I. 
PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA
PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACAA. Pendahuluan
1. Latar Belakang
Cuaca adalah keadaan atmosfer pada suatu saat (waktu yang pendek) dan pada tempat tertentu. Sedangkan iklim adalah sintesis atau kesimpulan dari perubahan nilai unsur-unsur cuaca (hari demi hari dan bulan demi bulan) dalam jangka panjang di suatu tempat atau pada suatu wilayah. Karakteristik iklim pada permukaan bumi akan berbeda dari tempat ke tempat.
Tiap tanaman membutuhkan keadaan cuaca dan iklim tertentu untuk dapat tumbuh berkembang dengan baik sehingga didapatkan hasil yang setinggi-tingginya. Iklim merupakan faktor yang dinamis berpengaruh dalam proses kehidupan. Cuaca dan iklim mempunyai pengaruh yang sangat penting dalam pertanian. Sebab dalam proses pembentukkan hasil pertanian sangat ditentukan oleh keadaan lingkungan disekitar tanaman tumbuh. Cuaca dan iklim tidak hanya berpengaruh terhadap kegiatan manusia dalam usaha pertanian, tetapi juga dalam hal tempat tinggal, makanan dan kebudayaan serta dalam aspek kehidupan yang lain.
Di Indonesia pengetahuan tentang cuaca dan iklim adalah sangat penting sekali karena sering adanya penyimpangan permulaan musim penghujan sangat mempengaruhi terhadap kegiatan usaha tani di Indonesia. Seperti kondisi suhu (temperatur) udara, curah hujan, pola musim sangat menentukan kecocokan dalam optimalisasi pembudidayaan tanaman pertanian. Selain itu, adanya manfaat-manfaat penting dalam mempelajari iklim yang ada di Indonesia dalam kegiatan pertanian yaitu:
a. Pengetahuan hubungan iklim dan pertanian memungkinkan eksplorasi potensi iklim untuk perencaan intensifikasi dan ekstensifikasi produksi.
b. Sebagai dasar strategi penyusunan rencana dan kebijakan pengelolaaan usaha tani (pola tanam, irigasi, pemupukan, tindakan modifikasi, shelterbelt dan lainnya)
2. Tujuan Praktikum
Tujuan Praktikum Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca bertujuan sebagai berikut :
a. Untuk mengetahui macam-macam unsur cuaca yang dipelajari dalam agroklimatologi.
b. Dapat mengetahui dan mengenal macam-macam alat yang digunakan dalam klimatologi.
c. Dapat mengetahui pengaruh unsur cuaca dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman.
3. Waktu dan Tempat Praktikum
Praktikum Mata Kuliah Agroklimatologi untuk Acara 1 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca dilaksanakan pada hari Selasa tanggal 14 Mei 2011 pukul 10.00 – 11.30 WIB. Praktikum Agroklimatologi Acara 1 Pengamatan Unsur-Unsur Cuaca bertempat di Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian Lahan Kering Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret tepatnya di daerah Jumantono, Karanganyar.
B. Tinjauan Pustaka
1. Radiasi Surya
Radiasi matahari yang diterima permukaan bumi persatuan luas dan satuan waktu disebut isolasi atau kadang-kadang disebut radiasi global, yaitu radiasi langsung dari matahari dan radiasi yang tidak langsung yang disebabkan oleh hamburan dari partikel atmosfer (Bayong Tjasyono, 2004). Penerimaan radiasi surya di permukaan bumi sangat bervariasi menurut tempat dan waktu. Menurut tempat khususnya disebabkan oleh perbedaan letak lintang serta keadaan atmosfer terutama awan (Handoko, 1994).
Radiasi surya merupakan sumber energi utama kehidupan di muka bumi ini. Setiap waktu hampir terjadi perubahan penerimaan energi radiasi surya yang dapat mengaktifkan molekul gas atmosfer sehingga terjadilah pembentukan cuaca. Cuaca adalah keadaan fisik atmosfer jangka pendek dan mencakup wilayah yang relatif sempit. Perubahannya dapat dirasakan (kualitatif) dan diukur (kuantitatif). Keadaan minimum rata-rata jangka panjang kondisi cuaca membentuk suatu pola yang dinamakan iklim. Jadi iklim adalah keadaan unsur cuaca rata-rata dalam waktu yang relatif panjang, dengan unsur-unsur sebagai berikut: radiasi surya, suhu udara, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, angin, curah hujan, evapotranspirasi dan keawanan. Unsur cuaca/iklim bervariasi menurut waktu dan tempat, yang disebabkan adanya pengcndali iklim/cuaca (climatic controls).
Radiasi surya merupakan unsur iklim/cuaca utama yang akan mempengaruhi keadaan unsur iklim/cuaca lainnya. Perbedaan penerimaan radiasi surya antar tempat di permukaan bumi akan menciptakan pola angin yang selanjutnya akan berpengaruh terhadap kondisi curah hujan, suhu udara, kelembaban nisbi udara, dan lain-lain. Pengendali iklim suatu wilayah akan sangat berbeda dari pengendali iklim di bumi secara menyeluruh.Pengendali iklim bumi yang dikenal sebagai komponen iklim terdiri dari lingkungan atmosfer, hidrosfer, litester, kriosfer, dan biosfer. Dalam hal ini akan terjadi hubungan interaksi dua arah di antara ke lima jenis lingkungan tersebut dengan unsur iklim/cuaca. Kondisi iklim/cuaca akan mempengaruhi proses-proses fisika, kimia, biologi, ekofisiologi, dan kesesuaian ekologi dari komponen lingkungan yang ada (LIPI,2008)
Lama penyinaran akan berpengaruh terhadap aktivitas makhluk hidup misalnya pada manusia dan hewan. Juga akan berpengaruh pada metabolisme yang berlangsung pada tubuh makhluk hidup, misalnya pada tumbuhan. Penyinaran yang lebih lama akan memberi kesempatan yang lebih besar bagi tumbuha tersebut untuk memanfaatkanya melalui proses fotosintesis. Pergeseran garis edar matahari menyebabkan peruban panjang hari (lama penyinaran) yang diterima pada lokasi-lokasi di permukaan bumi. Perubahan panjang hari tidak begitu besar pada daerah tropis yang dekat dengan garis ekuator. Semakin jauh letak tempat dari garis ekuator maka fluktuasi lama penyinaran akan semakin besar (Benyamin Lakitan, 1994).
Radiasi surya terdiri dari spectra ultraviolet (panjang gelombang kurang dari 0.38 mikron) yang berpengaruh merusak karena daya bakarnya sangat tinggi, spectra photosynthetically Active Radiation (PAR) yang berperan membangkitan proses fotosintesis dan spectra inframerah (lebih dari 0.74 mikron) yang merupakan pengatur suhu udara. Spectra radiasi PAR dapat dirinci lebih lanjut menjadi pita-pita spectrum yang masing-masing memiliki karakteristik tertentu. Ternyata spectrum biru memberikan sumbangan yang paling potensial dalam fotosintesis (Kartasapoetra, 2004).
Umumnya di nusantara sinar matahari terdapat dalam jumlah yang cukup. Penyinaran yang terlalu kuat dapat merangsang proses pembungaan dan buahnya terlalu lebat dan karenanya hanya dapat memberi hasil yang baik untuk beberapa tahun saja. Terlalu banyak matahari juga dapat mengakibatkan terlalu cepat merosotnya keadaan tanah. Penghancuran humus di daerah-daerah tropis yang lebih rendah juga sudah berjalan dengan sangat cepat. Maka pada dasarnya semua hal yang ada di alam ini harus dipergunakan secara bijak tidak perlu dieksploitasi sedemikian rupa (Vink, 1984).
