pengaruh pemanasan global terhadap metoda

PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
PENGARUH PEMANASAN GLOBAL TERHADAP METODA YANG PALING
SESUAI UNTUK ANALISA EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL BERDASARKAN
DATA HARIAN STASIUN BMG SUPADIO
1) Hari Wibowo,ST.MT 2) Stefanus Berlian K, ST.MT
Dosen Fakultas Teknik Universitas Tanjungpura Pontianak
ABSTRAK
Perubahan iklim erat kaitannya dengan terjadinya pemanasan global, dan mempengaruhi: (1) naiknya suhu udara, (2)
pola curah hujan, dan (3) naiknya permukaan air laut. Salah satunya yakni Evapotranspirasi merupakan salah satu
mata rantai proses dalam siklus hidrologi. besarnya nilai evapotranspirasi potensial di wilayah Kota Pontianak
berdasarkan data harian klimatologi Stasiun Meteorologi Supadio.metode analisa evapotranspirasi potensial
berdasarkan data iklim harian dari beberapa model yang dapat dianalisa (model temperatur: metode Blanney-Cridlle,
Hamon; model temperatur dan kelembaban relatif: metode David, Prescott; dan model radiasi global: metode
Hargreaves Rs, Stephen, FAO Tanpa Koreksi, Makkink, Turc). Untuk melihat persentase kesalahan relatif dari metode
yang diuji maka dilakukan perbandingan hasil analisa evapotranspirasi potensial berdasarkan data iklim dengan
analisa evapotranspirasi berdasarkan data evaporasi panci penguapan (metode evaporasi panci), dengan data yang
digunakan adalah data sekunder dari stasiun BMG Supadio.
Dari hasil perhitungan evapotranspirasi potensial, didapat metode David (R = 0,825) yang merupakan salah satu
metode dalam model suhu dan kelembaban relatif, memiliki persentase kesalahan relatif terkecil (41,29%). Itu pun
perlu mengalami koreksi ulang terkait dengan penggunaan data yang hanya 10 tahun, serta adanya perubahan iklim
akibat adanya pemanasan global apabila akan digunakan sebagai metode analisa evapotranspirasi potensial untuk
wilayah Kota Pontianak dan sekitarnya, terutama wilayah yang berdekatan dengan titik 0° lintang (equator line).
Kata Kunci: Evapotranspirasi Potensial, Panci Penguapan, Supadio Pontianak.
1. PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Pemanasan global adalah sebuah fenomena dimana konsentrasi gas rumah kaca menghalangi pantulan energi
sinar matahari dari bumi sehingga menyebabkan terjadinya kenaikan suhu bumi. Atau dapat pula didefinisikan sebagai
suatu perubahan kondisi iklim yang terkait baik secara langsung maupun tidak langsung dengan aktifitas manusia
yang mengubah komposisi atmosfer global. Terjadinya pemanasan global (global warming) telah menyebabkan
adanya perubahan iklim (climate change) di dunia, tidak terkecuali Indonesia dan juga Provinsi Kalimantan Barat
(Maliki, Mislan,Proseding Makalah Hathi,Palembang,2008).
Berdasarkan hasil kesimpulan dari Intergovernmental Panel on Climate Chage (IPCC) menyebutkan bahwa
Sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke -20. Peningkatan suhu rata-rata global
pada permukaan bumi telah meningkat sebesar 0.74 ± 0.18ºC(1.33 ± 0.32º F).
Perubahan iklim global akan menpengaruhi setidaknya tiga unsur iklim dan komponen alam yang sangat erat
kaitannya dengan berbagai aspek kehidupan: (1) naiknya suhu udara yang juga berdampak terhadap unsur iklim lain,
terutama kelembaban dan dinamika atmosfer, (2) berubahnya pola curah hujan dan makin meningkatnya intensitas
kejadian iklim ekstrim (anomali iklim) seperti El-Nino dan La-Nina, dan (3) naiknya permukaan air laut akibat pencairan
gunung es di kutub utara. Perubahan unsur iklim akibat perubahan iklim sangat berpengaruh terhadap kondisi sumber
daya air, sektor pertanian dan tanaman pangan dan peningkatan permukaan laut. Hal tersebut akan menimbulkan
dampak yang berlanjut terhadap meningkatnya: gagal panen, frekuensi banjir, intensitas kekeringan, jumlah
masyarakat miskin, abrasi pantai, tenggelamnya pantai dan banyak pulau kecil, dan perubahan habitat satwa dan
tumbuhan.
Kota Pontianak merupakan salah satu wilayah di Provinsi Kalimantan Barat yang dilalui oleh garis khatulistiwa.
Dimana lokasinya akan berpengaruh terhadap besarnya penguapan (evapotranspirasi) yang terjadi pada wilayah yang
berada di dekat garis khatulistiwa ini tentunya berbeda dengan wilayah yang letaknya jauh dari garis khatulistiwa.
Evapotranspirasi merupakan salah satu mata rantai proses dalam siklus hidrologi yang dapat didefinisikan
sebagai penguapan di semua permukaan yang mengandung air dari seluruh permukaan air, permukaan tanah,
permukaan tanaman dan permukaan yang tertutup tanaman dan kembali lagi ke atmosfer.
