BUKU AJAR AGROKLIMATOLOGI. Disusun oleh: Ir. Teguh Supriyadi, MP Ir. Prasetyo Wibowo

Transkripsi

1 BUKU AJAR AGROKLIMATOLOGI Disusun oleh: Ir. Teguh Supriyadi, MP Ir. Prasetyo Wibowo Program Studi Agribisnis Facultas Pertanian Universitas Tunas Pembangunan (UTP) Surakarta Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

2 KATA PENGANTAR Dengan rahmat Tuhan Yang Maha Esa, dan kerja keras penulis, telah dapat disusun sebuah buku ajar yang berjudul Agroklimatologi. Buku Agroklimatologi ini disepakati berbobot 3 SKS. Penyusunan buku ini didanai oleh Universitas Tunas Pembangunan (UTP) Surakarta. Penulis menyadari bahwa buku ini masih memerlukan banyak penyempurnaan. Untuk itu kepada para pembaca diharapkan saran-saran dan kritik sehingga buku ini dapat sempurna. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat Penulis Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

3 DAFTAR ISI Halaman I. PENDAHULUAN... A. Pengaruh Iklim pada Tanaman... B. Cuaca dan Iklim... C. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim.. D. Pengendali Cuaca dan Iklim... II. ATMOSFER BUMI.... A. Bagian-bagian Bumi... B. Manfaat Atmosfer... C. Asal-usul Atmosfer... D. Komposisi Atmosfer.... E. Lapisan-lapisan Atmosfer.. III. RADIASI MATAHARI... A. Pancaran Radiasi Matahari... B. Spektrum Elektromagnetik Radiasi Bumi... C. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Radiasi Matahari ke Permukaan Bumi..... D. Pengaruh Radiasi Matahari terhadap Tanaman... IV. SUHU (TEMPERATUR)..... A. Pengertian Suhu dan Panas... B. Penyebaran Suhu... C. Suhu Tanaman.... D. Suhu Udara dan Metabolisme. E. Suhu Tanah. V. TEKANAN UDARA... A. Arti Tekanan Udara... B. Variasi dan Tipe Tekanan Udara... C. Factor-faktor yang mempengaruhi Tekanan Udara VI. ANGIN.... A. Pengertian Angin... B. Efek Angin terhadap Unsur-unsur Iklim... C. Efek Angin terhadap Tanaman D. Jenis-jenis Angin Local... VII. KELEMBABAN UDARA.... A. Pengertian Kelembaban Udara... B. Pengertian Pengembunan... C. Terjadinya Kabut... D. Arah Daerah Kelembaban E. Satuan Kelembaban Udara..... F. Proses Kondensasi... VIII. A W A N A. Pengertian Awan Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

4 B. Terjadinya Awan... C. Terjadinya Kabut dan Embun... D. Peranan Embun... E. Penggolongan Awan... IX. HUJAN (PRESIPITASI)..... A. Pengertian Hujan... B. Teori Terjadinya Hujan... C. Bentuk-bentuk Hujan... D. Macam dan Proses Terjadinya Hujan... E. Beberapa Hal yang perlu diketahui pada Hujan... X. HUJAN BUATAN.... A. Pengertian Hujan Buatan... B. Manfaat Hujan Buatan... C. Survey pendahuluan Hujan Buatan..... D. Penggunaan Perlengkapan Hujan Buatan..... E. Waktu yang Tepat untuk Pembuatan Hujan Buatan.. F. Pengaruh Lingkungan Hujan Buatan... XI. PENGUAPAN.... A. Pengertian Evaporasi, Transpirasi dan Evapotranspirasi... B. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penguapan... C. Proses Penguapan D. Perhitungan Evaporasi, Transpirasi dan Evapotranspirasi.. XII.KLASIFIKASI IKLIM... A. Pengertian Penggolongan Iklim... B. Sistem Yunani Lama... C. Sistem Klages D. Sistem KOPPEN E. Sistem de Martone... F. Sistem Yunghuhn G. Sistem Thornthwaite... H. Sistem Mohr... I. Sistem Troll... J. Sistem Papadakis... K. Sistem Schmidt dan Ferguson... L. Sistem Oldeman... M. Sistem Bunting XIII. GEJALA ALAM LA-NINA DAN EL-NINO DAFTAR PUSTAKA I. PENDAHULUAN Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

5 Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup Agroklimatologi Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh iklim pada tanaman 2. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian cuaca dan iklim 3. Mahasiswa dapat menjelaskankan unsur-unsur cuaca dan iklim 4. Mahasiswa dapat menjelaskankan pengendali-pengendali cuaca dan iklim A. Pengaruh iklim pada tanaman Pertumbuhan Tanaman dipengaruhi oleh 2 faktor utama yaitu faktor dalam (faktor genetis) dari tanaman dan faktor luar yaitu tanah (faktor edafik) dan iklim (faktor klimatik). Cuaca dan iklim selain mempengaruhi tanaman mulai dari pertunasan sampai panen juga akan mempengaruhi hasil panen. Dengan mengetahui cuaca dan iklim manusia dapat: 1. Memilih statu tempat untuk tanaman tertentu yang menghendaki syarat hidup yang sesuai untuk tanaman tersebut 2. Memilih macam atau jenis tanaman yang sesuai dengan kondisi statu daerah 3. Berusaha mengurangipengaruh dari cuaca dan iklim walaupun dalam skala mikro, misalnya: Namangan, penyiraman, rumah kaca dan lain-lain. B. Cuaca dan Iklim 1. Cuaca adalah segala peristiwa / proses-proses yang terjadi di dalam lingkup atmosfer pada statu saat tertentu, misalnya satu hari, terutama menekankan pada proses-proses yang terjadi seperti kelembaban, angin maupun hujan yang terjadi. Ilmu yang mempelajari tentang cuaca disebut Meteorologi. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

6 2. Iklim adalah keterangan dan penjelasan tentang peredaran cuaca dan unsur-unsurnya dalam jangka panjang (25 30 tahun) serta penyebaranpenyebaran menurut waktu dan tempat. Penekanan pada hasil-hasil dari proses yang terjadi di atmosfer. Ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut Klimatologi. C. Unsur-unsur cuaca dan iklim Unsur-unsur cuaca dan iklim terdiri dari: 1. Radiasi Surya (Sinar Matahari) 2. Suhu Udara (Temperatur Udara) 3. Tekanan Udara 4. Angin 5. Kelembaban Udara 6. Awan 7. Hujan (Presipitasi) 8. Evaporasi (Penguapan) D. Pengendali cuaca dan iklim Unsur-unsur iklim dan cuaca itu sendiri 1. Altitude (perbedaan tinggi tempat) 2. Penyebaran daratan dan perairan termasuk lautan 3. Adanya daerah-daerah yang memiliki tekanan udara yang berbeda (tekanan udara tinggi dan rendah) 4. Adanya arus-arus laut panas dan dingin 5. Adanya gangguan-gangguan pada atmosfer 6. Adanya daerah-daerah yang mengalami depresi, cekungan, ledokan. Soal-soal. 1. Jelaskan 2 faktor utama yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman! 2. Apa manfaat mengetahui cuaca dan iklim dalam bidang pertanian? 3. Jelaskan perbedaan antara cuaca dan iklim! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