Stasiun pencatat meteorologi dilengkapi dengan radiometer untuk mengukur radiasi gelombang-pendek yang datang dari matahari dan langit, dan radiasi murni yang merupakan jumlah aljabar dari semua radiasi yang datang dan radiasi gelombang-pendek dan gelombang-panjang yang direfleksikan dari permukaan bumi (Wilson, 1993).
2. Tekanan Udara
Atmosfer adalah lapisan yang melindungi bumi. Lapisan ini meluas hingga 1000 km ke atas bumi dan memiliki massa 4.5 x 1018 kg. Massa atmosfir yang menekan permukaan inilah yang disebut dengan tekanan atmosferik. Tekanan atmosferik di permukaan laut adalah 76 cmHg (Anonim1, 2010).
Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara, karena geraknya tiap 1 cm2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuannya : 1 atm = 76 cmHg. Tekanan 1 atm disebut sebagai tekanan normalTekanan udara makn berkurang dengan penambahan tnggi tempt. Sebagai ketentuan, tiap naik 300 m tekanan udara akan turun 1/30 x. Tekanan udara mengalir dar tempat yang mempunya tekanan tinggi ke tempat yang memiliki tekanan lebh rendah, dapat secara vertikal atau horizontal (Wuryatno, 2000).
Tekanan udara merupakan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar (mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar. Tekanan udara memiliki beberapa variasi. Tekanan udara dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga berbeda (Mohr,1998).
Udara mempunyai massa/berat besarnya tekanan diukur dengan barometer. Barograf adalah alat pencatat tekanan udara.Tekanan udara dihitung dalam milibar. Garis pada peta yang menghubunkan tekanan udara yang sama disebut isobar. Barometer aneroid sebagai alat pengukur ketinggian tempat dinamakan altimeter yang biasa digunakan untuk mengukur ketinggian pesawat terbang (Leonheart, 2010).
Tekanan atmosfer tidaklah seragam di semua tempat. Tidak semata terjadi permukaan yang cepat dengan naiknya ketinggian, tetapi pada suatu ketinggian tertentupun ada varian dari suatu tempat ke tempat yang lain serta dari waktu ke waktu yang lainnya, meskipun tidak sebesar variasi yang disebabkan oleh ketinggian yang berbeda (Benyamin Lakitan, 1994).
Tekanan udara antara lokasi yang satu dengan lokasi yang lain dan pada lokasi tertentu dapat berubah secara dinamis dari waktu ke waktu. Perbedaan atau perubahan tekanan uadara ini terutama disebabkan oleh pergeseran garis edar matahari, keberadaan bentang laut dan ketinggian tempat (Masson dan Cloud, 1962).
3. Suhu
Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul-molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke benda- benda lain atau menerima panas dari benda-benda lain tersebut. Dalam sistem dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih tinggi.Alat pengukur suhu disebut termometer.Termometer dibuat dengan mendasarkan sifat-sifat fisik dari suatu zat (bahan), misalnya pengembangan benda padat, benda cair, gas dan juga sifat merubahnya tahanan listrik terhadap suhu. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu – suhu yang tinggi disebut Pyrometer, misalnya Pyrometer radiasi, digunakan untuk mengukur suhu benda yang panas dan tidak perlu menempelkan alat tersebut pada benda yang diukur suhunya. Suhu tidak berdimensi sehingga untuk mengukur derajat suhu, pertama-tama ditentukan 2 titik tertentu yang disesuaikan dengan suatu sifat fisik suatu benda tertentu.Kemudian diantara dua buah titik yang telah di tentukan tersebut di bagi – bagi dalam skala – skala, yang menunjukan derajat – derajat suhu. Skala-skala tersebut merupakan pembagian suhu dan bukan satuan daripada suhu. Dengan demikian suhu 30°C tidak berarti 3 x 10°C, dan 10°C berarti skala derajat C ke sepuluh (Stasiun Metereologi, 2005).
Pada umumnya suhu di nusantara terutama berkaitan dengan ketinggian di atas permukaan laut. Setiap pertumbuhan ketinggian 100 m, suhunya menurun, selanjutnya dengan situasi dan kondidi yang sama; 0,6 derajat. Pada suhu yang lebih rendah tumbuhnya tanaman menjadi lebih lambat (Vink, 1984).
Temperatur tanah beragam dalam suatu pola yang khas yang didasari harian atau dasar musim. Sehingga suhu tanah mempengaruhi kegiatan fisiologis tanaman. Kedua fluktuasi terbesar pada permukaan tanah dan menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah. Di bawah kedalaman sekitar 3 m temperatur sedikit tetap (Foth, 1991).
Pembangunan membawa kesan ke atas sistem iklim mikro. Pembangunan mengubah iklim mikro suatu kawasan; kesan utama adalah terhadap imbangan sinaran tenaga dan gangguan terhadap kitaran hidrologi. Penebangan pokok mengakibatkan kuantiti sinaran tenaga yang diserap oleh tanah lapang meningkat. Ini menyebabkan peningkatan suhu permukaan tanah dan suhu udara. Pembalikan sinar tenaga bertambah hingga menyebabkan suhu udara meningkat (Anonim2, 2008).
Suhu dan kelembaban udara sangat erat hubungannya, karena jika kelembaban udara berubah, maka suhu juga akan berubah. Di musim penghujan suhu udara rendah, kelembaban tinggi, memungkinkan tumbuhnya jamur pada kertas, atau kertas menjadi bergelombang karena naik turunnya suhu udara (Soewandi, 2005).
Intensitas cahaya tinggi di siang hari berakibat meningkatkan hasil fotosintesis bruto. Bila siang hari cahaya surya terik kemudian diikuti oleh suhu udara rendah di malam hari, hal tersebut menguntungkan bagi tanaman karena akan meningkatkan produk fotosintesis netto. Pengurangan produk fotosintesis oleh respirasi sangat ditentukan oleh suhu udara. Suhu udara yang terus menerus tinggi akan mengurangi produk fotosintesis netto (Handoko, 1993).
Suhu tanah beraneka ragam dengan cara yang khas pada perhitungan harian dan musiman. Fluktuasi terbesar terdapat di permukaan tanah dan akan berkurang dengan bertambahnya kedalaman tanah. Suhu tanah sebagai sifat tanah yang penting, digunakan untuk mengklasifikasikan tanah. Penggunaan tanah untuk pertanian dan kehutanan berhubungan penting dengan suhu tanah karena kebutuhan tumbuhan terhadap suhu yang khas. Selain itu suhu tanah juga mempengaruhi kegiatan fisiologis tanaman sehingga bila suhu tanah ideal bagi tanaman maka kegiatan fisiologisnya juga akan baik (Foth, 1994).
4. Kelembaban Udara
Kelembaban udara yaitu banyaknya kadar uap air yang ada di udara, dalam kelembaban kita mengenal beberapa istilah yaitu:
a. Kelembaban mutlak : massa uap air yang berada dalam satu satuan udara yang dinyatakan dalam gram/m3.
b. Kelembaban spesifik : perbandingan jumlah uap air di udara denagn satuan massa udara yang dinyatakan dalam gram /kg
c. Kelembaban relatif : merupakan perbandingan jumlah uap air di udara dengan jumlah maksimum uap air yang dikandung panas dan temperatur tertentu yang dinyatakan dalam %
(Gunarsih, 2001).
Faktor cuaca yang paling dominan dan berpengaruh langsung terhadap produktivitas tanaman adalah kelembaban udara. Semakin tinggi kelembaban udara udara dapat menyebabkan produktivitas tanaman menurun. Kelembaban udara disamping berpengaruh langsung juga berpengaruh tidak langsung terhadap produktivitas melalui evaporasi dan selanjutnya. Kelembaban udara dipengaruhi secara langsung oleh curah hujandan hari hujan maka kelembaban makin meningkat yang mengakibatkan penurunan produktivitas tanaman (Herlina, 2003).
