)
1) Kamera :Kamera-kamera metrik, pemandangan, gelombang banyak dan ultraviolet sedang digunakan di dalam mengkaji presiptasi.
2) Penyaring gambar (Scanners) : Percobaan-percobaan sedang dilakukan dengan penyaring-penyaring gambar multi-spektral dan IRLS (Infra-Red Line Scanners – Penyaring Gambar Garis Infra Merah) untuk menentukan esensinya dalam pengkajian-pengkajian presipitasi. Keluaran yang tercatat adalah pita magnetik atau film.
3) Radar : Penggunaan pencaran radar (radar scatterometer) dan SLAR sedang dikaji. Keluaran yang tercatat adalah pita magnetik atau film.
4) Radiometer gelombang mikri yang spektrometer gelombang mikro juga sedang dikaji. Keluaran yang tercatat adalah pita magnetik.
2.3 Berbagai Model Penakar Hujan Di dunia banyak sekali tipe-tipe penakar hujan (Raingauge) dengan berbagai bentuk dan ukurannya. Tipe-tipe penakar hujan dengan berbagai bentuk dan model dibuat sesuai dengan kondisi suatu daerah tersebut. Misal pada daerah tropic biasanya bentuk penakar hujan (Raingauge) di buat besar karena curah hujan yang terjadi pada daerah tersebut lebih besar. Sedangkan untuk daerah subtropic alat yang dibuat lebih kecil karena daerah tersebut mempunyai curah hujan yang lebih kecil.
Di bawah ini akan diperlihatkan beberapa model penakar hujan dengan berbagai ukuran.
4
Tabel 3. Tipe-tipe Penakar Hujan Tipe Perusahaan Luas
Penampang
Resolusi Bahan Sensor Gambar
Model 52202
Scientific Sales Inc, Amerika
200 cm2 0.1 mm Thermoplastic components
Reed switch
Model 2500
HydroLynx, Amerika
314 cm2 0.25 mm, 0.5 mm, atau 0.1 mm
Anodized and Powder-coated aluminum
Reed switch
Tipping Bucket
GEOCIS (Geophysica l Consulting and
Instrument Services), Indonesia
200 cm2 0.2 mm- 1 mm
Aluminium Proximity
ECRN- 50 (PLVE M5-50)
ICT International , Australia
100 cm2 1 mm High-impact ABS
Construction
Single- spoon tipping bucket
ECRN- 50 (PLVE M5- 100) (PLVE M50- 100)
ICT International , Australia
158.3 cm2 0.25 mm High-impact ABS
Construction
Double- spoon tipping bucket
TB5 ICT
International , Australia
154 cm2 0.2 mm, 0.5 mm, atau 0.1 mm
Powder coated aluminium enclosure, ABS base
Dual Reed Switch
5
Rain O Matic
DWC International sales, Denmark
200 cm2 0.2 mm, 0.25 mm, atau 0.5 mm
Aluminium magnet
TB3 (PLV2)
ICT International , Australia
154 cm2 0.2 mm, 0.5 mm, atau 0.1 mm
Powder coated aluminium enclosure, diecast aluminium base
Dual Reed Switch
Model 6506A
Unidata Pty 323.5 cm2 0.2 mm Painted funnel, polished stainless steel, cast alloy base
Sealed reed switch, debounce CCT fitted
Model 5050P
HydroLynx, Amerika
200 cm2 1 mm Hard anodized aluminum
Sealed reed switch
Model TE525
Texas Electronics, Amerika
471 cm2 0.1 mm Magnetic reed
switch
Model HD201 3
Delta Ohm, Amerika
452 cm2 0.1 mm, 0.2 mm atau 0.5mm
Metal base materials
Magnetic reed switch
Model 2149
American Sigma, Amerika
330 cm2 0.02 mm Epoxy coated aluminum and anodized aluminum
Reed switch
6
III. METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Kampus IPB Darmaga, Fakultas Matematika dan IPA, Bogor mulai Februari 2008 hingga Agustus 2008.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan : 1. Corong dengan ukuran diameter :
a. 25 cm sebanyak 3 buah b. 20 cm sebanyak 1 buah c. 14 cm sebanyak 3 buah d. 12 cm sebnayak 3 buah e. 8 cm sebanyak 1 buah
2. Penampung curah hujan dengan kapasitas 1500 ml 10 buah
3. Penampung curah hujan dengan kapasitas 600 ml 2 buah
4. Pipa
Alat yang digunakan : 1. Gelas ukur
3.3 Metode Penelitian
3.3.1 Persiapan Perancangan dan Pembuatan Penakar Hujan
Dilakukan penipisan terhadap corong ukuran 25 cm, 20 cm, 12 cm, 8 cm menjadi 24 cm, 19 cm, 11.3 cm, 7.8 cm agar air hujan dapat masuk ke dalam penampang tanpa terhalangi. Diameter corong ini digunakan untuk menentukan luas penampang penakar hujan tersebut dan luas penampang digunakan dalam menentukan curah hujan seperti perhitungan diatas.
Kemudian penakar hujan tersebut diletakan di lapangan. Dalam pengamatan ulangan yang digunakan merupakan hari kejadian hujan.
Penelitian ini selain menguji berdasarkan diameter penampangnya juga menguji dari pemasangan alat berdasarkan ketinggian. Ketinggian yang dipakai untuk membandingkan dengan standar WMO.
Ketinggian yang digunakan yaitu di permukaan, 120 cm, dan 500 cm. Dan penakar hujan yang digunakan dalam pemasangannya juga mempergunakan diameter yang berbeda, yaitu menggunakan tiga penakar hujan untuk setiap ketinggian.
Masing-masing diameter tersebut adalah 24 cm, 14 cm, dan 11.3 cm.
3.3.2 Pengamatan Curah Hujan
Curah hujan dinyatakan dari hasil volume yang tertampung dibagi dengan luas penampang penakar hujan. Oleh karena itu, biasanya banyak curah hujan dinyatakan dengan satuan milimeter (mm). Berikut adalah perhitungan curah hujan :
CH = V/A V = volume hujan (ml)
A = luas penampang penakar hujan (cm)
3.3.3 Pengolahan Data
Pengujian statistik untuk data curah hujan yang diperoleh dari hasil pengamatan menggunakan rancangan acak lengkap dan uji beda nyata. Variabel yang di uji yaitu diameter penakar hujan dan ketinggian tempat.
