EVAPOTRANSPIRASI

A. Pengertian Evapotranspirasi

Evapotranspirasi sangat erat hubungannya dengan kebutuhan air tanaman. Kebutuhan air tanaman adalah Sejumlah air yang dibutuhkan untuk mengganti air yang hilang akibat penguapan. Penguapan dalam hal ini meliputi penguapan dari permukaan air dan daun-daun tanaman. Bila kedua proses terjadi bersamaan maka terjadilah evapotranspirasi, yaitu gabungan proses penguapan air bebas (evaporasi) dan penguapan melalui tanaman (transpirasi).

Beberapa rumus yang dapat digunakan dalam menentukan besarnya evaporasi potensial (Eto) adalah rumus Blaney – Criddle, Radiasi, Panman dll. Rumus Panman mendapat rekomendasi dari Badan Pangan dan Pertanian PBB (FAO = Food & Agriculture Organization). Ketiga rumus di atas tersebut mempunyai prinsip umum yang sama yaitu;

Eto = c x Eto*

Dimana : Eto = evaporasi potensial (mm/hari) C = faktor koreksi Eto* = evaporasi (mm/hari)

Evaporasi potensial (Eto) dipengaruhi oleh iklim dan tergantung pada letak lintang (Indonesia terletak pada lintang Katulistiwa. Perbedaan ketiga rumus di atas adalah dalam penentuan angka koreksi (c) dan evaporasi (Eto*). Eto* ditentukan berdasarkan iklim (data terukur). Perbedaan tersebut di rangkum pada tabel halaman berikutnya.

RUMUS DATA TERUKUR (yang dibutuhkan)

Blaney – Criddle Radiasi

Penman

LL, t LL, t, n/N

LL, t, n/N, u, RH

Tabel Data terukur untuk Perhitungan Evaporasi (Eto*) Catatan : Penyesuaian Eto* : menggunakan angka koreksi c

RUMUS Keadaan yang diperkirakan guna penetapan nilai c

Blaney – Criddle Radiasi

Penman

RH, u, n/N RH, u

Perbedaan u siang dan malam

Tabel Data terukur untuk Perhitungan Evaporasi Potensial (Eto) Keterangan :

LL = Letak lintang t = suhu rata-rata bulanan (oC) n/N = Kecerahan matahari (%) u = Perbedaan kecepatan angin siang dan malam (mm/dt) RH = Kelembapan relatif (%)

B. Metode BLANEY – CRIDDLE

1. Rumus Blaney – Criddle

Data terukur yang diperlukan antara lain ;

Letak lintang, suhu udara dan angka koreksi (c).

Rumus :

Eto = c . Eto*

Eto* = P . (0,457 t + 8,13)

Dimana : P = Prosentase rata-rata jam siang malam, yang besarnya tergantung pada

letak (LL). t = suhu udara (oC)

Prosedur Perhitungan :

a. Cari letak lintang daerah yang ditinjau.

b. Sesuai dengan letak lintang maka cari nilai P (gunakan tabel BC.1)

c. Cari data suhu rata-rata bulanan (t)

d. Berdasarkan nilai P (Tabel BC.1) dan t (BC.2) hitung Eto* = P (0,457 t + 8,13)

e. Sesuai dengan bulan yang ditinjau cari angka koreksi (c) (Tabel BC.2)

f. Hitung Eto = c . Eto*

LINTANG Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

5,0 Utara 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27

2,5 Utara 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27

0 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27

5,0 Selatan 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28

2,5 Selatan 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28

7,5 Selatan 0,29 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28

10 Selatan 0,29 0,28 0,28 0,27 0,26 0,26 0,26 0,26 0,27 0,28 0,28 0,28

BULAN Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

( C ) 0,80 0,80 0,75 0,70 0,70 0,70 0,70 0,75 0,80 0,80 0,80 0,80

Tabel BC. 2 Angka Koreksi ( C ) Menurut BLANEY - CRIDDLE

Tabel BC. 1 Hubungan P dan Letak Lintang (LL) untuk INDONESIA (5o sd 10o LS)

