Alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim Kenal Nama dan Fungsinya

Alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim Kenal Nama dan Fungsinya

Mengenal Nama dan Fungsi Alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim 

Alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim Kenal Nama dan Fungsinya. Pertanian merupakan salah satu sektor  yang sangat rentan terhadap  perubahan  iklim yang  berdampak  pada  produktivitas  tanaman  dan  pendapatan  petani.

Menyikapi terhadap situasi  perubahan  cuaca  dan  iklim  yang sekarang terjadi,  perlu  kiranya kita mengenal dan memahami beberapa nama alat yang berfungsi sebagai alat deteksi unsur‐unsur  cuaca  dan  iklim.  Iklim  adalah  sintesis,  kesimpulan  atau statistik  cuaca  jangka panjang. Menurut  Organisasi  Meteorologi  Sedunia  (World  Meteorogical Organization/WMO)  waktu  yang  ideal  untuk  pengumpulan  data  iklim  dari  data  cuaca adalah 30 tahun atau lebih. Cuaca adalah kondisi sesaat dari fisika amosfer.  Jadi, unsur‐unsur  iklim  dan  cuaca  adalah sama. Unsur‐unsur  iklim  dan satuannya  adalah sebagai  berikut:

1. Radiasi surya meliputi: 

• intensitas radiasi (kal/cm2/menit , W/m2
• intensitas cahaya/PAR (foot candle, lux, lumen)
• lama penyinaran (jam/hari, %)
• panjang hari (jam/hari).

2. Suhu udara dan suhu tanah (°C) : maksimum, minimum dan rata‐rata. 
3. Kelembapan udara nisbi (%) : maksimum, minimum, rata‐rata. 
4. Tekanan udara (mb) : maksimum, minimum, rata‐rata. 
5. Angin : 

• kecepatan angin (knot atau mil laut/jam, km/jam, m/detik)
• arah angin (derajat arah)

6. Presipitasi : 

• curah hujan (mm)
• hari hujan (hari)
• salju (mm)
• embun (mm)

7. Penguapan (mm) : 

• Evaporasi permukaan air (Eo)
• Evapotranspirasi (ET)
• Evapotranspirasi Potensial (ETP)

Di antara unsur iklim tersebut, tekanan udara dan arah angin kurang erat hubungannya dengan tanaman. Berikut nama dan fungsi alat deteksi unsur‐unsur cuaca dan iklim :

1. Penakar Hujan 
1.1 Penakar Hujan Otomatis Type Hellmann 

Alat ini berfungsi untuk  mengukur intensitas, jumlah, dan waktu terjadinya hujan,  dipasang dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sampai ke corong penakar dan luas penampang corong 200 cm2.  Pada  alat  ini terdapat sebuah silinder  jam sebagai  tempat  pemasangan  pias,  sehingga   akan   dapat    diketahui   curah hujan  maksimum  dan  minimum  serta  waktu terjadinya. Prinsip kerja  alat ini yaitu air hujan masuk melalui  corong  kemudian akan terkumpul dalam tabung. Dalam tabung  ini terdapat  pelampung  yang  dihubungkan dengan  tangkai  pena,  sehingga  air  yang masuk  kedalam  tabung  akan  menekan pelampung, maka pelampung akan naik dan tangkai pena  turut  bergerak keatas.

Alat‐alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim Kenal Nama dan Fungsinya

alat pengukur suhu ruangan

Gerakan pena tersebut akan mencatat pada pias yang dipasang   pada   silinder jam, jika  gerakan pena mencapai skala 10 mm pada  pias maka secara otomatis  air  akan turun melalui pipa siphon dan  jatuh  kedalam bejana  plastik.    Air  dalam  tabung  terkuras  habis sehingga  tangkai  pena    turut bergerak turun sampai pena menunjuk skala nol, jika hujan masih turun pena  akan naik lagi, demikian seterusnya. Waktu pengamatan : pengamatan dilakukan selama 24 jam dan penggantian pias dilakukan pada jam 07.00 WIB.

1.2 Penakar Hujan Otomatis Type Typping Bucket. 

Berfungsi  untuk  mengukur  jumlah  curah  hujan  pada  periode  waktu  tertentu, dipasang  dengan  ketinggian  140  cm  dari  permukaan tanah  dan  luas  penampang corong  400  cm2.  Alat  ini  terdiri  dari  sensor  yang  berupa  bucket  (semacam
timbangan)  dan  dihubungkan dengan  menggunakan  kabel  ke recorder/pencatat  yang ditempatkan  dalam  ruangan observasi,  kerja  alat  ini memerlukan arus AC yang diubah menjadi DC 7,5  –  9,0 Volt. Prinsip kerja alat ini yaitu air yang masuk melalui corong akan jatuh kedalam alat semacam timbangan, dimana satu jungkitan pada alat ini akan direspon oleh recorder sehingga akan terbentuk lukisan satu anak tangga pada pias dan angka counter bertamba satu. Perubahan satu angka counter menunjukkan  lukisan satu  anak tangga  pada  pias  dan satu  jungkitan pada sensor nilainya akan setara dengan 0,5 mm curah hujan. alat pendeteksi cuaca