Tahapan pengujian dengan rancangan acak lengkap dan uji beda nyata.
Pengujian Hipotesis :
Statistik uji Fhitung mengikuti sebaran F dengan derajat bebas pembilang sebesar t-1 dan derajat bebas penyebut sebesar t (r-1).
Dengan demikian jika nilai Fhitung lebih besar dari Fα,db1,db2 maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya. Pengujian ini menggunakan dua hipotesis yaitu :
Hipotesis pertama :
Ho : p = pengukuran CH dengan berbagai ukuran diameter mulut penakar akan menimbulkan perbedaan.
H1 : p = pengukuran CH dengan berbagai ukuran diameter mulut penakar tidak akan menimbulkan perbedaan.
Hipotesis Kedua :
Ho : p = pengukuran CH dengan berbagai ketinggian posisi pemasangan akan menimbulkan perbedaan.
H1 : p = pengukuran CH dengan berbagai ketinggian posisi pemasangan tidak akan menimbulkan perbedaan
Penolakan hipotesis nol berimplikasi bahwa perlakuan yang diberikan terhadap unit-unit percobaan memberikan pengaruh yang nyata terhadap respon percobaan yang diamati.
7
IV. PEMBAHASAN
Hujan di setiap wilayah selalu sama jumlah curah hujannya dalam pengukuran.
Dalam melakukan pengukuran dan pengamatan curah hujan digunakan alat yang disebut penakar hujan seperti pada kebanyakkan literatur yang menyatakan bahwa untuk mengukur curah hujan haruslah menggunakan alat yang sesuai dengan ketentuan baku dan curah hujan harus dilakukan pada daerah yang masih alamiah.
Untuk alat yang sesuai dengan ketentuan baku seperti berapa diameter penakar hujan yang sering digunakan di berbagai negara, diletakkan pada ketinggian berapa agar curah hujan yang diukur dan diamati tidak terganggu.
Metode dalam pengukuran curah hujan dapat digunakan dengan metode yang paling sederhana bahkan yang paling tua sekalipun. Misal dengan hanya memakai corong atau botol susu. Teknik ini masih dapat menghasilkan data curah hujan secara statistik dengan data harian maupun bulanan. Teknik sederhana ini juga harus presisi dan akurat serta keahlian dari pengamat agar mendapatkan data yang diinginkan (Graham, 1988).
4.1 Lokasi Penempatan Alat Penakar Hujan
Lokasi penempatan penakar hujan pada penelitian yaitu di Fakultas MIPA kampus IPB Darmaga, seperti pada gambar di bawah ini.
Gambar 1. Lokasi Fakultas MIPA IPB Darmaga
Penakar hujan pada penelitian ini ditempatkan pada daerah yang terbuka disekitar gedung bukan di daerah yang lapang dan dalam pengukuran curah hujan pada kondisi ini tidak mempengaruhi besarnya curah hujan. Karena kondisi
genteng pada bangunan ini dibuat dengan kemiringan 30o, sedangkan peletakkan alat bersudut tidak lebih dari 45o dari tajuk pada plot penelitian.
Gambar 2. Lokasi Penempatan Alat Penakar Hujan
Hujan yang jatuh, tidak selalu lurus kemungkinan bisa terjadi kemiringan hingga 45o karena dipengaruhi oleh angin. Di bawah ini adalah gambar ilustrasi penakar hujan.
Gambar 3. Ilustrasi Jatuhnya Hujan
4.2 Hasil Dari Alat Penakar Hujan Alat – alat yang telah dibuat dengan menggunakan peralatan sederhana ternyata dapat dipergunakan dengan baik dan dapat memberikan data yang diinginkan.
Pengamatan pertama dilakukan untuk menguji ukuran diameter penampang.
Ukuran diameter yang diuji ada empat yaitu sebesar 7.8 cm, 11.3 cm dan sebagai pembandingnya menggunakan standar WMO (World Meteorological Organization) yaitu 19 cm dan 24 cm.
Lokasi
Penakar Hujan
8
Gambar 4. Penakar hujan dengan diameter (a) 7.8 cm dan (b) 11.3 cm
Gambar 5. Penakar hujan dengan diameter (a) 24 cm dan (b) 19 cm
Berikut adalah ilustrasi gambar berbagai diameter pada mulut penakar hujan .
Gambar 6. Berbagai Ukuran Diameter Pada Mulut Penakar (a) 7.8 cm, (b) 11.3 cm, (c) 19 cm dan (d) 24 cm
Gambar ilustrasi tentang berbagai diameter tersebut digunakan untuk membandingkan ukuran diameter suatu penakar yang dibuat. Jika dilihat dari ukuran semakin kecil ukuran suatu diameter mulut penakar berarti semakin kecil juga jumlah curah hujan yang tertampung, hal itu dikarenakan daerah tangkapan hujan untuk penakar tersebut kecil. Sebaliknya semakin besar diameter mulut penakar jumlah curah hujan yang tertampung maka semakin besar pula jumlah curah hujan yang tertampung ini, di karenakan daerah tangkapan hujan di sekitar area mulut penakar tersebut besar.
Di berbagai negara dapat dijumpai tipe penakar hujan yang berbeda-beda untuk ukuran diameter mulut penakar, hal tersebut menunjukkan bahwa ukuran tidak mempengaruhi besar jumlah curah hujan.
Besarnya jumlah curah hujan yang sesuai di dapatkan dari cara pengukuran yang benar dan teliti. Jadi setiap volume hujan yang tertampung pada penakar hujan akan dibagi dengan luas penampang penakar hujan sehingga di dapatkan curah hujan.
(b)
(a) (a)
(b)
(a) (b) (c) (d)
Berbagai Diameter Pada Mulut Penakar Hujan
9
Pengamatan selanjutnya uji ketinggian untuk penakar hujan. Seperti yang telah dikatakan diatas bahwa ketinggian sangat mempengaruhi penangkapan curah hujan pada alat penakar hujan karena semakin tinggi letak penakar maka makin besar juga kemungkinan terjadinya turbulensi angin disekitar funnel.