2. Contoh Soal

Dengan menggunakan Rumus Blaney – Criddle, hitung besar Eto pada bulan Februari untuk suatu daerah pengaliran di Porong (Jwa Timur);

Pada bulan Pebruari diketahui :

Suhu rata-rata bulanan adalah 25,7 oC

Letak Lintang daerah adalah 7,5o LS

Penyelesaian :

LL = 7,5o LS (dari tabel BC.1) p : 0,28

t = 25,7 oC

Eto* = P . (0,457 t + 8,13)

= 0,28 x ((0,457x25,7) + 8,13)

= 5,565 mm/hari

Feb (dari tabel BC.2) C : 0,80

Eto = C . Eto*

= 0,80 x 5,565 = 4,452 mm/hr

3. Soal Latihan

LL = 7,5o LS

NO. BULAN T (oC) P Eto* (mm/hr) C Eto (mm/hr)

1 Jan 27,2

2 Feb 27,4

3 Mar 27,3

4 Apr 27,9

5 Mei 27,9

6 Jun 26,8

7 Jul 26,9

8 Agst 28,6

9 Sept 27,9

10 Okt 28,0

11 Nop 27,3

12 Des 27,5

C. Metode RADIASI

1. Rumus Metode Radiasi

Data terukur yang diperlukan antara lain ;

Letak lintang, suhu udara dan kecerahan matahari. Rumus : Eto = c . Eto* Eto* = w . Rs Dimana :

w = faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerah. Rs = radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hr)

= (0,25 + 0,54 𝑛

𝑁) 𝑅

𝑛

𝑁 = kecerahan matahari (%)

𝑅 = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir

(angka angot, tergantung pada letak lintang daerah)

Prosedur Perhitungan : a. Cari suhu rata-rata bulanan (t). b. Berdasarkan nilai t cari nilai w (gunakan tabel R.1) c. Cari letak Lintang (LL) d. Berdasarkan LL cari R (Tabel R.2) e. Cari data kecerahan matahari (n/N) f. Hitung Rs; Rs = (0,25 + 0,54 n/N) R g. Cari angka koreksi (C) tabel(R.3) hitung Eto = C . w . Rs

BULAN Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

( C ) 0,80 0,80 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80

Tabel R. 3 Angka Koreksi ( C ) untuk Rumus Metode Radiasi

Suhu, t (oC) w Suhu, t (oC) w Suhu, t (oC) w Suhu, t (oC) w Suhu, t (oC) w

24,00 0,735 25,20 0,747 26,40 0,759 27,60 0,771 28,80 0,783

24,20 0,737 25,40 0,749 26,60 0,761 27,80 0,773 29,00 0,785

24,40 0,739 25,60 0,751 26,80 0,763 28,00 0,775 29,20 0,787

24,60 0,741 25,80 0,753 27,00 0,765 28,20 0,777 29,40 0,789

24,80 0,743 26,00 0,755 27,20 0,767 28,40 0,779 29,60 0,791

25,00 0,745 26,20 0,757 27,40 0,769 28,60 0,781 29,80 0,793

Tabel R. 1 Hubungan t dan w (untuk INDONESIA, Elev. 0 - 500 m)

5o 4o 2o 2o 4o 6o 8o 10o

Jan 13,0 14,3 14,7 15,0 15,3 15,5 15,8 16,1 16,1

Feb 14,0 15,0 15,3 15,5 15,7 15,8 16,0 16,1 16,0

Mar 15,0 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6 15,6 15,1 15,3

Apr 15,1 15,5 15,3 15,3 15,1 14,9 14,7 14,1 14,0

Mei 15,3 14,9 14,6 14,4 14,1 13,8 13,4 13,1 12,6

Jun 15,0 14,4 14,2 13,9 13,9 13,2 12,8 12,4 12,6

Jul 15,1 14,6 14,3 14,1 14,1 13,4 13,1 12,7 11,8

Agst 15,3 15,1 14,9 14,8 14,8 14,3 14,0 13,7 12,2

Sept 15,1 15,3 15,3 15,3 15,3 15,1 15,0 14,9 13,1

Okt 15,7 15,1 15,3 15,4 15,4 15,6 15,7 15,8 14,6

Nop 14,8 14,5 14,8 15,1 15,1 15,5 15,8 16,0 15,,6

Des 14,6 14,1 14,4 14,8 14,8 15,4 15,7 16,0 16,0

BULANLINTANG UTARA (LU) LINTANG SELATAN (LS)

