PENDAHULUAN

Latar Belakang

Ketersediaan data dan informasi hidrologi yang memadai, akurat, tepat

waktu dan berkesinambungan sudah menjadi tuntutan mendesak untuk dapat

segera diwujudkan, sebagaimana yang diamanatkan dalam Undang-Undang

Sumber Daya Air No. 7 Tahun 2004. Namun kenyataannya hingga saat ini

kualitas data hidrologi yang ada, dapat dikatakan secara umum masih rendah.

Sehingga untuk mewujudkan cita-cita tersebut harus didukung usaha pengelolaan

hidrologi yang lebih professional mulai dari tingkat Pusat hingga Daerah.

 

Pengelolaan hidrologi merupakan kegiatan yang mencakup perencanaan,

inventarisasi, pengolahan, pemanfaatan, pemeliharaan dan pengawasan baik data

dan informasi hidrologi, pos/bangunan hidrologi, termasuk peralatan hidrologi

sebagai bagian dari pengelolaan sumber daya air.

 

Kegiatan hidrologi di Indonesia saat ini dikelola oleh 13 (tiga belas)

lembaga, baik Pemerintah, swasta dan perguruan tinggi. Lembaga tersebut antara

lain adalah Departemen Pekerjaan Umum, Badan Meteorologi, Klimatologi dan

Geofisika, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral, Departemen Pertanian,

Departemen Kehutanan, Pemda Propinsi dan Kab./Kota, LIPI, BPPT,

Bakosurtanal, TNI, Batan, Perguruan Tinggi dan Masyarakat Hidrologi Indonesia.

Banyak keterlibatan lembaga tersebut dengan berbagai kepentingan masing-

masing menyebabkan pengelolaan hidrologi di Indonesia menjadi tidak efisien

dan kurang terkoordinasi secara baik.

 

Berdasarkan hasil pendataan, banyak ditemui lokasi pos di suatu tempat

yang sangat rapat dan dimiliki oleh beberapa lembaga. Hal ini menjadi salah satu

bukti, bahwa pengelolaan hidrologi yang dilakukan saat ini belum terkoordinasi

dengan baik, yang akan berdampak pada  pengeluaran anggaran negara untuk

pengelolaan hidrologi menjadi tidak efisien, karena beberapa lembaga melakukan

kegiatan yang serupa.

Berdasarkan data yang ada sampai dengan saat ini, kondisi pos / alat

hidrologi yang ada/ terpasang sangat memprihatinkan, banyak yang telah

mengalami kerusakan atau hilang serta sangat tergantung pada produksi luar

negeri. Selain permasalahan tersebut, yang tidak kalah penting untuk

mendapatkan perhatian adalah kondisi sumber daya manusia (SDM) para

pengelola hidrologi, yang relatif sedikit dari sisi jumlah maupun kompetensinya,

sarana prasarana penunjang serta ketersediaan dana operasi dan pemeliharaan

yang sangat terbatas sehingga akan berdampak secara langsung pada mutu dan

kesinambungan data hidrologi yang dihasilkan. 

Tujuan

1. Mahasiswa mampu menjelaskan proses kejadian iklim

2. Mahasiswa mampu menjelaskan metode pengukuran iklim dan alat ukurnya

3. Mahasiswa mampu mengidentifikasi dan menganalisis karakeristik iklim

4. Mahasiswa mampu menghitung rata-rata iklim di suatu wilayah

5. Mahasiswa mampu menjelaskan parameter iklim lain

Manfaat

1. Mahasiswa dapat mengetahui proses pengukuran dan pengelolahan iklim

2. Mahasiswa dapat mengetahui alat pengukur cuaca atau iklim

3. Mahasiswa dapat mengetahui cara menghitung dalam pengelolahan data

iklim

METODE PENGUKURAN DAN PENGELOLAHAN DATA IKLIM

A. PENGERTIAN UMUM

Ilmu yang mempelajari proses-proses di lapisan troposfir (lapisan bawah

atmosfer) yang disebut ilmu cuaca atau meteorology, sedangkan ilmu pengetahuan

yang mempelajari hasil proses-proses cuaca disebut dengan ilmu iklim atau

klimatology. Pengukuran unsur cuaca dan iklim mutlak harus dilakukan dalam

analisis hidrologi suatu DPS.

B. POS KLIMATOLOGI

Pos Klimatologi adalah suatu cara untuk melaksanakan penelitian

hidrologi suatu DPS, yang mana mengharuskan pengumpulan data iklim dari pos

pengamatan unsur cuaca atau iklim. Beberapa istilah yang berhubungan dengan

pos klimatologi antara lain :

(1). Pos Klimatologi tidak lengkap, adalah suatu bangunan di lokasi terbuka,

berukuran minimal 2m x 4m yang dalam bangunan tersebut ditempatkan alat

untuk mengatur data cuaca yang hanya terdiri dari :

a. Alat ukur hujan biasa = AUHB (rain gauge, disingkat RG), yaitu alat ukur tebal

curah hujan yang datanya dicatat secara manual oleh seorang pengamat.

b. Alat ukur curah hujan otomatik = AUHO (automatic rainfall recorder),

disingkat ARR), yaitu alat ukur tebal hujan secara otomatis.

