Laporan Klimatologi Fp UB

62
BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Klimatologi merupakan cabang ilmu pengetahuan yg membahas sintesis atau statistik unsur-unsur cuaca hari demi hari dalam periode beberapa tahun (minimal 30 tahun) pada suatu tempat atau wilayah tertentu. Sintesis unsur-unsur cuaca meliputi nilai rata-rata, maksimum dan minimum (Fisika, statistika dan geografi). Definisi lain dari Klimatologi yaitu ilmu yg mempelajari tentang keadaan rata-rata cuaca dari suatu daerah dalam jangka waktu yang relatif panjang (selama 25-30 tahun). Klimatologi merupakan salah satu unsur yang mempengaruhi terhadap proses pertanian. Keadaan alam menimbulkan perubahan yang memberikan dampak terhadap kehadiran organisme pengganggu tanaman di lahan pertanian. Perubahan kondisi atmosfer ini juga mempengaruhi kondisi fisiologis tanaman terhadap ketahanan faktor-faktor abiotik baik udara maupun tanah. Tiap tanaman memiliki syarat hidup yang harus dipenuhi. Syarat itu termasuk kondisi atmosfer serta lingkungan yang dipengaruhi oleh unsur-unsur cuaca. Unsur cuaca ini menentukan kondisi ideal untuk penanaman terhadap komoditas tertentu yang sesuai pada keadaan cuaca tertentu. Kemampuan manusia untuk memprediksi cuaca memberikan dampak untuk dapat menghasilkan produksi tanaman yang maksimal. Karena pentingnya unsur-unsur cuaca ini dalam bidang pertanian maka praktikum klimatologi ini dilakukan. 1.2 TUJUAN 1.2.1 Dapat memahami klimatologi sebagai ilmu 1.2.2 Dapat menjelaskan gejala atmosfer yang terlihat dan mengusahakan sistematika pengkajian dan penjelasan tentang gejala atau kejadian tersebut 1.2.3 Dapat mengenal instrumentasi meteorologi atau cuaca dengan baik dan benar 1.2.4 Dapat melakukan pengamatan dan menganalisis data cuaca dengan baik dan benar

description

Laporan akhir Praktikum mata kuliah Klimatologi FP UB

Transcript of Laporan Klimatologi Fp UB

BAB IPENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Klimatologi merupakan cabang ilmu pengetahuan yg membahas sintesis atau statistik unsur-unsur cuaca hari demi hari dalam periode beberapa tahun (minimal 30 tahun) pada suatu tempat atau wilayah tertentu. Sintesis unsur-unsur cuaca meliputi nilai rata-rata, maksimum dan minimum (Fisika, statistika dan geografi). Definisi lain dari Klimatologi yaitu ilmu yg mempelajari tentang keadaan rata-rata cuaca dari suatu daerah dalam jangka waktu yang relatif panjang (selama 25-30 tahun).

Klimatologi merupakan salah satu unsur yang mempengaruhi terhadap proses pertanian. Keadaan alam menimbulkan perubahan yang memberikan dampak terhadap kehadiran organisme pengganggu tanaman di lahan pertanian. Perubahan kondisi atmosfer ini juga mempengaruhi kondisi fisiologis tanaman terhadap ketahanan faktor-faktor abiotik baik udara maupun tanah.

Tiap tanaman memiliki syarat hidup yang harus dipenuhi. Syarat itu termasuk kondisi atmosfer serta lingkungan yang dipengaruhi oleh unsur-unsur cuaca. Unsur cuaca ini menentukan kondisi ideal untuk penanaman terhadap komoditas tertentu yang sesuai pada keadaan cuaca tertentu. Kemampuan manusia untuk memprediksi cuaca memberikan dampak untuk dapat menghasilkan produksi tanaman yang maksimal. Karena pentingnya unsur-unsur cuaca ini dalam bidang pertanian maka praktikum klimatologi ini dilakukan.

1.2 TUJUAN

1.2.1 Dapat memahami klimatologi sebagai ilmu

1.2.2 Dapat menjelaskan gejala atmosfer yang terlihat dan mengusahakan sistematika pengkajian dan penjelasan tentang gejala atau kejadian tersebut1.2.3 Dapat mengenal instrumentasi meteorologi atau cuaca dengan baik dan benar

1.2.4 Dapat melakukan pengamatan dan menganalisis data cuaca dengan baik dan benar1.2.5 Dapat menginterpretasikan data cuaca dan memberikan kesimpulan dari analisis data dengan benar

1.3 MANFAAT

1.3.1 Mahasiswa dapat mengetahui unsur-unsur cuaca yang ada di muka bumi

1.3.2 Mahasiswa dapat Meningkatkan kewaspadaan terhadap kemungkinan akibat negatif yg ditimbulkan oleh kondisi iklim atau cuaca yg ekstrim seperti kekeringan, banjir, badai, badai salju, gelombang udara panas maupun dingin dan sebagainya.1.3.3 Mahasiswa dapat Menyesuaikan diri atau berusaha menyelenggarakan kegiatan yang serasi dengan karakter iklim sehingga terhindar dari kerugian yang diakibatkannya.