0

Tabel R. 2 Harga R untuk INDONESIA (5o LU sd 10o LS)

2. Contoh Soal

Menggunakan Rumus Radiasi, hitung besar Eto pada bulan Februari untuk suatu

daerah pengaliran di Porong (Jwa Timur) jika diketahui data terukur pada bulan

Februari adalah sebagai berikut ;

a. Suhu rata-rata bulanan adalah 25,7 oC

b. Letak Lintang daerah adalah 7,5o LS

c. Kecerahan matahari (n/N) = 41,8 %

Penyelesaian :

LL = 7,5o LS (dari tabel R.2) R = 15,75 mm/hr

t = 25,7 oC (dari tabel R.1) w = 0,752

n/N = 41,8 %

Rs = (0,25 + 0,54 n/N) R

= (0,25 +(0,54 x 0,418) ) x 15,75

= 7,49 mm/hari

Feb (dari tabel R.3) C : 0,80

Eto = C . w . Rs

= 0,80 x 0,752 x 7,49 = 4,451 mm/hr

3. Soal Latihan

LL = 7,5o LS

NO. BULAN T (oC) n/N (%) w R (mm/hr) Rs (mm/hr) Eto* (mm/hr) C Eto (mm/hr)

1 Jan 25,4 41,8

2 Feb 25,7 41,8

3 Mar 26,1 53,6

4 Apr 26,9 49,1

5 Mei 26,4 60,0

6 Jun 26,6 63,6

7 Jul 26,2 60,9

8 Agst 25,9 57,3

9 Sept 26,6 61,8

10 Okt 27,9 65,5

11 Nop 28,4 61,8

12 Des 27,2 47,3

D. Metode PENMAN

1. Rumus Metode Penman

Data terukur yang diperlukan antara lain ;

Suhu rerata bulanan t, (oC), kelembapan relatif bulanan rerata, RH (%), kecerahan matahari bulanan, n/N (%), kecepatan bulanan rerata, U (m/dt), letak lintang daerah, angka koreksi (C).

Rumus : Eto = c . Eto*

Eto* = w (0,75 Rs – Rn1 + (1 – w) f(U) ( - d )

Berdasarkan hasil empiris Pendekatan konsep keseimbangan energi radiasi matahari Rekomendasi dari Badan Pangan PBB (FAO) 1977

Dimana : w = faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerah (tabel PN.1). Rs = radiasi gelombang pendek (mm/hr)

= (0,25 + 0,54 𝑛

𝑁) 𝑅

𝑛

𝑁 = kecerahan matahari (%)

𝑅 = radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfir

(angka angot, tergantung pada letak lintang daerah, Tabel PN.2 =

Tabel R.2)

Rn = radiasi bersih gelombang panjang (mm/hr)

Rn1 = f(t) . f( d) . f(n/N)

f(t) = fungsi suhu ; . Ta4 (berdasarkan tabel PN.1)

f( d) = fungsi tekanan uap = 0,34 – 0,44 ( d)

f(n/N) = fungsi kecerahan matahari = 0,1 + 0,9 (n/N)

f(U) = fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2,00 m

= 0,27* (1 + 0,864 U)

( - d) = perbedaan tekanan uap jenuh dengan tekanan uap yang

sebenarnya.

d = x RH

= tekanan uap sebenarnya = f(t)

RH = kelembapan relatif (%)