1.3 Penakar Hujan Manual Type Observatorium 

Berfungsi       untuk      mengukur     jumlah  curah  hujan.    Alat   ini   dipasang    diatas tonggak     kayu   yang    dibeton    dengan  ketinggian     120    cm      dari  permukaan  tanah    sampai    mulut   corong   penaka r, luas   penampang   corong   yaitu 100 cm2  dengan     kapasitas   menampung    curah   hujan   ±   5   liter,   dan    ditengah    corong   penakar    dipasang   kran.   Jumlah  curah   hujan  yang  tertampung  akan  dituangkan    melalui   kran   dan   ditakar   dengan   gelas ukur yang berskala sampai  dengan  20  mm.  Waktu  pengamatan  : pengamatan dilakukan jam 07.00 WS dengan membuka    kran    dan   menampung  air  hujan dalam  gelas  penakar kemudian dibaca skala   yang menunjukkan jumlah curah hujan yang terjadi selama 24 jam.

2. Thermometer Tanah. 

Berfungsi untuk  mengukur suhu tanah dengan kedalaman yang berbeda, yaitu :  0 cm (permukaan tanah), 2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm dan 100 cm. Thermometer ini menggunakan cairan air raksa dan diletakkan di  tanah  yang  permukaan  tanahnya  berumput pendek, dan tanah gundul. Untuk   thermometer   dengan  kedalaman  0 cm,  2 cm,  5 cm,    10 cm, dan  20  cm  dipasang  dengan sudut  kemiringan 60º  dan  dipasang  pada  penahan  besi  untuk memudahkan pembacaan. Untuk  thermometer  dengan  kedalaman  50  cm dan  100  cm  digunakan  thermometer berselubung/  tabung  logam  tembaga/kuningan. Bagian  bawah  bola  thermometer  diisi  dengan parafin/lilin,  hal  ini  dimaksudkan  untuk memperlambat perubahan suhu ketika diangkat saat pengamatan/ pembacaan. Waktu pengamatan   : pengamatan I, II, III (Jam
07.30, 13.30, 17.30 WIB)

3. Thermometer Minimum Rumput.  
Berfungsi untuk mengukur suhu terendah/ minimum rumput pada suatu periode pengamatan.  Cairan yang digunakan  pada  thermometer  ini  adalah  alkohol.  Pada pipa kapiler berisikan indeks (batang kaca kecil). Thermometer ini dipasang dengan posisi horizontal di permukaan tanah berumput pendek dan dijepit pada tempat  khusus  yang  terbuat  dari  alumunium  yang 4 bagian  atasnya  dihalangi  semacam  atap  supaya  tidak  terkena  langsung  sinar matahari.  Prinsip  kerja thermometer  ini,  yaitu  jika suhu turun,  alkohol  akan menyusut   dan
permukaan alkohol akan menarik indeks ke arah skala lebih kecil, sebaliknya jika suhu naik, permukaan alkohol akan naik sedangkan indeks tetap tertinggal menunjukkan skala yang terendah yang dicapai suhu udara. Waktu pengamatan  :  dilakukan pada jam 07.00 WIB.
Setelah dilakukan pengamatan/ pembacaan skala, posisi indeks harus dikembalikan ke posisi suhu pada waktu itu.

4. Campbell Stokes. 
Berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari .  Alat ini berupa bola kaca masif dengan garis tengah/diameter 10 – 15 cm,  berfungsi sebagai lensa cembung (konvex) yang dapat mengumpulkan sinar matahari ke suatu titik api (fokus), dan alat ini dipasang di tempat terbuka diatas  pondasi beton dengan ketinggian 120 cm  dari  permukaan  tanah.  Lamanya  penyinaran matahari  dicatat  dengan  jalan  memfokuskan  sinar matahari  tepat  mengenai  kertas  pias  yang  khusus dibuat  untuk  alat  ini,  dan  hasilnya    pada  pias  akan terlihat  bagian  yang  terbakar,  panjang  jejak/bekas  bakaran menunjukkan lamanya penyinaran matahari.  Pada  kertas pias terdapat skala jam, sehingga dapat dijumlahkan  berapa  lamanya  matahari  bersinar  terang /  cerah.    Pias  akan   mulai   terbakar   bila    sinar   matahari > 0.3 cal/cm2 atau 209,34 WM2.  Pias Campbell Stokes ada 3  macam, yaitu :

• • Pias    lengkung   panjang   dipasang    antara   tanggal   11   Oktober – 28/ 29
• Pebruari.
• • Pias lengkung pendek dipasang antara  tanggal  11 April – 31 Agustus.
• • Pias  lurus  dipasang  antar   tanggal  1  Maret  –  10  April  dan  1  September  –  10
• Oktober.

