I. PENGAMATAN UNSUR-UNSUR CUACA SECARA MANUAL

A. Pendahuluan

1. Latar Belakang

Cuaca merupakan keadaan atmosfir pada suatu tempat dalam

waktu yang relatif singkat. Cuaca terjadi karena suhu dan kelembaban

yang berbeda antara satu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan ini

bisa terjadi karena sudut pemanasan matahari yang berbeda dari satu

tempat ke tempat lainnya karena perbedaan lintang bumi. Perbedaan

yang tinggi antara suhu udara di daerah tropis dan daerah kutub bisa

menimbulkan jet stream. Sumbu bumi yang miring dibanding orbit

bumi terhadap matahari membuat perbedaan cuaca sepanjang tahun

untuk daerah sub tropis hingga kutub. Di permukaan bumi suhu

biasanya berkisar ± 40° C. Selama ribuan tahun perubahan orbit bumi

juga mempengaruhi jumlah dan distribusi energi matahari yang

diterima oleh bumi dan memengaruhi iklim jangka panjang. Cuaca di

bumi juga dipengaruhi oleh hal-hal lain yang terjadi di angkasa,

diantaranya adanya angin matahari atau disebut juga star's corona.

Sedangkan iklim adalah keadaan cuaca dalam satu dekade

(10 tahun). Studi tentang iklim dipelajari dalam meteorologi. Iklim di

bumi sangat dipengaruhi oleh posisi matahari terhadap bumi. Terdapat

beberapa klasifikasi iklim di bumi ini yang ditentukan oleh letak

geografis. Secara umum kita dapat menyebutnya sebagai iklim tropis,

lintang menengah dan lintang tinggi. Ilmu yang mempelajari tentang

iklim adalah klimatologi. Perubahan cuaca dan iklim disebabkan oleh

perbedaan besarnya kekuatan penyebaran dari unsur-unsur cuaca atau

iklim, terutama suhu dan curah hujan (presipitasi).

Keadaan cuaca dan iklim di bumi sangat menentukan

keberhasilan produksi dalam bidang pertanian. Perkembangan dan

pertumbuhan tanaman tergantung oleh cuaca dan iklim yang sedang

berlangsung. Aktivitas dan kelangsungan hidup manusia pun juga

tergantung oleh adanya cuaca dan iklim. Apabila cuaca dan iklim

1

2

buruk maka tanaman penghasil pangan produksinya akan menurun.

Keadaan tersebut akan menyebabkan manusia kekurangan pangan.

Kondisi suhu (temperatur) udara, curah hujan, pola musim

sangat menentukan kecocokan dalam optimalisasi pembudidayaan

tanaman pertanian. Walaupun suatu daerah pertanian sangat subur dan

dengan perawatan tanaman yang maksimal, namun apabila cuaca dan

iklimnya buruk maka hasil produksinyapun tidak akan maksimal,

bahkan bisa gagal. Oleh karena itu, agar bidang pertanian dapat

mendukung kelangsungan hidup manusia, manusia perlu mempunyai

pengetahuan mengenai cuaca dan iklim untuk melakukan kegiatan

bertaninya serta dapat menghasilkan bahan pangan dalam jumlah dan

kualitas yang sesuai dengan yang diharapkan.

2. Tujuan Praktikum

Acara pengamatan unsur cuaca ini dilaksanakan dengan tujuan:

1. Mengetahui unsur cuaca dan iklim menggunakan alat-alat manual.

2. Mengetahui macam alat pengukur tiap unsur cuaca dan iklim dan

cara penggunaannya.

3. Waktu dan Tempat Praktikum

Praktikum Agroklimatologi acara pengamatan unsur-unsur

cuaca dan alatnya ini dilaksanakan pada tanggal 10 November 2012.

Bertempat di Stasiun Klimatologi, Desa Sukosari, Kecamatan

Jumantono, Kabupaten Karanganyar.

B. Tinjauan Pustaka

1. Radiasi Surya

Lama penyinaran surya adalah lamanya surya bersinar cerah

sampai ke permukaan bumi selama periode satu hari, diukur dalam

jam. Periode satu hari disini lebih tepat 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

sampai nilai persepuluhan atau dalam persen terhadap panjang hari.