Kelembaban udara merupakan uap air (gas) yang tidak dapat dilihat, yang merupakan salah satu bagian dari atmosfer. Banyaknya uap air yang dikandung oleh hawa tergantung pada temperatur. Makin tinggi temperatur makin banyak uap air yang dapat dikandung oleh hawa (Soekirno, 2010).
Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentrasi ini dapat diekspresikan dalam kelembaban absolut, spesifik dan relatif. Alat ukur kelembaban disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembaban udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap (dehumidifier) (Anonim1, 2010).
Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara. Kandungan uap air di udara dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban nisbi membandingkan antara tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya pada kapasitas udara untuk menampung uap air (Jason, 2010). Udara dengan mudah menyerap kelengasan dalam bentuk uap air. Banyaknya bergantung pada suhu udara dan suhu air. Makin tinggi suhu udara, makin banyak uap air yang dapat dikandungnya (Wilson, 1993).
Kelembaban nisbi suatu tempat tergantung pada suhu yang menentukan kapasitas udara untuk menampung uap air serta kandungan uap air aktual di tempat tersebut. Kandungan uap air aktual ini ditentukan oleh ketersediaan air ditempat tersebut serta energi untuk menguapkannya (Handoko, 1993). Kelembaban udara dapat dinyatakan oleh tekanan uap air oleh koefisien hygrometrik/kelembaban relatif atau temperatur titik embun sebab sesungguhnya tekanan uap tidaklah cukup mencirikan kelembaban sebenarnya. Ada banyak hal yang menunjukkan akan kelembaban itu sendiri. Namun, secara umum semakin bertambah ketinggian maka kelembaban udara juga akan semakin tinggi (Martha, 1993).
5. Curah Hujan
Hujan merupakan susunan kimia yang cukup kompleks serta bervariasi dari tempat yang satu ke tempat yang lain, dari musim ke musim pada tempat yang sama dan dari waktu hujan berbeda. Air hujan terdiri atas: ion-ion natrium, kalium, kalsium, khlor, karbonat dan sulfat yang merupakan jumlah yang besar bersama-sama (Soekardi, 1986).
Hujan merupakan suatu bentuk presipitasi, atau turunan cairan dari angkasa, seperti salju, hujan es, embun, dan kabut. Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi, sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering, sejenis presipitasi yang dikenali sebagai virga (Anonim3, 2009).
Penguapan berasal dari laut dan uap air diserap dalam arus udara yang bergerak melintasi permukaan laut. Udara bermuatan embun terus menyerap uap air tersebut hingga menjadi dingin mencapai temperatur di bawah temperatur titik embun, sehingga terjadilah presipitasi (hujan). Jika temperaturnya rendah, terbentuklah hujan es atau salju. Menurunnya temperatur massa udara disebabkan oleh konveksi, yaitu udara yang mengandung embun panas yang temperaturnya bertambah kemudian berkurang lagi sehingga membentuk awan dan selanjutnya dengan cepat menimbulkan hujan. Hal ini disebut presipitasi konvektif. Presipitasi orografis berasal dari arus udara di atas lautan yang bergerak melintasi daratan dan membelok ke atas karena adanya pegunungan sepanjang pantai, dan akhirnya berubah menjadi dingin di bawah temperatur jenuh dan menjadi embun (Wilson, 1993).
Selain suhu, faktor yang penting dari iklim adalah curah hujan yang disebut pula presipitasi.Sebenarnya sebutan ini lebih luas cakupannya. Cakupannnya meliputi endapan air, salju, salju keras, butiran es sampai batu es, akan tetapi juga endapan kabut dan embun (Darldjoeni, 2000)
Hujan adalah uap air di atmosfer yang mengembun menjadi butir-butir air dan jatuh ke tanah.Satuan ukuran hujan adalah mm. Yang dimaksud banyaknya hujan (curah hujan) adalah tinggi air hujan bila tidak ada yang merembes ke dalam tanah. Sebagai patokannnya ialah 100 cc air hujan = 10 mm curah hujan. Alat pengukurnya menggunakan ombrometer yang dibagi menjadi 2 tipe yaitu observatorium (biasa) dan otomatis (Soekirno, 2000)
Perubahan curah hujan, distribusi hujan sangat berpengaruh pada ketersediaan air. Hal ini sangat menentukan keberhasilan produksi tanaman. Curah hujan mempengaruhi kelembaban udara (Herlina, 2003).
Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan atau ombrometer. Ia dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0,25 mm. Satuan hujan menurut SI adalah milimeter yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi (Anonim1, 2010).
Curah hujan dihitung harian, mingguan, hingga tahunan, sesuai kebutuhan. Pembangunan saluran drainase, selokan, irigasi serta pengendalian banjir selalu menggunakan data curah hujan, untuk mengetahui jumlah curah hujan yang terjadi di suatu tempat. Curah hujan sebesar 1 mm artinya adalah tinggi air hujan setinggi 1 mm pada daerah seluas 1 m2 (Bocah, 2008).
Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh dipermukaan tanah selama periode tertentu yang diukur dalam satuan tinggi diatas permukaan horizontal apabila tidak terjadi penghilangan oleh proses evaporasi, pengaliran dan peresapan. Dinyatakan sebagai tebal lapisan air yang jatuh diatas permukaan tanah rata seandaiya tidak ada infiltrasi dan evaporasi. Satuannya adalah mm. curah hujan 1mm berarti banyaknya hujan yang jatuh diatas sebidang tanah seluas 1m2 = 1mm x 1m2 = 0,01dm x 100dm2 = 1dm3 = 1liter. Hari hujan adalah suatu hari dimana terkumpul curah hujan 0,5mm atau lebih (Guslim et al., 1987).
6. Angin
Angin merupakan udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara (tekanan tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya. Angin merupakan udara yang bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau dari suhu udara yang rendah ke suhu udara yang tinggi (Soemarto, 1987).
Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara menjadi penas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi (Suyono, 2006).
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah.Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Perbedaan suhu dan tekanan udara akan terjadi antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, yang berakibat akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut (Sriharto, 2000).
Pada bulan April-Oktober, matahari berada di belahan langit utara, sehingga benua asi lebih panas daripada benua australia. Akibatnya, di asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di australia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari australia menuju asi. Di indonesia terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan dan angin musim barat daya di belahan bumi utara. Oleh kerena tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air oleh karena itu pada umumnya di indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat sumatera, sulawesi tenggara, dan pantai selatan irian jaya. Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba (peralihan), yaitu : Musim kemareng yang merupakan peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan musim labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim pancaroba yaitu: Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat (Ponce, 1989).
Angin darat dan angin laut Angin ini terjadi di daerah pantai.Angin laut terjadi pada siang hari daratan lebih cepat menerima panas dibandingkan dengan lautan.Angin bertiup dari laut ke darat.Sebaliknya, angin darat terjadu pada malam hari daratan lebih cepat melepaskan panas dibandingkan dengan lautan.Daratan bertekanan maksimum dan lautan bertekanan minimum. Angin bertiup dari darat ke laut (Sudjarwadi, 1995).