7 4. Sebutkan macam-macam unsur iklim! 5. Sebutkan macam-macam pengendali-pengendali iklim! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

8 II. ATMOSFER BUMI Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup Atmosfer Bumi Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan bagian-bagian bumi 2. Mahasiswa dapat menjelaskan manfaat atmosfer 3. Mahasiswa dapat menjelaskan asal-usul atmosfer 4. Mahasiswa dapat menjelaskan komposisi atmosfer 5. Mahasiswa dapat menjelaskankan lapisan-lapisan atmosfer A. Bagian-bagian bumi Bumi terdiri dari beberapa lapisan yaitu : 1. Lapisan Barysfer ( inti bumi ) 2. Lapisan Lithosfer ( kulit bumi ) 3. Lapisan Hidrosfer ( Air ) 4. Lapisan Atmosfer ( udara ) B. Manfaat atmosfer Adanya lapisan atmosfer sangat bermanfaat bagi kehidupan di bumi karena atmosfer dapat : 1. Melindungi bumi dari panas radiasi surya atau sumber lain. 2. Melindungi bumi dari pengaruh dingin yang berlebihan 3. Melindungi bumi dari radiasi berenergi tinggi misal sinar ultra violet, sinar X, sinar kosmis. 4. Melindungi bumi dari hujan meteor. 5. Mengandung berbagai gas yang berguna bagi kehidupan antara lain N2, O3, Ar, CO2, Ne, He, O3, H, Kr, Xe, Me. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

9 6. Menimbulkan segala peristiwa meteorologi C. Asal-usul atmosfer Terjadinya atmosfer sebagian didasarkan adanya benda-benda di langit yang lainnya. Pada saat terjadinya planet-planet di jagad raya yang semula bahannya berasal dari gas / Kabul- Kabul. Sperti halnya terjadinya bumi dan planet-planet lainnya (Teori Kant Laplace, Planitisimal, Pasang Surut) D. Komposisi atmosfer Atmosfer atau Udara merupakan campuran dari beberapa gas. Gas-gas penyusun atmosfer yang paling dominan ada 4 macam yaitu: 1. Zat lemas atau Nitrogen (N 2 ) volumenya 78,08 % 2. Zat asam atau Oksigen (O 2 ) volumenya 20,94 % 3. Argon (Ar) volumenya 0,93 % 4. Karbon dioksida (CO 2 ) volumenya 0,03 % Keempat gas ini memduduki 99 % dari jumlah keseluruhan dan sisanya adalah gas Neon (Ne), Helium (He), Ozon (O 3 ), Hidrogen (H), Kripton (Kr), Xenon (Xe), dan Methan (Me). E. Lapisan-lapisan atmosfer Lapisan atmosfer mempunyai sifat antara lain : 1. Tidak berwarna, tidak berbau dan tidak dapat dirasakan kecuali dalam bentuk angina 2. Dinamis dan elastis sehingga dapat mengembang dan mengkerut 3. Transparan terhadap beberapa bentuk radiasi 4. Mempunyai berat sehingga timbul tekanan. Lapisan atmosfer pada dasarnya dapat dibagi menjadi 4 lapisan yaitu : 1. Lapisan Troposfer Pada lapisan inilah terjadi berbagai peristiwa meteorologi, gradien vertikal suhu, dan inversi suhu. Lapisan ini dapat dibedakan : Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

10 a. Lapisan udara dasar / iklim mikro b. Lapisan udara bawah c. Lapisan konveksi d. Lapisan tropopause 2. Lapisan stratosfer Pada lapisan ini perubahan suhu boleh dikatakan kecil sekali. Lapisan ini dapat dibedakan : a. Lapisan isotern b. Lapisan panas c. Lapisan campuran 3. Lapisan Mesosfer Pada lapisan ini sering terjadi peristiwa dimana meteor-meteor banyak yang terbakar dan terurai. 4. Lapisan Ionosfer Lapisan ini merupakan gas-gas yang terdiri dari ion-ion yang berdiri sendiri dan tidak bersenyawa. Soal-soal 1. Jelasakan lapiasan-lapisan penyusun bumi! 2. Jelaskan manfaat adanya atmosfer bagi kehidupan diatas permukaan bumi! 3. Bagaimana asal-usul atmosfer terjadi? 4. Jelaskan komposisi dari atmosfer! 5. Jelaskan lapisan-lapisan yang ada di Atmosfer! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

11 III. RADIASI MATAHARI Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup radiasi matahari Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pancaran radiasi matahari 2. Mahasiswa dapat menjelaskan Spektrum elektromagnetik radiasi matahari 3. Mahasiswa dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi radiasi matahari ke permukaan bumi 4. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh radiasi matahari terhadap tanaman A. Pancaran Radiasi Matahari Matahari memancarkan energinya dalam bentuk gelombang gelombang elektromagnetik panas, radio cahaya, sinar ultra violet, sinar X, sinar infra merah dan sebagainya. Spektrum elektromagnetik radiasi matahari adalah sinar matahari yang terdiri dari berkas berkas sinar dengan panjang gelombang yang beraneka ragam. Radiasi matahari yang melewati atmosfer sebelum sampai permukaan bumi akan mengalami : 1. Absorbsi (penyerapan) 2. Refleksi (dipantulkan) 3. Diffusi (dipencarkan) 4. Transmisi (diteruskan) 5. Albedo (dipantulkan oleh permukaan bumi) Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

12 Hal ini terjadi karena atmosfer mengandung bahan-bahan antara lain : 1. Ozon (O3) dan oksigen (O2) dapat menyerap spektrum ultra violet 2. CO2 dan uap air dapat menyerap spektrum imfra merah 3. Partikel partikel padat dapat memantulkan radiasi matahari. Bumi disamping mendapatkan radiasi matahari (radiasi gelombang pendek) juga mempunyai peranan dapat beradiasi (radiasi gelombang panjang) yang dipancarkan oleh permukaan bumi terutama pada malam hari, sehingga akan mempengaruhi pada kehidupan di atas permukaan bumi. B. Spektrum Elektromagnetik Radiasi Matahari Kurang lebih 99% radiasi matahari terdiri dari : 1. Kurang lebih 45 % Cahaya ( visible light/ kasat mata) yaitu mempunyai panjang gelombang mµ 2. Kurang lebih 46 % Imfra merah yaitu mempunyai panjang gelombang > 750 mµ 3. Kurang lebih 9 % Ultra violet yaitu mempunyai panjang gelombang < 400 mµ C. Faktor-faktor yang mempengaruhi Radiasi Matahari ke Permukaan Bumi Besar kecilnya radiasi matahari yang sampai permukaan bumi dipengaruhi oleh : 1. Jarak bumi dengan matahari 2. Sudut jatuh radiasi matahari 3. Lamanya radiasi matahari D. Pengaruh Radiasi Matahari terhadap Tanaman Pengaruh radiasi matahari terhadap tanaman antara lain : 1. Fotosíntesis 2. Etiolasi 3. Pewarnaan daun dan buah Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

