klimatologi I

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM

KLIMATOLOGI PERTANIAN

Disusun Oleh :

                            Nama                 : Sigit Wibowo

                                   Nim                  : 13/15809/BP_SPKS

Kelas                 : SPKS H

Jurusan              : Budidaya Pertanian

Acara       I        : Pengenalan Stasiun Meteorologi dan         

                             Peralatannya

Co.Ass              : Muslim

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN STIPER

YOGYAKARTA

2014

I.          ACARA I                        : Pengenalan Stasiun Meteorologi Dan

                                         Peralatannya

II.       TANGGAL                    : 27 Februari 2014

III.    TUJUAN:                      

1.    Mengenal stasiun meteorologi pertanian dan alat-alat pengukur anasir cuaca yang biasa digunakan dalam bidang meteorologi pertanian.

2.    Mempelajari prinsip kerja, cara penggunaan alat, serta macam data dan kualitas data yang dihasilkan dari suatu alat pengukur anasir cuaca.

IV.    TINJAUAN PUSTAKA

Klimatologi merupakan ilmu tentang atmosfer. Mirip dengan meteorologi, tapi berbeda dalam kajiannya, meteorologi lebih mengkaji proses di atmosfer sedangkan klimatologi pada hasil akhir dari proses-proses atmosfer.

Klimatologi berasal dari bahasa Yunani Klima dan Logos yang masing-masing berarti kemiringan (slope) yang di arahkan ke Lintang tempat sedangkan Logos sendiri berarti Ilmu. Jadi, definisi Klimatologi adalah ilmu yang mencari gambaran dan penjelasan sifat iklim, mengapa iklim di berbagai tempat di bumi berbeda , dan bagaimana kaitan antara iklim dan dengan aktivitas manusia. Karena klimatologi memerlukan interpretasi dari data-data yang banyak dehingga memerlukan statistik dalam pengerjaannya, orang-orang sering juga mengatakan klimatologi sebagai meteorologi statistik. Iklim merupakan salah satu faktor pembatas dalam proses pertumbuhan dan produksi tanaman.

Untuk daerah tropis seperti indonesia, hujan merupakan faktor pembatas penting dalam pertumbuhan dan produksi tanaman pertanian. Selain hujan, unsur iklim lain yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman adalah suhu, angin, kelembaban dan sinar matahari. Setiap tanaman pasti memerlukan air dalam siklus hidupnya, sedangkan hujan merupakan sumber air utama bagi tanaman.

Atmosfir dapat diartikan sebagai selubung udara di sekitar bumi yang terdiri dari campuran gas dan zat, yaitu sekitar 98 % unsur nitrogen dan oksigen serta 2 % lainnya terdiri dari gas argon, ozon, uap hydrogen, karbondioksida, neon , helium,nkrypton, xenon dan partikel-partikel organik maupun anorganik yang menyelubungi bumi. Atmosfir ini terdiri dari 2 lapisan, yaitu lapisan bawah disebut troposfer dan bagian atasnya disebut stratosfer.

Oleh karena kondisi iklim di setiap daerah tidak sama, maka terdapat penggolongan iklim yang sering disebut dengan istilah klasifikasi iklim. Klasifikasi iklim ini seringkali dinyatakan sebagai tipe hujan, karena data yang dianalisisnya adalah data curah hujan. Untuk penentuan klasifikasi ini telah disepakati datanya harus tersedia paling sedikit 10 tahun yang diperoleh dari satu stasiun klimatologi atau hasil rata-rata dari beberapa stasiun yang tercakup di daerah yang akan ditentukan tipe iklimnya.

Stasiun meteorologi pertanian adalah suatu tempat untuk mengadakan pengamatan secara terus menerus keadaan lingkungan (atmosfer). Suatu stasiun Meteorologi paling sedikit mengamati keadaan iklim selama 10 tahun beturut-turut, sehingga akan didapatkan gambaran umum tentang rerata keadaan iklim suatu tempat. Agar diperoleh hasil pengamatan yang akurat, maka dibutuhkan persyaratan sebagai berikut :

1.        Menempatkan lokasi stasiun harur mewakili keadaan lahan yang luas.

2.        Masing-masing alat harus dapat memberikan hasil pengukuran parameter cuaca yang absah (tepat dan akurat), sederhana, terlatih, kuat atau tidak mudah rusak, mudah penggunaan dan perawatannya.

3.        Pengamatan harus dapat dipercaya, terlatih, dan terampil.

Stasiun meteorologi harus ditempatkan pada daerah terbuka dan representatif (mewakili). Secara umum, luas daerah terbuka bagi suatu stasiun Meteorologi Pertaian dengan peralatannya lengkap kira-kira 2-2,5 ha.

V.       HASIL PENGAMATAN

A.  Peralatan Manual

1.      Alat Pengukur Curah Hujan

a.       Nama Alat : Ombrometer tipe Observatorium

Gambar	Keterangan
	a.       Mulut penangkar seluas 100 cm2 b.      Corong sempit c.       Tabung penampung dengan kapasitas setara 300 – 500 mm CH Kran

Satuan alat                    : mm

Satuan pengukuran       : mm

Ketelitian alat               : 0,5 mm

Prinsip kerja                  : Penampungan curah hujan

Cara kerja alat

a.       Air hujan diukur dengan alat ini yang diperoleh dari Badan Meteorologi dan Geofisika, Jakarta.

b.      Pada alat ini, terdapat tandon (reservoir). Pada bagian bawah tandon, terdapat keran untuk mengeluarkan air hujan.

c.       Lalu ukur air hujan tersebut, lalu catat.

Cara pemasangan :

a.       Alat ditempatkan di lapangan terbuka dengan jarak terhadap pohon atau bangunan terdekat sekurang-kurangnya sama dengan tinggi  pohon atau bangunan tersebut.

b.      Permukaan mulut corong harus benar-benar horizontal dan dipasang pada ketinggian 120 cm dari permukaan tanah.

