PENGANTAR KLIMATOLOGI

PENGANTAR KLIMATOLOGI

Cuaca dan iklim sama-sama mengacu pada keadaan atmosfer pada suatu tempat dan waktu tertentu. Cuaca dan iklim berbeda dalam rentang waktu dan luas tempat. Cuaca didefinisikan sebagai keadaan atmosfer pada daerah dan waktu tertentu. Iklim adalah keadaan atmosfer pada daerah yang lebih luas dalam kurun waktu yang panjang. Dengan kata lain iklim adalah rata-rata cuaca dalam periode waktu yang panjang dan daerah yang lebih luas.

Kita dapat mengetahui cuaca di suatu tempat dengan mengukur langsung keadaan cuaca di tempat tersebut. Namun, untuk mengetahui iklimnya kita memerlukan rekaman data keadaan atmosfer di tempat tersebut puluhan tahun yang lalu. Jika kita mengukur suhu atmosfer, tekanan udara, atau curah hujan pada jam 5 sore di halaman rumah, maka yang kita lakukan adalah untuk mengetahui cuaca di halaman rumah pada jam tersebut. Sedangkan untuk mengetahui iklim di halaman rumah kita tersebut dilakukan dengan cara merata-ratakan data suhu, tekanan, atau curah hujan yang telah kita kumpulkan dalam waktu puluhan tahun. Oleh karena itu, dapatlah dipahami, informasi yang diberitakan oleh media televisi maupun surat kabar setiap hari adalah prakiraan cuaca bukan prakiraan iklim.

Lama penyinaran matahari adalah lamanya matahari bersinar cerah sampai permukaan bumi dalam periode satu hari, diukur dalam jam

Intensitas radiasi matahari adalah jumlah energi matahari yang diterima bumi dan cahaya matahari, pada luas tertentu serta jangka waktu tertentu

Temperatur adalah derajat panas/dingin suatu benda yang diukur dengan termometer

Kelembaban udara adalah perbandingan yang menyatakan kadar uap air dan udara yang dipengaruhi suhunya

Kelembaban relatif adalah perbandingan antara uap air yang betul-betul ada di udara dengan jumlah uap air dalam udara tersebut jika pada suhu dan tekanan yang sama udara tersebut penuh dengan uap air

Hujan adalah banyaknya air hujan yang jatuh pada suatu areal tertentu yang dinyatakan dengan satuan mm/inchi

Intensitas hujan adalah banyaknya air hujan yang jatuh per satuan waktu yang dinyatakan dengan satuan mm/jam

Termometr tanah adalah termometer air raksa yang ujungnya dibengkokkan dan dimasukkan ke dalam tanah pada posisi yang sesuai dengan kedalaman yang akan diukur

Kecepatan angin adalah gerakan relatif udara terhadap permukaan bumi pada arah horizontal yang dinyatakan dalam satuan meter per detik, kilometer/jam dan mil/jam

Arah angin adalah arah dari mana tiupan angin berasal

Unsur-unsur Cuaca dan Iklim

Telah dijelaskan di atas bahwa cuaca dan iklim menyatakan keadaan atmosfer. Pertanyaan selanjutnya adalah apakah keadaan atmosfer tersebut? Jika kita membicarakan keadaan maka kita membicarakan sesuatu yang diukur. Apakah yang diukur jika kita ingin mengetahui keadaan atmosfer? Yang kita ukur adalah unsur-unsur cuaca dan iklim. Unsur-unsur cuaca dan iklim yang utama adalah suhu udara, tekanan udara, kelembapan udara, curah hujan, durasi (lamanya) penyinaran matahari, kecepatan angin, serta perawanan, embun, dan kabut.

Suhu Udara

Suhu udara diukur dengan menggunakan termometer. Untuk menyatakan suhu udara digunakan skala Celcius atau Fahrenheit. Suhu udara berubah sesuai waktu dan tempat. Umumnya suhu udara maksimum terjadi antara jam 12.00 dan jam 14.00. Suhu udara minimum terjadi sekitar jam 06.00 pada saat sebelum matahari terbit.

