alat ukur iklim

8/19/2019 alat ukur iklim

http://slidepdf.com/reader/full/alat-ukur-iklim 1/18

0

ALAT UKUR PADA UNSUR-UNSUR IKLIM

disusun guna memenuhi salah satu tugas Matakuliah Dasar Teknik Pengendalian

dan Konservasi Lingkungan (DTPKL)

Oleh:

Kelompok 7 Tep_C

Yuliati 121710201005

Eugen Isaka ! 1"17102010#7

Mustika Ratna$ati %! 1"17102010#&

'URUSAN TEKNIK PERTANIAN

%AKULTAS TEKN(L()I PERTANIAN

UNI*ERSITAS 'EM+ER

201#



1

+A+ 1! PENDA,ULUAN

1!1 Lata +elakang

ir di atmos!er "erada dalam "entuk uap air# $ap air "erasal dari air di

daratan dan laut %ang menguap karena panas &aha%a matahari# 'e"agian "esar uap

air di atmos!er "erasal dari laut karena laut men&apai tiga perempat luas

permukaan "umi# $ap air di atmos!er terkondensasi menadi aan %ang turun ke

daratan dan laut dalam "entuk huan# ir huan di daratan masuk ke dalam tanah

mem"entuk air permukaan tanah dan air tanah#

*uan adalah peristia turunn%a titik+titik air atau kristal+kristal es dari

aan sampai ke permukaan tanah# Curah huan (dalam satuan mm) merupakan

ketinggian air huan %ang terkumpul dalam tempat %ang datar, tidak menguap,

tidak meresap, dan tidak mengalir#

1!2 Tu.uan

Tuuan penulisan tentang lat $kur pada $nsur+unsur -klim adalah agar

mahasisa dapat memahami, mempelaari serta mengenal le"ih lanut "agaimana

alat pengukur &urah huan terse"ut "eroperasi serta !ungsin%a dari "er"agai enis

alat terse"ut sehingga di dapat nilai "esaran &urah huan %ang dapat kita adikan

suatu a&uan untuk keadaan &ua&a %ang sedang teradi dan semoga dapat kita

terapkan dalam kehidupan sehari . hari#



2

+A+ 2! PEM+A,ASAN

2!1 Penei/aan Raiasi Dan La/a Peninaan Sua

lat %ang digunakan untuk mengukur laman%a pen%inaran matahari dise"ut

dengan Camp"ell stokes# lat ini "erupa "ola ka&a masi! dengan diameter /0+/1

&m, %ang ger!ungsi se"agai lensa &em"ung (konve2) %ang dapat mengumpulkan

sinar matahari ke suatu titik api (!okus), dan dipasang di tempat ter"uka di atas

pondasi "eton dengan ketinggian /30 &m dari permukaan tanah# Laman%a

pen%inaran di&atat dengan &ara mem!okuskan sinar matahari tepat mengenai

kertas pias khusus untuk alat ini, sehingga pada kertas pias akan terlihat "agian

%ang ter"akar, panang eak ("ekas kertas %ang ter"akar) mengindikasikan

laman%a pen%inaran matahari# Pada kertas pias terdapat skala am, sehingga dapat

diumlahkan "erapa laman%a matahari "ersinar terang (&erah)# Pias akan mulai

ter"akar apa"ila matahari 4 0,5 &al6&m3 atau se"esar 30,58 9M3#

9aktu pengamatan pias dipasang am 0#00 diangkat am /;#00 9-<#

=am"ar 3#/ Camp"ell 'tokes

2!2 Suu Uaa'uhu merupakan gam"aran umum keadaan energi %ang dikandung suatu

"enda dan dapat dielaskan oleh suhu %ang dimiliki suatu "enda terse"ut# 'atuan

suhu %ang dikenal se&ara umum ada empat ma&am, %aitu (/) Cel&ius, (3)

