Bab 5. Awan, Hujan, Angin dan Pengaruhnya terhadap Tanaman

Penulis Dr. Ir. Ismangil, MS.

Editor kelas: Purwandaru Widyasunu (Lab.

Tanah / Sumberdaya Lahan, Faperta, Unsoed)

AWAN DAN HUJAN

Definisi

Awan adalah kumpulan partikel air yang tampak di atmosfer, sebagai hasil dari kondensasi uap air.

Partikel air itu dapat berupa tetes air maupun kristal es. Kondensasi adalah perubahan fase gas ke fase cair

Hujan adalah curahan yang terdiri atas tetes air yang diameternya lebih dari 500 µm dan kecepatan jatuhnya >3 m/detik.

Pembentukan awan dan hujan

Prasarat pembentukan awan dan hujan adalah tersedianya:

1. inti pengembunan (kondensasi)

2. uap air

3. suhu rendah (dingin)

Perubahan dari uap air menjadi partikel air (embun) membu-tuhkan permukaan, tanpa permukaan sulit terjadi partikel air (embun). Contoh pengembunan di permukaan bumi pengem-bunan terjadi pada permukaan tanaman, tanah, dll. Di atmosfer bumi pengembunan terjadi pada partikel yang melayang, dengan ukuran antara 0,001 dan 10 µm, dan bersifat higroskopis.

debu pembakaran, tanah tiupan angin

asap pembakaran

SO2 hasil kegunungapian, cerobong penyulingan

minyak

NaCl deburan gelombang laut

benda kecil spora, dll

Pembentukan awan dan hujan …. Pada kondensasi terbentuk uap jenuh, terjadi

kesetimbangan uap air dan air

uap air === air ea = es

Bila udara didinginkan, maka kelembaban nisbinya naik menjadi 100 %, tetapi sebelum tercapai keadaan ini, pengembun-an dimulai dari permukaan inti pengembun yang ukuran besar. Tetes yang terbentuk akan tumbuh mencapai tetes awan pada saat KN mendekati 100 %. Efek larutan dilawan efek kelengkungan. Akibatnya inti pengembunan kecil kurang aktif karena inti pengembunan yang besar ada telah diguna-kan oleh uap air. Oleh sebab itu, banyak tetes awan di dalam suatu volume lebih kecil dari pada banyaknya inti kondensasi.

Tetes awan dan hujan

r tetes awan antara 1,0 dan 20 µm atau Ø 2 dan 40 µm

r tetes hujan antara 100 dan 3000 µm atau Ø 200 dan 6000 µm

Tetes awan dan hujan

.

0,1 -5 cm/detik

> 5 cm/detik

Tidak akan jatuh

Inti kondensasi, ∅: 0.001-10 µm

∅: 2-20 µm

Pengubahan tetes awan tetes hujan

Teori tumbukan-penggabungan

Teori tumbukan

Suhu > 0oC, awan panas

Proses hujan panas

Macam awan

Di atmosfer terdapat banyak bentuk awan. Berdasar bentuknya awan digolongkan menjadi

1. awan berserat (sirus)- a. tinggi (>7 km)

2. awan berlapis (stratus)-a. tengahan (2-7 km)

3. awan bergumpal (kumulus)-awan rendah (< 2 km)

sirus = rambut/serat

Sirokumulus

sirostratus

altokumulus

altostratus

nimbostratus

stratokumulus

stratus

kumulus

kumolonimbus

Macam awan

Awan sirus (cirrus), stratus, dan kumolonimbus

cirrus

kumolonimbus

stratus

Macam hujan

Hujan konveksi terjadi sebagai arus vertikal (udara hangat

dan lembab) yang disebabkan oleh pemanasan adia-

batik awan kumulus kumolonimbus.

Pemanasan adiabatik adalah proses yang tidak ada

pertukaran bahang antara sistem dan lingkungannya

Hujan Orografik adalah hujan terbetuk oleh uap air dipaksa

naik pegunungan.

Hujan frontal adalah hujan pada lintang tengah akibat naik-

nya masa udara yang mengalami konvergensi. Hujan

ini terjadi pertemuan masa udara dingin yang kering

dan hangat yang lembab. Terbentuk awan stratus dan

awan kumulus pada musim panas.

