Pengolahan Data IklimA. Pengertian Iklim Cuaca dan iklim merupakan dua kondisi yang hampir sama tetapi berbeda pengertian khususnya terhadap kurun waktu. Cuaca merupakan bentuk awal yang dihubungkan dengan penafsiran dan pengertian akan kondisi fisik udara sesaat pada suatu lokasi dan suatu waktu, sedangkan iklim merupakan kondisi lanjutan dan merupakan kumpulan dari kondisi cuaca yang kemudian disusun dan dihitung dalam bentuk rata-rata kondisi cuaca dalam kurun waktu tertentu (Winarso,2003). Iklim didefinisikan sebagai berikut : 1. Sintesis kejadian cuaca selama kurun waktu yang panjang, yang secara statistik cukup dapat dipakai untuk menunjukkan nilai statistik yang berbeda dengan keadaan pada setiap saatnya (World Climate Conference, 1979). 2. Konsep abstrak yang menyatakan kebiasaan cuaca dan unsur-unsur atmosfer disuatu daerah selama kurun waktu yang panjang (Glenn T. Trewartha, 1980). 3. Peluang statistik berbagai keadaan atmosfer, antara lain suhu, tekanan, angin kelembaban, yang terjadi disuatu daerah selama kurun waktu yang panjang (Gibbs,1987). Dalam pengertian lain Trewartha and Horn (1995) mengatakan bahwa iklim merupakan suatu konsep yang abstrak, dimana iklim merupakan komposit dari keadaan cuaca hari ke hari dan elemen-elemen atmosfer di dalam suatu kawasan tertentu dalam jangka waktu yang panjang. Jadi dapat disimpulkan bahwa iklim adalah keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama ( minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas. Iklim dapat terbentuk karena adanya: a. Rotasi dan revolusi bumi sehingga terjadi pergeseran semu harian matahari dan tahunan; dan b. Perbedaan lintang geografi dan lingkungan fisis. Perbedaan ini menyebabkan timbulnya penyerapan panas matahari oleh bumi sehingga besar pengaruhnya terhadap kehidupan di bumi.

B. Pembagian Iklim berdasarkan Dimensi Wilayahnya Berdasarkan dimensi wilayahnya, iklim dibagi menjadi tiga bagian, antara lain: a. Iklim Makro Iklim makro merupakan keadaan rata-rata cuaca yang menggambarkan situasi iklim suatu wilayah yang dimensinya lebih dari 100 km. Iklim makro sulit diatur oleh manusia dan dipengaruhi oleh lintasan matahari, posisi dan model geografis, yang mengakibatkan pengaruh pada cahaya matahari dan pembayangan serta hal-hal lain pada kawasan tersebut, misalnya radiasi panas, pengerakan udara, curah hujan, kelembaban udara, dan temperatur udara.

b.Iklim Meso Iklim makro merupakan keadaan rata-rata cuaca yang menggambarkan situasi iklim suatu wilayah yang dimensinya antara 1-100 km. Dalam batas tertentu, manusia masih mampu mempengaruhi unsur-unsur iklim. Misal: hujan buatan dan pengendalian angin. c. Iklim Makro Iklim makro merupakan keadaan yang menggambarkan situasi iklim suatu wilayah yang dimensinya kurang dari 1 km (di sekitar organisme). Batasan ruang lingkupnya tergantung organisme. Contoh: iklim mikro tanaman dari ujung akar sampai ujung tajuk tanaman.