1.3.4 Mahasiswa dapat menyusun rekayasa di bidang teknik, sosial dan ekonomi dengan menerapkan teknologi pemanfaatan sumberdaya iklim atau cuaca seperti hujan buatan, pertanian hidroponik, rumah kaca, rumah plastic, penggunaan mulsa dan sebagainya.BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Radiasi Matahari

Radiasi matahari merupakan proses penyinaran matahari sampai kepermukaan bumi dengan intensitas yang berbeda-beda sesuai dengan keadaan sekitarnya. Radiasi matahari yang diterima dipermukaan bumi lebih rendah dari konstanta mataharinya. Radiasi matahari yang terjadi diatmosfer mengalami berbagai penyimpangan, sehingga kekuatannya menuju bumi lebih kecil. Bagian dari radiasi matahari yang dihisap (absorbsi) akan berubah sama sekali sifatnya. Perubahan dari sudut jatuhnya sinar dapat menyebabkan perubahan dari panjangnya jalan yang dilalui oleh sinar tersebut (Nasir, A, 1990).

Radiasi matahari ini juga memiliki unsur-unsur diantaranya :

a. Intensitas radiasi matahari

Intensitas radiasi matahari adalah penggamabaran jumlah energi matahari yang sampai pada suatu luasan tertentu dari suatu permukaan pada waktu tertentu yang biasanya dinyatakan dalam satuan Calori, Joule, Watt/m2 dan sebagainya. Besar kecilnya intensitas matahari ini bergantung pada jarak bumi terhadap matahari, dan sudut datangnya cahata matahari. Jika bumi berada dalam posisi aphelion, maka intensitas cahaya yang diterima bumi akan rendah, sedangkan pada posisi perihelion, intensitas matahari yang diterima bumi akan besar. Sedangkan untuk sudut datangnya cahaya, apabila sudut datangnya cahaya semakin besar, maka intensitas radiasi matahari yang diterima akan semakin besar.

b. Periodisitas radiasi matahari

Periodisitas radiasi matahari adalah penggambaran dari lamanya matahari memancarkan sinarnya ke permukaan bumi dalam kurun waktu 24 jam. Periodisitas ini juga sering disebut dengan panjang hari. Perputaran bumi mengelilingi matahri yang menyebabkan terjadinya perbedaan panjang hari antar satu tempat dengan tempat yang lain, terutama daerah yang berbeda lintang tempatnya. Berdasarkan variasi panjang hari, dikenal adanya pengelompokan panjang hari, diantaranya :

a) Hari Panjang, bila lama penyinaran lebih dari 14 jam

b) Hari Pendek, bila lama penyinaran kurang dari 10 jam

Dalam hubungannya dengan energi, periodisitas penyinaran mempunyai hubungan linier dengan lama penyinaran, yaitu semakin lama waktu penyinaran matahari, semakin besar energi yang diterima oleh bumi.

c. Kualitas radiasi matahari

Kualitas radiasi adalah spektrum cahaya yang dipunyai oleh radiasi yang mempunyai panjang gelombang yang bervariasi. Pada dasarnya, radiasi di alam berdasarkan panjang gelombangnya dikelompokkan menjadi dua, yaitu :

a) Radiasi gelombang panjang, yang mempunyai panjang gelombang di atas 4.0 m, yang termasuk kelompok gelombang panjang adalah listrik, radio, televisi, radar, dll

b) Radiasi gelombang pendek, yang mempunyai panjang gelombang 4.0 m, yang termasuk radiasi gelombang pendek adalah radiasi matahari, sinar laser, sinar , sinar , dll

(Ariffin, 2003)

Faktor faktor yang mempengaruhi penerimaan energi radiasi matahari :

a) Jarak bumi terhadap matahari

Semakin jauh, maka penerimaan radiasi matahari juga akan semakin kecil.

b) Sudut datang radiasi matahari di permukaan bumi

Apabila semakin besar sudutnya, maka penerimaan radiasi matahari akan semakin besar.

c) Panjang hari atau lama penyinaran

Apabila makin panjang hari atau makin lama penyinararan, maka penerimaan energi radiasi matahari pun juga akan semakin besar.

