PENDAHULUAN
Latar Belakang
Ketersediaan data dan informasi hidrologi yang memadai, akurat, tepat
waktu dan berkesinambungan sudah menjadi tuntutan mendesak untuk dapat
segera diwujudkan, sebagaimana yang diamanatkan dalam Undang-Undang
Sumber Daya Air No. 7 Tahun 2004. Namun kenyataannya hingga saat ini
kualitas data hidrologi yang ada, dapat dikatakan secara umum masih rendah.
Sehingga untuk mewujudkan cita-cita tersebut harus didukung usaha pengelolaan
hidrologi yang lebih professional mulai dari tingkat Pusat hingga Daerah.
Pengelolaan hidrologi merupakan kegiatan yang mencakup perencanaan,
inventarisasi, pengolahan, pemanfaatan, pemeliharaan dan pengawasan baik data
dan informasi hidrologi, pos/bangunan hidrologi, termasuk peralatan hidrologi
sebagai bagian dari pengelolaan sumber daya air.
Kegiatan hidrologi di Indonesia saat ini dikelola oleh 13 (tiga belas)
lembaga, baik Pemerintah, swasta dan perguruan tinggi. Lembaga tersebut antara
lain adalah Departemen Pekerjaan Umum, Badan Meteorologi, Klimatologi dan
Geofisika, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Departemen Pertanian,
Departemen Kehutanan, Pemda Propinsi dan Kab./Kota, LIPI, BPPT,
Bakosurtanal, TNI, Batan, Perguruan Tinggi dan Masyarakat Hidrologi Indonesia.
Banyak keterlibatan lembaga tersebut dengan berbagai kepentingan masing-
masing menyebabkan pengelolaan hidrologi di Indonesia menjadi tidak efisien
dan kurang terkoordinasi secara baik.
Berdasarkan hasil pendataan, banyak ditemui lokasi pos di suatu tempat
yang sangat rapat dan dimiliki oleh beberapa lembaga. Hal ini menjadi salah satu
bukti, bahwa pengelolaan hidrologi yang dilakukan saat ini belum terkoordinasi
dengan baik, yang akan berdampak pada pengeluaran anggaran negara untuk
pengelolaan hidrologi menjadi tidak efisien, karena beberapa lembaga melakukan
kegiatan yang serupa.
Berdasarkan data yang ada sampai dengan saat ini, kondisi pos / alat
hidrologi yang ada/ terpasang sangat memprihatinkan, banyak yang telah
mengalami kerusakan atau hilang serta sangat tergantung pada produksi luar
negeri. Selain permasalahan tersebut, yang tidak kalah penting untuk
mendapatkan perhatian adalah kondisi sumber daya manusia (SDM) para
pengelola hidrologi, yang relatif sedikit dari sisi jumlah maupun kompetensinya,
sarana prasarana penunjang serta ketersediaan dana operasi dan pemeliharaan
yang sangat terbatas sehingga akan berdampak secara langsung pada mutu dan
kesinambungan data hidrologi yang dihasilkan.
Tujuan
1. Mahasiswa mampu menjelaskan proses kejadian iklim
2. Mahasiswa mampu menjelaskan metode pengukuran iklim dan alat ukurnya
3. Mahasiswa mampu mengidentifikasi dan menganalisis karakeristik iklim
4. Mahasiswa mampu menghitung rata-rata iklim di suatu wilayah
5. Mahasiswa mampu menjelaskan parameter iklim lain
Manfaat
1. Mahasiswa dapat mengetahui proses pengukuran dan pengelolahan iklim
2. Mahasiswa dapat mengetahui alat pengukur cuaca atau iklim
3. Mahasiswa dapat mengetahui cara menghitung dalam pengelolahan data
iklim
METODE PENGUKURAN DAN PENGELOLAHAN DATA IKLIM
A. PENGERTIAN UMUM
Ilmu yang mempelajari proses-proses di lapisan troposfir (lapisan bawah
atmosfer) yang disebut ilmu cuaca atau meteorology, sedangkan ilmu pengetahuan
yang mempelajari hasil proses-proses cuaca disebut dengan ilmu iklim atau
klimatology. Pengukuran unsur cuaca dan iklim mutlak harus dilakukan dalam
analisis hidrologi suatu DPS.
B. POS KLIMATOLOGI
Pos Klimatologi adalah suatu cara untuk melaksanakan penelitian
hidrologi suatu DPS, yang mana mengharuskan pengumpulan data iklim dari pos
pengamatan unsur cuaca atau iklim. Beberapa istilah yang berhubungan dengan
pos klimatologi antara lain :
(1). Pos Klimatologi tidak lengkap, adalah suatu bangunan di lokasi terbuka,
berukuran minimal 2m x 4m yang dalam bangunan tersebut ditempatkan alat
untuk mengatur data cuaca yang hanya terdiri dari :
a. Alat ukur hujan biasa = AUHB (rain gauge, disingkat RG), yaitu alat ukur tebal
curah hujan yang datanya dicatat secara manual oleh seorang pengamat.
b. Alat ukur curah hujan otomatik = AUHO (automatic rainfall recorder),
disingkat ARR), yaitu alat ukur tebal hujan secara otomatis.
