Klimatologi yaitu ilmu yang mencari citra dan klarifikasi sifat iklim, mengapa iklim di aneka macam tempat di bumi berbeda , dan bagaimana kaitan antara iklim dan dengan acara manusia. Karena klimatologi memerlukan interpretasi daridata2 yang banyak dehingga memerlukan statistik dalam pengerjaannya, orang2seringjuga menyampaikan klimatologi sebagai meteorologi statistik (Tjasyono, 2004). Iklim merupakan salah satu faktor pembatas dalam proses pertumbuhan dan produksi tanaman. Jenis2 dan sifat2 iklim bisa menentukkan jenis2 tumbuhan yg tumbuh pada suatu kawasan serta produksinya. Oleh lantaran itu kajian klimatologi dalam bidang pertanian sangat diperlukan. Seiring dengan dengan semakin berkembangnya info pemanasan global dan karenanya pada perubahan iklim, menciptakan sektor pertanian begitu terpukul. Tidak teraturnya sikap iklim dan perubahan awal demam isu dan selesai demam isu mirip demam isu kemarau dan demam isu hujan menciptakan para petani begitu susah untuk merencanakan masa tanam dan masa panen.
Untuk kawasan tropis mirip indonesia, hujan merupakan faktor pembatas penting dalam pertumbuhan dan produksi tumbuhan pertanian. Selain hujan, unsur iklim lain yang menghipnotis pertumbuhan tumbuhan yaitu suhu, angin, kelembaban dan sinar matahari. Setiap tumbuhan niscaya memerlukan air dalam siklus hidupnya, sedangkan hujan merupakan sumber air utama bagi tanaman. Berubahnya pasokan air bagi tumbuhan yg disebabkan oleh berubahnya kondisi hujan tentu saja akan menghipnotis siklus pertumbuhan tanaman. Itu merupakan rujukan global dampak ikliim terhadap tanaman.
Unsur-unsur cuaca yang diamati dalam klimatologi pertanian meliputi: radiasi matahari, suhu, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, evaporasi, curah hujan, angin, dan awan. Sedangkan unsur organisme pertanian yang diamati tergantung pada tujuan penelitian pertanian seperti: fase pertumbuhan tanaman, produksi tanaman, serangan hama dan penyakit tanaman, dan lain -lain.
Stasiun klimatologi pertanian merupakan stasiun meteorologi pertanian yang bisa menyelenggarakan pengamatan cuaca dan biologi dalam jangka waktu yang panjang dan teratur. Penempatan stasiun klimatologi harus ada pada setiap titik jaringan pengamatan internasional secara mantap, minimal dalam jangka waktu 10 tahun dihentikan dipindahkan. Oleh lantaran itu dalam penentuan lokasinya harus tepat, yaitu lokasi yang mewakili lingkungan alam yang tidak gampang berubah, sehingga data yang diperoleh sanggup terjamin.
Stasiun klimatologi pertanian hendaknya sanggup mengukur atau menaksir hubungan alamiah antara iklim, tanah, air dan tanaman. Tingkat ketelitian tergantung pada tujuan pengukuran data, segi teknik, dan seberapa jauh kemungkinan pelaksanaan pengumpulan data sanggup dicapai.
Kebutuhan pokok yang harus dipenuhi biar sanggup menghasilkan data yang benar ialah :
1) Anemometer
Arah angin yaitu arah dari mana tiupan angin berasal. Bila angin itu tiba dari Selatan, maka arah anginnya yaitu Utara, datangnya dari laut, dinyatakan angin laut. Arah angin untuk angi di kawasan permukaan biasanya dinyatakan dalam 16 arah kompas yang dikenal dengan istilah Wind Rose, sedangkan untuk angin di kawasan atas dinyatakan dengan derajat dimulai dari arah Utara bergerak searah jarum jam hingga di arah yang bersangkutan. Bila tidak ada tiupan angin maka arah angin dinyatakan dengan instruksi 00 dan bila angin berasal dari titik utara dinyatakan dengan 3600. Arah angin tiap ketika sanggup dilihat dari posisi panah angin (Wind Vane), atau dari posisi kantong angin (Wind Sack). Pengamatan dengan kantong umumnya dilakukan dilapangan terbang. Untuk sanggup menyampaikan petunjukan arah yang lebih gampang dilihat maka panah angin dihubungkan dengan sistem anutan listrik sehingga posisi panah angin pribadi ditunjukan oleh jarum pada kotak monitornya. Perkembangan lebih lanjut dari sistem ini menghasilkan rekaman pada silinder berpias. Panah angin umumnya dipasang bersama dengan mangkok anemometer dengan ketinggian 10 meter.Kecepatan angin yaitu jarak tempuh angin atau pergeraakan udara per satuan waktu dan dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/d), kilometer per jam (km/j), dan mil per jam (ml/j). Satuan mil (mil laut) per jam disebut juga knot (kn); 1 kn = 1,85 km/j = 1,151ml/j = 0,514 m/d atau 1 m/d = 2,237 ml/j = 1,944 kn. Kecepatan angin bervariasi dengan ketinggian dari permukaan tanah, sehingga dikenal adanya profil angin, dimana makin tinggi gerakan angin makin cepat. Kecepatan angin diukur dengan menggunakan alat yang disebut Anemometer atau
Anemograf.
Anemometer yaitu alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Satuan meteorologi dari kecepatan angin yaitu Knots (Skala Beaufort). Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin yaitu 0^o– 360^o dan arah mata angin. Anemometer harus ditempatkan di kawasan terbuka.
Pada ketika tertiup angin, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Di dalam anemometer terdapat alat pencatat yang akan menghitung kecepatan angin. Hasil yang diperoleh alat akan dicatat, kemudian dicocokkan dengan Skala Beaufort.
Selain menggunakan anemometer, untuk mengetahui arah mata angin, kita sanggup menggunakan bendera angin. Anak panah pada baling-baling bendera angin akan memperlihatkan ke arahmana angin bertiup. Cara lainnya dengan menciptakan kantong angin dan diletakkan di tempat terbuka.
Cara kerja anemometer:
Angin yang bertiup akan menciptakan anemometer berputar dan kecepatan angin akan ditunjukkan oleh spidometer yang tertera pada alat. Anemometer berupa baling-baling yang as nya dihubungkan dengan dinamo penghasil arus listrik. Apa bila angin bertiup baling-baling akan berputar dan memutar dinamo dan akan diperoleh arus listrik. Arus listrik ini kemudian diconvert ke satuan kecepatan, knot atau m/detik. Alat penunjuk arah angin berupa bendera yang kaku (lempengan) yang as nya dihubungkan dengan tahanan listrik geser (tahanan geser). Besarnya tahanan akan berubah-ubah seiring dengan perubahan bendera arah penunjuk angin. Arus listrik yang tetap dialirkan melalui tahanan geser tersebut, setelah melalui tahanan tersebut otomatis besarnya arus listrik akan berubah dan diconvert ke derajat arah angin/mata angin.
2) Campbell Stokes
Lama penyinaransurya yaitu lamanya surya bersinar cerah hingga ke permukaan bumi selama periode satu hari, diukur dalam jam. Periode satu hari disini lebih sempurna disebut panjang hari yakni jangka waktu selama surya berada di atas horison. Halangan terhadap pancaran cahaya surya terutama awan, kabut, aerosol atau benda-benda pengotor atmosfer lainnya.