13 4. penyerapan unsur hara 5. Fotoperiodisme 6. Perkecambahan benih Soal-soal 1. Jelasakan bagaimana matahari memancarkan energinya! 2. Bagaimana radiasi matahari sebelum sampai ke permukaan bumi? 3. Sebutkan bahan-bahan yang menyusun atmosfer! dan apa manfaatnya? 4. Jelaskan perbedaan antara radiasi gelombang panjang dan radiasi gelombang pendek! 5. Spektrum Elektromagnetik Radiasi Matahari terdiri dari apa saja? 6. Jelasakan faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya radiasi matahari yang sampai permukaan bumi! 7. Jelasakan pengaruh-pengaruh radiasi terhadap tanaman! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

14 IV. S U H U (TEMPERATUR) Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup suhu (temperatur) Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian suhu dan panas 2. Mahasiswa dapat menjelaskan penyebaran suhu 3. Mahasiswa dapat menjelaskan suhu tanaman suhu udara dan metabolisme 4. Mahasiswa dapat menjelaskan suhu udara dan metabolisme 5. Mahasiswa dapat menjelaskan suhu tanah A. Pengertian Suhu dan Panas Suhu adalah derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan usuran skala tertentu dengan menggunakan alat yang disebut termometer. Suhu juga merupakan usuran energi kinetik rata-rata gerak molekul. Panas adalah energi total dari pergerakan molekuler suatu benda, makin cepat/besar pergerakan dari benda tersebut maka makin panas benda itu. Panas adalah usuran energi total. Panas dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain dengan melalui berbagai cara yaitu dengan jalan : 1. Konduksi yaitu perambatan panas apabila terjadi aktivitas di dalam molekul suatu benda. Dapat berjalan dengan baik pada benda-benda yang padat. Pada kondisi ini mediumnya diam dan energi bergerak. 2. Konveksi, proses perambatan ini disebabkan karena adasnya benda-benda yang terpanasi atau dipanasi. Merupakan proses terpenting dari segala proses yang terjadi di atmosfer. Pada kondisi ini pengaliran energi berjalan bersama - sama medium. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

15 3. Radiasi, perambatan dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Pada kondisi ini terjadi tanpa adanya medium, yaitu secara pancaran. B. Penyebaran Suhu Perbedaan penyebaran suhu dipermukaan bumi disebabkan : 1. Jumlah radiasi matahari diterima oleh permukaan bumi per satuan waktu 2. Adanya daratan, perairan dan lautan 3. Adanya perbedaan ketinggian tempat (altitude ) 4. Adanya perbedaan kemiringan 5. Adanya panas laten ( energi matahari yang disimpan di atmosfer 6. Adanya gerakan angin. Rumus Braak: t = (26,3 0,61 x h) o C Keterangan : t : suhu rata-rata tahunan 26,5 o C : Suhu dasar di pantai pulau Jawa 0,61 : Koefisien tetap h : Tinggi tempat dari permukaan laut (dalam hektometer) 21 Juni dan seterusnya 21 Maret 21 September 21 Maret 20 Desember Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

16 Tabel 1. Hubungan antara Tinggi Tempat dengan Suhu dan Sebaran Tanaman No. Tinggi Tempat Temperatur Penyebaran Tanaman (m) ( o C) ,5 23,5 Padi, tembakau, tebu ,5 18,7 Padi, tembakau, teh, sayuran ,7 13,0 Kopi, tembakau, sayuran, kina 4 > ,0 5,0 Tidak banyak tanaman budidaya Gambar 1. Posisi Pergeseran Matahari C. Suhu tanaman Suhu Tanaman sangat tergantung dengan perubahan suhu lingkungan, dapat menerima panas dari lingkungan dan sebaliknya melepaskan (kehilangan) panas ke lingkungan. Terdapat 3 buah titik kardinal yaitu : 1. Suhu minimum yaitu suhu terendah saat tanaman pertumbuhannya normal 2. Suhu maksimum yaitu suhu tertinggi saat pertumbuhan tanaman berlangsung normal. 3. Suhu optimum yaitu suhu padas saat pertumbuhan tanaman optimum. Suhu tanaman akan berpengaruh positif pada kondisi titik kardinal tersebut, dimana energi diberikan untuk tanaman dalam melengkapi siklus hidupnya. Pada kondisi suhu tanaman yang ekstrim rendah maupun tinggi dapat merusak jaringan dan membatasi pertumbuhan tanaman sehingga berpengaruh negatif. Tabel 2. Suhu Tanah yang Diperlukan untuk Beberapa Tanaman No. Macam Suhu Tanah ( o C) Tanaman Minimum Optimum Maksimum 1 Wheat 3,0 4,5 25,0 30,0 32,0 2 Barley 3,0 4,5 20,0 28,0 30,0 3 Jagung 8,0 10,5 32,0 35,0 40,0 44,0 4 Tembakau 13,0 14,0 28,0 35,0 5 Bit Gula 4,0 5,0 25,0 28,0 30,0 6 Padi 10,0 12,0 30,0 32,0 36,0 38,0 Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

17 D. Suhu Udara dan Metabolisme Pengaruh negatif dari suhu ekstrim rendah antara lain : 1. Berkurangnya ekspansi luas daun dan buah 2. Bertambahnya cabang-cabang sekunder dan tersier 3. Translokasi dan respirasi berkurang 4. Distribusi hasil fotosintesis terganggu 5. Peningkatan pembungaan dan pembuahan terutama pada suhu malam hari yang rendah 6. Chilling, yaitu kerusakan oleh suhu rendah di atas titik beku 7. Freexing injuri, yaitu kerusakan tanaman pada suhu di bawah titik beku. Pengaruh negatif dari suhu ekstrim tinggi antara lain : 1. Dessication (pengeringan) 2. Metabolisma terganggu 3. Denaturasi protein Respon tanaman terhadap suhu dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan yaitu : 1. Tingkat kesuburan 2. Populasi tanaman 3. Tipe tanah 4. Suhu tanah 5. Kandungan air tanah E. Suhu tanah Suhu tanah akan mempengaruhi : 1. Pertumbuhan benih 2. Reaksi kimia tanah 3. Respon mikrobia tanah 4. Proses-proses fisiologi 5. Perakaran dan laju absorbsi air 6. Perluasan daun dan pembesaran batang Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