(2). Pos Klimatologi lengkap, adalah suatu bangunan di lokasi terbuka berukuran
minimum 6m x 10m, untuk menempatkan alat ukur unsur cuaca. Alat yang
dimaksud antara lain :
a. Alat ukur hujan biasa (rain gauge)
b. Alat ukur otomatik (automatic rainfall recorder)
c. Termometer maksimum (maximum thermometer), adalah alat ukur suhu udara
terbuat dari gelas dengan bejana berbentuk bola dan bagian ujungnya berisi air
raksa
d. Termometer minimum (minimum thermometer), adalah alat ukur suhu udara
terbuat dari gelas berbentuk garpu dan bagian ujungnya berisi alkohol
e. Termometer bola kering (dry bulb thermometer), adalah alat ukur suhu udara
terbuat dari gelas dengan bejana berisi air raksa dalam keadaan kering
f. Termometer bola basah (wet bulb thermometer), adalah alat ukur suhu udara
terbuat dari gelas dengan bejana berisi air raksa di ujungnya dibalut kasa yang
diccelupkan kedalam air
g. Termohigrograf (thermohygrograph), alat ukur suhu udara dan kelembaban
udara secara otomatis
h. Sangkar meteor (meteo shelter), bengunan berbentuk rumah yang terbuat dari
kayu, berdinding jalusi dan dicat putih yang berfungsi untuk menyimpan
termohigrograf, termometer bola basah, termometer bola kering, thermometer
maksimum, dan termometer minimum
i. Anemometer (anemometer), alat ukur kecepatan angin
j. Pencatat durasi atau lama dari penyinaran matahari (sunshine recorder), adalah
alat untuk mengukur lamanya penyinaraan matahari
k. Akinograf (actinograph), alat pencatatan energi matahari
l. Panci penguapan (pan evaporation), alat ukur besarnya penguapan permukaan
air terbuka dilengkapi dengan takaran berskala dan tabung penenang
Di samping alat-alat unsure cuaca tersebut kadang-kadang pada pos
klimatologi juga dilengkapi dengan alat :
(1). Barograf (barograph), yaitu alat ukur tekanan udara
(2). Alat ukur mata angin (wind vane), arah angin dinyatakan kedelapan arah mata
angin
Suatu hal yang harus diperhatikan bahwa peralatan unsure cuaca tersebut harus
dikalibrasi secara berskala.
C. PENGUKURAN SUHU UDARA
1. Pengertian Umum
Suhu udara dapat disebut sebagai ukuran derajat panas udara. Faktor yang
mempengaruhi suhu udara di antaranya ialah tinggi tempat, daratan atau lautan,
radiasi matahari, indeks datang matahari, dan angin. Suhu udara umumnya diukur
berdasarkan skala tertentu menggunakan termometer. Suhu udara di Indonesia
umumnya deraajat Celcius (ºC). Di beberapa Negara lain menggunakan satuan
Fahrenheit (ºF), Reamur (ºR) atau Kelvin (ºK). Hubungan (tºC) dengan skala lain
adalah :
ρC=59(ρF−32° )
ρF=95(ρC+32 °)
ρR=45
ρC
ρK= ρC+273
2. Peralatan Pengukuran Suhu Udara
Untuk melaksanakan pengukuran suhu udara di pos klimatologi dapat
menggunakan alat ukur suhu sebagai berikut :
a. Termometer merkuri biasa (ordinary thermometer)
b. Termometer maksimum dan termometer minimum
c. Termohigrograf, alat pencatat suhu dan kelembaban udara secara otomatis
Ketiga alat tersebut umumnya dipasang dalam sangkar meteo, dengan ketinggian
1,20 m di atas permukaan tanah. Ukuran sangkar meteo cukup 0,80 x 0,60 x 0,60
m dan dibuat dari kayu, berdinding jalusi dan dicat warna putih.
(a) Termometer merkuri biasa
Termometer merkuri biasa, umumnya digunakan untuk pengamatan rutin,
terutama dalam menentukan suhu pada saat memasang kertas grafik suhu
pada termohigrograf atau dalam pengecekan suhu. Pembacaan berkisar
antara -20ºC+50ºC, dengan skala 0,20ºC
(b) Termometer maksimum
Termometer maksimum dipasang horizontal agak miring sebesar 2,5-5º
karena adanya pengaruh tegangan permukaan. Umumnya mempunyai
panjang 290 mm, diameter ±18 mm, pembagian skala sampai ½º dan dapat
mengukur suhu maksimum berkisar antara -30ºC sampai +50ºC
(c) Termometer minimum
Termometer minimum dipasang horizontal di sebelah bawah thermometer
maksimum karena agar tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi. Umumnya
mempunyai panjang ±290 mm, diameter 18 mm, pembagian skala ½º dan
dapat mengukur suhu minimum berkisar antara - 40ºC. Termometer ini di
dalamnya terdapat cairan alkohol. Pada pembuluh berisi cairan alcohol
terdapat sebuah indeks gelas berwarna (umumnya merah).