Lama penyinaran ditulis dalam satuan jam hingga nilai persepuluhan atau dalam persen terhadap panjang hari. Lama penyinaran surya sanggup diukur dengan aneka macam macam alat yang sanggup merekam sinar yang mencapai di permukaan bumi semenjak terbit hingga terbenam bisa merekam dengan sempurna hingga nilai persepuluh jam (6menit). Terdapat empat macam/tipe alat perekam sinar surya, yaitu : Tipe Campbell Stokes, Tipe Jordan, Tipe Marvin, danTipe Foster. Dari 4 tipe tersebut hanya tipe Tipe Campbell Stokes dan Tipe Jordan saja yang banyak digunakan di Indonesia (Anonim, 2002 )
Prinsip alat Campbell Stokes yaitu pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar dinyatakan dalam jam. Alat ini mengukur usang penyinaran surya. Hanya pada keadaan matahari terang saja pias terbakar, sehingga yang terukur yaitu usang penyinaran surya terang. Pias ditaruh pada titik api bola lensa. Pembakaran pias terlihat mirip garis lurus di bawah bola lensa. Kertas pias yaitu kertas khusus yang tak gampang terbakar kecuali pada titik api lensa. Alat dipasang di tempat terbuka, tak ada halangan ke arah Timur matahari terbit dan ke barat matahari terbenam. Kemiringan sumbu bola lensa diubahsuaikan dengan letak lintang setempat. Posisi alat tak berubah sepanjang waktu h anya pemakaian pias sanggup diganti - ganti setiap hari.
Pengamatan lamanya penyinaran matahari menggunakan alat yang dinamakan Sun Shine Recorder type Cambell Stokes. Alat ini berupa bola beling dan dibawahnya sempurna di titik api dipasangi kertas yang sudah ada skala jamnya. Pada waktu ada sinar Matahari titik api akan memanasi kertas tadi hingga menciptakan jejak gosong yang memanjang, Jejak gosong tersebut mengambarkan usang penyinaran Matahari atau jumlah waktu sinar Matahari hingga kepermukaan lantaran tidak terhalangoleh partikel/benda lain mirip awan dsb.
Cara kerja Campbell Stokes:
Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepatmengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias.
Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan biar alat tersebut sanggup dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan sempurna mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi kalau matahari bersinar terputus-putus, maka jejak di piaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-bagian terbakar yang terputus-putus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.
3) Thermometer
Pada periode 17 terdapat 30 jenis skala yang menciptakan para ilmuan kebingungan. Hal ini menyampaikan wangsit pada Anders Celcius (1701 -1744) sehingga pada tahun 1742 beliau memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberinama sesuai dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin cuek dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab duduk kasus ini maka Lord Kelvin (1842 - 1907) menyampaikan skala gres yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273° K ketika air membeku dan 373° K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0° K atau -273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada skala Fahrenheit air membuka pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F.
Termometer berdasarkan Kanginan (2007:54) yaitu alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan sempurna dan menyatakannya dengan suatu angka.Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564 – 1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair masuk kedalam pipa tetapi tidak hingga labu. Beginilah cara kerja termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk memilih suhu. Prinsip kerja termometer buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa ini termometer yang sering digunakan terbuatdari materi cair contohnya raksa dan alkhohol. Prinsip yang digunakan yaitu pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.
Secara umum, cara kerja thermometer yaitu sebagai berikut : Ketika temperatur naik, cairan di bola tabung mengembang lebih banyak daripada gelas yg menutupinya. Hasilnya, benang cairan yg tipis dipaksa ke atas secara kapiler. Sebaliknya, ketika temperatur turun, cairan mengerut dan cairan yg tipis di tabung bergerak kembali turun. Gerakan ujung cairan tipis yg dinamakan meniscus dibaca terhadap skala yg memperlihatkan temperatur.
Zat untuk termometer haruslah zat cair dengan sifat termometrik artinya mengalami perubahan fisis pada ketika dipanaskan atau didinginkan, contohnya raksa dan alkohol. zat cair tersebut mempunyai dua titik tetap (fixed points), yaitu titik tertinggi dan titik terendah. Misalnya, titik didih air dan titik lebur es untuk suhu yang tidak terlalu tinggi. Setelah itu, pembagian dilakukan di antara kedua titik tetap menjadi bagian-bagian yang sama besar, contohnya termometer skala Celcius dengan 100 potongan dan setiap bagiannya bernilai 1^0C.
Contoh sifat-sifat zat yang biasa digunakan untuk menciptakan termometer
adalah:
Psychrometer standard ini ditempatkan didalam kandang meteorologi dengan ketinggian berbeda mirip yang tersebut diatas, yaitu terdiri dari : Thermometer Bola Basah dan Bola Kering. Themometer bola berair dan bola kering ini berfungsi untuk memilih kelembaban udara, suhu udara, dan titik embun. Alat ini terdiri dari 2 buah thermometer air raksa yang dipasang berdampingan secara vertikal. Bola dari salah satu thermometer dibungkus dengan kain kasa/muslin yang tergantung pada ember kecil berisi air murni, sehingga bola thermometer selalu berair dan disebut sebagai bola basah, sedangkan yang lain tidak dibungkus disebut sebagai bola kering.
Suhu udara sanggup dibaca pada thermometer bola kering, penguapan air dari kain kasa berair menimbulkan suhu bola berair lebih rendah dari pada suhu bola kering. Dari hasil pembacaan bola berair dan bola kering akan sanggup diketahui kelembaban udara dan titik embun.
Thermometer Maksimum.
Thermometer Maksimumberfungsi untuk mengukur suhu udara maksimum. Cairan yang digunakan padathermometer maksimum ini yaitu air raksa, adanya penyempitan pada pipa kapileryang berdekatan dengan reservoir merupakan ciri thermometer maksimum.Thermometer ini dipasang dengan kemiringan 2º secara horizontal didalam sangkarmeteorologi.
Prinsip kerja thermometer ini,yaitu kalau suhu udara naik ,maka air raksa dalam bola akanmemuai mendorong cairan airraksa keluar melalui pipa yangmenyempit, suhu udara terusnaik hingga mencapai nilaimaksimum. Jika suhu udaraturun, cairan air raksa dalambola akan menyusut sehinggaalur air raksa dalam pipa kapiler terputus, namun ujung air raksa tetap menunjukkannilai skala yang maksimum.
Waktu pengamatan : dilakukan pada jam 18.00 WIBSetelah dilakukan pengamatan/ pembacaan, posisi air raksa harus dikembalikan keposisi suhu pada waktu itu dengan cara diayun-ayun sedikit hentakan sebanyak tiga kali.
Thermometer Minimum
Thermometer Minimum berfungsi untuk mengukur suhu terendah/minimum pada suatu periode pengamatan. Cairan yang digunakan pada thermometer ini yaitu alkohol. Pada pipa kapiler berisikan indeks (batang beling kecil). Thermometer ini dipasang secara horizontal didalam kandang meteorologi. Prinsip kerja thermometer ini, yaitu jika suhu turun, alkohol akan menyusut dan permukaan alkohol akan menarik indeks ke arah skala lebih kecil, sebaliknya kalau suhu naik, permukaan alkohol akan naik sedangkan indeks tetap tertinggal memperlihatkan skala yang terendah yang dicapai suhu udara. Waktu pengamatan: dilakukan pada jam 14.00 WIB. Setelah dilakukan pengamatan/ pembacaan skala, posisi indeks harus dikembalikan ke posisi suhu pada waktu itu.
Cara Menggunakan
Karena thermometer yang paling sering digunakan yaitu thermometer cair, maka kali ini akan kita bahas cara menggunakan thermometer cair. Pertama, tempelkan benda yang akan kita ukur dengan ujung thermometer yang berisi cairan thermometer. Jika kita akan mengukur suhu udara,sebagai contoh, cukup letakkan thermometer pada ruangan yang terlindung dari sinar matahari langsung.Kemudian perhatikan gerakan zat cair dalam thermometer. Tunggu beberapa ketika hingga cairan berhenti bergerak. Bacalah besaran skala yang terlihat sempurna tegak lurus dengan thermometer.