18 7. Transpirasi dan fotosintesa 8. Bahan kering dan nisbah shoot/root 9. Pembungaan dan pembuahan Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu tanah adalah : 1. Faktor luar yaitu radiasi matahari, awan, hujan, suhu udara, angin dan kelembaban. 2. Faktor dalam yaitu tekstur tanah, kadar air, bahan organik, warna tanah, struktur tanahdan kepadatan tanah. 3. Faktor topografi yaitu arah kemiringan, lereng, permukaan air tanah dan vegetasi Soal-soal 1. Apa yang dimaksud dengan suhu? 2. Apa yang dimaksud dengan panas? 3. Bagaimana panas dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain? 4. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi perbedaan suhu pada daerah dan waktu yang berbeda! 5. Jelaskan pengaruh pergeseran posisi matahari terhadap kondisi suhu! 6. Jelaskan pengaru suhu yang ekstrim rendah maupun ekstrim tinggi terhadap tanaman! 7. Jelaskan pengaruh suhu tanah terhadap tanaman! 8. Faktor apa yang mempengaruhi suhu tanah bervareasi? Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

19 V. TEKANAN UDARA Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup Tekanan Udara Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan arti tekanan udara 2. Mahasiswa dapat menjelaskan variasi dan tipe tekanan udara 3. Mahasiswa dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan udara A. Arti tekanan udara Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara karena beratnya tiap-tiap 1 cm 2 bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuan tekanan adalah atmosfer (atm), cm Hg, bar, pascal. Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Satu atmosfer sama dengan berat air raksa pada tabung yang luasnya 1 cm 2 dan tinggi 76 cm Hg. B. Variasi dan tipe tekanan udara Pada tempat-tempat yang makin tinggi tekanan udara akan berkurang karena kerapatan udara makin rendah. Setiap naik 11 m tekanan turun 1 mm Hg, atau setiap naik 300m tekanan udara turun 1/30 kali. Perubahan suhu akan menyebabkan perubahan tekanan udara, dimana suhu makin tinggi tekanan udara makin rendah dan sebaliknya suhu makin rendah tekanan rendah lebih tinggi. Perbedaan tekanan udara ini akan menyebabkan adanya aliran atau pergerakan udara. Perubahan sirkulasi udara dapat menimbulkan perbedaan tekanan baru. Tekanan rendah (siklon) adalah daerah-daerah yang mempunyai tekanan udara yang lebih rendah daripada tekanan udara di daerah sekelilingnya. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

20 Tekanan tinggi (anti siklon) adalah daerah-daerah yang mempunyai tekanan udara lebih tinggi dari daerah sekelilingnya. Isobar adalah garis-garis yang menghubungkan daerah-daerah yang mempunyai tekanan udara sama. Palung adalah daerah yang mempunyai tekanan udara lebih rendah dan memanjang. Ridge adalah daerah mempunyai tekanan udara lebih tinggi dan memanjang. C. Faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan udara Faktor- faktor yang mempengaruhi tekanan udara adalah ; 1. Letak lintang bumi 2. Luas lautan dan daratan 3. Suhu udara 4. Tinggi tempat Soal-soal 1. Apa yang dimaksud dengan tekanan udara? 2. Bagaiaman tekanan udara berubah dengan pengaruh suhu? 3. Apa yang dimaksud dengan siklon, anti siklon, isobar dan ridge? 4. Jelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi tekanan udara! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

21 VI. A N G I N Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup angin Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian angin 2. Mahasiswa dapat menjelaskan efek angin terhadap unsur-unsur iklim 3. Mahasiswa dapat menjelaskan efek angin terhadap tanaman 4. Mahasiswa dapat menjelaskan jenis-jenis angin lokal A. Pengertian Angin Angin merupakan gerakan udara secara horisontal, sedangkan gerakan udara secara vertikal disebut aliran udara. Hukum Buya Ballot menyatakan bahwa di belahan bumi selatan angin membelok kerah kiri (disebut angin tenggara) dan di belahan bumi utara angin membelok ke arah kanan ( disebut angin pasat timur laut). Kekuatan penyimpangan ini disebut ciriolis yang disebabkan oleh rotasi bumi. Ciriolis makin besar bila kecepatan angin makin tinggi dan semakin jauh dari katulistiwa. (nol di katulistiwa dan terbesar di kutub). Pada umumnya udara bergerak dari arah kutub (tekanan tinggi) ke arah ekuator (tekanan rendah), kemudian udara naik dan turun lagi di kutub B. Efek Angin terhadap Unsur-unsur Iklim Angin merupakan kekuatan yang sangat mempengaruhi kelembaban atmosfer. Lapisan lembab yang berbatasan dengan permukaan daun tanaman ditiup oleh angina kemudian bercampur dengan udara kering. Kejadian ini akan menurunkan kelembaban dan meningkatkan transpirasi Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

22 (penguapan melalui tubuh tanaman). Kondisi ini akan mempengaruhi unsurunsur cuaca dan iklim yang lain. C. Efek Angin terhadap Tanaman Pengaruh angin terhadap tanaman antara lain: 1. Menurunkan kelembaban 2. Meningkatkan transpirasi 3. Meningkatkan evaporasi 4. Penyebaran biji, buah, spora, tepung sari 5. Penyebaran bagian tanaman bahkan seluruh tanaman D. Jenis-jenis Angin Lokal Angin lokal adalah jenis angin yang terjadi hanya pada suatu daerah tertentu, misalnya: 1. Angin darat adalah angin yang bertiup dari daratan menuju ke lautan terjadi pada malam hari 2. Angin laut adalah angin yang bertiup dari lautan menuju ke daratan terjadi pada siang hari 3. Angin gunung angin yang bertiup dari puncak gunung menuju ke arah lembah terjadi pada malam hari 4. Angin lembah angin yang bertiup dari lemabah menuju ke arah puncak gunung terjadi pada siang hari Soal-soal 1. Apa yang dimaksud dengan angin? 2. Apa yang dimaksud dengan ciriolis? 3. Jelaskan pengaruh angin terhadap unsur-unsur iklim! 4. Jelaskan pengaruh angin terhadap tanaman? 5. Apa yang dimaksud dengan angin laut, angin darat, angin gunung dan angin lembah? Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

23 VII. KELEMBABAN UDARA Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup kelembaban udara Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian kelembaban udara 2. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian pengembunan 3. Mahasiswa dapat menjelaskan terjadinya kabut 4. Mahasiswa dapat menjelaskan arah daerah kelembaban 5. Mahasiswa dapat menjelaskan satuan kelembaban udara 6. Mahasiswa dapat menjelaskan proses kondensasi A. Pengertian Kelembaban Udara Kelembaban udara adalah banyaknya uap air yang dikandung oleh udara. Kandungan uap air di udara sedikit sekali yaitu + 2 % dari massa udara, tetapi sangat penting ditinjau dari segi cuaca dan iklim sehingga menentukan jenis tanamannya. Hal ini karena kelembaban udara berpengaruh terhadap : 1. Besarnya uap air di udara mempengaruhi terjadinya hujan 2. Dapat menyerap radiasi matahari sehingga ikut mengatur suhu 3. Merupakan sumber terjadinya hujan angin 4. Secara tidak langsung mempengaruhi kehilangan air tanaman B. Pengertian Pengembunan Pengembunan (pembentukan embun) berlangsung jika terjadi penurunan suhu yang menyebabkan kapasitas udara menurun sehingga jenuh dengan uap air dan dilanjutkan dengan proses kondensasi (terbentuknya tets air / Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