C. Unsur-unsur Iklim a. Suhu Udara Suhu udara yang diukur dengan thermometer merupakan unsure iklim yang sangat penting. Suhu adalah unsure iklim yang sulit didefinisikan. Bahkan para ahli meteorologipun mempertanyakan apa yang dimaksud dengan suhu udara karena unsure iklim ini berubah sesuai dengan tempat. Tempat yang terbuka suhunya akan berbeda dengan tempat yang bergedung, demikian pula suhu di ladang berumput berbeda dengan ladang yang dibajak, atau jalan yang beraspal dan sebagainya. Pengukuran suhu udara hanya memperoleh satu nilai yang menyatakan nilai rata-rata suhu atmosfer. Secara fisis suhu dapat didefinisikan sebagai tingkat gerakan molekul benda, makin cepat gerakan molekul, makin tinggi suhunya. Suhu dapat juga didefinisikan sebagai tingkat panas suatu benda. Panas bergerak dari sebuah benda yang mempunyai suhu tinggi ke benda dengan suhu rendah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah adalah: 1. Lama penyinaran matahari. 2. Sudut datang sinar matahari. 3. Relief permukaan bumi. 4. Banyak sedikitnya awan. 5. Perbedaan letak lintang. Untuk menyatakan suhu udara dipakai berbagai skala. Dua skala yang sering dipakai dalam pengukuran suhu udara adalah skala Fahrenheit yang dipakai di Negara Inggris dan Celcius atau skala perseratusan (centigrade) yang dipakai oleh sebagian besar Negara di dunia. b. Kelembaban Udara Di udara terdapat uap air yang berasal dari penguapan samudra (sumber yang utama). Sumber lainnya berasal dari danau-danau, sungai-sungai, tumbuh-tumbuhan, dan sebagainya. Makin tinggi suhu udara, makin banyak uap air yang dapat dikandungnya. Hal ini berarti makin lembablah udara tersebut. Alat untuk mengukur kelembaban udara dinamakan hygrometer atau psychrometer. Ada dua macam kelembaban udara: 1. Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m udara. 2. Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara (kelembaban absolut) dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara tersebut dalam suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen (%). c. Curah Hujan Endapan (presipitasi) didefinisikan sebagai bentuk air cair dan padat (es) yang jatuh ke permukaan bumi. Meskipun kabut, embun, dan embun beku (frost) dapat berperan dalam alih kebasahan (moisture) dari atmosfer ke permukaan bumi, unsure tersebut tidak ditinjau sebagai endapan. Bentuk endapan adalah hujan, gerimis, salju, dan batu es hujan (hail). Hujan adalah bentuk endapan yang sring dijumpai, dan di Indonesia yang dimaksud dengan endapan adalah curah hujan. Curah hujan merupakan unsure iklim yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Jumlah curah hujan dicatat dalan inci atau millimeter (1 inci = 25,4 mm). Jumlah curah hujan 1 mm, menunjukkan tinggi air hujan yang menutupi permukaan 1 mm jika air tersebut tidak meresap ke dalam tanah atau menguap ke atmosfer. Di daerah tropis hujannya lebih lebat dari pada di daerah lintang tinggi. d. Tekanan Atmosfer Kepadatan udara tidak sepadat tanah dan air. Namun udarapun mempunyai berat dan tekanan. Besar atau kecilnya tekanan udara, dapat diukur dengan menggunakan barometer. Orang pertama yang mengukur tekanan udara adalah Torri Celli (1643). Alat yang digunakannya

adalah barometer raksa.Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan masa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Tekanan udara semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut. Satuan ukuran tekanan udara adalah milibar (mb). Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut isobar. Bidang isobar ialah bidang yang tiap-tiap titiknya mempunyai tekanan udara sama. Jadi perbedaan suhu akan menyebabkan perbedaan tekanan udara. Daerah yang banyak menerima panas matahari, udaranya akan mengembang dan naik. Oleh karena itu, daerah tersebut bertekanan udara rendah. Ditempat lain terdapat tekanan udara tinggi sehingga terjadilah gerakan udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan udara rendah. Gerakan udara tersebut dinamakan angin. e. Angin Angin ialah gerak udara yang sejajar dengan permukaan bumi. Udara bergerak dari tekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Angin merupakan gerak akibat/penyeimbang di dalam kumpulan partikel-partikel udara. Apabila sebagian partikel-partikel tersebut mendapat/menerima energi sehingga geraknya semakin cepat - keregangan meningkat dan berat jenis berkurang yang menyebabkan pergolakan volume udara tersebut terhadap partikel yang lain. f. Embun, Kabut, dan Perawanan 1. Embun Embun terjadi dari kondensasi pada permukaan tanah terutama pada waktu malam hari saat tanah menjadi dingin akibat radiasi yang hilang. Kadang-kadang angin laut membawa sejumlah uap air pada siang hari yang kemudian mengembun pada waktu malam yang dingin Titik embun ialah suhu saat udara menjadi penuh dengan uap air atau suhu udara pada kelembaban nisbi 100%. Makin rendah kelembaban nisbi, makin rendah titik embun, yaitu terletak di bawah suhu udara. 2. Kabut Kabut terbentuk di dalam udara dekat permukaan bumi. Kabut terbentuk melalui pendinginan udara oleh sentuhan dan percampuran atau melalui penjenuhan udara oleh penambahan kadar air. Jika udara dekat permukaan bumi mencapai titik embun, maka kabut diperkirakan akan terjadi. 3. Perawanan Perawanan adalah jumlah awan yang menutupi langit di atas stasiun pengamat. Perawanan dinyatakan dalam persen, tetapi lebih umum dinyatakan dalam perdelapanan dari langit yang tertutup awan, misalnya perawanan = 0 berarti separuh langit tertutup awan, perawanan = cerah, perawanan = 4 berarti langit mendung/tertutup oleh awan. Garis yang menghubungkan tempat dengan perawanan sama disebut isonephs.