Pengujian ketinggian ini dilakukan di tiga ketinggian yaitu di 40 cm, 120 cm atau 1.2 m yang merupakan standar tipe observatorium (Handoko, 1995), dan pada ketinggian 500 cm atau 5 m dari permukaan.
Gambar 7. Penakar hujan pada ketinggian 40 cm dengan diameter (a) 11.3
cm dan (b) 14 cm
Gambar diatas merupakan penakar hujan yang ditempatkan pada ketinggian dipermukaan. Penakar hujan di permukaan ini juga memakai tiga ukuran diameter penakar yang berbeda yaitu 24 cm, 14 cm dan 11.3 cm. Gambar diatas hanya dua dikarenakan untuk 24 cm memakai penakar hujan yang sama pada gambar 6.
Gambar 8. Penakar hujan pada ketinggian 1.2 m dengan diameter (a) 24 cm, (b) 14 cm
dan (c) 11.3 cm
Pada gambar 8 penakar hujan ditempatkan pada ketinggian 1.2 m atau 120
cm, yang pada ketinggian ini merupakan standar dari WMO. Sama seperti gambar 7 bahwa pada ketinggian ini terdapat tiga penakar hujan yaitu 24 cm, 14, dan 11.3 cm.
Pada penempatan terakhir yaitu pada ketinggian 500 cm atau 5 m dari permukaan. Pada ketinggian ini merupakan penempatan yang sangat jarang sekali dilakukan oleh peneliti lain, dikarenakan tingginya yang mencapai 5 m yang dikhawatirkan adanya gangguan oleh angin yang dapat mengakibatkan turbulensi pada funnelnya. Penempatan ini juga terdapat tiga penakar hujan seperti pada dua ketinggian lainnya yaitu 24 cm, 14, dan 11.3 cm.
Gambar 9. Penakar hujan pada ketinggian 5 m dengan diameter (a) 24 cm, (b) 14 cm dan
(c) 11.3 cm
Dari Gambar 7, 8, dan 9 diatas yang merupakan perbedaan ketinggian dalam penempatan penakar hujan akan dibuat gambar ilustrasi seperti pada gambar di bawah ini.
(a) (b)
(c)
(a)
5 m
(a) (b)
(b) (c)
10
Gambar 10. Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan Dalam Penempatan Penakar Hujan Ilustrasi pada Gambar 10 sama
halnya dengan ilustrasi pada berbagai ukuran diameter penakar hujan yaitu guna untuk membandingkan data curah hujan pada setiap perbedaan ketinggian dalam penempatan penakar hujan.
Di Indonesia standar untuk penempatan suatu penakar hujan pada ketinggian 120 cm atau 1.2 m dari permukaan. Dalam gambar ilustrasi tersebut dibuat penakar hujan pada ketinggian 5 m, 1.2 m dan di permukaan, hal ini dilakukan untuk mengetahui bahwa semakin tinggi penempatan penakar hujan tidak akan mempengaruhi pengukuran curah hujan.
Menurut para ahli dari beberapa negara semakin tinggi penempatan penakar hujan akan dipengaruhi oleh angin sehingga hujan yang akan tertampung akan terganggu, sedangkan bila semakin tinggi penempatan penakar hujan kemungkinan gangguan- gangguan yang akan mempengaruhinya akan semakin kecil pula. Karena pada penempatan penakar sesuai standar yakni 1.2 m, hal ini dilakukan bila penakar diletakkan di permukaan agar terhindar dari percikan
air hujan dari permukaan yang akan masuk ke dalam penakar dan juga akan terhindar dari gangguan angin bila penakar tersebut di tempatkan pada suatu ketinggian tertentu misal 5 m.
Setiap kejadian hujan akan di dapatkan data hujan per harinya dari setiap pengukuran seperti pada empat diameter yang berbeda dan pada tiga ketinggian. Data hasil pengukuran tersebut yang didapatkan masih berupa volume hujan dengan satuan ml sehingga perlu di konversi menjadi curah hujan yang satuannya merupakan mm.
Setelah di dapatkan curah hujan maka kita mempunyai data yang dapat dibandingkan.
Tapi hal itu belum bisa membuktikan bahwa semua perlakuan tersebut tidak mempengaruhi jumlah tangkapan hujan pada penakar hujan tersebut.
Gambar di bawah ini menunjukkan bahwa data yang digunakan bukan lah data kontinue tapi merupakan data diskret. Data diskret merupakan bila suatu percobaan mengandung jumlah titik data yang terhingga dan merupakan data hasil membilang atau menghitung. Sedangkan
(a) (b) (c)
Beberapa Perbedaan Ketinggian Penempatan Penakar Hujan
500 cm
120 cm
40 cm
11
data kontinue merupakan bila suatu percobaan mengandung takhingga banyaknya titik data yang sama dengan banyaknya titik pada sebuah garis dan merupakan data hasil mengukur (Walpole, 1988).
0 20 40 60 80 100 120 140
0 5 10 15 20 25 30
Diameter (cm)
CH (mm)
Gambar 11. Kurva CH dengan Perbedaan Ukuran Diameter Gambar 11 diatas merupakan grafik
variasi tangkapan hujan dengan perbedaan mulut diameter penakar. Dari grafik tersebut dapat di tarik garis trendline yang menunjukkan bahwa data tersebut berupa garis lurus yang membuktikan data tidak berbeda. Tetapi seperti yang telah dikatakan bahwa itu saja belum cukup untuk membuktikan bahwa ukuran suatu diameter penampang tidak mempengaruhi tangkapan curah hujan. Untuk percobaan ini data yang diambil dilakukan dengan ulangan berdasarkan banyaknya hari, jadi banyak hari merupakan ulangan bagi beberapa perlakuan perbedaan diameter penampang ini.
Garis-garis pada grafik diatas bukan merupakan grafik garis tapi garis- garis itu menunjukan trendline untuk setiap perlakuan dan ulangan percobaan yang dilakukan. Semakin garis trendline menyerupai garis lurus atau mendatar, hal ini menunjukan bahwa data yang di dapatkan hampir sama. Setelah dilakukan
penghitungan secara statistik semua data pada pengukuran curah hujan dengan berbagai diameter mulut penakar didapatkan rata-rata simpangan sebesar 0.63 dapat dilihat pada lampiran 1, berdasarkan hasil hitung simpangan yang nilainya kecil sehingga dapat dikatakan bahwa data ini menunjukkan keragaman yang kecil.