24 kristal es). Proses kondensasi di atmosfer biasanya didahului dengan proses pendinginan udara. Proses- prosesnya adalah sebagai berikut : 1. Udara yang naik secara konveksi, konvergensi atau orografik 2. Hilangnya panas oleh radiasi 3. Penyentuhan dengan permukaan yang lebih tinggi 4. pencampuran dengan udara yang dingin Titik embun adalah besarnya temperatur / suhu pada saat bertepatan dengan jenuhnya udara oleh uap air. Peran embun terhadap tanaman adalah: 1. Peranan pasif yaitu menghambat kenaikan suhu dan menekan traaspirasi tanaman sepanjang hari 2. Peran aktif yaitu pengambilan oleh tanaman dan memasuki siklus yang dinamis C. Terjadinya Kabut Pada pagi hari sering terlihat adanya kabut, hal ini terjadi karena masa udara mempunyai kandungan air yang tinggi dan pada permukaan tanah mengalami pendinginan sehingga terjadi kondensasi dan terbentuk cairan yang menetes dan bercampur dengan asap. D. Arah Daerah Kelembaban Ada 2 arah daerah kelembaban yaitu: 1. Arah daerah vertikal, hal ini terjadi karena sumber kelembaban udara adalag permukaan bumi, maka sebagian besar uap air terkumpul di bagian bawah, semakin tinggi uap air menurun jumlahnya. 2. Arah daerah horisantal, terjadi karena seirama dengan perubahan temperatur suatu daerah. Kelembaban spesifik tertinggi di daerah katulistiwa dan terendah di kutub. Dari 30 o kearah kutub kelembaban relatif naik karene turunnya suhu. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

25 E. Satuan Kelembaban Udara Berbagai macam cara dalam menyatakan kandungan uap air di atmosfer adalah : 1. Tekanan uap yaitu bagian dari tekanan atmosfer yang disebabkan oleh uap air dengan satuan atm, milibar, cm Hg, mm Hg. 2. Kelembaban spesifik yaitu berat uap air per satuan berat udara termasuk berat uap airnya, misalnya gram / Kg udara. 3. Kelembaban absolut yaitu berat uap air per satuan volume udara, misalnya gram / m3 udara 4. Kelembaban relatif (RH = Relative Humidity) yaitu perbandingan antara uap air yang betul-betul ada di udara dengan jumlah uap air dalam udara tersebut jika pada temperatur dan tekanan yang sama udara tersebut jenuh dengan uap air. Dapat dirumuskan sebagai nisbah antara kelembaban absolut dengan kapasitas udara atau nisbah antara kelembaban spesifik dengan kapasitas udara. F. Proses kondensasi Proses kondensasi di lapisan atmosfer biasanya didahului dengan proses pendinginan. Udara yang mengandung uap air jika mengalami penurunan suhu maka kapasistas udara akan menurun, sehingga suatu saat tidak mampu menampung uap air jika udara sudah jenuh dengan air. Jika penurunan suhu terjadi terus menerus maka uap air akan terlepas dari udara dalam bentuk titik air atau kristal es. Tabel 3. Kapasitas Udara Mengandung Air pada berbgaia Suhu No. Suhu ( o C) Kapasitas Udara mengandung Air (gram/m 3 ) 1-5 3, , , , ,83 Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

26 , , , , ,12 Tabel 4. Tekanan Uap Jenuh dari berbagai Suhu No. Suhu ( o C) Tekanan Uap Jenuh (mm Hg) , , , , , (air + es + uap) 4, , , , , , , , ,000 (1 atm) , , , , , ,000 Soal-soal 1. Apa yang dimasud dengan kelembaban udara? 2. Jelaskan pengaruh kelembaban udara terhadap unsur iklim yang lain 3. Bagaimana prose tarjadinya embun dan kabut? 4. Bagaimana proses kondensasi itu terjadi? 5. Bagaimana proses pendininan udara bisa terjadi? 6. Jelaskan peranan embun pada tanaman baik secara aktif maupun pasif! 7. Jelaskan perbedaan kelembaban udara baik secara vertikal maupun secara horisontal! 8. Sebutkan satuan-satuan kelembaban udara yang biasa digunakan! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

27 VIII. A W A N Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup awan Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian awan 2. Mahasiswa dapat menjelaskan terjadinya awan 3. Mahasiswa dapat menjelaskan terjadinya kabut dan embun 4. Mahasiswa dapat menjelaskan peranan embun 5. Mahasiswa dapat menjelaskan penggolongan awan A. Pengertian awan Awan adalah merupakan hasil proses proses fisika yang berupa kumpulan titik titik air ataupun kristal kristal es yang melayang-layang di atmosfer. Awan sangat berpengaruh sebagai sumber hujan, neraca panas bumi, suhu udara, karena awan dapat menyerap, memantulkan, meneruskan radiasi gelombang pendek matahari dan juga menyerap radiasi gelombang panjang dari bumi.. B. Terjadinya awan Terbentuknya awan di atmosfer didahului dengan proses pendinginan udara sehingga terjadi proses kondensasi. Proses pendinginan dapat terjadi antara lain: 1. Udara naik secara vertikal yang disebabkan adanya radiasi matahari pada siang hari 2. Akibat adanya orografis yaitu udara dipaksa naik karena terhalang oleh sesuatu misalnya: perbukitan, pegunungan ataupun gunung Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

28 3. Adanya konvergensi yaitu udara bergerak secara mendatar dan bertemu dengan udara yang juga bergerak secara mendatar pula dari arah yang berlawanan. 4. Bila terjadi pertemuan antara massa udara yang bersuhu panas dengan massa udara bersuhu dingin, menyebabkan udara yang panas akan meluncur diatas udara yang bersuhu dingin dan naik keatas sehingga terjadi penurunan suhu. C. Terjadinya Kabut dan Embun Kabut terjadi jika proses penurunan suhu udara sampai pada titik kondensasi, sehingga timbul titik-titik air di dekat permukaan bumi dan melayang-layang. Terjadinya kabut ini bisa di dataran rendah maupun dataran tinggi seperti bukit-bukit, pegunungan. Jika matahari telah bersinar maka kabut tersebut akan menguap dan akhirnya hilang. Embun merupakan hasil proses kondensasi, kelebihan uap air yang tidak dapat dikandung oleh udara dikeluarkan dalam bentuk titik-titik air di waktu pagi hari. Embun beku/ embun api / white frost adalah uap air yang menyublim, berubah langsung menjadi padat atau es. Embun ini di daerah tropis menghambat pertumbuhan tanaman D. Peranan Embun Embun mempunyai 2 peranan yang penting bagi tanaman yaitu: 1. Peranan aktif yaitu pengambilan air oleh tanaman khususnya pada tanaman yang tumbuh pada musim kemarau keperluan untuk transpirasi dapat disuplai oelh embun misalnya pada tanaman semangka, pinus dll. Kondisi ini disebut juga transpirasi negative dimana air masuk melalui daun kemudian turun kebawah menuju tanah. 2. Peranan negative yaitu menghambat kenaikan suhu udara, suhu tanaman maupun suhu tanah juga mengkambat transpirasi. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

