buku alat
DESCRIPTION
buku alat klimatTRANSCRIPT
BAB IPENDAHULUAN
1.1 Sifat Alat-alat Meteorologi
Sifat alat-alat meteorologi pada dasarnya sama dengan alat-alat ilmiah lainnya, yang
digunakan dalam penelitian di laboratorium yaitu bersifat peka dan teliti. Perbedaannya
terletak pada penggunaan dan penempatan serta pemakaiannya. Alat-alat Meteorologi
pada umumnya dipasang di luar ruangan dan berhubungan lansung dengan proses cuaca,
sedangkan alat-alat laboratorium sebaliknya.
Berdasarkan kondisi tersebut, maka alat-alat Meteorologi harus bersifat :
1. Kuat, agar alat-alat ini tahan terhadap cuaca serta tahan lama.
2. Sederhana, baik bentuk maupun penggunaannya. Bentuk sederhana agar mudah
dimengerti dan diperbaiki sendiri saat terjadi kerusakan-kerusakan kecil.
1.2 Jenis Alat-alat Meteorologi
Ditinjau dari cara pembacaannya, alat-alat Meteorologi dibagi menjadi dua jenis
yaitu bersifat RECORDING dan NON RECORDING.
Alat yang bersifat Recording adalah alat yang dapat mencatat data dengan sendirinya
secara terus menerus sejak pemasangan pias hingga penggantian pias berikutnya. Dari data
yang diperoleh dapat ditentukan harga minimum dan harga maximum.
Sedangkan alat yang bersifat Non Recording adalah alat-alat yang harus dibaca pada saat-
saat tertentu untuk memperoleh data. Alat ini tidak dapat mencatat sendiri .
Ditinjau dari segi penggunaannya alat Meteorologi untuk pengamatan rutin dapat
dibagi menjadi tiga jenis yaitu,
1. Alat meteorologi yang dipakai dipermukaan bumi.
Jenis alat ini umumnya terdapat pada stasiun meteorologi sinoptic, meteorologi
pertanian, Klimatologi dan maritim, misalnya barometer, anemometer, anemograf dan lain-
lain.
2. Alat meteorologi yang dipakai untuk pengamatan lapisan udara atas.
Alat ini umumnya terdapat pada stasiun meteorologi sinoptik dan penerbangan, yang
memerlukan pengamatan aerologi, misalnya pilot balon yang menggunakan
theodolit, radio sonde, rawin dan lain-lain.
3. Alat meteorologi khusus
Alat ini banyak digunakan dalam lapangan penelitian. Unsur yang diamati sama, tapi
dengan menggunakan alat dan metode yang berbeda-beda, disesuaikan dengan
maksud dan tujuan penelitian itu sendiri.
Pada umumnya berbentuk sederhana, mudah dibuat dan mudah diperbaiki dan mempunyai standart tertentu seperti alat meteorologi lainnya. Sensor jenis alat ini kebanyakan terdiri dari thermocouple yang mempunyai kontruksi bermacam-macam seperti hot wire anemometer (pengukur angin lemah), thermocouple psycrometer (pengukur kelembaban), ribon thermopile (pengukur radiasi) dan lain-lainnya.
1.3 Ketelitian Pada pengamatan dengan alat
Ketelitian pada pengamatan dengan alat tergantung ;
a. Ketelitian dari pengukur yang dipergunakan dengan pembacaannya.
b. Tetapnya besaran yang diukur.
c. Kecepatan reaksi dari alat ukur pada pengukuran besaran-besaran yang
berubah-ubah.
d. Daya, agar penunjuk alat ukur memberi penyimpangan kecil sekali.
Jelas bahwa ketelitian elemen meteorologi tentu terbatas. Semua pengamatan
mempunyai kesalahan masing-masing atau setiap pengamatan selalu bersifat “ mendekati
kebenaran” . Kesalahan-kesalahan yang terjadi pada setiap pengamatan dapat dibagi
sebagai berikut :
1.3.1 Kesalahan Sistematik
Hal ini dapat terjadi pada penyimpangan-penyimpangan dari alat yang digunakan,
gangguan yang mungkin timbul dan metode yang keliru.
1. Kesalahan Instrument. Pada neraca, misalnya, kesalahan-kesalahan
dapat disebabkan oleh lengan-lengan yang tidak sama, penyimpangan-
penyimpangan dari batu timbangan atau pembagian skala yang kurang baik. Ini
dapat dikurangi dengan membuat koreksi.
2. Kesalahan gangguan. Ini disebabkan oleh getaran bumi, arus angin, penyinaran
panas dan lainnya. Gangguan ini dapat dikurangi dengan misalnya menimbang
dalam almari tertutup, menghindari penyinaran panas dengan memakai
penyekat dan sebagainya.
3. Kesalahan methodik. Kesalahan yang disebabkan cara (metode) pengamatan
(pengukuran) yang kurang baik dan harus diatasi dengan cara yang lebih
sempurna agar dapat mendekati kebenaran.
1.3.2 Kesalahan Yang Tak Terduga
Hal ini dapat terjadi oleh;
1. Kesalahan penyetelan. Yang terpenting disini adalah penyetelan dari hubungan-
hubungan dan caranya harus tetap.
2. Kesalahan pembacaan. Disebabkann oleh kurang meratanya barang yang diukur
dan pembacaan dari instrument (kesalahan paralaks).