Suhu1. Pengertian Suhu adalah pernyataan tentang perbandingan (derajat) panas suatu zat. Dapat pula dikatakan sebagai ukuran panas / dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin. Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin jika ketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,60 C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 10 C. Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah adalah: a. Lama penyinaran matahari. b. Sudut datang sinar matahari. c. Relief permukaan bumi. d. Banyak sedikitnya awan. e. Perbedaan letak lintang. Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:

Tx = To 0,6 x h/100Keterangan: Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui h = tinggi tempat (x) Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung. A. Pemanasan secara langsung Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses sebagai berikut: 1) Proses absorbs Merupakan penyerapan unsur-unsur radiasi matahari, misalnya sinar gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.

2) Proses refleksi Merupakan pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain di atmosfer. 3) Proses difusi Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menyebabkan langit berwarna biru. B. Pemanasan tidak langsung Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut: 1) Konduksi adalah pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya. 2) Konveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas. 3) Adveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar). 4) Turbulensi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer.2. Alat Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (temperatur), ataupun perubahan suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti untuk mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacammacam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa.

Jenis termometerAda bermacam-macam termometer menurut cara kerjanya:

Termometer raksa Termokopel Termometer inframerah Termometer Galileo Termistor Termometer bimetal mekanik Sensor suhu bandgap silikon merkuri termo Termometer alkohol

Alat ukur itu sebenarnya banyak dan beberapa contoh, seperti : - Termometer ruang / kamar gunanya untuk mengukur suhu ruang - Termometer elektronik itu termometer yang menunjukkan angkah (digital) - Termometer medis gunanya untuk mengetahui suhu tubuh / panas dinginnya tubuh kita

Skala termometer dapat kita jumpai seperti contoh : 1. Termometer skala Celcius, titik didih air 1000C dan titik beku cair 00C 2. Termometer skala Reamur, titik didih air 800R dan titik beku cair 00R 3. Termometer skala Fahrenheit, titik didih air 2120F dan titik beku cair 00F 4. Termometer skala Kelvin, titik didih air 373 K dan titik beku cair 273 (penulisan suhu berskala kelvin tidak disertai tanda derajat atau 0)

Kelembaban1. Pengertian Kelembapan adalah konsentrasi uap air di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut, kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30 C (86 F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 C (32 F) Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air di udara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi (relatif) maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban mutlak adalah kandungan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap air atau tekanannya) per satuan volum. Kelembaban nisbi membandingkan antara kandungan/tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air. Kapasitas udara untuk menampung uap air tersebut (pada keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara. Sedangkan defisit tekanan uap air adalah selisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual. Masing-masing pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan fungsi tertentu dikaitkan dengan masalah yang dibahas (Handoko,1994). Semua uap air yang ada di dalam udara berasal dari penguapan. Penguapan adalah perubahan air dari keadaan cair kekeadaan gas. Pada proses penguapan diperlukan atau dipakai panas, sedangkan pada pengembunan dilepaskan panas. Seperti diketahui, penguapan tidak hanya terjadi pada permukaan air yang terbuka saja, tetapi dapat juga terjadi langsung dari tanah dan lebih-lebih dari tumbuh-tumbuhan. Penguapan dari tiga tempat itu disebut dengan Evaporasi(Karim,1985). Kelembaban udara dalam ruang tertutup dapat diatur sesuai dengan keinginan. Pengaturan kelembaban udara ini didasarkan atas prinsip kesetaraan potensi air antara udara dengan larutan atau dengan bahan padat tertentu. Jika ke dalam suatu ruang tertutup dimasukkan larutan, maka air dari larutan tersebut akan menguap sampai terjadi keseimbangan antara potensi air pada udara dengan potensi air larutan. Demikian pula halnya jika hidrat kristal garam-garam (salt cristal bydrate) tertentu dimasukkan dalam ruang tertutup maka air dari hidrat kristal garam akan menguap sampai terjadi keseimbangan potensi air (Lakitan, 1994).