3

Lama penyinaran surya dapat diukur dengan berbagai macam alat yang

dapat merekam sinar yang mencapai di permukaan bumi sejak terbit

hingga terbenam; mampu merekam dengan tepat sampai nilai

persepuluh jam (6menit). Terdapat empat macam/tipe alat perekam

sinar surya, yaitu : Tipe Campbell Stokes, Tipe Jordan, Tipe Marvin,

dan Tipe Foster. Dari 4 tipe tersebut hanya tipe Tipe Campbell Stokes

dan Tipe Jordan saja yang banyak dipakai di Indonesia

(Wuryatno 2000).

Matahari terbit sampai kira-kira satu atau setelah setangah

hari jumlah energi yang diterima temperature terus-menerus menaik.

Sebaliknya kira -kira jam 13.00 sampai matahari terbenam, jumlah

energi yang dilepas oleh bumi lebih besar dari pada yang diterima.

Oleh karena itu, kurva temperatur harian turun. Perlu diingat

temperature maksimum selama sehari tidak bertepatan dengan insolasi

maksimum (Pettersen 2006).

Penerimaan radiasi surya dipermukaan Bumi sangat

bervariasi menurut tempat dan waktu. Menurut tempat khususnya

disebabkan oleh perbedaan letak lintang serta keadaan atmosfir

terutama awan. Pada skala mikro arah lereng sangat menentukan

jumlah radiasi yang diterima. Menurut waktu perbedaan radiasi terjadi

dalam sehari (dari pagi sampai sore hari) maupun secara musiman

(dari hari ke hari), karena sebaran energi radiasi menurut panjang

gelombang sekitar λm, maka secara umum dapat dikatakan bahwa

panjang gelombang semakin pendek bila suhu permukaan yang

memancarkan radiasi tersebut lebih tinggi.

(Djaenudin dan Hendrisman 2008).

Untuk memanfaatkan potensi energi surya, ada dua macam

teknologi yang sudah diterapkan, yaitu energi surya termal dan energi

surya fotovoltaik. Energi surya termal pada umumnya digunakan untuk

memasak (kompor surya), mengeringkan hasil pertanian (perkebunan,

perikanan, kehutanan, tanaman pangan) dan memanaskan air. Energi

4

surya fotovoltaik digunakan untuk memenuhi kebutuhan listrik, pompa

air, televisi, telekomunikasi, dan lemari pendingin di Puskesmas

dengan kapasitas total + 6 MW (Anonima 2008).

2. Tekanan Udara

Tekanan udara merupakan tenaga yang bekerja untuk

menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur

dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar

(mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan

udaranya disebut sebagai isobar (Anonimb 2008).

Tekanan udara adalah berat udara pada permukaan bumi

sampai batas atmosfir, pada daerah seluas 1 cm2, terperatur 00C, pada

ketinggian 0 m di atas permukaan air laut (pal) dan pada garis lintang

450C. Tekanan udara tersebut besarnya 76 cm Hg tar. Tekanan 76 cm

Hg ini disebut 1 atmosfer (Wuryanto, dkk 2000). Faktor-faktor yang

mempengaruhi sebaran tekanan udara antara lain lintang bumi, lautan

dan daratan untuk menggambarkan tekanan udara suatu daerah, ditarik

garis-garis isobar. Garis ini menggambarkan sebaran tekanan udara

pada suatu pereode tertentu. Tekanan udara selalu turun dengan

naiknya ketinggian (Benyamin 2007).

Isobar merupakan garis yang menghubungkan titik – titik

yang bertekanan sama untuk menggambarkan tekanan dekat

permukaan. Isobar biasanya digambarkan dengan interval 3 mb.

Sedangkan daerah yang memanjang pada tekanan rendah disebut

palung dan daerah memanjang pada tekanan tinggi disebut punggung

(Handoko 2003).