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
Pengaruhnya terhadap adanya perubahan iklim yang terjadi tentunya akan mempengaruhi proses hidrologi dan
besarnya evapotranspirasi. Oleh jarena itu pada kegiatan penelitian ini akan diteliti Pengaruh Perubahan Iklim
tersebut terhadap Metode Evapotranspirasi Potensial yang ada khususnya di wilayah Kota Pontianak berdasarkan
data klimatologi Stasiun Meteorologi Supadio.
1.2
RUANG LINGKUP
Ruang Lingkup penelitian ini meliputi;
• Analisa data yang digunakan adalah data iklim harian (suhu,kelembaban,kecepatan angin dan penyinaran
matahari) stasiun BMG supadio tahun 1998 - 2009,
• Analisa evapotranspirasi potensial berdasarkan data evaporasi panci penguapan,
• Berdasarkan penyaringan ketersediaan data yang ada, untuk kesesuaian analisa pada metode yag
digunakan, ternyata metode analisa evapotranspirasi potensial yang dapat digunakan untuk diuji
berdasarkan data harian dalam penelitian ini adalah;
a.
model temperatur (metode Blanney-Criddle dan metode Hamon),
b.
model temperatur dan kelembaban relatif (metode David dan metode Prescott),
c.
model radiasi global (metode Hargreaves Rs, Stephen, Radiasi FAO tanpa koreksi, Makink, Turc).
• Perhitungan persentase kesalahan relatif hasil analisa evapotranspirasi potensial berdasarkan metode yang
dikaji terhadap hasil analisa evapotranspirasi potensial berdasarkan data evaporasi panci penguapan pada
Stasiun BMG Supadio.
1.3 MAKSUD DAN TUJUAN
Tulisan ini dimaksudkan sebagai bahan tukar pikiran mengenai perubahan iklim dan dampaknya terhadap
evapotranspirasi dan Dengan tujuan penulisan adalah untuk mendapatkan metode yang sesuai digunakan dalam
penentuan evapotranspirasi potensial untuk wilayah di sekitar Kota Pontianak yang letak lintangnya jauh dari tugu
khatulistiwa dengan menggunakan data iklim harian yang dipengaruhi oleh adanya perubahan iklim.
2.
KAJIAN TEORI
•
Siklus Hidrologi
Pergerakan air di bumi, secara umum dapat dinyatakan sebagai suatu rangkaian kejadian yang biasa disebut
siklus hidrologi yang merupakan suatu sistem tertutup, dalam arti bahwa pergerakan air pada sistem tersebut selalu
tetap berada pada siklusnya.
Menurut C.D. Soemarto, (1999,2), siklus hidrologi adalah gerakan air laut ke udara, kemudian jatuh ke
permukaan tanah dan akhirnya mengalir ke laut kembali. Siklus peristiwa tersebut sebenarnya tidaklah sederhana
yang kita bayangkan karena,Pertama, daur itu dapat berupa daur pendek, yaitu hujan yang segera dapat mengalir
kembali ke laut. Kedua, tidak adanya keseragaman waktu yang diperlukan oleh suatu daur. Ketiga, intensitas dan
frekuensi daur tergantung kepada letak geografi dan keadaan iklim suatu lokasi. Keempat, berbagai bagian daur dapat
menjadi sangat komplek, sehingga kita hanya dapat mengamati bagian akhir saja terhadap suatu curah hujan di atas
permukaan tanah yang kemudian mencari jalannya untuk kembali ke laut. Peristiwa-peristiwa yang terjadi dalam
siklus hidrologi antara lain adalah Evaporasi , Transpirasi, Evapotranspirasi, Kondensasi, Presipitasi, Infiltrasi dan
Perkolasi.
• Iklim Yang Membina Kehidupan
Kehidupan dibumi ini tidak akan berkembang sebagaimana yang telah kita temukan dewasa ini, andaikan bumi
iklimnya sangat panas. Perkembangan juga tidak akan terjadi seperti sekarang andaikata perputaran bumi
sedemikian rupa sehingga tidak terjadi pergantian siang dan malam, artinya perputarannya selalu menghadapkan ke
permukaan yang sama yakni Matahari. Sebab bagian yang selalu terkena sinar matahari suhunya akan naik
sedangkan di bagian sebaliknya suhu akan turun akan turun dan tidak aka nada tanaman yang tumbuh disana.Tanpa
adanya pergantian siang dan malam tak aka nada kehidupan.
Setelah berkembang biaknya berbagai jenis tumbuhan dan hewan tersebar diberbagai benua. Terbentuk
ekosistem yang serasi. Manusia dan hewan mengambil oksigen dari udara bagi pernafasan dan melepas karbon
dioksida ke atmosfir. Tetapi tetumbuhan mangambil karon dioksida dari udara untuk diubah menjadi bahan makanan
serta pertumbuhannya dengan klorofilnya dan bantuan energy cahaya dan melepaskan kembali oksigen bebas ke
atmosfir. Karbon dioksida yang berlebihan di atmosfir akan diserap oelh samudera dan dikonsumsi oleh planton
selanjutnya akan berkembang didalam biota air laut.
