Download - Studi Sistem Instrumentasi Dalam Perubahan Cuaca Di Bmkg

LOGO

OLEH

1. NIKE DWI G.D 080810622

2. FIRDAYANA EKA 080810490

STUDI APLIKASI FISIKA PADA ALAT-ALAT DI BMKG

LOGO

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

1. Memenuhi syarat kelulusan sks perkuliahan

2. Tentang keadaan cuaca saat ini

LOGO

Tujuan

Dari latar belakang diatas, maka tujuan dari Praktik Kerja Lapangan (PKL) di BMKG Juanda Surabaya adalah Memahami proses pengoperasian instrumen perkiraan cuaca Memahami prinsip kerja instrumen perkiraan cuaca

Manfaat 1. Dapat mengetahui dan menggambarkan secara langsung proses pengoperasian

perkiraan cuaca yang setiap hari diramalkan.2. Dapat memahami dalam penggambaran secara langsung tentang cara kerja alat-

alat BMKG dalam proses pengamatan perubahan cuaca.3. Memenuhi mata kuliah Praktek Kerja Lapangan di Jurusan Fisika Fakultas Sains

dan Teknologi Universitas Airlangga.4. Belajar mengenal lingkungan kerja, sehingga kami sebagai mahasiswa dapat

bekerja secara optimal ketika memasuki dunia kerja suatu hari nanti.

LOGO

Batasan masalahAdapun batasan masalah dari metode observasi yang dilakukan pada kegiatan PKL kami adalah Jenis-jenis alat yang digunakan untuk pengamatan cuaca. sistem dan cara kerja alat-alat BMKG dalam menentukan prakiraan cuaca di

suatu daerah.

Waktu dan tempatKegiatan yang dilakukan selama kerja praktik dilaksanakan di perusahaan. Adapun tempat dan waktu pelaksanaan kerja praktik adalah:Tempat : Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika

(BMKG Juanda)Alamat : Sedati, Juanda, Sidoarjo Jawa timurWaktu : 12 Februari – 12 Maret

LOGO

Profil BMKG

Stasiun Meteorologi Juanda Surabaya merupakan Unit Pelaksana Teknis dari Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Sebagai Stasiun Meteorologi Kelas I yang berada di lingkungan bandara Juanda, Stasiun Meteorologi Juanda memiliki tugas pokok melaksanakan fungsi BMKG di bidang Meteorologi khususnya untuk menunjang keselamatan transportasi udara. Untuk melayani kebutuhan masyarakat umum tentang informasi cuaca untuk kota Surabaya dan kota-kota lainya di Jawa Timur, baik untuk hari ini maupun esok hari.

LOGO

Visi dan Misi BMKG

Visi :Terwujudnya BMKG yang tanggap dan mampu memberikan pelayanan

meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika yang handal guna mendukung keselamatan dan keberhasilan pembangunan nasional serta berperan aktif di tingkat internasional.

Misi : Mengamati dan memahami fenomena Meteorologi, Klimatologi, Kualitas udara dan

Geofisika. Menyediakan data dan informasi Meteorologi, Klimatologi, Kualitas udara dan

Geofisika yang handal dan terpercaya Melaksanakan dan mematuhi kewajiban internasional dalam bidang Meteorologi,

Klimatologi, Kualitas udara dan Geofisika. Mengkoordinasikan dan memfasilitasi kegiatan di bidang Meteorologi, Klimatologi,

Kualitas udara dan Geofisika.

