Kegiatan Pembelajaran 6 : Prinsip dan prosedur kerja Peralatan Klimatologi

Transkripsi

1 Kegiatan Pembelajaran 6 : Prinsip dan prosedur kerja Peralatan Klimatologi A. Deskripsi Ruang lingkup materi ini meliputi : pengenalan prinsip dan prosedur peralatan Klimatologi, untuk menunjang keterampilan siswa dalam praktikum di Klimatologi pertanian B. Kegiatan Pembelajaran 1. Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari materi ini diharapkan siswa mampu melakukan identifikasi prinsip dan prosedur kerja peralatan Klimatologi. 2. Uraian materi 1. Anemometer Prinsip Kerja anemometer adalah : Mengukur Kecepatan dan Arah Angin Angin adalah gerakan atau perpindahan masa udara pada arah horizontal yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara dari satu tempat dengan tempat lainnya. Angin diartikan pula sebagai gerakan relatif udara terhadap permukaan bumi, pada arah horizontal atau hampir horinzontal. Masa udara ini mempunyai sifat yang dibedakan antara lain oleh kelembaban (RH) dan suhunya, sehingga dikenal adanya angin basah, angin kering dan sebagainya. Sifat-sifat ini dipengaruhi oleh tiga hal utama, yaitu (1) daerah asalnya dan (2) daerah yang dilewatinya dan (3) lama atau jarak pergerakannya. Dua komponen angin yang diukur ialah kecepatan dan arahnya.

2 Lamanya pengamatan maupun data hasil pencatatan biasanya disesuaikan dengan kepentingannya. Untuk kepentingan agroklimatologi umumnya dicari rata-rata kecepatan dan arah angin selama periode 24 jam (nilai harian). Berdasarkan nilai ini kemudian dapat dihitung nilai mingguan, bulanan dan tahunannya. Bila dipandang perlu dapat dilakukan pengamatan interval waktu lebih pendek agar dapat diketahui rata-rata kecepatan angin periode pagi, siang, dan malam 2. Barometer Prosedur kerja barometer :. Barometer air raksa terbuat dari tabung kaca lurus yang disegel pada salah satu ujungnya.ujung tabung yang terbuka diletakkan tegak dalam semacam piring (dikenal pula sebagai reservoir) yang diisi dengan air raksa.barometer air raksa mengukur tekanan atmosfer dengan menyeimbangkan berat merkuri dengan berat udara di sekitarnya. Barometer aneroid merupakan instrumen digital yang mengukur tekanan atmosfer dengan muatan listrik.barometer aneroid terdiri atas cakram atau kapsul yang terbuat dari lembaran tipis logam.logam tersebut memiliki dua strip logam kecil pada kedua sisi interiornya. Strip logam ini dihubungkan dengan arus listrik.saat tekanan udara naik atau turun, logam akan ikut memuai atau menciut.ketika logam memuai atau menciut, jarak antara dua strip logam dan waktu kontak dengan arus listrik juga akan bervariasi.barometer lantasmengukur panjang muatan listrik dan mengkonversinya menjadi pembacaan tekanan udara. Bagian kosong di tabung bagian atas menciptakan efek vakum.level air raksa dalam tabung akan naik saat berat merkuri lebih kecil dibandingkan dengan tekanan

3 atmosfer di sekitarnya.sebaliknya, ketika air raksa memiliki berat lebih besar dari tekanan atmosfer, level air raksa dalam tabung akan turun Penakar Hujan Jenis Hellman Prosedur Kerja Alat : Penakar hujan jenis Hellman termasuk penakar hujan yang dapat mencatat sendiri. Jika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung. Air ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat (naik keatas). Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakkannya selalu mengikuti tangkai pelampung. Gerakkan pena dicatat pada pias yang ditakkan/ digulung pada silinder jam yang dapat berputar dengan bantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh, pena akan mencapai tempat teratas pada pias. Setelah air mencapai atau melewati puncak lengkungan selang gelas, air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus vertikal. Dengan demikian jumlah curah hujan dapat dihitung/ ditentukan dengan menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias. 4. Campbell Stokes Radiasi adalah suatu bentuk energi yang dipancarkan oleh setiap benda yang mempunyai suhu di atas nol mutlak, dan merupakan satu satunya bentuk energi yang dapat menjalar di dalam vakum angkasa luar. Radiasi matahari yang jatuh ke bumi ini disebut insolasi. Hampir 99 % energi radiasi matahari berada di daerah

4 gelombang pendek, yaitu antara 0,15 um dan 4,0 um, sehingga radiasi matahari dinamakan pula radiasi gelombang pendek. Radiasi matahari dalam perjalanannya melewati atmosfer menuju permukaan bumi mengalami penyerapan (absorpsi), pemantulan, hamburan dan pemancaran kembali atau reradiasi. Radiasi matahari yang jatuh biasanya ditaksir dengan menggunakan alat perekam penyinaran matahari yaitu dengan Campbell Stokes. Alat ini mengukur durasi atau lamanya penyinaran matahari yang cerah dan terdiri dari sebuah bola pejal yang terbuat dari gelas. Sinar matahari akan di fokuskan atau dipusatkan oleh bola gelas tadi pada sutu kertas tebal yang peka dan khusus. Pias yang berskala pada jam ini dipasang pada logam berbentuk setengah mangkok yang konsentris dengan bola gelas tersebut. Sinar matahari yang difokuskan pada pias akan membakar dan meninggalkan bekas pada pias. Durasi total penyinaran matahari cerah sepanjang siang hari di dapatkan dengan mengukur panjang total dari bekas pada pias. Sinar matahari yang datang menuju permukaan bumi, khususnya yang tepat jatuh pada sekeliling permukaan bola kaca pejal akan dipokuskan ke atas permukaan kertas pias yang telah dimasukkan ke celah mangkuk dan meninggalkan jejak bakar sesuai posisi matahari saat itu. Jumlah kumulatif dari jejak titik bakar inilah yang disebut sebagai lamanya matahari bersinar dalam satu hari (satuan jam/menit). Metoda Operasi Setting up