Cara pengamatan

a.       Pengamatan dilakukan setiap pukul 07.00 pagi.

b.      Data curah hujan harian di dapat dengan jalan kran dibuka dan airnya ditampung dalam gelas penakar yang bersatuan mm tinggi air.

c.       Ketelitian pengamatan sampai 0,2 mm.

d.      Hujan kurang dari 0,5 mm dianggap tidak ada meskipun tetap dicatat.

e.       Jika gelas penakar penuh, pengukuran dapat dilakukan dengan menukur volume air yang tertampung dengan gelas ukur biasa. Karena luas penampung pengukuran curah hujan 100 cm² sehingga setiap volume 10 cm² berarti sama dengan 1 mm tinggi permukaan air.

b.      Nama Alat : Ombrograf

Gambar	Keterangan
	a.             Mulut penangkar b.      Corong sempit c.       Tabung penampung d.      Tabung penampung utama dengan kapasitas setara dengan 60 mm CH e.       Saluran pembuangan air dengan system bejana berhubungan f.       Silinder kertas grafik Pelampun

Satuan alat                    : mm

Satuan pengukuran       :mm

Ketelitian alat               : 2 mm

Prinsip kerja                  : Dengan system pelampung

Cara kerja alat

Air hujan ditampung dala silinder yang di dalamnya terdapat sebuah pelampung yang dapat bergerak ke atas oleh air hujan yang tertampung. Curah hujan kemudian dicatat pada pias dengan sebuah pena pencatat yang digerakkan oleh pelampung tersebut. Lebar pias sesuai dengan curah hujan sebesar 60 mm. Jika pena itu mencapai batas atas 60 mm, maka air hujan di dalam silinder itu akan terbuang melalui sifon pada silinder dan pena kemudian turun ke batas bawah, yaitu titik 0 mm dari pias disebabkan oleh pelampungnya turun kembali ke kedudukan semula.

Cara pemasangan :

a.       Syarat penempatan alat seperti ombrometer.

b.      Alat dipasang diatas permukaan tanah dengan tinggi permukaan mulut corong 40 cm dari permukaan tanah.

Cara pengamatan :

a.       Kertas grafik dipasang pada silinder yang berputar teratus secara otomatis.

b.      Penggantian kertas grafik dilakukan 1 minggu sekali.

c.       Pencatatan curah hujan bersifat komulatif, dengan kapasitas maksimum penampungan 60 mm. (satuan pencatatan dalam mm).

d.      Banyaknya curah hujan dan terjadinya hujan (waktu dan intensitas) dapat dibaca dari kertas grafik.

2.      Alat Pengukur Kelembaban Nisbi Udara

a.       Nama Alat : Psikrometer

Prinsip kerja : Berdasarkan Hukum Termodinamika

1)      Psikrometer Sangkar

Gambar	Keterangan
	a.       Statif b.      Termometer bola basah c.       Termometer bola kering d.      Kain kasa yang di basahi Bejana tempat air

Satuan alat               : ⁰C

Satuan pengukuran : %

Ketelitian alat           : 0,5 ⁰C

Cara kerja alat

Alat ini terdiri dari termometer bola kering dan bola basah. Alat ini ditempatkan dalam sangkar meteorologi dalam kedudukan tegak. Bola yang mengandung air raksa dari termometer bola basah dibungkus dengan kain yang dibasahi terus- menerus dengan air destilasi melalui benang yang tercelup pada sebuah mangkok air yang kecil. Dengan memutar psikrometer di luar sangkar meteorologi selama kurang lebih 1 sampai 2 menit dapat dibaca suhu termometer bola basah dan bola kering, kemudian dengan menggunakan tabel kelembaban dapat ditentukan kelembaban nisbi udara. Kecepatan angin yang dihasilkan pada reservoir TBB- nya ialah antara 3 – 5 m/detik.

Cara pemasangan :

a.       Psikrometer dipasang dalam sangkar meteo

b.      Kain kasa pada termometer  bola basah haris dijaga tetap bersih dan selalu terbasahi secara kapilaritas.

Cara pengamatan :

a.       Pengamatan dilakukan 3 kali dalam sehari, pada pukul 07.00, 13.00 atau 14.00 dan pukul 18.00

b.      Mula-mula dilakukan pembacaan suhu termometer bola basah (TBB) kemudian termometer bola kering (TBK).

c.       Pembacaan dilakukan sampai ketelitian 0,1 ^oC. kelembaban nisbi suatu saat dicari dalam tabel, berdaarkan nilai selisih suhu pada TBK dan TBB.

2)      Sling Psikrometer

Gambar	Keterangan
	a.       Termometer bola basah b.      Termometer bola kering c.       pegangan

Satuan alat               : ⁰C

Satuan pengukuran : %

Ketelitian alat           : 0,2 ⁰C

Prinsip kerja             : Berdasarkan sistem Termodinamika

Cara kerja alat

Alat ini terdiri dari termometer bola kering dan bola basah. Alat ini ditempatkan dalam sangkar meteorologi dalam kedudukan tegak. Bola yang mengandung air raksa dari termometer bola basah dibungkus dengan kain yang dibasahi terus- menerus dengan air destilasi melalui benang yang tercelup pada sebuah mangkok air yang kecil. Dengan memutar psikrometer di luar sangkar meteorologi selama kurang lebih 1 sampai 2 menit dapat dibaca suhu termometer bola basah dan bola kering, kemudian dengan menggunakan tabel kelembaban dapat ditentukan kelembaban nisbi udara. Kecepatan angin yang dihasilkan pada reservoir TBB- nya ialah antara 2,5m/detik

Cara pemasangan : Portable

Cara pengamatan :

a.       Sebelum digunakan, kain kasa pada TBB di tetesi air secukupnya.

b.      Selanjutnya Sling Psikrometer diputar ± 33 kali dengan kecepatan perputaran 4 putaran/detik atau lebih kurang sama dengan keceepatan angin 2,5 m/detik.

c.       Pengamatan selanjutnya sama seperti pada Psikrometer Sangkar.