Erosi angin pada dasarnya disebabkan pengaruh angin pada partikel-partikel yang ukurannya cocok untuk bergerak dengan saltasi. Erosi angin dapat dikendalikan; (1) Bila partikel-partikel tanah dapat dibentuk ke dalam kelompok/butiran yang terlalu besar ukurannya untuk bergerak dengan saltasi, (2) Bila kecepatan angin dekat permukaan tanah dapat dikurangi melalui penggunaan tanah, oleh tanaman tertutup, (3) Dengan menggunakan jalur-jalur tunggul/tanaman penutup lain yang cukup untuk menangkap dan menahan partikel-partikel yang bergerak dengan saltasi (Foth, 1994).
Angin mengakibatkan meningkatnya penguapan, yang dengan kelembaban yang cukup mungkin dapat menguntungkan.Namun di daerah-daerah kering, banyak angin berpengaruh sangat buruk, karena mengakibatkan pengeringan yang kuat.Angin mempunyai pengaruh mekanis, yang kadang-kadang besar artinya (Vink, 1984).
Angin adalah udara yang bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya. Angin berhembus dikarenakan beberapa bagian bumi mendapat lebih banyak panas matahari dibandingkan tempat yang lain. Permukaan tanah yang panas membuat suhu udara di atasnya naik. Akibatnya udara mengembang dan menjadi lebih ringan (Anonim4, 2007).
Angin mengakibatkan meningkatnya penguapan, yang dengan kelembaban yang cukup mungkin dapat menguntungkan. Namun di daerah-daerah kering, banyak angin berpengaruh sangat buruk, karena mengakibatkan pengeringan yang kuat. Angin mempunyai pengaruh mekanis, yang kadang-kadang besar artinya (Vink, 1984).
Angin adalah gerak udara yang sejajar dengan permukaan bumi. Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Angin diberi nama sesuai dengan arah mana angin datang, misalnya angin laut adalah angin yang bertiup dari laut ke darat (Hanum, 2009).
Mata angin merupakan panduan yang digunakan untuk menentukan arah. Umum digunakan dalam navigasi, kompas, dan peta. Berpandukan pada pusat mata angin, maka kita akan melihat 8 arah yaitu dengan urutan sebagai berikut (mengikuti arah jarum jam): 1.Utara (0o), 2. Timur Laut (45o), 3. Timur (90o), 4. Tenggara (135o), 5. Selatan (180o), 6. Barat Daya (225o), 7. Barat (270o), 8. Barat Laut (315o) (Anonim3, 2009).
Kecepatan dan arah angin masing-masing diukur dengan anemometer dan penunjuk arah angin. Anemometer yang lazim adalah anemometer cawan yang terbentuk dari lingkaran kecil sebanyak tiga (kadang-kadang empat) cawan yang berputar mengitari sumbu tegak. Kecepatan putaran mengukur kecepatan angin dan jumlah seluruh perputaran mengitari sumbu itu memberi ukuran berapa jangkau angin, jarak tempuh kantung tertentu udara dalam waktu yang ditetapkan (Foth, 1991).
7. Evapotranspirasi
Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap. Uap ini kemudian bergerak dari permukaan tanah atau permukaan air ke udara (Sosrodarsono, 1999). Sedangkan Menurut Lee (1988), evaporasi merupakan proses perubahan cairan menjadi uap, ini terjadi jika cairan berhubungan dengan atmosfer yang tidak jenuh, baik secara internal, pada daun tanaman (transpirasi) maupun secara eksternal, pada permukaan yang basah. Evaporasi adalah perubahan air menjadi uap air. Yang merupakan suatu proses yang berlangsung hampir tanpa gangguan selama berjam-jam pada siang hari dan sering juga selama malam hari. Air akan menguap dari permukaan baik tanah gundul maupun tanah yang ditumbuhi tanaman, dan juga dari pepohonan permukaan kedap air atap dan jalan raya air, air terbuka dan sungai yang mengalir (Wilson, 1993).
Evapotranspirasi (ET) adalah ukuran total kehilangan air (penggunaan air) untuk suatu luasan lahan melalui evaporasi dari permukaan tanaman. Secara potensial ET ditentukan hanya oleh unsur – unsur iklim, sedangkan secara aktual ET juga ditentukan oleh kondisi tanah dan sifat tanaman (Handoko, 1995).
Jumlah total air yang hilang dari lapangan karena evaporasi tanah dan transpirasi tanaman secara bersama disebut evapotranspirasi (ET). Evaporasi merupakan suatu proses yang tergantung energi yang meliputi perubahan sifat dari fase cairan ke fase gas. Laju transpirasi merupakan fungsi dari landaian tekanan uap, tahanan terhadap aliran, dan kemampuan tanaman dan tanah untuk mentranspor air ke tempat terjadinya transpirasi. Kehilangan air ke atmosfer ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan dan faktor dalam tanaman. Pengaruh lingkungan terhadap ET disebut tuntutan atmosfer atau tuntutan evaporisasi (Anonim2, 2008).
Perkiraan evaporasi dan transpirasi adalah sangat penting dalam pengkajian-pengkajian hidrometeorologi. Pengukuran langsung evaporasi maupun evapotranspirasi dari air ataupun ermukaan lahan yang besar adalah tidak mungkin pada saat ini. Akan tetapi beberapa metode yang tidak langsung telah dikembangkan yang akan memberikan hasil-hasil yang dapat diterima (Anonim3, 2009).
Penguapan adalah proses perubahan air dari bentuk cair menjadi bentuk gas (uap). Ada dua macam penguapan, yaitu evaporasi (penguapan air secara langsung dari lautan, danau, sungai, dll) dan transpirasi (penguapan air dari tumbuh-tumbuhan dan lain-lain, makhluk hidup). Gabungan antara evaporasi dan transpirasi disebut evapotranspirasi (Wuryanto, dkk, 2000).
Penguapan cenderung untuk menjadi sangat tinggi pada daerah-daerah yang mempunyai suhu tinggi, angin kuat, dan kelembaban yang rendah. Daerah subtropik biasanya merupakan daerah yang langsung menerima insolasi (pemanasan dari matahari) tanpa terlindung oleh adanya awan. Juga merupakan daerah yang mempunyai angin yang kuat dan mempunyai nilai kelembaban yang rendah (Hutabarat, 1986).
Kecepatan hilangnya air oleh evaporasi (penguapan)/transpirasi pada dasarnya ditentukan oleh gradien tekanan uap; yaitu oleh perbedaan tekanan pada daun/permukaan tanah dan tekanan dari atmosfer. Seterusnya gradien tekanan-uap terhubung dengan sejumlah faktor iklim dan tanah yang lain (Buckman dan Brady, 1982).
Pengukuran langsung evapotranspirasi dengan penginderaan jauh masih belum masih belum dimungkinkan. Pendekatan penginderaan jauh terhadap penentuan evapotranspirasi terletak pada pengukuran jumlah dan lamanya gerakan air dari tanah ke atmosfer. Untuk peliputan kawasan yang luas alat yang paling tepat bagi penelitian evaporasi adalah radiometer inframerah dan pancatat citra dari udara (Handoko, 1994.).
Air dalam tanah juga dapat naik ke udara melalui tumbuh-tumbuhan. Peristiwa ini disebut evapotranspirasi. Banyaknya berbeda-beda tergantung dari kadar kelembaban tanah dan jenis tumbuh-tumbuhan. Umumnya banyaknya transpirasi yang diperlukan untuk menghasilkan satu gram bahan kering disebut laju transpirasi (Karim, 1985).