2. Alat dan Metode A. Metode Kelembaban udara dapat diukur dengan psikometer yang terdiri dari termometer bola kering dan bola basah. Alat ini ditempatkan pada sangkar meteorologi dalam kedudukan tegak. Disamping psikometer masih ada alat ukur kelembaban udara lainnya yakni higrometer rambut/higrograf rambut. Higrograf biasanya disatukan dengan termograf sehingga disebut termohigrograf. Sensordibuat dari rambut dan piasnya dapat menguat. Dahulu orang mengukur angin dengan skala kekuatan angin yang dikemukakan Beuford. Penemuannya digunakan untuk mengamati angin dan laut tanpa alat, kemudian setelah diperbaiki dapat dipakai untuk mengamati angin di darat. Ada 13 skala Beuford yang tergantung pada efek angin di laut atau benda di kontigen dan dinyatakan dengan nilai kecepatanangin yang diukur oleh angin adalah besaran vektor. Jadi dinyatakan dengan arah dan kecepatan angin. Curah hujan dapat diukur dengan alat pengukur curah hujan otomatis atau yang manual. Alat-alat pengukur tersebut harus diletakkan pada daerah yang masih alamiah. Mengukur curah hujan biasanya diukur pada tiap jam 07.00 pagi. Jumlah curah hujan yang kurang dari 0,5 mm dapat dianggap nol (Bayong, 2006). Gerakan dari angin pada umumnya bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah tekanan rendah juga mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin biasanya dnyatakan dengan darimana arah angin datang, misalnya angin yang datang dari barat disebut angin barat. Pada umumnya prinsip-prinsip terjadinya angin karena adanya perbedaan tekanan satu tempat dengan tempat lainnya dan dimana tekanan disebabkan karena adanya perbedaan pemanasan matahari. Untuk dapat terjadinya hujan diperlukan titik-titik kondensasi, amoniak, debu, asam belerang. Titik-titik kondensasi ini mempunyai sifat dapat mengambil uap air dari udara. Berdasarkan proses terjadinya presipitasi hujan dibagi menjadi tiga yaitu hujan konveksi, hujan orografis, dan hujan frontal. Dalam mempercepat hujan, orang memberi zat higroskopis sebagai inti kondensasi. Zatzat tersebut dapat ditabur ke udara dengan menggunakan pesawat terbang(Ance Gunarsih, 2005). Beberapa prinsip yang umum digunakan dalam pengukuran udara (1) metode pertambahan panjang, (2) berat pada benda-benda higroskopis, serta (3) metode termodinamika. Alat pengukur kelembaban secara umum disebut higrometer. Angin yang berhembus pada suatu waktu tertentu bukanlah hasil suatu proses yang sederhana. Ahli meteoroogi telah lama mengetahui bahwa angin merupakan proses interaksi yng rumit dari pola angin umum dunia. Pola angin umum dunia, demikian juga dengan angin di sekitar sistem tekanan yang berpindah, biasanya disebut sistem skala makro karena dimensinya yang lebih besar. Sistem skala meso hanya bertahan untuk beberapa hari dalam suatu waktu tertentu dan hanya meliputi daerah yang kecil, walaupun sistem ini lazim terjadi sepanjang tahun(Handoko, 2006). Kelembaban udara menggambarkan kandungan uap air diudara yang dapat dinyatakan sebagai kelembaban mutlak, kelembaban nisbi(relatif) maupun defist tekanan uap air. Kelembaban mutlak adalah kandugan uap air (dapat dinyatakan dengan massa uap air atau