Pada Gambar 11 terdapat garis trendline yang miring terjadi pada tanggal 27 Februari 2008, data tersebut mempunyai simpangan sebesar 2.83. Hal ini dikarenakan ada beberapa kesalahan teknis dalam pengampilan data seperti corong miring atau jatuh karena kurang rekat. Untuk itu harus dilakukan pembuatan penakar hujan yang efisien.
27Feb 20 08
12
Gambar 12. Total CH di Berbagai Ukuran Diameter dengan Tipe Obs
Pada percobaan di berbagai ukuran diameter mulut penakar dibuat grafik batang dengan total curah hujan pada semua kejadian hari hujan yang diamati. Sebagai kontrol digunakan tipe obs dengan ukuran 11.3 cm, ukuran ini akan dibandingkan dengan empat ukuran lainnya yaitu 7.8 cm, 11.3 cm, 19cm dan 24 cm. Dari total curah hujan data hampir tidak berbeda, karena masing-masing ukuran hanya mempunyai beda dengan ukuran tipe obs sebesar 3.9%
untuk ukuran 7.8 cm, 1.6% untuk ukuran 11.3 cm, 0.6% untuk ukuran 19 cm, serta 2.2% untuk ukuran 24 cm.
y = 1.0365x R
2= 0.9913
y = 1.0122x R
2= 0.9942 y = 1.0038x
R
2= 0.9899
y = 0.9949x R
2= 0.9835
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0 10 20 30 40 50 60 70 80
K ontrol (T ipe O bs)
Berbagai Ukuran Diameter Mulut Penakar
Gambar 13. Perbandingan Hujan Harian Tipe Obs dengan Berbagai Ukuran Diameter Dari keseluruhan data harian curah
hujan bila dibandingkan dengan Tipe Obs yang diamati hasil grafik menunjukkan rata- rata slope mencapai angka 1 dengan rata-rata nilai korelasi sebesar 99%. Dengan hasil
tersebut maka data ini dinyatakan tidak berbeda. Karena data yang berbeda hanya 1%.
13
0 10 20 30 40 50 60 70 80
0 100 200 300 400 500 600
Ketinggian (cm)
CH (mm)
Gambar 14. Kurva CH dengan Berbagai Ketinggian Hal yang sama juga terjadi pada
Gambar 14 grafik perbedaan ketinggian yaitu di 40 cm, 120 cm dan 500 cm, bahwa trendline yang dibuat membentuk garis lurus walaupun data yang digunakan masih sedikit dibandingkan dengan data perbedaan diameter penampang, tapi bisa dilihat bahwa perbedaan ketinggian juga tidak berbeda satu sama lain. Dikarenakan garis trendlinenya hampir membentuk garis lurus.
Ulangan pada percobaan ini juga menggunakan banyaknya hari terjadinya hujan.
Seperti pada Gambar 14, dari beberapa garis trendline ada garis trendline miring ke bawah. Berdasarkan dari hasil perhitungan statistik didapatkan simpangan sebesar 3.87 dapat dilihat pada lampiran 2, hal itu dikarenakan pada saat pengamatan terjadi hujan yang deras disertai angin kencang sehingga tangkapan curah hujan untuk ketinggian 5 m lebih sedikit dibandingkan dengan dua ketinggian di bawahnya sehingga data tersebut mempunyai simpangan yang besar.
Sedangkan dari keseluruhan data pada pengukuran curah hujan di berbagai ketinggian mempunyai simpangan sebesar 2.34 dapat dilihat pada lampiran 2.
Simpangan tersebut bila dibandingkan dengan data pada berbagai diameter mulut penakar data ini menunjukkan keragaman yang lebih kecil. Dari keragaman yang lebih besar pada data curah hujan di berbagai
ketinggian dapat dikatakan bahwa data ini belum tentu dipengaruhi oleh angin tetapi dalam pengukuran atau alat yang kurang efisien sehingga terdapat keragaman pada data tersebut.
Gambar 15. Total CH di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan Alat
Di beberapa ketinggian posisi pemasangan alat terlihat juga data dari total curah hujan harian hampir tidak berbeda.
Sebagai acuan dibuat penakar yang ditempatkan pada ketinggian 120 cm atau 1.2 m seperti pada tipe obs. Setiap posisi hanya mempunyai beda yang sangat kecil bila dibandingkan dengan tipe obs sebagai kontrol yaitu sebesar 1.1% pada posisi di permukaan, 1.5% pada posisi 120 cm dan 4.7% pada posisi 500 cm atau 5 m.
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Di Permukaan 120 500 K ontrol
K eting g ia n (c m)
CH (mm)
14
y = 0.9821x R2 = 0.992 y = 0.9837x
R2 = 0.9896
y = 0.9823x R2 = 0.9917
0 20 40 60 80
0 20 40 60 80
K ontrol (tipe O bs)
Di Permukaan
(a)
y = x R2 = 1 y = 0.9879x
R2 = 0.9955 y = 0.9625x R2 = 0.977
0 20 40 60 80
0 20 40 60 80
kontrol
Pada 1.2 m
(b)
y = 0.9771x R2 = 0.992
y = 0.9936x R2 = 0.9562
y = 0.9233x R2 = 0.9569
0 20 40 60 80
0 20 40 60 80
K ontrol
Pada 5 m
(c)
Gambar 16. Perbandingan di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan dengan Kontrol (Tipe Obs).
(a) di 40 cm, (b) pada 120 cm, (c) pada 500 cm
15
Di berbagai ketinggian posisi pemasangan alat juga dilakukan perbandingan dengan kontrol (Tipe Obs) dengan hasil seperti pada Gambar 16 bahwa data pada berbagai ketinggian posisi pemasangan tidak berbeda karena mempunyai nilai rata-rata slope sebesar 0.99 dengan nilai korelasinya sebesar 98%.
Berarti data tersebut hanya memiliki beda sebesar 2%.