8. Awan
Udara selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, maka terbentuklah awan. Peluapan ini bisa terjadi dengan dua cara: 1. Apabila udara panas, lebih banyak uap terkandung di dalam udara karena air lebih cepat menyejat. Udara panas yang sarat dengan air ini akan naik tinggi, hingga tiba di satu lapisan dengan suhu yang lebih rendah, uap itu akan mencair dan terbentuklah awan, molekul-molekul titik air yang tak terhingga banyaknya. 2. Suhu udara tidak berubah, tetapi keadaan atmosfir lembap. Udara makin lama akan menjadi uap air. Apabila awan telah terbentuk, titik-titik air dalam awan akan menjadi semakin besar dan awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan-lahan daya tarik bumi menariknya ke bawah. Hingga sampai satu titik dimana titik-titik air itu akan terus jatuh ke bawah dan turunlah hujan ini (Doorenbos dkk, 1977)
Awan kumulus adalah awan yang bentuknya seperti bunga kol. Awan ini terjadi karena proses konveksi. Secara lebih rinci awan ini terbagi dalam 3 jenis, yaitu: strato kumulus yaitu awan kumulus yang baru tumbuh, kumulus, dan kumulonimbus yaitu awan kumulus yang sangat besar dan mungkin terdiri beberapa awan kumulus yang bergabung menjadi satu (Suroso, 2005)
Awan Stratus adalah awan yang berwarna keabu-abuan yang biasanya menutupi seluruh langit.Kita menyebutnya langit mendung.Awan ini mirip kabut yang tak mencapai tanah.Terkadang gerimis mengiringi awan stratus.Kalau menghasilkan hujan, namanya adalah nimbo stratus.Kalau kamu lihat, awan itu sering berupa gabungan dari jenis-jenis di atas. Cirrus, misalnya, bisa menjadi pertanda badai akan datang, bila awan menebal menjadi cirro stratus yang menutupi langit (Rachmad Jayadi, 2000).
Awan dapat terdiri dari butir-butiran, kristal-kristal es, atau kombinasi keduanya. Bila awan demikian tipisnya hingga sinar matahari atau bulan menembusnya, awan tersebut sering melahirkan pengaruh-pengaruh optik yang memungkinkannya dapat dibedakan antara awan kristal es dan awan butir air (Masson, 1962).
Penyebaran keawanan hampir sama dengan penyebaran hujan jadi pada lintang ekuator dimana banyak terjadi konvergensi horizontal besar, terdapat keawanan maksimum. Tidak sejelas seperti maksimum hujan di ekuator, sebab daerah tropis lebih banyak awan konektif atau tipe cumulus.awan-awan tebal ini (Manan, 1980).
Awan dapat terdiri dari butir-butir air, kristal-kristal es atau kombinasi keduanya. Bila awan demikian tipisnya hingga sinar matahari atau bulan menembusnya, awan tersebut sering melahirkan pengaruh-pengaruh optik yang memungkinkan dapat dibedakan antara awan kristal es dan awan butir air (Masson, 1962). Awan mencegah radiasi penuh matahari mencapai permukaan bumi, akan mengurangi masukan energi dan dengan demikian memperlambat proses evaporasi. (Wilson, 1993).
Awan adalah merupakan titik-titik air yang melayang-layang tinggi diangkasa. Terjadinyta awan ini dapat disebabkan oleh :
- Adanya inti-inti kondensasi yang banyak sekali pada ruang yang basah
- Adanya kenaikan tingkatan kelembaban relatif dengan disertai banyak inti-inti kondensasi atau sublimasi.
- Adanya pendinginan
(Benyamin Lakitan, 1994).
Awan adalah gumpalan uap air yang terapung di atmosfir. Ia kelihatan seperti asap berwarna putih atau kelabu di langit. Udara selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, maka terbentuklah awan. Penguapan ini bisa bisa terjadi dengan dua cara :
a. Apabila udara panas, lebih banyak uap terkandung di dalam udara karena air lebih cepat menyejat. Udara panas yang sarat dengan air ini akan naik tinggi, hingga tiba di satu lapisan dengan suhu yang lebih rendah, uap itu akan mencair dan terbentuklah awan, molekul-molekul titik air yang tak terhingga banyaknya.
b. Suhu udara tidak berubah, tetapi keadaan atmosfir lembap. Udara makin lama akan menjadi semakin tepu dengan uap air
(Anonim2, 2008).
C. Alat dan Cara Kerja
1. Radiasi Surya
a. Alat yang digunakan : sunshine recorder tipe cambell stokes
b. Cara Kerja :
1) 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.
2) Menghitung presentasi kertas pias yang terbakar.
3) Menggambar kertas pias yang telah digunakan.
4) Menentukan lama penyinaran matahari dalm satu hari pengamatan.
2. Tekanan Udara
a. Alat yang digunakan : Barometer
b. Cara Kerja :
1) Membaca angka yang berada pada barometer, yang dibaca adalah angka yang berada di baris kedua dari pinggir, yang paling dalam (berwarna merah)
2) Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap untuk satu hari tersebut.
3. Suhu (Suhu Tanah dan Suhu Udara)
a. Alat yang digunakan :
1) Thermometer minimum-maksimum
2) Thermometer minimum-maksimum tipe six
b. Cara Kerja :
1) Suhu Udara
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 Maksimum) dapat diketahui dengan membaca angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa.
2) Untuk mengetahui Suhu Tanah (thermometer tanah bengkok) dapat diketahui dengan mengamati angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa pada tiap kedalaman tanah.
4. Kelembaban Tanah dan Udara
a. Alat yang digunakan : termohigrograft
b. Cara Kerja :
Kelembaban Udara dapat diketahui dengan membaca skala pada termohigrograf, skala bagian atas untuk suhu udara dan skala bagian bawah untuk kelembaban udara.
5. Curah Hujan
a. Alat yang digunakan : ombrometer dan ombrograft
b. Cara Kerja : Membaca skala yang tertera pada alat ombrograf.
c. Prinsip Kerja : Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung penampung sehingga permukaan air naik dan mendorong pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan sumbu pena. Tangkai pena bertinta akan ikut naik dan member bekas pada kertas berskala, bergeraknya ke atas searah dengan putaran jarum jam dan sesuai dengan waktu yang ada.
6. Angin
a. Alat yang digunakan :
1) Anemometer
2) Wind vane
b. Cara Kerja :
1) Arah angin : Melihat dan mencatat arah panah yang menunjuk ke salah satu arah mata angin.
2) Kecepatan angin : Membaca skala yang tertera pada anemometer
7. Evaporasi
a. Alat yang digunakan : evaporimeter (untuk mengukur evaporasi)
b. Cara Kerja : Membaca skala yang tertera pada alat tersebut.
8. Awan
a. Cara Kerja :
1) Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan nama sesuai dengan family awan tersebut dan ketinggiannya.
2) Menggambar bentuk awan yang ada setip 1 jam sekali.