Yang perlu diperhatikan yaitu jangan hingga thermometer pecah lantaran benda yang diukur terlalu panas,sehingga berada diluar batas maksimal thermometer. Dalam mengukur suhu benda, pastikan tangan kita tidak menyentuh thermometer. Hal ini sanggup menghipnotis pembacaan selesai thermometer.Gunakanalat Bantu mirip penjepit kayu atau penjepit statis. Perlu diingat bahwa setelah mengukur benda panas, thermometer jangan pribadi digunakan untuk mengukur benda bersuhu dingin. Hal ini untuk mencegah pecahnya thermometer akan perbedaan suhu yang cukup besar
Thermometer Apung
Thermometer ini merupakan bagian/kelengkapan dari alat evaporasi panci terbuka. Berfungsi untuk mengetahui suhu permukaan air yang terjadi di permukaan bumi/ tanah. Terdiri dari thermometer maksimum (thermometer air raksa) dan thermometer minimum (thermometer alcohol). Suhu rata-rata air didapat dengan menambahkan suhu makimum dan minimum, kemudian dibagi dua. Letak thermometer harus terapung sempurna di permukaan air, sehingga dilengkapi dengan pelampung dibagian depan dan melakang yang terbuat dari materi yang tahan air/ karat (biasanya almunium). Setelah dilakukan pembacaan, posisi indek pada thermometer minimum harus dikembalikan ke suhu actual dengan memiringkannya.
4) Actinograph
Radiasi matahari yaitu energi yang dikeluarkan, dipancarkan atau diterima berupa gelombang atau partikel-partikel elektromagnetik. Berdasarkan asal / sumbernya radiasi sanggup dibedakan kedalam 3 penjabaran yaitu :
1. Radiasi solar pribadi yaitu radiasi yang dikeluarkan oleh matahari. Radiasi yang menembus lapisan terendah atmosfer juga dibedakan dalam beberapa kelas :
3. Radiasi total yaitu jumlah radiasi solar dan terrestrial.
Dengan banyaknya jenis radiasi matahari yang terdapat dalam atmosphere berarti banyak pula alat- alat yang diharapkan untuk mengukur radiasi,misalnya :
Komponen-komponen utama dari actinograph :
Sistem pencatatan pena pada pias dilakukan secara mekanis. Pena bergerak naik turun pada pias yang yang digulung pada silinder jam sehingga sanggup menciptakan jejak (grafik) pada kertas pias yang direkatkan pada silinder yang berputar, kertas pias tersebut terdapat skala waktu dan satuan luas. Dari kertas pias tersebut sanggup kita peroleh hasil rekaman intensitas radiasi matahari total di suatu tempat selama waktu tertentu ( harian atau mingguan).
Instalasi atau pemasangan actinograph:
Metode barometris prinsipnya yaitu mengukur beda tekanan atmosfer suatu ketinggian menggunakan alat barometer yang kemudian direduksi menjadi beda tinggi. Pengukuran dengan barometer relatif gampang dilakukan, tetapi membutuhkan ketelitian pembacaan yang lebih dibandingkan dua metode lainnya, yaitu metode alat sipat datar dan metode trigonometris. Hasil dari pengukuran barometer ini bergantung pada ketinggian permukaan tanah juga bergantung pada temperatur udara, kelembapan, dan kondisi - kondisi cuaca lainnya. Pada prinsipnya menghitung beda tinggi pada suatu wilayah yang relatif sulit dicapai lantaran kondisi alamnya dengan sumbangan pembacaan tekanan udara atau atmosfer menggunakan alat barometer.
Dari ketiga metode di atas yang manfaatnya lebih besar ialah alat sipat datar, lantaran setiap ketinggian berbedabeda dan tekanan berbeda - beda maka hasil pengukurannya pun berbeda - beda. Pengukuran sipat datar KDV maksudnya yaitu pembuatan serangkaian titik - titik di lapangan yang diukur ketinggiannya melalui pengukuran beda tinggi untuk pengikatan ketinggian titik - titik lain yang lebih detail dan banyak. Tujuan pengukuran sipat datar KDV yaitu untuk memperoleh informasi tinggi yang relatif akurat di lapangan yang sedemikian rupa sehingga informasi tinggi pada kawasan yang tercakup layak untuk diolah sebagai informasi yang lebih kompleks. Referensi informasi ketinggian diperoleh melalui suatu pengamatan di tepi pantai yang dikenal dengan nama pengamatan pasut. Pengamatan ini dilakukan dengan menggunakan alat-alat sederhana yang bekerja secara mekanis, manual, dan elektronis. Pengukuran sipat datar KDV diawali dengan mengidentifikasi kesalahan sistematis dalam hal ini kesalahan bidik alat sipat datar optis melalui suatu pengukuran sipat datar dalam posisi 2 stand.
Peristiwa alam mengambarkan bahwa semakin tinggi suatu tempat maka semakin kecil tekanannya. Hubungan antara tekanan dan ketinggian bergantung pada temperatur, kelembaban dan percepatan gaya gravitasi. Secara sederhana kita sanggup memilih kekerabatan antara perubahan tekanan dengan perubahan tinggi.
Prosedur pengukuran
Ada beberapa metode pengukuran yang sanggup dilakukan, namun disini kita akan bahas dua metode, yaitu:
Misalkan titik - titik A, B, C, D akan ditentukan beda - beda tingginya. Alat ukur yang digunakan satu alat barometer dan satu alat thermometer.
Misal titik A telah diketahui tingginya.
Pengukuran simultan (simultaneous observation)
Pada metode simultan, pencatatan tekanan dan temperatur udara di dua titik yang ditentukan beda tingginya dilakukan pada ketika bersamaan.Maksudnya untuk mengeliminir kesalahan lantaran perubahan kondisi atmosfir. Alat barometer dan thermometer yang digunakan yaitu dua buah. Barometer dan thermometer pertama ditempatkan di titik yang diketahui tingginya sedangkan yang lain dibawa ke titik - titik yang akan diukur.
Prosedur pengukuran:
1. Buat jadwal waktu pencatatan. Misalkan t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6...dst
2. Alat - alat pertama (I) ditempatkan di A, dan alat-alat kedua (II) berjalan dari A-B-C-D-C-B-A.
6) Penakar Hujan Jenis Hellman
Cuaca merupakan suatu keadaaan fisis atmosfer sesaat pada suatu tempat dipermukaan bumi dalam waktu yang relative singkat.Salah satu unsur cuaca yang significant dalam present weather (ww) yang diamati oleh seorang pengamat/observer yaitu unsur curah.Banyaknya curah hujan yang mencapai tanah atau permukaan bumi dalam selang waktu tertentu dinyatakan dengan ketebalan atau ketinggian air hujan tadi seandainya menutup proyeksi horizontal permukaan bumi tarsebut dan tidak ada yang hilang lantaran penguapan, limpasan, dan infiltrasi atau penyerapan.Oleh alasannya yaitu itu, biasanya banyaknya curah hujan dinyatakan dengan satuan millimeter(mm).
Curah hujan merupakan salah satu parameter cuaca yang mana datanya sangat penting diperoleh untuk kepentingan BMG dan masyarakat yang memerlukan data curah hujan tersebut. Hujan mempunyai dampak yang sangat besar bagi kehidupan manusia, lantaran sanggup memperlancar atau malah menghambat kegiatan manusia. Oleh lantaran itu kualitas data curah hujan yang didapat haruslah bermutu, mempunyai keakuratan yang tinggi. Maka seorang observer / pengamat haruslah mengetahui wacana alat penakar hujan yang digunakan di stasiun pengamat secara baik. Salah satu alat penakar hujan yang sering digunakan ialah Penakar hujan jenis hellman. Fungsi alat ini yaitu untuk mengukur curah hujan
Cara kerja:
Penakar hujan jenis Hellman termasuk penakar hujan yang dapatmencatat 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 gerakkannyaselalu mengikuti tangkai pelampung. Gerakkan pena dicatat pada piasyang ditakkan/ digulung pada silinder jam yang sanggup berputar denganbantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh, pena akanmencapai tempat teratas pada pias. Setelah air mencapai atau melewatipuncak lengkungan selang gelas, air dalam tabung akan keluar hingga ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurusvertikal.Dengan demikian jumlah curah hujan sanggup dhitung/ditentukan dengan menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias.