(d) Termohigrograf
Alat ini mencatat suhu udara dan kelembaban udara secara otomatis pada
suatu grafik yang telah ditentukan skalanya. Termohigrograf dipasang
dalam sangkar meteo. Umumnya setiap seminggu sekali diperlukan
penggantian kertas grafik. Rekaman data pada kertas grafik termohigograf
harus selalu dicek dari pembacaan temperatur bola basah dan bola kering
yang terpasang pada alat psikrometer standar (PsychrometerStandar)
untuk mengecek kelembapan udara dan thermometer biasa untuk
mengecek suhu udara. Alat ini mempunyai dua pena, yaitu pena bagian
atas sebagai perekam suhu udara, sedangkan pena bagian bawah sebagai
perekam kelembapan udara relatif.
3. Perhitungan Suhu Udara
a. Suhu harian rata-rata
Suhu atau temperatur harian rata-rata dapat diartikan sebagai nilai rata-rata
dari pengamatan suhu udara selama 24 jam.
Bila pengamatan tidak menggunakan termohigograf, temperatur harian
rata-rata dapat dihitung dengan rumus :
T=2.T 7+T 13+T 184
T=T mak +T min2
Keterangan :
T = suhu harian rata-rata
T7, T13, T18 = suhu yang dibaca pada pukul 7 pagi, 13 siang, dan 18
malam waktu setempat, menggunakan thermometer biasa.
T mak = suhu maksimum (dibaca dari termometer maksimum)
T min = suhu minimum (dibaca dari termometer minimum)
Suatu hal yang harus diingat bahwa nilai T mak selalu lebih besar dari T
min.
b. Suhu bulanan dan tahunan rata-rata
Suhu bulanan rata-rata dihitung dari jumlah nilai temperatur harian rata-
rata dalam satu bulan dibagi dengan jumlah hari dalam satu bulan. Temperatur
tahunan secara praktis dapat dihitung dari jumlah temperatur bulanan rata-raata
dibagi 12.
4. Suhu Udara Indonesia
Menurut Break (1929), hubungan antara temperatur tahunan dengan tinggi
tempat dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut (Rob, Van Der Weert, 1994):
Untuk tinggi tempat kurang dari 2000 m
Tav=26,3−0,0061 xh
Untuk tinggi tempat lebih dari 2000 m
Tav=24,5−0,0052 xh
Dimana h adalah tinggi tempat (meter) dari muka laut. Tingkat perubahan
temperatur di atmosfer yang disebabkan oleh perubahan ketinggian disebut
tingkat rosotan suhu (lapse rate). Umumnya temperatur udara berubah sekitar
6,5°C setiap kenaikan ketinggian sekitar 1000 m.
Untuk temperatur rata-rata diperoleh hubungan:
Tmin=22,56−0,00533 xh
Tmax=32,13−0,00601 xh
D. PENGUKURAN KELEMBAPAN UDARA
1. Pengertian Umum
Udara atmosfer merupakan campuran udara kering dan uap air. Secara
umum kelembapan menyatakan banyaknya kadar air yang ada di udara.
Banyaknya uap air yang bergerak di dalam atmosfer berpengaruh terhadap
besarnya hujan, lamanya hujan dan intensitas curah hujan. Variasi kelembapan
bergantung pada suhu udara, jika suhu rendah (di pagi hari) maka
kelembapanakan lebih tinggi jika dibandingkan pada siang hari pada saat suhu
udara bertambah panas. Makin tinggi suhu udara akan dapat menyebabkan
bertambah banyak uap air yang dapat diresap. Uap air itu akan menghasilkan
tekanan yang dinyatakan dengan satuan tinggi air raksa (1 mm Hg = 1,33
milibar). Tekanan yang diberikan oleh uap air disebut dengan tekanan uap air (ea
= vapor pressure, dalam milibar atau mm Hg).
Apabila uap air di atmosfer bertambah terus (missal karena penguapan)
akan menyebabkan peningkatan tekanan uap, hingga akhirnya akan terjadi
kondensasi. Molekul-molekul air itu akanmenghasilkan tekanan uap jenuh (es =
saturation vapor pressure). Pada suatu atmosfer yang jenuh maka nilai ea = es.