Tekanan yang diberikan oleh udara karena beratnya kepada

tiap-tiap 1 cm2 bidang mendatar di permukaan bumi sampai batas

atmosfer. Jika naik, maka tekanan makin rendah karena kerapat udara

makin kecil, kolam udaranya makin pendek. Pada lapisan bawah

atmosfer, kecepatan penurunan adalah 1mmHg untuk tiap naik 11m

(Vink 2004).

5

3. Suhu Tanah dan Suhu Udara

Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin

suatu benda dan alat yang digunakan untuk mengukur suhu adalah

thermometer. Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan

oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam

tajuk tanaman, kandungan lengas tanah Proses-peroses kimiawi dan

aktivitas jasad-jasad renik yang dapat merombak hara-hara tanaman

menjadi bentuk tersedia, juga sangat ditentukan oleh temperatur tanah.

Dengan demikian pertumbuhan tanaman itu disamping dipengaruhi

oleh sistem aerasi tanah yang baik, juga ditentukan oleh temperatur

(Soepardi 2009).

Suhu sangat berpengaruh pada bidang pertanian, antara lain

apabila suhu tinggi maka akan meningkatkan proses fotosintesis dan

transpirasi tanaman. Suhu dan kelembaban udara juga sangat erat

hubungannya, karena jika kelembaban udara berubah, maka suhu juga

akan berubah. Di musim penghujan suhu udara rendah, kelembaban

tinggi, memungkinkan tumbuhnya jamur pada kertas, atau kertas

menjadi bergelombang karena naik turunnya suhu udara

(Anonimc 2007).

Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat

untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer.

Biasanya pengukur dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R),

dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi simuka bumi adalah didaerah

tropis (sekitar ekoator) dan makin ke kutub semakin dingin. Di lain

pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa terasa

dingin jika ketinggian semakin bertambah. Kita sudah mengetahui

bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter maka suhu akan berkurang

(turun) rata-rata 0,6 ˚C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient

temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, lapse rate adalah

1 ˚C  (Benyamin 2007).

6

4. Kelembaban Tanah dan Kelembaban Udara

Kelembaban udara adalah banyaknya uap air yang

terkandung dalam massa udara pada saaat dan tempat tertentu. Alat

untuk mengukur kelembaban udara disebut dengan psychrometer atau

hygrometer. Kelembaban udara dinyatakan oleh tekanan uap air oleh

koefisien hygrometrik atau kelembaban relatif atau temperatur titik

embun sebab sesungguhnya tekanan uap tidaklah cukup mencirikan

kelembaban sebenarnya (Marta 2008).

Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara. Angka

konsentrasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut,

kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur

kelembapan disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk

mengatur tingkat kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan

sebuah pengawan lembap (dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan

sebuah termometer dan thermostat untuk suhu udara. Konsentrasi air di

udara pada tingkat permukaan laut dapat mencapai 3% pada 30oC

(86 oF), dan tidak melebihi 0,5% pada 0oC (32oF) (Anonima 2008).

5. Curah Hujan

Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh dipermukaan

tanah selama periode tertentu yang diukur dalam satuan tinggi diatas

permukaan horizontal apabila tidak terjadi penghilangan oleh proses

evaporasi, pengaliran dan peresapan. Curah hujan dinyatakan sebagai

tebal lapisan air yang jatuh di atas permukaan tanah rata seandainya

tidak ada infiltrasi dan evaporasi. Satuannya adalah mm, curah hujan

1mm berarti banyaknya hujan yang jatuh diatas sebidang tanah seluas

1m2 = 1 mmx1 m2 = 0,01 dmx 100 dm2 = 1dm3 = 1 liter

(Anonimb 2008).

Hujan merupakan sumber air yang mengisi pori-pori dan

celah-celah di dalam tanah dan cekungan yang ada di permukaan bumi,

yang ada pada akhirnya merupakan sumber air bagi kehidupan di atas

bumi baik bagi manusia, hewan maupun tanaman. Lemgas tanah

7

merupakan air yang tersedia langsung dari kehidupan tanaman, sedang

air tanah secara tidak langsung lengas yang penting peranannya bagi

kehidupan tanaman adalah lengas kapiler. Lengas gravitasi walaupun

dapat digunakan oleh tanaman tapi karena cepat meninggalkan

mintakat (zone) perakaran, bagi tanaman dapat kurang berperan

bahkan apabila terlalu lama menggenang merugikan tanaman tersebut

(Anonimc 2008).