d) Situasi atmosfer

Situasi atmosfer juga mempengaruhi penerimaan energi radiasi matahari. Kondisi awan, serta tingkat pencemaran udara di atmosfer bisa berpengaruh banayak, apabila terdapat awan mendung yang tebal, atau adanya polusi asap yang tebal, bisa menghalangi pancaran sinar matahri, sehingga energi yang kita terima pun berkurang

(Ariffin, 2003)2.2Suhu

Suhu adalah ukuran dari energi kinetik yang dihasilkan karena adanya aktifitas pergerakan molekul yang dikandung oleh suatu benda yang biasanya dinyatakan dalam C/F/K . (Ariffin, 2003)

Untuk mengukur suhu, kita memerlukan alat bantu. Alat bantu yang sering dan paling mudah bagi kita untuk menentukan suhu adalah termometer. Termometer sendiri ada beberapa jenis, diantaranya :

a) Termometer air raksa

Merupakan jenis termometer yang paling populer. Termometer ini berisikan air raksa yang diisikan pada suatu tabung kaca kecil. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu.Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume air raksa kemudian dilanjutkan ke bagian tabung yang lebih sempit.Ruangan di antara air raksa dapat diisi atau dibiarkan kosong.

b) Termometer alkohol

Konsepnya hampir sama dengan termometer air raksa, hanya cairannya saja yang diganti dengan cairan alkohol. Termometer air raksa terkadang dianggap terlalu berbahaya apabila meledak dan oecah, karena air raksa merupakan cairan yang bersifat korosif, sehinnga berbahaya apabila terkena kulit manusia. Maka dari itulah diciptakan termometer alkohol ini yang diklaim lebih aman. Biasanya alkohol yang terdapat dalam termometer ini sudah diberi pewarna agar mudah dalam proses pengamatan termometernya, karena pada dasarnya alkohol adalah cairan bening yang tidak berwarna.

c) Termometer bimetal mekanik Termometer bimetal adalah termometer yang memiliki dua buah kepingan logam yang dipelat menjadi satu. Kata bi berarti dua sedangkan kata metal berarti logam. Termometer bimetal sengaja didesain memiliki dua buah logam karena dapat berfungsi sebagai penunjuk suhu melalui kelengkungannya. Sehingga ketika terjadi perubahan suhu pada logam, kedua keping akan melengkung ke satu arah. Apabila suhu tinggi, maka keping akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih kecil. Sedangkan ketika suhu menjadi rendah, kedua keping akan melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih besar. Selain digunakan sebagai termometer, keping bimetal juga digunakan pada lampu sen mobil, termostat, setrika, dll.

d) Termokopel Termokopel adalah sensor suhu yang banyak digunakan untuk mengubah perbedaan suhu dalam benda menjadi perubahan tegangan listrik (voltase). Termokopel yang sederhana dapat dipasang, dan memiliki jenis konektor standar yang sama, serta dapat mengukur temperatur dalam jangkauan suhu yang cukup besar dengan batas kesalahan pengukuran kurang dari 1 C.

Kenaikan atau penurunan suhu dapat dipengaruhi oleh berbagai macam faktor, beberapa diantaranya :

a) Sudut datangnya cahaya

Semakin besar sudut datangnya sinar matahari, maka semakin tegak datangnya sinar sehingga suhu yang diterima bumi semakin tinggi.Sebaliknya, semakin kecil sudut datangnya sinar matahari, berarti semakin miring datangnya sinar dan suhu yang diterima bumi semakin rendah.

b) Tinggi Rendahnya Tempat

Semakin tinggi kedudukan suatu tempat, temperatur udara di tempat tersebut akan semakin rendah, begitu juga sebaliknya semakin rendah kedudukan suatu tempat, temperatur udara akan semakin tinggi. Perbedaan temperatur udara yang disebabkan adanya perbedaan tinggi rendah suatu daerah disebut amplitudo.

c) Lamanya Penyinaran

Lamanya penyinaran matahari pada suatu tempat tergantung dari letak garis lintangnya.Semakin rendah letak garis lintangnya maka semakin lama daerah tersebut mendapatkan sinar matahari dan suhu udaranya semakin tinggi. Sebaliknya, semakin tinggi letak garis lintang maka intensitas penyinaran matahari semakin kecil sehingga suhu udaranya semakin rendah.

d) Awan

Awan merupakan penghalang pancaran sinar matahari ke bumi.Jika suatu daerah terjadi awan (mendung) maka panas yang diterima bumi relatif sedikit, hal ini disebabkan sinar matahari tertutup oleh awan dan kemampuan awan menyerap panas matahari.Permukaan daratan lebih cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan panas, sedangkan permukaan lautan lebih lambat menerima panas dan lambat pula melepaskan panas. Apabila udara pada siang hari diselimuti oleh awan, maka temperatur udara pada malam hari akan semakin dingin(Baver, 1960).