Cara Penggunaan Alat/Instrumen
Pengamatan curah hujan dengan penakar hujan jenis hellman dilakukansetiap hari pada jam-jam tertentu dan dalam periode tertentu,meskipun cuaca dalam keadaan cerah atau pada demam isu kemarau.Adapun cara menggunakan penakar hujan jenis hellman ini pada saatobservasi/pengamat antara lain :
Pada keadaan akhir, pena harus memperlihatkan angka nol pada pias. Pekerjaan harus dilakukan setiap kali sehabis penggunaan pias walaupun keaadan cuaca pada ketika itu baik atau hari dalam keadaan cerah.Terutama pada demam isu kemarau, dimana penguapan cukup besar sehingga air pada dasar tabung menguap hingga habis yang akan mengurangi pencatatan curah hujan yang sebenarnya. Pemasangan alat penakar hujan jenis hellman ini sama dengan alat penakar hujan lainnya. Alat ini juga harus memperhatikan beberapa hal secara umum, antara lain :
7) Evaporimeter Panci Terbuka
Penguapan atau evaporasi yaitu proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan impulsif menjadi gas (contohnyauap air). Proses ini yaitu kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan sanggup dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Rata-rata molekul tidak mempunyai energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan menjelma uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam aneka macam derajat, tergantung bagaimana mereka
bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapat energi yang cukup buat
menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di bersahabat permukaan cairan molekul tersebut sanggup terbang ke dalam gas dan "menguap"Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan mirip ini mempunyai molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diharapkan untuk menjelma uap. Namun cairan mirip ini sebetulnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan lantaran itu lebih tak terlihat. Penguapan yaitu potongan esensial dari siklus air. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif diistilahkan sebagai evapotranspirasi.
Pengukuran evaporasi dengan menggunakan evaporimeter memerlukan perlengkapan sebagai berikut :
Evaporimeter panci terbuka yaitu sebuah alat yang dirangkai sedemikian rupa sehingga sanggup mencatat jumlahpenguapan yang tejadi selama 24 jam. Evaporimeter termasuk jenis alat konvensional yaitu alat yang harus dibaca pada saat-saat tertentu untuk memperoleh data.Alat ini tidak sanggup mencatat sendiri. Evaporimeter merekam penguapan yang terjadi dengan cara membaca angka yang ditunjukkan sesuai tinggi permukaan air dalam panci. Satuan dasar untuk alat Evaporimeter yaitu millimeter (mm).Evaporimeter panci terbuka jenis United State Class A Pan mempunyai desain silinder dengan ukuran diameter 120,7cm dan tinggi 25,4cm. Panci tersebut terbuat dari besi,tembaga atau logam lainnya yang anti karat dengan ketebalan 0,8 mm dan biasanya tidak di cat.
Bagian dasar panci dibuatkan pondasi yang terbuat dari kayu yang mempunyai ukuran ketebalan sekitar 3-5 cm, dan diletakkan di atas tanah. Kayu tersebut dicat sehingga tahan terhadap cuaca dan rayap. Bagian atasnya juga dicat putih untuk mengurangi peresapan radiasi matahari.
Kadar penguapan tidak sanggup diukur secara langsung. Oleh lantaran itu maka prinsip kerja evaporimeter menggunakan perubahan tinggi air dalam panci. Air dalam panci mengibaratkan jumlah penguapan udara yang terjadi dalam area 1m^2 Karena evaporimeter yaitu alat yang mengukur kadar penguapan yang terjadi selama 24 jam, maka pengamatan penguapan menggunakan evaporimeter, khususnya dengan evaporimeter panci terbuka jenis United State Class A Pan dilakukan satu kali sehari yaitu pada jam 07.00 WIB atau 00.00 UTC. Atau kalau pada stasiun klimatologi yaitu pada jam 07.30, 13.30, dan 17.30 WIB.
Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yang sebetulnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan lain-lainnya.
Untuk kawasan tropis mirip indonesia, hujan merupakan faktor pembatas penting dalam pertumbuhan dan produksi tumbuhan pertanian. Selain hujan, unsur iklim lain yang menghipnotis pertumbuhan tumbuhan yaitu suhu, angin, kelembaban dan sinar matahari. Setiap tumbuhan niscaya memerlukan air dalam siklus hidupnya, sedangkan hujan merupakan sumber air utama bagi tanaman. Berubahnya pasokan air bagi tumbuhan yg disebabkan oleh berubahnya kondisi hujan tentu saja akan menghipnotis siklus pertumbuhan tanaman. Itu merupakan rujukan global dampak ikliim terhadap tanaman.
Unsur-unsur cuaca yang diamati dalam klimatologi pertanian meliputi: radiasi matahari, suhu, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, evaporasi, curah hujan, angin, dan awan. Sedangkan unsur organisme pertanian yang diamati tergantung pada tujuan penelitian pertanian seperti: fase pertumbuhan tanaman, produksi tanaman, serangan hama dan penyakit tanaman, dan lain -lain.
Stasiun klimatologi pertanian merupakan stasiun meteorologi pertanian yang bisa menyelenggarakan pengamatan cuaca dan biologi dalam jangka waktu yang panjang dan teratur. Penempatan stasiun klimatologi harus ada pada setiap titik jaringan pengamatan internasional secara mantap, minimal dalam jangka waktu 10 tahun dihentikan dipindahkan. Oleh lantaran itu dalam penentuan lokasinya harus tepat, yaitu lokasi yang mewakili lingkungan alam yang tidak gampang berubah, sehingga data yang diperoleh sanggup terjamin.
Stasiun klimatologi pertanian hendaknya sanggup mengukur atau menaksir hubungan alamiah antara iklim, tanah, air dan tanaman. Tingkat ketelitian tergantung pada tujuan pengukuran data, segi teknik, dan seberapa jauh kemungkinan pelaksanaan pengumpulan data sanggup dicapai.
Kebutuhan pokok yang harus dipenuhi biar sanggup menghasilkan data yang benar ialah :
- Letak stasiun harus mewakili kekerabatan alamiah dari: iklim, tanah, air, tumbuhan di daerah luas sehingga data yang diperoleh sanggup memenuhi sasaran
- Masing-masing alat menghasilkan data yang benar, tidak rusak dan gampang dirawat.
- Pembacaan skala dan perekaman data gampang dilaksanakan.
- Tersedia cukup tenaga pengamat, terlatih baik dan bertempat tinggal di bersahabat stasiun untuk menjamin pengawasan terhadap stasiun dan kelancaran pengamatan.
1) Anemometer
Arah angin yaitu arah dari mana tiupan angin berasal. Bila angin itu tiba dari Selatan, maka arah anginnya yaitu Utara, datangnya dari laut, dinyatakan angin laut. Arah angin untuk angi di kawasan permukaan biasanya dinyatakan dalam 16 arah kompas yang dikenal dengan istilah Wind Rose, sedangkan untuk angin di kawasan atas dinyatakan dengan derajat dimulai dari arah Utara bergerak searah jarum jam hingga di arah yang bersangkutan. Bila tidak ada tiupan angin maka arah angin dinyatakan dengan instruksi 00 dan bila angin berasal dari titik utara dinyatakan dengan 3600. Arah angin tiap ketika sanggup dilihat dari posisi panah angin (Wind Vane), atau dari posisi kantong angin (Wind Sack). Pengamatan dengan kantong umumnya dilakukan dilapangan terbang. Untuk sanggup menyampaikan petunjukan arah yang lebih gampang dilihat maka panah angin dihubungkan dengan sistem anutan listrik sehingga posisi panah angin pribadi ditunjukan oleh jarum pada kotak monitornya. Perkembangan lebih lanjut dari sistem ini menghasilkan rekaman pada silinder berpias. Panah angin umumnya dipasang bersama dengan mangkok anemometer dengan ketinggian 10 meter.Kecepatan angin yaitu jarak tempuh angin atau pergeraakan udara per satuan waktu dan dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/d), kilometer per jam (km/j), dan mil per jam (ml/j). Satuan mil (mil laut) per jam disebut juga knot (kn); 1 kn = 1,85 km/j = 1,151ml/j = 0,514 m/d atau 1 m/d = 2,237 ml/j = 1,944 kn. Kecepatan angin bervariasi dengan ketinggian dari permukaan tanah, sehingga dikenal adanya profil angin, dimana makin tinggi gerakan angin makin cepat. Kecepatan angin diukur dengan menggunakan alat yang disebut Anemometer atau
Anemograf.