(2). Pos Klimatologi lengkap, adalah suatu bangunan di lokasi terbuka berukuran

minimum 6m x 10m, untuk menempatkan alat ukur unsur cuaca. Alat yang

dimaksud antara lain :

a. Alat ukur hujan biasa (rain gauge)

b. Alat ukur otomatik (automatic rainfall recorder)

c. Termometer maksimum (maximum thermometer), adalah alat ukur suhu udara

terbuat dari gelas dengan bejana berbentuk bola dan bagian ujungnya berisi air

raksa

d. Termometer minimum (minimum thermometer), adalah alat ukur suhu udara

terbuat dari gelas berbentuk garpu dan bagian ujungnya berisi alkohol

e. Termometer bola kering (dry bulb thermometer), adalah alat ukur suhu udara

terbuat dari gelas dengan bejana berisi air raksa dalam keadaan kering

f. Termometer bola basah (wet bulb thermometer), adalah alat ukur suhu udara

terbuat dari gelas dengan bejana berisi air raksa di ujungnya dibalut kasa yang

diccelupkan kedalam air

g. Termohigrograf (thermohygrograph), alat ukur suhu udara dan kelembaban

udara secara otomatis

h. Sangkar meteor (meteo shelter), bengunan berbentuk rumah yang terbuat dari

kayu, berdinding jalusi dan dicat putih yang berfungsi untuk menyimpan

termohigrograf, termometer bola basah, termometer bola kering, thermometer

maksimum, dan termometer minimum

i. Anemometer (anemometer), alat ukur kecepatan angin

j. Pencatat durasi atau lama dari penyinaran matahari (sunshine recorder), adalah

alat untuk mengukur lamanya penyinaraan matahari

k. Akinograf (actinograph), alat pencatatan energi matahari

l. Panci penguapan (pan evaporation), alat ukur besarnya penguapan permukaan

air terbuka dilengkapi dengan takaran berskala dan tabung penenang

Di samping alat-alat unsure cuaca tersebut kadang-kadang pada pos

klimatologi juga dilengkapi dengan alat :

(1). Barograf (barograph), yaitu alat ukur tekanan udara

(2). Alat ukur mata angin (wind vane), arah angin dinyatakan kedelapan arah mata

angin

Suatu hal yang harus diperhatikan bahwa peralatan unsure cuaca tersebut harus

dikalibrasi secara berskala.

C. PENGUKURAN SUHU UDARA

1. Pengertian Umum

Suhu udara dapat disebut sebagai ukuran derajat panas udara. Faktor yang

mempengaruhi suhu udara di antaranya ialah tinggi tempat, daratan atau lautan,

radiasi matahari, indeks datang matahari, dan angin. Suhu udara umumnya diukur

berdasarkan skala tertentu menggunakan termometer. Suhu udara di Indonesia

umumnya deraajat Celcius (ºC). Di beberapa Negara lain menggunakan satuan

Fahrenheit (ºF), Reamur (ºR) atau Kelvin (ºK). Hubungan (tºC) dengan skala lain

adalah :

ρC=59(ρF−32° )

ρF=95(ρC+32 °)

ρR=45

ρC

ρK= ρC+273

2. Peralatan Pengukuran Suhu Udara

Untuk melaksanakan pengukuran suhu udara di pos klimatologi dapat

menggunakan alat ukur suhu sebagai berikut :

a. Termometer merkuri biasa (ordinary thermometer)

b. Termometer maksimum dan termometer minimum

c. Termohigrograf, alat pencatat suhu dan kelembaban udara secara otomatis

Ketiga alat tersebut umumnya dipasang dalam sangkar meteo, dengan ketinggian

1,20 m di atas permukaan tanah. Ukuran sangkar meteo cukup 0,80 x 0,60 x 0,60

m dan dibuat dari kayu, berdinding jalusi dan dicat warna putih.