3)      Psikrometer tipe Assmann

Gambar	Keterangan
	a.       Termometer bola basah b.      Termometer bola kering c.       Kipas d.      Sekrup pemutar pegas e.       Saluran angin

Satuan alat               : ⁰C

Satuan pengukuran : %

Ketelitian alat            : 0,2 ⁰C

Prinsip kerja             : Berdasarkan Hukum Termodinamika

Cara kerja alat

Alat ini terdiri dari termometer bola kering dan bola basah. Alat ini ditempatkan dalam sangkar meteorologi dalam kedudukan tegak. Bola yang mengandung air raksa dari termometer bola basah dibungkus dengan kain yang dibasahi terus- menerus dengan air destilasi melalui benang yang tercelup pada sebuah mangkok air yang kecil. Dengan memutar psikrometer di luar sangkar meteorologi selama kurang lebih 1 sampai 2 menit dapat dibaca suhu termometer bola basah dan bola kering, kemudian dengan menggunakan tabel kelembaban dapat ditentukan kelembaban nisbi udara. Kecepatan angin yang dihasilkan pada reservoir TBB- nya ialah antara 5 m/detik.

Cara pemasangan : Portable

a.       Alat ini umumnya digunakan dalam pengamatan profil kelembaban nisbi udara.

Cara pengamatan :

a.       Sebelum dipakai, kain kasa pada TBB  di tetesi dengan air.

b.      Pegas kipas diputar, sehingga kipas akan mengalirkan udara dengan kecepatan kurang lebih 5 m/detik pada bagian reservois termometernya.

c.       Setelah suhu termometer konstan dilakukan pembacaan seperti pada Psikrometer Sangkar.

b.      Nama Alat : Higrograf

Gambar	Keterangan
	a.       Rambut b.      Sistem tuas c.       Pena / penera grafik d.      Silinder kertas grafik

Satuan Alat              : %

Satuan pengukuran : %

Ketelitian alat           : 1 %

Prinsip kerja             : Sifat kembang kerut benda Higrokopis

Cara kerja alat

Alat ini bekerja berdasarkan atas perubahan panjang bahan higroskopis jika menyerap atau menguapakan air. Bahan higroskopis yang umum digunakan sebagai sensor adalah rambut manusia yang telah dibersihkan dari debu, minyak dan lemak. Rambut manusia berubah panjang 2,5% akibat perubahan RH dan 0 – 100%. Akan tetapi hubungan tersebut tidak linier sehingga alat ini kurang baik bila dipakai di daerah dengan RH kurang 25%. Selain itu rambut manusia mempunyai koefisien muai yang sangat rendah sehingga suhu tidak banyak berpengaruh terhadap perubahan panjang. Selain itu juga, alat ini mempunyai sifat yang praktis (data yang didapat berupa data matang) dan dapat mencatat kelmbaban nisbi sampai 100% meskipun kurang teliti (nilai ketelitian 3%) sehingga sebelum digunakan harus ditera terlebih dahulu dengan psikrometer.

Cara pemasangan :

a.       Di pasang pada sangkar meteo

Cara pengamatan :

a.       Di pasang kertas grafik pada silinder yang dapat berputar secara otomatis.

b.      Penggantian kertas grafik dilakukan sekali dalam seminggu.

c.       Kelembaban nisbi udara dalam satuan persen (%) dapat dibaca pada kertas grafik.

d.      Alat ini dapat digunakan untuk mengetahui ayunan kelembaban nisbi udara selama satu minggu.

e.        

3.      Alat Pengukur Suhu Udara

a.       Nama Alat : Termometer Biasa (Glass-Thermometer)

Gambar	Keterangan
	a.       Resevoir b.      Pipa kapiler berisi air raksa / alkohol

Satuan alat                    : ⁰C

Satuan pengukuran       : ⁰C

Ketelitian alat               : 0,5 ⁰C

Prinsip kerja                  : Muai ruang zat cair

Cara kerja alat

a.       Alat ini bekerja dengan prinsip kerja muai ruang zat cair.

Cara pemasangan :

a. Dipasang sekaligus sebagai termometer bola kering pada Psikrometer sangkar

Cara pengamatan :

a.         Suhu udara dapat dibaca pada sekala termometer dengan ketelitian pembacaan 0,1 ⁰C.

b.        Mata pengamatan harus tegak lurus terhadap kolom air raksa.

c.         Pengamatan dilakukan tiga kali sehari, pada pukul 07.00, 13.00 dan 18.00.

b.      Nama Alat : Termometer Maksimum

Gamabr	Keterangan
	a.       Resevoir b.      Celah sempit c.    Pipa kapiler berisi air raksa

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukura         : ^oC

Ketelitian alat               : 0,25 ^oC            

Prinsip kerja                  :

Muai ruang zat cair (air raksa) yang dimodifikasi dengan adanya penyempitan pada pipa kapiler.

Cara kerja :

Alat ini bekerja karena diletakkan mendatar agak miring ke atas karena adanya tegangan permukaan. Pada tabung gelasnya dibuat penyempitan pembuluh (konstriksi). Jika suhu panas maka air raksa memuai sehingga permukaan air raksa nail (bergerak ke kanan) tetapi jika suhu turun, permukaan air raksa tetap pada kedudukan seperti pada waktu suhu panas, hal ini disebabkan adanya konstriksi yang menutup air raksa yang berada di atasnya. Untuk mengembalikan air raksa ke tandon (reservoir) kembali maka termometer harus dikibas- kibaskan dengan kuat.

Cara pemasangan :          

a.       Dipasang pada sangkar  meteo dan dipasang miring kurang lebih 2o terhadap sumbu horizontal dengan bagian reservoir lebih rendah

Cara pengamatan :          

a.       Suhu maksimum dapat dibaca tepat pada permukaan kolom air raksa.

b.      Setelah pengamatan, alaat dipasang pada posisi bagian reservoir disebelah luar dan dikibaskan sampai tidak terdapat pemutusan kolom air raksa pada celah sempit dan dipasang untuk pengamatan selanjutnya.

c.       Pengamatan dilakukan pada sore hari pada pukul 16.00 WIB.

c.       Nama Alat : Termometer Minimum

Gambar	Keterangan
	a.       Resevoir b.      Index  putunjuk suhu Minimum c.       Pipa kapiler berisi Alkohol

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 0,25 ^oC            

Prinsip kerja    

Muai ruang alkohol yang dimodifikasi dengan adanya indeks.