>ahrenheit, (5) ?eamur, dan (8) Kelvin# dapun per"andingan skala antara

keempat satuan terse"ut masing+masing adalah 1 (Cel&ius) : (>ahrenheit) : 8

(?eamur) : 1 (Kelvin)# Termometer "ekera "erdasarkan peru"ahan kuantitas

!isik, ketika temperaturn%a "eru"ah# @adi "isa "erdasarkan pemuaian



3

(thermometer air raksa), peru"ahan resistivitas, peru"ahan kuantitas listrik

(termokopel), radiasi "ahan (thermometer temperature tinggi)#

=am"ar 3#3 Termometer

lat ukur suhu %ang digunakan se&ara umum adalah termometer# 'edangkan

alat pengukur suhu otomatis %ang menggunakan kertas pias se"agai perekam

datan%a dise"ut termogra!# Termogra! adalah tempat pen&atatan data terse"ut

(pias)# lat+alat pengukur suhu terse"ut harus terpasang pada tempat %ang

terlindung dari huan, pengem"unan dan radiasi sur%a langsung# Pada stasiun

klimatologi, alat+alat terse"ut diletakkan di dalam sangkar &ua&a %ang dise"ut

'tevenson s&reen (*andoko, /1:18)#

2!3 Tekanan Uaa

<arometer aneroid "er!ungsi untuk mengukur tekanan udara di suatu tempat

se&ara otomatis dengan satuan mili"ar (m")# <esar atau ke&iln%a tekanan udara di

suatu daerah dihitung "erdasarkan selisih antara kedua arum di "arometer (pada

umumn%a arum hitam dan arum kuning)#

=am"ar 3#5 <arometer neroid

2!" Ke4eatan an Aa Angin

Ke&epatan angin adalah arak tempuh angin atau pergerakan udara per

satuan aktu dan din%atakan dalam satuan meter per detik (m6s), kilometer per

am (km6am), dan millimeter per am (mil6am)# nemometer merupakan alat

%ang digunakan untuk mengukur ke&epatan angin di suatu tempat se&ara otomatis#

Pengukuran dapat dilakukan dengan memegang anemometer se&ara vertikal atau

meletakann%a di atas pen%angga# ngka ke&epatan angin ditunukkan se&ara

otomatis pada speedometer#



4

=am"ar 3#8 nemometer

nemometer harus ditempatkan di daerah ter"uka, ketika tertiup angin

"aling+"aling pada anemometer akan "ergerak sesuai arah mata angin# Di dalam

alat ini terdapat alat pen&atat ke&epatan angin, sehingga dapat diketahui "esarn%ake&epatan angin di suatu ila%ah#

2!5 E6aasi

Open pan evaporimeter "er!ungsi untuk mengukur evaporasi (penguapan)

pada periode aktu tertentu# lat ini "erupa se"uah pan&i "undar "esar %ang

ter"uat dari "esi %ang dilapisi "ahan anti karat dengan diameter /33 &m dan

tinggi 31,8 &m# Pan&i ini ditempatkan di atas tanah "erumput pendek dan tanah

gundul, dan alat terse"ut diletakkan di atas pondasi dari ka%u %ang "agian atasn%a

di&at arna putih untuk mengurangi pen%erapan radiasi# Tinggi air dari "i"ir pan&i