(a) Termometer merkuri biasa

Termometer merkuri biasa, umumnya digunakan untuk pengamatan rutin,

terutama dalam menentukan suhu pada saat memasang kertas grafik suhu

pada termohigrograf atau dalam pengecekan suhu. Pembacaan berkisar

antara -20ºC+50ºC, dengan skala 0,20ºC

(b) Termometer maksimum

Termometer maksimum dipasang horizontal agak miring sebesar 2,5-5º

karena adanya pengaruh tegangan permukaan. Umumnya mempunyai

panjang 290 mm, diameter ±18 mm, pembagian skala sampai ½º dan dapat

mengukur suhu maksimum berkisar antara -30ºC sampai +50ºC

(c) Termometer minimum

Termometer minimum dipasang horizontal di sebelah bawah thermometer

maksimum karena agar tidak terpengaruh oleh gaya gravitasi. Umumnya

mempunyai panjang ±290 mm, diameter 18 mm, pembagian skala ½º dan

dapat mengukur suhu minimum berkisar antara - 40ºC. Termometer ini di

dalamnya terdapat cairan alkohol. Pada pembuluh berisi cairan alcohol

terdapat sebuah indeks gelas berwarna (umumnya merah).

(d) Termohigrograf

Alat ini mencatat suhu udara dan kelembaban udara secara otomatis pada

suatu grafik yang telah ditentukan skalanya. Termohigrograf dipasang

dalam sangkar meteo. Umumnya setiap seminggu sekali diperlukan

penggantian kertas grafik. Rekaman data pada kertas grafik termohigograf

harus selalu dicek dari pembacaan temperatur bola basah dan bola kering

yang terpasang pada alat psikrometer standar (PsychrometerStandar)

untuk mengecek kelembapan udara dan thermometer biasa untuk

mengecek suhu udara. Alat ini mempunyai dua pena, yaitu pena bagian

atas sebagai perekam suhu udara, sedangkan pena bagian bawah sebagai

perekam kelembapan udara relatif.

3. Perhitungan Suhu Udara

a. Suhu harian rata-rata

Suhu atau temperatur harian rata-rata dapat diartikan sebagai nilai rata-rata

dari pengamatan suhu udara selama 24 jam.

Bila pengamatan tidak menggunakan termohigograf, temperatur harian

rata-rata dapat dihitung dengan rumus :

T=2.T 7+T 13+T 184

T=T mak +T min2

Keterangan :

T = suhu harian rata-rata

T7, T13, T18 = suhu yang dibaca pada pukul 7 pagi, 13 siang, dan 18

malam waktu setempat, menggunakan thermometer biasa.

T mak = suhu maksimum (dibaca dari termometer maksimum)

T min = suhu minimum (dibaca dari termometer minimum)

Suatu hal yang harus diingat bahwa nilai T mak selalu lebih besar dari T

min.

b. Suhu bulanan dan tahunan rata-rata

Suhu bulanan rata-rata dihitung dari jumlah nilai temperatur harian rata-

rata dalam satu bulan dibagi dengan jumlah hari dalam satu bulan. Temperatur

tahunan secara praktis dapat dihitung dari jumlah temperatur bulanan rata-raata

dibagi 12.

4. Suhu Udara Indonesia

Menurut Break (1929), hubungan antara temperatur tahunan dengan tinggi

tempat dapat ditulis dengan rumus sebagai berikut (Rob, Van Der Weert, 1994):

Untuk tinggi tempat kurang dari 2000 m

Tav=26,3−0,0061 xh

Untuk tinggi tempat lebih dari 2000 m

Tav=24,5−0,0052 xh

Dimana h adalah tinggi tempat (meter) dari muka laut. Tingkat perubahan

temperatur di atmosfer yang disebabkan oleh perubahan ketinggian disebut

tingkat rosotan suhu (lapse rate). Umumnya temperatur udara berubah sekitar

6,5°C setiap kenaikan ketinggian sekitar 1000 m.

Untuk temperatur rata-rata diperoleh hubungan:

Tmin=22,56−0,00533 xh

Tmax=32,13−0,00601 xh

D. PENGUKURAN KELEMBAPAN UDARA

1. Pengertian Umum

Udara atmosfer merupakan campuran udara kering dan uap air. Secara

umum kelembapan menyatakan banyaknya kadar air yang ada di udara.

Banyaknya uap air yang bergerak di dalam atmosfer berpengaruh terhadap

besarnya hujan, lamanya hujan dan intensitas curah hujan. Variasi kelembapan

bergantung pada suhu udara, jika suhu rendah (di pagi hari) maka

kelembapanakan lebih tinggi jika dibandingkan pada siang hari pada saat suhu

udara bertambah panas. Makin tinggi suhu udara akan dapat menyebabkan

bertambah banyak uap air yang dapat diresap. Uap air itu akan menghasilkan

tekanan yang dinyatakan dengan satuan tinggi air raksa (1 mm Hg = 1,33

milibar). Tekanan yang diberikan oleh uap air disebut dengan tekanan uap air (ea

= vapor pressure, dalam milibar atau mm Hg).

Apabila uap air di atmosfer bertambah terus (missal karena penguapan)

akan menyebabkan peningkatan tekanan uap, hingga akhirnya akan terjadi

kondensasi. Molekul-molekul air itu akanmenghasilkan tekanan uap jenuh (es =

saturation vapor pressure). Pada suatu atmosfer yang jenuh maka nilai ea = es.

