Kamis, 12 Agustus 2010

BAB I
PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang
Seseorang merasakan keadaan udara pada suatu saat adalah panas sekali akan tetapi orang lain hanya merasakan panas biasa saja. Jadi apa yang dirasakan dan dilihat oleh indera adalah sangat subjektif. Untuk menghilangkan subjektivitas ini kemudian digunakan alat-alat pengamatan (instrumen).
Meteorologi ilmiah (scientific meteorology) telah berkembang sejak ditemukannya termometer oleh Galileo (1593), barometer oleh Toricelli (1643) sistem penghubung yang cepat. Ini adalah tonggak pertama dalam perkembangan pertanian meteorologi. Masih banyak lagi yang harus di lakukan untuk menyempurnakan peralatan baik dalam prinsip dan mekanismenya maupun dalam ketelitian alat-alat pengamatan masing-masing komponen cuaca.
Manusia  tidak bisa  lepas dari kesalahan. Operator bisa saja salah dalam mengamati data  atau  tidak  disiplin  dalam  jadwal  pencatatan.  Perilaku  ini  menyebabkan  data  yang dikumpulkan menjadi keliru sehingga dapat merugikan bagi masyarakat yang membutuhkan informasi tersebut.
Untuk  mengatasi  semua  itu  kini  telah  banyak  diciptakan  stasiun  cuaca  otomatis (Automatic Weather  Station)  yang  dijual  di  pasaran.  Hal  ini  tentunya memudahkan  bagi lembaga masyarakat,  instansi pemerintah maupun swasta  terkait dalam melakukan kegiatan pengamatan cuaca. Akan tetapi harganya yang masih relatif mahal membuat kalangan tertentu manjadi  sulit  untuk memperolehnya. Oleh  karena  itu  stasiun  cuaca  otomatis  yang murah, akurat dan mudah dioperasikan menjadi pilihan dimasa-masa sekarang ini.

1.2. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dari praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
  1. Dapat mengetahui cara kerja peralatan ukur unsur iklim/cuaca
  2. Dapat mengetahui cara pengamatan unsur iklim/cuaca
  3. Dapat mengetahui tata letak dan pemasangan peralatan unsur iklim/cuaca

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Unsur-unsur klimatologi dan cuaca seperti suhu dan kelembaban udara, curah hujan, intensitas  penyinaran  matahari,  kecepatan  dan  arah  angin  serta  unsur  lainnya  merupakan faktor yang sangat penting dalam usaha pertanian. Dan pengukuran besaran-besaran tersebut lazim dilakukan di stasiun-stasiun klimatologi. Cara dan alat ukur di stasiun meteorologi dan klimatologi  di  Indonesia  umumnya  masih  secara  manual,  yang  hasil  kelengkapan  dan keakuratan  datanya  sangat  tergantung  kepada manusia  pencatatnya. Beberapa  alat pencatat otomatis buatan pabrik sudah digunakan, tetapi harganya relatif masih mahal.
Pengukuran dan pencatatan tentang iklim/cuaca yang penting dalam pertanian antara lain : curah hujan (jumlah dan intensitas hujan), evaporasi (permukaan tanah dan tanaman), radiasi matahari (lama penyinaran dan intemnsitas penyinaran matahari), kelembaban suhu atau temperatur (udara dan tanah), dan angin (arah dan kecepatan angin). Untuk hal itu dalam stasiun pengamatan atau pengukuran iklim/cuaca bagi pertanian lazimnya mempunyai perlengkapan seperti berikut : shelter (kotak stevenson), termometer suhu maksimum dan minimum, termometer bola basah dan bola kering, termohigrograf, penakar hujan (ombrometer), anemometer, evaporimeter, solarimeter, sunshine duration record dan termometer tanah.
Menurut WMO (World Meteorology Organization) dalam penempatan stasiun klimatologi pertanian diutamakan di stasiun percobaan Agronomi, Hortikultura, Peternakan, Kehutanan, hidrologi, lembaga penelitian tanah, Kebun raya ataupun cagar alam serta daerah yang perubahan cuacanya sering menyebabkan kerugian terhadap produksi pertanian.
Penempatan stasiun klimatologi/meteorology sedapat mungkin memenuhi syarat antara lain :
  1. Sekeliling luasan terpelihara dengan tanaman penutup (rerumputan atau tanaman yang rendah) sebatas pada pengaruh gerakan angin.
  2. Disekitar atau dekatnya tidak ada jalan raya (jalan besar)
  3. Tempatnya pada tanah yang datar.
  4. Bebas atau jauh dari bangunan dan pohon-pohon besar.
  5. Letak stasiun jangan terlalu jauh dengan pengamat dan keperluan pengamatan. Hal ini akan lebih baik dalam ketepatan waktu dan kondisi yang dapat dipercaya.

BAB III
METODE PRAKTIKUM


3.1.   Waktu dan Tempat
Praktikum mengenai pengenalan alat-alat pengukur cuaca ini dilakukan di stasiun klimatologi Universitas Jambi, Mendalo Darat, Kabupaten Muaro Jambi. Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu, tanggal 7 Mei 2011, dimulai pada pukul 10.00 WIB sampai dengan pukul 11.40 WIB.