1.4 Satuan-satuan Dalam Meteorologi
Dengan banyaknya unsur-unsur meteorologi yang diamat, bearti banyak pula alat-alat
dan satuan-satuan yang digunakan untuk mengukur unsur-unsur tersebut. Dibawah ini
beberapa
contoh satuan yang digunakan dalam meteorologi/klimatologi
a. Satuan tekanan udara dinyatakan dalam milibar atau cm Hg.
b. Satuan temperatur dalamo C.
c. Satuan penguapan dan curah hujan dinyatakan dalam milimeter.
d. Satuan arah angin dinyatakan dalam arah mata angin, seperti arah utara, selatan,
timur dan barat. Selain itu dapat juga dinyatakan dalam derajat (0 derajat sampai
360 derajat).
e. Satuan kecepatan angin dinyatakan dalam Knots atau mil/jam, m/det dan
km/jam.
f. Satuan intensitas radiasi matahari dinyatakan dalam gram kalori/cm2 /hari.
g.Satuan lamanya matahari bersinar dinyatakan dalam jam atau persen(%).
h.Satuan relative humidity dalam persen (%).
i. Satuan untuk menentukan jumlah awan dalam okta.
Mengingat alat-alat meteorologi sebagian besar didatangkan dari luar negeri yang belum
menggunakan satuan metrik, maka perlu diketahui satuan-satuan lain seperti tersebut
dibawah
ini..
1 milimeter = 0.39 inch
1 meter = 3.28 feet
1 inch = 2.54 cm
1 yard = 91.44 cm
1 gallon = 3.79 liter
1 nautical mile = 1.85 km
1 angstrom = 10-8 cm
1 Sequare inch = 6.4516 cm
1 knot = 0.5 m/detik
1 milibar = 0.75 mm Hg
1 standart atmosfer = 1013.25 mb
1 pound = 0.4536 kg
BAB IITAMAN ALAT DAN SANGKAR METEOROLOGI
Peramatan unsur-unsur merteorologi, memerlukan alat-alat meteorologi. Ketelitian
peramatan tergantung berbagai faktor, misalnya ketelitian alat, ketelitian observer atau
pengamat, metode yang dipakai serta pemasangan atau penempatan alat-alat.
Agar supaya hasil pengamatan dari berbagai stasiun meteorologi dan klimatologi
dapat dibandingkan satu sama lainya, maka penempatan alat-alat meteorologi dan metode
pengamatannya haruslah sama. Untuk keperluan tersebut maka stasiun meteorologi dan
klimatologi dibuat taman alat untuk menempatkan alat-alat observasi.
2.1 Taman Alat-Alat Meteorologi
Taman alat-alat meteorologi umumnya terdapat pada setiap stasiun meteorologi.
Luas taman alat tergantung pada jenis alat-alat yang dipasang didalamnya. Tempat untuk
membangun taman alat-alat disesuaikan dengan jenis stasiun, agar hasil peramatan cukup
representatif, misalnya taman alat-alat untuk keperluan penerbangan dibangun dekat
landasan.
Taman alat-alat meteorologi pertanian dibangun ditempat yang representatif untuk
keperluan pertanian.
Taman alat-alat untuk stasiun klimatologi dibangun sedemikian rupa agar dapat
beroperasi secara terus menerus paling sedikit 10 tahun.
Taman alat-alat untuk stasiun sinoptik dibangun pada tempat yang cukup
representatif untuk daerah sekitarnya.
Untuk membangun suatu taman alat perlu diketahui ketentuan-ketentuan sebagai
berikut,
1. Pilih areal tanah yang datar, atau yang sudah diratakan dan ditanami rumput
pendek.
2. Areal tanah tersebut jauh letaknya dari pohon-pohonan dan bangunan yang
tinggi.
3. Areal yang digunakan untuk taman alat tersebut diberi pagar (pagar kawat/besi)
setinggi 1 meter untuk melindungi alat dari gangguan bintang atau yang lainnya.
4. Ukuran luas taman alat tergantung dari tergantung dari jenis stasiun dan jumlah
alat yang dipasang didalamnya, misalnya misalnya luas taman alat stasiun
meteorologi sinoptik dan penerbangan berukuran 20 x 15 m, luas taman alat
stasiun meteorologi pertanian 40 x 20 m, luas taman alat stasiun kliamatologi 60 x
40 m.
5. Posisi taman alat memanjang arah utara selatan.
6. Untuk keperluan observasi dibuatkan jalam kerikil selebar 0.5 m .
7. Letak alat-alat meteorologi dalam taman alat ditentukan ditentukan seperti
terlihat pada gambar1. Letak sudah ditentukan sedemikian rupa sehingga tidak
mengganggu satu sama lain. Penukaran tempat dapat mempengaruhi hasil pengamatan.
Misalnya tempat untuk sangkar dipasang solari meter atau campbell stokes, maka pada
suatu saan bayangan dari anemometer akan menutupi solari meter sehingga radiasi yang
tercatat akan berkurang.