Pada suatu penelitian di Jepang bahwa kecepatan angin mempengaruhi kehilangan hujan pada suatu pengamatan hujan. Dimana pada saat pengamatan, penakar hujan diletakkan pada ketinggian 6 m. Berdasarkan penelitian di Jepang dengan kecepatan rata-rata 2 m/s akan mengakibatkan kehilangan tangkapan curah hujan sebesar 4% dan kecepatan angin rata- rata sebesar 10 m/s akan mengakibatkan kehilangan tangkapan curah hujan sebesar 17 m/s. Hasil dari penelitian ini, bahwa semakin cepat kecepatan angin semakin berkurang juga tangkapan cura hujan (Hsu ZY, 2005).
Hasil penelitian Jepang tidak dapat dipakai pada kondisi ini. Bahwa data pada percobaan ini tidak semuanya menunjukkan data yang didapatkan hampir sama. Bila pada kondisi pengamatan disaat hujan deras di ikuti dengan angin yang kencang mungkin akan mempengaruhi tangkapan curah hujan suatu penakar hujan, tapi dalam kondisi ini berkurangnya curah hujan yang diukur dikarenakan kesalahan dalam pengukuran atau penempatan alat (kondisi alat yang miring).
(a)
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
7.8 10.3 19 24
Dia m e te r (c m )
CH (mm)
(b)
(c)
0 50 100 150 200 250 300
7.8 10.3 19 24
Dia m e te r (c m )
CH (mm)
(d)
0 20 40 60 80 100 120 140
7.8 10.3 19 24
Dia m e te r (c m )
CH (mm)
(e)
Gambar 17. Kriteria Hujan (a) sangat ringan, (b) ringan, (c) normal, (d) lebat, (e) sangat
lebat
Keseluruhan data curah hujan harian pada berbagai ukuran diameter mulut penakar dapat dikriteriakan menjadi hujan sangat ringan dengan intensitas < 5 mm/hari, hujan ringan dengan intensitas 5 – 20 mm/hari, hujan sedang dengan intensitas 20 – 50 mm/hari, hujan lebat dengan intensitas 50 – 100 mm/hari dan hujan sangat lebat dengan intensitas > 100 mm/hari. Setelah dikriteriakan kemudian masing-masing CH tersebut ditotal berdasarkan kriteria, maka di dapatkan hasil seperti pada gambar 17.
4.3 Curah Hujan di Daerah Bogor
Selama enam bulan pengamatan hujan dalam penelitian ini data disekitar bogor juga dibandingkan yaitu stasiun Darmaga yang dekat dengan lokasi penelitian dan stasiun Baranangsiang yang agak jauh dengan lokasi penelitian. Berikut adalah grafik hasil perbandingan dari masing-masing curah hujan stasiun tersebut terhadap lokasi penelitian Darmaga.
16
Gambar 18. Keragaman Hujan di Wilayah Bogor
Data diatas menunjukan bahwa
keragaman data curah hujan disekitar bogor bervariasi/berbeda hingga 20%. Hal ini menunjukkan bahwa keragaman data dari berbagai lokasi lebih besar daripada keragaman yang diperoleh dari pengukuran dalam satu titik yang menggunakan berbagai ukuran dan penempatan posisi pemasangan alat. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa akurasi engukuran curah hujan untuk kebutuhan penghitungan curah hujan wilayah jumlah titik pengamatan jauh lebih efektif dibandingkan dengan desain alat ukur curah hujan itu sendiri.
Ada kemungkinan keragaman data yang cukup besar untuk wilayah bogor disebabkan karena jenis awan yang menyebabkan hujan bukan jenis awan pada musim penghujan sehingga awan-awan berbentuk sporadis dan tidak menyebar rata di seluruh wilayah Bogor.
4.4 Pengujian dan Pengolahan Data Pengukuran curah hujan dalam penelitian ini merupakan pengukuran secara manual karena alat penakar hujan yang digunakan merupakan penakar hujan buatan sendiri yang tidak menggunakan elektronik.
Penakar hujan ini terbuat dari ember, PVC dan botol air mineral, karena tujuan dari penelitian ini hanya ingin membuktikan bahwa CH tidak di pengaruhi oleh perbedaan diameter dan ketinggian penempatan penakar hujan.
Dari hasil pengukuran curah hujan di dapatkan data mulai dari pertengahan
bulan Februari hingga awal bulan Juli.
Selama kurang lebih 5 bulan kejadian hujan yang diamati sebanyak 73 hari. Dengan banyaknya data ini kemudian dapat diolah secara statistik untuk mendapatkan data yang diinginkan.
Rangkuman semua F-hitung dari data curah hujan mulai dari Februari sampai akhir juni pada perlakuan diameter dapat dilihat pada tabel 4.
Tabel 4. Rangkuman F-hitung Pada Perlakuan Ukuran Diameter.
Bulan F-hitung Feb-08 9.7*
Mar-08 10.6*
Apr-08 29.7*
May-08 14.3*
Jun-08 18.6*
Keterangan : * = nyata pada taraf uji 5%
Tabel 4 yaitu rangkuman F-hitung untuk perlakuan diameter yang di gunakan untuk menguji hipotesis. Dengan F-tabel F0.05(3,60) = 2.76 untuk data curah hujan pada bulan Februari hingga April, sedangkan untuk bulan Mei dan Juni masing-masing F-tabel nya adalah F0.05(3,44) = 2.84 dan F0.05(3,36) = 2.69.
Dengan demikian jika nilai F-hitung lebih besar F-tabel maka hipotesis nol ditolak dan berlaku sebaliknya. Karena Ho : p = pengukuran CH dengan berbagai diameter akan menimbulkan perbedaan. H1 : p =
17
pengukuran CH dengan berbagai diameter tidak akan menimbulkan perbedaan.
Hasil analisis statistik pada perlakuan perbedaan diameter pada penakar hujan menyatakan menolak hipótesis Ho dan menerima H1 yang merupakan pengukuran curah hujan dengan berbagai ukuran diameter penakar tidak akan menimbulkan perbedaan. Karena dilihat semua F-hitung pada tabel 4 lebih besar dari F-tabel dengan nyata pada taraf 5%.
Setelah diketahui bahwa data tersebut nyata maka dilanjutkan dengan analisis satistik dengan beda nyata terkecil.