tekanannya) persatu air aktual dengan keadaan jenuhnya atau pada kapasitas udara untuk menampung uap air. Kapasitas udara untuk menampung uap air tersbeut (pada keadaan jenuh) ditentukan oleh suhu udara. Sedangkan deficit tekanan uap air adalah slisih antara tekanan uap jenuh dan tekanan uap aktual. Masing-masing pernyataan kelembaban udara tersebut mempunyai arti dan fungsi tertentu dikaitkan dengan masalah yang dibahas. Sebagai contoh, laju penguapan dari permukaan tanah lebih ditentukan oleh deficit tekanan uap air daripada kelembaban mutlak maupun nisbi. Sedangkan pengembunan akan terjadi bila kelembaban nisbi telah mencapai 100% meskipun tekanan uap air aktualnya relatif rendah Hygrometer merupakan suatu alat untuk mengukur kelembaban udara. Untuk mendapatkan hasil pengukuran dengan ketelitian yang tinggi serta mudah dalam pemakaian diperlukan suatu sistem peraga digital. Hygrometer yang dirancang menggunakan kapasitor sebagai sensor, dimana nilai kapasitansi dari sensor tidak sebanding dengan perubahan kelembaban udara relatif. Perubahan nilai kapasitansi dari sensor di ubah ke besaran tegangan oleh konverter frekwensi. Selanjutnya tegangan tersebut diperkuat dan diubah menjadi data digital oleh A/D konverter. Data digital menjadi masukan alamat bagi EPROM untuk kemudian dikoreksi ketidalinearannya dengan tabel data linieritas. Data yang telah dikoreksi kemudian ditampilkan ke peraga seven segmen sebagai nilai kelembaban udara relatif yang diukur oleh sensor dalam besaran %

B. Alat 1. Higrotermograf mini Drum arloji

Penjepit kertas Rambut indikator Lempengan logam indikator Lengan pen Dasar alat

2.

Kertas pias Higrotermograf mini

Kolom kertas indikator suhu

Kolom kertas indikator kelembaban

Skala

3.

Higrograf

Skala indikator kelembaban

Skala indikator suhu Jarum penunjuk skala

4.

Termometer bola basah dan bola kering

Termometer bola kering Termometer bola basah Tabung aquades Kain muslim

Bagian-bagian dan fungsi bagian-bagian alat

1. a)

Higrotermograf mini Drum arloji, berfungsi sebagai tempat diletakkannya kerts pias, tempat dua buah gir, dan drum ini merupakan tempat berputarnya kertas grafik.

b)

Roda gigi, berfungsi sebagai pemutar drum sehingga grafik dapat berputar dan ditulis oleh pen.

c)

Penjepit kertas, berfungsi sebagai penjepit agar kertas grafik dapat melekat pada drum arloji.

d) e)

Tabung pen untuk mengatur temperatur suhu. Lengan pen (temperatur) sebagai penggerak pen yang dihubungkan pada indera suhu dan juga agar pen dapat berada pada posisinya.

f)

Lengan pen (kelembaban), berfungsi sebagai penyokong pen sehingg pen dapat mencatat pada kertas grafik dari kelembaban yang diukur.

g)

Sekrup penyesuaian kelembaban, berfungsi untuk menyesuaikan kelembaban pada saat awal pengukuran dan agar indra kelembaban tetap pada tempatnya.

h) i) j) k) l) m)

Rambut(indra kelembaban), berfungsi sebagai indra untuk mengukur kelembaban. Lempeng logam (indra temperatur), berfungsi sebagai indikator dari suhu. Dasar alat, berfungsi agar alat dapat diletakkan. Sekrup penyesuaian kelembaban, berfungsi sebagai pengatur suhu pada saat itu. Tangkai pengunci tutup, berfungsi sebagai pengunci tutup setelah alat digunakan. Alat penggeser lengan pen, berfungsi untuk mengatur lengan pen pada saat mulai pengukuran.