Kelembapan Udara

Kelembapan udara menyatakan jumlah uap air di udara. Alat untuk mengukur kelembapan udara adalah higrometer. Ada beberapa cara untuk menyatakan jumlah uap air di udara diantaranya adalah kelembapan mutlak dan kelembapan relatif (RH). Kelembapan mutlak adalah massa air yang terkandung dalam satu satuan volume udara. Kelembapan relatif adalah perbandingan massa air yang terkandung dalam udara dalam suhu tertentu dengan massa air maksimum yang dapat dikandung udara tersebut pada suhu yang sama.

Endapan (presipitasi) dan Curah Hujan

Endapan atau presipitasi didefinisikan sebagai air yang jatuh ke permukaan bumi. Air yang jatuh ke permukaan bumi tersebut dapat berbentuk padat seperti batu es dan salju maupun berbentuk cair seperti air hujan. Di Indonesia, endapan berupa air hujan atau curah hujan. Alat untuk mengukur curah hujan adalah penakar curah hujan (rain gauge). Curah hujan diukur dalam satuan inchi atau milimeter. Jumlah curah hujan 1 mm (milimeter) berarti air hujan yang menutupi permukaan tanah setinggi 1 mm. Jumlah curah hujan yang diukur tidak boleh menguap atau meresap ke dalam tanah. Di stasiun pengamat, curah hujan dicatat setiap hari.

Curah hujan dapat diukur dalam selang waktu tertentu, misalnya:

  1. Curah hujan harian adalah jumlah curah hujan yang terjadi dalam satu hari tertentu.
  2. Curah hujan bulanan adalah jumlah curah hujan harian dalam satu bulan tertentu.
  3. Curah hujan tahunan adalah jumlah curah hujan bulanan dalam satu tahun tertentu.
  4. Curah hujan harian rata-rata jumlah curah hujan bulanan di bagi jumlah hari dalam bulan tersebut.
  5. Curah hujan bulanan rata-rata adalah jumlah curah hujan tahunan dibagi 12 (jumlah bulan).

Tekanan Atmosfer

Tekanan atmosfer atau tekanan udara menyatakan berat kolom udara di atas suatu tempat persatuan luas. Tekanan atmosfer diukur dengan alat yang disebut barometer. Satuan yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfer adalah mili bar (mb) atau pascal (Pa). Daerah yang memiliki tekanan atmosfer terbesar adalah di permukaan laut yaitu sekitar 1.013,2 mb. Tekanan atmosfer akan berkurang terhadap ketinggian. Sehingga tekanan atmosfer di pantai akan lebih besar dibandingkan dengan di daerah pegunungan.

Angin

Angin adalah udara yang bergerak. Angin bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Angin seringkali diberi nama sesuai dengan arah datangnya angin. Sebagai contoh, angin darat adalah angin yang datang dari arah darat, angin laut adalah angin yang datang dari laut. Angin memiliki laju (kecepatan) dan arah. Alat untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer. Kecepatan angin diukur dalam satuan meter per detik (m/s), kilometer per jam (km/jam), atau knot (1 knot –sekitar 0,5 m/s). Arah angin diukur dalam satuan derajat, yaitu: utara : 3600, selatan: 1800, timur: 900, barat: 2700, dan seterusnya. Dalam mengukur kecepatan angin terdapat istilah kecepatan angin rata-rata. Kecepatan angin rata-rata adalah jumlah seluruh kecepatan angin pada saat pengamatan di bagi dengan jumlah pengamatan tanpa memperhatikan arah angin. Perhatikan kembali bahwa angin bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Karena terdapat perbedaan tekanan atmosfer di permukaan bumi akibat perbedaan dalam menerima energi matahari, maka dalam skala luas/global angin membentuk sirkulasi-sirkulasi tertentu. Di samping angin yang bergerak dalam skala luas terdapat angin yang terjadi di lokasi tertentu atau disebut angin lokal. Contoh dari angin lokal adalah angin laut dan angin darat.

Perawanan

Perawanan adalah jumlah awan yang menutupi langit di atas pengamat. Perawanan secara umum dinyatakan dalam per-delapan-an dari langit yang tertutupi awan. Sebagai contoh:

  • Perawanan = 0 (= 0/8) berarti tidak ada awan yang menutupi langit atau cerah.
  • Perawanan = 4/8 (=1/2) berarti separuh langit tertutup oleh awan.
  • Perawanan = 8/8 (= 1) berarti langit seluruhnya tertutupi oleh awan.

Untuk menentukan perawanan, kita sebagai pengamat tinggal pergi keluar dan mengamati langit, apakah cerah atau tertutup awan?