Nilai es bergantung pada suhu udara, maka kelembapan relatif yang merupakan

perbandingan nilai e/ es bergantung suhu udara dan jumlah uap yang terdapat di

udara. Kelembapan relative (%) dapat dirumuskan sebagai berikut :

RH = es/ea x 100

Keterangan :

RH = kelembapan relative (%)

ea = tekanan uap aktual

es = tekanan uap jenuh

Tekanan uap aktual dan tekanan uap jenuh dapat dinyatakan dalam satuan

tinggi millimeter air raksa (1 mm Hg = 1,33 mbar), atau diukur dalam bar (1 bar =

105 N/m2, 1 milibar = 102 N/m2). Sejak 1 Januari 1982, WMO, menyarankan

satuan tekanan uap dinyatakan dalam hektopaskal (hectopacal, 1h Pa = 100

paskal, 1h Pa = 0,75062 mm Hg atau, mmHg = 1,333224 h Pa).

2. Peralatan Pengukuran Kelembapan

Alat ukur udara diletakkan pada sangkar meteo (sekitar 1,20 – 2,00 m dari

tanah) Pengukuran dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :

a. Manual, yaitu dengan menggunakan termometer bola basah dan bola

kering, yang dipasang vertikal bersama-sama dengan termometer

maksimum dan minimum, rangkaian alat ini disebut psikrometer standar.

Termometer bola basah dipasang vertikal sebelah kanan, sedangkan

termometer bola kering dipasang di sebelah kiri.

b. Otomatis, data kelembapan udara direkam secara otomatis pada grafik

termohigrograf bersama-sama dengan suhu udara.

3. Perhitungan Kelembapan Relatif

Beberapa cara untuk menghitung kelembapan relative berdasarkan data

yang tersedia. Cara tersebut di antaranya adalah :

(a) Menghitung nilai depresi,

(b) Menghitung tekanan uap,

(c) Cara grafis,

(d) Membaca grafik termohigrograf,

(e) Berdasarkan suhu udara.

Kelembapan relatif nilainya berkisar antara 0% sampai 100%. Nilai 0% berarti

udara kering tanpa sedikitpun mengandung uap air, nilai 100% berarti udara jenuh

dengan uap air dan akan menjadi titik-titik air.

a.Dengan cara menghitung nilai depresi

Bila pengukuran kelembapan relatif dilakukan dengan psikrometer standar

(termometer bola basah dan bola kering), datanya dibaca minimal sekali setiap

hari, yaitu antara pukul 07.00-08.00 waktu setempat, atau biala perlu 3 kali sehari,

yaitu pukul 07.00, 13.00, dan 18.00 waktu setempat.

b.Dengan cara menghitung tekanan uap

RH = es/ea x 100

Nilai ea dapat dihitung dari persamaan :

Menjadi :

ea – ew = A.P (Td – Tw)

ea = ew – A.P (Td – Tw)

(ew - ea) = c (Td – Tw)

Keterangan :

ea = tekanan uap saat pengukuran (hectopacal, 1h Pa = 100 paskal, 1h Pa =

0,75062 mm Hg atau, mmHg = 1,333224 h Pa)

ew = tekanan uap jenuh (hpa) pada temperatur bola basah, Tw (°C) saat

pengukuran

P = tekanan atmosfer (hpa)

A = koefisien psikrometer

Td = temperatur bola kering (°C) saat pengukuran

Nilai P bergantung dari tinngi tempat. Nilai A ummnya adalah:

(1) Untuk psikrometer diventilasi tipe Asmann, dengan kecepatan udara 5

m/detik

A = 6,62 x 10-4 k-1

(2) Untuk psikrometer biasa diventilasi

A = 8,00 x 10-4 k-1

(3) Untuk psikometer tanpa ventilasi dipasang dalam ruangan dan tidak ada

udara bergerak

A = 1,20 x 10-4 k-1

Dari WMO, menyarankan nilai A = 6,20 x 10-4 k-1. Termometer untuk Tw dan Td

diventilasikan dimaksud agar suhu bola basah yang diperoleh benar dan

terlindungi dari matahari supaya tidak terjadi penguapan.

c.Dengan cara grafis

Menghitung kelembapan relatif dengan menggunakan cara grafis hanya

bersifat mengecek secara cepat di lapangan dan dihitung ulang di kantor dengan

cara ke-1 atau k-2 atau dari grafik termohigrograf. Hasil pembacaan secara grafis

ini harus dicek dengan perhitungan kelembapan relatif cara yang lain, misal

pembacaan kelembapan relatif dari grafik termohigrograf yang mencatat

kelembapan relatif secara kontinyu dan otomatis.