Pencatat hujan (recording garage) biasanya dibuat

sedemikian rupa, sehingga dapat bekerja secara otomatis. Dengan alat

ini dimungkinkan pencatatan tinggi hujan setiap saat, sehingga

intensitas hujan pada saat tertentu dapat diketahui pula. Dipasaran

telah terdapat beberapa tipe yang diproduksi antara lain pencatat

jungkit dan pencatat pelampung (Masson 2002).

Presipitasi (hujan) merupakan salah satu komponen hidrologi

yang paling penting. Hujan adalah peristiwa jatuhnya cairan (air) dari

atmosfer ke permukaan bumi. Hujan merupakan salah satu komponen

input dalam suatu proses dan menjadi faktor pengontrol yang mudah

diamati dalam siklus hidrologi pada suatu kawasan (DAS). Peran hujan

sangat menentukan proses yang akan terjadi dalam suatu kawasan

dalam kerangka satu sistem hidrologi dan mempengaruhi proses yang

terjadi di dalamnya (Anonimd 2008).

6. Angin

Angin mengakibatkan meningkatnya penguapan, yang

dengan kelembaban yang cukup mungkin dapat menguntungkan.

Namun di daerah-daerah kering, banyak angin berpengaruh sangat

buruk, karena mengakibatkan pengeringan yang kuat. Angin

mempunyai pengaruh mekanis, yang kadang-kadang besar artinya bagi

lingkungan di sekitar kita (Vink 2004).

Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh

rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara (tekanan

tinggi ke tekanan rendah) di sekitarnya. Apabila dipanaskan, udara

8

memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga

naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya

berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke tempat yang

bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun

ke tanah. Diatas tanah udara menjadi penas lagi dan naik kembali.

Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini

dinamanakan konveksi

(Anonime 2008).

Kecepatan dan arah angin masing-masing diukur dengan

anemometer dan penunjuk arah angin. Anemometer yang lazim adalah

anemometer cawan yang terbentuk dari lingkaran kecil sebanyak tiga

(kadang-kadang empat) cawan yang berputar mengitari sumbu tegak.

Kecepatan putaran mengukur kecepatan angin dan jumlah seluruh

perputaran mengitari sumbu itu memberi ukuran berapa jangkau angin,

jarak tempuh kantung tertentu udara dalam waktu yang ditetapkan

(Foth 2001).

7. Evaporasi

Evaporasi adalah perubahan air menjadi uap air. Yang

merupakan suatu proses yang berlangsung hampir tanpa gangguan

selama berjam-jam pada siang hari dan sering juga selama malam hari.

Air akan menguap dari permukaan baik tanah gundul maupun tanah

yang ditumbuhi tanaman, dan juga dari pepohonan permukaan kedap

air atap dan jalan raya air, air terbuka dan sungai yang mengalir

(Wilson 2003).

Hujan merupakan suatu bentuk presipitasi, atau turunan

cairan dari angkasa, seperti salju, hujan es, embun, dan kabut. Hujan

terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak

semua air hujan sampai ke permukaan bumi, sebagian menguap ketika

jatuh melalui udara kering, sejenis presipitasi yang dikenali sebagai

virga (Anonimd 2008).

9

8. Awan

Awan dapat terdiri dari butir-butir air, kristal-kristal es atau

kombinasi keduanya. Bila awan demikian tipisnya hingga sinar

matahari atau bulan menembusnya, awan tersebut sering melahirkan

pengaruh-pengaruh optik yang memungkinkan dapat dibedakan antara

awan kristal es dan awan butir air. Awan memang terkadang

menguntungkan bagi kita, namun terkadang adapula yang merugikan.