Embun dan Kabut

Embun terjadi karena udara yang basah berkondensasi pada permukaan bumi yang dingin. Embun dapat kita lihat di atas tanah atau daun tanaman. Pengembunan sering terjadi pada waktu malam atau dini hari ketika tanah menjadi dingin. Kabut adalah tetes air yang mengapung dalam udara di atas permukaan. Kabut hampir mirip dengan awan. Perbedaannya kabut terbentuk di udara yang dekat dengan permukaan bumi sedangkan awan terbentuk jauh dari permukaan bumi. Kabut dapat terjadi ketika udara lembap panas bergerak di atas permukaan bumi yang dingin. Kabut dan asap pembakaran dapat menimbulkan kabut-asap atau smog (smoke= asap dan fog = kabut). Kabut maupun kabut-asap dapat mengganggu jarak pandang bagi pengemudi kendaraan.

MENGAMATI FAKTOR-FAKTOR IKLIM

Iklim adalah integrasi secara umum dari kondisi cuaca yang mencakup periode waktu tertentu pada suatu wilayah sedangkan cuaca menggambarkan kondisi atmosfir pada suatu saat, dimana atmosfir sendiri diartikan sebagai selubung udara di sekitar bumi yang terdiri dari campuran gas dan zat, yaitu sekitar 98 % unsur nitrogen dan oksigen serta 2 % lainnya terdiri dari gas argon, ozon, uap hydrogen, karbondioksida, neon , helium, krypton, xenon dan partikel-partikel organik maupun anorganik yang

menyelubungi bumi.

Atmosfir ini terdiri dari 2 lapisan, yaitu lapisan bawah disebut troposfer dan   bagian atasnya disebut stratosfer. Pada lapisan troposfer sering terjadi peristiwa meteorik, angin, adanya awan dan hujan sedangkan pada lapisan atasnya hal tersebut tidak ada, namun terdapat sedikit uap air, temperaturnya sangat rendah dan terdapat lapisan ozon yang dapat melindungi bumi karena dapat menyerap ultraviolet dari sinar matahari. Kondisi cuaca ataupun iklim ini dicirikan oleh unsur-unsur atau komponen atau parameter cuaca atau iklim antara lain suhu, angin, kelembaban, penguapan, curah hujan serta lama dan intensitas penyinaran matahari.

Kondisi dari unsur-unsur tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain tinggi tempat, lintang tempat dan posisi matahari. Sebagai contoh makin tinggi tempat maka suhu udara makin rendah, kemudian di daerah sekitar khatulistiwa lapisan troposfer kira-kira setebal 12 km dan daerahnya tergolong tropis dengan 2 musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau yang juga dipengaruhi oleh posisi matahari, sementara itu di daerah sub tropis terdapat 4 musim dan kearah kutub lapisan troposfernya hanya sekitar 9 km.

Berdasarkan hal diatas, maka kondisi iklim di setiap daerah tidak sama dan oleh karena itu terdapat penggolongan iklim yang sering disebut dengan istilah klasifikasi iklim. Ada beberapa klasifikasi iklim yang dikenal, seperti iklim menurut Koppen, Thornthwaite (merupakan klasifikasi iklim yang meliputi skala dunia), serta Mohr, Schmidth Ferguson dan Oldeman (merupakan klasifikasi iklim di Indonesia). Klasifikasi iklim ini seringkali dinyatakan sebagai tipe hujan, karena data yang dianalisisnya adalah data curah hujan. Untuk penentuan klasifikasi ini telah disepakati datanya harus tersedia paling sedikit 10 tahun yang diperoleh dari satu stasiun klimatologi atau hasil rata-rata dari beberapa stasiun yang tercakup di daerah yang akan ditentukan tipe iklimnya. Data yang dikumpulkan adalah data curan hujan bulanan.

Beberapa metode penentuan Klasifikasi Iklim di Indonesia antara lain :

1. Klasifikasi Iklim Mohr

Klasifikasi iklim yang didasarkan curah hujan diajukan Mohr pada tahun 1933. Klasifikasi iklim ini didasarkan pada jumlah Bulan Kering (BK) dan jumlah Bulan Basah (BB) yang dihitung sebagai harga ratarata dalam waktu yang lama. Bulan Basah (BB) adalah bulan dengan curah hujan lebih dari 100 mm (jumlah curah hujan bulanan melebihi angka evaporasi). Bulan Kering (BK) adalah bulan dengan curah hujan kurang dari 60 mm ( jumlah curah hujan lebih kecil dari jumlah penguapan).