Bumi mempunyai iklim yang berbeda-beda pada lokasi yang berlainan, tergantung pada letaknya dibumi.
Disekitar ekuator atau khatulistiwa Dimana lokasi ini iklim pada tropis dan berada di antara dua benua dan mendapat
pengaruh dari samudra yang luas, memiliki musim penghujan dan musim kemarau seperti daerah lainnya di Indonesia.
Apabila Matahari bersinar dibagian selatan khatulistiwa benua Australia mendapat banyak panas sedang benua asia
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
tidak, sebagai akibatnyanya maka udara akan naik ke atas Australia dan udara akan turun di asia, Tekanan udara di
autralia lebih rendah daripada asia sehingga udara bergerak,angin meniup dari benua asia ke Australia. Menginggat
tekanan udara melewati samudera hindia, maka banyak uap air terangkut dan jatuh sebagai hujan, Maka di Indonesia
akan mengalami musim Penghujan.
Sebaliknya jika matahari bersinar dibagian utara Khatulistiwa kita bertemu dengan musim kemarau karena angin
dari autralia menuju ke asia membawa angin kering. Lebih jauh dari letak daerah ekuator ia akan menikmati ilkim sub
tropis, sedangkan lokasi yang lebih jauh lagi akan terdapat 4 musim.
Untuk memberikan iklim yang membina adanya kehidupan itu Allah SWT telah menempatkan bumi pada jarak
sekitar 150 Juta Kilometer dari Matahari, memberikan pada bumi sudut kira-kira 66,5 derajat terhadap bidang orbit
perputaran bumi mengelilingi Matahari, serta memberikan rotasi pada bumi dengan waktu putar 24 jam dalam sehari
semalam.
Untuk pelindung lapisan permukaan bumi kita mengenal lapisan Atmosfer bumi terdiri dari beberapa gas antara
lain nitrogen, oksigen, karbon dioksida; ditambah dengan uap air dan zat-zat lain, seperti debu, jelaga, dan
sebagainya. Atmosfer bumi terdiri dari berbagai lapisan, yaitu berturut-turut dari lapisan bawah ke atas adalah
troposfer, stratosfer, mesosfer, dan termosfer. Troposfer adalah lapisan terendah yang tebalnya kira-kira sampai
dengan 10 kilometer di atas permukaan bumi. Dalam troposfer ini terdapat gas-gas rumah kaca yang menyebabkan
efek rumah kaca dan pemanasan global.
Lapisan atmosfir ini melindungi Bumi dari Sinar Kosmos yang energinya sangat tinggi dan Sinar ultra violet dari
Cahaya matahari.
Disamping itu pula kita ketahui didalam bumi juga terdapat lempengan yang akan mengalami pergeseran
rekahan-rekahan akibat aktivitasnya dan hal ini juga dapat mengubah iklim yang sudah ada sebelumnya di suatu
daerah dan mengacaukan musim penghujan seperti munculnya El-Nino akhir-akhir ini. Perubahan cuaca juga dapat
mengakibatkan terjadinya peningkatan Kadar CO2 di dalam atmosfir. Ini akan menimbulkan efek rumah kaca yang
membuat suhu Bumi naik, Es dikutub dan salju abadi di puncak gunung akan meleleh serta menaikan permukaan air
laut. Sekalipun gejala ini tak merusak kehidupan di Bumi namun Gangguan yang ditimbulkannya cukup serius. Gas
yang berkeliaran di atmosfir yang jelas akan merusak kehidupan ialah gas SOx dan NOx yang setelah larut dalam tetes
air hujan yang akan jatuh menjadi hujan yang asam, dan dapat memusnahkan hutan-hutan dan tanaman umumnya
dan satwa lain di air.
• Pemanasan Global (Global Warning)
Perubahan Iklim Global atau dalam bahasa inggrisnya GLOBAL CLIMATE CHANGE menjadi pembicaraan
hangat di dunia dan hari ini Konferensi Internasional yang membahas tentang hal tersebut diantaranya yang sedang
diselenggarakan di Nusa Dua Bali mulai tanggal 3 hingga 14 Desember 2007, diikuti oleh delegasi dari lebih dari 100
negara peserta. Salah satu penyebab perubahan iklim adalah Pemanasan Global (Global Warming).
Pemanasan Global adalah kejadian meningkatnya temperatur rata-rata atmosfer, laut dan daratan Bumi.
Pemanasan Global disebabkan diantaranya oleh “Greenhouse Effect” atau yang kita kenal dengan EFEK RUMAH
KACA. Efek rumah kaca disebabkan karena naiknya konsentrasi gas karbondioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di
atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu
bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk
mengabsorbsinya.
Istilah efek rumah kaca, diambil dari cara tanam yang digunakan para petani di daerah iklim sedang (negara yang
memiliki empat musim). Para petani biasa menanam sayuran atau bunga di dalam rumah kaca untuk menjaga suhu
ruangan tetap hangat. Kenapa menggunakan kaca/bahan yang bening? Karena sifat materinya yang dapat tertembus
sinar matahari. Dari sinar yang masuk tersebut, akan dipantulkan kembali oleh benda/permukaan dalam rumah kaca,
ketika dipantulkan sinar itu berubah menjadi energi panas yang berupa sinar inframerah, selanjutnya energi panas
tersebut terperangkap dalam rumah kaca. Demikian pula halnya salah satu fungsi atmosfer bumi kita seperti rumah
kaca tersebut. Sebagai Illustrasi sederhana tentang terjadinya pemanasan Global.