Anemometer yaitu alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Satuan meteorologi dari kecepatan angin yaitu Knots (Skala Beaufort). Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin yaitu 0^o– 360^o dan arah mata angin. Anemometer harus ditempatkan di kawasan terbuka.
Pada ketika tertiup angin, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Di dalam anemometer terdapat alat pencatat yang akan menghitung kecepatan angin. Hasil yang diperoleh alat akan dicatat, kemudian dicocokkan dengan Skala Beaufort.
 |
| Alat ukur kecepatan angin (Anemometer) |
Cara kerja anemometer:
Angin yang bertiup akan menciptakan anemometer berputar dan kecepatan angin akan ditunjukkan oleh spidometer yang tertera pada alat. Anemometer berupa baling-baling yang as nya dihubungkan dengan dinamo penghasil arus listrik. Apa bila angin bertiup baling-baling akan berputar dan memutar dinamo dan akan diperoleh arus listrik. Arus listrik ini kemudian diconvert ke satuan kecepatan, knot atau m/detik. Alat penunjuk arah angin berupa bendera yang kaku (lempengan) yang as nya dihubungkan dengan tahanan listrik geser (tahanan geser). Besarnya tahanan akan berubah-ubah seiring dengan perubahan bendera arah penunjuk angin. Arus listrik yang tetap dialirkan melalui tahanan geser tersebut, setelah melalui tahanan tersebut otomatis besarnya arus listrik akan berubah dan diconvert ke derajat arah angin/mata angin.
2) Campbell Stokes
Lama penyinaransurya yaitu lamanya surya bersinar cerah hingga ke permukaan bumi selama periode satu hari, diukur dalam jam. Periode satu hari disini lebih sempurna disebut panjang hari yakni jangka waktu selama surya berada di atas horison. Halangan terhadap pancaran cahaya surya terutama awan, kabut, aerosol atau benda-benda pengotor atmosfer lainnya.
Lama penyinaran ditulis dalam satuan jam hingga nilai persepuluhan atau dalam persen terhadap panjang hari. Lama penyinaran surya sanggup diukur dengan aneka macam macam alat yang sanggup merekam sinar yang mencapai di permukaan bumi semenjak terbit hingga terbenam bisa merekam dengan sempurna hingga nilai persepuluh jam (6menit). Terdapat empat macam/tipe alat perekam sinar surya, yaitu : Tipe Campbell Stokes, Tipe Jordan, Tipe Marvin, danTipe Foster. Dari 4 tipe tersebut hanya tipe Tipe Campbell Stokes dan Tipe Jordan saja yang banyak digunakan di Indonesia (Anonim, 2002 )
 |
| Alat ukur usang penyinaran surya (Campbell stokes) |
Pengamatan lamanya penyinaran matahari menggunakan alat yang dinamakan Sun Shine Recorder type Cambell Stokes. Alat ini berupa bola beling dan dibawahnya sempurna di titik api dipasangi kertas yang sudah ada skala jamnya. Pada waktu ada sinar Matahari titik api akan memanasi kertas tadi hingga menciptakan jejak gosong yang memanjang, Jejak gosong tersebut mengambarkan usang penyinaran Matahari atau jumlah waktu sinar Matahari hingga kepermukaan lantaran tidak terhalangoleh partikel/benda lain mirip awan dsb.
Cara kerja Campbell Stokes:
Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepatmengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias.
Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan biar alat tersebut sanggup dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan sempurna mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi kalau matahari bersinar terputus-putus, maka jejak di piaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-bagian terbakar yang terputus-putus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.
3) Thermometer
Pada periode 17 terdapat 30 jenis skala yang menciptakan para ilmuan kebingungan. Hal ini menyampaikan wangsit pada Anders Celcius (1701 -1744) sehingga pada tahun 1742 beliau memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberinama sesuai dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin cuek dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab duduk kasus ini maka Lord Kelvin (1842 - 1907) menyampaikan skala gres yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273° K ketika air membeku dan 373° K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0° K atau -273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada skala Fahrenheit air membuka pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F.
Termometer berdasarkan Kanginan (2007:54) yaitu alat yang digunakan untuk mengukur suhu dengan sempurna dan menyatakannya dengan suatu angka.Pembuatan termometer pertama kali dipelopori oleh Galileo Galilei (1564 – 1642) pada tahun 1595. Alat tersebut disebut dengan termoskop yang berupa labu kosong yang dilengkapi pipa panjang dengan ujung pipa terbuka. Mula-mula dipanaskan sehingga udara dalam labu mengembang. Ujung pipa yang terbuka kemudian dicelupkan kedalam cairan berwarna. Ketika udara dalam tabu menyusut, zat cair masuk kedalam pipa tetapi tidak hingga labu. Beginilah cara kerja termoskop. Untuk suhu yang berbeda, tinggi kolom zat cair di dalam pipa juga berbeda. Tinggi kolom ini digunakan untuk memilih suhu. Prinsip kerja termometer buatan Galileo berdasarkan pada perubahan volume gas dalam labu. Tetapi dimasa ini termometer yang sering digunakan terbuatdari materi cair contohnya raksa dan alkhohol. Prinsip yang digunakan yaitu pemuaian zat cair ketika terjadi peningkatan suhu benda.
Secara umum, cara kerja thermometer yaitu sebagai berikut : Ketika temperatur naik, cairan di bola tabung mengembang lebih banyak daripada gelas yg menutupinya. Hasilnya, benang cairan yg tipis dipaksa ke atas secara kapiler. Sebaliknya, ketika temperatur turun, cairan mengerut dan cairan yg tipis di tabung bergerak kembali turun. Gerakan ujung cairan tipis yg dinamakan meniscus dibaca terhadap skala yg memperlihatkan temperatur.
Zat untuk termometer haruslah zat cair dengan sifat termometrik artinya mengalami perubahan fisis pada ketika dipanaskan atau didinginkan, contohnya raksa dan alkohol. zat cair tersebut mempunyai dua titik tetap (fixed points), yaitu titik tertinggi dan titik terendah. Misalnya, titik didih air dan titik lebur es untuk suhu yang tidak terlalu tinggi. Setelah itu, pembagian dilakukan di antara kedua titik tetap menjadi bagian-bagian yang sama besar, contohnya termometer skala Celcius dengan 100 potongan dan setiap bagiannya bernilai 1^0C.
Contoh sifat-sifat zat yang biasa digunakan untuk menciptakan termometer
adalah:
- Pemuaian suatu kolom cairan dalam suatu kapiler,
- Hambatan listrik dan seutas kawat platina,
- Beda potensial pada suatu termokopel,
- Pemuaian suatu keeping bimetal,
- Tekanan gas pada volum tetap,
- Radiasi yang dipancarkan benda.
- Skalanya gampang dibaca,
- Aman untuk digunakan,
- Kepekaan pengukurannya,
- Lebar jangkauan suhu yang bisa diukur
Psychrometer standard ini ditempatkan didalam kandang meteorologi dengan ketinggian berbeda mirip yang tersebut diatas, yaitu terdiri dari : Thermometer Bola Basah dan Bola Kering. Themometer bola berair dan bola kering ini berfungsi untuk memilih kelembaban udara, suhu udara, dan titik embun. Alat ini terdiri dari 2 buah thermometer air raksa yang dipasang berdampingan secara vertikal. Bola dari salah satu thermometer dibungkus dengan kain kasa/muslin yang tergantung pada ember kecil berisi air murni, sehingga bola thermometer selalu berair dan disebut sebagai bola basah, sedangkan yang lain tidak dibungkus disebut sebagai bola kering.
 |
| Psychrometer Standard |
Thermometer Maksimum.