LOGO

Struktur Organisasi

LOGO

BMKG kelas I

JUANDA

Stasiun Observasi

Stasiun Aeorologi

Stasiun Komunikasi

Forecaster

LOGO

Stasiun Observasi

Alat-alat di Stasiun Observasi :

1. Alat-alat konvensional

2. Alat-alat canggih

Alat-alat konvensionalO Sangkar meteorologiO Psikometer bola kering dan bola basahO Termometer maksimum dan minimumO Termohigrograf O Barometer: barometer air raksa, barometer

aneroid.O Penakar hujan : penakar hujan biasa dan

penakar hujan Hellman.O EvaporimeterO PyranometerO Cambell stokeO Anemometer

Alat-alat canggihORadar

OAWOS (Automatic Weather Observing System )

LOGO

Stasiun Aerologi

alat-alat di stasiun Aerologi :

1. Pilot balon

2. Theodolite

3. Radiosonde (RASON)

AWOS

Pengamatan meteorologi yang diperoleh secara otomatis :• Arah dan kecepatan angin• Tekanan (QFE,QNH)• Suhu udara• titik embun• Hujan• Visibilitas meteorologi• Nilai rentang visibilitas landasan • Ketinggian awan.

Prinsip kerja AWOS

Prinsip kerja AWOS berdasarkan sensor dari masing-masing unsur cuaca yang diamati. Kemudian hasil dari sensor ini dikirim menggunakan via LAN di WORK station (stasiun Observasi) selanjutnya dikirim di stasiun komunikasi dan Forecaster.

Sifat spesifikasi

Tipe sensor Vaisala BAROCAP, Kapasitive Silikon

Area

pengukuran

500…1000hPa

Resolusi 0,1 hPa

Total akurasi ±0,15 hPa (termasuk 1 tahun

pelintasan)

Suhu operasi -40….+60 oC

Tekanan Atmosfer PTB 220

Barometer digital mengukur tekanan atmosfer. Ini terdiri dari 3 transducer. Barometer dilokasikan pada stasiun Met, di dalam bingkai MILOS. Tabel di bawah ini adalah ringkasan sensor dilihat dari karakteristik fisika dan tampilannya.

Transmitter titik embun HMP243 sesuai untuk penggunaan dalam atau di luar aplikasi meteorologi dimana secara tiba-tiba suhu berubah dan kondisi berangin dapat terjadi. Vaisala HUMICAP® transmiter titik embun tipe HMP240 menyediakan pengukuran titik embun yang cepat dan dipercaya khususnya di bawah kondisi kelembapan tinggi. Sensor ini terdiri dari kapasitansi yang bahan dielektrik berbahan polimer film tipis dimana menyerap dan melepaskan uap air.

Sensor titik embun HMP243 dengan pengukuran suhu

Fitur dan suhu Spesifikasi

Range pengukuran -40….+100oC

Sensor HUMICAP® KC sensor

Akurasi Titik embun dibawah +0,5 C,

Kelembapan relatif : +0,5%RH+2,5%pembacaan suhu +0,1

C pada 20 C

Waktu respon (90%)

pada +20oC

15 s

Serial output available RS232C

Housing G-AlSi12, IP65 (NEMA4)Suhu udara diukur oleh dengan sensor tipe platinum (PT100). Sensor diinstal di dalam pelindung berventilasi radiasi matahari secara alami, melindungi hasil pengukuran dalam pengaruh radiasi matahari secara langsung. Sensor ini terdiri dari resistansi dimana nilai resistansinya bergantung pada ketinggian suhu.Fitur , suhu Spesifikasi

Elemen sensor Elemen resistansi Platinum PT 100

Akurasi ¼ DIN 43760

Sensitivitas 0,385 ohm/oC

Operasi suhu -40…+60oC

Housing ABS Plastik

Kecepatan angin, anemometer WAA151

Fitur Spesifikasi

Range

pengukuran

0…75 m/s (0…260 km/jam)

Ambang

permulaan

0,5 m/s atau di bawahnya

Akurasi ±0,19 m/s

operasi suhu -40…+55 oC

Penyimpangan

suhu

-60….70 oC

Daya 10,5…..15,5 VDC/20 mA

Housing ALSi12

Kecepatan angin diukur dengan anemometer optoelectronic Vaisala yang diinstal dalam instrumen tiang paralel pada landasan dan pada zona titik nol pada landasan. Pengamatan ketinggian standard dari 6-10 meter. WAA151 memiliki respon yang cepat, dengan ambang bawah anemometer. Dalam putaran mangkok ini memiliki tiga mangkok kerucut dengan pengaruh cahaya menyediakan lineritas terbaik selama dalam range operasi sampai mencapai 75 m/s.