5. Posisi taman alat memanjang arah utara selatan.
6. Untuk keperluan observasi dibuatkan jalam kerikil selebar 0.5 m .
7. Letak alat-alat meteorologi dalam taman alat ditentukan seperti terlihat pada gambar1.
Letak sudah ditentukan sedemikian rupa sehingga tidak mengganggu satu
sama lain. Penukaran tempat dapat mempengaruhi hasil pengamatan. Misalnya tempat
untuk sangkar dipasang solari meter atau campbell stokes, maka pada suatu saan
bayangan dari anemometer akan menutupi solari meter sehingga radiasi yang tercatat
akan berkurang.
Gambar 1. Taman Alat
2.2 Sangkar Meteorologi Sangkar meteorologi dipasang dalam taman alat yang
berbentuk seperti terlihat pada gambar3. Dalam sangkar meteorologi dipasang alat-alat
seperti termometer bola kering, termometer bola basah, termometer maximum,
termometer minimum, dan evaporimeter jenis piche.
Pemasangan alat meteorologi dalam sangkar dimaksudkan agar hasil pengamatan
dari tempat dan waktu yang berbeda dapat dibandingkan. Selain itu alat yang berada
didalamnya terlindung dari radiasi matahari secara langsung, hujan dan debu.
2.2.1 Bentuk Sangkar dan Pemasangannya
Sangkar meteorologi dibuat dari kayu yang kuat sehingga tahan terhadap cuaca.
Sangkar dicat putih agar tidak banyak menyerap panas matahari. Sangkar dengan tinggi
120 cm dipasang diatas tanah berumput pendek yang terletak paling dekat dua kali
(sebaiknya 4 kali) tinggi benda yang berada disekitarnya. Pondasi beton pada keempat
kakinya agar kuat sehingga tidak goyang saat terjadi angin kencang.Pada dinding sangkar
dibuat kisi-kisi yang memungkinkan terjadinya aliran udara sehingga temperatur dan
kelembaban dalam sangkar mendekati atau sama dengan temperatur dan kelembaban
diluar sangkar. Sangkar dipasang degan pintu yang menghadap utara selatan, sehingga
alat yang ada didalamnya tidak terkena radiasi matahari secara langsung. Jika matahari
berada di utara katulistiwa maka pintu yang menghadap ke selatan yang dibuka.
Gambar 2. Sangkar Meteorologi
BAB IIIALAT-ALAT METEOROLOGI
Alat-alat meteorologi merupakan alat-alat yang digunakan untuk memperoleh data-
data
unsur-unsur cuaca yang meliputi suhu udara, kelembaban udara, curah hujan, arah dan
kecepatan
anginn, radiasi matahari dan penguapan.
Beberapa alat meteorologi yang terpasang pada taman alat, terpasang pada
ketinggian 120 cm yaitu penakar hujan OBS, penakar hujan type helman dan beberapa
alat recorder antara lain campbell stokes, actinograf bimetal, evaporigrapht. Maksud dari
pemasangan alat pada ketinggian tersebut adalah selain memudahkan dalam pengamatan
juga pada ketinggian tersebut cukup representatif untuk pengukuran beberapa unsur cuaca
pada permukaan. Sedangkan beberapa alat yang lain dipasang pada ketinggian yang
ditentukan karena ketinggian merupakan faktor penentunya.
Alat-alat meteorologi rata-rata bercat putih dan terpasang diatas tanah yang
berumput pendek dengan maksud agar dapat mengurangi penyerapan panas yang
dipancarkan oleh terik matahari dan mengurangi pancaran radiasi pantul oleh tanah.
3.1 Penakar Hujan
3.1.1 Penakar hujan Observatorium (OBS)
Panakar hujan Observatorium merupakan penakar hujan non-recording atau tidak
dapat mencatat sendiri. Penakar hujan OBS berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan
yang jatuh pada permukaan tanah dalam periode waktu 24 jam. Jumlah curah hujan yang
terukur dinyatakan dalam satuan mm.
Panakar hujan OBS, pada pengamatan Agroklimat diamati tiap jam 07.00 waktu
setempat, sedangkan untuk pengamatan sinoptik diamati tiap jam.
Pancatatan data curah hujan hasil pengukuran dinyatakan dalam bilangan bulat. apabila
tidak ada hujan ditulis strip (-). Bila curah hujan yang terukur kurang dari 0.5 mm maka
ditulis 0,jika lebih dari 0.5 ditulis 1.
3.1.1.a Bagian-bagian Alat
Panakar hujan OBS terdiri dari lima bagian utama yaitu.
1. Corong penakar yang berbentuk lingkaran yang dapat dilepas dengan luas 100
cm persegi.
2. Tabung panampung air hujan.
3. Kran untuk mengeluarkan air
4. Penyangga
5. Gelas ukur dengan skala 0 – 25 mm.
(lihat gambar 4.)
3.1.1.b Cara Kerja Alat
Saat terjadi hujan, air hujan yang tercurah masuk dalam corong penakar. Air yang
masuk dalam penakar dialirkan dan terkumpul di dalam tabung penampung. Pada jam-jam
pengamatan air hujan yang tertampung diukur dengan menggunakan gelas ukur. Apabila
jumlah curah hujan yang tertampung jumlahnya melebihi kapasitas ukur gelas ukur, maka
pengukuran dilakukan beberapa kali hingga air hujan yang tertampung dapat terukur
semua.