Cara kerja alat :

Alat ini menggunakan alkohol. Pada pembuluh yang berisi alkohol ditempatkan indeks gelas berwarna (biasanya merah). Agar tidak ada gaya gravitasi, maka termometer minimum diletakkan mendatar, dengan demikian gaya yang bekerja hanya gaya permukaan saja. Jika suhu dingin maka permukaan alkohol yang bergerak ke kiri akan membawa indeks penunjuk, yang berwarna merah dan jika suhu naik, maka indeks akan tetap pada tempatnya, meskipun permukaan alkohol mengembang dan bergerak ke kanan.

Cara pemasangan :

a.       Dipasang pada sangkar  meteo dengan kedudukan benar-benar datar.

Cara pengamatan :

a.       Suhu udara minimum dapat diketahui dengan membaca tepat pada skala yang ditunjuk oleh ujung indeks yang berdekatan dengan ujung kolom alkohol.

b.      Ujung kolom alkoho menunjukkan kepada suhu udara sesaat.

c.       Pengamatan dilakukan pada sore hari pukul 16.00.

d.      Setelah pengamatan, indeks harus dikembalikan tepat pada ujung kolom alkohol, untuk pengamatan hari selanjutnya.

d.      Nama Alat : Termometer Maksimum-Minimum Six Bellani

Gambar	Keterangan
	a.       Resevoir b.      Pipa kapiler berisi Air Raksa c.       Pipa kapiler berisi Alkohol d.      Indeks penunjuk suhu Maksimum e.       Indeks pununjuk suhu Minimum

Satuan alat                       : ^oC

Satuan pengukurat           : ^oC

Ketelitian alat                   : 2,5 ^oC                       

Prinsip kerja

Muai ruang zat cair (alkohol dan air raksa).

Cara kerja alat

Alat ini didasarkan pada pemuaian alkohol dan air raksa yang dimodifikasi dengan adanya indeks. Indeks penunjuk suhu maksimum hanya dapat bergeak ke atas jika didorong oleh kolom air raksa pada saat memuai, sedang indeks penunjuk suhu minimum hanya dapat bergerak jika ditarik oleh kolom alkohol ke arah reservoir pada saat menyusut. Walaupun alat ini cukup praktis, tetapi menurut WMO alat ini dianggap kurang teliti karena adanya beda muai antara air raksa dengan alkohol.

Cara pemasangan :

a.       Dipasang pada sangkar  meteo dengan posisi tegak.

Cara pengamatan :

a.       Suhu maksimu dan minimum dibaca pada ujung bawah indeks.

b.      Indeks bagian kanan menunjukkan suhu maksimum dan bagian kiri suhu minimum.

c.       Pengamatan dilakukan pada sore hari pukul 16.00.

d.      Setelah pengamatan, untuk pengamatan hari selanjutnya tombol kemudian ditekan sedemikian sehinga ujung bawah indeks berhimpit dengan permukaan air raksa.

4.      Alat Pengukur Suhu dan Kelembaban Nisbi Udara

a.       Nama Alat : Termohigrometer

Gambar	Keterangan
	a.       Spiral Dwi Logam / bimetal b.      Spiral benda higroskopis c.       Jarum penunjuk Skala Suhu d.      Jarum penunjuk Skala Kelembaban e.       Ventilasi

Satuan alat                    : ^oC,%

Satuan pengukuran       : ^oC,%

Ketelitian alat               : 0,5 ^oC, 1 %                  

Prinsip kerja                 

Muai dwi logam, higroskopis rambut

Cara kerja alat

Alat ini bekerja berdasarkan atas perubahan panjang bahan higroskopis jika menyerap atau menguapakan air. Bahan higroskopis yang umum digunakan sebagai sensor adalah rambut manusia yang telah dibersihkan dari debu, minyak dan lemak. Rambut manusia berubah panjang 2,5% akibat perubahan RH dan 0 – 100%. Akan tetapi hubungan tersebut tidak linier sehingga alat ini kurang baik bila dipakai di daerah dengan RH kurang 25%. Selain itu rambut manusia mempunyai koefisien muai yang sangat rendah sehingga suhu tidak banyak berpengaruh terhadap perubahan panjang. Selain itu, alat ini juga bekerja pada spiral dwi logam/ bimetal dan spiral benda higroskopis yang terdapat di dalamnya. Alat ini mirip dengan prinsip termometer.

Cara pemasangan :

a.       Protebel ataupun dipasang pada sangkar meteo.

Cara pengamatan :

a.       Saat pengamtan alat harus terlindungi dari pengaruh sinar matahari secara  langsung dan tetesan air hujan.

b.      Suhu udara (oC) dan kelembaban persentase dibaca langsung pada alat.

b.      Nama Alat : Termohigrograf

Gambar	Keterangan
	a.       Lempeng dwi logam / Bimetal b.      Rambut c.       Sistem tuas Higrograf d.      Sistem tuas Termograf e.       Pena f.       Silinder kertas Grafik

Satuan alat                       : ^oC,%

Satuan pengukuran          : ^oC,%

Ketelitian alat                   : 0,5 ^oC, 1 %               

Prinsip kerja        

Muai dwi logam, higroskopis rambut

Cara kerja alat

Alat ini bekerja dengan cara mencatat suhu dan kelembaban udara dengan sendirinya secara kontinu. Pias dipasang untuk selama 1 minggu, mulai hari Senin sampai hari Senin berikutnya. Pias diletakkan pada silinder yang berputar. Alat ini harus dikendalikan dengan alat jenis bukan pencatat, misalnya jam 07.00, 13.00, dan 18.00 waktu setempat.

Cara pemasangan :

a.       Protebel ataupun dipasang pada sangkar meteo.

Cara pengamatan :

a.       Dipasang kertas grafik pada silinder yang dapat berputar secara otomatis.

b.      Kertas grafik diganti setiap minggu.

c.       Kelembaban nisbi (%) dan temperatur (^oC) suatu saat dan ayunannya dapat dibaca pada kertas grafik.