Namun pada dasarnya kebutuhan hidup kita bergantung dari

keberadaan awan. Awan mencegah radiasi penuh matahari mencapai

permukaan bumi, akan mengurangi masukan energi dan dengan

demikian memperlambat proses evaporasi (Masson 2002).

Awan adalah gumpalan uap air yang terapung di atmosfir.

Awan terlihat seperti asap berwarna putih atau kelabu di langit. Bentuk

awan bermacam macam tergantung dari keadaan cuaca dan

ketinggiannya. Tapi bentuk utamanya ada tiga jenis yaitu, yang

berlapis-lapis yang tersebar luas dan menutupi langit secara merata

dalam bahasa latin disebut stratus, yang bentuknya berserat-serat yang

berdiri sendiri, halus dan berserat, sering terdapat kristal es tetapi tak

menimbulkan hujan disebut cirrus, dan yang bergumpal-gumpal serta

bentuk awalnya horizontal disebut cumulus (ejaan Indonesia: stratus,

sirus, dan kumulus) (Anonime 2008).

10

C. Hasil Pengamatan

1. Radiasi Surya

1 2 3

Gambar 1. Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes

a. Bagian-bagian Utama

1) Bola kaca

2) Mangkuk logam

3) Sepotong kertas rekam (kertas pias)

b. Prinsip Kerja

1) Memasang kertas pias pada tempat yang telah disediakan.

Kertas pias akan terbakar jika ada sinar matahari yang jatuh ke

bola, bola kaca disini berfungsi untuk memfokuskan sinar yang

jatuh diatasnya sehingga dapat membakar kertas pias yang ada

di bawahnya.

2) Menghitung presentase kertas pias yang telah terbakar.

3) Menggambar kertas pias yang telah digunakan.

4) Menentukan lama penyinaran matahari dalam satu hari

tersebut.

11

Tabel 1. Pengamatan dengan Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes

Jam Lama Kertas Pias

Terbakar (menit)

Prosentase (%)

06.00 – 08.00 55 45,83

09.00 50 83,33

10.00 45 75

11.00 20 33,33

12.00 30 50

13.00 30 50

14.00 10 16,67

Jumlah 240 44,4 %

2. Tekanan Udara

Gambar 2. Barometer

a. Bagian-bagian Utama

1) Vernier

2) Skala barometer

3) Sekrup pengatur vernier

4) Termometer tempel

5) Lubang udara atau ventilasi

6) Bejana air raksa

12

7) Sekrup operasional

b. Prinsip Kerja

1) Membaca angka yang berada pada barometer, yang dibaca

adalah angka yang berada dibaris kedua dari pinggir, yang

paling dalam (berwarna merah).

2) Melakukan pengamatan tiap 20 menit sekali dan merekap data

yang diperoleh untuk satu hari tersebut.

3. Suhu (Suhu Tanah dan Suhu Udara)

Gambar 3. Termometer maximum dan minimum

Gambar 4. Termometer tipe six

Bola basahBola kering

13

Gambar 5. Termometer tanah bengkok

a. Bagian-bagian Utama

1) Bola termometer

2) Air raksa

3) Skala suhu

4) Celah sempit

b. Prinsip Kerja

1) Untuk mengetahui suhu terendah dalam suatu periode tertentu

(term. Min) dapat diketahui dengan membaca angka pada skala

yang bertepatan dengan ujung kanan penunjuk.

2) Untuk mengetahui suhu tertinggi dalam suatu periode tertentu

(term. Max) dapat diketahui dengan membaca angka pada

skala yang bertepatan dengan air raksa.

3) Untuk mengetahui suhu tanah (term. Tanah bengkok) dapat

dilakukan dengan mengamati angka pada skala yang

bertepatan dengan air raksa pada setiap kedalaman tanah.