5 1) Pilih tempat dimana Sinar matahari sepanjang hari bebas kearah alat. 2) Permukaan dasar alat ditempatkan harus Stabil, Temp. Humidity, Angin dan vibrasi tidak mempengaruhi leveling. (disarankan pondasi terbuat dari beton/metal). 3) Bagian terbuka mangkuk logam harus mengarah equator, yaitu : Bila alat ditempatkan pada belahan bumi Utara, mangkuk ke-arah Selatan atau sebaliknya. 4) Leveling dapat dilakukan dengan mengatur posisi 3 buah mur. Memasang Pias 1) Pias terdiri dari 3 jenis yaitu : Pias lurus dipasang pada pasangan celah yang ada ditengah mangkuk. Pias pendek pada pasangan celah bagian atas dan Pias panjang pada pasangan celah bagian bawah. 2) Pias pendek dipergunakan dari pertengahan Oktober s/d akhir Pebruari. Pias Lurus dari awal Maret s/d pertengahan April dan awal September s/d pertengahan Oktober. Pias panjang dari pertengahan April s/d akhir Agustus. 3) Pias dimasukkan ke-celah, sehingga garis tanda jam benarbenar tepat dengan tanda jam pada mangkuk. 4) Pada titik tertentu(kira-2. garis jam & 10.00) mangkuk dilengkapi 3 lubang. Masukkan pin logam yang tergantung dengan rantai dari sisi luar kedalam salah satu lubang tersebut (sesuai pias), agar pias tidak berubah posisi. Pengaturan Utara Selatan Dan Leveling

6 1) Atur agar skala derajat lintang pada alat menunjukkan lintang tempat alat ditempatkan. 2) Perhatikan jejak pembakaran pada pias, bila pengaturan UtaraSelatan dan leveling tepat maka jejak ini harus sejajar dengan garis tengah pias. 3) Jejak pembakaran yang tepat jatuh pada titik pusat pias (tengah hari), harus sama dengan nilai True Solar Time, yaitu waktu matahari tepat berada pada titik nadir/puncak. 4) Cara Menentukan True Solar Time (True Local Time). 5. Evaporator Panci Terbuka Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yang sebenarnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan lain-lainnya. Pengukuran evaporasi dengan menggunakan evaporimeter memerlukan perlengkapan sebagai berikut: a. Panci Bundar Besar Terbuat dari besi yang dilapisi bahan anti karat. Panci ini mempunyai garis tengah 122 cm dan tingginya 25,4 cm. b. Hook Gauge Suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci. Hook Gauge mempunyai bermacam-macam bentuk, sehingga cara pembacaannya berlainan. Untuk jenis cassella, terdiri dari sebuah batang yang berskala, dan sebuah sekrup yang berada pada

7 batang tersebut, digunakan untuk mengatur letak ujung jarum pada permukaan air dalam panci. Sekrup ini berfungsi sebagai micrometer yang dibagi menjadi 50 bagian. Satu putaran penuh dari micrometer mencatat perubahan ujung jarum setinggi 1 mm. Hook gauge buatan Perancis mempunyai micrometer yang dibagi menjadi 20 bagian. Dalam satu bagian menyatakan perubahan tinggi jarum 0,1 mm, berarti untuk satu putaran penuh, perubahan tinggi jarum sebanyak 2 mm. 6. Still Well Bejana terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki. Pada tiap kaki terdapat skrup untu menyetel/ mengatur kedudukan bejana agar letaknya horizontal. Pada dasar bejana terdapat sebuah lubang, sehingga permukaan air dalam bejana sama tinggi dengan permukaan air dalam panci. Bejana digunakan selain untuk tempat meletakkan hook gauge, juga membuat permukaan air dalam bejana menjadi tenang dibandingkan dengan pada panci, sehingga penyetelan ujung jarum dapat lebih mudah dilakukan. 7. Psychrometer Bola Basah dan Bola Kering Alat-alat untuk mengukur Relative Humidity dinamakan Psychrometer atau Hygrometer. Pada umumnya alat bola kering dan bola basah dinamakan Psychrometer. Dengan Hygrometer, Relative Humidity dapat langsung dibaca. Hygrometer ialah alat yang mencatat Relative Humidity. Psychrometer ini terdiri dari dua buah thermometer air raksa, yaitu : a. Thermometer Bola Kering : tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.

8 b. Thermometer Bola Basah : tabung air raksa dibasahi agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/titik jenuh, yaitu; suhu yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi. Hal-hal yang sangat mempengaruhi ketelitian pengukuran kelembaban dengan mempergunakan Psychrometer ialah : 1) Sifat peka, teliti dan cara membaca thermometer-thermometer 2) Kecepatan udara melalui Thermometer bola basah 3) Ukuran, bentuk, bahan dan cara membasahi kain 4) Letak bola kering atau bola basah 5) Suhu dan murninya air yang dipakai untuk membasahi kain