Thermometer Maksimumberfungsi untuk mengukur suhu udara maksimum. Cairan yang digunakan padathermometer maksimum ini yaitu air raksa, adanya penyempitan pada pipa kapileryang berdekatan dengan reservoir merupakan ciri thermometer maksimum.Thermometer ini dipasang dengan kemiringan 2º secara horizontal didalam sangkarmeteorologi.
Prinsip kerja thermometer ini,yaitu kalau suhu udara naik ,maka air raksa dalam bola akanmemuai mendorong cairan airraksa keluar melalui pipa yangmenyempit, suhu udara terusnaik hingga mencapai nilaimaksimum. Jika suhu udaraturun, cairan air raksa dalambola akan menyusut sehinggaalur air raksa dalam pipa kapiler terputus, namun ujung air raksa tetap menunjukkannilai skala yang maksimum.
 |
| Thermometer maksimum |
Thermometer Minimum
Thermometer Minimum berfungsi untuk mengukur suhu terendah/minimum pada suatu periode pengamatan. Cairan yang digunakan pada thermometer ini yaitu alkohol. Pada pipa kapiler berisikan indeks (batang beling kecil). Thermometer ini dipasang secara horizontal didalam kandang meteorologi. Prinsip kerja thermometer ini, yaitu jika suhu turun, alkohol akan menyusut dan permukaan alkohol akan menarik indeks ke arah skala lebih kecil, sebaliknya kalau suhu naik, permukaan alkohol akan naik sedangkan indeks tetap tertinggal memperlihatkan skala yang terendah yang dicapai suhu udara. Waktu pengamatan: dilakukan pada jam 14.00 WIB. Setelah dilakukan pengamatan/ pembacaan skala, posisi indeks harus dikembalikan ke posisi suhu pada waktu itu.
Cara Menggunakan
Karena thermometer yang paling sering digunakan yaitu thermometer cair, maka kali ini akan kita bahas cara menggunakan thermometer cair. Pertama, tempelkan benda yang akan kita ukur dengan ujung thermometer yang berisi cairan thermometer. Jika kita akan mengukur suhu udara,sebagai contoh, cukup letakkan thermometer pada ruangan yang terlindung dari sinar matahari langsung.Kemudian perhatikan gerakan zat cair dalam thermometer. Tunggu beberapa ketika hingga cairan berhenti bergerak. Bacalah besaran skala yang terlihat sempurna tegak lurus dengan thermometer.
 |
| Thermometer minimum |
Thermometer Apung
Thermometer ini merupakan bagian/kelengkapan dari alat evaporasi panci terbuka. Berfungsi untuk mengetahui suhu permukaan air yang terjadi di permukaan bumi/ tanah. Terdiri dari thermometer maksimum (thermometer air raksa) dan thermometer minimum (thermometer alcohol). Suhu rata-rata air didapat dengan menambahkan suhu makimum dan minimum, kemudian dibagi dua. Letak thermometer harus terapung sempurna di permukaan air, sehingga dilengkapi dengan pelampung dibagian depan dan melakang yang terbuat dari materi yang tahan air/ karat (biasanya almunium). Setelah dilakukan pembacaan, posisi indek pada thermometer minimum harus dikembalikan ke suhu actual dengan memiringkannya.
 |
| Thermometer apung |
Radiasi matahari yaitu energi yang dikeluarkan, dipancarkan atau diterima berupa gelombang atau partikel-partikel elektromagnetik. Berdasarkan asal / sumbernya radiasi sanggup dibedakan kedalam 3 penjabaran yaitu :
1. Radiasi solar pribadi yaitu radiasi yang dikeluarkan oleh matahari. Radiasi yang menembus lapisan terendah atmosfer juga dibedakan dalam beberapa kelas :
- Radiasi solar pribadi yaitu radiasi solar yang tiba dari sudut bundar cakram dari matahari
- Radiasi solar global yatu radiasi solar yang diterima oleh permukan horizontal berupa radiasi solar pribadi dan radiasi yang dihamburkan kearah bawah sewaktu melewati lapisan radiasi yaitu radiasi solar yang dihamburkan ke arah bawah oleh lapisan atmosfer (bagian kedua dari radiasi global)
- Radiasi solar yang dipantulkan yaitu radiasi solar yang dipantulkan ke atas oleh permukaan bumi dan dihamburkan oleh lapisan atmosfer antara permukaan bumi dan titik pengamatan.
3. Radiasi total yaitu jumlah radiasi solar dan terrestrial.
Dengan banyaknya jenis radiasi matahari yang terdapat dalam atmosphere berarti banyak pula alat- alat yang diharapkan untuk mengukur radiasi,misalnya :
- Pyrheliometer untuk mengukur radiasi pribadi Solarimeter dan Pyranometer dan actinograph untuk radiasi total
- Pyrgeometer untuk mengukur radiasi bumi
- Net Pyrradiometer untuk mengetahui radiasi total .
Komponen-komponen utama dari actinograph :
- Sensor, yang terdiri dari masing-masing 2 strip bimetal yang bercat hitam dan putih
- Glass dome (bulatan bola gelas), mentransmisikan 90% energi elektromagnetik
- Plat pengatur bimetal
- Mekanik pembesar
- Tangkai dan pena pencatat
- Drum clock / silinder berputar yang dilengkapi dengan kertas pias
- Pengatur atau perata-rata air
- Kontainer silica gel, menyerap uap air biar tidak terjadi kondensasi pada permukaan glassdome
- Bagian dasar
- Penutup atau cover
Sistem pencatatan pena pada pias dilakukan secara mekanis. Pena bergerak naik turun pada pias yang yang digulung pada silinder jam sehingga sanggup menciptakan jejak (grafik) pada kertas pias yang direkatkan pada silinder yang berputar, kertas pias tersebut terdapat skala waktu dan satuan luas. Dari kertas pias tersebut sanggup kita peroleh hasil rekaman intensitas radiasi matahari total di suatu tempat selama waktu tertentu ( harian atau mingguan).
 |
| Actinograph |
- Letakkan actinograph pada permukaan datar/rata-rata ± 150 cm diatas permukaan harus bebas dari pohon maupun bangunan yang menghalangi ke arah alat dan bebas dari bahan-bahan yang sanggup memantulkan tanah. Lokasi pemasangan sinar besar lengan berkuasa ke arah alat
- Atur posisi bimetallic persegi panjang searah utara selatan dan beling jendela ke arah timur.
- Atur traveling alat melalui kaki-kaki yang sanggup diatur/diputar
- Kebersihan alat harus selalu diperhatikan terutama potongan glassdome
- Silica gel harus diganti secara periodik sesuai iklim dimana ia ditempatkan
- Seal karet yang terletak pada potongan dasar secara periodik harus diganti terutama kalau sudah kurang elastis/rusak
- Awal operasi dimulai pada pukul 06.00 waktu setempat (saat matahari belum belum bersinar)
- Buka cover/penutup alat
- Lepaskan drumclock dari shafnya
- pasang kertas pias, sisi pias sempurna terhimpit di penjepit drumclock.
- Hidupkan system drumclock .
