PENGARUH KECEPATAN ANGIN TERHADAP EVAPOTRANSPIRASI BERDASARKAN METODE PENMAN DI KEBUN STROBERI PURBALINGGA

Transkripsi

1 PENGARUH KECEPATAN ANGIN TERHADAP EVAPOTRANSPIRASI BERDASARKAN METODE PENMAN DI KEBUN STROBERI PURBALINGGA Nurhayati Fakultas Sains an Teknologi, UIN Ar-Raniry Bana Aceh Jamru Aminuin Proi Fisika, UNSOED Purwokerto Abstrak: Penelitian ini merupakan kelanjutan ari penelitian sebelumnya. Penelitian sebelumnya telah berhasil mengukur variabel suhu, kelembaban, an raiasi surya paa titik pengukuran 07 o 13 42,5 LS an 109 o 17 13,2 BT i ketinggian 1264 m pl. Variabel yang akan ihitung alam penelitian ini aalah evapotranspirasi. Dalam perhitungan evapotranspirasi memerlukan berbagai ata ari pengukuran sebelumnya an ata ari klimatologi. Selain itu, nilai kecepatan angin juga iukur untuk mengetahui pengaruhnya terhaap prouktivitas buah stroberi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh kecepatan angin an evapotranspirasi terhaap kualitas buah stroberi. Kecepatan angin iukur secara langsung engan alat Anemometer engan rentang waktu 1 jam selama 24 jam. Seangkan nilai evapotranspirasi ihitung engan metoe Penman menggunakan ata-ata penukung yang telah iukur an iketahui paa penelitian sebelumnya. Selanjutnya, imoelkan nilai kecepatan angin terhaap waktu serta nilai evapotranspirasi terhaap waktu sebelum an setelah interpolasi menggunakan Matlab alam bentuk kurva 2D. Interpolasi igunakan untuk menentukan ata-ata yang belum terukur iantara ata terukur. Nilai kecepatan angin maksimum yang iperoleh aalah 6,9 m/s, seangkan evapotranspirasi maksimum 12,3 mm/hari an minimum 9,2 mm/hari. Kecepatan angin memegang peranan penting alam proses evapotranspirasi. Laju evapotranspirasi sebaning engan kecepatan angin. Semakin tinggi kecepatan angin maka semakin tinggi nilai evapotranspirasi. Nilai kecepatan angin an evapotranspirasi berpengaruh terhaap tinggi renahnya prouktivitas buah stroberi i aerah tersebut. Kata kunci: kecepatan angin, evapotranspirasi, stroberi, metoe Penman, interpolasi. Penahuluan Beberapa sifat fisis lingkungan (suhu, kelembaban an raiasi surya) paa lahan buah stroberi telah iiskusikan paa penelitian sebelumnya. Nilai-nilai yang iperoleh inyatakan 21

2 sesuai engan syarat pertumbuhan buah stroberi.[1] Parameter sifat fisis lingkungan merupakan kumpulan besaran-besaran fisika yang menggambarkan konisi iklim mikro.[2] Dalam penelitian ini akan ipaparkan nilai kecepatan angin an evapotranspirasi sebagai salah satu faktor yang berpengaruh terhaap kualitas buah stroberi. Kecepatan angin aalah cepat lambatnya angin bertiup paa suatu tempat. Angin merupakan besaran vektor yang mempunyai arah an kecepatan.[2] Angin aalah gerak uara yang sejajar engan permukaan bumi. Uara bergerak ari aerah bertekanan tinggi ke aerah bertekanan renah. Angin terjai isebabkan oleh aanya bea tekanan horizontal. Angin permukaan memiliki gaya gesek karena aanya kekasaran permukaan bumi. Gaya gesek menyebabkan kecepatan angin melemah. Sirkulasi umum atmosfer aalah gerak rata-rata ari angin i permukaan bumi. Daerah sekitar equator yang tekanannya renah, angin akan memusat an naik, an angin permukaan akan menjai lemah atau berubah. Gaya graien tekanan berarah ari tekanan tinggi subtropis menuju aerah konvergensi intertropis, angin ibelokkan oleh rotasi bumi sehingga angin membuat suut paa waktu menekati equator. Pergantian uara jenuh engan uap air an uara yang lebih kering sangat bergantung paa kecepatan angin. Jika air menguap ke atmosfer maka lapisan atas antara permukaan tanah an uara menjai jenuh oleh penguapan air sehingga proses penguapan akan terhenti. Agar proses apat berjalan terus, maka lapisan jenuh harus iganti engan uara kering. Pergantian tersebut hanya mungkin jika aa angin yang menggeser uap air. Jai kecepatan angin memegang peranan penting alam proses evapotranspirasi. Laju evapotranspirasi sebaning engan kecepatan angin. Pengukuran kecepatan angin apat ilakukan engan Anemometer.[3] Evapotranspirasi merupakan salah satu mata rantai alam siklus hirologi yang menggambarkan proses transfer air ke atmosfer. Evapotranspirasi terjai engan ua cara yaitu evapotranspirasi potensial an aktual. Evapotranspirasi potensial terjai paa saat konisi air tanah cukup banyak seangkan evapotranspirasi aktual terjai paa saat konisi air tanah tiak memaai.[4] 22