Waktu pengamatan  :  pias dipasang jam 06.00 diangkat jam 18.00 WIB.

5. Aktinograf Bimetal. 
Berfungsi   untuk   mengukur    radiasi    matahari dalam  waktu  satu  hari,  dipasang  pada  tempat terbuka   diatas  pondasi  beton  setinggi 120 cm. Alat  ini  dinamakan  bimetal  karena prinsip kerja  alat terdiri dari dua buah lempengan  logam yang berbeda warna sebagai sensor, yaitu  lempengan berwarna  putih  mengkilat  dan  warna  hitam gelap.  Perbedaan  selisih  nilai  pemuaian  kedua lempengan  tersebut  dipakai  sebagai  dasar 5

Total Radiasi  =  Luas x Bilangan Tetapan Pias X Konstanta Alat
pengukuran  dan  perbedaan  ini  akan  mengakibatkan  beda  pemuaian  pada  kedua lempengan tersebut, sehingga menimbulkan gerak pada pena dan akan melukis pada kertas pias yang dipasang pada silinder jam.   Arah lempeng logam dipasang searah dengan peredaran matahari yaitu arah Timur – Barat.  Pias dipasang pada jam 07.00 dan diangkat jam 18.00 WIB.  Besarnya total radiasi matahari dapat diketahui dengan menghitung  luas  lukisan  pada  kertas  pias  dengan  menggunakan  alat  Planimeter. Kemudian dilanjutkan dengan menggunakan rumus :

6. Gun Bellani Integrator.  
Fungsi  alat  ini  sama  dengan  alat  aktinograf  yaitu  untuk  mengukur  total  radiasi matahari selama satu hari sejak matahari terbit hinga terbenam.  Alat ini tidak secara langsung mengukur radiasi matahari, tetapi melalui suatu proses penguapan zat cair terlebih dahulu.  Jumlah zat cair yang diuapkan berbanding lurus dengan total radiasi matahari  yang diterima.  Alat Gun  Bellani  ini terdiri  dari  bagian sensor  berbentuk  bulat  hitam  yang  berisikan  air  dan dihubungkan  dengan  tabung  buret  yang berskala dalam satuan milimeter.
Radiasi  yang  diterima  oleh  sensor mengakibatkan sensor menjadi panas sehingga zat  cair  yang  ada  dalam  sensor  menguap, kemudian  uap  air  ini  akan  mengkondensasi dibagian  bawah  tabung  buret.  Pengamatan dilakukan  dengan  membaca  jumlah  air  yang terkondensasi  pada  tabung  buret,  kemudian alat dibalik sehingga posisi bola hitam berada dibagian  bawah  dan  air  akan  masuk  ke  dalam sensor.    Selanjutnya  alat  dibalik kembali, sensor ada dibagian atas dan zat cair tetap berada dalam bola hitam.  Sedikit Zat  cair  yang tumpah  kedalam tabung  buret    dibaca  sebagai skala  awal  kemudian  alat diletakkan  kembali  kedalam silinder  pelindung.    Besarnya penambahan  volume  air  yang terkondensasi  dapat  diketahui dengan cara, yaitu :
Jumlah  pembacaan  hari  ini dikurangi  dengan  skala  awal hari sebelumnya, Waktu pengamatan dilakukan setiap pagi jam 07.00 Wib. alat pengukur suhu ruangan

7. Barometer Air Raksa 
Fungsi alat barometer  ini untuk mengukur tekanan udara, alat ini dipasang dalam ruangan  yang mempunyai suhu  yang sama (homogen) dan harus terhindar   dari  sinar matahari   langsung,   umumnya   letak   bejana   barometer   ± 1 meter diatas
permukaan  lantai  ruangan,  dan  ditempatkan/  digantung    pada  dinding  tembok ruangan.   Alat  barometer  ini terdiri  dari sebuah tabung  kaca  yang  ujung  atasnya tertutup dan sebagian berisi air raksa, tabung kaca dipasang dalam sebuah tabung
lain dari tembaga dengan mempergunakan sejenis kayu berpori atau gabus. Ujung bawah terbuka  dimasukkan  kedalam  bejana  yang  juga  berisi  air raksa.    Ruangan diatas  kolom  air raksa  dalam  tabung  dapat  dikatakan  hampa,    perbedaan  tinggi antara permukaan atas dan bawah dari zat  cair  itu adalah tekanan.   Jika tekanan udara bertambah,  sebagian dari air raksa dalam bejana akan masuk kedalam tabung, permukaan air raksa dalam tabung naik dan didalam bejana turun, maka perbedaan tinggi kedua permukaan menjadi lebih besar.