- Pasang drumclock kembali pada tempatnya
- Putar drumclock biar ujung pena sempurna jatuh pada jam dan hari awal pengukuran
- tutup kembali cover/penutup
- Setelah matahari terbenam selama 1,5 jam, pias harus diambil
- Pada hari berikutnya, ulangi langkah 1 s/d 9
Metode barometris prinsipnya yaitu mengukur beda tekanan atmosfer suatu ketinggian menggunakan alat barometer yang kemudian direduksi menjadi beda tinggi. Pengukuran dengan barometer relatif gampang dilakukan, tetapi membutuhkan ketelitian pembacaan yang lebih dibandingkan dua metode lainnya, yaitu metode alat sipat datar dan metode trigonometris. Hasil dari pengukuran barometer ini bergantung pada ketinggian permukaan tanah juga bergantung pada temperatur udara, kelembapan, dan kondisi - kondisi cuaca lainnya. Pada prinsipnya menghitung beda tinggi pada suatu wilayah yang relatif sulit dicapai lantaran kondisi alamnya dengan sumbangan pembacaan tekanan udara atau atmosfer menggunakan alat barometer.
Dari ketiga metode di atas yang manfaatnya lebih besar ialah alat sipat datar, lantaran setiap ketinggian berbedabeda dan tekanan berbeda - beda maka hasil pengukurannya pun berbeda - beda. Pengukuran sipat datar KDV maksudnya yaitu pembuatan serangkaian titik - titik di lapangan yang diukur ketinggiannya melalui pengukuran beda tinggi untuk pengikatan ketinggian titik - titik lain yang lebih detail dan banyak. Tujuan pengukuran sipat datar KDV yaitu untuk memperoleh informasi tinggi yang relatif akurat di lapangan yang sedemikian rupa sehingga informasi tinggi pada kawasan yang tercakup layak untuk diolah sebagai informasi yang lebih kompleks. Referensi informasi ketinggian diperoleh melalui suatu pengamatan di tepi pantai yang dikenal dengan nama pengamatan pasut. Pengamatan ini dilakukan dengan menggunakan alat-alat sederhana yang bekerja secara mekanis, manual, dan elektronis. Pengukuran sipat datar KDV diawali dengan mengidentifikasi kesalahan sistematis dalam hal ini kesalahan bidik alat sipat datar optis melalui suatu pengukuran sipat datar dalam posisi 2 stand.
 |
| Barometer Jenis Anaroid |
Prosedur pengukuran
Ada beberapa metode pengukuran yang sanggup dilakukan, namun disini kita akan bahas dua metode, yaitu:
- Metode pengukuran tunggal (single observation)
- Metode pengukuran simultan (simultaneous observation)
Misalkan titik - titik A, B, C, D akan ditentukan beda - beda tingginya. Alat ukur yang digunakan satu alat barometer dan satu alat thermometer.
 |
| Pengukuran Tunggal |
Misal titik A telah diketahui tingginya.
- Pertama sekali catat tekanan dan temperatur udara di A.
- Kemudian kita berjalan menuju titik B, C, D dan kemudian kembali ke C, B, dan A. Pada titik-titik yang dilalui tadi (B, C, D, C, B, A) kita catat pula tekanan dan temperatur udaranya.
- Dengan pencatatan besaranbesaran tekanan dan temperatur di setiap titik, dengan rumus 8 sanggup dihitung beda-beda tingginya.
- Dan dari ketinggian A sanggup dihitung ketinggian B, C, dan D
Pengukuran simultan (simultaneous observation)
Pada metode simultan, pencatatan tekanan dan temperatur udara di dua titik yang ditentukan beda tingginya dilakukan pada ketika bersamaan.Maksudnya untuk mengeliminir kesalahan lantaran perubahan kondisi atmosfir. Alat barometer dan thermometer yang digunakan yaitu dua buah. Barometer dan thermometer pertama ditempatkan di titik yang diketahui tingginya sedangkan yang lain dibawa ke titik - titik yang akan diukur.
Prosedur pengukuran:
1. Buat jadwal waktu pencatatan. Misalkan t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6...dst
2. Alat - alat pertama (I) ditempatkan di A, dan alat-alat kedua (II) berjalan dari A-B-C-D-C-B-A.
- Pada pukul t0, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan A (II)
- Pada pukul t1, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan B (II)
- Pada pukul t2, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan C (II)
- Pada pukul t3, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan D (II)
- Pada pukul t4, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan D (II)
- Pada pukul t5, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan C (II)
- Pada pukul t6, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan B (II)
- Pada pukul t7, catat tekanan dan temperatur di A (I) dan A (II)
 |
| Pengukuran Simultan |
Cuaca merupakan suatu keadaaan fisis atmosfer sesaat pada suatu tempat dipermukaan bumi dalam waktu yang relative singkat.Salah satu unsur cuaca yang significant dalam present weather (ww) yang diamati oleh seorang pengamat/observer yaitu unsur curah.Banyaknya curah hujan yang mencapai tanah atau permukaan bumi dalam selang waktu tertentu dinyatakan dengan ketebalan atau ketinggian air hujan tadi seandainya menutup proyeksi horizontal permukaan bumi tarsebut dan tidak ada yang hilang lantaran penguapan, limpasan, dan infiltrasi atau penyerapan.Oleh alasannya yaitu itu, biasanya banyaknya curah hujan dinyatakan dengan satuan millimeter(mm).
Curah hujan merupakan salah satu parameter cuaca yang mana datanya sangat penting diperoleh untuk kepentingan BMG dan masyarakat yang memerlukan data curah hujan tersebut. Hujan mempunyai dampak yang sangat besar bagi kehidupan manusia, lantaran sanggup memperlancar atau malah menghambat kegiatan manusia. Oleh lantaran itu kualitas data curah hujan yang didapat haruslah bermutu, mempunyai keakuratan yang tinggi. Maka seorang observer / pengamat haruslah mengetahui wacana alat penakar hujan yang digunakan di stasiun pengamat secara baik. Salah satu alat penakar hujan yang sering digunakan ialah Penakar hujan jenis hellman. Fungsi alat ini yaitu untuk mengukur curah hujan
Cara kerja:
Penakar hujan jenis Hellman termasuk penakar hujan yang dapatmencatat 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 gerakkannyaselalu mengikuti tangkai pelampung. Gerakkan pena dicatat pada piasyang ditakkan/ digulung pada silinder jam yang sanggup berputar denganbantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh, pena akanmencapai tempat teratas pada pias. Setelah air mencapai atau melewatipuncak lengkungan selang gelas, air dalam tabung akan keluar hingga ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurusvertikal.Dengan demikian jumlah curah hujan sanggup dhitung/ditentukan dengan menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias.
 |
| Penakar Hujan Jenis Hellman |
Cara Penggunaan Alat/Instrumen
Pengamatan curah hujan dengan penakar hujan jenis hellman dilakukansetiap hari pada jam-jam tertentu dan dalam periode tertentu,meskipun cuaca dalam keadaan cerah atau pada demam isu kemarau.Adapun cara menggunakan penakar hujan jenis hellman ini pada saatobservasi/pengamat antara lain :
- Buka pintu potongan muka instrument (penakar hujan jenis hellmanini), kemudian singkirkan pena dari pias, kemudian angkat silinder jam perlahanlahan kearah vertical.
- Putar per jam secukupnya (jangan terlalu keras atau pol), ambil kertas pias untuk hellman yang gres dan tulis tanggal pemasangan kertas tersebut, nama stasiun dan nama observer/ pengamat yang bertugas pada ketika tersebut pada sisi kiri.
- Pasang pias pada silinder jam dengan menggunakan alat penjepit pias yang menempel pada silinder. Pada ketika pemasangan pias, diusahakan biar pena memperlihatkan atau mendekati waktu setempat.
- Letakkan kembali silinder pada tempatnya, kemudian cocokkan waktu yang ditunjukkan pada pena pias dengan waktu setempat dengan jalan memutar kekiri atau kekanan silinder petrlahan-lahan tetapi dihentikan terlalu banyak putaran.
- Isi pena dengan tinta recorder, dengan catatan tinta dihentikan terlalu penuh. Cukup hanya dengan mengisi tiga perempat potongan saja dengan tujuan supaya tinta tidak gampang tumpah pada waktu penggantian pias dan cuaca dalam keadaan lembab.