2. Klasifikasi Iklim Schmidt-Ferguson

Klasifikasi Iklim menurut Schmidt-Ferguson (1951) didasarkan kepada perbandingan antara Bulan Kering (BK) dan Bulan Basah (BB). Kriteria BK dan BB yang digunakan dalam klasifikasi Schmidt-Ferguson sama dengan criteria BK dan BB oleh Mohr, namun perbedaannya dalam cara perhitungan BK dan BB akhir selama jangka waktu data curah hujan itu dihitung. Ketentuan penetapan bulan basah dan bulan kering mengikuti aturan sebagai berikut :

  • Bulan Kering : bulan dengan curah hujan lebih kecil dari 60 mm
  • Bulan Basah : bulan dengan curah hujan lebih besar dari 100 mm
  • Bulan Lembab : bulan dengan curah hujan antara 60 – 100 mm
  • Bulan Lembab (BL) tidak dimasukkan dalam rumus penentuan tipe curah hujan yang dinyatakan dalam nilai Q, yang dihitung dengan persamaan berikut:
    • Rata-rata jumlah BK Q = ———————— x 100 %
    • Rata-rata jumlah BB
    • Rata-rata jumlah bulan basah adalah banyaknya bulan basah dari seluruh data pengamatan dibagi jumlah tahun data pengamatan, demikian pula rata-rata jumlah bulan kering adalah banyaknya bulan kering dari seluruh data pengamatan dibagi jumlah tahun data pengamatan.

Dari besarnya nilai Q ini selanjutnya ditentukan tipe curah hujan suatu tempat atau daerah dengan menggunakan Tabel Q atau diagram segitiga kriteria kalsifikasi tipe hujan menurut Schmidt-Ferguson, seperti dapat dilihat di lembar kerja.

3. Klasifikasi Iklim menurut Oldeman

Klasifikasi iklim menurut Oldeman (1975) disebut juga dengan klasifikasi agroklimat. Peta cuaca pertanian ditampilkan sebagai peta agroklimat. Klasifikasi iklim ini terutama ditujukan kepada komodii pertanian tanaman pangan utama seperti padi, jagung, kedelai dan tanaman palawija lainnya. Karena penggunaan air bagi tanaman-tanaman utama merupakan hal yang penting di lahan-lahan tadah hujan, maka dengan data curah hujan dalam jangka lama, peta agroklimat didasarkan pada periode kering. Curah hujan melebihi 200 mm sebulan dianggap cukup untuk padi sawah, sedangkan curah hujan paling sedikit 100 mm per bulan diperlukan untuk bertanaman di lahan kering.

Dasar klasifikasi agroklimat ini ialah kriteria Bulan Basah dan Bulan Kering. Bulan Basah (BB) adalah bulan dengan curah hujan sama atau lebih besar dari 200 mm. Bulan Kering (BK) adalah bulan dengan curah hujan lebih kecil dari 100 mm. Kriteria penentuan BB dan BK ini didasarkan pada besarnya evapotranspirasi, yaitu penguapan air melalui tanah dan tajuk tanaman. Evapotranspirasi dianggap sebagai

banyaknya air yang yang dibutuhkan oleh tanaman.

Cara sederhana dan mudah untuk melihat dan membaca iklim suatu tempat dapat dilakukan pula dengan membuat klimogram. Klimogram adalah suatu grafik atau gambar tentang iklim suatu daerah atau tempat. Dengan diketahuinya klimogram di beberapa daerah, maka dapat dibandingkan perbedaan dan persamaan antara iklim suatu tempat dengan iklim tempat lainnya.

Klimogram ini dapat dibuat dengan cara penggambarannya yaitu dengan memplotkan atau plotting satu atau dua unsur iklim pada suatu system salib sumbu. Unsur iklim tunggal dapat berupa suhu, curah hujan, kelembaban, dan lain-lain dapat digambarkan dalam bentuk grafik atau histogram, yang menunjukkan grafik rata-rata bulanan atau harian pada setiap bulan dengan sumbu X menunjukkan bulan dan sumbu Y menyatakan bersarnya unsure iklim yang dibuat berupa data rata-rata bulanan atau harian. Bila dua unsure iklim yang yang dikaji klimogram yang dinyatakan dengan grafik ini merupakan hubungan antara unsur ilkim yang satu sengan satu unsur iklim lainnya, dimana unsur iklin yang satu dinyatakan pada sumbu X dan unsure ikilm lainya dinyatakan pada sumbu Y. Unsur iklim yang paling banyak digunakan untuk menggambarkan klimogram suatu tempat adalah suhu dan curah hujan. Hubungan kedua unsur ini dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan regresi.