3 Evapotranspirasi merupakan gabungan ari ua proses yaitu evaporasi an transpirasi. Evaporasi aalah penguapan ari lautan, anau, massa air lainnya an massa aratan, seangkan transpirasi aalah penguapan air ari tumbuhan. Evapotranspirasi terjai secara simultan an ua proses ini sulit untuk ibeakan. Perubahan evapotranspirasi sangat ipengaruhi oleh iklim regional sehingga memegang peranan penting alam perhitungan keterseiaan air tanah.[5] Perhitungan nilai evapotranspirasi apat ilakukan engan beberapa metoe. Salah satu metoe yang inilai ieal alam estimasi evapotranspirasi spasial aalah Metoe Penman.[6] Metoe Penman merupakan metoe yang irekomenasikan oleh Organisasi Pangan an Pertanian Dunia (FAO). Perhitungan nilai evapotranspirasi spasial engan Metoe Penman inyatakan alam bentuk: ET * = w (0, 75 Rs R ) + (1 w) f ( u) ( e e ) * engan ET, w, R n1, Rs, ea e, secara berurutan merupakan evapotranspirasi, faktor yang berhubungan engan temperatur (T) an elevasi aerah, raiasi bersih gelombang panjang (mm/hari), raiasi gelombang penek alam satuan evaporasi (mm/hari) an perbeaan tekanan uap jenuh engan sebenarnya (mbar).[7] Raiasi total alam perhitungan Metoe Penman selalu iperhitungkan engan asumsi bahwa temperatur permukaan an uara aalah sama. [8,9] Fungsi ari kecepatan angin f ( u) paa ketinggian 2 m alam satuan (m/s) f( u) = 0, 27(1 + 0,864 u) Tekanan uap sebenarnya ( e ) (mbar) engan e a an RH secara berurutan merupakan tekanan uap jenuh (mbar) an kelembaban uara (%). n1 a e = e RH a 23

4 - Raiasi bersih gelombang panjang R n1 (mm/hari) n Rn 1 = f ( T) f ( e ) f N ( ) 0,34 0, 44 f e = e engan (T ) an n n f = 0,1 + 0, 9 N N f aalah fungsi suhu, f ( e ) n f ialah fungsi kecerahan. N ialah fungsi tekanan uap - Raiasi gelombang penek alam satuan evaporasi (mm/hari) Rs 0, 25 0,54 n = + Ra N engan n, N, Ra secara berurutan aalah lama penyinaran matahari (jam) ikonversi ari ata lama penyinaran matahari (SM), kemungkinan urasi rata-rata penyinaran matahari berasarkan lintang-bujur koorinat yang iperoleh ari Hyrological Proseur No.17 an raiasi gelombang penek yang memenuhi batas luar atmosfer yang ipengaruhi oleh letak lintang aerah. Metoe Nilai kecepatan angin iukur engan alat Anemometer setiap selang 1 jam selama 24 jam. Seangkan nilai evapotranspirasi iperoleh melalui perhitungan engan Metoe Penman berasarkan ata-ata pengukuran yang telah iperoleh paa penelitian sebelumnya. Tahap berikutnya ialah menggambar kurva engan cara memasukkan range ata engan memperhatikan kecenerungan nilai x yaitu titik awal, titik akhir an banyaknya titik hingga 24

5 iapatkan gambar kurva sebelum interpolasi. Selanjutnya, mempreiksi kurva yang sesuai an klasifikasi perkiraan ore engan memperhatikan kurva titik ata sehingga apat menulis erajat interpolasi an iperoleh kurva alam bentuk 2D (ua imensi) sebelum an setelah interpolasi. Interpolasi ialah proses estimasi terhaap pasangan titik ata.[10] Hasil an Pembahasan Pengukuran terletak paa koorinat 07 o 13 42,5 LS an 109 o 17 13,2 BT engan ketinggian tempat 1264m pl. Grafik kecepatan angin terhaap waktu serta evapotranspirasi terhaap waktu sebelum an setelah interpolasi itunjukkan paa Gambar 1 an Gambar 2. Gambar 1. Moel kecepatan angin terhaap waktu sebelum an setelah interpolasi Moel kecepatan angin setelah interpolasi, sekitar pukul WIB kecepatan angin meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun kembali an meningkat kembali pukul WIB. Nilai kecepatan angin sekitar 0-6,9 m/s. [11] 25