29 E. Penggolongan Awan Penggolongan awan menurut World Meteorology Organization (WMO) adalah : 1. Golongan awan tinggi ( > 6000m) a. Awan Cirrus (Ci) Merupakan awan yang halus dan berstruktur serat dan berbentuk seperti bulu burung, bersusun seperti pita melengkung di langit. Awan ini mengandung kristal-kristal es. Warnanya putih dan kelihatan tipis. Sifatnya tidak mendatangkan hujan. b. Cirrostratus (Cs) Awan ini berwarna putih dan berbentuk anyaman dan menutup seluruh angkasa. Kadangkala awan ini nampak sebagai lingkaran pada matahari ataupun bulan. Sifat awan ini tidak smendatangkan hujan. c. Cirroscumulush (Cc) Awan ini berbentuk sebagai gerombolan domba, bentuknya agak bulat, warnanya putih, serta agak terputus-putus. Sifatnya tidak mendatangkan hujan. 2. Golongan awan sedang ( m ) a. Altostratus (As) Awan ini berbentuk selendang, berwarna abu-abu dan atau keputihputihan. Pada bagian yang menghadap matahari ataupun bulan kelihatan agak terang. Sifatnya tidak mendatangkan hujan. b. Altocumulus (Ac) Awan ini berbentuk bulatan-bulatan yang cukup banyak dan tebal, warnanya putih kepucatan dan bagian-bagian kelabu karena kurang mendapatkan sinar. Sifatnya awan ini tidak mendatangkan hujan. 3. Gelombang awan rendah ( m ) a. Stratocumulus (Sc) Awan ini berbentuk seperti gelombang, sering menutup seluruh bagian langit dengan susunan yang teratur. Warna biru pada langit Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

30 kadang kadang masih nampak. Sifatnya tidak mendatangkan hujan. b. Stratus (St) Awan ini tampaknya melebar seperti kabut, tetapi tidak sampai menyentuh permukaan bumi. Awan ini nampak rendah sekali. Sifatnya tidak mendatangkan hujan. c. Nimbostratus (Ns) Awan ini nampak seperti lapisan yang tebal, pinggirnya tidak rata dan berwarna agajk kelabu. Awan ini bersifat mendatangkan hujan. 4. Golongan awan yang naik secara vertikal ( m ) a. Cumulus (Cu) Awan ini tebal dengan dasar horisontal dan dengan puncak yang bermacam macam, terbentuk pada siang hari karena udara naik secara vertikal. Bagian yang menghadap matahari nampak terang, bagian di sebelahnya nampak kelabu. Awan ini nampak pada saat udara cerah. Sifatnya tidak mendatangkan hujan. b. Cumulus Nimbus (Cb) Awan ini bervolume besar, nampak berbentuk seperti menara, gunung ataupun pohon yang besar dengan puncak yang lebar. Awan ini pasti mendatangkan hujan disertai dengan kilat dan guntur. Biasanya hujan yang jatuh akibat awan ini merupakan titik air yang besar sehingga hujannya deras. Soal-soal 1. Apa yang dimaksud dengan awan? 2. Jelaskan pengaruh dari awan! 3. Bagaimana proses terjadinya awan? 4. Apa yang dimaksud embun dan kabut? 5. Jelaskan penggolongan awan! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

31 IX. HUJAN (PRESIPITASI) Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup hujan (presipitasi) Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian hujan 2. Mahasiswa dapat menjelaskan teori terjadinya hujan 3. Mahasiswa dapat menjelaskan bentuk-bentuk hujan 4. Mahasiswa dapat menjelaskan macam dan proses terjadinya hujan 5. Mahasiswa dapat menjelaskan beberapa hal yang perlu diketahui pada hujan A. Pengertian Hujan Hujan / presipitasi adalah jatuhnya tetesan tetesan air atau kristal kristal es yang jatuh sampai ke permukaan bumi. Terjadinya hujan selalu didashului proses kondensasi, ukuran butiran yang dapat jatuh sebagai hujan adalah 0,5 sampai 4 mm. B. Teori terjadinya Hujan Terjadinya butir butir hujan dapat dijelaskan berdasarkan 2 macam teori yaitu : 1. Collision (tubrukan/penyatuan), pada saat terjadi kondensasi timbullah butir-butir air yang melayang berupa awan, kemudian antar butiranbutiran tersebut terjadi tubrukan dan penyatuan sehingga mampu jatuh ke permukaan bumi. 2. Bergeron, pada keadaan di bawah 0 o C tekanan uap air di atas es turun lebih cepat daripada di atas air lewat sejuk (bersuhu antara - 5 o C sampai - 25 o C). Bila air lewat sejuk dan es berada bersama-sama di awan maka air akan berubah langsung menjadi es tiatas kristal-kristal es. Adapun Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

32 partikel /kristal-kristal es yang diselubungi oleh es hasil penyubliman tersebut menyebabkan terbentuk butiran yang lebih besar sehingga mampu sampai ke permukaan bumi sebagai hujan. C. Bentuk-bentuk Hujan Hujan atas dasar wujud dan bentuknya dibedakan menjadi beberapa macam : 1. Hujan air, butir butir air hujan ini berasal dari proses kondensasi di atmosfer secara sempurna (butir butir sudah mampu ditarik oleh gravitasi bumi ) 2. Hujan salju, dapat terjadi karena adanya proses sublimasi dari uap air pada temperatur di bawah titik beku 3. Hujan es, dapat terjadi njika ada hujan guntur dari tipe awan yang naik secara vertikal yaitu awan cumulusnimbus. D. Macam dan Proses terjadinya Hujan Berdasarkan proses terjadinya hujan dibedakan atas : 1. Hujan konveksi, terjadi apabila udara naik secara vertikal karena pemanasan. Sifat hujannya lebat/ sangat deras, kurang efektif bagi tanaman, penyebab run-off. 2. Hujan arografis, terjadi bila aliran udara yang bergerak secara horisontal terhalang topografi kasar (gunung, bukit dll). Sifat hujannya lebat dan terjadi di dataran tinggi. 3. Hujan frontal, yaitu banyak terjadi di daerah sedang karena adanya pertemuan massa udara panas dan dingin. 4. Hujan konvergensi, yaitu terjadi bila terdapat ataupun terjadi kenaikan udara secara vertikal dari pemampatan udasra. Sifat hujannya meliputi daerah yang sempit dan tidak begitu deras. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