2. a)

Kertas pias Higrotermograf mini Skala penunjuk suhu berfungsi sebagai indikator penunjuk suhu terdiri atas 7 kolom penanda hari. Setiap kolom dibagi atas 2 yang menunjukkan durasi 12 jam.

b)

Skala penunjuk kelembaban berfungsi sebagai indikator penunjuk kelembaban terdiri atas 7 kolom penanda hari. Setiap kolom dibagi atas 2 yang menunjukkan durasi 12 jam.

3. a)

Higrograf Skala penunjuk kelembaban yang terdiri atas 0-100 %. Skala ini terletak pada skala terluar dari alat.

b)

Skala penunjuk suhu yang terdiri atas skala -10 C sampai 50 C. Skala ini terletak pada skala terdalam dari alat.

4. a) b)

Termometer bola basah dan bola kering Termometer bola basah berfungsi sebagai penunjuk tingkat kelembaban terendah. Termometer bola basah berfungsi sebagai penunjuk tingkat kelembaban tertinggi.

3. Perhitungan

di mana : : adalah kelembaban relatif campuran; : adalah tekanan parsial uap air dalam campuran; dan : adalah tekanan uap jenuh air pada temperatur tersebut dalam campuran.

Tekanan Uap Air Jenuh Adalah jumlah tekanan dari uap air yang ada di udara saat jenuh.

dimana : e = Tekanan Uap Jenuh Pafe = Tekanan Udara Stasiun Pengamatan

Kelembaban Udara Perbandingan dari tekanan uap air dan tekanan uap air jenuh yang dinyatakan dalam prosentase

Suhu Titik Embun Merupakan suhu dimana uap air mulai mengembun dari udara, dimana suhu menjadi benar-benar jenuh. Jika titik embun mendekati suhu udara, kelembaban relatif tinggi dan jika titik embun jauh dibawah suhu udara, kelembaban relatif lebih rendah.

fh

Radiasi Matahari1. Pengertian Radiasi Matahari adalah pancaran energi yang berasal dari proses thermonuklir yang terjadi di matahari. Energi radiasi matahari berbentuk sinar dan gelombang elektromagnetik. Spektrum radiasi matahari sendiri terdiri dari dua yaitu, sinar bergelombang pendek dan sinar bergelombang panjang. Sinar yang termasuk gelombang pendek adalah sinar x, sinar gamma, sinar ultra violet, sedangkan sinar gelombang panjang adalah sinar infra merah. Jumlah total radiasi yang diterima di permukaan bumi tergantung 4 (empat) faktor, yaitu : 1. Jarak matahari. Setiap perubahan jarak bumi dan matahari menimbulkan variasi terhadap penerimaan energi matahari. 2. Intensitas radiasi matahari yaitu besar kecilnya sudut datang sinar matahari pada permukaan bumi. Jumlah yang diterima berbanding lurus dengan sudut besarnya sudut datang. Sinar dengan sudut datang yang miring kurang memberikan energi pada permukaan bumi disebabkan karena energinya tersebar pada permukaan yang luas dan juga karena sinar tersebut harus menempuh lapisan atmosphir yang lebih jauh ketimbang jika sinar dengan sudut datang yang tegak lurus. 3. Panjang hari (sun duration), yaitu jarak dan lamanya antara matahari terbit dan matahari terbenam. 4. Pengaruh atmosfer. Sinar yang melalui atmosfer sebagian akan diadsorbsi oleh gas-gas, debu dan uap air, dipantulkan kembali, dipancarkan dan sisanya diteruskan ke permukaan bumi. Berdasarkan asal/sumbernya radiasi dapat dibedakan ke dalam 3 klasifisikasi, yaitu: 1. Radiasi solar langsung yaitu radiasi yang dikeluarkan oleh matahari. Radiasi yang menembus lapisan 2. Radiasi terrestrial adalah radiasi yang dikeluarkan oleh planet bumi termasuk atmosfernya. 3. Radiasi total adalah jumlah radiasi solar dan terrestrial. Penyinaran matahari mempunyai peranan penting dalam bidang meteorologi. Salah satu alat meteorologi yang digunakan oleh pengamat cuaca untuk intensitas radiasi matahari total adalah actinograph. Actinograph adalah termasuk alat pengukur alat intensitas radiasi matahari total mencatat sendiri berapa intensitas radiasi matahari yang dipancarkan. Radiasi matahari merupakan salah satu komponen iklim yang cukup berpengaruh dalam menentukan pertumbuhan tanaman ataupun keseluruhan aktivitas mahluk hidup yang ada diatas