1. Menentukan Iklim dengan metode Schmidt-Ferguson

1. Alat :

  • Alat tulis
  • Kalkulator

2. Bahan :

  • Data curah hujan minimal 10 tahun

3. Langkah Kerja :

  1. Siapkan alat dan data curah hujan minimal 10 tahun
  2. Tentukan Bulan Basah (BB) dan Bulan Kering (BK) nya
  3. Jumlahkan masing-masing BK dan BB untuk seluruh data pengamatan
  4. Hitung rata-rata Bulan Basah dan Bulan Keringnya
  5. Hitung nilan Q dengan memasukan harga rata-rata BK dan harga rata-rata BB kedalam rumus Q
  6. Lihat keberadaan nilai Q yang diperoleh pada tabel atau segitiga Schmidt-Ferguson di bawah ini
  7. Nyatakan tipe hujan atau tipe iklim di daerah yang bersangkutan

Tabel Schmidt-Ferguson

Membuat Klimogram

1. Alat :

Alat tulis

2. Bahan :

Data suhu dan curah hujan suatu tempat minimal 10 tahun dari dua stasiun

3. Langkah Kerja :

  1. Dari data setiap stasiun yang ada hitung nilai rata-rata suhu dan curah hujan untuk setiap bulannya, masukan kedalam tabel di bawah ini

Rata-rata suhu dan curah hujan bulanan stasiun

  1. Masing-masing pasangan data suhu dan curah hujan tersebut plotkan pada system salib sumbu, dengan sumbu X untuk data suhu dan sumbu Y untuk data curah hujan, seperti pada grafik di bawah (Sebaiknya dibuat pada kertas grafik). Setiap titik beri tanda sesuai dengan bulan datanya.
  2. Titik-titik dengan notasi bulan yang diperoleh hubungkan satu sama lain, sehingga membentuk grafik melingkar tidak bulat
  3. Bandingkan kedua klimogram yang diperoleh

MENGUKUR LAMA PENYINARAN

DAN INTENSITAS RADIASI MATAHARI

Di bidang pertanian lama penyinaran dan intensitas radiasi matahari merupakan sumber energi baik dalam proses fotosintesa, yaitu dapat merubah air dan CO2 di dalam tanaman menjadi karbohidrat maupun sebagai energi panas yang dapat digunakan pada proses pengeringan hasilhasil pertanian atau lainnya. Lama penyinaran matahari adalah lamanya matahari bersinar cerah sampai permukaan bumi dalam periode satu hari mulai dari terbit sampai terbenam yang dinyatakan dalam satuan waktu, yaitu jam. Lama penyinaran matahari ini seringkali tidak penuh satu hari. Hal ini dapat disebabkan karena sinar matahari terhalang oleh awan, aerosol atau kabut. Intensitas radiasi matahari diartikan sebagai banyaknya atau jumlah energi dari cahaya matahari yang diterima bumi, pada luas tertentu serta jangka waktu tertentu. Satuan yang banyak digunakan adalah : kalori/cm2/menit disebut juga Langley per menit, ditulis ly/menit. Menurut WMO sinar matahari dikatakan cerah apabila intensitas radiasinya mencapai 21 mW/cm2 atau lebih; 21 mW/cm2 = 0,3 kalori/cm2/menit.

1. Pengukuran Lama Penyinaran Matahari.

Dari beberapa alat yang dapat digunakan untuk mengukur lama penyinaran matahari, seperti alat tipe Campbell Stokes, alat tipe Yordan, alat tipe Marvin, dan alat tipe Foster, tipe Campbell Stokes merupakan tipe yang memperoleh rekonendasi badan internasional untuk digunakan. Dalam keadaan cerah intensitas sinar matahari mampu membakar kertas pias alat tipe Campbell Stokes. Sejak tahun 1962 alat tipe campbel sokes oleh WMO ditentukan sebagai alat baku untuk mengukur lama penyinaran matahari.