C = angka koreksi

BULAN Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Agt Sep Okt Nop Des

( C ) 1,10 1,10 1,10 0,90 0,90 0,90 0,90 1,00 1,00 1,10 1,10 1,10

Tabel PN. 3 Angka Koreksi ( C ) untuk Rumus Metode Penman

Suhu, t (oC) w mbar f(t) Suhu, t (oC) w mbar f(t) Suhu, t (oC) w mbar f(t)

24,00 0,735 29,85 15,40 25,80 0,753 33,22 15,85 27,60 0,771 36,94 16,22

24,20 0,737 30,21 15,45 26,00 0,755 33,62 15,90 27,80 0,773 37,37 16,26

24,40 0,739 30,57 15,50 26,20 0,757 34,02 15,94 28,00 0,775 37,81 16,30

24,60 0,741 30,94 15,55 26,40 0,759 34,42 15,98 28,20 0,777 38,25 16,34

24,80 0,743 31,31 15,60 26,60 0,761 34,83 16,02 28,40 0,779 38,70 16,38

25,00 0,745 31,69 15,65 26,80 0,763 35,25 16,06 28,60 0,781 39,14 16,42

25,20 0,747 32,06 15,70 27,00 0,765 35,66 16,10 28,80 0,783 39,61 16,46

25,40 0,749 32,45 15,75 27,20 0,767 36,09 16,14 29,00 0,785 40,06 16,50

25,60 0,751 32,83 15,80 27,40 0,769 36,50 16,18

Tabel PN. 1 Hubungan , w, f(t)

5o 4o 2o 2o 4o 6o 8o 10o

Jan 13,0 14,3 14,7 15,0 15,3 15,5 15,8 16,1 16,1

Feb 14,0 15,0 15,3 15,5 15,7 15,8 16,0 16,1 16,0

Mar 15,0 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6 15,6 15,1 15,3

Apr 15,1 15,5 15,3 15,3 15,1 14,9 14,7 14,1 14,0

Mei 15,3 14,9 14,6 14,4 14,1 13,8 13,4 13,1 12,6

Jun 15,0 14,4 14,2 13,9 13,9 13,2 12,8 12,4 12,6

Jul 15,1 14,6 14,3 14,1 14,1 13,4 13,1 12,7 11,8

Agst 15,3 15,1 14,9 14,8 14,8 14,3 14,0 13,7 12,2

Sept 15,1 15,3 15,3 15,3 15,3 15,1 15,0 14,9 13,1

Okt 15,7 15,1 15,3 15,4 15,4 15,6 15,7 15,8 14,6

Nop 14,8 14,5 14,8 15,1 15,1 15,5 15,8 16,0 15,,6

Des 14,6 14,1 14,4 14,8 14,8 15,4 15,7 16,0 16,0

Tabel PN. 2 Harga R untuk INDONESIA (5o LU sd 10o LS)

BULANLINTANG UTARA (LU)

0LINTANG SELATAN (LS)

Prosedur Perhitungan :

a. Cari suhu rata-rata bulanan (t). b. Berdasarkan nilai t cari nilai , , w, f(t) (gunakan tabel PN.1) c. Cari data RH d. Cari d = x RH e. Berdasarkan LL cari Ra (Tabel PN.2) f. Cari data kecerahan matahari (n/N) g. Hitung Rs; Rs = (0,25 + 0,54 n/N) R h. Cari f(n/N) = 0,1 + 0,9(n/N) i. Cari data kecepatan angin (U) j. Cari f(U) = 0,27(1 + 0,864 U) k. Cari Rn1 = f(t) . f( d) . f(n/N) l. Cari angka koreksi (C) tabel(PN.3) m. Hitung Eto* = w (0,75 Rs – Rn1 + (1 – w) f(U) ( - d ) n. Hitung Eto = C . Eto*