d.Dengan cara membaca grafik termohigrograf

Apabila kelembapan relative tercatat secara otomatis menggunakan alat

termohigrograf dalam sangkar meteo (bersama dengan grafik suhu udara), maka

data kelembaban relatif dapat dibaca dari grafik tersebut. Selama 24 jam grafik

kelembapan dibaca setiap periode waktu satu atau dua jam.

e.Dengan cara menghitung tekanan uap berdasarkan suhu udara dan suhu titik

embun

Dari permukaan air terbuka, hubungan antara temperatur (T) dengan tekanan uap

jenuh (es) dapat diperkirakan dengan persamaan :

es = exp[17,27 T

237,3+T]

Keterangan :

es = tekanan uap jenuh (dalam paskal, Pa)

T = temperatur udara (°C)

Nilai tekanan uap aktual (ea), dapat dihitung dengan rumus di atas, kelembapan

spesifik dapat dihitung dengan rumus :

qs = 0,622 eap

Keterangan :

qs = kelembapan spesifik (kg air/kg udara lembap)

ea = tekanan uap aktual

p = tekanan udara (paskal, pa)

4. Kelembaban Udara di Indonesia

Kelembapan relatif di sebagian besar wilayah Indonesia rata-rata lebih dari

80%. Pada musim kemarau untuk daerah pantai bias turun sampai 70%, pada

temperatur udara 30-32°C (Dep. PU, 1987).

Menurut Rob Van der Weert (1994), temperatur titik embun akan

berkurang dengan bertambahnya tinngi tempat, yaitu :

Te = 23,40 – 0,00546 . h

Keterangan :

Te = temperature titik embun (°C)

h = tinggi tempat (m)

Umumnya temperatur titik embun berkisar sekitar 0,40°C di atas rata-rata

temperatur minimum. Temperatur minimum selalu berhubungan erat dengan

tinggi tempat akibat tekanan uap aktual juga berhubungan dengan tinggi tempat :

ea = 2,88 – 0,00079 . h

Umumnya variasi bulanan tekanan uap bergantung musim penghujan atau

kemarau (Rob Van der Weert, 1994). Hubungan antara kelembapan relatif (RH)

dengan temperatur titik embun (Te°C) pada temperatur 15°C adalah :

RH (%) 100 90 80 70 60 50 40

Te (°C) 15 13,4 11,6 9,5 7,5 4,6 1,5

E. PENGUKURAN RADIASI MATAHARI

1. Pendahuluan

Radiasi matahari merupakan sumber utama energi bumi yang menentukan

kondisi cuaca dan iklim. Faktor iklim merupakan salah satu faktor yang

menetukan fenomena hidrologi suatu DPS, misal curah hujan, penguapan,

kelembapan dan debit. Bagian dari radiasi matahari yang sampai di permukaan

bumi disebut juga insolasi (insolation). Nilai albedo umumnya dinyatakan dalam

persentase.

Jumlah radiasi matahari yang diterima permukaan bumi bergantung

banyak faktor, antara lain :

a) Peredaran bumi mengelilingi matahari, matahari akan menentukan

jarak bumi terhadap matahari, setiap perbedaan jarak suatu tempat dari

permukaan bumi ke matahari akan menyebabkan perbedaan energi yang

diterima oleh tempat tersebut;

b) Kondisi atmosfer, adanya awan dan penyerapan oleh uap air atau zat-

zat lain akan dapat mengurangi energi matahari yang diterima oleh

permukaan bumi;

c) Durasi/lamanya penyinaran matahari;

d) Intensitas radiasi matahari;

2. Pengukuran Durasi Penyinaran Matahari

a. Pengerian Umum

Posisi bumi dalam peredarannya mengelilingi matahari, yang seakan-akan

matahri bergerak dari 23°30” LS menuju 23°30” LU atau sebaliknya akan

berpengaruh terhadap lamanya waktu atau durasi penyinaran matahari. Bahkan di

daerah kutub, lamanya penyinaran matahari dapat terjadi malam hari selama 6

bulan dan siang hari selama 6 bulan.

b. Peralatan Pengukuran Durasi Penyinaran Matahari

Umumnya dikenal 4 alat yang digunakan untuk mengukur lama

penyinaran matahari (Muzet, 1985):

Jenis Marvin

Jenis Forter

Jenis Jordan

Jenis Campbell-Stokes

Sejak tahun 1962, WMO memutukan menggunakan Campbell-Stokes

sebagai alat standart (reference instrumet). Di indonesia umumnya menggunakan

Campbell-Stokes (CASELLA) dipasang pada ketinggian 1,20 m dari permukaan

tanah sampai pada alat. Alat tersebut terdiri dari bola gelas pejal dengan diameter

sekitar 10, 16 cm, yang dipasang simetris dalam suatu bdang cekung berbentuk

bola. Bola gelas berfungsi sebagai lensa agar sinar matahari yang datang dapat

terpusat sehingga dapat membakar kertas grafik yang dipasang pada bidang

cekung tersebut pada saat matahari bersinar. Apabila matahari tertutup awan maka

kertas grafik tersebut tidak akan terbakar, kertas itu akan terbakar jika intensitas

radiasi matahari mencapai minimal 140 – 280 watt/m2 (0,2 – 0,4 kal/cm2/ menit).