3.2.  Alat dan Bahan
  1. Panci Evaporasi
  2. Alat penangkar hujan
  3. AWS
  4. Sangkar cuaca
  5. Anemometer
  6. Alat tulis
3.3.   Prosedur Praktikum
  1. Memperhatikan alat-alat pengukur cuaca
  2. Mencatat cara kerja dari masing-masing alat ukur cuaca
  3. Mengambil gambar masing-masing alat pengukur cuaca

BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN

4.2.    Pembahasan
  • Sangkar Cuaca
Didalam sangkar Meteorologi dipasang alat-alat seperti Thermometer bola kering, Thermometer bola basah, Thermometer maximum, Thermometer minimum, dan Evaporimeter jenis piche. pada stasiun meteorologi pertanian dan klimatologi dipasang Evaporometer jenis Keshner tersendiri.
  1. Thermometer Bola Kering: tabung air raksa dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.
  2. 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.
  3. Thermometer Maximum: Thermometer air raksa ini memiliki pipa kapiler kecil (pembuluh) didekat tempat/ tabung air raksanya, sehingga air raksa hanya bisa naik bila suhu udara meningkat, tapi tidak dapat turun kembali pada saat suhu udara mendingin. Untuk mengembalikan air raksa ketempat semula, thermometer ini harus dihentakan berkali-kali atau diarahkan dengan menggunakan magnet.
  4. Thermometer Minimum: Thermometer minimum biasanya menggunakan alkohol untuk pendeteksi suhu udara yang terjadi. Hal ini dikarenakan alkohol memiliki titik beku lebih tinggi dibanding air raksa, sehingga cocok untuk pengukuran suhu minimum. Prinsip kerja thermometer minimum adalah dengan menggunakan sebuah penghalang (indeks) pada pipa alkohol, sehingga apabila suhu menurun akan menyebabkan indeks ikut tertarik kebawah, namun bila suhu meningkat maka indek akan tetap pada posisi dibawah. Selain itu peletakan thermometer harus miring sekitar 20-30 derajat, dengan posisi tabung alkohol berada di bawah. Hal ini juga dimaksudkan untuk mempertahankan agar indek tidak dapat naik kembali bila sudah berada diposisi bawah (suhu minimum).
Pemasangan alat-alat meteorologi didalam sangkar dimaksudkan agar hasil pengamatan dari tempat-tempat dan waktu yang berbeda dapat dibandingkan satu sama lain. Selain itu, alat-alat yang terdapat didalamnya terlindung dari radiasi matahari langsung, hujan dan debu.
Sangkar Meteorologi dibuat dari kayu yang baik ( jati/ Ulin) sehingga tahan terhadap perubahan cuaca. Sangkar dicat putih supaya tidak banyak menyerap radiasi panas matahari. Sangkar dipasang dengan lantainya berada pada ketinggian 120 cm diatas tanah berumput pendek, sedangkan letaknya paling dekat dua kali (sebaiknya empat kali) tinggi benda yang berada di sekitarnya.
Sangkar harus dipasang kuat, berpondasi beton, sehingga tidak dapat bergerak atau bergoyang jika angin kencang. selain itu agar angkar tidak mudah di makan rayap.
Sangkar mempunyai dua buah pintu dan dua jendela yang berlubang-lubang/kisi. Lubang/kisi ini memungkinkan adanya aliran udara. Temperatur dan kelembaban udara didalam sangkar mendekati/hampir sama dengan temperatur dan kelembaban udara diluar.
Sangkar dipasang dengan pintu membuka/menghadap Utara-Selatan, sehingga alat-alat yang terdapat didalamnya tidak terkena radiasi matahari langsung sepanjang tahun. jika matahari berada pada belahan bumi selatan pintu sebelah utara yang dibuka untuk observasi atau sebaliknya.
  • AWS
AWS merupakan singkatan dari Automatic Weather Station atau alat pengukur cuaca otomatis. Sesuai dengan namanya AWS akan mengukur cuaca secara otomatis. AWS dapat mengukur curah hujan, laju angin, dan lain sebagainya. AWS dapat mempermudah manusia dalam pengamatan terhadap cuaca. Akan tetapi harganya yang masih relatif mahal membuat kalangan tertentu manjadi  sulit  untuk memperolehnya. Oleh  karena  itu  stasiun  cuaca  otomatis  yang murah, akurat dan mudah dioperasikan menjadi pilihan dimasa-masa sekarang ini.
Dengan kemajuan teknologi di bidang mikroprosesor, memungkinkan manusia untuk melakukan sesuatu yang rumit dan kompleks. Mikrokontroler sebagai aplikasi mikroprosesor dalam sistem kendali, pun mengalami perkembangan yang pesat. Mikrokontroler kini  telah banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang kehidupan.
Keberadaan  mikrokontroler  telah  mendukung  perkembangan  peralatan  di  bidang instrumentasi yang  juga didorong dengan munculnya piranti sensor digital yang akurat dan mudah digunakan. Kemajuan teknologi di bidang komunikasi wireless juga telah memberikan banyak kemudahan dalam sistem penginderaan jauh (remote sensing). Ukurannya yang kecil dan cakupan areanya yang  luas menjadikan pilihan yang  tepat untuk membangun berbagai macam aplikasi di bidang telemetri.
Maka untuk memenuhi kebutuhan akan  sistim pengukuran elemen  iklim dan cuaca yang otomatis, murah dan akurat serta dari pertimbangan kemampuan mikrokontroler seperti yang telah diuraikan diatas, dalam penelitian ini penulis ingin mengimplementasikan sebuah stasiun  cuaca  otomatis  yang  dikendalikan  oleh  mikrokontroler  AVR  ATmega16, datanya ditransmisikan menuju pusat pengamatan dengan sistem nirkabel dan komputer sebagai media penampil dan perekam informasi cuaca.
  • Anemometer
Angin merupakan pergerakan udara yang disebabkan karena adanya perbedaan tekanan udara di suatu tempat dengan tempat lain. Dengan adanya pergerakan udara di atmosfer  ini maka terjadilah distribusi partikel-partikel di udara, baik partikel kering (debu, asap, dsb) maupun partikel basah seperti uap air. Pengukuran angin permukaan merupakan pengukuran arah dan kecepatan angin yang terjadi dipermukaan bumi dengan ketinggian antara 0.5 sampai 10 meter.
Pergerakan udara atau angin umumnya diukur dengan alat cup counter anemometer, yang didalamnya terdapat dua sensor, yaitu: cup –propeller sensor untuk kecepatan angin dan vane/ weather cock sensor untuk arah angin. Untuk pengamatan angin permukaan,Anemometer dipasang dengan ketinggian 10 meter dan berada di tempat terbuka yang memiliki jarak dari penghalang sejauh 10 kali dari tinggi penghalang (pohon, gedung atau sesuatu yang menjulang tinggi). Tiang anemometer dipasang menggunakan 3 buah labrang/ kawat penahan tiang, dimana salah satu kawat/labrang berada pada arah utara dari tiang anemometer dan antar labrang membentuk sudut 1200. Pemasangan penangkal petir pada tiang anemometer merupakan faktor terpenting terutama untuk daerah rawan petir. Hal ini mengingat tiang anemometer memiliki ketinggian 10 meter dengan ujung-ujung runcing yang membuatnya rawan terhadap sambaran petir.
  • Alat Penangkar Hujan Jenis Hellman
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 dhitung/ ditentukan dengan menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias.
  • Panci Evaporasi
Penguapan ialah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini dapat terjadi pada setiap permukaan benda pada temperatur diatas 0 0K. Faktor-faktor yang mempengaruhi penguapan ialah temperatur benda dan udara, kecepatan angin, kelembaban udara, intensitas radiasi matahari dan tekanan udara, jenis permukaan benda serta unsur-unsur yang terkandung didalamnya. Dalam meteorologi dikenal dua istilah untuk penguapan yaitu evaporasi dan evapotranspirasi.
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 :
  1. Panci Bundar Besar
  2. Hook Gauge yaitu suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci. Hook Gauge mempunyai bermacam-macam bentuk, sehingga cara pembacaannya berlainan.
  3. Still Well ialah bejana terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki.
  4. Thermometer air dan thermometer maximum/ minimum
  5. Cup Counter Anemometer
  6. Pondasi/ Alas
  7. Penakar hujan biasa