Gambar 4. Penakar hujan Observatorium (OBS)
3.1.2 Penakar hujan Otomatis Type Hellman
Panakar hujan otomatis type Hellman merupakan penakar hujan recording atau dapat
mencatat sendiri. Data yang dihasilkan hujan dengan alat ini adalah waktu (saat)
terjadinya hujan (jam), periode hujan (jam), intensitas curah hujan (mm/menit atau
mm/jam) dan jumlah curah hujan (mm) . Semua pengukuran tersebut untuk periode waktu
24 jam atau 1 hari.
Hasil penakaran curah hujan selain dalam bentuk tampungan air hujan dalam panci
penampung, juga dihasilkan dalam bentuk grafik yang tercatat pada pias. Penakaran dan
penggantian kertas pias dilakukan jam 07.00 waktu setempat.
3.1.2.a Bagian-bagian Alat
Penakar hujan otomatis type Helllman terdiri dari beberapa bagian utama yaitu;
1. Corong penakar dengan luas 200 cm persegi.
2. Tabung dengan pelampung yang dihubungkan dengan pena.
3. Jam pemutar dan kertas pias.
4. Pipa siphon untuk menentukan batas ketinggian air pada tabung pelampung
10 mm.
5. Panci penampung air hujan
6. Body penakar.
(lihat gambar 6.)
3.1.2.b Cara Kerja Alat
Saat terjadi hujan, air hujan yang tercurah masuk dalam corong penakar. Air yang masuk
dalam corong penakar dialirkan masuk dalam tabung pelampung. Penambahan air hujan
yang masuk dalam tabung pelampung akan mengangkat pelampung yang berhubungan
dengan pena ke atas. Pergerakan pena akan membentuk grafik pada pias yang diputar
oleh jam pemutar, dimana sumbu X adalah waktu antara jam 07.00 hari ini sampai jam
07.00 hari esok dan sumbu Y adalah jumlah curah hujan dengan nilai 0 – 10 mm. Setelah
mencapai nilai 10 mm pada pias, air yang tertampung dalam tabung pelampung
dikeluarkan melalui pipa siphon dan pena turun hingga nilai 0 pada pias . Pergerakan naik
turunnya pena akan terus berlangsung sampai hujan berhenti. Air yang dikeluarkan dari
tabung pelampung kemudian tertampung dalam penci penampung dan pada saat
penggantian pias, air yang tertampung ditakar dengan gelas ukur dan dicatat pada pias.
Gambar 6. Penakar Hujan Otomatis Type Hellman
3.2 Alat Pengukur Arah dan Kecepatan Angin
3.2.1 Cup Counter Anemometer
Cup Counter Anemometer merupakan alat non recording. Cup Counter Anemometer
digunakan untuk mengukur kecepatan rata-rata angin pada ketinggian-ketinggian yang
ditentukan. Data yang hasilkan berupa kecepatan rata-rata angin pada ketinggian tersebut
dalam satuan km/jam. Di stasiun klimatologi dipasang tiga buah Cup Counter
Anemometer dengan ketinggian 0.5 meter, 2 meter dan 6 meter.
Dalam pengamatan Agroklimat Cup Counter
Anemometer diamati pada jam 07.00 WS, 07.30 WS, 10.00 WS, 13.30 WS, 14.00 WS, 16.00 WS, 17.30 WS dan jam 18.00 WS.
3.2.1.a Bagian-bagian Alat Cup Counter Anemometer terdiri dari 3 bagian yaitu 1.Tiga buah mangkok sebagai baling-baling yang dibatasi sudut 123o 2. Counter 3. Tiang (lihat gambar 7.)
3.2.1.b Cara Kerja alat Saat terjadi angin, tenaga geraknya akan memutar mangkok baling baling. Putaran tersebut diteruskan ke counter berupa pertambahan nilai pada angka-angka counter. Tiga kali putaran penuh nilai pada counter akan bertambah sebesar 0,01. Data diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut. Kecepatan rata-rata selama periode @ jam = (pembacaan II - pembacaan I) x 1 km/jam
Periode @ jam Keterangan : Pembacaan I : pembacaan awal periode @ jam Pembacaan II : pembacaan akhir periode @ jam
Gambar 7. Cup Counter Anemometer
3.2.2 Wind vane dan Force Indicator
Wind Vane dan Force Indicator merupakan alat non recording. Alat ini digunakan
untuk mengukur arah dan kecepatan angin sesaat (saat pengamatan). Wind Vane dan
Force Indicator terdiri dari dua unit alat yaitu penentu arah angin Wind vane) dan penentu
kecepatan angin (force indicator).
Data yang dihasilkan berupa data arah angin yang dinyatakan dalam 8 arah mata angin
( North, North East, East, South East, south, South West, West dan North West) yang
ditulis huruf depanya saja dari masing-masing kata dan data kecepatan angin yang
dinyatakan dalam satuan meter/detik. Wind Vane dan Force Indicator dipasang pada
ketinggian 6 meter. Pada pengamatan agroklimat Wind Vane dan Force diamati pada jam
07.00, 07.30, 10.00, 13.30, 14.00, 16.00, 17.30 dan jam 18.00 waktu setempat.
3.2.2.a Bagian-bagian alat
Wind Vane dan Force Indicator terdiri dari 5 bagian utama;
1. lembar logam indikator kecepatan
2. skala kecepatan
3. Wind vane
4. Penentu arah utara (North).
(lihat gambar 8.)