33 E. Beberapa hal yang perlu diketahui pada Hujan Beberapa hal yang perlu diketahui berkaitan dengan hujan : 1. Besar curah hujan, adalah volume air hujan yang jatuh pada suatu daerah tertentu, dinyatakan dalam m3 persatuan luas atau secara umum dalam tinggi air yaitu mm, untuk sekali hujan, per hari, perbulan, per musim maupun per tahun. 2. Intensitas curah hujan, adalah jumlah atau besarnya curah hujan yang jatuh dalam suatu waktu yang relatif singkat, misal 15 menit, 30 menit, 2 jam. Biasanya dalam mm/jam atau inchi/jam. 3. Distribusi hujan, adalah penyebaran hujan baik harian, bulanan, maupun tahunan. Yang dikehendaki adalah merata. 4. Tingkat kepercayaan dan peluang, adalah adanya penyimpangan sering terjadi terutama curah hujan tahunan. Oleh sebab itu harus diperhatikan jumlah curah hujan di atas maupun di bawah kritis tertentu. 5. Penentuan bulan basah dan bulan kering, yaitu dengan menentukan Bulan Basah (BB) bila di daerah tropis hujannya > 100 mm/bulan, Bulan Lembab (BL) bila curah hujannya 60 mm / bulan sampai 100 mm / bulan dan Bulan Kering bila curah hujannya < 60 mm / bulan. 6. Meramalkan datang dan berakhirnya musim hujan, yaitu apabila dalam 2 dekade (1 bulan dibagi 3 dekade) curah hujan > 50 mm adalah awal musim hujan, jika curah hujan dalam 2 dekade < 50 mm adalah akhir musim hujan. 7. Unsur-unsur yang dikandung hujan, yaitu : K, CI, Ca, Na, S, bikarbonat, nitrat, nitrit, N, amonia dan lain-lain. Soal-soal 1.Apa yang dimaksud dengan hujan? 2. Bagaimana proses terjadinya hujan? 3. Jelaskan bentuk-bentuk hujan! 4. Jelaskan macam-mcam hujan berdasarkan proses terjadinya! Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

34 5. Apa yang dimaksud curah hujan, intensitas hujan, distribusi hujan, bulan basah, bulan kering dan bulan lembab? 6. Unsur apa saja yang dikandung dalam hujan? Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

35 X. HUJAN BUATAN Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup hujan buatan Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian hujan buatan 2. Mahasiswa dapat menjelaskan manfaat hujan buatan 3. Mahasiswa dapat menjelaskan survey pendahuluan hujan buatan 4. Mahasiswa dapat menjelaskan penggunaan perlengkapan hujan buatan 5. Mahasiswa dapat menjelaskan waktu yang tepat untuk pembuatan hujan buatan 6. Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh lingkungan hujan buatan A. Pengertian Hujan Buatan Pengadaan hujan buatan ditekankan pada mendesaknya keperluan air antara lain pada saat tanaman padi mulai berbunga dan terjadi penyimpangfan hujan pada musim penghujan. Jika air irigasi tidak memungkinkan maka kemungkinan adanya hujan buatan dapat membantu hal tersebut. Di Indonesia air hujan tidak dapat dipastikan kapan jatuhnya, walaupun sudah saatnya musim penghujan. Pada prinsipnya hujan buatan yang dilakukan berdasarkan 3 asumsi pokok yaitu: 1. Sangat perlu adanya kristal-kristal es dan awan dingin 2. Pada atmosfer beberapa awan presipitasinya terbatas 3. Pembuatan awan buatan dengan cara menaburkan bahan perangsang seperti: karbondioksida, garam, urea dan sebagainya untuk mendapatkan kristal-kristal es. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

36 Pemilihan daerah hujan buatan didasarkan pada kondisi tertentu misalnya kondisi meteorologi, kondisi penerbangan dan kondisi komunikasi. Kelembaban relatif (RH) minimal 70 %, kecepatan angin minimal 10 knots dan jarak penerbangan tidak terlalu jaun. B. Manfaat Hujan Buatan Hujan buatan pada umumnya bertujuan untuk membantu pengadaan air bagi petani yang menanam padi pada sawah tadah hujan, padi sudah berbunga akan berbuah dan panen berhasil. Jika tidak ada air maka bunga ini tidak akan menjadi buah sehingga panen gagal. Secara perhitungan ekonomis jika hujan buatan ini berhasil maka akan sangat menguntungkan, misalnya dapat mengairi sawah yang sangat luas. C. Survey Pendahuluan Hujan Buatan Survey pendahuluan meliputi: 1. Survey lapangan yang diperlukan untuk mengetahui kondisi pangkalan udara, termasuk masalah bahan bakar, gudang untuk menyimpan garamgaraman, alat pengamat meteorologi, listrik air dan telekomunikasi 2. Survey udara dilaksanakan untuk memperoleh data meteorologi yang akan menentukan sistem pelaksanaan operasi. D. Penggunaan Perlengkapan Hujan Buatan Perlengkapan yang dibutuhkan pada pembuatan hujan antara lain: NaCl, CaCl 2, urea, es kering, aerosol, cold storage, genset, pompa air, balon dan gas udara, pesawat SSB dan VHF serta pesawat-pesawat penabur (cesna, Heli, porter pilatus) E. Waktu yang Tepat untuk Pembuatan Hujan Buatan Kegagalan panen karena cuaca biasanya terjadi jika ada penyimpangan musim yang berupa musim kemarau yang panjang, musim hujan yang singkat Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

37 atau sebaliknya. Penyimpangan ini terjadi saat masa peralihan musim (transisi) misalnya seharusnya sudah ada hujan tetapi ternyata belum maka hujan buatan sangat diperlukan. Pada masa transisi ini kondisi cuaca sangat menguntungkan untuk hujan buatan, udara telah berubah dari kering menjadi basah, gerakan udara menjadi labil, awan sudah cukup tebal. F. Pengaruh Lingkungan Hujan Buatan Modifikasi hujan buatan atau merubah cuaca dari kehendak alam berarti mengganggu lingkungan, tentu ada efek sampingnya, menyedot air suatu daerah berarti mengambil jatah air untuk daerah lain. Dalam pembuatan hujan buatan dilepaskan kristal-kristal pembekuan seperti es kering atau perak yodida dan zat-zat higroskopis seperti garam dapur, arang pupuk urea dll, akan menyebabkan pencemaran air dan udara. Taburan CaCl 2 dengan CO 2 bertujuan untuk memanaskan udara. CaCl 2 mempunyai sifat higroskopis yang dapat menghisap air dari lembah dan selanjutnya uap air didinginkan dengan CO 2. NaCl dipergunakan untuk menghisap uap air dan memindahkan awan. Urea sebagai bahan pendingin awan serta manjatuhkan hujan. Aerosol untuk mencegah penggumpalan awan CO 2. untuk mencegah kenaikan temperatur. Penggunaan bahan-bahan kimia tersebut harus dalam ukuran yang tepat, misal jika CO 2 terlalu banyak awan akan bubar. Kalau urea larutannta sangat dingin awan akan bubar/hilang. Campuran CaCl tidak tepat awan akan bubar Soal-soal 1. Apa yang dimaksud dengan hujan buatan? 2. Apa manfaat hujan buatan? 3. Dalam membuat hujan buatan apakah perlu survey pendahuluan? Jelaskan! 4. Kapan waktu yang tepat untuk membuat hujan buatan? 5. Bagaimana hujan buatan mempengaruhi bisa lingkungan? Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