2.3Evaporasi

Proses perubahan molekul dari keadaan cair menjadi gas. Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Evaporasi sendiri juga memiliki kelajuan yang disebut laju evaporasi. Laju evaporasi adalah laju neto antara evaporasi dan kondensasi yang sebanding dengan perbedaan tekanan uap air dipermukaan air dan tekanan uap air di udara di atasnya. Laju evaporasi pada suatu wilayah berkaitan erat dengan intensitas radiasi matahari yang diterima pada wilayah tersebut. Secara umum, semakin tinggi radiasi matahari yang diterima akan semakin tinggi pula laju evaporasi yang berlangsung dengan asumsi bahwa tersedia cukup air untuk diuapkan.

Besarnya faktor meteorologi yang mempengaruhi besarnya evaporasi adalah radiasi matahari, angin, kelembaban relative, dan suhu. Evaporasi merupakan konversi air kedalam uap air, proses ini berjalan terus hampir tanpa henti disiang hari dan kerap kali juga dimalam hari. Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukan energi berupa panas laten untuk evaporasi. Proses ini akan sangat aktif jika ada penyinaran matahari langsung. Awan merupakan penghalang radiasi matahari dan menghambat proses evaporasi. Jika air menguap ke atmosfer maka lapisan batas antara permukaan tanah dan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses penguapan berhenti. Agar proses tersebut dapat berjalan terus lapisan harus diganti dengan udara kering. Pergantian itu hanya mungkin kalau ada angin yang akan menggeser komponen uap air. Jadi kecepatan angin memegang peranan penting dalam proses evaporasi. ( Soemarto. 1995 ).

Jika kelembaban relative naik, maka kemampuan udara untuk menyerap air akan berkurang sehingga laju evaporasinya menurun. Penggantian lapisan udara pada batas tanah dan udara yang sama kelembaban relatifnya tidak menolong dalam memperbesar laju evaporasinya. Jika suhu udara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasinya berjalan lebih cepat dibandingkan dengan jika suhu udara dan tanah rendah dengan adanya energi panas yang tersedia, kemampuan udara untuk menyerap uap air naik. Jika suhunya naik, maka suhu udara mempunyai efek ganda terhadap besarnya evaporasi dengan mempengaruhi kemampuan udara menyerap air dan mempengaruhi suhu tanah yang akan mempercepat penguapan. Ssedangkan suhu tanah dan air hanya mempunyai efek tunggal.(Lakitan, 1994)

2.4Kelembaban

Kelembaban adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang terkandung di dalam campuran air-udara dalam fasa gas. (Hardjodinoto. 1986)

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Kelembaban

a) EvaporasiPenguapan menyebabkan perupahan kelembaban udara. Jika penguapan tinggi, maka kelembaban udara nisbi juga akan tinggi.

b) Radiasi MatahariAdanya radiasi matahari menyebabkan terjadinya penguapan air udara semakin tinggi, sehingga kelembaban udara semakin besar.

c) Tekanan UdaraTekanan udara yang tinggi menyebabkan kelembaban udara semakin rendah.Hal tersebut dikarenakan kapasitas tampung udara rendah.

d) AnginAngin memudahkan uapair dari laut ke udara.Jika jika semakin terkumpul, maka kelembaban udara tinggi, sehingga merubah uap air di atas udara untuk membentuk awan. (Hardjodinoto, 1986)

Untuk pengukuran kelembaban, digunakan alat yang dinamakan Psychrometer atau Hygrometer dan juga Termohigrometer. Beberapa jenis Psychrometer dan termohigrometer, yaitu :

a) Psychrometer Bola Basah dan Bola keringPsychrometer ini terdiri dari dua buah thermometer air raksa, yaitu :1. Thermometer Bola Kering : tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.2. 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.b) Psychrometer Assman

Psychrometer assmann terdiri dari 2 buah thermometer air raksa dengan pelindung logam mengkilat.Kedua bola thermometer terpasang dalam tabung logam mengkilat.Kipas angin terletak diatas tabung pada tengah alat.Gunanya untuk mengalirkan (menghisap) udara dari bawah melalui kedua bola.Thermometer langsung menuju keatas.Alat dipasang menghadap angin dan sedemikian sehingga logam mengkilat mencegah sinar matahari langsung ke Thermometer, terutama pada angin lemah dan sinar matahari yang kuat.c) Psychrometer Putar

