Prinsip dan prosedur kerja Peralatan Klimatologi A. Deskripsi

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.
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
atmosfer di sekitarnya.Sebaliknya, ketika air raksa memiliki berat lebih
besar dari tekanan atmosfer, level air raksa dalam tabung akan turun.
1.
3. 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
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
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 12.00
benarbenar tepat dengan tanda jam 12.00 pada mangkuk.
4) Pada titik tertentu(kira-2. garis jam 14.00 & 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
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
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.
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