Nilai es bergantung pada suhu udara, maka kelembapan relatif yang merupakan
perbandingan nilai e/ es bergantung suhu udara dan jumlah uap yang terdapat di
udara. Kelembapan relative (%) dapat dirumuskan sebagai berikut :
RH = es/ea x 100
Keterangan :
RH = kelembapan relative (%)
ea = tekanan uap aktual
es = tekanan uap jenuh
Tekanan uap aktual dan tekanan uap jenuh dapat dinyatakan dalam satuan
tinggi millimeter air raksa (1 mm Hg = 1,33 mbar), atau diukur dalam bar (1 bar =
105 N/m2, 1 milibar = 102 N/m2). Sejak 1 Januari 1982, WMO, menyarankan
satuan tekanan uap dinyatakan dalam hektopaskal (hectopacal, 1h Pa = 100
paskal, 1h Pa = 0,75062 mm Hg atau, mmHg = 1,333224 h Pa).
2. Peralatan Pengukuran Kelembapan
Alat ukur udara diletakkan pada sangkar meteo (sekitar 1,20 – 2,00 m dari
tanah) Pengukuran dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
a. Manual, yaitu dengan menggunakan termometer bola basah dan bola
kering, yang dipasang vertikal bersama-sama dengan termometer
maksimum dan minimum, rangkaian alat ini disebut psikrometer standar.
Termometer bola basah dipasang vertikal sebelah kanan, sedangkan
termometer bola kering dipasang di sebelah kiri.
b. Otomatis, data kelembapan udara direkam secara otomatis pada grafik
termohigrograf bersama-sama dengan suhu udara.
3. Perhitungan Kelembapan Relatif
Beberapa cara untuk menghitung kelembapan relative berdasarkan data
yang tersedia. Cara tersebut di antaranya adalah :
(a) Menghitung nilai depresi,
(b) Menghitung tekanan uap,
(c) Cara grafis,
(d) Membaca grafik termohigrograf,
(e) Berdasarkan suhu udara.
Kelembapan relatif nilainya berkisar antara 0% sampai 100%. Nilai 0% berarti
udara kering tanpa sedikitpun mengandung uap air, nilai 100% berarti udara jenuh
dengan uap air dan akan menjadi titik-titik air.
a.Dengan cara menghitung nilai depresi
Bila pengukuran kelembapan relatif dilakukan dengan psikrometer standar
(termometer bola basah dan bola kering), datanya dibaca minimal sekali setiap
hari, yaitu antara pukul 07.00-08.00 waktu setempat, atau biala perlu 3 kali sehari,
yaitu pukul 07.00, 13.00, dan 18.00 waktu setempat.
b.Dengan cara menghitung tekanan uap
RH = es/ea x 100
Nilai ea dapat dihitung dari persamaan :
Menjadi :
ea – ew = A.P (Td – Tw)
ea = ew – A.P (Td – Tw)
(ew - ea) = c (Td – Tw)
Keterangan :
ea = tekanan uap saat pengukuran (hectopacal, 1h Pa = 100 paskal, 1h Pa =
0,75062 mm Hg atau, mmHg = 1,333224 h Pa)
ew = tekanan uap jenuh (hpa) pada temperatur bola basah, Tw (°C) saat
pengukuran
P = tekanan atmosfer (hpa)
A = koefisien psikrometer
Td = temperatur bola kering (°C) saat pengukuran
Nilai P bergantung dari tinngi tempat. Nilai A ummnya adalah:
(1) Untuk psikrometer diventilasi tipe Asmann, dengan kecepatan udara 5
m/detik
A = 6,62 x 10-4 k-1
(2) Untuk psikrometer biasa diventilasi
A = 8,00 x 10-4 k-1
(3) Untuk psikometer tanpa ventilasi dipasang dalam ruangan dan tidak ada
udara bergerak
A = 1,20 x 10-4 k-1
Dari WMO, menyarankan nilai A = 6,20 x 10-4 k-1. Termometer untuk Tw dan Td
diventilasikan dimaksud agar suhu bola basah yang diperoleh benar dan
terlindungi dari matahari supaya tidak terjadi penguapan.
c.Dengan cara grafis
Menghitung kelembapan relatif dengan menggunakan cara grafis hanya
bersifat mengecek secara cepat di lapangan dan dihitung ulang di kantor dengan
cara ke-1 atau k-2 atau dari grafik termohigrograf. Hasil pembacaan secara grafis
ini harus dicek dengan perhitungan kelembapan relatif cara yang lain, misal
pembacaan kelembapan relatif dari grafik termohigrograf yang mencatat
kelembapan relatif secara kontinyu dan otomatis.
d.Dengan cara membaca grafik termohigrograf
Apabila kelembapan relative tercatat secara otomatis menggunakan alat
termohigrograf dalam sangkar meteo (bersama dengan grafik suhu udara), maka
data kelembaban relatif dapat dibaca dari grafik tersebut. Selama 24 jam grafik
kelembapan dibaca setiap periode waktu satu atau dua jam.