D. Hasil Pengamatan
Tabel 1.4 Alat-alat yang Terdapat di Stasiun Klimatologi Jumantono
| No | Foto Alat | Fungsi | Prinsip Kerja |
| 1 . | Radiasi Surya  Gambar 1.1 Sunshine Recorder tipe Campbell Stokes | Untuk mengetahui lama penyinaran | Memasang kertas pias pada tempat yang telah disediakan (kertas pias akan terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke bola kaca, fungsi bola kaca adalah memfokuskan sinar yang jatuh di atasnya sehingga dapat membakar kertas yang berada di bawahnya). Menghitung prosentase kertas pias yang terbakar kemudian menggambar kertas pias yang telah digunakan. Menentukan lama penyinaran matahari dalam satu hari pengamatan. Adapun satuan pengukuran sunshine recorder tipe campbell stokes adalah jam/ hari. |
| 2. | Tekanan udara  Gambar 1.2 Barometer | Mengukur tekanan udara | Membaca angka yang berada pada barometer, yang dibaca adalah angka yang berada di baris kedua dari pinggir, yang paling dalam (berwarna merah). |
| 3. | Suhu a) Tanah  Gambar 1.3 Thermometer Tanah Bengkok b) Udara  Gambar 1.4 Psychrometer Standar | Mengukur suhu tanah Mengukur suhu udara | Dapat diketahui dengan mengamati angka pada skala yang bertepatan dengan air raksa pada tiap kedalaman tanah. a. Termometer maksimum dan minimum serta termometer maksimum dan minimum tipe six. b. Thermometer Bola Kering : tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya. Suhu udara didapat dari suhu pada termometer bola kering. c. Thermometer Bola Basah : tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. |
| 4. | Kelembaban udara  Gambar 1.5 Termohigrograf | Mengetahui kelembaban udara dan suhu udara | Membaca skala pada termohigrograf. Skala pada bagian atas untuk kelembaban udara dan skala bagian bawah untuk suhu udara |
| 5. | Curah Hujan a) Ombrograf  Gambar 1.6 Ombrograf b) Ombrometer  Gambar 1.7 Ombrometer | Mengukur banyaknya curah hujan (otomatis) Mengukur banyaknya curah hujan (manual). | Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung penampung sehingga permukaan air naik dan mendorong penghisapan/pelampung dimana sumbunya bertepatan dengan sumbu pena.Tangkai pena bertinta ikut naik dan memberi bekas baris/garis pada kertas yang berskala bergeraknya ke atas searah putaran jarum jam dan sesuai dengan waktu yang ada Membaca skala yang tertera pada alat tersebut. |
| 6. | Angin a) Wind Vane  Gambar 1.8 Wind Vane b) Anemometer  Gambar 1.9 Anemometer | Menentukan arah angin Menentukan kecepatan angin | Melihat dan mencatat arah panah yang menunjuk ke salah satu arah mata angin Penggunaan anemometer cukup dengan membaca skala yang tertera pada anemometer. Anenometer digunakan dalam kaitannya dengan pertanian yakni untuk mengetahui seberapa besar kecepatan angin di suatu wilayah. Jika kecepatan angin dapat merugikan tanaman, maka sudah tentu akan diperlukan pembuatan Wind Breaker sehingga tidak akan merusak hasil usaha tani. |
| 7. | Evapotranspirasi  Gambar 1.10 Panci evaporimeter | Menghitung laju kehilangan uap air pada tanah dan tanaman (evapotranspirasi) | 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 panci evaporimeter. b) Batang pancing ini terletak menggantung ditabung peredam riak sebagai petunjuk tinggi permukaan air. |
| 8. | Awan  Gambar 1.11 Awan | Mengklasifikasikan awan | a) Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan nama sesuai dengan famili awan tersebut dan ketinggiannya. b) Menggambar bentuk awan yang ada setiap 1 jam sekali. |
Sumber : Laporan Sementara
E. Pembahasan
1. Radiasi Surya
Matahari adalah sumber energi bagi peristiwa-peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab pokok dari perubahan-perubahan dan pergerakan-pergerakan dalam atmosfer sehingga dapat dianggap sebagai pengendali iklim dan cuaca yang besar.
Jumlah radiasi matahari yang diterima oleh bumi berbeda-beda. hal ini disebabkan oleh :
a. Jarak dari matahari : Semakin dekat dengan matahari maka radiasi yang diterima juga semakin besar dan semakin jauh jarak dengan matahari maka radiasi yang diterima juga semakin sedikit.
b. Intensitas radiasi matahari : Semakin besar nilai intensitas radiasi maka radiasi yang diterima juga semakin besar dan semakin kecil nilai intensitas radiasi maka radiasi yang diterima juga semakin kecil.
c. Lamanya penyinaran matahari : Lamanya radiasi juga akan mempengaruhi kuantitas, kualitas dan intensitas karena adanya kelengasan yang jenuh sehingga radiasi surya tidak sampai pada permukaan bumi.
d. Atmosfer dalam penyaluran sinar matahari mencapai bumi akan melewati atmosfer dimana selama perjalanannya itu akan mengalami beberapa hambatan sehingga energi yang diterima juga akan mengalami pengurangan yang disebabkan oleh
1) Absorbsi, yaitu penyerapan energi sinar matahari yang dilakukan oleh uap air, O2, O3 dan CO2.
2) Refleksi pemantulan energi sinar matahari oleh partikel-partikel yang berdiameter lebih besar dari gelombnag cahaya, contoh: awan.
3) Scattering, pembauran cahaya oleh partikel-partikel yang berdiameter kurang dari gelombang cahaya, contoh : uap dan aerosol.
Pada Pratikum kali ini diperkenalkan alat ukur penyinaran menggunakan sunshine recorder tipe cambell stokes, alat ini digunakan untuk mengukur lama penyinaran. Prinsip kerja dari sunshine recorder ini adalah penangkapan sinar matahari oleh bola Kristal kemudian sinar tersebut diteruskan pada kertas pias, dan sinar terusan ini akan membakar kertas pias tersebut.
Pengaruh panjang hari sering disebut duration atau lamanya penyinaran matahari. Panjang siang hari di sekitar equator hampir selalu sama. Tetapi pada tempat-tempat yang jauh dari equator panjang siang hari tidak sama. Dan ini dikarenakan “gerak matahari” dari 23 ½ 0 LS, bolak-balik. Lama penyinaran yang diterima suatu daerah dipengaruhi oleh letak daerah tersebut, letak yang dimaksud adalah daerah tropis dan subtropis. Pada daerah tropis akan mendapatkan lama penyinaran selama ± 12 jam dan pada daerah subtropik akan mendapat lama penyinaran lebih banyak, yakni selam 14 jam. Perbedaan lama penyinaran ini nantinya akan berpengaruh pada jenis tumbuhan yang tumbuh kemudian disebut dengan tanaman hari pendek, intermediet dan panjang. Dalam perkembangan tumbuhan lama penyinaran dikaitkan dengan fotoperiodisme (lama penyinaran yang diterima tumbuhan untuk masuk pada fase pembungaan). Fotoperiodisme juga akan menentukan tanaman yang bisa tumbuh pada daerah tropis maupun pada daerah subtropis.
2. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah berat udara pada permukaan bumi sampai batas atmosfer, pada daerah seluas 1 cm2, temperatur 00 C, pada ketinggian 0 m (di atas permukaan air laut) dan pada garis lintang 450C. Makin tinggi tempat dari permukaan air laut (altitude) maka tekanan udara makin menurun. Hal ini disebabkan karena gradien tekanan udara vertikal (gradient vertikal). Gradien vertikal ini tidak selalu tetap, sebab kerapatan udara dipengaruhi oleh faktor suhu kadar uap air di udara dan grafitasi.
Satuan ukuran tekanan udara adalah atmosfir. Tekanan udara merupakan tekanan yang terjadi akibat adanya massa udara yang diukur di permukaan bumi hingga batas atmosfer tiap 1 cm2. Tekanan udara merupakan komponen iklim yang tidak berpengaruh langsung terhadap aktivitas kehidupan makhluk hidup. Akan tetapi dengan adanya perbedaan tekanan udara dapat mengakibatkan perubahan disekitar lingkungan tanaman tumbuh. Faktor iklim diukur dengan barometer dengan satuan milibar. Untuk keperluan pencatatan data meteorologist, satuan tekanan udara yang dipakai adalah bar.
1 Bar = 1000 milibar = 106dyne/cm2
760 mm hg (76 cm hg) = 1,013 bar = 1013 milibar (mb)
Tekanan 760 mm Hg disebut tekanan normal.