3.2.2.b Cara Kerja Alat
Terjadinya angin akan menggerakkan lembar logam indikator kecepatan membentuk
penyimpangan ke arah horisontal. Besarnya penyimpangan tersebut tergantung dari
besarnya tenaga aliran udara atau hembusan angin. Pembacaan kecepatan angin yang
terjadi dapat dilihat pada besarnya penyimpangan lembar logam pada skala kecepatan
angin. Sedangkan arah angin dapat dibaca dari wind van dimana ujung depan (terdapat
bola besi) adalah menunjukkan arah datangnya angin yang dapat diartikan sebagai arah
angin.
Gambar 8. Wind Vane dan Force Indicator
3.2.3 Belford Aerovane Anemometer (tinggi 10 meter)
Jenis alat ini biasa dipasang pada stasiun meteorologi. Alat ini berguna untuk
mengukur arah dan kecepatan angin pada ketinggian 10 m saat pengamatan dan termasuk
alat non recording. Data yang dihasilkan berupa data kecepatan angin dalam satuan knot
(mil/jam) dan data arah angin yang dinyatakan dalam satuan derajad (o). Untuk
pengamatan sinoptik dilakukan pengamatan setiap jam dan dilaporkan dalam berita sinop.
Belford Aerovane anemometer merupakan alat elektris, dimana dalam pengoperasiannya
membutuhkan daya listrik.
3.2.3.a Bagian-bagian Alat
Belford Aerovane anemometer terdiri dari 4 bagian utama;
1. Baling-baling yang berhubungan dengan dinamo
2. Vane yang berfungsi sebagai penentu arah angin.
3. Recorder arah dan kecepatan angin.
4. Tiang
(lihat gambar 9.)
3.2.3.b Cara Kerja Alat
Putaran baling-baling oleh aliran udara (angin) diteruskan untuk memutar dinamo.
Putaran dinamo akan menghasilkan arus listrik. Perubahan kecepatan putar (Rpm) akan
menetukan besarnya arus listrik yang dihasilkan. Perbedaan arus yang dihasilkan oleh
dinamo akan diterjemahkan oleh recorder sebagai satuan-satuan kecepatan angin.
Vane yang berfungsi sebagai penentu arah angin memutar badan pesawat pada porosnya
dan dihubungkan dengan sincro transmiter. Adanya power suply 110 V yang melewati
sincro transmiter digunakan untuk menentukan arah angin pada recorder.
Gambar 9. Belford Aerovane Anemometer (tinggi 10 meter)
3.3 Alat Pengukur Suhu 3.3.1 Termometer Bola Kering Termometer bola kering (TBK) termasuk alat non recording. Alat ini digunakan untuk mengukur suhu udara pada saat pengamatan. Termometer bola kering terpasang dalam sangkar meteorologi. Data yang dihasilkan dinyatakan dalamo C. Dilapangan, termometer bola kering dipasang di dalam sangkar meteorologi. Untuk pengamatan Agroklimat dilakukan pada jam 07.00, 07.30, 10.00, 13.00, 13.30, 14.00, 16.00, 17.30, 18.00 waktu setempat.
3.3.1.a Bagian-bagian alat
Termometer bola kering terdiri dari 3 bagian utama;
1.Air raksa
2.Bola temometer
3.Skala suhu
(lihat gambar 3.)
3.3.1.b Cara Kerja alat
Apabila terjadi kenaikan suhu udara, kalor yang merambat dalam bola termometer akan
menyebabkan air raksa memuai. Pemuaian air raksa akan mengakibatkan pertambahan
volume air raksa yang ada. Pemuaian air raksa tersebut menyebabkan naiknya permukaan
kolom raksa ke skala yang lebih besar. Pemukaan raksa akan bergeser0 ke skala yang
lebih kecil bila terjadi penurunan suhu.
3.3.2 Termometer Maksimum
Termometer maksimum digunakan untuk mengukur suhu tertinggi yang terjadi dalam
periode waktu 24 jam (1 hari). Termometer maksimum termasuk alat non recording dan
terpasang dalam sangkar meteorologi. Data yang dihasilkan dinyatakan dalam satuano C.
Pada pengamatan agroklimat, termometer maksimum diamati pada jam 18.00 waktu
setempat. Spesifikasi dari termometer maksimum adalah terdapatnya celah sempit pada
bagian antara bola termometer dan kolom raksa pada skala, untuk menghambat
kembalinya air raksa yang telah masuk ke kolom raksa kembali ke bola termometer saat
terjadi penyusutan oleh penurunan suhu.
Termometer maksimum dipasang miring sebesar 5o dari garis horisontal.
3.3.2.a Bagian-bagian alat
Termometer maksimum terdiri dari 4 bagian utama;
1. Bola termometer
2. Air raksa
3. Skala suhu
4. Celah sempit
(lihat gambar 10.)
3.3.2.b Cara Kerja alat
Apabila terjadi kenaikan suhu udara, kalor yang merambat dalam bola termometer
akan menyebabkan air raksa memuai. Pemuaian air raksa akan mengakibatkan
pertambahan volume air raksa yang ada dan menyebabkan naiknya permukaan kolom
raksa ke skala yang lebih besar.