e.Dengan cara menghitung tekanan uap berdasarkan suhu udara dan suhu titik
embun
Dari permukaan air terbuka, hubungan antara temperatur (T) dengan tekanan uap
jenuh (es) dapat diperkirakan dengan persamaan :
es = exp[17,27 T
237,3+T]
Keterangan :
es = tekanan uap jenuh (dalam paskal, Pa)
T = temperatur udara (°C)
Nilai tekanan uap aktual (ea), dapat dihitung dengan rumus di atas, kelembapan
spesifik dapat dihitung dengan rumus :
qs = 0,622 eap
Keterangan :
qs = kelembapan spesifik (kg air/kg udara lembap)
ea = tekanan uap aktual
p = tekanan udara (paskal, pa)
4. Kelembaban Udara di Indonesia
Kelembapan relatif di sebagian besar wilayah Indonesia rata-rata lebih dari
80%. Pada musim kemarau untuk daerah pantai bias turun sampai 70%, pada
temperatur udara 30-32°C (Dep. PU, 1987).
Menurut Rob Van der Weert (1994), temperatur titik embun akan
berkurang dengan bertambahnya tinngi tempat, yaitu :
Te = 23,40 – 0,00546 . h
Keterangan :
Te = temperature titik embun (°C)
h = tinggi tempat (m)
Umumnya temperatur titik embun berkisar sekitar 0,40°C di atas rata-rata
temperatur minimum. Temperatur minimum selalu berhubungan erat dengan
tinggi tempat akibat tekanan uap aktual juga berhubungan dengan tinggi tempat :
ea = 2,88 – 0,00079 . h
Umumnya variasi bulanan tekanan uap bergantung musim penghujan atau
kemarau (Rob Van der Weert, 1994). Hubungan antara kelembapan relatif (RH)
dengan temperatur titik embun (Te°C) pada temperatur 15°C adalah :
RH (%) 100 90 80 70 60 50 40
Te (°C) 15 13,4 11,6 9,5 7,5 4,6 1,5
E. PENGUKURAN RADIASI MATAHARI
1. Pendahuluan
Radiasi matahari merupakan sumber utama energi bumi yang menentukan
kondisi cuaca dan iklim. Faktor iklim merupakan salah satu faktor yang
menetukan fenomena hidrologi suatu DPS, misal curah hujan, penguapan,
kelembapan dan debit. Bagian dari radiasi matahari yang sampai di permukaan
bumi disebut juga insolasi (insolation). Nilai albedo umumnya dinyatakan dalam
persentase.
Jumlah radiasi matahari yang diterima permukaan bumi bergantung
banyak faktor, antara lain :
a) Peredaran bumi mengelilingi matahari, matahari akan menentukan
jarak bumi terhadap matahari, setiap perbedaan jarak suatu tempat dari
permukaan bumi ke matahari akan menyebabkan perbedaan energi yang
diterima oleh tempat tersebut;
b) Kondisi atmosfer, adanya awan dan penyerapan oleh uap air atau zat-
zat lain akan dapat mengurangi energi matahari yang diterima oleh
permukaan bumi;
c) Durasi/lamanya penyinaran matahari;
d) Intensitas radiasi matahari;
2. Pengukuran Durasi Penyinaran Matahari
a. Pengerian Umum
Posisi bumi dalam peredarannya mengelilingi matahari, yang seakan-akan
matahri bergerak dari 23°30” LS menuju 23°30” LU atau sebaliknya akan
berpengaruh terhadap lamanya waktu atau durasi penyinaran matahari. Bahkan di
daerah kutub, lamanya penyinaran matahari dapat terjadi malam hari selama 6
bulan dan siang hari selama 6 bulan.
b. Peralatan Pengukuran Durasi Penyinaran Matahari
Umumnya dikenal 4 alat yang digunakan untuk mengukur lama
penyinaran matahari (Muzet, 1985):
Jenis Marvin
Jenis Forter
Jenis Jordan
Jenis Campbell-Stokes
Sejak tahun 1962, WMO memutukan menggunakan Campbell-Stokes
sebagai alat standart (reference instrumet). Di indonesia umumnya menggunakan
Campbell-Stokes (CASELLA) dipasang pada ketinggian 1,20 m dari permukaan
tanah sampai pada alat. Alat tersebut terdiri dari bola gelas pejal dengan diameter
sekitar 10, 16 cm, yang dipasang simetris dalam suatu bdang cekung berbentuk
bola. Bola gelas berfungsi sebagai lensa agar sinar matahari yang datang dapat
terpusat sehingga dapat membakar kertas grafik yang dipasang pada bidang
cekung tersebut pada saat matahari bersinar. Apabila matahari tertutup awan maka
kertas grafik tersebut tidak akan terbakar, kertas itu akan terbakar jika intensitas
radiasi matahari mencapai minimal 140 – 280 watt/m2 (0,2 – 0,4 kal/cm2/ menit).