• Efek Rumah Kaca Di Atmosfir
Pancaran sinar matahari yang sampai ke bumi (setelah melalui penyerapan oleh berbagai gas di atmosfer)
sebagian dipantulkan dan sebagian diserap oleh bumi. Bagian yang diserap akan dipancarkan lagi oleh bumi sebagai
sinar inframerah yang panas. Sinar inframerah tersebut di atmosfer akan diserap oleh gas-gas rumah kaca seperti uap
air (H2O) dan karbon dioksida (CO2) sehingga tidak terlepas ke luar angkasa dan menyebabkan panas terperangkap di
troposfer dan akhirnya mengakibatkan peningkatan suhu di lapisan troposfer dan di bumi. Hal tersebut menyebabkan
terjadinya efek rumah kaca di bumi.
Gas-gas Rumah Kaca atau Greenhouse Gases adalah gas-gas yang menyebabkan terjadinya efek rumah kaca.
Selain uap air (H2O) Siklus Air dan karbon dioksida (CO2), terdapat gas rumah kaca lain di atmosfer, dan yang
terpenting berkaitan dengan pencemaran dan pemanasan global adalah metana (CH4), ozon (O3), dinitrogen oksida
(N2O), dan chlorofluorocarbon (CFC)
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
Gas Rumah Kaca dapat terbentuk secara alami maupun sebagai akibat pencemaran. Gas Rumah Kaca di
atmosfer menyerap sinar inframerah yang dipantulkan oleh bumi. Peningkatan kadar gas rumah kaca akan
meningkatkan efek rumah kaca yang dapat menyebabkan terjadinya pemanasan global.
Uap air bersifat tidak terlihat dan harus dibedakan dari awan dan kabut yang terjadi ketika uap membentuk butirbutir air. Pada Siklus hidrologi. Sebenarnya uap air merupakan penyumbang terbesar bagi efek rumah kaca. Jumlah
uap air dalam atmosfer berada di luar kendali manusia dan dipengaruhi terutama oleh suhu global. Jika bumi menjadi
lebih hangat, jumlah uap air di atmosfer akan meningkat karena naiknya laju penguapan. Ini akan meningkatkan efek
rumah kaca serta makin mendorong pemanasan global.
• Pemanasan Global dan Pengaruhnya Terhadap Iklim
Salah satu dampak yang terjadi akibat pemanasa Global ini adalahnya pengaruh terhadap Iklim di berbagai
wilayah. Indicator iklim yang ditinjau pada kajian ini adalah evaporasi atau penguapan yang terjadi. Dari beberapa
peneliti telah banyak yang mengestimasi besarnya nilai Evaporasi Potensial ini berdasarkan rumusan matematik
sesuai dengan data klimatologi yang ada.
Untuk meninjau adanya dampak akibat pemanasan global tadi terhadap rumusan metode yang telah di teliti maka
penulis mencoba melihat unsure perbedaan kenaikan suhu tadi dari bebrapa metode oleh adanya perubahan global
tadi.
3. METODOLOGI
Lokasi penelitian berada di Kota Pontianak Provinsi Kalimantan Barat, Kota Pontianak ini berada di garis
Khatulistiwa.
3.1 Pengumpulan Data
Pengumpulan data dilakukan berupa data sekunder Data ini merupakan data-data yang didapat dari instansi
terkait yang berhubungan dengan masalah penelitian serta hasil-hasil penelitian sebelumnya, seperti Badan Pusat
Statistik selain itu pula ada data Klimatologi daerah setempat, Data yang digunakan untuk penelitian ini yaitu berupa
data suhu, data penyinaran matahari, data kelembaban nisbi, data kecepatan angin dan data evaporasi panci
penguapan dari Stasiun Badan Meteorologi Supadio, yang terletak pada garis lintang 0º 08’ 44’’ LS dan garis bujur
109º 24’ 14’’ BT dengan elevasi 3 meter dari permukaan laut (dpl) dan tahun pengamatan 1998 sampai dengan 2009.
3.2 Analisa Evapotranspirasi Potensial
Dalam perhitungan evapotranspirasi potensial digunakan data klimatologi dan data evaporasi panci penguapan.
Perhitungan dilakukan dalam suatu spread sheet untuk tiap parameternya.
a. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Data Evaporasi Panci Penguapan
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan data evaporasi panci penguapan, langkah-langkah
perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data evaporasi panci panci penguapan (Ep) (mm/hari), kelembaban nisbi (RH) (%), kecepatan angin
(U) (km/hari), elevasi alat ukur dari permukaan tanah (z) (m) dan jarak dari panci ke vegetasi (Fetch distance of
green crop) (d) (m).