5.      Alat Pengukur Suhu Air

a.       Nama Alat : Termometer Maksimum – Minimum Permukaan Air

Gambar	Keterangan
	a.       Resevoir b.      Pipa Kapiler berisi Air Raksa c.       Pipa Kapiler berisi Alkohol d.      Indeks penunjuk suhu Maksimum e.       Indeks penunjuk suhu minimum f.       Pelindung Resevoir g.      Pelampung

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat                   : 0,5 ^oC           

Prinsip kerja        

Muai zat cair

Cara kerja alat

Alat ini juga menerapkan prinsip kerja dari termometer. Alat ini didasarkan pada pemuaian alkohol dan air raksa yang dimodifikasi dengan adanya indeks. Indeks penunjuk suhu maksimum hanya dapat bergerak ke atas jika didorong oleh kolom air raksa pada saat memuai, sedang indeks penunjuk suhu minimum hanya dapat bergerak jika ditarik oleh kolom alkohol ke arah reservoir pada saat menyusut. Alat ini diletakkan di permukaan air untuk mengukur suhu air dengan cara membaca penunjuk suhu maksimum dan minimum pada alat tersebut.

Cara pemasangan :

a.       Alat diletakkan terapung pada permukaan air (biasanya dalam panci evaporasi klas A) dengan kedudukan horizontal

Cara pengamatan :

a.       Suhu maksimu dan minimum dibaca pada ujung bawah indeks.

b.       Indeks bagian kanan menunjukkan suhu maksimum dan bagian kiri suhu minimum.

c.       Pengamatan dilakukan pada sore hari pukul 16.00.

d.      Setelah pengamatan, untuk pengamatan hari selanjutnya tombol kemudi ditekan sedemikian sehinga ujung bawah indeks berhimpit dengan permukaan air raksa.

6.      Alat Pengukur Suhu Tanah

a.       Nama Alat : Termometer Permukaan Tanah ( jeluk 0 )

Gambar	Keterangan
	a.       Termometer zat cair b.      Resevoir c.       Statif kaki tiga Tabung pelindung Resevoir Berventilasi

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 0,5 ^oC  

Prinsip kerja        

Muai zat cair

Cara kerja alat

Alat ini diletakkan di permukaan tanah yang datar. Kemudian dengan menerapkan prinsip dari termometer, alat ini bekerja dengan cara mengukur suhu pada permukaan tanah yang ditunjukkan dengan skala yamg ada pada termometer zat cair tersebut.

Cara pemasangan :

a.       Alat bersifat portable, alat diletakkan di atas permukaan tanah

Cara pengamatan :

b.      Setelah stabil suhu dibaca langsung pada skala yang dijunjukkan. Saat pencatatan suhu tanah harian juga seperti cara pencatatan pada suhu udara harian.

b.      Nama Alat : Termometer Tanah Selubung Kayu ( Jeluk 0-5)

Gambar	Keterangan
	a.       Ujung sensor sampai jeluk 5 cm b.      Termometer zatr cair c.       Pegangan tangan Selubung kayu pelindung Termometer

Satuan alat                    : ^oF

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 1^oF       

Prinsip kerja        

Muai zat cair

Cara kerja alat

Alat ini juga memanfaatkan prinsip kerja dari termometer zat cair yaitu muai zat cair. Alat ini digunakan untuk mengukur suhu tanah dengan kedalaman (jeluk) 0 - 10 cm. Alat ini bekerja dengan cara menancapkan ujung sensor sampai jeluk 5 cm. Kemudian setelah beberapa menit, lakukan pembacaan pada skala termometer zat cair tersebut, lalu lakukan pencatatan.

Cara pemasangan :

a.  Alat bersifat portable, bagian ujung ditancapkan ke dalam tanah sesuai dengan jeluk yang akan diamati.

Cara pengamatan :

a.       Setelah stabil, suhu tanah diamati dengan membaca skala yang ditunjuk.

c.       Nama Alat : Termometer Tanah Tipe Bengkok ( Jeluk 20 )

Gambar	Keterangan
	a.       Resevoir untuk jenuh tanah 2 cm b.      Pipa kapiler berisi air raksa

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 0,1^oC

Prinsip kerja        

Muai zat cair (air raksa)

Cara kerja alat

Alat ini juga memanfaatkan prinsip kerja dari termometer zat cair, yaitu muai ruang zat cair (air raksa). Alat ini didesain untuk mengukur suhu di dalam tanah pada kedalaman tanah 20 cm. Alat ini bekerja dengan cara menancapkan reservoir untuk jeluk 20 cm. Lalu, setelah kita tunggu beberapa menit, lakukan pengamatan suhu tersebut dengan melihat skala yang tampak pada termometer tersebut.

Cara pemasangan :

a.       Dibuat lubang pada tanah dengan jeluk tertentu dengan bor.

b.      Bagian reservior termometer dimasukkan lubang kemudian ditimbun kembali dengan tanah bekas galian.

Cara pengamatan :

a.       Setelah stabil suhu dibaca langsung pada skala yang dijunjukkan. Saat pencatatan suhu tanah harian juga seperti cara pencatatan pada suhu udara harian.

d.      Nama Alat : Termometer Tanah Tipe Symons ( Jeluk 50 cm )

Gambar	Keterangan
	a.       Pipa pelindung Termometer b.      Bagian sensor c.       Termometer zat cair d.      Resevoir e.       Rantai

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 0,5 ^oC

Prinsip kerja                  : Muai ruang zat cair.

Cara kerja            

Alat ini juga memanfaatkan prinsip kerja termometer, yaitu muai ruang zat cair. Alat ini digunakan untuk mengukur suhu tanah pada kedalaman 50 cm. Alat ini bekerja dengan cara menancapkan pipa pelindung termometer tersebut. Kemudian lakukan pembacaan suhu tanah tersebut dengan mengangkat termometer dari pipa pelindung tersebut dan pembacaan dilakukan segera dengan cepat untuk menghindari perubahan suhu yang terjadi karena pengaruh lingkungannya.

Cara pemasangan :

                                                        a.         Seperti pada termometer tanah tipe bengkok.