8. Open Pan Evaporimeter  
Berfungsi untuk mengukur evaporasi/penguapan pada periode waktu tertentu.  Alat  ini berupa sebuah panci bundar besar terbuat dari besi yang dilapisi  bahan anti karat dengan  garis tengah/diameter  122 cm dan tinggi 25.4 cm. Panci  ini  ditempatkan diatas tanah  berumput pendek  dan  tanah gundul,  dimana  alat tersebut  diletakkan diatas pondasi   terbuat dari  kayu  yang  bagian atas  kayu  dicat  warna putih  gunanya  untuk mengurangi penyerapan radiasi.  Tinggi air dari bibir panci  ± 5  cm, bila  air berkurang harus segera ditambah  agar besarnya penguapan sesuai. Waktu pengamatan :  pengamatan I, II, III ( Jam  07.30, 13.30, 17.30 WIB).

Penguapan  Panci  Terbuka  pada tanah berumput  pendek   dilengkapi  dengan alat
Hook Gauge, Still Well dan Thermometer Air.

Eo = (Po – P1) + CH

Penguapan Panci Terbuka pada tanah gundul dilengkapi dengan alat   Hook Gauge, Still Well, Thermometer Air, Flaoting Thermometer maksimum/ minimum dan Cup
Counter Anemometer.

Alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim Kenal Nama dan Fungsinya

Alat pengukur penguapan tersebut diatas dilengkapi dengan :
a. Hook Gauge
Yaitu suatu alat untuk mengukur perubahantinggi permukaan air dalam panci, terdiri dari sebuah batang yang berskala dan sebuah skrup berada pada batang tersebut yang digunakan sebagai pengatur, letak ujung alat berupa pancing sampai tepat menyentuh pada
permukaan air panci. Besarnya perubahan volume air dapat dihitung dengan membaca skala milimeter pada batang mikrometer, dan skala seperseratus milimeter dibaca dari mur yang mengelilingi batang mikrometer. Perhitungan dilakukan dengan rumus :

dimana   :   Eo   =  Jumlah air yang dievaporasikan
Po   =  Pembacaan awal dari permukaan air  yang ditunjukkan
oleh mikrometer
P1   =  Pembacaan akhir setelah terjadi evaporasi
CH  =  Curah Hujan

b. Still Well
Berupa bejana yang terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki, dimana tiap kaki terdapat  sebuah skrup untuk menyetel/ mengatur kedudukan bejana agar letaknya horizontal. Pada dasar bejana terdapat sebuah lubang,
sehingga permukaan air dalam bejana sama tinggi dengan permukaan air dalam 8 panci. Bejana digunakan selain untuk tempat meletakkan hook gauge, juga membuat air dalam bejana menjadi tenang dibandingkan dengan air pada panci, sehingga penyetelan ujung pancing dapat lebih mudah dilakukan.

c. Thermometer Air
Thermometer air ini adalah thermometer air raksa yang dipasang tegak lurus dengan menggunakan klem, letak bola thermometer dibawah permukaan air, sehingga suhu air dapat dibaca pada saat dilakukan pengamatan.

d. Floating Thermometer Maksimum dan Minimum
Digunakan untuk mencatat suhu maksimum dan minimum air yang terjadi selama 24 jam. Pada umumnya alat ini terdiri dari sebuah  ipa gelas yang berbentuk U dengan dua buah bola pada ujungnya. Thermometer dipasang pada rangka baja non magnetis yang  terapung sedikit dibawah permukaan air oleh pelampung alumunium. Suhu maksimum ditunjukkan oleh ujung kanan indeks dalam thermometer atas dan suhu minimum ditunjukkan oleh ujung kanan indeks dalam tabung bawah. Untuk menyetel kedudukan indeks
kembali, setelah suhu dibaca digunakan magnet batang

e. Cup Counter Anemometer.
Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin selama periode waktu tertentu. Alat ini dipasang disebelah selatan dekat pusat
panci, dengan ketinggian 0,5 meter dari permukaan tanah. Alat ini terdiri dari 3 buah mangkok yang akan berputar bila tertiup angin, dimana bagian bawah mangkok terdapat angka counter yang mencatat perputaran mangkok tersebut.

Untuk mengetahui kecepatan angin pada periode waktu tertentu dilakukan dengan mengurangi hasil pembacaan pada angka counter saat pengamatan dengan hasil pembacaan sebelumnya, kemudian dibagi dengan periode waktu pengamatan.

Alat Pendeteksi Cuaca dan Iklim Kenal Nama dan Fungsinya

alat pendeteksi cuaca