Disebut juga sebagai Psychrometer Sling/ Whirling.Alat ini terdiri dari 2 Thermometer yang dipasang pada kerangka yang dapat diputar melalui sumbu yang tegak lurus pada panjangnya.Sebelum pemutaran bola basah dibasahi dengan air murni.Psychrometer diputar cepat-cepat (3 putaran/ detik).Selama + 2 menit, dihentikan dan dibaca cepat-cepat.Kemudian diputar lagi, dihentikan dan dibaca seterusnya sampai diperoleh 3 data.Data yang diambil adalah suhu bola basah terendah.Jika ada 2 suhu bola basah terendah yang diambil suhu bola kering.Keuntungan : bentuknya yang portable dan kemurahan harganya dibandingkan dengan Psychrometer Assmann.Kerugian:a. Karena harus diputar diluar sangkar, kedua Thermometernya dipengaruhi radiasi dan dari badan si pengamat.b. Waktu hujan tetesan air hujan bias melekat sehingga merendahkan pembacaan.d) Hygrometer RambutHygrometer rambut merupkan pengukuran kelembapan dengan rambut menunjukkan perubahan dimensi jika kelembaban udara berubah-ubah. Perubahan dimensi dapat dipakai sebagai indikasi kelembaban nisbi udara. Hygrometer rambut ada yang bersifat non recording dan recording (Hygrograph).

2.5Curah Hujan

Curah hujan memperlihatkan jumlah atau volume air hujan yang tercurah atau sampai dan jatuh di permukaan bumu. Curah hujan ini mempunyai peranan penting dalam penyediaan jumlah air untuk berbagai aktifitas di permukaan bumi. Baik itu untuk kebutuhan manusia atau hewan, kegiatan pertanian, kegiatan industri, maupun untuk kegiatan pembangkit tenaga (Ariffin, 2003)

Menurut lamanya, perhitungan curah hujan dapat dibedakan menjadi dua :

a) Rata rata curah hujan bulanan

Nilai rata rata curah hujan setiap bulan dalam kurun periode waktu minimal 10 tahun

b) Normal curah hujan bulanan

Nilai rata rata curah hujan setiap bulan dalam kurun periode waktu selama 30 tahun

Alat yang digunakan untuk mengukur curah hujan disebut ombrometer. Ombrometer sendiri ini terdapat beberapa jenis, yaitu :

a) Penakar Hujan Otomatis ( HILLMAN)

Spesifikasi Hilman

Keterangan:1.Bahan plat besi cat anti karat2.Ketinggian alat dari tanah 120 cm3.Luas corong 200 cm24.Jam Hillman berputar 24 jam5.Pias diganti setiap jam 00.00 UTC ( 07.00 WIB)6.Kapasitas pelampung 10 mm CARA KERJA:

1. Setiap terjadi hujan air akan masuk corong kemudian disalurkan ke pelampung sehingga membuat pena naik dan membuat grafik pada pias2. Ketinggian grafik menunjukkan jumlah curah hujan yang turun3. Jika curah hujan mencapai 10 mm/ lebih maka pena menunjukkan angka 10 mm sebagai angka maksimal, kemudian air akan tumpah dari pelampung melalui pipa hevel dan pena akan turun lagi ke angka 0 ( nol) . Jika masih ada hujan lagi maka pena akan akan mencatat lagi, demikian berlangsung terus menerus.4. Dari alat ini dapat diketahui durasi hujan, intensitas hujan dalam jangka waktu tertentu dan kapan terjadinya hujan.5.Kapasitas pengukurannya tidak terbatas.6. Jam Hillman menggunakan pegas sehingga harus diputar setiap jangka waktu tertentu7. Pena digunakan jenis pena cartridge

b) PENGUKUR CURAH HUJAN (OBS)

Pengukur hujan ini termasuk jenis penakar hujan non-recording atau tidak dapat mencatat sendiri. Bentuknya sederhana, terdiri dari :

*Terbuat dari plat besi yang di lapisi anti karat atau stainles Tinggi 70cm* Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat.* Bak tempat penampungan air hujan.* Kaki yang berbentuk tabung silinder.* Gelas penakar hujan 25mm kalibrasi BMG

c) PENGUKUR CURAH HUJAN NETA

*Terbuat dari bahan Fiber

*Mempunyai daya tampung 125mm

2.6Tekanan Udara

Tekanan udara adalah gaya yang diberikan oleh udara atmosfer pada setiap luasan tertentu atau berat udara persatuan luas.