permukaan bumi. Radiasi matahari membantu tanaman untuk melakukan fotosintesis. Adapun radiasi yang digunakan untuk proses fotosintesis dikenal dengan sebutan PAR (Photosynthetic Acid Radiation). Cahaya matahari membantu tanaman untuk melakukan fotosintesis. Yang mana fotosintesis adalah suatu proses pembentukan energi oleh tanaman tersebut. Besar kecilnya radiasi matahari sangat berpengaruh pada pertumbuhan tanaman. Hal ini dikarenakan proses fotosintesis merupakn proses pembentukan makanan yang dapat digunakan untuk menunjang pertumbuhan dan juga perkembangan tanaman. Komponen Radiasi Matahari Radiasi matahari yang sampai dipermukaan bumi terdiri dari tiga komponen, yaitu langsung, baur dan Global. Radiasi global merupakan gabungan langsung dan baur. Radiasi langsung dapat pula dibagi dua bentuk yaitu radiasi langsung normal dan horizontal. Radiasi langsung normal dan horizontal digunakan bila memperkirakan radiasi pada permukaan datar, miring dan tegak. Permukaan miring meliputi lereng bukit/gunung (pertanian dan perkebunan), plat penadah miring (pengeringan, rumah kaca, pemanas air surya, panel sel surya, atap rumah dll.). Radisi pada permukaan tegak bangunan (dinding). Radiasi pada permukaan datar di pertanian dan perikanan (penguapan di hamparan sawah, bentangan kolam dan bendungan dll). Untuk memperkirakan radiasi pada permukaan miring dan tegak, sudut kemiringan dan orientasi permukaan merupakan factor penentu. Pemanfaatan Pemanfaatan Radiasi matahari dalam hidup dan kehidupan sangat luas. Bila berbicara mutu, maka itu berbicara mengenai Spektral radiasi matahari. Bila spektral radiasi matahari buruk intensitas radiasi matahari berkurang dipermukaan bumi, mutu kehidupan di bumi dipastikan turun.Pada radiasi matahari yang dimanfaatkan adalah energi panas, sedangkan cahaya tampak adalah penerangan. Pemanfaatan radiasi matahari dan cahaya tampak yang sangat dekat dengan hidup dan kehidupan adalah pada sistem bangunan (Danugondho dan Aldy).Diantara sekian banyak kemanfaatan energi panas radiasi matahari baik berupa radiasi langsung normal dan horizontal, radiasi baur, pantul maupun global, yang paling dekat disekitar lingkungan tinggal diantaranya: pengeringan, penguapan dan penghematan energi pada bangunan. Pengeringan. Pengeringan hasil pertanian dan perikanan dengan radiasi matahari telah dikenal sejak lama dalam kehidupan sehari-hari. Bila diketahui ketersediaan energi radiasi (jumlah dan lama) maka dapat diperkirakan lama pengeringan dan ketebalan optimal sesuatu bahan, bila tak mencukupi digunakan energi kovensional, jangan terbalik. Penetapan penggunaan pengeringan dari radiasi matahari, menghemat pemakaian energi konfensional (listrik atau BBM), istilah sekarang disebut hemat (efisiensi). Bila pengeringan menggunakan plat penadah energi matahari, maka untuk mendapatkan energi panas yang optimal pada plat penadah tersebut, permukaannya dimiringkan. Penguapan. Penguapan akibat dari radiasi matahari adalah pada pembuatan garam. Bila diketahui ketersediaan radiasi (jumlah dan lama) dapat ditentukan kedalaman air yang optimal pada kolam garam sehingga diperoleh penguapan yang optimal. Pada kolam ikan, ketersediaan radiasi menghangatkan air dan mengakibatkan penuapan. Aliran masukan air dan kehangatan air