Adanya bangunan dan pohon tinggi disekitar alat ini, maka dapat menyebabkan

gangguan dalam pembakaran kertas grafik. Umumnya digunakan 3 (tiga) bentuk

macam kertas grafik (kartu pias) (Standart FAO):

1) Kartu lurus

2) Kartu melengkung panjang

3) Kartu melengkung pendek

Pada saat memasang alat ukur durasi penyinaran matahari harus dilakukan

secara benar, sesuai dengan buku manual alat dari pembuat/pabrik. Hal-hal yang

perlu diperhatikan antara lain:

1) Alat harus terpasang pada kedudukan horizontal dilakukan dengan menyetel

niveau pada 3 skrup pengatur,

2) Alat harus terpasang sesuai garis lintang (latitude) dari pos klimatologi

setempat,

3) Alat harus dipasang sesuai garis bujur (meridian) dari pos klimatologi

setempat.

Kartu perekam berwarna biru agar mudah meresap radiasi matahari

sehingga timbul pemanasan. Apabila alat distel dengan tepat maka pembakaran

akan terjadi di sepanjang (trace a long) bagian tengah kartu. Kesalahan

penyetelan dapat dideteksi dari arah pembakaran pada kartu:

1) Perekaman pembakaran yang tidak simetris

2) Perekaman pembakaran yang tidak tepat di bagian tengah kartu (non-

conentric)

3) Perekaman kurva pembakaran bertolak belakang dengan arah kurva kartu

c. Perhitungan Durasi Penyinaran Matahari

Durasi penyinatan matahri dalam satu hari umumnya dinyatakan dalam

persentase (%), yang dapat dihitung dengan persamaan:

DM = n/N x 100

Keterangan: DM = Durasi penyinaran matahari (%)

n = Lamanya penyinaran matahari dari rekaman kartu (jam)

N = Kemungkinan maksimum durasi penyinaran matahari dari

Matahari terbit hingga terbenam (jam)

3. Pengukuran Intensitas Radiasi Matahari

a. Pengertian Umum

Umumnya kiyta dapat membedakan 2 tipe radiasi, yaitu:

Radiasi matahari

Radiasi bumi

Radiasi matahari secara garis besar dapat dibedakan menjadi 4 yaitu:

1) Radiasi matahari langsung ( direct solat radiation) diukur dengan pirhelio

meter (pyrhelio meter)

2) Radiasi matahri global (global solar radiaton) atau radiasi gelombang

pendek (short wave radiation) diukur dengan piranometer (pyranometer)

3) Radiasi atmosfer (sky radiation)

4) Radiasi matahari pantulan (reflected solar radiation)

Radiasi global adalah jumlah energi langsung yang dihamburkan oleh

atmosfer dan partikel-partikel yang mengapung di dalam atmosfer seperti awan,

debu, asap dan sebagainya yang diterima oleh satu satuan luas permukaan

horizontal di permukaan bumi. Di Indonesia untuk menyatakan intensitas tersebut

digunakan satuan kal/cm2/hari, sedangkan satuan yang di sarankan untuk

internasional adalah Mj/m2. Faktor konversinya adalah:

1 kal/cm2 = 41868,0 J/m2 = 0,041868 Mj/m2

1 Kal = 4,1868 J

Pancaran energi dalam satuan kal/cm2/hari atau kal/cm2/menit, dapat diubah

dengan satuan W/m2 (watt/m2) di mana 1 watt = 1 J/detik.

b. Alat Ukur Intensitas Radiasi Matahari

Di Indonesia umumnya menggunakan piranometer jenis aktinograf

(bimetallic actinograf), tipe yang umum digunakan adalah OSK, terdiri dari

sensor bagian penghubung, alat pencatat, dudukan dan tutup. Alat sensor di buat

dari 2 pasang plat bimetikal hitam berfungsi untuk menyerap radiasi dari

matahari, sedangkan yang berwarna putih berfungsi untuk memantulkan kembali

radiasi tersebut.