A 1 &m, apa"ila air "erkurang harus segera ditam"ah agar "esarn%a penguapan

sesuai# 9aktu pengamatan %aitu pengamatan -, --, --- (pukul 07#50, /5#50, dan

/7#50 9-<)#

=am"ar 3#1 Open Pan Bvaporimeter

2!# Kele/8a8an Uaa

Kelem"a"an adalah "esarn%a konsentrasi uap air di udara# <esarn%a

konsentrasi ini dapat din%atakan dalam kelem"a"an a"solut dan kelem"a"an

relati! (kelem"a"an spesi!ik)# *igrometer merupakan alat %ang "er!ungsi untuk



6

kehilangan air aki"at adan%a penguapan (evaporasi), kemudian di "agian

"aahn%a merupakan tempat penampungan (reservoir)# Lingkaran penangkap

memiliki luas "erkisar antara /00 + 100 &m3 %ang diran&ang sedemikian rupa

sehingga per&ikan huan tidak keluar, %aitu dindingn%a di"uat &ukup dalam dan

&orongn%a miring le"ih dari 81 dan ter"uat dari "ahan logam tahan karat,

!i"erglass, atau plastik (asri, /7;)#

=am"ar 3#7 lat penakar huan tipe o"servator% %ang digunakan di 'tasiun

Klimatologi KP Cukurgondang, Pasuruan, @aa Timur, 300/+30/0

=am"ar 3#; Tahapan pengamatan dan pen&atatan umlah &urah huan : (a) mem"uka kran

pem"uangan dan menampung air huan pada gelas ukur penakar &urah huan,

(") mengamati air huan %ang tertampung pada gelas ukur penakar &urah huan,

(&) men&atat data umlah &urah huan %ang tertampung pada gelas ukur, di

'tasiun Klimatologi KP Cukurgondang, Pasuruan, @aa Timur, 300/+30/0

Pem"a&aan data &urah huan dilakukan dengan mengamati "an%akn%a &urah

huan selama 38 am# Pengamatan dan pen&atatan &urah huan dilakukan setiap



7

pukul 07#00# Data %ang di&atat pada saat itu merupakan data untuk hari

se"elumn%a# Cara pengamatan dan pen&atatan &urah huan adalah se"agai "erikut#

/# Men%iapkan gelas ukur penakar &urah huan#

3# Men%iapkan alat tulis (kertas dan pena)#

5# Meletakkan gelas ukur di "aah kran pem"uangan#

8# Mem"uka kran pem"uangan dengan hati+hati agar air tidak tertumpah

keluar dan dapat dipastikan air dalam penakar huan ha"is dan semua air

tertampung dalam gelas ukur#

1# Menutup kem"ali kran pem"uangan#

# Mengukur volume air %ang tertampung dalam gelas ukur, kemudian

men&atat data volume air %ang tertampung terse"ut# *asil pengamatan dan pen&atatan %ang dilakukan pada hari terse"ut menunukkan data &urah huan

pada hari se"elumn%a#

@umlah keseluruhan &urah huan (presipitasi) pada suatu aktu tertentu adalah

tinggi air %ang akan menutup suatu permukaan tanah %ang datar, ika tidak teradi

aliran permukaan (run o!!), aliran ke "aah (in!iltrasi) dan penguapan (evaporasi)#

3#7#3 lat $kur *uan Otomatis (Self Recording )

lat ukur &urah huan otomatis atau penakar huan %ang dapat men&atar sendiri

( self recording) di"agi menadi dua tipe, %aitu se"agai "erikut#

a# Penakar huan otomatis tipe *ellman

Penakar huan Otomatis t%pe *ellman adalah penakar huan %ang dapatmen&atat sendiri, "adann%a "er"entuk silinder, luas permukaan &orong penakarn%a

300 Cm3, tinggin%a antara /00 sampai dengan /30 Cm# @ika pintu penakar huan

dalam keadaan ter"uka, maka "agian dalamn%a akan terlihat seperti gam"ar

terlampir :



