EVAPORASI DAN EVAPOTRASPIRASIKELOMPOK 2 :ASMINE1A1 10 124AQMAL ADIL FATUH E1A1 11 030JUL SABRIANTOE1A1 11 052MUNANSARE1A1 11 072ABDUL HASYIME1A1 12 002NUR RAHMAHE1A1 12 010HUSEIN SIDIQE1A1 12 012

DEFINISI :Evaporasi adalah penguapan yang terjadi dari permukaan air (seperti laut, danau, sungai) maupun dari permukaan tanah (genangan di atas tanah dan penguapan dari permukaan air tanah yang dekat dengan permukaan tanah), menjadi molekul uap air di atmosfir .Transpirasi adalah penguapan melalui tanaman, dimana air tanah diserap oleh akar tanaman yang kemudian dialirkan melalui batang sampai ke permukaan daun dan menguap menuju atmosfer.

Oleh karena sulitnya membedakan antara penguapan dari badan air, tanah dan tanaman, maka biasanya evaporasi dan transpirasi dicakup menjadi satu yaitu Evapotranspirasi.Evapotranspirasi adalah penguapan yang terjadi di permukaan lahan, yang meliputi permukaan tanah dan tanaman yang tumbuh di permukaan lahan tersebut.

Evapotranspirasi dibedakan menjadi :Potensial evapotranspirasi ( PET ): Evapotranspirasi dari tanaman bila memperoleh air (dari hujan atau irigasi) yang cukup untuk pertumbuhanya yang optimumActual evapotranspirasi (EAT) : Evapotranspirasi dari tanaman dibawah cukup untuk pertumbuhanya karena air yang diberikan kurang.

Evaporasi Transpirasi

EVAPOTRANSPIASI

FAKTOR-FAKTOR METEOROLOGIRadiasi matahariTemperaturKelembabanAngin

RADIASI MATAHARI Evaporasi merupakan konversi air ke dalam uap air.Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan input energi yang berupa panas latent atau evaporasi. Proses tersebut akan sangat aktif jika ada penyinaran langsung dari matahari. Awan merupakan penghalang radiasi matahari dan akan mengurangi input energi, jadi akan menghambat proses evaporasi.

TEMPERATURSemakin tinggi temperatur semakin besar kemampuan udara untuk menyerap uap air. Selain itu semakin tinggi temperatur, energi kinetik molekul air meningkat sehingga molekul air semakin banyak yang berpisah ke lapis udara di atasnya dalam bentuk uap air.

KELEMBABANPada waktu penguapan terjadi, uap air bergabung dengan udara di atas permukaan air, sehingga udara mengandung uap air. Udara lembab merupakan campuran dari udara kering dan uap air. Apabila jumlah uap air yang masuk ke udara semakin banyak, tekanan uapnya juga semakin tinggi. Akibatnya perbedaan tekanan uap semakin kecil, yang menyebabkan berkurangnya laju penguapan.

ANGINJika air menguap ke atmosfer maka lapisan batas antara tanah dengan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses evaporasi terhenti. Agar proses tersebut berjalan terus, lapisan jenuh itu harus diganti dengan udara kering. Pergantian itu dapat dimungkinkan hanya kalau ada angin, jadi kecepatan angin memegang peranan dalam proses evaporasi.

PENGUKURAN EVAPORASI Besarnya evaporasi dapat diperkirakan dengan pendekatan teoritis maupun dengan pengukuran langsung. Cara pertama memerlukan banyak data meteorologi dan data penunjang lain yang tidak selalu mudah didapatkan. Oleh karena itu pengukuran langsung di lapangan sering dilakukan untuk keperluan analisis secara lebih praktis.

1. ATMOMETER Alat pengukur evaporasi ini cukup sederhana, berupa bejana berpori yang diisi air. Besarnya penguapan dalam jangka waktu tertentu, misalnya harian didapatkan dari nilai selisih pembacaan sebelum dan sesudah percobaan. Beberapa jenis atmometer antara lain Piche, Livingstone dan Black Bellani.

2. EVAPORATION PAN Untuk mengukur evaporasi dari muka air bebas dapat digunakan panci penguapan (evaporation pan). Terdapat tiga macam panci penguapan yang sering digunakan, yaitu panci penguapan klas A (class A evaporation pan), panci penguapan tertanam (sunken evaporation pan) dan panci penguapan terapung (floating evaporation pan). Pada prinsipnya pengukuran evaporasi dengan ketiga macam alat tersebut sama, yaitu dengan pembacaan tinggi muka air di panci pada dua saat yang berbeda sesuai dengan interval waktu pengukuran yang diinginkan. Pada setiap pengamatan umumnya juga dilakukan pengukuran temperatur air. Pan evaporasi lebih sering digunakan untuk mengukur evaporasi harian yang dinyatakan dalam mm/hari.