Prinsip kerja alat ini adalah lensa menangkap sinar matahari dan sinar terusannya yang terkonsentrasi dapat membakar pias yang diletakan di bagian bawahnya. Panjang pias yang terbakar akan sesuai dengan lamanya matahari bersinar cerah yang menandakan panjangnya atau lama penyinaran matahari pada hari yang bersangkutan. Oleh karena itu Penangkapan sinar matahari oleh alat akan dipengaruhi oleh lintang tempat dan kedudukan pemasangan alat terhadap lintasan gerakan matahari. Sehubungan dengan lintang tempat ini alat ukur Campbell Stokes dirancang berbeda , yaitu (1) untuk daerah equator dan (2) untuk daerah lintang besar. Demikian pula kertas piasnya.

Untuk daerah sekitar hatulistiwa dimana lintasan matahari relatif tegak lurus bumi dan panjang harinya relatif sama sepanjang tahun, pias yang digunakan cukup satu macam, yaitu pias lurus, sedangkan untuk daerah yang trletak di lintang yang besar yang mempunyai lebih dari 2 musim, pias yang digunakan ada 3 bentuk, yaitu pisa lurus, pias lengkung panjang dan pias lengkung pendek dengan ketentuan pemasangan sebagai berikut :

Untuk memperoleh hasil pembakaran pias yang baik atau sempurna pada penempatan alat dilapangan perlu memperhatikan hal-hal sebagai berikut :

  1. tempat dimana alat ini dipasang harus terbuka sempurna sehingga tiap hari selama matahari berada di atas horison, sinarnya leluasa mencapai alat tersebut tidak terhalang bangunan, pohon, bukit ataupun gunung
  2. alat terpasang dengan sumbu utamanya membujur arah Utara ke Selatan dan sedatar mungkin, sehingga cekungan logam tempat kertas pias membujur tepat arah Timur-Barat. Bila sumbu utama alat tidak terpasang tepat membujur Utara-Selatan, maka lintasan pembakaran pias akan terjadi penyimpangan seperti gambar berikut:

Dari gambar di atas garis bekas pembakaran tidak sejajar kertas.hal ini menunjukan bahwa tempat kertas pias pada alat tidak tepat mengarah Timur-Barat. Kemungkinan terjadi kesalahan lain adalah akibat bola kaca tidak berada tepat ditengah sehingga panjang pembakaran sebelum dan sesudah tanda pukul 12.00 tidak sama. Padahal seharusnya kertas pias mulai terbakar pada pukul 07.15. letak bola kaca dapat diperbaiki dengan menggunakan “catering gauge” Untuk memperoleh hasil pembakaran yang baik ini bola lensa juga perlu diatur kemiringannya sesuai dengan lintang tempat alat dipasang, sehingga lengkung tempat pias akan sejajar ekuator, misalnya alat dipasang di suatu tempat dengan lintang x° Lintang Selatan (LS), maka kemiringan bila diatur x ° ke arah Utara.

  1. biasanya alat dipasang pada pilar beton setinggi 1,2 m bahkan dapat terpisah jauh dari stasiun iklim dan dipasang diatas atap bangunan yang datar Pada ketinggian normal kertas pias terbakar disaat matahari berada pada ketinggian 3 derajat di atas horizon bumi. Kertas pias hanya terbakar disaat sinar matahari cerah. Lama penyinaran serta saat terjadinya tertera pada bekas pembakaran dikertas pias. Kertas pias ttersebut terbuat dari kertas karton berkualitas baik, tidak mudah memuai bila basah dan berwarna biru sehingga menyerap radiasi matahari dengan baik agar cepat kering. Penggantian kertas pias dilakukan tiap hari setelah matahri terbenam. Tanggal penggunaannya harus dituliskan dibalik kertas untuk memudahkan pemindahan data ke dalam buku. Selama satu tahun diperlukan 365 atau 366 lembar kertas