8

=am"ar 3# Penakar *uan Otomatis Tipe *ellman

/# Saat -saat e/asangan

Pada umumn%a pers%aratan tempat pemasangan alat penakar huan t%pe

*ellman, sama dengan alat penakar huan "iasa (O"s)# lat ini dipasang dengan

&ara disekrup pada alas papan %ang dipasang pada pondasi "eton (lihat gam"ar),

sehingga tinggi permukaan# &orongn%a dari permukaan tanah adalah /80 Cm#

Letak permukaan &orong penakar, dan dasar tempat meletakkan ta"ung

"erpelampung harus "enar+"enar datar (aterpas)#

3# Prinsip kera alat

@ika huan turun, air huan akan masuk kedalam ta"ung %ang "erpelampung

melalui &orongn%a, air %ang masuk kedalam ta"ung mengaki"atkan pelampung

"eserta tangkain%a terangkat (naik keatas)# Pada tangkai pelampung terdapat

tangkai pena %ang "ergerak mengikuti tangkai pelampung, gerakan pena akan

menggores pias %ang diletakkan6digulung pada silinder am %ang dapat "erputar

dengan sendirin%a#

Penunukkan pena pada pias sesuai dengan umlah volume air %ang masuk

ke dalam ta"ung, apa"ila pena telah menunuk angka /0 mm# maka air dalam



9

ta"ung akan keluar melalui gelas siphon %ang "entukn%a melengkung# 'eiring

dengan keluarn%a air maka pelampung akan turun, dan dengan turunn%a

pelampung tangkai penapun akan "ergerak turun sam"il menggores pias "erupa

garis lurus vertikal# 'etelah airn%a keluar semua, pena akan "erhenti dan akan

menunuk pada angka 0, %ang kemudian akan naik lagi apa"ila ada huan turun#

5# Cara kali"rasi penakar huan otomatis tipe *ellman

Mengkali"rasi penakar huan t%pe *ellmann, dapat uga diartikan pen%etelan

pertama atau pen%etelan ulang kedudukan posisi pena dan posisi pipa gelas siphon

se"elum alat dioperasikan# Pen%etelan %ang dilakukan disini adalah pen%etelan

untuk menentukan kedudukan 6 posisi pena di pias pada posisi aal 0 mm dan

posisi pun&ak angka /0 mm# Cara %ang dilakukan adalah se"agai "erikut#



10

a) Ambil silinder jam, putar per secukupnya (jangan

terlalu pol), pasangpias pada silinder tersebut

dengan menggunakan penjepitnya, kemudian

letakkan silinder jam pada sumbunya dengan

hati-hati.

b) Tuangkan air ke dalam corong secukupnya,

sampai air keluar melalui pipa gelas siphon.

Setelah air berhenti mengalir, berarti permukaan

air berada tepat pada ujung bawah saluran gelas

siphon yang berada pada tabung.

c) Pada kedudukan demikian, pena harus menunjuk

posisi awal yaitu angka pada pias. !ika pena

menunjuk lebih atau kurang dari , maka

kedudukannya dapat diatur dengan jalan

mengendurkan sekrup yang menyekrup tangkai

pena dengan tangkai pelampung. Setelah sekrup

kendur, kedudukan pena dapat disetel (dinaikkan

atau diturunkan) sehingga pena menunjuk padaangka , kemudian sekrup tadi dikencangkan

kembali.



11

d) Setelah memperoleh posisi pena pada angka ,

tindakan selanjutnya ialah menentukan posisi

puncak pena yaitu pada angka ". #aranya

tuangkan air sebanyak " mm. sesuai takaran

pada gelas hujan $ellmann atau sebanyak % cc

(% ml) kedalam corong penakar hujan secara

perlahan-lahan, sambil memperhatikan gerakan

pena dan kedudukan air dalam gelas siphon. &ila

air telah tertuang semua dan pena tepat

menunjukkan angka " pada pias, namun air

belum tertumpah keluar melalui pipa gelassiphon berarti kedudukan gelas siphon terlalu

tinggi. 'ntuk itu kedudukan pipa gelas siphon

harus diturunkan yaitu dengan cara

mengedurkan klemsekrup yang terdapat pada

gelas siphon.

e) emudian secara perlahan-lahan masukkan

(turunkan gelas siphon) dengan arah kedalam

tabung, sambil memperhatikan permukaaan airyang terdapat pada lengkungan gelas siphon.

*) !ika keadaan terjadi sebaliknya, yaitu air sudah

tumpah keluar sebelum pena menunjukkan angka

", berarti kedudukan pipa gelas siphon terlalo

rendah. 'ntuk mengatasinya kendurkan sekrup

dan tarik keatas pipa gelas siphon secukupnya,

kemudian ulangi lagi perlakuan seperti diatas,

sehingga apabila dituangkan air sebanyak %ml.

Pena akan turun tepat pada posisi angka "mm

pada pias.

g) Setelah penyetelan posisi pena pada angka dan

", kemudian lakukan beberapa kali menuangkan

air sebanyak % cc dan apabila hasilnya baik,

maka alat siap dioperasikan.