Cara pengamatan :

a.       Termometer diangkat dari selubung bagian pelindung, suhu tanah dapat dibaca langsung pada skala yang ditunjuk.

b.      Pembacaan harus dilakukan dengan cepat.

e.       Nama Alat : Termometer Tanah Jeluk Sampai 100 cm / Stik Termometer

Gambar	Keterangan
	a.       Tangkai pemutar b.      Jarum petunjuk suhu c.       Tabung bejana Spiral Logam sebagai penghantar d.      Ujung peka

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 1^oC

Prinsip kerja        

Muai ruang zat cair bertekanan tinggi pada tabung bejana

Cara kerja alat

Alat ini bekerja dengan cara menancapkan ujung peka ke dalam tanah pada kedalaman 100 cm. Kemudian spiral logam yang terbungkus oleh tabung bejana digunakan sebagai penghantar suhu yang terdapat di dalam tanah. Kemudian jarum penunjuk suhu akan bekerja dan lakukan pembacaan.

Cara pemasangan :

a.  Alat dimasukkan kedalam tanah dengan tekanan menurut  jeluk yang kita inginkan dengan cara memutar pegangannya.

Cara pengamatan :

a.        Setelah jarum penunjuk suhu konstan, suhu dapat dibaca s skala yang ditunjuk.

f.       Nama Alat : Termometer Tanah Maksimum dan Minimum

Gambar	Keterangan
	a.       Bagian sensor b.      Pipa berisi Zat cair (Air Raksa) c.       Jarum hitam penunjuk suhu sesaat d.      Jarum hijau penunjuk suhu maksimum e.       Jarum merah penunjuk suhu minimum

Satuan alat                    : ^oC

Satuan pengukuran       : ^oC

Ketelitian alat               : 0,5^oC

Prinsip kerja        

Muai ruang zat cair pada taung bourdon

Cara kerja alat

Alat ini bekerja menggunakan pengindra berupa suatu logam tipis dan lentur yang berisi alkohol yang dikenal sebagai tabung Bourdon yang apabila terjadi pemuaian akan menegang dan menggerakkan jarum penunjuk skala. Nilai pemuaian pada tabung Bourdon pada umunya lebih tinggi daripada dwi logam, tetapi memiliki kelambanan waktu yang lebih besar yaitu sekitar 60 detik pada keadaan angin ± 5 m/detik. Kemudian lakukan pembacaan suhu tanah dengan mengangkat termometer dari dalam tabung besi dan pembacaan dilakukan segera dengan cepat untuk menghindari perubahan suhu yang terjadi karena pengaruh lingkungannya. Untuk mencegah kemungkinan air masuk ke dalam tabung besi, maka tabung bagian atas harus selalu tertutup. Karena perubahan suhu di dalam tanah berlangsung lambat, maka kekurangpekaan dari termometer tanah tidak mengurangi ketepatan suhu tanah yang diamati.   

Cara pemasangan :

Alat portable bagian sensor dibenamkan dalam tanah sampai kedalaman 20 cm dan dibiarkan selama periode pengamatan.

Cara pengamatan :

a.       Sebelumnya ketika jarum penunjuk dibuat saling berhimpit dengan memutar skrup.

b.      Pada saat pembacaan :

Ø  jarum merah akan menunjukkan suhu maksimum

Ø  jarum hijau akan menunjukkan suhu minimum

Ø  jarum hitam akan menunjukkan suhu sesaat

7.      Alat Pengukur Panjang Penyinaran

a.       Nama Alat : Solarimeter Type Jordan

Gambar	Keterangan
	a.       Silinder tengah lingkaran dengan sudut 600 b.      Celah sempit tempat masuknya sinar c.       Pelindung celah sempit d.      Sekrup pengatur kemiringan

Satuan alat                    : jam

Satuan pengukuran       : %

Ketelitian alat               : 0,5 jam

Prinsip kerja                  : Reaksi Fotokhemis

Cara kerja alat

Alat ini terdiri atas 2 buah silinder setengah lingkaran yang berfungsi mirip sebuah kotak kamera. Pada kedua sisi datar terdapat lubang sempit tempat masuknya sinar matahari. Kedua garis tengah silinder terbentuk sudut 60o, sehingga masing- masing akan menangkap setengah hari periode penyinaran. Prinsip kerja alat ini berdasarkan Reaksi Fotokhemis.

Berkas sinar yang masuk akan bereaksi dengan Kalium Ferro Sianida atau Ferro Ammonium Sitrat yang sebelumnya  telah dioleskan pada kertas pias. Garam Ferro tersebut akan teroksidasi sehingga membentuk noda apabila kertas pias tersebut kita cuci dengan aquades. Dari panjang noda yang terbentuk akan dapat diukur PP aktual.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dengan penggunaan alat ini adalah standar dari kepekaan baku terhadap sinar ditentukan oleh ketelitian penyiapan kertas pias, penyimpanannya harus rapat dan pengamatan/ pencatatan data tidak dapat ditunda. Karena pemakaiannya kurang praktis maka alat ini sering sekali tidak dipergunakan.

Cara pemasangan :

a.       Alat dipasang pada tempat terbuka, alat diletakkan pada beton yang agak tinggi sedemikian rupa sehingga dalam keadaan npormal, sensor dapat menangkap sinar matahari pada ketinggian 3o diatas horisontal

b.      Solarimeter dipasang sedemikaian rupa sehingga :

Ø  Arah U-S daru alat sesuai dengan U-S dari tempat pemasangan

Ø  Tutup kontak menghadap khatulistiwa

Ø  Alat dipasang dengan kemiringan kearah katulstiwa terhadap garis horisontal sebesar derajat lintang tempat pemasangan

Cara pengamatan :

a.       Persiapan kertas pias

Ø  Kertas pias dicelupkan dengan larutan kaliumferrosianida atau ferroamonium sitrat dengan kepekatan kertas pias terhadap intensitas matahari.

Ø  Sebelum mengunakan kertas pias harus disimpan rapat/tidak boleh bereaksi dengan sinar.

b.      Dua buah kertas pias dipasang pada masing-masing tabung dan diganti pada sore hari pada pukul 18.00.

c.       Noda yang terjadi pada kertas pias (dicelupkan dahulu dalam aquades segera setelah digunakan), diukur panjangnya dalam 1 jam, ini merupakan nilai PP aktual.