Tinggi angka yang ditunjukkan oleh barometer selain ditentukan oleh tekanan udara pada saat itu, juga dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti :
a. Latitude (lintang bumi)
Bumi ini tidak bulat sempurna tetapi agak pepak (pipih) pada kedua kutubnya (karena adanya rotasi bumi). Jari-jari bumi di khatulistiwa adalah yang terpanjang sedangkan yang terpendek di bagian kutub. Akibatnya gravitasi bumi di khatulistiwa terkecil dan di kutub terbesar, sehingga tekanan udara di sekitar khatulistiwa cenderung menunjukkan yang lebih tinggi.
b. Suhu
Jika suhunya naik, air raksa akan mengembang dan jika suhunya turun, air raksa akan menyusut. Karena itu pengukuran tekanan udara di daerah tropis cenderung menunjukkan angka yang lebih tinggi.
c. Altitude (tinggi tempat, elevasi)
Makin tinggi suatu tempat tekanan udara makin rendah. Hal ini disebabkan karena :
1) Makin tinggi tempat, kerapatan udara makin berkurang.
2) Kolom udara makin pendek.
3. Suhu
Untuk mengukur panas udara siang dan malam biasanya menggunakan Thermometer maksimum dan minimum , sekaligus dapat mengetahui berapa temperature tertinggi dan terendah dalam sehari semalam. Perkembangan tumbuhan pada aktifitas perakaran dipengaruhi oleh suhu tanah dan udara. Pada Suhu tanah banyak dipengaruhi oleh faktor luar, misalnya sinar matahari dan aktivitas mikroorganisme dalam tanah dan reaksi kimia termolekuler. Pengukuran suhu tanah dilakuakan dengan menancapkan termometer ke dalam tanah dengan kedalaman yang bervariasi. Yaitu 0 cm, 2 cm, 5 cm, dan 10 cm dari permukaan tanah. Makin dalam tanah maka akan semakin turun suhunya.
Suhu dikatakan sebagai derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala tertentu dengan menggunakan termometer. Satuan suhu yang biasa digunakan adalah derajat celcius (0C). Suhu maksimum adalah suhu tinggi tertentu, dimana suatu tanaman masih dapat tumbuh. Sedangkan suhu minimum adalah suhu terendah di mana tanaman masih dapat hidup. Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu di permukaan bumi ialah :
a) Jumlah radiasi yang diterima
b) Pengaruh daratan atau lautan
c) Pengaruh ketinggian tempat
d) Pengaruh angin secara tidak langsung, misalnya angin yang membawa panas dari sumbernya secara horizontal.
e) Penutup tanah : tanah yang ditutup vegetasi mempunyai temperatur yang kurang daripada tanah tanpa vegetasi.
f) Tipe tanah : tanah-tanah gelap indeks suhunya lebih tinggi.
4. Kelembaban Udara
Kelembaban tanah merupakan keadaan keseimbangan kandungan air dengan suhu di dalam tanah yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya. Penentu utamanya adalah kandungan air dan suhu. Kelembaban udara yaitu banyaknya kadar uap air yang ada di udara. Keadaan kelembaban di atas permukaan bumi berbeda-beda. Pada umumnya kelembaban yang tertinggi di daerah khatulistiwa sedangkan yang terendah pada lintang 400C. Daerah rendah ini disebut horse latitude, curah hujannya kecil. Besarnya kelembaban suatu daerah merupakan faktor yang dapat menstimulasi curah hujan.
Di dalam atmosfer selalu ada uap air yang jumlahnya tidak tetap. Uap air adalah suatu gas yang tak dapat dilihat, yang merupakan salah satu bagian dari atmosfer. Dalam klimatologi, yang dimaksud dengan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi udara (Relatif Humidity/RH) yaitu perbandingan antara banyaknya uap air saat itu dan uap air maksimum yang dapat dikandung oleh hawa saat itu (temperature itu) pula.
Kelembaban udara berbanding terbalik dengan suhu udara. Semakin tinggi suhu udara, maka kelembaban udaranya semakin kecil. Hal ini dikarenakan dengan tingginya suhu udara akan terjadi presipitasi (pengembunan) molekul air yang dikandung udara sehingga muatan air dalam udara menurun.
Untuk mengukur kelembaban udara dengan menggunakan alat Higrometer atau Termohigrogaf yang sensornya berupa benda higroskopis. Besar kelembaban suatu daerah merupakan factor yang dapat menstimulasi curah hujan. Di Indonesia, kelembaban tertinggi dicapai pada musim penghujan dan terendah pada musim kemarau. Adapun hal khusus terjadi pada daerah pantai. Pantai-pantai di Indonesia pada umumnya bersuhu tinggi akan tetapi mempunyai kelembaban yang tinggi pula. Hal demikian terjadi karena banyaknya evaporasi air laut yang besar.
5. Angin
Angin merupakan gerakan atau perpindahan dari suatu massa udara dari satu tempat ke tempat lain secara horisontal. Yang dimaksud dengan massa udara yaitu udara dalam ukuran yang sangat besar yang mempunyai sifat fisik (temperatur dan kelembaban) yang seragam dalam arah yang horisontal.
Gerakan dari angin biasanya berasal dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Angin juga mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin biasa dinyatakan dengan dari mana arah angin itu datang. Arah angin diamati dengan alat wind vane.
Sedangkan kecepatan angin diukur dengan anemometer. Di stasiun-stasiun Klimatologi, pengamatan kecepatan angin biasanya dipasang pada ketinggian 2 m. Nilai dari kecepatan angin diperoleh dengan menghitung selisih antara skala awal dan skala akhir yang ada pada anemometer. Angin akan bertiup pada suatu wilayah ke wilayah lain dengan membawa uap air yang dikandungnya. Pada wilayah-wilayah dimana angin bertiup berasal dari daerah gersang atau panas maka angin tersebut kurang mengandung uap air sehingga angin tersebut bersifat hangat. Akibatnya, wilayah atau daerah yang dilewati akan dipengaruhi oleh angin yang bersuhu tinggi dari tempat yang dilewati. Sebaliknya angin yang berasal dari daerah perairan banyak mengandung uap air sehingga akan mempengaruhi kandungan uap air pada daerah yang dilewatinya.
6. Evapotranspirasi
Evaporasi adalah proses perubahan air dari bentuk cair menjadi gas (uap air) dan perpindahannya dari suatu permukaan benda ke atmosfer. Pada pengamatan tersebut alat yang digunakan untuk mengukur evapotranspirasi adalah evaporimeter yang menggunakan bejana penguapan berupa panci yang berisi air bersih dan berwarna metalik (silver) yang bertujuan untuk mengurangi pengaruh radiasi. Nilai evaporasi merupakan nilai dari selisih tinggi permukaan dari dua kali pengukuran setelah nilai curah hujan.
Proses evapotranspirasi sangat penting dalam siklus hidrologi dan CWR (Crop Water Requirement = banyaknya air yang dibutuhkan tanaman untuk tumbuh). Syarat terjadinya evapotranspirasi :
a. Ada energi → pengendali utama
b. Difusi
Setelah uap air terbentuk → berpindah.
Faktor-faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi :
a. Suhu udara
b. Angin
Kecepatan angin bertambah maka laju evapotranspirasinya bertambah sampai pada batas tertentu.
c. Tekanan uap air di atmosfer
Jika tekanannya rendah maka evapotranspirasinya cepat.
d. Kualitas air.
e. Sifat dan bentuk permukaan.