BAB V
KESIMPULAN

Dari praktikum kali ini didapat kesimpulan sebagai berikut:
Kita merasakan apakah udara itu panas atau dingin, angin itu bertiup atau tidak, hujan atau tidak dan sebagainya. Kita melihat apakah langit berawan atau cerah, hujan turun daun-daunan ditiup angin. Semua komponen-komponen cuaca tersebut adalah dirasakan dan diketahui sejak dahulu kala, akan tetapi apa yang dirasakan dan dilihat oleh masing-masing orang sangatlah berlainan.
Seseorang merasakan keadaan udara pada suatu saat adalah panas sekali akan tetapi orang lain hanya merasakan panas biasa saja. Jadi apa yang dirasakan dan dilihat oleh indera adalah sangat subjektif. Untuk menghilangkan subjektivitas ini kemudian digunakan alat-alat pengamatan (instrumen).
Alat-alat yang digunakan untuk mengamati perubahan cuaca atau alat pengukur cuaca yang digunakan antara lain: AWS, Panci evaporasi, anemometer, sangkar cuaca, dan penangkar hujan. Alat-alat ini memiliki fungsi dan cara kerja yang berbeda-beda sesuai dengan kriteria dari masing-masing alat.


DAFTAR PUSTAKA

Handoyo, Prosiding Seminar Nasional Teknik Pertanian 2008, Yogyakarta: 2008
Anonim, 2010, http://contohlaporan26.blogspot.com/2010/12/laporan-agroklimatologi.html. diakses pada 13 Mei 2011, Jambi
Anonim, 2008, http://www.klimatologibanjarbaru.com/artikel/2008/12/taman-alat/. diakses pada 13 Mei 2011, Jambi

0 komentar:

Posting Komentar