12

8# Pemeliharaan alat penakar huan otomatis tipe *ellman

a) #orong penakar hujan harus selalu diperiksa dandibersihkan dari debu kotoran agar tidak

menyumbat.

b) Pena harus tetap bersih bila rusak segera diganti,

apabila penanya jenis catridge agar diganti kalau

sudah tidak nyata pencatatannya. Pemasangan

kembali pena tidak boleh terlalu keras menekan pias,

karena akan mengganggu kepekaan dan ketelitian

alat.

pa"ila gerakan pelampung saat naik dan turun tidak lan&ar atau tersendat,

"ersihkan tangkai pelampung dan periksa 6 "ersihkan pipa gelas siphon serta

ta"ung tempat pelampung dari kotoran 6 lumut %ang melekat#

"# Penakar huan otomatis tipe Tipping Bucket.

Prinsip alat, air huan ditampung pada "eana %ang "erungkit# <ila air

mengisi "eana penampung %ang setara dengan tinggi huan 0,1 mm akan

"erungkit dan air dikeluarkan# Terdapat dua "ah "eana %ang saling "erantian

menampung air huan# Tiap gerakan "eana "erungkit se&ara mekanis ter&atat

pada pias atau menggerakkan &ounter (perhitungan)# @umlah hitungan dikalikan

dengan0,1 mm adalah tinggi huan %ang teradi# Curah huan di "aah 0,1 mm

tidak ter&atat#



13

=am"ar 3#/0 Penakar huan otomatis tipe Tipping Bucket.

Penakar huan Otomatis t%pe Tipping "u&ket ter"agi 3 ma&am %aitu :

/# Penaka ,u.an Tiing +u4ket ang siste/ ke.ana /ekanik!