Hujan gangguan adalah hujan yang terbentuk oleh uap air

yang mengalami konvergensi

Cara mengukur awan dan hujan

Ombrometer

Observatorium Otomatis elektronik

Pengamatan Hujan

Hujan yang diamati adalah tebal air hujan yang diterima di permukaan bumi sebelum mengalami evaporasi dan peresapan ke dalam tanah.

Hujan yang diamati adalah yang mempunyai ketebalan > 0,5 mm.

Alat penakar hujan (ombrometer) dipasang bebas dari gang-guan tegakan (benda yang berdiri), misalnya gedung, pohon, menara, dll.

Ombrogen bisa menggunakan yang non rekam (manual), dan yang rekam (otomatis).

Otomatis = waktu hujan direkam

intensitas hujan bisa dihitung

pengukuran tidak setiap hari

Kegunaan data curah hujan

• Bulan basah

• Bulan kering Schimdt-Ferguson,

• Bulan lembab Oldeman

Variabel klasifikasi iklim

Peluang Hujan P75 = (0,82 CHb-30)mm

Hujan memasok air tanah untuk tanaman .

Kadar air di bawah TLT terjadi defisit air pertumbuhan tanaman terganggu, kecuali tanaman toleran kekeringan

Kadar air antara KL dan TLT merupakan air yang tersedia bagi banyak tanaman.

kadar air tanah di atas KL merupakan air yang mengisi pori makro tersedia untuk tanaman hidrofit.

lembab basah kering

Kapasitas lapangan (KL) Titik layu tetap (TLT)

Curah hujan untuk evaluasi kesesuaian lahan

Untuk evaluasi lahan atau mencari lokasi untuk tanaman,

curah hujan yang digunakan adalah curah hujan bulanan atau tahunan. Dalam evaluasi kesesuaian lahan tidak berdasarkan kadar air tanah tersebut, tetapi berdasarkan pembatas pertumbuhan atau produksi tanaman, maka dibuat kisaran CH tahunan yang termasuk dalam S1 (sangat sesuai), S2 (cukup sesuai), S3 (sesuai marginal), dan N (tidak sesuai).

Tanaman S1 S2 S3 N

----------------- (mm) -------------------

Padi 175-500 500-650 125-175

650-750 100-125

<100 >750

Jagung 500-1200 1200-1600 450-500

>1600 300-450

< 300

Sorgum 400-900 300-400 900-1200

150-300 1200-1400

> 1400 < 150

Kacang hijau

350-600 600-1000 300-350

>1000 250-300

<250

Kebutuhan hujan beberapa tanaman

Tanaman S1 S2 S3 N

--------------------- (mm ) -----------------------

Ujbi jalar 800-1500 600-800 1500-2500

400-600 2500-4000

< 400 >4000

Ubi Kayu 1000-2000 600-1000 2000-3000

400-600 2500-4000

< 500 >5000

Durian 2000-3000 1750-2000 3000-3500

1250-1750 3500-4000

>4000 <1250

Kedele 350-1100 250-350 1100-1600

180-250 1600-1900

< 180 >1900

Kentang Bulan 1 Bulan 2 dan 3 Bulan 4

>45 > 80 >20

30-45 65-80 < 20

20-30 50-65

<20 <50

Mangga 1250-1750 1750-2000 1000-1250

2000-2500 750-1000

> 2500 < 7500

Rambutan 2000-3000 1750-2000 3000-3500

1250-1750 3500-4000

< 1250 > 4000

Salak 1000-2000 500-1000 2000-3000

250-500 3000-4000

< 250 >4000

Hujan merupakan faktor pembentuk tanah

Pengaruh hujan terhadap OPT

Secara tak langsung hujan berpengaruh thd populasi serangga hama melalui pertumbuhan tanaman

Secara langsung hujan berpengaruh terhadap water balance tubuh serangga hama

Pada hujan kN tinggi beberapa parasit tidak mencari inang (host)

Kepekaan serangga hama terhadap serangan penyakit jamur, bakteri, ataupun virus juga berubah pada lingkungan lembab akibat hujan.

Kondisi lembab-basah memungkinkan menyebarnya patogen serangga dan juga mempengaruhi survival dan virulensinya.