Faktor faktor yang mempengaruhi variasi tekanan udara :

a) Lintang bumi : semakin tinggi kerapatan udara, semakin besar udara yang ditimbulkan. Perbedaan dalam menerima energy matahari pada berbagai permukaan bumi pada lintang tempat yang berbeda membawa konsentrasi terhadap perbedaan kerapatan udara.b) Sebaran lautan dan daratan : pengaruh sebaran daratan dan lautan ini sangat jelas pada lintang pertengahan, pada musim dingin benua relatif lebih dingin dan mempunyai tendensi membentuk pusat-pusat tekanan tinggic) Ketinggian tempat : pergeseran garis edar matahari akan menyebabkan fluktasi suhu musiman terutama untuk daerah garis lintang pertengahan. Suhu akan berpengaruh terhadap pemuaian dan penyusutan volume udara. Jika suhu udara memuai maka udara menjadi lebih renggang dan tekanan udara menurun, demikian sebaliknyaAlat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Barometer sendiri ada beberapa jenis, yaitu :

a) Barometer air raksa (merkuri)Barometer air raksa terbuat dari tabung gelas dengan ketinggian sekitar 84 cm dan tertutup pada ujung atasnya. Sedang ujung tabung satunya dibiarkan terbuka serta dicelupkan dalam wadah yang berisi air raksa. Daerah vakum terbentuk dekat ujung atas tabung kaca karena tabung tidak sepenuhnya terisi dengan air raksa. Prinsipnya, pada suhu dan tekanan normal tinggi air raksa berkisar pada 76 cm. Karena terdapat daerah hampa di bagian atas barometer, kolom merkuri tidak mengalami tekanan dari ujung atas tabung kaca. Jadi, kolom merkuri di tabung kaca naik atau turun karena efek tekanan atmosfer pada permukaan wadah air raksa sehingga mencerminkan tekanan atmosfer total pada tempat tersebut.

b) Barometer aneroid merupakan instrumen digital yang mengukur tekanan atmosfer dengan muatan listrik. Barometer aneroid terdiri atas cakram atau kapsul yang terbuat dari lembaran tipis logam. Logam tersebut memiliki dua strip logam kecil pada kedua sisi interiornya. Strip logam ini dihubungkan dengan arus listrik. Saat tekanan udara naik atau turun, logam akan ikut memuai atau menciut. Ketika logam memuai atau menciut, jarak antara dua strip logam dan waktu kontak dengan arus listrik juga akan bervariasi. Barometer lantas mengukur panjang muatan listrik dan mengkonversinya menjadi pembacaan tekanan udara.

Sedikitnya ada 2 jenis barometer aneroid, yaitu: Jenis Bourdon : Terdiri dari sebuah pipa besi/ baja yang melengkung, berbentuk oval. Gaya pegas pipa ini sama dengan tekanan udara. Perubahan tekanan udara menyebabkan perubahan bentuk ke-oval-an dari pipa, sehingga jarum penunjuk akan bergerak. Pergerakan jarum tersebut kemudian dikonversi dalam skala tekanan udara. Jenis Vidi : Bagian terpenting ialah kapsul/ cell dari besi/baja, isinya dikosongkan/ hampa udara, permukaan atas dan bawah bergelombang. Kapsul/ cell ini biasanya terdiri dari 7 atau 8 lapisan. Jika tekanan udara naik, maka kapsul/ cell ini tertekan dan menarik sebagian dari tuas (lever) ke bawah, bagian lainnya akan naik menggerakkan jarum penunjuk. Jika tekanan turun, akan terjadi sebaliknya. Pergerakan kapsul/ cell aneroid ini kemudian dihubungkan denga pena/ jarum yang akan menunjukan pergeseran/ simpangan. Besarnya simpangan yang terjadi selanjutnya dikonversi ke dalam skala tekanan udara (mb).c) Altimeter adalah alat untuk mengukur ketinggian suatu titik dari permukaan laut. Biasanya alat ini digunakan untuk keperluan navigasi dalam penerbangan, pendakian, dan kegiatan yang berhubungan dengan ketinggian. Altimeter sebenarnya adalah barometer aneroid yang skala penunjukkannya telah dikonversi terhadap ketinggian. Sebagaimana kita ketahui bahwa 1 mb sebanding dengan 30 feet (9 meter) atau dapat dicari dengan pendekatan rumus:H = 221.15 Tm log (Po / P)Altimeter bekerja dengan beberapa prinsip.