Panjang penyinaran = X 100 %

PP Potensial : Panjang penyinaran yang seharusnya dapat terjadi jika udara cerah selama satu periode hari

b.      Nama Alat : Solarimeter Type Compbell – Stokes

Gambar	Keterangan
	a.       Lensa bola kaca pejal dengan jari-jari 7,3 cm b.      Busur pemegang bola kaca pejal c.       Sekrup pengunci kedudukan lensa d.      Sekrup pengatur kemiringan e.       Mangkuk tempat kertas pias

Satuan alat                    : jam

Satuan pengukuran       : %

Ketelitian alat               : 0,5jam

Prinsip kerja                  : Pemfokusan sinar matahari

Cara pemasangan :

a.       Syarat pemasangan seperti pada type Yordan

b.      Pemasangan alat sedemikian rupa sehingga :

Ø  Mangkuk tempat pemasangan kertas pias harus menunjukkan arah timur-barat.

Ø  Bagian bawah alat harus datar (diatur dengan liveling).

Ø  Lensa bola bersama dengan tempat kertas pias dimiringkan sesuai dengan letak lintang tempat pengamatan.

Cara pengamatan :          

a.       Kertas pias dipasang dan diganti tiap sore pada pukul 18.00.

b.       Kertas pias yang digunakan ada tiga macam, yaitu : bentuk lurus, bengkok panjang, dan bengkok pendek.

c.       Jadwal penggunaan masing-masing bentuk kertas pias tergantung letak pengmatan dan kedudukan matahari terhadap tempat tersebut.

d.      Pengukuran panjang pengyinaran aktual dilakukan dengan ketelitian 0,1 jam dengan ketentuan sebagai berikut :

Ø  Noda lansung bundar dihitung setengah panjang garis tengah noda.

Ø  Noda berbentuk titik, setiap 2 atau 3 titik dihitung 0,1 jam.

Ø  Noda berbentuk garis berlubang, dihitunr dikurangi 0,1 jam setiap pemusatan.

Ø  Noda berbertuk garis tidak berlangsung, tidak dikoreksi.

8.      Alat Pengukur Panjang Penyinaran

a.       Nama Alat : Aktinograf Dwi Logam

Gambar	Keterangan
	a.       Lempeng logam warna putih b.      Lempeng logam warna hitam c.       Lembar kaca pyrex d.      Pena / penera grafik e.       Silinder kertas grafik

Satuan alat                    cm²

Satuan pengukuran       : kal/cm²/hari

Ketelitian alat               : 1 cm²

Prinsip kerja                  : Beda muai logam hitam-putih

Cara kerja alat

Alat ini bekerja dengan cara meletakkan lempeng logam warna putih dan lempeng logam warna hitam agar sinar matahari sampai ke sensor. Kemudian dari alat tersebut lakukan pembacaan yang dilakukan oleh pena/ penera grafik yang terletak pada silinder kertas grafik.

Cara pemasangan :

a.       Alat dipasang pada tempat terbuka diatas tiang beton yang kuat dan di bagian atas di buat sedemikian rupa sehingga selain surya berada 15o di atas horizon bumi, sinar harus bebas mencapai sensor.

Cara pengamatan :

a.       Kertas grafik di pasang dan diganti setiap sore hari pada pukul 18.00.

b.      Dari grafik yang tergambar diukur luasan di bawah grafik tersebut dengan alat planimeter. Dari luadan terukur disetarakan terhadapsatuan kal/cm2/hari.

9.      Alat Pengukur Intensitas Radiasi Matahari

a.       Nama Alat : Cup Anemometer

Gambar	Keterangan
	a.       Mangkuk anemo b.      Pencatat jarak c.       Tiang penyangga

Satuan alat                    : Km

Satuan pengukuran       : Km/jam

Ketelitian alat               : 1 Km

Prinsip kerja                  : Sistem mekanik (gear)

Cara kerja alat

Alat ini bekerja dengan cara sistem mekanik yang digerakkan oleh rotor yang berhubungan dengan mangkok angin. Perubahan yang ditunjukkan oleh counter selama satu periode pengamatan merupakan jumlah jarak yang ditempuh angin (wind run). Kalau jarak tempuh angin dibagi dengan selang waktu pengamatan akan didapat nilai rerata kecepatan angin. Pemasangan alat ini ditempatkan pada ketinggian 0 meter dan 2 meter. Pengukuran kecepatan angin sesaat menggunakan anemometer yang bekerja berdasarkan sistem GGL induksi, mangkok dihubungkan dengan rotor dan dinamo pembangkit listrik. Besarnya arus yang terukur akan menunjukkan besarnya kecepatan angin.

Cara pemasangan :       

a.       Alat dipasang pada tiang dengan ketinggian 0,5 m, 2m, atau 10m sesuai dengan masing-masing penggunaan.

b.      Pemasangan harus pada tempat terbuka, jarak benda terdekat paling sedikit 10 kali tinggi beda tersebut.

Cara pengamatan :

a.       Tiap hari pukul 07.00 dibaca angka pada alat pencatat.

b.      Rerata kecepatan angin dapat dihitung dari besarnya selisih pembacaan hari II dengan pembacaan I (jarak tempuh angin) dibagi dengan waktu antara beda pengamatan tersebut.

c.       Catuan pengamatan adalah km/jam.

b.      Nama Alat : Hand Anemometer

Gambar	Keterangan
	a.       Kipas anemo b.      Speed meter c.       Skala beauford d.      Tangkai pegangan tangan

Satuan alat                    : m/sekon

Satuan pengukuran       : m/sekon

Ketelitian alat               : 0,5 m/sekon

Prinsip kerja                  : sistem GGL induksi seperti sistem dinamo

Cara kerja alat

Alat ini bekerja dengan sifat portable. Alat ini dilengkapi dengan skala Beaufort, yaitu skala kasar kecepatan angin sesaat yang dapat diduga dari gejala alami. Untuk pengamatan cuaca secara tetap dipasang anemometer pada ketinggian 10 meter.

Cara pemasangan: portable

Cara pengamatan :

a.       Kecepatan angin sesaat dapat diketahui dengan membaca langsung pada pencatat.

b.       Satuan alat dalam m/detik atau skala beaufort.

c.       Nama Alat : Biram Anemometer

Gambar	Keterangan
	a.       Kipas anemo b.      Jarum pencatat jarak per 100 m c.       Jarum pencatat jatrak per 1000 m

Satuan alat                    : m

Satuan pengukuran       : m/s

Ketelitian alat               : 0,5 m

Prinsip kerja                  : sistem mekanik

Cara kerja alat

Alat ini mempunyai cara kerja yang sama dengan cup anemometer, hanya sensornya berupa kipas yang melingkar dan mempunyai satuan alat m/detik.