Saat terjadi penurunan suhu, air raksa yang terdapat pada bola termometer akan
menyusut. Akan tetapi air raksa yang telah masuk ke kolom raksa pada skala tidak bisa
kembali ke bola raksa karena terhambat oleh adanya celah sempit. Sehingga dapat
diketahui suhu tertinggi yang telah terjadi.
Gambar 10. Termometer Maksimum
3.3.3 Termometer Minimum
Termometer minimum merupakan alat non recording. Alat ini digunakan untuk
mengukur suhu yang terendah yang terjadi dalam periode waktu 24 jam (1 hari). Data
yang dihasilkan dinyatakan dalam satuano C. Termometer minimum terpasang dalam
sangkar meteorologi. Pada pengamatan agroklimat, termeter minimum diamatai pada jam
14.00 waktu setempat. Spesifikasi dari alat ini adalah termometer minimum tidak
menggunakan raksa, akan tetapi menggunakan alkohol. Alasan penggunaan alkohol
adalah bahwa alkohol mempunyai titik beku yang rendah dan merupakan penghantar
yang baik.
3.3.3.a Bagian-bagian Alat
Termometer monimum terdiri dari 4 bagian utama;
1.Bola termometer
2.Alkohol
3.Skala suhu
4.Indeks
(lihat gambar 11.)
3.3.3.b Cara Kerja Alat
Saat terjadi penurunan suhu, alkohol dalam bola termometer akan menyusut. Penyusutan
tersebut menyebabkan penurunan kolom alkohol pada skala dan menggeser indeks yang
terdapat pada kolom alkohol ke skala yang lebih kecil.
Saat terjadi kenaikan suhu, alkohol dalam bola termometer akan memuai. Pemuaian
tersebut akan menaikkan permukaan alkohol dalam kolom alkohol akan tetapi kenaikan
tersebut tidak mempengaruhi posisi indeks (indeks tidak bergerak ). Sehingga dapat
diketahui suhu terendah yang terjadi.
Gambar 11. Termometer Minimum
3.3.4 Termometer Tanah
Termometer tanah merupakan alat non recording. Alat ini digunakan untuk mengukur suhu tanah pada beberapa kedalaman yang telah ditentukan. Kedalaman tanah yang
diukur meliputi kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm dan 100 cm.
Termometer tanah terbagi dalam dua yaitu, termometer tanah gundul dan termometer
tanah berumput. Termometer tanah berumput diasumsikan sebagai tanah yang bervegetasi
sedangkan tanah gundul diasumsikan sebagai tanah yang tidak bervegetasi.
3.3.4.a Bagian-bagian Alat
Satu set termometer tanah terdiri atas
1.Enam buah termometer tanah (termometer yang didisain khusus untuk menngukur suhu
tanah)
2.Lima buah besi penyangga (untuk termometer pada kedalaman 0 – 20 cm)
3.Dua buah pipa pelindung dan parafin wax (untuk termometer pada kedalaman 50 –
100 cm).
(lihat gambar 12.)
3.3.4.b Cara Kerja Alat
Pinsip kerja sama dengan prinsip kerja termometer bola kering hanya sumber kalornya
berasal dari tanah.
3.4 Alat Pengukur Kelembaban Udara
3.4.1 Psycrometer (Termometer Bola Basah dan Termometer Bola Kering)
Termometer bola basah (TBB) termasuk alat non recording. Alat ini digunakan bersama-
sama dengan bola kering untuk menghitung nilai kelembaban udara. Data yang dihasilkan
dinyatakan dalam satuan persen (%). Waktu pengamatan termometer bola basah sama
dengan bola kering. Termometer bola basah terpasang dalam sangkar meteorologi.
3.4.1.a Bagian-bagian alat
Termometer bola basah terdiri dari 5 bagian utama;
1. Bola termometer
2. Air raksa
3. Skala suhu
4. Kain muslin
5. Cawan air
(lihat gambar 3.)
3.4.1.b Cara Kerja Alat
Secara proses fisika, cara kerja termometer bola basah sama dengan termometer bola
kering. Perbedaannya adalah pada termometer bola basah terdapat kain muslin yang
membungkus bola termometer dan selalu basah oleh air dari cawan. Untuk mengetahui
lembab nisbi dan absolute humidity maka hubungan antara pembacaan termometer bola
basah dan termometer bola kering dan tekanan uap saat itu harus diketahui. Persamaan
untuk memperoleh tekanan uap
adalah sebagai berikut.
..e = e’ – AP (t – t’)
Dimana
e = tekanan uap dalam udara
e= tekanan uap maksimum pada suhu bola basah
A= tetapan psychrometer (0.0012, 0.008, 0.000656)
P = tekanan udara
t = suhu bola kering
t’= suhu bola basah
Kemudian diteruskan dengan penghitungan RH (Relative Humidity) sebagai berikut.
RH = e x 100 % es
Dimana
e= tekanan uap air yang didapat dari persamaan diatas
es= tekanan uap air maksimum pada suhu bola kering
RH= lembab nisbi dalam persen
3.5 Alat Pengukur Penguapan
3.5.1 Piche Evaporimeter
Piche evaporimeter termasuk alat non recording. Piche evaporimeter terpasang dalam
sangkar meteorologi digunakan untuk mengukur penguapan secara relatif ,maksudnya
adalah alat ini tak dapat mengukur secara langsung evaporasi ataupun evapotranspirasi
yang sesungguhnya terjadi. Lebih tepat jika dikatakan sebagai alat penngukur daya
penguapan udara, terutama terhadap permukaan benda atau tumbuhan.