Untuk setiap uji beda nyata terkecil ini dilakukan perbandingan selisih rata-rata data dengan nilai kritik. Pada bulan Februari dilakukan uji beda nyata terkecil dengan menggunakan nilai kritik t 5% sebesar 26.7
> 12.1 dan 1.9 < 12.1. Untuk data bulan Maret dengan menggunakan nilai kritik t 5
% sebesar 29.3 > 24.1 dan 17.8 < 24.1. Pada bulan April dengan menggunakan nilai kritik t 5% sebesar 15.4 > 9.4 dan 5.1 < 9.4. Untuk bulan Mei dengan menggunakan nilai kritik t 5% sebesar 18.6 > 17.6 dan 16.0 < 17.6.
Dan pada bulan Juni dengan menggunakan nilai kritik t 1% sebesar 36.9 > 13.4 dan 12.0
< 13.4. Hasil dari semua data yang telah di analisis menyatakan bahwa data curah hujan dengan perlakuan perbedaan diameter penampang yaitu tidak berbeda dan nyata.
Oleh karena itu, dapat dipastikan bahwa pengukuran curah hujan dengan menggunakan berbagai diameter penampang pada penakar hujan dapat digunakan tanpa harus menggunakan standar dari WMO atau BMG.
WMO membuat standarisasi untuk ukuran diameter penampang hanya untuk mempermudah dan mengontrol semua alat penakar hujan yang merupakan keseragaman (WMO, 2008).
Tabel 5. Rangkuman F-hitung Pada Perlakuan Ketinggian.
Perlakuan Diameter Ketinggian Interaksi dua
ketinggian 0.03* 0.02* 20.03*
tiga
ketinggian 0.02* 0.02* 12.67*
Keterangan : * = nyata pada taraf uji 5%
Hasil dari Tabel 5 diatas merupakan rangkuman F-hitung pada perlakuan ketinggian yaitu pada dua ketinggian dan tiga ketinggian. Berdasarkan hasil F-hitung yang memenuhi syarat nyata
pada taraf uji 5% hanya interaksi karena nilainya besar.
Setelah diketahui F-hitung pada setiap perlakuan maka hasil tersebut dibandingkan dengan F-tabel agar diketahui bahwa data tersebut nyata. F-tabel untuk perlakuan pada dua ketinggian yang berbeda dan tiga ketinggian yang berbeda yaitu 2.66 dan 2.18, bila dibandingkan dengan F-hitung seperti pada tabel 4 maka nilai F-hitung lebih besar dari pada F-tabel. Sehingga hipotesis H0 ditolak dan menerima hipotesis H1, dimana hipotasis H1 : p = pengukuran curah hujan dengan berbagai ketinggian tidak akan menimbulkan perbedaan.
Setelah uji F yang menyatakan suatu data nyata, kemudian dilanjutkan dengan uji beda nyata terkecil. Dalam uji beda nyata terkecil pada perlakuan dua ketinggian ini nilai kritik yang digunakan nilai kritik sebaran t 1% sebesar 100.3 >
42.72 dan 31.8 < 42.72 sehingga didapatkan bahwa pada data perlakuan dua ketinggian tidak berbeda dan nyata. Sedangkan pada perlakuan tiga ketinggian menggunakan nilai kritik sebaran t 5% sebesar 138.0 >
35.25 dan 13.6 < 35.25 dan didapatkan bahwa data ini juga tidak berbeda dan nyata.
Dari semua data yang telah diamati dan di olah dengan menggunakan analisis statistik bahwa perbedaan ukuran dan penempatan penakar hujan pada berbagai ketinggian tidak mempengaruhi jumlah curah hujan yang diamati. Meskipun penakar diletakkan pada tempat yang paling tinggi akan dipengaruhi oleh angin (Hsu, 2005). Sedangkan di daerah California hasil penelitian menyatakan bahwa kecepatan angin yang mencapai 15 mil per jam pada standar ALERT ketinggian penakar yaitu pada ketinggian 10 kaki akan mempengaruhi penakar tersebut sehingga akan kehilangan air sebanyak 15% atau 12% untuk penakar yang ditempatkan pada ketinggian 4 kaki (Larson dan Peck, 1974).
18
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pengujian dengan instrumentasi sederhana didapatkan data- data curah hujan dengan perbedaan ukuran diameter dan perbedaan ketinggian tempat penakar hujan sehingga menghasilkan data- data yang mampu menghasilkan akurasi pengukuran untuk suatu penakar hujan sederhana. Dilakukan analisis statistik pada data curah hujan tersebut dengan hasil uji beda nyata terkecil untuk bulan Februari didapatkan bahwa selisih dari rata-rata bulan tersebut dengan nilai kritik t 5% 26.7 > 12.1 dan 1.9 < 12.1. Untuk bulan Maret dengan nilai kritik t 5 % sebesar 29.3 > 24.1 dan 17.8 < 24.1. Untuk bulan April dengan nilai kritik t 5% sebesar 15.4 > 9.4 dan 5.1 < 9.4.
Untuk bulan Mei dengan nilai kritik t 5%
18.6 > 17.6 dan 16.0 < 17.6. Untuk bulan Juni dengan nilai kritik t 1% sebesar 36.9 >
13.4 dan 12.0 < 13.4, sedangkan untuk perbedaan ketinggian tempat penakar di dua ketinggian dan di tiga ketinggian yang berbeda menggunakan nilai kritik t yang masing-masing 1% dan 5% sebesar 100.3 >
42.72 dan 31.8 < 42.72 serta 138.0 > 35.25 dan 13.6 < 35.25.
Secara keseluruhan semua hasil untuk data curah hujan ini dengan kejadian hari hujan dapat dikatakan bahwa data hujan harian tidak berbeda nyata dan bahwa pengukuran curah hujan dengan menggunakan alat yang berbeda ukuran diameter dengan standar WMO serta penempatannya tidak mempengaruhi besarnya curah hujan. Walaupun untuk ketinggian penempatan penakar hujan volume yang tertampung lebih sedikit, karena ada sedikit kesalahan dalam cara pengukuran dan posisi alat.
Pengamatan curah hujan yang menghasilkan data yang akurat harus mempunyai sebaran pengamatan yang banyak bukan ditentukan dari akurasi alat penakar hujan tersebut
5.2 Saran
Waktu pengamatan harus lebih panjang dan memasuki musim hujan agar mendapatkan data yang tidak berbeda.