Arah angin, Baling-baling Angin WAV151

Arah angin diukur dengan penghitung kesetimbangan Vaisala, dengan ambang rendah optoelectronic baling-baling angin terinstal dalam instrumen tiang paralel pada landasan pada zona pendaratan landasan. Ketinggian pengamatan standard mulai dari 6 sampai 10 meter. LED inframerah dan phototransistor dipasang dalam enam orbit setiap sisi 6-bit GRAY-coded disc. Penyalahan baling-baling, disc dibuat berubah dalam kode yang diterima oleh phototransistor.

Fitur Spesifikasi

Range pengukuran 0…360 deg (kecepatan angin 0,3…75 m/s)

Ambang permulaan 0,4 m/s atau di bawahnya (khas sekitar

0,2……0,3)

Resolusi 5,63 deg

Akurasi ±2,8 deg


Penyimpangan suhu -60…+70oC

Daya 10,5…15,5 VDC/ 20 mA

Housing ALSi12

Transmissometer MITRAS dengan latar belakang Luminance meter LM21

Penggunaan tiga variabel; visibilitas horisontal, intensitas cahaya landasan, dan luminance background menaksir runway Visual range (RVR). Sistem RVR mengumpulkan data visibilitas dari transmissometer, data background luminance dari sensor background luminance dan pengaturan cahaya landasan dari unit interface berdedikasi. System RVR mengkonfirmasi untuk keperluan ICAO dan mengikuti praktik yang direkomendasikan ICAO.

Sensor Background Luminance LM21

Fitur Spesifikasi

Range pengukuran 2…40000 cd/m2

Akurasi pengukuran 10%

Range respon spektrum Mendekati mata manusia 400…700 nm

Medan penglihatan 6 deg

Transmissometer MITRASFitur SpesifikasiRange pengukuran 0…100% transmittanceResolusi 0,02 % transmitterAkurasi 1% full scale range (FSR)Range pengukuran visibilitas(MOR range)

Dasar tunggal25…1500 m dengan 35 m baseline40…2000 m dengan 50 m baseline50…3000 m dengan 75 m baseline70…5000 m dengan 100 m baseline100…10000 m dengan 200 m baseline Dasar ganda (pilihan)7…3000 m dengan 10 dan 75 m baseline7…10000 m dengan 10 dan 200 m baseline

Range taksiran RVR (perkiraan pencahayaan)

Dasar tunggal100...1500 m dengan 35 m baseline150...2000 m dengan 50 m baseline200...3000 m dengan 75 m baseline300...5000 m dengan 100 m baseline500...10000 m dengan 200 m baseline Dasar ganda (pilihan)40…3000 m dengan 10 dan 75 m baseline40…10000 m dengan 10 dan 200 m baseline

Interval sampel 1 detikWaktu konstan 30 atau 60 detikOperasi suhu -40…+55oCHousing Aluminium, weatherproofPower supply 115 / 130 / 230 / 240 VAC

+10% -15% nilai nominal,45 ... 65Hz

Konsumsi daya 500 W total, 550 W total dengan background luminance meter

Kecepatan angin Sampai 60 m/sSumber cahaya Xenon flash bulbRange respon spektrum Mendekati mata manusia / 300…700 nm

Ketinggian awan, Ceilometer CT25KCeilometer mengukur ketinggian awan dan visibilitas vertikal. Ceilometer bekerja pada teknologi laser LIDAR pulsa diode, dimana pulsa pendek dan kuat terkirim keluar arah vertikal atau mendekati vertikal. Cahaya pantulan-backscatter disebabkan oleh embun, kabut, virga, hujan, dan awan diukur dengan laser diukur sebagai pulsa laser yang terpancar di langit. Hasil dari backscatter ini merupakan sinyal terhadap ketinggian, yang tersimpan dan diproses dan dasar awan terdeteksi.