Adanya bangunan dan pohon tinggi disekitar alat ini, maka dapat menyebabkan
gangguan dalam pembakaran kertas grafik. Umumnya digunakan 3 (tiga) bentuk
macam kertas grafik (kartu pias) (Standart FAO):
1) Kartu lurus
2) Kartu melengkung panjang
3) Kartu melengkung pendek
Pada saat memasang alat ukur durasi penyinaran matahari harus dilakukan
secara benar, sesuai dengan buku manual alat dari pembuat/pabrik. Hal-hal yang
perlu diperhatikan antara lain:
1) Alat harus terpasang pada kedudukan horizontal dilakukan dengan menyetel
niveau pada 3 skrup pengatur,
2) Alat harus terpasang sesuai garis lintang (latitude) dari pos klimatologi
setempat,
3) Alat harus dipasang sesuai garis bujur (meridian) dari pos klimatologi
setempat.
Kartu perekam berwarna biru agar mudah meresap radiasi matahari
sehingga timbul pemanasan. Apabila alat distel dengan tepat maka pembakaran
akan terjadi di sepanjang (trace a long) bagian tengah kartu. Kesalahan
penyetelan dapat dideteksi dari arah pembakaran pada kartu:
1) Perekaman pembakaran yang tidak simetris
2) Perekaman pembakaran yang tidak tepat di bagian tengah kartu (non-
conentric)
3) Perekaman kurva pembakaran bertolak belakang dengan arah kurva kartu
c. Perhitungan Durasi Penyinaran Matahari
Durasi penyinatan matahri dalam satu hari umumnya dinyatakan dalam
persentase (%), yang dapat dihitung dengan persamaan:
DM = n/N x 100
Keterangan: DM = Durasi penyinaran matahari (%)
n = Lamanya penyinaran matahari dari rekaman kartu (jam)
N = Kemungkinan maksimum durasi penyinaran matahari dari
Matahari terbit hingga terbenam (jam)
3. Pengukuran Intensitas Radiasi Matahari
a. Pengertian Umum
Umumnya kiyta dapat membedakan 2 tipe radiasi, yaitu:
Radiasi matahari
Radiasi bumi
Radiasi matahari secara garis besar dapat dibedakan menjadi 4 yaitu:
1) Radiasi matahari langsung ( direct solat radiation) diukur dengan pirhelio
meter (pyrhelio meter)
2) Radiasi matahri global (global solar radiaton) atau radiasi gelombang
pendek (short wave radiation) diukur dengan piranometer (pyranometer)
3) Radiasi atmosfer (sky radiation)
4) Radiasi matahari pantulan (reflected solar radiation)
Radiasi global adalah jumlah energi langsung yang dihamburkan oleh
atmosfer dan partikel-partikel yang mengapung di dalam atmosfer seperti awan,
debu, asap dan sebagainya yang diterima oleh satu satuan luas permukaan
horizontal di permukaan bumi. Di Indonesia untuk menyatakan intensitas tersebut
digunakan satuan kal/cm2/hari, sedangkan satuan yang di sarankan untuk
internasional adalah Mj/m2. Faktor konversinya adalah:
1 kal/cm2 = 41868,0 J/m2 = 0,041868 Mj/m2
1 Kal = 4,1868 J
Pancaran energi dalam satuan kal/cm2/hari atau kal/cm2/menit, dapat diubah
dengan satuan W/m2 (watt/m2) di mana 1 watt = 1 J/detik.
b. Alat Ukur Intensitas Radiasi Matahari
Di Indonesia umumnya menggunakan piranometer jenis aktinograf
(bimetallic actinograf), tipe yang umum digunakan adalah OSK, terdiri dari
sensor bagian penghubung, alat pencatat, dudukan dan tutup. Alat sensor di buat
dari 2 pasang plat bimetikal hitam berfungsi untuk menyerap radiasi dari
matahari, sedangkan yang berwarna putih berfungsi untuk memantulkan kembali
radiasi tersebut.