PANCI EVAPORASI KLAS A

Mengingat cara pengukuran tidak dapat mewakili keadaan yang sebenarnya, hasil pengukuran dengan panci evaporasi akan selalu lebih besar dari nilai penguapan yang sesungguhnya. Untuk itu, nilai penguapan yang sesungguhnya dapat diperkirakan dengan mengalikan koefisien panci (pan coefficient) yang besarnya antara 0.65-0.85 tergantung dari spesifikasi alat.

PANCI PENGUAPAN TERTANAMPenggunaan alat panci penguapan tertanam didasari pada kelemahan panci klas A, yaitu dengan upaya memperhitungkan pengaruh latent heat yang terdapat dalam tanah di sekitar massa air yang menguap dengan cara memasang panci masuk ke bawah permukaan tanah. Sebagai contoh adalah Colorado sunken pan dengan koefisien panci sebesar 0.75-0.86.

PANCI PENGUAPAN TERAPUNGUntuk panci terapung, pada dasarnya bentuk alat mirip dengan tipe lain. Alat tipe ini dapat digunakan untuk mengukur penguapan di danau atau waduk dimana alat diapungkan di atas ponton yang diikat dengan angker dan dilengkapi dengan kisi-kisi untuk mencegah terjadinya percikan air (splashing) ke dalam panci penguapan.

PERHITUNGAN EVAPORASIPada dasarnya evaporasi terjadi karena perbedaan tekanan uap dari udara pada permukaan air dan dari udara diatasnya.a. Perumusan dasarnya (Dalton) :E = C ( ew ea ) f (u) Dengan : f (u)= fungsi kecepatan angin E = evaporasi dari permukaan air (open water). C = koefisien tergantung dari tekanan barometer. U = kecepatan angin. ew= tekanan uap jenuh muka air danau. ea= tekanan uap udara diatasnya.

Teori Penman :Tekanan udara mutlak ea = h x es Dengan : ea = tekanan udara mutlak (mmHg) h = koefisien konveski es = tekanan uap jenuh udara (mmHg)Untuk nilai es dapat dilihat melalui tabel harga es menuru suhu berikut ini :

Kemiringan grafik tekanan uap

Dengan : = kemiringan grafik tekanan uapes = koefisien konveski es = tekanan uap jenuh udara (mmHg) ts = suhu (C)

Radiasi Gelombang Pendek Rc = Ra(0,20 + 0,48 n/N) Rt = Rc(1 0,06) RB = Ta4 (0,47 - 0,077ea)(0,20 + 0,48 n/N)Dengan :Rc = radiasi gelombang pendek sesungguhnya yang diterima pada permukaan tanah dari matahari Rt = besarnya radiasi gelombang pendek yang tinggal dimuka tanah RB = radiasi gelombang yang dipantulkan = konstanta dari Lummer dan Pringsheim (117,74 x 10-9 gcal/cm2/hari )Ta = temperatur absolut = tC + 273 ea = tekanan uap air di udara (mmHg)

Energi BudgetH = Rt RbEnergi Penguapan Saat Kondisi Jenuh Ea = 0,35(es ea)(0,5+0,54 U2) es Persamaan EvaporasiE0 = Dengan : E0 = Evaporasi Permukaan Air Bebas (mm/jam) = kemiringan grafik tekanan uap H = energi budger (mm H2O/hari ) = constanta pschrometer 0,49

CONTOH SOALDiketahui data t = 20 C ; h = 70 % ; n/N = 40 % ts = 20,1 C ; RA = 550 cal/cm2/hari ; U2 = 5 m/dt .Hitung besarnya evaporasi air permukaan bebas hariannya. Jawab :Table : t = 20 C ------ es = 17,53 mmHg (tekanan uap jenuh pada t oC) ts = 20,1 C --- es = 17,64 mmHg (lihat tabel harga es menurut suhu)Ta = 20 + 273 = 293 K Tekanan udara mutlak ea = h x es ea = 0,7 x 17,53 = 12,27 mmHg Kemiringan grafik tekanan uap

1 = = 1,1201 Radiasi Gelombang Pendek Rc = Ra(0,20 + 0,48 n/N)Rc = 550 (0,2 + 0,48 x 0,4) = 215,6 gcal/cm2/hari Rt = Rc(1 0,06) Rt = 215,6 (1 0,06) = 202,66 g cal/ cm2/hari RB = Ta4 (0,47 - 0,077ea)(0,20 + 0,48 n/N) RB = 867,75 (0,47 0,077 x 12,27) (0,20 + 0,80 x 0,4) = 90,37 gcal/ cm2/hari Energi BudgetH = Rt Rb