2. Menghitung nilai kecepatan angin pada ketinggian 2 meter dari permukaan tanah (U) (km/hari)
3. Menghitung nilai koefisien panci penguapan, didapat dari perhitungan dengan persamaan ;
Kp = 0.475 - (0.24x10-3) (U2m) + 0.00516 (RHMean) + 0.00118 (d) –
(0.16x10-4) (RHMean)2 - (0.101x10-5) (d)2 - 0.8x10-8 (RHMean)2(U2m) –
1x10-8 (RHMean)2(d)
4.
Menghitung evapotranspirasi potensial (Eto) (mm/hari), didapat dari perhitungan dengan persamaan Eto = Kp x
Ep
b. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Temperatur Dihitung Dengan Metode Blaney dan
Criddle
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model temperatur dihitung dengan metode Blanney dan
Criddle, langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data temperatur rata-rata (T) (ºC/hari).
2. Menghitung nilai faktor lamanya waktu siang (p)
3. Menghitung evapotranspirasi potensial (ETo) (mm/hari), didapat dari perhitungan dengan persamaan; Eto =
p(0.46t + 8.13)
c. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Temperatur Dihitung Dengan Metode Hamon
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model temperatur dihitung dengan metode Hamon,
langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut:
1. Kumpulkan data suhu (T) (ºC/hari).
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
2.
3.
4.
5.
Tentukan nilai durasi jam penyinaran terhadap satuan 30 hari selama 12 jam/hari.
Tentukan nilai kerapatan uap jenuh (Pt) (gram/m3/100), merupakan fungsi temperatur
Masukkan nilai koefisien metode Hamon (Ch), yakni 0,55
Menghitung evapotranspirasi potensial (ETo) (Inchi/hari), didapat dari perhitungan dengan persamaan Eto= Ck x
D2x Pt, kemudian Nilai (ETo) dengan satuan (Inchi/hari) dikonversi menjadi (mm/hari).
d. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Temperatur dan Kelembaban Relatif Dihitung
Dengan Metode David
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model temperatur dan kelembaban relatif dihitung dengan
metode David, langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data suhu (T) (ºC/hari) dan data kelembaban relatif (RH) (%).
2. Tentukan nilai tekanan uap jenuh pada temperatur tertentu (es) (mmHg) dikonversi menjadi (mbar).
3. Menghitung tekanan uap pada titik embun dengan kelembaban relatif tertentu (ed) (mbar), didapat dari
persamaan ed = es x RH
4. Menghitung evapotranspirasi potensial (ETo) (mm/hari) dengan metode David, didapat dari persamaan Eto =
0,50 (es-ed)
e. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Temperatur dan Kelembaban Relatif Dihitung
Dengan Metode Prescott
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model temperatur dan kelembaban relatif dihitung dengan
metode Prescott, langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data temperatur rata-rata (T) (ºC/hari) dan data kelembaban relatif (RH) (%).
2. Tentukan nilai tekanan uap jenuh pada temperatur tertentu (es) (mmHg) dikonversi menjadi (mbar).
3. Menghitung tekanan uap pada titik embun dengan kelembaban relatif tertentu (ed) (mbar), didapat dari
persamaan ed = es x RH
4. Menghitung evapotranspirasi potensial (ETo) (mm/hari) dengan metode Prescott, didapat dari persamaan Eto =
(es-ed)0.75;
f.
Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Radiasi Global
Hargreaves Rs
Dihitung
Dengan Metode
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model radiasi global dihitung dengan metode Hargreaves
Rs, langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data Suhu (T) (ºC/hari) dan durasi penyinaran matahari (DM=n/N) (%).
2. Konversikan data temperatur rata-rata (T) dengan satuan (ºC/hari) menjadi satuan (ºF).
3. Menentukan nilai radiasi berdasarkan lintang (Ra) (kal/cm2/hari),.
4. Menghitung radiasi global (Rs) (kal/cm2/hari), didapat dari persaamaan Rs = Ra (0.25+0.5(n/N))
5. Menentukan nilai kerapatan air (Γ) (gram/cm3) dan panas laten untuk penguapan (L) (kal/gram) , disajikan dalam
6. Menghitung radiasi global setara dengan penguapan (Es) (cm/hari), didapat dari persamaan Es = Rs / Γ.L.
Kemudian Es dengan satuan (cm/hari) dikonversi menjadi (mm/hari).
7. Menghitung evapotranspirasi potensial (ETo) (mm/hari) dengan metode Hargreaves Rs, didapat dari persamaan
ETo = 0.075 Es. T
g. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Radiasi Global Dihitung Dengan Metode Stephen
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model radiasi global dihitung dengan metode Stephen,
langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data suhu (T) (ºC/hari) dan durasi penyinaran matahari (DM=n/N) (%).
2. Konversikan data suhu (T) dengan satuan (ºC/hari) menjadi satuan (ºF).
3. Menentukan nilai radiasi berdasarkan lintang (Ra) (kal/cm2/hari), disajikan dalam tabel 2.1.
4. Menghitung radiasi global (Rs) (kal/cm2/hari), didapat dari persaamaan Rs = Ra (0.25+0.5(n/N))
5. Menghitung evapotranspirasi potensial (ETo) (Inchi/hari) dengan metode Stephen, didapat dari persamaan Eto
=(0.014T – 0.37)Rs/1500. Kemudian ETo dengan satuan (Inchi/hari) dikonversi menjadi (mm/hari).
h. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Radiasi Global Dihitung Dengan Metode FAO
Tanpa Koreksi
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model radiasi global dihitung dengan metode FAO tanpa
koreksi, langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data temperatur rata-rata (T) (ºC/hari) dan durasi penyinaran matahari (DM=n/N) (%).