Tekanan udara (yang paling umum digunakan)

Mangnet bumi (dengan sudut inclinasi)

Gelombang (ultra sonic maupun infra merah, dan lainnya)

Penggunaan Altimeter umumnya selalu diikuti dengan penggunaan kompas.

d) Barograph adalah alat ukur tekanan udara yang dapat mencatat sendiri, prinsip kerjanya sama dengan Barometer Aneroid yang dilengkapi dengan tangkai pena penunjuk dan pias yang dilekatkan pada sebuah tabung jam yang berputar. Skala pias barograph, pada umumnya adalah antara tekanan udara 970 sampai dengan 1050 mb. Pada Barograph merk R.Fuess type 78a, tangkai penghubung antara tabung Vidi dengan tangkai pena diberi lubang-lubang pin. Fungsinya untuk penunjukkan pena pada skala-skala tekanan udara tertentu, sehingga alat ini dapat dioperasikan sampai dengan tekanan udara 825 mb.atau sampai dengan ketinggian antara 1100 sampai dengan 1350 meter dari permukaan laut. Semakin banyak kapsul aneroid yang digunakan maka semakin peka.2.7Angin

Angin merupakan udara yang bergerak secara horizontal dari suatu daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Udara yang bergerak secara vertikal biasanya tidak disebut angin melainkan gerakan udara sedangkan udara bergerak berputar disebut turbulensi. Penyebab utama perbedaan tekanan udara adalah perbedaan pemanas dan pendingin atau suhu pada tempat-tempat di permukaan bumi.

Angin berfungsi sebagai : pemindahan panas, pemindahan uap air, awan dan pemindahan bahan-bahan atau partikel yang ada di udara seperti debu, spora, tepung sari dll. Angin mempunyai energi, oleh karena itu dapat dimanfaatkan untuk pelayaran, pergerakan kipas dll. Ada kalanya angin berkecepatan tinggi disebut badai dapat menimbulkan kerusakan bangunan, tumbangnya pohon-pohon, erosi, mengganggu pelayaran dan penebangan.

Beberapa macam angin

a) Angin lokal

Angin lokal adalah angin setempat yang biasanya perubahan arahnya kekal setiap hari seperti :

1. Angin laut dan angin darat

2. angin lembab dan angin gunung

b) Angin passat

Passat artinya penyebaran. Angin passat adalah angin yang bergerak terus-menerus dari pusat tekanan tinggi subtropis ke daerah tekana rendah tropis. Akibat rotasi bumi, maka arah angin passat ini bukan tegak lurus dengan garis khatulistiwa, tetapi mengalami pembelokan sedikit. Di utara khatulistiwa, angin passat ini berubah arah menjadi angin Passat Timur Laut (PSL), dan di selatan khatulistiwa menjadi angin Passat Tenggara (PT).

c) Angin dingin dan angin panas

1. Angin dingin

Angin dingin adalah angin yang berasal dari aliran udara dari daerah dingin (kutub) ke daerah iklim sedang atau angin dari daerah gunung ke lembah.

Angin panas

Angin panas ada dua macam : angin panas yang berasal dari daerah panas dan anngin panas yang terjadi akibat pemanasan udara secara dinamis yang dikenal juga dengan angin Foehn. Tipe-tipe angin panas (Foehn) : terdapat diberbagai daerah dikenal dengan berbagai nama antara lain : Angin kumbang (Jabar), Angin Bahorok (Sumut), Angin Gending (Jatim), Angin Barubu (Sumsel), Angin Zonda (Argentina), dan Angin Chinok (Amerika Barat).

d) Angin musim (Monsoon)

Angin musim (Monsoon) merupakan angin yang mengalami perubahan arah menurut perubahan musim dan tergantung letak matahari. Angi ini timbul akibat perbedaan pemanasan antara daratan dan lautan dalam skala besar. Angin di Indonesia dikenal dengan Angin Barat pada musim hujan dan Angin Timur pada musim kemarau. Banyak musim hujan umumnya terjadi pada bulan-bulan September hingga Febuari yaitu matahri berada diselatan khatulistiwa atau diatas benua Australia. Sedangkan musim kemarau terjadi pada bulan-bulan Maret hingga Agustus dan matahari berada di Utara khatulistiwa atau di atas benua Asia. (Busri dan Syamsu, 2000)

Untuk mengukur kecepatan angin, digunakan anemometer. Anemometer ini ad beberapa jenis, diantaranya :

a) Anemometer dengan tiga atau empat mangkok

Sensornya terdiri dari tiga atau empat buah mangkok yang dipasang pada jari-jari yang berpusat pada suatu sumbu vertikal atau semua mangkok tersebut terpasang pada poros vertikal. Seluruh mangkok menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Kecepatan putar dari rotor tergantung kepada kecepatan tiupan angin. Melalui suatu sistem mekanik roda gigi, perputaran rotor mengatur sistem akumulasi angka penunjuk jarak tiupan angin. Anemometer tipe cup counter hanya dapat mengukur rata-rata kecepatan angin selama suatu periode pengamatan. Dengan alat ini penambahan nilai yang dapat dibaca dari satu pengamatan ke pengamatan berikutnya, menyatakan akumulasi jarak tempuh angin selama waktu dari kedua pengamatan tersebut, sehingga kecepatan anginnya adalah sama dengan akumulasi jarak tempuh tersebut dibagi lama selang waktu pengamatannya.

b) Anemometer tabung bertekanan.