H = 202,66 90,37 = 112,29 gcal/ cm2/hari (dibagi 60) = 1,87 mm H2O/hari Energi Penguapan Saat Kondisi JenuhEa = 0,35(es ea)(0,5+0,54 U2) esEa = 0,35 (17,53 12,27)(0,5 + 0,54 x 5) = 5,89 mm H2O/hariPersamaan Evaporasi

E0 = = = 3,11 mm/hari

PERHITUNGAN EVAPOTRANSPIRASIRumus blaney criddleRumus radiasiRumus penman

RUMUS BLANEY CRIDDLEData terukur yang diperlukan adalah LL, t dan cRumus : ETo = c. ETo*ETo* = P(o,547 t + 8,13)Prosedur perhitungan :Cari LL daerah yang ditinjauCari nilai P sesuai LL daerah yang ditinjau (tabel BC. 1)Cari data suhu rata-rata bulanan, tHitung ETo* = P(0,547 t +8.13)Sesuai bulan yang ditinjau cari nilai c (tabel BC.2)Hitung ETo = c ETo*

TABEL BC.1 : Hubungan P dan letak lintangUntuk Wilayah Indonesia : 5O LU 10O LSTabel BC. 2 : Angka Koreksi (c) menurut Blaney-Criddle

LLJanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNopDes5.0 LU0.270.270.270.280.280.280.280.280.280.270.270.272.5 LU0.270.270.270.280.280.280.280.280.280.270.270.2700.270.270.270.270.270.270.270.270.270.270.270.272.5 LS0.280.280.280.280.280.280.280.280.280.280.280.285.0 LS0.280.280.280.280.280.280.280.280.280.280.280.287.5 LS0.290.280.280.280.270.270.270.270.280.280.280.2910 LS0.290.280.280.270.260.260.260.260.270.280.280.29

Bulan JanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNopDesNilai c0.80.80.750.70.70.70.70.750.80.80.80.8

Contoh Soal Metode Blaney-criddleHitung besar ETo pada bulan Februari suatu daerah pengairan di Porong Jawa Timur yang terletak pada 7.5o LS dan suhu rata-rata bulan februari 25,7o CJawab :LL = 7.5o LS dari Tabel BC.1 , P = 0,28ETo* = P(0,547 t +8.13)= 0,28(0.547x25,7 + 8,13 = 5,56Feb Tabel BC.2 : c = 0.8Jadi, ETo = 0.8 x 5.56 = 4.48 mm/hari

RUMUS RADIASIData terukur yang diperlukan adalah LL, t dan n/NRumus : ETo = C. ETo* ETo* = w. Rs Rs = (0.25 +0.54 n/N) Rg w = Faktor pengeruh suhu dan elevasi ketinggian daerah (tabel R.1) C = Angka Koreksi (Tabel R.3) Rs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari) n/N= Kecerahan matahari (%) Rg = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atm (angka angot tergantung LL) Tabel R.2

TABEL R.1 : Hubungan t dan w(untuk Indonesia El. 0 500 m)

Suhu (t)wSuhu (t)w24.024.224.424.624.825.025.225.425.625.826.026.226.426.626.80.7350.7370.7390.7410.7430.7450.7470.7490.7510.7530.7530.7570.7590.7610.76327.027.227.427.627.828.028.228.428.628.829.029.229.429.629.80.7650.7670.7690.7710.7730.7750.7770.7790.7810.7830.7850.7870.7890.7910.793

TABEL R.2 : Harga Rg untuk IndonesiaTabel R.3 : Angka Koreksi ( c ) untuk Rumus Radiasi

BulanLintang Utara (LU)0Lintang Selatan (LS)542246810JanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNopDes13.014.015.015,115.315.015,115.315.115.714.814.614.315.015.515.514.914.414.615.115.315.114.514.114.715.315.615.314.614.214.314.915.315.314.814.415.015.515.715.314.413.914.114.815.315.415.114.815.315.715.715.114.113.914.114.815.315.415.114.815.515.815.614.913.813.213.414.315.115.615.515.415.816.015.614.713.412.813.114.015.015.715.815.716.116.115.114.113.112.412.713.714.915.816.016.016.116.015.314.012.612.611.812.213.114.615.616.0

Bulan JanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNopDesNilai c0.800.800.750.750.750.750.750.800.800.800.800.80