2. Contoh Soal

Menggunakan Rumus Penman, hitung besar Eto pada bulan Februari untuk suatu daerah

pengaliran di Porong (Jwa Timur) jika diketahui data terukur pada bulan Februari adalah

sebagai berikut ;

a. Suhu rata-rata bulanan adalah 25,7 oC

b. Letak Lintang daerah adalah 7,5o LS

c. Kecerahan matahari (n/N) = 41,8 %

d. Perbedaan kecepatan angin siang dan malam (U) = 1,8 m/dt

Penyelesaian :

t = 25,7 oC (dari tabel PN.1) = 33,025 mbar; w = 0,752; f(t) = 15,825

RH = 79,6%

d = x RH = 33,025 x 0,796 = 26,288 mbar

f( d) = 0,34 – 0,044 d = 0,115

LL = 7,5o LS (dari tabel PN.2) R = 15,75 mm/hr

n/N = 41,8 %

Rs = (0,25 + 0,54 n/N) R

= (0,25 +(0,54 x 0,418) ) x 15,75

= 7,49 mm/hari

f(n/N) = 0,1 + 0,9(n/N) = 0,1 + 0,9(41,8%) = 0,476

U = 1,8 m/dt

f(U) = 0,27 x (1 + 0,864 U) = 0,27 x (1 + 0,864 (1,8)) = 0,690

Rn1 = f(t) . f( d) . f(n/N) = 15,825 x 0,115 x 0,476 = 0,866 mm/hr

Feb (dari tabel PN.3) C : 1,10

Eto* = w (0,75 Rs – Rn1 + (1 – w) f(U) ( - d )

= 0,752 ((0,75 . 7,49) – 0,866) + (1 – 0,752) x 0,690 x (33,025 - 26,288)

= 4,726 mm/hr

Eto = C . Eto*

= 1,10 x 4,726 = 5,199 mm/hr

3. Soal Latihan

NO. BULAN T (oC) RH (%) U (m/dt) n/N (%) Eto (mm/hr)

1 Jan 25,4 76,6 2,30 41,8

2 Feb 25,7 79,6 1,80 41,8

3 Mar 26,1 74,4 1,90 53,6

4 Apr 26,9 78,0 2,00 49,1

5 Mei 26,4 79,1 2,00 60,0

6 Jun 26,6 78,8 2,40 63,6

7 Jul 26,2 79,6 2,50 60,9

8 Agst 25,9 79,8 3,00 57,3

9 Sept 26,6 77,4 3,30 61,8

10 Okt 27,9 79,4 3,00 65,5

11 Nop 28,4 77,2 2,00 61,8

12 Des 27,2 77,7 2,40 47,3

Data Iklim untuk daerah Porong, Januari sd Desember

E. Gambaran Perbandingan Evaporasi Potensial (Eto) 3 Metode

Berikut ini gambaran mengenai perbedaan hasil perhitungan berdasarkan Metode Blaney – Criddle, Radiasi dan Penman yang diterapkan pada lokasi yang sama dan data yang sama pula ;

BC R P BC R P BC R P

Jan 5,53 5,64 4,94 0,80 0,80 1,10 4,42 4,51 5,43

Feb 5,56 5,64 4,73 0,80 0,80 1,10 4,45 4,51 5,20

Mar 5,61 6,40 5,35 0,75 0,75 1,00 4,21 4,80 5,35

Apr 5,51 5,76 4,87 0,70 0,75 0,90 3,86 4,32 4,38

Mei 5,26 5,84 4,70 0,70 0,75 0,90 3,68 4,38 4,23

Jun 5,27 5,77 4,96 0,70 0,75 0,90 3,69 4,33 4,46

Jul 5,23 5,76 4,68 0,70 0,75 0,90 3,66 4,32 4,21

Agst 5,19 5,96 4,86 0,70 0,80 1,00 3,63 4,77 4,86

Sept 5,48 6,65 5,69 0,80 0,80 1,10 4,38 5,32 6,26

Okt 5,85 6,98 6,02 0,80 0,80 1,00 4,68 5,58 6,02

Nop 5,91 7,20 5,84 0,80 0,80 1,00 4,73 5,76 5,84

Des 5,76 6,10 5,37 0,80 0,80 1,00 4,61 4,88 5,37

Keterangan :

BC : Blaney - Criddle

R : Radiasi

P : Penman

BULANEto* EtoC

SELESAI