Hasil pembacaannya sangat dipengaruhi oleh angin, iklim dan debu. Alat ini sangat
bermanfaat untuk penelitian mikro klimatologi. Data yang dihasilkan dinyatakan dalam
satuan milimeter.
Dalam pengamatan agroklimat , alat ini diamati pada jam 07.30, 13.30 dan 18.00 waktu
setempat.
3.5.1.a Bagian-bagian alat
Piche evaporimeter terdiri dari 4 bagian utama;
1.Pipa kaca berskala
2.Kertas filter
3.Penjepit kertas filter
4.Air (aguades)
(lihat gambar 13.)
3.5.1.b Cara Kerja Alat
Setelah pengisian dan alat digantung (terpasang terbalik), air meresap kedalam filter.
Penguapan terjadi pada permukaan kertas filter yang basah pada kedua sisinya.
Penguapan yang terjadi secara terus menerus akan mengurangi volume air yang ada dalam
pipa kaca berskala, sehingga permukaan air pada pipa kaca berskala akan berkurang.
Besarnya penguapan diperoleh dengan perhitungan sebagai berikut;
Evaporasi = V
2(R2 - r2)
keterangan :
R : jari-jari filter (cm2 )
.r : jari-jari mulut pipa (cm2 )
V : volume air yang menguap (cm3 )
Gambar 13. Piche Evaporimeter
3.5.2 Open Pan (Evaporimeter Panci Terbuka)
Open pan termasuk alat non recorder. Alat ini digunakan untuk mengukur daya
pengupan lapisan udara dekat tanah. Penguapan dari evaporimeter tidak sama dengan
penguapan suatu permukaan bumi, tetapi dapat menunjukkan perkiraan besarnya
penguapan suatu permukaan bumi. Data yng dihasilkan dinyatakan dalam satuan mm.
Untuk pemasangan satu unit Open Pan biasanya dilengkapi dengan alat pendukung yaitu
sebuah penakar hujan OBS dan sebuah cup counter anemometer tinggi 50 cm.
3.5.2.a Bagian-bagian Alat
Open pan terdiri dari 4 bagian penting;
1.Panci dari stainlees dengan diameter 122 cm dan tinggi 25.4 cm.
2.Hook Gauge (Alat pengukur tinggi permukaan air dalam panci)
3.Still Well (Tempat Hook Gauge dan sekaligus pencegah
terjadinya gelombang saat pengukuran)
4.Floating Thermometer/termometer apung
(termometer maksimum dan minimum air)
(lihat gambar 14.)
3.5.2.b Cara Kerja Alat
Dengan adanya penguapan, permukaan air pada panci akan berkurang. Pengukuran
dilakukan didalam still well yang terdapat lubang pada dasarnya untuk jalan masuk air.
Jumlah air yang menguap dalam jangka waktu tertentu diukur menggunakan hook gauge
dengan merubah letak ujung jarum sampai menyentuh permukaan air. Pengamatan
dilakukang dengan mencatat hasil pengukuran perubahan tinggi air pada pancipenguapan,
pencatatan kecepatan angin rata- rata dari cup counter anemometter serta pencatatan
jumlah curah hujan dari penakar hujan OBS yang terpasang.
Bila terjadi hujan dan masih mungkin dilakukan pengukuran, pengukuran tetap dilakukan
dan penghitungannya menambahkan jumlah curah hujan yang terjadi dalam penghitungan
selisih tinggi permukaan air, atau dirumuskan sebagai berikut;
Penguapan (selama waktu antara P1 dan P2) = ( P1 – P2 ) + H
Dimana P1 = Pengamatan ke1
P2 = Pengamatan ke 2
H = Jumlah curah hujan selama waktu antara P1 dan P2
Bila tida ada hujan atau hujan = 0, variabel H dapat dihilangkan.
3.6 Alat Pengukur Matahari
3.6.1 Campbel stokes
Campbel stokes merupakan alat recording, dimana hasil pengukurannya dicatat dalam
pias yang berupa jejak pembakaran oleh pemfokusan sinar matahari. Campbel stokes
digunakan untuk mengukur lama matahari bersinar. Data yang dihasilkan dinyatakan
dalam satuan jam atau persen (%). Pada pengamatan agroklimat, penggantian pias
(pengamatan) dilakukan jam 18.00.
Pemasangan pias jam 18.00 dengan asumsi bahwa pias dipasang sebelum matahari
bersinar dan diangkat setelah matahari terbenam telah terpenuhi.
3.6.1.a Bagian-bagian Alat
Campbel stokes terdiri dari 5 bagian utama;
1. Bola kaca pejal
1.Tempat pias dan kertas pias.
2.Busur penjepit bola kaca yang dilengkapi dengan skala derajat
lintang.
3.Tiga buah skrup penyangga untuk memperoleh posisi horisontal
dan arah utara yang sebenarnya.
4.Papan skala untuk membaca pias (Sun shine scale).
(lihat gambar 16.)