7. Awan
Awan adalah kumpulan butir-butir air, kristal es atau gabungan antara keduanya yang masih melekat pada inti-inti kondensasi antara 2-40 mikron. Awan dapat dibagi menjadi :
a. Awan tinggi, yaitu yang terdapat pada ketinggian 7 km dari permukaan laut, terdiri dari : cirrus, cirrostratus, cirrocumulus.
b. Awan pertengahan, ada pada ketinggian 2 km ke atas dari permukaan laut tetapi kurang dari 7 km, terdiri dari alto stratus, alto cumulus.
c. Awan rendah, ada pada ketinggian kurang dari 2 km dari permukaan laut, terdiri dari : strato cumulus, stratus. nimbo stratus.
d. Awan yang berkembang vertikal, pada ketinggian 1-20 km dari permukaan laut, terdiri dari : cumulus, cumulo nimbus.
Berdasarkan hasil pengamatan rata-rata awan yang ada adalah stratocumulus (awan rendah), yang berpotensi besar terjadinya hujan. Keadaan radiasi dengan adanya penutup awan sangat berbeda-beda dengan keadaan langit yang cerah. Radiasi yang dipancarkan bumi akan mencapai awan dan oleh awan akan diabsorbsi serta selanjutnya dipantulkan lagi ke bumi, sehingga mengakibatkan temperatur awan dan bumi menjadi lebar. Akibat dari sifat awan yang dapat mengabsorbsi dan meradiasikan semua gelombang maka pengaruh penutup awan dapat menghalangi pendinginan bumi pada malam hari, terutama pada musim kemarau.
F. Kesimpulan dan Saran
1. Kesimpulan
a. Alat untuk mengukur lama penyinaran adalah Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes.
b. Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer.
c. Alat untuk mengukur suhu adala termometer maximum dan minimum type six.
d. Termohigrograf alat untuk mengukur suhu dan kelembaban udara.
e. Alat untuk mengukur curah hujan adalah ombrometer da ombrograf.
f. Alat untuk mengetahui arah angin adalah Wind Vane.
g. Alat untuk mengetahu kecepatan Angin adalah anemomoter.
h. Alat untuk mengetahui laju evaporasi dengan menggunakan panci evaporimeter.
2. Saran
a. Sebaiknya alat-alat yang sudah tidak bisa digunakan sama sekali diganti.
b. Dalam hal pengamatan unsur-unsur cuaca alangkah baiknya peralatan pengamatan unsur-unsur cuaca dijaga dengan baik. Sebab cuaca sangat berperan penting dalam pertanian.
|
Anonim1. 2010. Hujan.www.wikipedia.org/wiki/Hujan. Diakses hari minggu, 15 Mei 2011 pukul 15.15
Anonim2. 2008. Pentingnya Pemahaman Unsur Cuaca. http://www.jplh.or.id. Diakses pada tanggal 21 Mei 2011.
Anonim3. 2009. Kelembaban Udara. http://abuhaniyya.wordpress.com. Diakses pada tanggal 20 Mei 2011.
Anonim4. 2009. Seputar Angin. http://one.indoskripsi.com/.Diakses pada tanggal 20 Mei 2011.
Darldjoeni. 2000. Prinsip Kerja Peralatan Klimatologi. UT. Jakarta.
Bayong Tyasono. 2004. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Program Studi Agronomi. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Medan.
Benyamin, Lakitan. 1994. Dasar-Dasar Klimatologi. PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Bocah. 2008. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim. http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2010/04/unsur-unsur-cuaca-dan-iklim/ Diakses pada Hari Minggu, 15 Mei 2011.
Buckman Brady. 1982. Dasar Klimatologi. Erlangga. Jakarta.
Doorenbos. 1977. Peralatan Agroklimatologi dalam Menunjang Dunia Pertanian Secara Umum. Bina Insan Press. Jakarta.
Foth, Henry D. 1991. Dasar-Dasar Ilmu Tanah edisi ke-7. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Foth, Henry D. 1994. Dasar-Dasar Ilmu Tanah edisi ke-6. Erlangga. Jakarta
Gunarsih.2001. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap Tanah dan Tanaman. BinaAksara. Jakarta
Guslim, O.K Nazaruddin H, Roeswandi, A. Hamdan, dan Rosmayati. 1987. Klimatologi Pertanian. USU Press. Medan.
Handoko. 1993. Klimatologi Dasar. Pustaka Jaya. Bogor.
Handoko. 1994. Klimatologi Dasar, landasan pemahaman fisika atmosfer dan unsur-unsur iklim. PT. Dunia Pustaka Jaya, Jakarta.
Handoko. 1995. Klimatologi Dasar Edisi 2. Pustaka Jaya. Bogor.
Hanum. 2009. Penuntun Praktikum Agroklimatologi. Program Studi Agronomi. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Medan.
Herlina.2003. Jurnal Ilmu-ilmu Hayati. UniversitasBrawijaya. Malang.
Hutabarat. 1986. Manfaat Klimatologi Bagi Pertanian. Bumi Penerbit. Surabaya.
Jason. 2010. Yang Dimaksud Kelembaban Udara. www. Answers.yahoo.com.
Diakses Hari Minggu pukul 16.30
Karim, K. 1985. Dasar-Dasar Klimatologi. Jurnal Agrista. 2 (2): 127-137
Kartasapoetra, A.G. 2004. Klimatologi : Pengaruh iklim Terhadap Tanah dan Tanaman Edisi Revisi. Bumi Aksara. Jakarta.
LIPI. 2008. Agroklimatologi – Alat dan Prinsip Kerja. http://www.lipi.go.id Diakses pada hari Minggu,15 Mei 2011.
Leonheart, 2010. http://taufikanugrah.blogspot.com/2010/04/unsur-unsur-cuaca-dan-iklim.html Diakses pada Hari Minggu, 15 Mei 2011.
Manan. 1980. Unsur Cuaca dan Iklim. Sains Media. Tangerang
Martha W.J. 1993. Mengenal Dasar–Dasar Hidrologi. Nova. Bandung.
Masson, B. J. & Cloud. 1962. Rain And Rain Making, Cambridge. London.
Mohr. 1998. The Cultural Turn in American Sociology—A Report from the Field. http://www.ibiblio.org/culture/newsletter/cult172and3.pdf Diakses pada hari Minggu, 15 Mei 2011.
Ponce. 1989. Manfaat dan Peranan Iklim bagi Pertanian. Bumi Aksara. Jakarta
Reisenauer, H.M. 1976. Soil and Plant Tissue Testing in California. Divison of agricultural sciences university of California. California.
Rachmad Jayadi. 2000. Dunia Pertanian Era Milenium. Nova. Bandung.
Sriharto. 2000. Pertanian Era Sekarang. Kompasiana. Jakarta
Soekardi. 1986. Persaingan dalam bercocok tanam jagung (Zea Mays). Jurnal Budidaya Pertanian. 12 (1) : 13-19.
Soekirno. 2010. Ilmu Iklim dan Pengairan. Bina Cipta. Bandung
Soemarto. 1987. Manfaat dan Peranan Agroklimatologi. Bina Aksara. Jakarta.
Soewandi, A. 2005. Prosedur dan Pengambilan Contoh Analisa Tanaman. Departemen Ilmu Tanah Fakultas Pertanian UGM. Yogjakarta.
Sosrodarsono.1999. Ilmu Usaha Tani. LSM Pertanian. Purwokerto.
Suroso. 2005. Era Baru Pertanian. Erlangga. Jakarta.
Suyono. 2006. Faktor-faktor Penentu Keberhasilan Usaha Tani. UGM Press. Jogjakarta
Sudjarwadi. 1995. Pertanian Dahulu, Masa Kini dan Masa Depan. UI Press. Jakarta.
Vink, G.J. 1984. Dasar-Dasar Usaha Tani di Indonesia. PT. Midas Surya Grafindo. Jakarta.
Wilson, E.M. 1993. Hidrologi Teknik. ITB. Bandung.
Wuryanto. 2000. Agroklimatologi. USU Press. Medan
0 komentar :
Posting Komentar