DAFTAR PUSTAKA
Curtis, David C. 1996. Inadvertent Raingauge Inconsistencies and Their Effect on Hydrologic
Analysis,
http://www.onerain.com/includes/p df/whitepaper/inconsistenRaingaug eRecords.pdf, 18 Juli 2008
DELTA T DEVICES Instrumets For Environmental and Industrial Measurement, CO – Operatively Owned and Managed Raingauge Type RG1, User Manual RG1 – UM – 3 Delta – T Devices Ltd, 128 Low.Road Burwell Cambridge CB5OEJ, U.K
Essery, Charles I and David N. Wilcock.
1991. The variation in rainfall catch from standard UK Meteorological Office raingauge : a twelve year
case study,
http://www.cig.ensmp.fr/~iahs/hjj/3 60/hysj_36_01_0023.pdf, 8 Juli 2008
Handoko. 1995. Klimatologi dasar. Penerbit : PT. Dunia Pustaka Jaya. Jakarta Mori K. 2003. Hidrologi Untuk Pengairan
Ed ke-9. Sosrodarsono S, Takeda K, editor. Jakarta : PT Pradnya Paramita. Terjemahan dari : Manual On Hydrology.
Prawirowardoyo, Susilo. 1996. Meteorologi.
Penerbit : ITB. Bandung
Seyhan, Ersin. 1977. DASAR-DASAR HIDROLOGI. Penerbit : GADJAH MADA UNIVERSITY PRESS.
Yogyakarta.
Sen-Hsiung Hsu and Yuh-Lin Guo. 2005.
Effect of Wind Speed on The Measurement of Rainfall, http://www.tari.gov.tw/csam/CEB/
member/publication/2(1)/008.pdf, 8 Juli 2008
Summer, Graham N. 1988. Precipitation Process and Analysis. Penerbit : The Bath Press. Britain. 282 p Walpole, Ronald E. 1988. Pengantar
Statistika Ed ke-3. Ir. Bambang Sumantri, editor. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.
Terjemahan dari : Introduction to Statistic 3rd edition.
http://www.scientificsales.com/52202- Heated-Tipping-Bucket-
Precipitation-Gauge-p/52202.htm, 22 Februari 2008
http://id.answers.yahoo.com/question/index?
qid=20080513183204AAwh1tQ, 14 Agustus 2008
http://www.hydrolynx.com/_products/rain_g auges/model/M2500.htm, 11 Agustus 2008
19
http://geocis.indonetwork.co.id/512613/preci pitation.htm, 11 Agustus 2008 http://www.ictinternational.com.au/raingaug
es.htm, 11 Agustus 2008
http://www.unidata.com.au/products/environ mental/6506a/, 11 Agustus 2008 http://www.hydrolynx.com/_products/rain_g
auges/model/M5050P.htm, 11 Agustus 2008
http://www.rstinstruments.com/product_tip_
bucket.html, 11 Agustus 2008 http://www.americansigma.com/products/rai
nfall.cfm.html, 11 Agustus 2008 http://maps.google.com/maps?11=25,- 40&z=1&t=h&hl=en, 19 Agustus 2008
20
LAMPIRAN
21
Lampiran 1. Simpangan Pada Data CH Harian di Berbagai Ukuran Diameter Mulut Penakar
Tanggal 7.8 11.3 19 24 rata-rata simpangan
14/02/2008 22.0 21.6 23.3 21.3 22.1 0.75
15/02/2008 8.4 8.4 7.1 6.9 7.7 0.72
18/02/2008 25.1 23.6 24.7 24.3 0.0 0.54
19/02/2008 25.1 26.4 25.8 25.0 25.6 0.57
20/02/2008 2.2 3.6 2.5 2.2 2.6 0.58
21/02/2008 8.4 8.4 7.8 7.6 8.0 0.35
22/02/2008 18.8 20.4 19.4 18.6 19.3 0.70
25/02/2008 16.3 15.6 14.5 14.2 15.1 0.88
26/02/2008 3.1 3.0 3.0 3.0 3.0 0.06
27/02/2008 44.0 43.2 43.1 36.9 41.8 2.83
28/02/2008 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00
29/02/2008 7.3 7.2 7.2 7.1 7.2 0.09
03/03/2008 3.1 3.0 3.0 3.0 3.0 0.06
04/03/2008 7.3 7.2 7.2 7.2 7.2 0.05
05/03/2008 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00
06/03/2008 13.6 14.4 14.3 13.7 14.0 0.35
10/03/2008 24.3 26.7 27.3 26.2 26.2 1.12
11/03/2008 15.7 15.6 15.9 15.7 15.7 0.10
12/03/2008 2.1 2.0 1.9 2.0 2.0 0.06
12/03/2008 (16.30) 87.9 88.9 88.1 87.6 88.1 0.47
13/03/2008 3.1 3.6 3.5 3.3 3.4 0.18
14/03/2008 17.8 18.0 18.5 18.1 18.1 0.26
17/03/2008 120.9 123.7 123.4 121.8 122.4 1.13
17/03/2008 (14.30) 53.4 56.4 54.0 58.4 55.6 2.01
18/03/2008 12.6 12.0 12.0 8.7 11.3 1.54
19/03/2008 46.1 49.2 48.9 46.5 47.7 1.39
19/03/2008 (14.00-
14.45) 6.3 7.2 7.1 6.0 6.6 0.52
24/03/2008 25.1 26.4 26.1 23.7 25.4 1.04