Sabetan hujan secara langsung menyebabkan kematian telur dan larva serangga hama.

Air menggenang, banjr, serangga hama tidak bisa menghindar, maka lemah dan mati

ANGIN Definisi

Angin adalah gerak nisbi atmosfer (udara) terhadap permukaan bumi.

Gerak nisbi itu bisa secara horisontal dan vertikal. Umumnya gerak atmosfer horisontal > gerak atmosfer vertika.

Apa pentingnya angin dalam cuaca?

Perubahan atmosfer dari jam ke jam, hari ke hari, bulan ke bulan, di muka bumi ini adalah hasil gerak atmosfer yang dihasilkan dari gaya gradient tekanan, gaya koriolis, gaya gesek, dan gaya gravitasi.

Secara statika angin = udara adalah benda yang mempunyai berat dan bisa mengalir (fluida)

Angin …

Secara statika, angin = udara adalah benda yang mempunyai berat dan bisa mengalir (fluida). Pengaliran udara berlaku kaidah fisika.

Hukum Newton I

Bahwa benda yang dalam keadaan diam atau bergerak akan tetap bertahan pada keadaannya, kecuali ada gaya dari luar yang bekerja padanya

Hukum Newton II

Bahwa perubahan gerak terhadap suatu benda berhubungan langsung dengan gaya yang mengerakan benda tersebut

Hukum Newton III,

Bahwa suatu gaya adalah salah satu segi kerja dari kerja timbal balik antar dua benda (aksi-reaksi).

Pembentukan angin Angin = gerak atmosfer terbentuk oleh adanya

ketidakseimbangan radiasi bersih, kelembaban dan momentum di antara lintang rendah dan tinggi (horisontal), dan antara permukaan bumi dan dan atmosfer (vertikal).

Ketidakseimbangan radiasi bersih, kelembaban dan momentum di antara lintang rendah dan tinggi, dan antara permukaan bumi dan dan atmosfer gerak atmosfer yang dihasilkan dari gaya gradien tekanan (penggerak utama), gaya koriolis, gaya gesek, dan gaya gravitasi.

Pengendali gerak atmosfer tsb. adalah topografi, distribusi permukaan daratan dan lautan, dan arus laut.

Pembentukan angin …

Gradient tekanan terbentuk oleh perbedaan termal

Gaya koriolis adalah gaya khayal (semu) yang dimunculkan oleh rotasi bumi. Pengaruh gaya ini di belahan utara membelokkan gerak udara ke kanan, sedangkan di belahan selatan membelokkan gerakan udara ke kiri.

Sh. tinggi Sh. rendah

P rendah P tinggi

BB utara

BB selatan

Gaya Koriolis

depan

depan

kanan

kiri

Macam angin … Angin muson (monsoon) adalah sistem sirkulasi udara yang

berbalik arah secara musiman yang terbentuk oleh perbedaan sifat termal (panas) antara benua dan lautan

Muson Barat adalah angin muson yang membentang dari ujung Sumatera bagian selatan, jawa, bali, Lombok, NT-Papua pada bulan Desember,Januari, Februari, dan bertiup dari barat

Muson Barat daya adalah angin muson yang menguasai wilayah Sumatera dan Kal. Barat pada bulan Juni, Juli, dan Agustus, dan bertiup dari barat daya ke timur laut.

Muson Timur adalah angin muson yang membentang dari ujung Sumatera bagian selatan, jawa, bali, Lombok, NT-Papua pada bulan Juni, Juli, Agustus dan bertiup dari timur ke barat

Muson Timur laut adalah angin muson yang mencakup bagian besar wilayah Sumatera pada bulan Desember, Januari, dan februari dan bertiup dari timur laut ke barat daya.

Macam angin …

Angin lembah dan angin gunung = angin anabatik. Angin yang terbentuk oleh perbedaan suhu antara bagian lembah dan punggung gunung.

Angin lembah adalah angin yang menaiki lereng punggung gunung pada siang hari (sebelum tengah hari), karena suhu pada punggung gunung lebih tinggi daripada lembah.

Angin gunung adalah angin yang menuruni lereng punggung gunung pada malam hari, karena suhu pada punggung gu-nung lebih rendah daripada suhu lembah.