Kerja Anemometer ini mengikuti prinsip tabung pitot, yaitu dihitung dari tekanan statis dan tekanan kecepatan Sehubungan dengan adanya perbedaan kecepatan angin dari berbagai ketinggian yang berbeda, maka tinggi pemasangan anemometer ini biasanya disesuaikan dengan tujuan atau kegunaannya. Untuk bidang agroklimatologi dipasang dengan ketinggian sensor (mangkok) 2 meter di atas permukaan tanah. Untuk mengumpulkan data penunjang bagi pengukuran penguapan Panci Kelas A, dipasang anemometer setinggi 0,5 m. dilapangan terbang pemasangan umumnya setinggi 10 m. Dipasang didaerah terbuka pada pancang yang cukup kuat. Untuk keperluan navigasi alat harus dipasang pada jarak 10 x tinggi faktor penghalang seperti adanya bangunan atau pohon. Sebagian besar Anemometer ini umumnya tidak dapat merekan kecepatan angin dibawah 1 atau 2 mi/j karena ada faktor gesekan apa awal putaran.

Sedangkan untuk mengukur arah angin digunakan wind vane. Yang dimaksud dengan arah angin adalah arah dari mana tiupan angin berasal. Bila angin itu datang dari Selatan, maka arah anginnya adalah Utara, datangnya dari laut, dinyatakan angin laut. Arah angin untuk angi di daerah permukaan biasanya dinyatakan dalam 16 arah kompas yang dikenal dengan istilah Wind Rose, sedangkan untuk angin di daerah atas dinyatakan dengan derajat dimulai dari arah Utara bergerak searah jarum jam sampai di arah yang bersangkutan.

Bila tidak ada tiupan angin maka arah angin dinyatakan dengan kode 00 dan bila angin berasal dari titik utara dinyatakan dengan 3600. Arah angin tiap saat dapat dilihat dari posisi panah angin (Wind Vane), atau dari posisi kantong angin (Wind Sack). Pengamatan dengan kantong umumnya dilakukan dilapangan terbang.

Untuk dapat memberikan petunjukan arah yang lebih mudah dilihat maka panah angin dihubungkan dengan sistem aliran listrik sehingga posisi panah angin langsung ditunjukan oleh jarum pada kotak monitornya. Perkembangan lebih lanjut dari sistem ini menghasilkan rekaman pada silinder berpias. Panah angin umumnya dipasang bersama dengan mangkok anemometer dengan ketinggian 10 meter.

2.8Awan

Awan adalah kumpulan titik-titik air dan atau es yang melayang-layang di atmosfer sebagai hasil proses kondensasi yang terdapat pada ketinggian tertentu yang disebabkan karena naiknya udara secara vertikal karena proses pendingingan udara secara adiabatik di atmosfer. Awan bersifat mengabsorsi dan merefleksi radiasi surya dan radiasi dari bumikarena dapat memanaskan atau mendinginkan suhu udara. Bentuk awan dengan kharakteristiknya juga mencerminkan potensi hujan disuatu daerah di permukaan bumi.

Terbentuknya awan dikarenakan udara yang banyak mengandung uap air mengalami proses pendinginan sehingga mencapai titik embun. Proses pendinginan terjadi karena udara terdorong ke atas sampai atmosfir, dimana suhunya lebih rendah dibandingkan permukaan. Seiring dengan kenaikan udara panas di ketinggian, tekanan udarapun berkurang. Kondisi ini menyebabkan udara yang mengandung uap air menyebar dan mengalami pendinginan. Dan pada saat mencapai titik embun, udara menyatu dengan uap air. Seluruh uap air yang terkondensasi dalam udara tersebut membeku dan membentuk embun sehingga terlihat sebagai butiran-butiran awan.

Menurut konvensasi internasional tentang awan dibedakan atas 4 golongan dan 10 tipe:

a) Awan tinggi (> 6.000 m) Cirrocumus (CC) : seperti kumpulan bulu domba

Cirrostratus (CS) : seperti puti halus menutupi seluruh angkasa, sering menimbulkan lingakaran pada matahari dan bulan. Cirrus (Cr) : halus sperti bulu berserat.tersusun seperti pita.

b) Awan sedang (2.000-6.000) Altocumulus (Ac): sekumpulan awan berbentuk bulat,berlapis-lapis,bergelombang,berwaran putih,pucat.

Altostratus (As) : seperti selendang yang tebal ,berserat,keabuhan

c) Awan rendah (