Cara pemasangan          : portable

Cara pengamatan :

a.       Umumnya alat digunakan untuk pengukuran, rerata kecepatan angin pada periode pendek, satuan dalam m/detik.

b.      Cara pengukuran seperti pada cup Anemometer

10.  Alat Pengukur Evaporasi

a.    Nama Alat :Piche Evaporimeter

Gambar	Keterangan
	a.       Tabung kaca tempat air yang berskala dalam satuan mm b.      Kawat penjepit tempat meletakkan kertas berpori c.       penggantung

Satuan alat                    : ml

Satuan pengukuran       : mm

Ketelitian alat               : 0,05 ml

Prinsip kerja                  : pengukuran selisih tinggi permukaan air

b.      Nama alat : Panci Evaporasi Klas A

Gambar	Keterangan
	a.       Panci evaporasi dengan diameter 120,7 cm, tinggi 25 cm dan tebal panci 0,8 cm b.      Rangka kayu / besi c.       Tabung peredam riak / gelombang dengan diameter 10 cm d.      Hook (batang kait) dan skala pengukur (nonius) e.       Sekrup pemutar batang pengaduk

Satuan alat                    : mm

Satuan pengukuran       : mm

Ketelitian alat               : 0,02 mm

Prinsip kerja                  : Pengukuran selisih tinggi permukaan air

Cara kerja alat

Alat ini terdiri atas panci besar tempat air dengan diameter 122 cm (4 kaki) dan tingginya 25,4 cm (10 inci), sukat kail (hook gauge) yaitu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci, dan Still Well yaitu sebuah bejana terbuat dari logam yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki yang dupakai untuk menyetel kedudukan bejana supaya datar.

Pada dasar bejana terdapat lubang sehingga permukaan air dalam bejana sama tinggi dengan permukaan air dalam panci. Selain itu, untuk meletakkan sukat kail, bejana ini memungkinkan permukaan air di dalamnya menjadi lebih tenang dibandingkan dengan permukaan air dalam panci sehingga penyetelan ujung jarum dapat lebih mudah dilakukan.

Ketelitian alat ini sampai 0,02 mm. Selain itu juga harus diperhitungkan tinggi air hujan yang tertangkap oleh ombrometer pada periode hari pengamatan yang sama.

Cara pemasangan :

a.       Panci diletakkan pada balok kayu yang tersusun datar di atas permukaan tanah.

b.       Air bersih dimasukkan setinggi 20 cm, permukaan air dijaga jangan kurang dari 2,5 cm dari batas tersebut. Jika tinggi air kurang dari 10 cm dari dasar dapat berakibat kesalahan hingga 15 %.

Cara pengamatan :

a.       Mula-mula ujung kail (hook) diatur dengan skrop pemutar tepat menyentuh permukaan air, kemudian tinggi air dapat dibaca pada penera (sampai ketelitian 0,02 mm).

b.       Pada sore hari berikutnya, uung kail diatur kembali sampai menyentuh permukaan air.

c.       Selisih pembacaan pertama (PI) dengan pembacaan kedua (PII) merupakan besarnya penguapan air.

d.      Jika terdapat hujan, maka rumusnya adalah PI-PII+CH(dalam mm). Kapasitas maksimum jika terjadi hujan sebesar 50 mm pada periode pengamatannya.

e.       Penguapan yang terukur adalah pada permukaan air terbuka

B.     Sistem AWS (Automatic Weather Station)

No	Spesifikasi alat	gambar
1	Nama :Wind Speed (kecepatan angin) a.       Kecepatan max     : 65 m/s b.      Resolusi    : 0,1 m/s c.       Ketelitian alat       : ± 2% Fungsi : mengukur kecepatan angin secara horizontal
2.	Nama : Wind Direction a.       Kecepatan max  : 65 m/s b.      Resolusi             : 1o c.       Ketelitian alat    : ± 2o d.      Fungsi : mengukur arah angin secara horizontal
3.	Nama : Solar Radiation (radiasi matahari) a.       Resolusi               : 0,1 W/m2 b.      Ketelitian alat      : ± 2 W/m2 c.       Jangkauan            : 0 –2000 W/m2 d.      Fungsi : mengukur radiasi matahari
4.	Nama : Relative Humidity a.       Resolusi               : 1 % b.      Ketelitian alat      : ± 2 % c.       Jangkauan            : 0 – 100 % d.      Fungsi : mengukur kandungan lengas di udara
No	Spesifikasi alat	gambar
5.	Nama : Air Temperature a.       Resolusi           : 0,1oC b.       Ketelitian alat  : ± 0,5oC(-40o– 0o) c.       Jangkauan        : - 40oC - + 80oC d.      Fungsi : Mengukur suhu udara
6.	Nama : Soil Temperature a.       Resolusi         : 0,1oC b.       Ketelitian alat: ± 0,2oC (0 – 70oC) ± 0,5oC (- 40oC to 0) c.       Jangkauan     : - 40oC - +80oC d.      Fungsi : mengukur suhu tanah
7.	Nama : Raingauge (curah hujan) a.       Resolusi               : 0,2 mm b.      Ketelitian alat      : 1 % c.       Jangkauan            : - 40oC - +80oC d.      Fungsi : Mengukur curah hujan
8.	Nama : Barometric Pressure (tekanan udara) a.       Resolusi           : 1 mbar b.      Ketelitian alat  : 1 mbar (950–1050 mbar) c.       Jangkauan       : 600 – 1250 mbar d.      Fungsi : mengukur tekanan udara

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2014.Buku Panduan Umum Praktikum Klimatologi Pertanian.Institut Pertanian STIPER Yogyakarta.

Anonim.2013.Catatan Kuliah Dasar Klimatologi Pertanian.Institut Pertanian STIPER.Yogyakarta

Mengetahui,	Yogyakarta, 03Maret 2014
Co. Ass	Praktikan
( Muslim )	(Sigit Wibowo )