- Ambil air sebanyak 200 ml (dapat menggunakan gelas penakar hellman), kemudian tuangkan kedalam corong penakar hujan secar perlahan-lahan sehingga air tumpah keluardan pada pias terdapat garis vertical dari angka nol hingga sepuluh.
Pada keadaan akhir, pena harus memperlihatkan angka nol pada pias. Pekerjaan harus dilakukan setiap kali sehabis penggunaan pias walaupun keaadan cuaca pada ketika itu baik atau hari dalam keadaan cerah.Terutama pada demam isu kemarau, dimana penguapan cukup besar sehingga air pada dasar tabung menguap hingga habis yang akan mengurangi pencatatan curah hujan yang sebenarnya. Pemasangan alat penakar hujan jenis hellman ini sama dengan alat penakar hujan lainnya. Alat ini juga harus memperhatikan beberapa hal secara umum, antara lain :
- Tempat terbuka, bebas dari kendala mirip bangunan, pepohonan dan lain-lain. Jarak ideal sebuah alat penakar hujan dari penghambat yaitu 2x ketinggian penghambat.
- Efek angin, Sebaiknya disekeliling alat dipasangkan penahan angin biar data yang didapat lebih akurat. Penahan angin harus diletakkan mengelilingi alat tetapi dihentikan telalu bersahabat dan ketinggiannya dihentikan terlalu tinggi dari alat.
- Ketinggian alat, Biasanya diubahsuaikan dengan kebutuhan dan/atau Negara bersangkutan. BMG menetapkan ketinggian alat penakar hujan yaitu 120 cm diatas permukaan tanah berumput tipis.
- Cat, sebaiknya menggunakan warna putih/chrome untuk mengurangi imbas penguapan.
- Pelindung alat/pagar, apabila alat dianggap perlu untuk dikelilingi pagar, maka ketinggian pagar dihentikan melebihi tinggi alat (biasanya cukup 1 m). Pada umumnya pemasangan penakar hujan janis hellman diubahsuaikan dengan pola lapangan alat-alat. Penakar hujan dipasang atau disekrup diatas sebuah pondasi yang terdiri dari lapisan papan, lapisan beton dan lapisan watu sungai.
7) Evaporimeter Panci Terbuka
Penguapan atau evaporasi yaitu proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan impulsif menjadi gas (contohnyauap air). Proses ini yaitu kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan sanggup dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan. Rata-rata molekul tidak mempunyai energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak cairan akan menjelma uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam aneka macam derajat, tergantung bagaimana mereka
bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapat energi yang cukup buat
menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di bersahabat permukaan cairan molekul tersebut sanggup terbang ke dalam gas dan "menguap"Ada cairan yang kelihatannya tidak menguap pada suhu tertentu di dalam gas tertentu (contohnya minyak makan pada suhu kamar). Cairan mirip ini mempunyai molekul-molekul yang cenderung tidak menghantar energi satu sama lain dalam pola yang cukup buat memberi satu molekul "kecepatan lepas" - energi panas - yang diharapkan untuk menjelma uap. Namun cairan mirip ini sebetulnya menguap, hanya saja prosesnya jauh lebih lambat dan lantaran itu lebih tak terlihat. Penguapan yaitu potongan esensial dari siklus air. Energi surya menggerakkan penguapan air dari samudera, danau, embun dan sumber air lainnya. Dalam hidrologi penguapan dan transpirasi (yang melibatkan penguapan di dalam stomata tumbuhan) secara kolektif diistilahkan sebagai evapotranspirasi.
Pengukuran evaporasi dengan menggunakan evaporimeter memerlukan perlengkapan sebagai berikut :
- Panci Bundar Besar, terbuat dari besi yang dilapisi materi anti karat. Panci ini mempunyai garis tengah 122 cm dan tingginya 25,4 cm.2.
- Hook Gauge, Suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci. Hook Gauge mempunyai majemuk bentuk, sehingga cara pembacaannya berlainan. Untuk jenis cassella, terdiri dari sebuah batang yang berskala, dan sebuah sekrup yang berada pada 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 potongan menyatakan perubahan tinggi jarum 0,1 mm, berarti untuk satu putaran penuh, perubahan tinggi jarum sebanyak 2 mm.
- Still Well, Bejana terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki. Pada tiap kaki terdapat skrup untu menyetel/ mengatur kedudukan ember biar letaknya horizontal. Pada dasar ember terdapat sebuah lubang, sehingga permukaan air dalam ember sama tinggi dengan permukaan air dalam panci. Bejana digunakan selain untuk tempat meletakkan hook gauge, juga menciptakan permukaan air dalam ember menjadi damai dibandingkan dengan pada panci, sehingga penyetelan ujung jarum sanggup lebih gampang dilakukan.
- Thermometer air dan thermometer maximum/ minimum, Thermometer air merupakan jenis thermometer biasa yang dipasang tegak dengan menggunakan klem. Letak bola thermometer di bawah permukaan air. Dengan demikian suhu air sanggup diketahui hanya pada waktu dilakukan pembacaan. Floating maximum dan minimum thermometer digunakan untuk mencatat suhu maximum dan minimumair yang terjadi dalam 24 jam. Pada umumnya alat ini terdiri dari sebuah pipa gelas yang berbentuk abjad U dengan dua buah bola pada kedua ujungnya. Thermometer dipasang pada rangka baja non magnetis yang terapung sdikit di bawah permukaan air oleh pelampung aluminium. Kedua bola thermometer dilindungi terhadap radiasi. Indeks dibentuk dari gelas dengan sumbu besi dan mempunyai pegas sehingga sanggup dipengeruhi gaya magnet. Suhu maximum ditunjukkan oleh kanan index dalam tabung atas. Suhu minimum ditunjukkan oleh ujung kanan indeks dalam tabung bawah. Magnet batang digunakan untuk menyetel kedudukan index setelah suhu dibaca.
- Cup Counter Anemometer, Alat ini dipasang sebelah selatan bersahabat sentra panci, dengan mangkok-mangkoknya sedikit lebih tinggi. Terutama sekali digunakan untuk mengukur banyaknya angin selama 24 jam.
- Pondasi/Alas, Dibuat dari kayu dicat sehingga tahan terhadap cuaca dan rayap. Bagian ata kayu dicat putih untuk mengurngi peresapan radiasi sinar matahari. Penakar hujan biasa, Untuk memperoleh data curah hujan, yang digunakan dalam memilih penguapan pada hari-hari hujan. Penakar hujan dipasang +2m dari evaporimeter.
 |
| Evaporimeter Panci Terbuka |
Bagian dasar panci dibuatkan pondasi yang terbuat dari kayu yang mempunyai ukuran ketebalan sekitar 3-5 cm, dan diletakkan di atas tanah. Kayu tersebut dicat sehingga tahan terhadap cuaca dan rayap. Bagian atasnya juga dicat putih untuk mengurangi peresapan radiasi matahari.
Kadar penguapan tidak sanggup diukur secara langsung. Oleh lantaran itu maka prinsip kerja evaporimeter menggunakan perubahan tinggi air dalam panci. Air dalam panci mengibaratkan jumlah penguapan udara yang terjadi dalam area 1m^2 Karena evaporimeter yaitu alat yang mengukur kadar penguapan yang terjadi selama 24 jam, maka pengamatan penguapan menggunakan evaporimeter, khususnya dengan evaporimeter panci terbuka jenis United State Class A Pan dilakukan satu kali sehari yaitu pada jam 07.00 WIB atau 00.00 UTC. Atau kalau pada stasiun klimatologi yaitu pada jam 07.30, 13.30, dan 17.30 WIB.
Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yang sebetulnya terjadi pada permukaan danau, waduk, sungai dan lain-lainnya.
0 Komentar untuk "Alat-Alat Klimatologi Beserta Cara Kerjanya"