6 Gambar 2 Moel evapotranspirasi terhaap waktu sebelum an setelah interpolasi Moel evapotranspirasi setelah interpolasi, sekitar pukul WIB evapotranspirasi meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat, pukul WIB menurun, pukul WIB meningkat an mulai menurun kembali pukul WIB. Nilai evapotranspirasi sekitar 9,2-12,3 mm/hari. [11] Syarat pertumbuhan buah stroberi iantaranya ialah ketinggian tempat antara m pl, suhu sekitar o C, kelembaban antara % an raiasi surya sekitar 8 10 jam perhari.[12] Berasarkan ata paa penelitian sebelumnya nilai suhu sekitar 17,1-24,7 o C, kelembaban antara 40,2-90,5 %, raiasi surya ± 11 jam yang terjai sekitar pukul WIB yaitu 0-38x10 3 lx. Nilai-nilai tersebut cukup memenuhi syarat pertumbuhan stroberi. Aanya nilai kelembaban minimum yang renah atau kurang ari 80 % berarti memiliki kanungan uap air yang renah. Kanungan uap air yang renah apat menekan evapotranspirasi seminimal mungkin agar terjai fotosintesis seoptimum mungkin. Nilai kecepatan angin yang cukup tinggi 26

7 i titik pengukuran ini apat isebabkan karena aerah tersebut banyak pepohonan. Kecepatan angin apat mempengaruhi suhu an kelembaban tanah menjai kering. Nilai evapotranspirasi juga mempengaruhi prouktivitas hasil tanam. Aanya sungai an pepohonan membantu menjaga keseimbangan lingkungan sehingga beberapa faktor tersebut menukung buah stroberi beraa paa kualitas kelas A. Berasarkan nilai evapotranspirasi yang iukung ata-ata ari ketinggian tempat, suhu, kelembaban, raiasi surya, kecepatan angin an klimatologi menunjukkan bahwa faktor-faktor tersebut sangat mempengaruhi konisi lingkungan sehingga berpengaruh paa tinggi renahnya kualitas buah stroberi. Kesimpulan Paa koorinat 07 o 13 41,7 LS an 109 o 16 46,8 BT engan ketinggian 1264 m pl, kebun stroberi Purbalingga Jawa Tengah memiliki nilai kecepatan angin maksimum 6,9 m/s, serta evapotranspirasi maksimum 12,3 mm/hari an minimum 9,2 mm/hari. Kecepatan angin memegang peranan penting alam proses evapotranspirasi. Laju evapotranspirasi sebaning engan kecepatan angin. Semakin tinggi kecepatan angin maka semakin tinggi nilai evapotranspirasi Nilai kecepatan angin an evapotranspirasi berpengaruh terhaap tinggi renahnya prouktivitas buah stroberi i aerah tersebut. Daftar Kepustakaan Nurhayati, Jamru Aminuin, an Rosi Wiarawati, Analisis Pengaruh Sifat Fisis Lingkungan terhaap Kualitas Buah Stroberi (Fragaria chiloensis), Journal of Islamic Science an Technology, Vol. 1, No. 2, (2015), hlm Tjasyono, B, Klimatologi Umum. Banung: ITB,1999. Laboratorium Agroklimatologi Jurusan Tanah Fakultas Pertanian Universitas Gajah Maa Yogyakarta, Panuan Praktikum Klimatologi Dasar, Yogyakarta: Universitas Gajah Maa, Usman, Analisis Beberapa Kepekaan Metoe Penugaan Evapotranspirasi Potensial Terhaap Perubahan Iklim, 27

8 Jurnal Natur Inonesia. Vol. 6, No. 2, h: 91-98, Hanoko, Kapita Selekta Agroklimatologi, Jakarta: Dirjen-Dikti, Depikbu Mujiharjo, S, Perbaningan Keeratan an Bentuk Hubungan Evapotranspirasi Spasial (ETp) Harian engan ETp bulanan, Jurnal ilmu-ilmu Pertanian Inonesia, Vol. 4, No1, h: 42-48, Hyrological Proseur No. 17, Estimating Evapotranspiration Potensial Using the Penman Proceure (Resive an Upate): Jabatan Pengaliran an Saliran Kementerian Pertanian Malaysia, Linfiel, G. P, Numerical Methoes Using MATLAB, Ellis Horwoo Limite, Department of Mechanical Enginering. New York: Aston University, Sauer T, Lagrange Interpolation Subgris of Tensor Prouct Gris, Mathematics of Computation Journal Vol.73. N pp: Aminuin, J. Dasar-asar Fisika Komputasi Menggunakan MATLAB. Yogyakarta: Gava Meia, Nurhayati, Pemoelan Sifat Fisis Lingkungan i Perkebunan Stroberi Purbalingga engan Metoe Interpolasi Non Linear, Skripsi, UNSOED-Purwokerto, Wijoyo, P. M, Rahasia Buiaya an Ekonomi Stroberi. Jakarta: Bee Meia Inonesia,