38 XI. P E N G U A P A N Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup penguapan Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian evaporasi, transpirasi dan evapotranspirasi 2. Mahasiswa dapat menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi penguapan 3. Mahasiswa dapat menjelaskan proses penguapan 4. Mahasiswa dapat menjelaskan perhitungan evaporasi, transpirasi dan evapotranspirasi A. Pengertian Evaporasi, Transpirasi dan Evapotranspirasi Evaporasi / penguapan adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke atmosfer. Sedangkan penguapan dari permukaan tanaman disebut transpirasi, sedangkan keduanya disebut evapotranspirasi.. B. Faktor-faktor yang mempengaruhi Penguapan Faktor faktor yang mempengaruhi evapotraspirasi adalah : 1. Suhu air / udara Semakin tinggi suhunya maka penguapannya semakin besar 2. Kelembaban relatif Udara yang semakin lembab maka penguapan kecil 3. Kecepatan angin Makin cepat anginnya maka penguapan makin besar 4. Tekanan udara Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

39 Tekanan udara berpengaruh pada gerakan udara yang menimbulkan angin 5. Sinar matahari Radiasi matahari mempengaruhi suhu udara sehingga berpengaruh terhadap penguapan 6. Vegetasi Adanya tanaman di permukaan bumi akan mengurangi penguapan dibanding dengan permukaan bumi yang gundul. C. Proses Penguapan Adanya radiasi matahari maupun radiasi bumi yang mengenai permukaan air maka molekul air akan terus-menerus bergerak lewat permukaan air naik secara vertikal ke atmosfer bumi. Jika jumlah molekul-molekul air yang keluar dari permukaan air lebih besar daripada yang masuk ke permukaan air maka terjadilah penguapan. D. Perhitungan Evaporasi, Transpirasi dan Evapotranspirasi Cara menentukan penguapan bisa secara langsung yaitu dengan alat panci evaporasi maupun secara tidak langsung dengan menggunakan rumus empiris yaitu: Besarnya evaporasi menurut Penman adalah : E = 0,35 ( ea ed ) ( 1 + v/100) Keterangan: E = evaporasi (mm/hari) ea = tekanan uap jenuh pada suhu rata rata harian (mm/hari) ed = tekanan uap sebenarnya (mm/hg) Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

40 v = kecepatan angin pada ketinggian 2 m di atas permukaan tanah (mile/hari) Besarnya evapotranspirasi bulanan dapat dipergunakan rumus Blaney-Criddle : U = K. T. p Keterangan : U = evapotranspirasi bulanan K = koefisien tanaman T = suhu rata rata bulanan ( o F) P = prosentase bulanan dari lamanya jam siang hari dalam setahun. Soal-soal 1. Apa yang dimaksud evaporasi, transpirasi dan evapotranspirasi? 2. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi penguapan? 3. Bagaimana proses penguapan terjadi? 4. Bagaimana cara menghitung besarnya penguapan baik secara langsung maupun tidak langsung.? Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

41 XII. KLASIFIKASI IKLIM Tujuan Umum Setelah mempelajari materi kuliah ini mahasiswa dapat menjelaskan secara umum cakupan tentang ruang lingkup klasifikasi iklim Tujuan Khusus 1. Mahasiswa dapat menjelaskan pengertian penggolongan iklim 2. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Yunani Lama 3. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Klages 4. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Koppen 5. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem de Martone 6. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Thornwaite 7. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Mohr 8. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Troll 9. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Papadakis 10. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Schmidt dan Ferguson 11. Mahasiswa dapat menjelaskan Sistem Oldeman 12. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem Bunting A. Pengertian Penggolongan Iklim Klasifikasi iklim bertujuan untuk penyederhanaan jumlah iklim yang ada. Fungsinya untuk identifikasi, klasifikasi, identifikasi tipe iklim, sebagai dasar pemanfaatan teknologi dan pemindahan pengalaman. Manfaatnya adalah untuk perencanaan terutama bidang pertanian. Sifatnya adalah sesuai perkembangan pengetahuan dan ketrampilan, menunjang keperluan khusus, terdiri kelas-kelas buatan atas dasar sifat yang menonjol. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

42 Skala klasifikasi adalah local / eksperimen, regional, nasional / global. Parameter yang penting adalah energi termal ( suhu ) dan kelangasan (curah hujan). B. Sistem Yunani lama Bumi dibagi menjadi 6 daerah iklim yaitu bumi bagian selatan dan utara yang masing-masing terdiri dari : 1. Daerah tropika, yaitu tanpa musim dingin 2. Daerah sedang, yaitu musim panas dan musim dingin 3. Daerah kutub, yaitu tanpa musim panas C. Sistem Klages Bumi dibagi menjadi 9 daerah iklim berdasarkan suhu yaitu daerah tropika dengan suhu > 20 o C dan bumi bagian selatan dan utara yang masingmasing terdiri dari : 1. Daerah sub-tropika yaitu 4 11 bulan suhu > 20 o C 2. Daerah sedang yaitu 4 12 bulan suhu o C 3. Daerah dingin yaitu 1 4 bulan suhu C, lainnya < 10 o C 4. Daerah kutub yaitu rata-rata -1 o C tanpa suhu >10 o C D. Sistem KOPPEN Membagi menjadi 5 daerah iklim berdasarkan suhu, curah hujan (bulanan maupun tahunan), vegetasi asli dan tanda-tanda khusus musiman yaitu : 1. Daerah A yaitu daerah iklim hujan tropik terdiri dari tropika basah (Af), Tropika kering (Am) dan tropika basah kering (Aw) 2. Daerah B yaitu daerah iklim kering yang terdiri dari setengah kering (Bs) dan kering (Bw) 3. Daerah C yaitu daerah iklim sedang yang terdiri dari musim hujan panas yang kering (Ca), musim dingin yang kering (Cw) dan lembab (Cf) Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta

43 4. Daerah D yaitu daerah iklim dingin yang terdiri dari musim dingin yang kering (Dw) dan musim dingin tanpa kering (Df) 5. Daerah E yaitu daerah iklim kutub yang terderi dari daerah iklim tundra (Et) dan daerah iklim salju ( Ef). E. Sistem de Martone Membagi menjadi 4 daerah iklim berdasarkan : P I = T + 10 P = curah hujan tahunan (mm) T = suhu rata-rata tahunan ( C) 1. Daerah padang pasir yaitu I < 5 2. Daerah steppe yaitu 10 < I < Daerah Prairi 20< I > Daerah hutan I > 30 F. Sistem Yunghuhn Membagi daerah iklim berdasarkan tinggi tempat (penurunan suhu) yaitu : 1. Daerah panas (0 700 m dpl) dengan suhu rata-rata tahunan 22 o C 2. Daerah sedang ( m dpl) dengan suhu rata-rata tahunan o C 3. Daerah sejuk ( m dpl) dengan suhu rata-rata tahunan o C 4. Daerah dingin ( m dpl) dengan suhu rata-rata tahunan < 11 o C 5. Daerah salju (>4000 m dpl) merupakan salju abadi di daerah tropika. Buku Ajar Agroklimatologi FP-UTP Surakarta