Penakar huan Tipping <u&ket enis ini %aitu merk @ules ?i&hard, %ang

terpasang dan dioperasikan di"e"erapa 'tasiun Meteorologi <M= pada tahun

/7, kemungkinan "esar saat ini sudah "an%ak %ang tidak dioperasikan lagi#

Luas permukaan &orong penakar huan ini 800 &m3

# 'ilinder am untuk meletakkan pias, serta perlengkapan "u&ketn%a "erada pada satu kotak, dan dapat

diangkat keluar dari "adan penakar huan saat penggantian pias# piasn%a "erskala

10 mm# Pada saat penggantian pias kedudukkan pena tidak perlu diru"ah atau

diturunkan, se"agaimana haln%a pada penakar huan t%pe *ellman# Dalam

pemasangan alat ini, tinggi permukaan &orongn%a /80 &m dari permukaan tanah#

Prinsip kera alat ini %aitu air huan akan masuk melalui permukaan &orong

penakar, kemudian mengalir untuk mengisi salah satu "u&ket# 'etiap umlah air

huan %ang masuk se"an%ak 0#1 mm# atau seumlah 30 ml maka "u&ket akan

"erungkit, dimana "u&ket %ang satun%a akan terangkat dan siap untuk menerima

air huan %ang akan masuk "erikutn%a# Pada saat "u&ket "erungkit maka pena

akan menggores pias 0#1 skala (0,1 mm#), pena akan menggores pias dengan

gerakan naik ataupun turun# Demikianlah seterusn%a "u&ket akan "ergantian

"erungkit "ila ada air huan %ang masuk, dari goresan pena pada skala pias dapat

diketahui umlah &urah huann%a#



14

2! Penakar huan Tipping <u&ket %ang sistem keran%a elektrik#

Pada umumn%a peralatan utomati& 9eather 'tation (9') %ang kini

"an%ak dioperasikan di 'tasiun Meteorologi, perangkat sensor penakar huann%a

menggunakan Tipping <u&ket# Dimana pada saat "u&ketn%a saling "erungkit,

se&ara elektrik teradi kontak dan menghasilkan keluaran nilai &urah huan %ang

displa%n%a dapat dilihat pada monitor# Penakar huan t%pe tipping "u&ket, nilai

&urah huann%a tiap "u&ket "erungkit tidak sama, serta luas permukaan

&orongn%a "eragam tegantung dari merk pem"uatn%a# @adi dalam kita

mengoperasikan penakar huan enis tipping "u&ket, kita harus pula mengetahui

se&ara teliti dasar dari perhitungan data %ang dihasilkann%a# $ntuk itu perlu

dilakukan pengetesan atau mengkali"rasin%a, dengan &ara menuangkan seumlah

air sesuai dengan luas permukaan &orong dan nilai &urah huan tiap ungkit 6 tip

"u&ketn%a# @adi nilai &urah huan / mm %ang masuk pada luasan permukaan

&orong %ang "er"eda, maka volume air %ang tertampung pun "er"eda#

Langkah+langkah pemeliharaan %ang dapat dilakukan adalah se"gaai "erikut#

a) #orong penakar, terutama pada bagian

saringannya debris +lter (lihat gambar), harus

selalu diperiksa dan dibersihkan dari debu atau

kotoran yang melekat , sehingga tidak akan

menyumbat masuknya air hujan.

b) Perangkat tipping bucket secara periodik

diperiksa, serta dibersihkan dari kotoran yang

melekat, supaya keseimbangannya tetap terjagasehingga hasil pencatatannya tetap teliti.

c) isamping pemeriksaan tersebut diatas,

diperiksa pula saluran kabel-kabel dan

konektornya.

c. lat Pengukur Curah *uan 'tandar 9MO (World Metrological Organization)

lat pengukur &urah huan merupakan alat untuk mengukur &urah huan

%ang teradi pada suatu daerah "aik pedesaan, ke&amatan, atau+pun propinsi %ang

menga&u pada standar 9MO (9orld Metrologi&al Organitation)# Dengan adan%a



15

alat pengukur &urah huan ini kita dapat mengetahui "an%akn%a &urah huan %ang

teradi setiap aktu# Data &urah huan %ang dihasilkan se&ara otomatis dari alat

pengukur &urah huan ini dapat dikirimkan se&ara online melalui internet dengan

operating sistem -=O' dan disimpan dalam suatu data"ase %ang dapat diakses

oleh siapa saa melalui internet#

=am"ar 3#// lat ukur &urah huan standar 9MO

Keunggulan dari alat ini adalah se"agai "erikut#

a# Memudahkan <MK= dalam mengamati &urah huan pada suatu daerah#

"# Mengukur &urah huan se&ara otomatis#

&# Data"ase &urah huan di setiap daerah dapat diakses se&ara online dan setiap

saat sehingga dapat memprediksi teradin%a "anir di suatu daerah#

d# Mem"erikan data hidrologi untuk kepentingan depertemen+departemen

%ang terkait#

e# 'o!tare aplikasi dapat dikem"angkan menadi 'istim -n!ormasi

Monitoring "anir, kelem"a"an udara, temperatur, dan se"again%a#

!# Pen&atatan aktu dalam data &urah huan menggunakan aktu %ang

tertelusur ke time server#



16

+A+ 3! KESIMPULAN

<erdasarkan pem"ahasan materi di atas dapat disimpulkan se"agai "erikut#

1. lat ukur penerimaan radiasi dan lama pen%inaran sur%a %aitu Cap!ell

Stokes.

3# lat ukur suhu adalah termometer#

5# lat %ang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah "arometer

aneroid#

8# lat ukur ke&epatan angin adalah nemometer dengan satuan m6s#

1# lat ukur evaporasi adalah open pan evaporimeter#

# lat ukur kelem"a"an udara h%grometer#

7# lat ukur &urah huan di"agi menadi dua tipe, %aitu tipe o"servatorium dan

alat ukur &urah huan otomatis ( self recording).



17

DA%TAR PUSTAKA

>oth, *# D# /8# "lat #kur Cura$ %u&an. =adah Mada $niversit% Press#

Eog%akarta#

*andoko# /1# 'liatologi asar. @akarta: Pustaka @a%a#

*ardoigeno, '# /;7# lu #kur Cuaca. kademika Presindo# @akarta#

aai, =# 300/# *engantar 'liatologi *ertanian. Modul asar Bidang

'ea$lian. *ro+ek *enge!angan Siste Standar *engelolaan SM' #@akarta: Departemen Pendidikan asional#

alat ukur iklim

Documents