Contoh Soal Metode RadiasiHitung besar ETo pada bulan Februari suatu daerah pengairan di Porong Jawa Timur yang terletak pada 7.5o LS, suhu rata-rata bulan februari 25,7o C dan kecerahan matahari 41,8%Jawab :t = 25,7o C w = 0,752 (tabel R.1)LL = 7,5o LS Rg = 15,75 (tabel R.2)Rs = (0.25 +0.54 n/N) Rg = (0,25 + 0,54 x 41,8%) 15,75 = 7,49 mm/hariC = 0,8 (tabel R.3)Jadi ETo = C w. Rs = 0,8 x 0,752 x 7,49 = 4,49 mm/hari

RUMUS PENMANData terukur yang dibutuhkan adalah t, RH, n/N, u, LL Rumus : ETo = C . ETo*ETo* = w (0,75Rs Rn1) + (1-w)f(u)(eg - ed)Rs = (0,25 + 0.54n/N)RgRn1 = f(t). f(ed). f(n/N)f(t) = s. Ta4f(ed) = 0.34 0.044 ed1/2 ed = eg . RHf(n/N) = 0.1 + 0.9 n/Nf(u) = 0.27(1+0.864u)

Keterangan :w = Faktor yang berhubungan dengan suhu tabel PN.1Rs = Radiasi gelombang pendek (mm/hari)Rg = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atm. (angka angot) tabel PN.2 = tabel R.2Rn1 = radiasi bersih gelombang panjangf(t) = fungsi waktu tabel PN.1f(ed) = fungsi tekanan uapf(n/N) = fungsi kecerahan mataharif(u) = fungsi kecepatan angin pada elevasi 2.00 meg = tekanan uap jenuh tabel PN.1ed = tekanan uap sebenarnyaRH = kelembaban relatif (%)C = angka koreksi

Tabel PN.1 : Hubungan t dengan eg, w, f(t)Tabel PN.3 : Angka Koreksi ( c ) untuk Rumus Penman

Suhu (t)egmbarwf(t)Suhu (t)egmbarwf(t)24.024.224.424.624.825.025.225.425.625.826.026.226.429.8530.2130.5730.9431.3131.6932.0632.4532.8333.2233.6234.0234.420.7350.7370.7390.7410.7430.7450.7470.7490.7510.7530.7530.7570.75915.4015.4515.5015.5515.6015.6515.7015.7515.8015.8515.9015.9415.9826.626.827.027.227.427.627.828.028.228.428.628.829.034.8335.2535.6636.0936.5036.9437.3737.8138.2538.7039.1439.6140.060.7610.7630.7650.7670.7690.7710.7730.7750.7770.7790.7810.7830.78516.0216.0616.1016.1416.1816.2216.2616.3016.3416.3816.4216.4616.50

Bulan JanFebMarAprMeiJunJulAgtSepOktNopDesNilai c1.11.11.10.90.90.90.91.01.11.,11.11.1

Contoh Soal Metode PenmanHitung besar ETo pada bulan Februari suatu daerah pengairan di Porong Jawa Timur yang terletak pada 7.5o LS, suhu rata-rata bulan februari 25,7o C, kelembaban relatif : 79,6%, kecerahan matahari 41,8% dan perbedaan kecepatan angin siang dan malam : 1,8 m/dtJawab :t = 25,7o C w = 0,752 , f(t) = 15,752 dan eg = 33,025 (tabel PN.1)LL = 7,5o LS Rg = 15,75 (tabel R.2)ed = eg x RH = 33.025 x 79,6% = 26,28 mbarf(ed) = 0.34 0.044 ed1/2 = 0,34 0,044 x 26,281/2 = 0,115

Rs = (0.25 +0.54 n/N) Rg = (0,25 + 0,54 x 41,8%) 15,75 = 7,49 mm/hari f(n/N) = 0.1 + 0.9 n/N = 0,1 + 0,9 41,8% = 0,476Rn1 = f(t). f(ed). f(n/N) = 15,752 x 0,115 x 0,476 = 0,866 mm/harif(u) = 0.27(1+0.864u) = 0.27(1+0.864x1,8) = 0,69Eg - ed= 33,025 - 26,28 = 6,745 mbarC = 1.1 (tabel PN.3)ETo* = w (0,75Rs Rn1) + (1-w)f(u)(eg - ed)= 0,752 (0,75x7,49 0,866) + (1 0,752)(0,69)(6,745)= 4,733 mm/hariETo = C . ETo* = 1.1 x 4,733 = 5,2063 mm/hari

*