Fitur Spesifikasi

Range pengukuran 0…25000 kaki (0…7.5 km)

Resolusi 50 kaki

Akurasi (melawan target) 2% ± 1/2 kali besar resolusi

Laser Pulsa diode, InGaAs MOCVD

Panjang gelombang 905 nm

Keamanan mata Kelas 1 sesuai dengan EN60825-1:1994 dan 21CFR1040

Skala pengukuran Terprogram 15…120 detik


Kelas perlindungan IP65

Housing Aluminium, tahan cuaca

Power supply/ konsumsi daya 100/11/230 VAC ±10%, 45…65 Hz / maksimum 400W

mencangkum panas

Data Collection Unit

Fitur Spesifikasi

Metode pengumpulan data Unit Pengumpulan data berbasis Mikroprosesor dengan PT100 dan

HUMICAP interface

Power supply/ konsumsi daya +8…+14 (max 30V) VDC/ < 1 W

Input (masukan) 10 tegangan masukan analog

2 masukan frekuensi

Masukan PT10-PT1000

2 pcs masukan RS-232


Housing Dilokasikan di IP66 kotak baja tahan karat (IP66)

Kumpulan Unit AWSS301Sensor meteorologi standard seperti yang sudah dijelaskan di atas akan dihubungkan dengan Automatic Weather station (AWS). AWS akan dilokasikan pada zona pendaratan landasan dan dipasang dalam tiang kapal yang sama dengan sensor angin. AWS dapat memberikan data analog dari sensor kelembapan dan suhu, hujan, kabut, radiasi matahari, dan suhu serta mengumpulkan data dari sensor transmitter tekanan digital dan cuaca sat ini. AWS memproses data mentah sensor dan mengirimkan pesan ke unit pusat data AWOS dengan via modem line.

Tampilan hasil AWOS

Keuntungan AWOSPengamatan otomatis mempunyai banyak keuntungan dari

pada pengamatan manual, berikut kesimpulan dari keuntungan AWOS :• Standarisasi pengamatan (time and quality)• Pengamatan real time secara kontinyu tanpa putus baik siang

ataupun malam hari.• Data lebih reliable (dapat dipercaya)• Penyimpanan data secara otomatis• Resolusi lebih tinggi• Kemampuan penyimpanan data lebih besar• Sampling interval waktu dapat diatur untuk parameter yang berbeda• Tidak ada kesalahan pembacaan (errors reading)• Quality control dilakukan secara otomatis baik pengumpulan data• Monitoring data meteorology• Data yang tersimpan dapat diakses dari local maupun remote• Penyimpanan data dari kondisi (cuaca) yang ekstrem.

Kelemahan AWOS

Pengamatan data secara otomatis mempunyai beberapa kelemahan yaitu :• Luasan daerah yang direpresentasikan hanya 3 – 5 km per lokasi• Ada beberapa parameter yang tidak memungkinkan untuk

diotomatisasi seperti halnya cakupan awan dan jenis awan.• Harus dilakukan pemeliharaan rutin secara tepat waktu• Harus dilakukan kalibrasi dan test secara periodic• Dibutuhkan tenaga teknisi yang handal• Dibutuhkan operator yang cakap• Harga peralatan dan operasional yang tinggi.

LOGO

Kesimpulan

1. BMKG memiliki 3 buah stasiun yaitu stasiun Observasi, stasiun Aeorologi, dan stasiun komunikasi dan forecaster

2. Stasiun Observasi memiliki jenis-jenis alat: alat-alat konvensional yang bekerja sesuai dengan pengamatan unsur cuacanya dan alat-alat canggih seperti radar bekerja seperti kelelawar dan AWOS berdasar pada sensornya.

3. Stasiun Aerologi memiliki alat-alat: pilot balon, theodolite dan radiosonde.

Terima Kasih