3.6.1.b Cara Kerja Alat
Saat matahari bersinar cerah, sinar matahari yang jatuh pada bola kaca akan difokuskan
dan jatuh pada kertas pias. Pemfokusan itu akan membakar kertas pias. Pergerakan
matahari dari timur ke barat (karena adanya rotasi bumi), akan menggeser pembakaran
pada kertas pias. Saat pengamatan (jam 18.00 waktu setempat), pias diangkat dan diganti
kemudian dibaca jejak pembakarannya dengan menggunakan papan skala untuk
memperoleh data lama matahari bersinar.
Penggunaan:
Pias Lengkung Panjang : 15 Oktober sampai 28 atau 29 Februari (BBS)
12 April sampai 2 September (BBU)
Pias Lengkung Pendek : 12 April sampai 2 September (BBS)
15 Oktober sampai 28 atau 29 februari (BBU)
Pias Lurus : 1 Maret sampai 11 April dan 3 September sampai 14 Oktober
(BBS dan BBU)
3.6.2 Gunbellani
Gunbellani merupaka alat nonrecording. Alat ini digunakan untuk mengukur jumlah
radisi harian matahari yang jatuh dipermukaan bumi. Data yang dihasilkan berupa jumlah
radiasi
matahari yang dinyatakan dalam satuan gram. Cal / cm2 /jam. Pada pengamatan
Agroklimat
Gunbellani diamatai jam 07.00 waktu setempat.
3.6.2.a Bagian-bagian Alat
Gunbellani terdiri dari 5 bagian utama;
1. Bola kaca
2. Bola tembaga hitam (Blackned copper sphere)
3. Tabung buret
4. Aquades
5. Tempat alat (housing).
(lihat gambar 18.)
3.6.2.b Cara Kerja Alat
Selama terjadi pancaran radiasi oleh matahari, terjadi penyerapan kalor oleh bola
tembaga hitam. Panas hasil serapan tersebut digunakan untuk menguapkan aquades yang
terdapat didalamnya. Uap air yang dihasilkan masuk dalam receiver. Karena terjadi
perbedaan suhu antara bola tembaga hitam dengan tabung buret, uap air akan mengembun
dan akhirnya mengumpul dalam dasar receiver. Pengamatan dilakukan dengan mencatat
sisa air yang terdapat pada dasar receiver setelah dibalik dan mencatat jumlah air yang
terkumpul pada dasar receiver setelah terjadi pengembunan selama 24 jam. Data jumlah
radiasi harian dihitung dengan mencari selisih antara dua pencatatan tersebut dikalikan
dengan koefisien kalibrasi atau dapat dirumuskan sebagai berikut.
Jumlah radiasi = (pembacaan II – pembacaan I ) x koefisien kalibrasi
Keterangan :
Pembacaan I : pembacaan setelah alat dibalik (tanggal hari ini)
Pembacaan II : pembacaan setelah alat teradiasi selama 24 jam (tanggal hari
berikutnya).
Koefisien kalibrasi alat adalah 21 gram. Cal / cm2 /jam
Gambar 18. Gunbellani
3.7 Alat Pengukur Tekanan Udara 3.7.1 Barometer Air Raksa
Baormeter Air Raksa merupakan alat non recording. Alat ini digunakan untuk mengukur tekanan udara. Data yang dihasilkan berupa tekanan udara di stasiun (QFE) dan tekanan udara di permukaan laut (QFF) dan dinyatakan dalam satuan Mb. Pengoperasian barometer diperlukan koreksi. Koreksi yang digunakan meliputi; koreksi suhu, koreksi lintang, koreksi tinggi dan
koreksi indeks. Koreksi lintang, koreksi tinggi dan koreksi indeks di-set saat kalibrasi
alat berdasarkan kondisi stasiun penggunanya. Ini dilakukan karena nilai dari koreksi-
koreksi tersebut nilainya tetap. Sedangkan koreksi suhu disertakan dalam penghitungan
tekanan karena nilainya yang berubah-ubah setiap saat.
Baormeter Air Raksa ditempatkan dalam ruangan. Ruang tempat barometer terpasang
harus berventilasi bagus dan terhindar dari adanya aliran udara dalam ruang. Suhu
ruangan harus dijaga agar tidak terjadfi fluktuasi perubahan suhu yang tinggi. Letak
barometer harus tergantung vertikal, terhindar dari sinar lampu yang menyala terus serta
terpaan sinar matahari secara langsung.
Pada pengamatan Agroklimat, barometer diamati jam 07.00, 13.00, 18.00 waktu
setempat. Sedangkan untuk pengamatan sinoptik diamati tiap jam.
3.7.1.a Bagian-bagian Alat
Termometer air raksa terdiri dari bebererapa bagian;
1.Bejana barometer
2.Air raksa
3.Tabung tembaga berskala
4.Nonius
5.Skrup penggerak nonius
6.Termometer.
(lihat gambar 19.)
3.7.1.b Cara Kerja Alat
Jika terjadi kenaikan tekanan udara, maka permukaan kolom raksa dalam tabung tembaga
berskala akan naik. Hal ini disebabkan kerena adanya tekanan pada raksa dibejana
barometer yang berhubungan langsung dengan udara. Jika tekanan udara turun maka
tekanan pada raksa dibejana barometer akan berkurang dan permukaan kolom raksa dalam
tabung tembaga berskala akan turun.
Langkah-langkah penbacaan barometer adalah sebagai berikut;
1. membaca suhu barometer
2. Nonius diatur, samapai bagian muka dan bealakang berhimpit dengan permukaan