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Menentukan nilai radiasi berdasarkan lintang (Ra) (kal/cm2/hari),
Menghitung radiasi global (Rs) (kal/cm2/hari), didapat dari persamaan Rs = Ra (0.25+0.5(n/N))
Menentukan nilai kerapatan air (Γ) (gram/cm3) dan panas laten untuk penguapan (L) (kal/gram)
Menghitung radiasi global setara dengan penguapan (Es) (cm/hari), didapat dari persamaan Es = Rs/ Γ.L.
Kemudian Es dengan satuan (cm/hari) dikonversi menjadi (mm/hari).
Mengitung kemiringan kurva tekanan uap jenuh (δ) (mbar/oC), didapat dari persamaan δ = (0.00815.T + 0.9012)7;
Masukkan nilai Konstanta psikometri (τ) (mbar/oC) yaitu 0,66 mbar/oC.
Menghitung (ETo) (mm/hari) dengan metode FAO tanpa koreksi, didapat dari persamaan
 δ

ET0 = 
E S  − 0,30
 δ +τ

i. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Radiasi Global Dihitung Dengan Metode Makkink
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model radiasi global dihitung dengan metode Makkink,
langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data temperatur rata-rata (T) (ºC/hari) dan durasi penyinaran matahari (DM=n/N) (%).
2. Menentukan nilai radiasi berdasarkan lintang (Ra) (kal/cm2/hari);
3. Menghitung radiasi global (Rs) (kal/cm2/hari), didapat dari persaamaan Rs = Ra 0,25 + 0,50(n N )
[
(gram/cm3)
]
4.
Menentukan nilai kerapatan air (Γ)
dan panas laten untuk penguapan (L) (kal/gram)
5.
Menghitung radiasi global setara dengan penguapan (Es) (cm/hari), didapat dari persamaan
6.
Kemudian Es dengan satuan (cm/hari) dikonversi menjadi (mm/hari).
Mengitung kemiringan kurva tekanan uap jenuh (δ) (mbar/oC),
didapat
ES =
RS
.
Γ.L
dari
persamaan;
dari
persamaan
δ = (0,00815 T + 0,8912 )
7
7.
8.
Masukkan nilai Konstanta psikometri (τ) (mbar/oC) yaitu 0,66 mbar/oC.
Menghitung (ETo) (mm/hari) dengan metode FAO tanpa
koreksi,
didapat
 δ

ET0 = 0,61 
E S  − 0,12
δ +τ

j. Analisa Evapotranspirasi Potensial Menggunakan Model Radiasi Global Dihitung Dengan Metode Turc
Cara analisa evapotranspirasi potensial menggunakan model radiasi global dihitung dengan metode Turc,
langkah-langkah perhitungannya sebagai berikut :
1. Kumpulkan data suhu (T) (ºC/hari), kelembaban relatif (RH) (%) dan durasi penyinaran matahari (DM=n/N) (%).
2. Menentukan nilai radiasi berdasarkan lintang (Ra) (kal/cm2/hari);
3. Menghitung radiasi global (Rs) (kal/cm2/hari), didapat dari persaamaan Rs = Ra 0,25 + 0,50(n N )
[
4.
]
Menghitung (ETo) (mm/hari) dengan metode Turc, didapat dari persamaan di atas untuk RH<50%;

ET0 = 0,013 
T

ET0 = 0,013 
T
T 
 50 − RH 
(RS + 50 )1 +
 , dan persamaan berikut untuk RH>50%;
+ 15 
70 

T 
(RS + 50 )
+ 15 
k. Pengujian Kesalahan Relatif (Persentase Error)
Persentase error (kesalahan relatif) tiap metode dalam tiap model yang dikaji terhadap Eto panci penguapan
dihitung berdasarkan :
% error =
Eto Panci Penguapan − Eto Metode yang Dikaji
x 100%
Eto Panci Penguapan
Data – data yang diperlukan pada tiap metode meliputi sebagai berikut:
Tabel 1 Data Yang Diperlukan Untuk Setiap Metoda
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 HASIL
Hasil beberapa metode perhitungan yang dilakukan dapat dilihat pada tabel berikut
4.2 PEMBAHASAN
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
Dari hasil perhitungan evapotranspirasi potensial yang telah dilakukan berdasarkan data stasiun BMG Supadio
diatas, dapat diketahui bahwa masing-masing metode dalam tiap model menghasilkan besaran evapotranspirasi
potensial yang berbeda-beda. Secara keseluruhan, hasil perhitungan evapotranspirasi potensial berdasarkan data
iklim stasiun BMG Supadio yang memperoleh hasil persentase kesalahan relatif terkecil ada pada metode David yang
merupakan salah satu metode dalam model temperatur dan kelembaban relatif, dengan persentase kesalahan relatif
adalah 41,29%.