Beberapa hal yang perlu di perhatikan dalam memasang alat aktinograf:

1) Di pasang di daerah terbuka, tidak terganggu oleh benda-benda yang

dapat menghalangi sinar matahari sepanjang waktu, misal pohon, gedung,

asap, debu dan sebagainya,

2) Harus terpasang secara horizontal,

3) Jika cuaca jelek ganti kertas grafik dalam ruangan yang tidak berdebu,

4) Sumbu panjang bimetalik harus dipasang sejajar dengan sumbu panjang

bumi (equator),

5) Tulis waktu (hari, tanggal, jam, menit) satt pemasangan grafik, lokasi,

nama pengamat,

6) Penggantian kertas grafik dilakukan kurang lebih 1,5 sampai 2 jam setelah

atau sebelum matahari terbenam,

7) Pada bagian dalam alat penutup (dome) harus selalu dibersihkan,

8) Persediaan kertas grafik, pena, silica gell, tinta harus cukup,

9) Alat ukur waktu (jam) harus selalu dicek ketepatannya,

10) Alat dipasang 1,20 meter dari muka tanah di atas pasangan beton (50 x 50

cm)

c. Perhitungan Intensitas Radiasi Matahari

Untuk mengitung intensitas radisai matahari global dapat dilakukan dengan

tahapan:

1) Urutkan data rekaman radisai dari grafik aktinograf menurut waktu,

2) Lakukan koreksi waktu (hari, tanggal, jam) dan koreksi garis dasar (base

line or zero line) jika terjadi kesalahan,

3) Radiasi matahari yang terekam pada saat ½ jam sebelum matahari terbit

dan sesudah matahari terbenam (jika terjadi) tidk perlu di hitung luasnya,

4) Hitung luas bidang di bawah kurva radisai (A) dalam satuan cm2, luas

bidang ini dapat di ukur dengan planimeter atau jumlah kotak berdasarkan

skala grafik yang digunakan,

5) Hitung intensitas radiasi matahri dengan persamaan:

Rs = A x S x K

Keterangan:

Rs = intensitas radiasi matahari (kal/cm2/hari)

A = luas bidang radiasi di atas garis dasar di bawah kurva radiasi (cm2)

K = faktor intensitas, nilainya ditentukan oleh pabrik, misal: aktinograf OSK 746

nilai K = 0,356 kal/cm2/menit

S = nilai yang ditentukan oleh skala luas setiap bagian grafik aktinograf

F. PENGUKURAN KECEPATAN ARAH ANGIN

1. Pengertian Umum

Angin adalah masa udara yang bergerak dengan arah sejajar dengan

permukaan bumi, yang dimaksud dengan masa udara adalah udara dengan ukuran

yang sangat besar dan mempunyai sifat fisik yang seragam pada arah hirizontal,

sifat fisik itu adalah suhu dan kelembapan. Apabila masa udara itu bergerak ke

arah vertikal disebut dengan arus (currents). Angin berasal dari daerah bertekanan

tinggi ke daerah bertekanan rendah.

Kecepatan angin umumnya dinyatakan dalam satuan km/jam, m/det,

knots, (1 kn = 1,852 km/jam = 1,51 mil/jam = 0,514 m/det, 1km/jam = 0,621

mil/jam = 0,278 kn). Kecepatan angin berpengaruh terhadap proses penguapan

(evaporation) dan apabila udara lembab melayang di udara terbawa oleh angin

masuk ke dalam awan hujan maka akan terjadi hujan. Skala kecepatan angin

dikenalkan oleh Admil Sir Francis Beaufort pada tahun 1806, pada satuan

mil/jam dari ketinggian 20 feet di atas muka tanah.

Karena terjadinya perbedaan suhu di darat dan di laut pada saat malam dan siang

hari, maka terjadi angin darat dan angin laut.

a) Pada malam hari, suhu daratan lebih cepat dingin dari pada lautan, sehingga

suhu di laut relatif lebih panas dari pada di daratan. Akibatnya di atas laut

akan terjadi tekanan lebih rendah dan tekanan tinggi di atas daratan, sehingga

masa udara akan bergerak dari darat ke laut dan disebut angin darat.

b) Pada siang hari, suhu udara lebih panas dan tekanannya lebih rendah di

banding di atas laut, maka angin akan bertiup dari laut ke darat dan disebut

angin laut.

Prinsip terjadinya angin lembah dan angin gunung sama dengan terjadinya

angin darat pada malam hari. Pada malam hari suhu di gunung lebih cepat dingin

dari pada di lembah, sehingga tekanan udaranya lebih tinggi akibatnya uadar akan

bergerak turun dari gunung ke lembah dan disebut dengan angin gunung.

Sedangkan di malam hari suhu di gunung lebih cepat naik sehingga angin akan

bergerak dari lembah ke gunung dan disebut angin lembah, kira-kira terjadi mulai

pukul 10.00 sampai matahari terbenam.

2. Alat Ukur Kecepatan dan Arah Angin

Alat ukur kecepatan angin disebut dengan anemometer dan umumnya

dipsang pada pos klimatologi. Cara pemasangan anemometer ini ada beberapa

macam ketinggian. Untuk keperluan analisis iklim dapat di pAsang 10 m di atas

permukaan tanah. Untuk keperluan pertanian dan perhitungan penguapan

umumnya dipasang 2,0 m dari permukaan tanah. Anemometer mangkuk dapat

terdiri dari 3 atau 4 mangkuk berputar terhadap sumbu vertikal.