25/03/2008 10.5 10.8 10.4 9.0 10.2 0.67
26/03/2008 6.3 6.0 6.7 5.9 6.2 0.31
28/3/2008 6.3 6.0 5.1 5.1 5.6 0.53
31/03/2008 (wkt pengukuran 08.30
WIB) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.00
31/03/2008 (wkt pengukuran 15.00
WIB) 13.6 14.4 14.3 13.9 14.1 0.31
01/04/2008 2.5 2.6 2.5 2.4 2.5 0.08
02/04/2008 3.1 3.6 3.5 3.8 3.5 0.23
03/04/2008 2.1 3.0 2.8 2.9 2.7 0.36
07/04/2008 40.8 44.4 45.2 33.6 41.0 4.57
08/04/2008 18.8 20.4 20.1 19.5 19.7 0.61
09/04/2008 8.4 8.4 8.8 8.6 8.6 0.18
10/04/2008 5.2 5.4 5.1 5.1 5.2 0.12
11/04/2008 2.1 2.4 1.9 2.0 2.1 0.18
14/04/2008 30.0 32.0 32.0 30.9 31.2 0.84
15/04/2008 33.5 33.6 33.9 33.2 33.5 0.25
22
16/04/2008 35.6 39.6 38.5 38.0 37.9 1.47
17/04/2008 44.0 44.4 43.1 43.1 43.6 0.58
21/04/2008 15.4 16.4 16.2 15.7 15.9 0.42
22/04/2008 8.4 8.4 7.8 7.5 8.0 0.38
23/04/2008 16.8 16.8 16.9 15.9 16.6 0.40
28/04/2008 16.8 17.4 17.3 17.0 17.1 0.25
30/04/2008 9.4 9.6 9.4 9.1 9.4 0.19
02/05/2008 18.8 21.0 19.1 19.2 19.5 0.86
05/05/2008 3.1 3.6 3.5 3.3 3.4 0.18
07/05/2008 12.6 12.0 11.1 11.3 11.7 0.58
08/05/2008 18.8 19.8 19.9 19.6 19.5 0.42
14/05/2008 5.2 4.8 5.1 5.2 5.1 0.17
15/05/2008 33.5 33.6 33.7 33.4 33.6 0.12
16/05/2008 1.0 1.2 1.1 1.3 1.2 0.11
19/05/2008 18.8 19.2 19.1 19.0 19.0 0.13
21/05/2008 71.2 68.4 67.9 70.6 69.5 1.39
22/05/2008 5.2 5.4 4.4 4.6 4.9 0.41
23/05/2008 5.2 5.4 5.1 5.3 5.3 0.10
26/05/2008 56.5 56.4 55.6 56.4 56.2 0.38
02/06/2008 50.3 49.2 46.9 49.8 49.0 1.27
04/06/2008 4.2 4.2 3.4 3.5 3.8 0.38
09/06/2008 26.2 24.6 24.0 24.3 24.8 0.85
11/06/2008 12.6 13.2 12.9 12.4 12.8 0.31
13/06/2008 22.0 21.6 21.7 21.5 21.7 0.19
14/06/2008 14.7 13.8 13.4 13.3 13.8 0.54
16/06/2008 5.2 4.8 4.1 3.5 4.4 0.66
20/06/2008 10.5 10.2 9.9 10.0 10.1 0.23
23/06/2008 3.1 3.6 2.8 3.1 3.2 0.28
30/06/2008 39.8 38.4 37.8 32.1 37.0 2.94
07/07/2008 104.7 104.2 105.9 106.2 105.2 0.80
16/07/2008 75.4 72.0 74.1 74.0 73.9 1.19
22/07/2008 14.7 14.4 13.1 13.0 13.8 0.75
28/07/2008 13.6 14.4 13.4 12.6 13.5 0.64
14/08/2008 32.5 31.2 30.5 28.5 30.7 1.42
15/08/2008 16.8 16.2 16.2 15.5 16.2 0.45
Rata-rata 0.63
23
Lampiran 2. Simpangan Pada Data CH Harian di Berbagai Ketinggian Posisi Pemasangan Penakar Hujan
Tanggal A B C
rata-
rata Simpangan
11.3 14 24 11.3 14 24 11.3 14 24
23/04/08 16.0 16.9 15.9 17.0 16.6 15.0 16.2 0.67
28/04/08 14.5 15.6 17.0 14.0 16.2 15.4 15.4 1.03
07/05/08 10.0 13.6 11.1 11.0 12.3 10.8 11.5 1.19
08/05/08 18.5 19.5 19.6 32.4 28.3 29.7 24.7 5.62
14/05/08 4.0 4.5 5.2 6.0 6.2 5.1 5.2 0.76
15/05/08 33.4 33.1 33.4 48.9 44.8 33.4 37.8 6.48
16/05/08 1.0 1.3 1.3 1.0 1.3 1.1 1.2 0.14
19/05/08 18.0 17.9 19.0 18.5 29.2 21.5 20.7 4.02
21/05/08 33.4 33.1 33.6 39.9 48.1 33.6 37.0 5.51
22/05/08 5.0 4.9 4.6 7.5 5.5 4.5 5.3 1.01
23/05/08 5.0 4.9 5.1 6.0 5.5 4.9 5.2 0.41
26/05/08 50.9 33.5 33.2 45.4 23.4 14.6 33.5 12.27
02/06/08 49.4 48.7 49.8 48.9 49.1 49.8 49.3 49.4 49.0 49.3 0.34 04/06/08 3.5 3.6 3.5 3.5 3.6 3.0 3.5 3.2 2.9 3.4 0.25 09/06/08 21.0 22.8 24.3 22.0 21.8 11.1 21.0 36.4 10.6 21.2 7.14 11/06/08 12.0 13.0 12.4 11.5 12.0 11.3 11.5 12.0 10.0 11.7 0.80 13/06/08 20.0 21.4 21.5 21.4 21.1 19.5 20.0 17.5 15.4 19.8 1.96 14/06/08 13.0 13.6 13.3 13.5 13.3 12.2 12.0 13.0 9.1 12.5 1.34 16/06/08 3.5 3.6 3.5 3.5 2.9 3.4 4.0 3.6 3.5 3.5 0.26 20/06/08 9.5 9.7 10.0 9.5 9.7 8.8 9.0 9.1 5.5 9.0 1.27 23/06/08 3.0 2.6 3.1 3.0 2.6 2.7 3.0 2.6 2.7 2.8 0.20 30/06/08 34.9 32.5 32.1 37.9 39.0 33.4 34.9 37.0 25.2 34.1 3.87 07/07/08 71.6 72.1 71.3 71.8 69.6 71.1 71.1 69.6 71.1 71.0 0.84 16/07/08 69.1 68.2 68.9 68.8 68.9 69.4 68.8 68.9 68.1 68.8 0.37 22/07/08 12.0 13.6 13.0 19.0 14.0 12.4 12.0 9.7 12.6 13.1 2.35 28/07/08 12.0 13.6 12.6 12.5 13.6 12.2 12.0 13.3 12.6 12.7 0.63
rata-rata 2.34