Beberapa hal yang perlu di perhatikan dalam memasang alat aktinograf:
1) Di pasang di daerah terbuka, tidak terganggu oleh benda-benda yang
dapat menghalangi sinar matahari sepanjang waktu, misal pohon, gedung,
asap, debu dan sebagainya,
2) Harus terpasang secara horizontal,
3) Jika cuaca jelek ganti kertas grafik dalam ruangan yang tidak berdebu,
4) Sumbu panjang bimetalik harus dipasang sejajar dengan sumbu panjang
bumi (equator),
5) Tulis waktu (hari, tanggal, jam, menit) satt pemasangan grafik, lokasi,
nama pengamat,
6) Penggantian kertas grafik dilakukan kurang lebih 1,5 sampai 2 jam setelah
atau sebelum matahari terbenam,
7) Pada bagian dalam alat penutup (dome) harus selalu dibersihkan,
8) Persediaan kertas grafik, pena, silica gell, tinta harus cukup,
9) Alat ukur waktu (jam) harus selalu dicek ketepatannya,
10) Alat dipasang 1,20 meter dari muka tanah di atas pasangan beton (50 x 50
cm)
c. Perhitungan Intensitas Radiasi Matahari
Untuk mengitung intensitas radisai matahari global dapat dilakukan dengan
tahapan:
1) Urutkan data rekaman radisai dari grafik aktinograf menurut waktu,
2) Lakukan koreksi waktu (hari, tanggal, jam) dan koreksi garis dasar (base
line or zero line) jika terjadi kesalahan,
3) Radiasi matahari yang terekam pada saat ½ jam sebelum matahari terbit
dan sesudah matahari terbenam (jika terjadi) tidk perlu di hitung luasnya,
4) Hitung luas bidang di bawah kurva radisai (A) dalam satuan cm2, luas
bidang ini dapat di ukur dengan planimeter atau jumlah kotak berdasarkan
skala grafik yang digunakan,
5) Hitung intensitas radiasi matahri dengan persamaan:
Rs = A x S x K
Keterangan:
Rs = intensitas radiasi matahari (kal/cm2/hari)
A = luas bidang radiasi di atas garis dasar di bawah kurva radiasi (cm2)
K = faktor intensitas, nilainya ditentukan oleh pabrik, misal: aktinograf OSK 746
nilai K = 0,356 kal/cm2/menit
S = nilai yang ditentukan oleh skala luas setiap bagian grafik aktinograf
F. PENGUKURAN KECEPATAN ARAH ANGIN
1. Pengertian Umum
Angin adalah masa udara yang bergerak dengan arah sejajar dengan
permukaan bumi, yang dimaksud dengan masa udara adalah udara dengan ukuran
yang sangat besar dan mempunyai sifat fisik yang seragam pada arah hirizontal,
sifat fisik itu adalah suhu dan kelembapan. Apabila masa udara itu bergerak ke
arah vertikal disebut dengan arus (currents). Angin berasal dari daerah bertekanan
tinggi ke daerah bertekanan rendah.
Kecepatan angin umumnya dinyatakan dalam satuan km/jam, m/det,
knots, (1 kn = 1,852 km/jam = 1,51 mil/jam = 0,514 m/det, 1km/jam = 0,621
mil/jam = 0,278 kn). Kecepatan angin berpengaruh terhadap proses penguapan
(evaporation) dan apabila udara lembab melayang di udara terbawa oleh angin
masuk ke dalam awan hujan maka akan terjadi hujan. Skala kecepatan angin
dikenalkan oleh Admil Sir Francis Beaufort pada tahun 1806, pada satuan
mil/jam dari ketinggian 20 feet di atas muka tanah.
Karena terjadinya perbedaan suhu di darat dan di laut pada saat malam dan siang
hari, maka terjadi angin darat dan angin laut.
a) Pada malam hari, suhu daratan lebih cepat dingin dari pada lautan, sehingga
suhu di laut relatif lebih panas dari pada di daratan. Akibatnya di atas laut
akan terjadi tekanan lebih rendah dan tekanan tinggi di atas daratan, sehingga
masa udara akan bergerak dari darat ke laut dan disebut angin darat.
b) Pada siang hari, suhu udara lebih panas dan tekanannya lebih rendah di
banding di atas laut, maka angin akan bertiup dari laut ke darat dan disebut
angin laut.
Prinsip terjadinya angin lembah dan angin gunung sama dengan terjadinya
angin darat pada malam hari. Pada malam hari suhu di gunung lebih cepat dingin
dari pada di lembah, sehingga tekanan udaranya lebih tinggi akibatnya uadar akan
bergerak turun dari gunung ke lembah dan disebut dengan angin gunung.
Sedangkan di malam hari suhu di gunung lebih cepat naik sehingga angin akan
bergerak dari lembah ke gunung dan disebut angin lembah, kira-kira terjadi mulai
pukul 10.00 sampai matahari terbenam.
2. Alat Ukur Kecepatan dan Arah Angin
Alat ukur kecepatan angin disebut dengan anemometer dan umumnya
dipsang pada pos klimatologi. Cara pemasangan anemometer ini ada beberapa
macam ketinggian. Untuk keperluan analisis iklim dapat di pAsang 10 m di atas
permukaan tanah. Untuk keperluan pertanian dan perhitungan penguapan
umumnya dipasang 2,0 m dari permukaan tanah. Anemometer mangkuk dapat
terdiri dari 3 atau 4 mangkuk berputar terhadap sumbu vertikal.