Arah angin sangat penting untuk pekerjaan perencanaan, oleh karena itu di

sarankan setiap pos klimatologi di pasang alat pengukur arah angin (wind vane).

Kadang-kadang dipasang antara anemometer digabung menjadi satu dengan wind

vane, atau disebut dengan anemovane.

Arah angin diperkirakan dari mana datangnya, misal angin laut, angin

lembah dan sebagainya dan diukur dengan derajat dari 8 (setiap tambah 45°) atau

16 setiap tambah 22,5°) titik kompas, di mulai dari arah utara (north) dan menuju

arah jarum jam sebagai berikut:

1. Utara (North) = 360°

2. Utara Timur Laut (NNE) = 22,5°

3. Timur Laut (NE) = 45°

4. Timur Timur Laut (ENE) = 67,5°

5. Timur (East) = 90°

6. Timur Tenggara (ESE) = 112,5°

7. Tenggara (South East) = 135°

8. Selatan Tenggara (SSE) = 157,5°

9. Selatan (South) = 180°

10. Selatan Barat Daya (SSW) = 202,5°

11. Barat Daya (SW) = 225°

12. Barat Barat Daya (WSW) = 247,5°

13. Barat (West) = 270°

14. Barat Barat Laut (WNW) = 292,5°

15. Barat Laut (NW) = 315°

16. Utara Barat Laut (NMW) = 337.5°

3. Perhitungan Kecepatan Angin

a. Berdasarkan pembacaan alat ukur kecepatan angin

Perhitungan kecepatan angin bergantung tipe anemometer yang digunakan,

misalnya:

1) Tipe Thies, dalam satuan x 100

2) Tipe Cassela, kecepatan angin diperoleh dari pembacaan spidometer

ditulis 1 (satu) angka dibelakang koma

b. Berdasarkan rumus Empiris

Hubungan antara kecepatan angin dengan ketinggian secara empiris telat dibuat

oleh beberapa ahli, bebrapa di antaranya adalah:

U 2=Uh ( log100log100 h

2 )❑

Keterangan:

U2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 m

Uh = kecepatan angin pada ketinggian h meter

Rumus hellman’S dapat digunakan untuk koreksi

Uh=¿

Keterangan:

Uh = kecepatan angin di atas h meter

U10 = kecepatan angin di atas 10 m

Persamaan lain untuk memperkirakan kecepatan angin setiap titik antara

permukaan bumi sampai pada ketinggian 610 meter adalah:

U =Ua( hha )

1 /7

Keterangan:

U = kecepatan angin pada ketinggian h meter dari muka tanah

Ua = kecepatan angin yang di ukur dari anemometer pada ketinggian (ha) meter

dari permukaan tanah

4. Kecepatan dan Arah Angin di Indonesia

Hampir sebagian besar wilayah Indonesia mempunyai kecepatan angin

yang relatif rendah, di daerah pantai umumnya berkisar antara 2 – 3 m/det dan di

pedalaman berkisar 1,0 m/det.

Angin barat dan angin laut umumnya terjadi pada bulan Desember sampai

Februari (wet Monsoon), sedangkan angin timur dan angin darat umumnya terjadi

pada bulan Juni sampai Agustus (east Monsoon). Selama bulan Maret sampai

April umumnya arah angin berubah ubah, antara angin barat dan angin timur dan

disebut dengan angin pancaroba pertama. Selama bulan September sampai

November arah angin juga berubah ubah karena peralihan dari angin timur ke

angin barat dan dikenal dengan angin pancaroba kedua.

G. PENGUKURAN TEKANAN UDARA

Dari suatu pos iklim kadang-kadang juga dilengkapi dengan alat ukur

tekanan udara. Pengukuran secara manual dapat dilakukan dengan barometer,

sedangkan secara otomatis dengan menggunakan barograp. Alat barograp yang

digunakan dilengkapi dengan sensor tekanan udara yang perubahan nilainya dapat

tercatat secara kontinyu pada suatu kertas grafik.

PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari makalah yang kami buat ini kami dapat menyimpulkan bahwa

hidrologi sangat penting bagi kehidupan manusia di bumi ini. Sedangkan

hidrologi sendri adalah ilmu yang mempelajari proses-proses di lapisan troposfir

(lapisan bawah atmosfer) yang disebut ilmu cuaca atau meteorology. Dengan

adanya pos-pos klimatologi, alat ukur yang memadai, sumber daya manusia

(SDM), dan rumus-rumus yang telah diciptakan atau dikembangkan oleh para ahli

maka proses terjadinya perubahan iklim atau pengukuran data-data dapat kita

ketahui dengan seksama dan data yang dapat di bilang cukup akurat.