Untuk masing-masing model, pada model temperatur, persentase kesalahan relatif terkecil ada pada metode Hamon
(66,45%), model suhu dan kelembaban relatif; metode David (41,29%), model radiasi global; metode Makink (68,37%).
Dari uraian diatas, maka rekomendasi metode analisa evapotranspirasi potensial untuk wilayah Kota Pontianak
berdasarkan ketersediaan data klimatologi, Diketahui bahwa hasil perhitungan evapotranspirasi potensial untuk
tanggal 1 Januari tahun 1998 dengan menggunakan metode Blanney-Cridlle adalah 5,492 mm/hari, sehingga
persentase kesalahan relatifnya adalah;
% error =
ETo Panci Penguapan − ETo Metode yang Dikaji
x 100%
ETo Panci Penguapan
Perhitungan untuk persentase kesalahan relatif tiap bulan dan tiap tahunnya dalam tiap modelidapatkan disajikan
dalam tabel seperti berikut;;
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
Tabel 4.
Rekomendasi Metode Analisa Evapotranspirasi Potensial Untuk Wilayah Kota Pontianak
Berdasarkan Ketersediaan Data Klimatologi.
No.
Data Klimatologi Yang Tersedia
Metode Analisa ETo
1
Suhu
Hamon
2
Suhu dan Kelembaban Relatif
David
3
Suhu dan Penyinaran Matahari
Makkink
Dari hasil perhitungan evapotranspirasi potensial yang telah dilakukan berdasarkan data stasiun BMG Supadio
diatas, telah diperoleh nilai korelasi dari grafik model linier, yaitu; model temperatur: metode Blanney-Cridlle (R =
0,673), metode Hamon (R = 0,152); model temperatur dan kelembaban relatif: metode David (R = 0,825), metode
Prescott (R = 0,832); model radiasi global: metode Hargraeves Rs (R = 0,753), metode Stephen (R = 0,677), metode
FAO Tanpa Koreksi (R = 0,743), metode Makkink (R = 0,688), metode Turc (R = 0,705).
Berdasarkan hasil perhitungan Evaporasi potensial sebelumnya untuk lokasi kota Pontianak menunjukan
besarnya berkisar antara 3 – 4 mm/tahun sehingga terjadi kenaikan suhu yang cukup besar dalam dekada beberapa
tahun ini.
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari analisa perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan bahwa;
1. Dari hasil penelitian ini didapatkan metode yang sesuai untuk analisa evapotranspirasi potensial dikota Pontianak
dan sekitarnya berdasarkan data klimatologi harian stasiun BMG Supadio adalah metode David, karena memiliki
persentase kesalahan relatif terkecil yang termasuk kedalam model temperatur dan kelembaban relatif, dengan
persentase kesalahan relatifnya 41,29%, yang hasilnya juga sama dengan analisa menggunakan data klimatologi
harian stasiun BMG Siantan.
2. Pemanasan Global telah mengakibatkan adanya perubahan nilai evaporasi Potensial dalam kurun lima tahun
terakhir dari 3-4 mm/hari menjadi 5-6 mm/hari,
3. Berdasarkan penelitian ini, apabila hanya memiliki data temperatur, direkomendasikan menggunakan metode
Hamon, jika data temperatur dan kelembaban relatif menggunakan metode David, jika data temperatur dan
penyinaran matahari menggunakan metode Makkink.
4. Berdasarkan hasil penyaringan data, bahwa tidak semua metode yang digunakan dalam analisa evapotranspirasi
potensial dapat digunakan dalam perhitungan data harian.
5. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat dikatakan, bahwa belum tentu tiap kawasan memiliki evapotranspirasi
potensial yang besarnya sama, tergantung letak lintang dan kondisi vegetasi disekitar.
6. Berdasarkan hasil penelitian ini, koefisien korelasi yang dihasilkan oleh metode David (R = 0,825) memiliki
persentase error terkecil, yaitu 41,29 %, sedangkan metode Prescott (R = 0,832) dan persentase errornya 50,21
%. Ini menunjukkan bahwa korelasi tidak mempengaruhi nilai dari persentase error yang dihasilkan.
5.2 Saran
Saran-saran yang dapat diberikan berdasarkan hasil penelitian ini adalah;
1. Berdasarkan hasil analisa perhitungan dalam penelitian ini, sebenarnya tidak ada satu pun metode yang dapat
digunakan untuk analisa evapotranspirasi potensial karena persentase kesalahan relatif metode-metode yang
diuji semuanya > 5%, sehingga disarankan untuk menggunakan data lapangan (evaporasi panci) dalam
melakukan analisa evapotranspirasi untuk wilayah Kota Pontianak dan sekitarnya, namun apabila ingin
menggunakan data harian, disarankan sebaiknya menggunakan metode David dalam melakukan perhitungan
evapotranspirasi potensial di wilayah Kota Pontianak dan sekitarnya, karena memiliki persentase kesalahan relatif
terkecil, sampai ada penelitian lanjutan lainnya.
2. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, perlu adanya pengujian yang serupa dengan menggunakan data dan
jumlah data yang sama dari stasiun iklim lain yang ada di wilayah Kota Pontianak dan sekitarnya atau bahkan di
wilayah Kalimantan Barat khususnya (jika ketersediaan data cukup) dan juga untuk wilayah lain di Indonesia,
sehingga didapat metode yang cocok digunakan untuk masing-masing wilayah di Indonesia.
3. Penelitian ini dapat dilanjutkan dengan cara yang sama menggunakan data harian atau bulanan, menggunakan
data dari stasiun iklim yang berbeda untuk melihat hasil analisa harian atau bulanan terhadap hasil analisa
berdasarkan data evaporasi panci penguapan.
4. Dari penelitian ini untuk mengambil keputusan yang final mengenai metode yang cocok untuk digunakan dalam
melakukan analisa evapotranspirasi potensial, terkait dengan penggunaan data yang hanya 10 tahun (minimal)
Hari Wibowo, Stefanus BK
PIT XXV Surabaya 29-01 Agustus 2010
5.
6.
sehingga disarankan penggunaan jumlah data yang digunakan lebih maksimal dan perlu juga dilakukan uji
kepekaan terhadap unsur-unsur iklim yang digunakan.
Apabila melakukan perhitungan evapotranspirasi potensial dengan menggunakan data temperatur dan
kelembaban udara, sebaiknya menggunakan metode David, yang termasuk kedalam model temperatur dan
kelembaban relatif.
Agar hasil penelitian selanjutnya lebih baik, disarankan agar peralatan pengukuran iklim yang rusak pada
beberapa stasiun cuaca di wilayah Kalimantan Barat dapat diperbaiki dan menambah stasiun pengamatan cuaca
di Kalimantan Barat, sehingga setiap wilayah memiliki paling tidak 3 stasiun cuaca.
DAFTAR PUSATAKA
Anonymous. 2007. Indonesia dan Perubahan Iklim, Status Terkini dan Kebijakannya. Bank Dunia – DFID – PEACE.
Jakarta
Cuenca Richard, H, (1989) ”Irrigation System Design An Engineering Approach”, Prentice Hall, Englewood Cliffs,
New Jersey 07632.
Evapotranspirasi, (1998-2007), “Data Klimatologi Harian”, BMG Stasiun Klimatologi Supadio, Pontianak.
Ensiklopedia, Jilid 8 Mukjizat Al Quran dan Hadist
H. A. Maliki ,Mislan (2009) Perubahan Iklim (gobal) dan Pengembangan Kebijakan Pengelolaan Sumber Daya Air di
Kalimantan Timur ‘ Proseding PIT HATHI ke XXV di Palembang
Irianto, Gatot; Sugianto, Yanto dan Amien Istiglal. 2004. Dampak dan Aplikasi Perubahan Iklim, Status dan Aplikasinya
di Sektor Pertanian. Jakarta.
Linsley, R. K., M. A. Kohler, dan J. L. H. Paulhus, (1996), “Hidrologi Untuk Insinyur”, Edisi Ketiga, Alih Bahasa; Ir.
Yandi Hermawan, Penerbit Erlangga.
Martha W, Joyce Ir & Wanny Adidarma , Ir, Dipl.H., (1983), “Mengenal Dasar-Dasar Hidrologi”, Penerbit Nova,
Bandung.
Mujiharjo, S, (2001), “Hubungan Evaporasi Panci dan Evapotranspirasi Blaney-Criddle dengan
Evapotranspirasi Potensial Penman: Studi Berdasarkan Data Iklim yang Tercatat di Stasion Kuro tidur
Bengkulu”, Jurnal Penelitian UNIB.8(1):41-48.
Nugrahany Astria “ Konservasi Sumber daya Air sebagai Salah Satu Cara Mengatasi Dampak Perubahan Iklim Global,
Studi kasus Das Kali Brantas
Rio Dermawan , Stefanus B.Soeryamassoeka, S.T., M.T. & M.Meddy Danial, S.T., M.T., “Penentuan Metode Analisa
Evapotranspirasi Potensial yang Sesuai Untuk Wilayah Kota Pontianak Berdasarkan Data Klimatologi Stasiun
Meteorologi Siantan”, Jurnal Teknik Universitas Tanjungpura (2004)
Ratag, Mezak. 2007. Perubahan Iklim: Perubahan Variasi Curah Hujan, Cuaca, dan Iklim Ekstrim. BMG. Jakarta.
Soemarto, CD, (1999), “Hidrologi Teknik”, Edisi Kedua , Penerbit Erlangga
Soewarno, (2000), “Hidrologi Operasional”, Jilid kesatu, Penerbit PT. Citra Aditya Bakti, Bandung.
Usman, “Analisis Kepekaan Beberapa Metode Pendugaan Evapotranspirasi Potensial Terhadap Perubahan Iklim”, Jurnal
Natur Indonesia 6 (2): 91-98. (2004),
Widya Vineska, Hj. Kartini, M.T,Stefanus B. Soeryamassoka, S.T., M.T. ”Penentuan Metoda Analisa Evapotranspirasi Potensial
Berdasarkan Data Harian Stasiun BMG Jungkat”, Jurnal Teknik Universitas Tanjungpura (2009)
Hari Wibowo, Stefanus BK