2. Mengukur Intensitas Radiasi Matahari

Dibandingkan dengan kekuatan alat ukur panjang penyinaran matahari Campbell Stokes, alat ukur intensitas matahari lebih rapuh, memerlukan operator yang lebih terlatih dan diperlukan kalibrasi secara periodik. Di bidang pertanian intensitas radiasi matahari biasanya diukur akumulasi harian intensitas radiasi matahari gelombang pendek yang jatuh pada suatu permukaan yang datar. Satuan ukuran bagi intensitas radiasi yang banyak digunakan adalah kalori/cm2/hari, atau alori/cm2/menit. Actinometer dan radiometer dikenal sebagai alat untuk mengukur intensitas radiasi matahari. Dari kedua jenis alat tersebut yang umum digunakan adalah aktinograf bimetal, radiometer Gun-Bellani (Bellani Pyranometer) dan Thermo Electric Solarimeter. Alat Aktinograf Bimetal mengukur total radiasi matahari dengan mencatat perbedaan temperatur antara keping bimetal hitam yang terbuka langsung kena sinar matahari dan 2 keping bimetal yang sama bercat putih atau tertutup sinar matahari. Perbedaan temperatur ini merupakan fungsi dari total radiasi matahari yang diterima. Oleh karena itu alat ini hanya cocok untuk memperoleh intensitas radiasi matahari total harian. Komponen utama dari alat aktinograf buatan Weather Mrasure Corp antara lain :

  • Empat keping bimetal yang digunakan sebagai sensor. Dua keping hitam terletak ditengah diapit oleh dua keping bimetal berwarna putih mengkilat.
  • Batang pengangkat pena. Pena harus diangkat (dilepaskan dari silinder) pada saat kertas pias akan dibuka.
  • Botol tempat “silica gel” bahan higroskopis untuk melindungi alat dari kelembapan udara yang terlalu tinggi.
  • Botol tinta.

Seluruh bagian alat tertutup kotak berwarna putih metalik. Radiasi matahari dan atmosfer jatuh kepermukaan sensor melalui kubah kaca “Pyrex”. Jenis kaca tersebut kedap terhadap radiasi gelombang panjang, sehingga yang masuk ke permukaan sensor kira-kira 90% radiasi gelombang pendek antara 0,36-2,0 mikron. Keempat bimetal diikat menjadi satu pada salah satu ujung-ujungnya. Pada ujung lainnya, kedua keping warna putih mengkilat dipakukan kepada kerangka aktinograf, sedangkan kedua keping hitam dihubungkan dengan mekanisme pencatat. Karena keping putih mengkilat bersipat memantulkan seluruh radiasi yang jatuh dipermukaannya, maka bimetal ini hanya berkompensasi terhadap perubahan suhu ruangan kotak alat. Sedangkan bimetal warna hitam berkompensasi terhadap seluruh radiasi gelombang pendek yang jatuh dipermukaannya, maupun terhadap suhu ruangan dalam kotak alat. Perbedaan suhu antara kedua macam bimetal merupakan fungsi intensitas radiasi gelombang pendek yang jatuh dipermukaannya. Hal ini menghasilkan perbedaan pemuaian dua macam bimetal tersebut untuk kemudian disalurkan kepada mekanik pencatat.

Goresan turun naik pena pencatat direkam oleh silinder berpias yang berputar, menghasilkan suatu kurva pada kertas pias. Kertas pias yang digunakan yakni kertas harian atau mingguan. Pada kertas pias harian dapat dibaca intensitas radiasi setiap 15 menit selama periode sehari dan pada kertas mingguan dapat dibaca intensitas radasi setiap dua jam selama periode satu minggu. Akumulasi intensitas radiasi matahari harian atau mingguan dapat dihitung dengan menggunakan planimeter. Dalam perhitungannya harus dimasukan nilai koreksi yang berkaraktersitik untuk tiap alat. Pencatatan oleh aktinograf umumnya mengalami keterlambatan (time lag) kira-kira lima menit sebab adanya kebutuhan waktu untuk merubah penyerapan radiasi oleh sensor menjadi gerak mekanik pena. Nilai kesalahan aktinograf bimetal berkisar antara 10% – 15%. Alat ini perlu dikalibrasi kembali setiap enam bulan. Pada pemasangan di lapang hampir sama dengan pemasangan alat Campbell Stokes, aktinograf bimetal diletakkan ditempat terbuka sehingga selama matahari berada diatas horizon bumi, sinarnya harus leluasa mencapai sensor. Penempatan pada bangku bercat putih setinggi 120 cm di atas permukaan tanah, atau di atas menara apabila sulit diperoleh tempat terbuka. Kedudukan alat terutama sensor harus benar-benar datar.

About these ads

Komentar ditutup.