Arah angin sangat penting untuk pekerjaan perencanaan, oleh karena itu di
sarankan setiap pos klimatologi di pasang alat pengukur arah angin (wind vane).
Kadang-kadang dipasang antara anemometer digabung menjadi satu dengan wind
vane, atau disebut dengan anemovane.
Arah angin diperkirakan dari mana datangnya, misal angin laut, angin
lembah dan sebagainya dan diukur dengan derajat dari 8 (setiap tambah 45°) atau
16 setiap tambah 22,5°) titik kompas, di mulai dari arah utara (north) dan menuju
arah jarum jam sebagai berikut:
1. Utara (North) = 360°
2. Utara Timur Laut (NNE) = 22,5°
3. Timur Laut (NE) = 45°
4. Timur Timur Laut (ENE) = 67,5°
5. Timur (East) = 90°
6. Timur Tenggara (ESE) = 112,5°
7. Tenggara (South East) = 135°
8. Selatan Tenggara (SSE) = 157,5°
9. Selatan (South) = 180°
10. Selatan Barat Daya (SSW) = 202,5°
11. Barat Daya (SW) = 225°
12. Barat Barat Daya (WSW) = 247,5°
13. Barat (West) = 270°
14. Barat Barat Laut (WNW) = 292,5°
15. Barat Laut (NW) = 315°
16. Utara Barat Laut (NMW) = 337.5°
3. Perhitungan Kecepatan Angin
a. Berdasarkan pembacaan alat ukur kecepatan angin
Perhitungan kecepatan angin bergantung tipe anemometer yang digunakan,
misalnya:
1) Tipe Thies, dalam satuan x 100
2) Tipe Cassela, kecepatan angin diperoleh dari pembacaan spidometer
ditulis 1 (satu) angka dibelakang koma
b. Berdasarkan rumus Empiris
Hubungan antara kecepatan angin dengan ketinggian secara empiris telat dibuat
oleh beberapa ahli, bebrapa di antaranya adalah:
U 2=Uh ( log100log100 h
2 )❑
Keterangan:
U2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 m
Uh = kecepatan angin pada ketinggian h meter
Rumus hellman’S dapat digunakan untuk koreksi
Uh=¿
Keterangan:
Uh = kecepatan angin di atas h meter
U10 = kecepatan angin di atas 10 m
Persamaan lain untuk memperkirakan kecepatan angin setiap titik antara
permukaan bumi sampai pada ketinggian 610 meter adalah:
U =Ua( hha )
1 /7
Keterangan:
U = kecepatan angin pada ketinggian h meter dari muka tanah
Ua = kecepatan angin yang di ukur dari anemometer pada ketinggian (ha) meter
dari permukaan tanah
4. Kecepatan dan Arah Angin di Indonesia
Hampir sebagian besar wilayah Indonesia mempunyai kecepatan angin
yang relatif rendah, di daerah pantai umumnya berkisar antara 2 – 3 m/det dan di
pedalaman berkisar 1,0 m/det.
Angin barat dan angin laut umumnya terjadi pada bulan Desember sampai
Februari (wet Monsoon), sedangkan angin timur dan angin darat umumnya terjadi
pada bulan Juni sampai Agustus (east Monsoon). Selama bulan Maret sampai
April umumnya arah angin berubah ubah, antara angin barat dan angin timur dan
disebut dengan angin pancaroba pertama. Selama bulan September sampai
November arah angin juga berubah ubah karena peralihan dari angin timur ke
angin barat dan dikenal dengan angin pancaroba kedua.
G. PENGUKURAN TEKANAN UDARA
Dari suatu pos iklim kadang-kadang juga dilengkapi dengan alat ukur
tekanan udara. Pengukuran secara manual dapat dilakukan dengan barometer,
sedangkan secara otomatis dengan menggunakan barograp. Alat barograp yang
digunakan dilengkapi dengan sensor tekanan udara yang perubahan nilainya dapat
tercatat secara kontinyu pada suatu kertas grafik.
PENUTUP
1. Kesimpulan
Dari makalah yang kami buat ini kami dapat menyimpulkan bahwa
hidrologi sangat penting bagi kehidupan manusia di bumi ini. Sedangkan
hidrologi sendri adalah ilmu yang mempelajari proses-proses di lapisan troposfir
(lapisan bawah atmosfer) yang disebut ilmu cuaca atau meteorology. Dengan
adanya pos-pos klimatologi, alat ukur yang memadai, sumber daya manusia
(SDM), dan rumus-rumus yang telah diciptakan atau dikembangkan oleh para ahli
maka proses terjadinya perubahan iklim atau pengukuran data-data dapat kita
ketahui dengan seksama dan data yang dapat di bilang cukup akurat.
Top Related