Fohn adalah angin yang terbentuk di bagian belakang atau di bagian bawah gunung api atau pegunungan yang bersifat pa-nas, kering, kencang dan ribut. Angin ini terbentuk karena udara dipaksa naik puncak gunung api atau pegunungan. Udara tersebut mengalami pemanasan adiabatik kemudian menuruni lereng.

Macam angin …

Angin Fohn.

Angin Fohn Indonesia : a. Kumbang; a. Bohorok, a. Gending, a. Grenggong, a. Brubu, a. Wambaraw

h

hujan Sirkulasi sekunder

Angin Fonh

Cara mengukur kecepatan dan arah angin

anemometer

Karakteristik angin

Angin mempunyai parameter utama yaitu kecepatan dan arah angin.

Kec. Angin siang hari 0-2 m/det ringan

2-5 m/det moderat

5-8 m/det kuat

>8 m/det sangat kuat

Kecepatan angin bisa diduga dari gejala alam. Cara mendu-ganya menggunakan sekala BEAUFORT (dibuat 12 sekala ke-cepatan angin).

Arah angin ditentukan dari arah datangnya agin.

Angin darat = angin yang bertiup dari daratan

Angin laut = angin yang bertiup dari laut

dst.

Karakteristik angin …

Sekala Kecepatan angin (mil/jam)

Gejala alam

0 1, calm Asap naik tegak lurus

1 1-3, light air Arah angin dapat dilihat dengan asap, tetapi tidak terdeteksi oleh wind vane

2 4-7, Light breeze (breeze = spoi-spoi)

Anin spoi-spoi basah, terasa pada muka, wind vane bergerak

3 8-12, gentle breeze

Daun-daun dan ranting kecil bergerak konstan dan dapat menggerakkan bendera tipis

4 13-18, moderate breeze

Debu mulai beterbangan, dapat menerbang-kan kertas dan cabang kecil mulai bergerak

5 19-24, fresh breeze

Batang-batang kecil mulai bergerak, dan dapat menyebabkan gelombang kecil di permukaan air di darat (selokan atau sungai)

Karakteristik angin …

Sekala Kecepatan angin (mil/jam)

Gejala alam

6 25-31, strong breeze

Cabang-cabang besar mulai bergerak dan menyulitkan orang menggunakan payung

7 32-38, moderat gale (gale = badai)

Semua pohon bergerak dan menyulitkan orang berjalan

8 39-46, fresh gale Mematahkan ranting-ranting kecil

9 47-54, strong gale

Menimbulkan kerusakan-kerusakan ringan pada bangunan. Cerobong kecil

10 55-63, whole gale

Pohon tumbang, bangunan rusak berat, tetapi jarang terjadi di daratan

11 64-75, strom Menyebabkan keruskan bangunan berat sekali , tetapi jarang terjadi

12 > 75, Hurricane Sangat-sangat rusak berat, hancur rata tanah

Pengaruh angin terhadap tanaman

Pada kecepatan angin rendah (kec. ringan – sedang)

1. membantu penyerapan unsur hara melalui transpirasi

2. membantu penyerbukan beberapa tanaman

3. membantu memasok CO2 daun pada fotosintesis

4. membantu penyebaran tanaman

Pada kecepatan angin tinggi

1. mematahkan ranting-menumbangkan tanaman

2. menimbulkan erosi tanah

3. dll.

Pengaruh angin terhadap tanah

Tiupan angin mendinginkan tanah, menurunkan kadar air tanah

Tiupan angin pada musim kemarau menerbangkan partikel tanah berukuran pasir sangat halus-koloid

Melalui tumbangnya tanaman (rungkat) dapat mengaduk tanah

Pada wilayah gurun kegiatan angin menyediakan bahan endapan aeolian tanah loes.

Pengaruh angin terhadap OPT

Angin dapat digunakan sebagai lintasan migrasi serangga hama.

Angin pasat dan angin muson sebagai jalur (lintasan) migrasi serangga hama dari daerah tropika ke subtropika

Angin dapat menggeser serangga hama, oleh karena itu angin dapat menjarangkan populasi hama dan juga mema-datkan populasi hama

Banyak serangga hama dan patogen muncul di suatu daerah karena terbawa angin

Angin juga mematikan serangga hama

..

Terimakasih