pada kedalaman tertentu akan menghasilkan produksi kolam optimal. Pada pengairan pertanian, bila diketahui ketersediaan radiasi matahari akan diperoleh laju penguapan dan kebutuhan air untuk kedalaman tertentu. Perhitungan kedalaman air, menghasilkan pembagian air merata, jangan terjadi air disuatu tempat melebih kedalaman tertentu ditempat lain kekeringan. Hasil perhitungan ini akan diperoleh sistem pengairan yang optimal. Pada bendungan, laju penguapan air akibat radiasi matahari diperlukan dalam menentukan persediaan dan distribusi air dimusim kemarau. Dan lain-lain. Bahan. Penetapan jenis, luas bahan, ketebalan untuk keperluan tertentu yang optimal berdasarkan ketersediaan radiasi matahari (panas). Perhitungan ini akan terjadi efisiensi penggunaan bahan. Bangunan. Ketersediaan radiasi matahari pada bidang tegak lurus dan miring, untuk keperluan konservasi energi (tataudara (AC) dan tatacahaya) dalam bangunan. Berikut terjadi penghematan energi listrik. Energi Listrik. Energi matahari dapat pula diubah menjadi energi listrik, menggunakan sel surya (solar cel). Ketersediaan radiasi matahari dapat digunakan untuk memperkirakan luas dan kemiringan yang optimal panel cel surya untuk mengasilkan energi listrik. Panel cel surya sangat bermanfaat untuk daerah terpencil. berarti menghemat BBM. Persoalan sekarang, adakah sel surya buatan para pakar Indonesia. Bila ada meskipun efisiensi panel sel surya rendah tidak masalah, kerena dibuat sendiri. Bila dibuat sendiri, dapat dikembangkan sehingga diperoleh efisiensi yang lebih baik setiap waktu. Perkiraan radiasi matahari dipermukaan bumi untuk diubah kebentuk energi lain, dapat digunakan model matematis (sederhana). 2. Alat dan Metode Pengukuran Pengukuran lamanya sinar matahari bersinar dimaksudkan untuk mengetahui intensitas dan berapa lama/ jam matahari bersinar mulai terbit hingga terbenam. Matahari dihitung bersinar terang jika sinarnya dapat membakar pias Campble stokes. Lamanya matahari bersinar dapat dinyatakan dalam presentase atau jam. Untuk keperluan pemasangan dan pengamatan perlu diketahui hal-hal yang menyangkut waktu smeu lokal dan waktu rata-rata lokal. True Solar Day yaitu waktu antara dua gerakan matahari melintasi meridian. Waktu yang didasarkan panjang hari ini disebut apparent solartime atau waktu semu lokal. Waktu ini dapat ditunjukkan oleh sunshine recorder. Waktu semu lokal ialah waktu yang ditentukan oleh gerakan relatif matahari terhadap horizon. Sepanjang tahun lamanya (panjangnya) True Solar Day berbeda-beda. Untuk memudahkan perhitungan dibayangkan adanya matahari fiktif yang beredar mengelilingi bumi dengan kecepatan tetap selama setahun

Campbell Stokes Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias. Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan agar alat tersebut dapat dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan tepat mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus, maka jejak dipiaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-bagian terbakar yang terputusputus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.

SOLARIMETER DAN PYRANOMETER Digunakan untuk mengukur radaiasi matahari total. Untuk memperoleh data intensitas matahari secara kontinue, Solarimeter dihubungkan ke sebuah alat pencatat yang dinamakan Chart Recorder yang mempunyai sifat Self Balancing Potentiometric yaitu suatu recorder yang bekerjanya berdasarkan keseimbangan antara signal (tenaga listrik yang masuk berasal dari Solarimeter dengan tenaga listrik dari power supply. Gerakan dan kedudukan pena ditentukan oleh keseimbangan kedua unsur tersebut. Dengan demikian recorder ini memerlukan tenaga listrik yang diperlukan selain untuk keseimbangan juga untuk menggerakkan pias (Chart) dan jam. Recorder ini sangat peka terutama ketika sedang beroperasi, sedapat mungkin dihindarkan terhadap getaran-getaran yang dapat mengganggu keseimbangan