14

Tabel 2. Pengamatan dengan Termometer maksimum, Termometer

minimum, dan Termometer Tanah Bengkok

Termometer (0C)

Maksimum Minimum Bola Basah Bola Kering

29,4 29,2 24,4 27

30,5 30,1 25,9 29

31 31,2 26,8 30

33,3 33 27,5 30,7

33,5 33 27,5 31

34 35 27,9 32,2

34,5 34,6 28,2 30,6

4. Kelembaban Tanah dan Udara

Gambar 6. Termohigrograf

a. Bagian-bagian Utama

1) Kertas grafik atau kertas pias

2) Drum

3) Bimetal strip

4) Skala penunjuk

b. Prinsip Kerja

Membaca skala pada thermohygrograph. Skala bagian atas untuk

suhu udara dan skala pada bagian bawah untk kelembaban udara.

Mengukur Kelembaban

Mengukur Suhu Udara

15

Tabel 3. Pengamatan dengan Termohigrograf

RH (%)

73

70

63

64

65

70

71

5. Curah Hujan

Gambar 7. Ombrograf

Gambar 8. Ombrometer

16

a. Bagian-bagian Utama

1) Tabung penampung

2) Kran

b. Prinsip Kerja

Curah hujan yang jatuh pada corong mengalir ke tabung

penampung sehingga permukaan air naik dan mendorong

pelampung dimana sumbunya bertepetan dengan sumbu pena.

Tangkai pena yang bertinta akan naik dan memberi bekas garis

pada kertas yang berskala, bergeraknya kertas searah jarum jam

dan sesuai dengan waktu yang ada.

6. Angin

Gambar 9. Wind Vane

Gambar 10. Anemometer

17

a. Bagian-bagian Utama

1) Counter

2) Tiang

3) Tiga buah mangkok sebagai baling-baling yang dibatasi sudut

123o

b. Prinsip Kerja

1) Melihat dan membaca arah panah yang menunjuk ke salah satu

arah mata angin.

2) Kemudian membaca skala yang tertera pada anemometer.

7. Evaporasi

Gambar 11. Panci Evaporimeter

a. Bagian-bagian Utama

1) Panci dari stainlees dengan diameter 122 cm dan tinggi 25.4

cm.

2) Hook Gauge (Alat pengukur tinggi permukaan air dalam

panci).

3) Still Well (Tempat Hook Gauge dan sekaligus pencegah

terjadinya gelombang saat pengukuran).

4) Floating Thermometer/termometer apung (termometer

maksimum dan minimum air).

b. Prinsip Kerja

Membaca skala yang tertera pada alat tersebut.

18

8. Awan

Gambar 12. Awan

a. Prinsip Kerja

1) Mengamati awan beserta ciri-cirinya kemudian memberikan

nama sesuai dengan family awan tersebut dan ketinggiannya.

2) Mencatat hasil pengamatan.

D. Pembahasan

1. Radiasi Surya

Lama penyinaran adalah lamanya surya bersinar cerah sampai

di permukaan bumi dalam satu hari. Satuan lama penyinaran adalah

jam/hari. Satuannya adalah kalori/cm2/menit. Alat yang digunakan

untuk mengetahui atau mengukur lamanya penyinaran dalam satu hari

adalah Sunshine Recorder tipe Cambell Stokes. Pengamatan lama

penyinaran matahari ini dilakukan selama kurang lebih12 jam mulai

dari matahari terbit sampai matahari terbenam. Pada sunshine recorder

ini, kertas pias akan terbakar karena sinar matahari yang difokuskan

oleh bola kaca pada alat ini. Semakin besar intensitas penyinaran, maka

kertas pias akan banyak yang terbakar. Kertas pias yang digunakan

untuk mengetahui lama penyinaran pun berbeda karena disesuaikan

dengan kedudukan matahari. Pada bulan september sampai dengan

bulan maret kertas pias yang dipasang pada sunshine recorder

berbentuk datar. Penggunaan tersebut dilakukan karena pada bulan

september sampai dengan maret matahari berada tepat di equator.

Sedangkan pada bulan maret sampai dengan september menggunakan

19

kertas pias yang berbentuk cekung dikarenakan matahari berada pada

lintang utara.

Pada praktikum kali ini kami hanya mengamati alat-alat yang

dapat digunakan untuk mengukur unsur-unsur cuaca. Kami juga

mempelajari serta mendapat penjelasan tentang prinsip kerja alat-alat

pengukur unsur-unsur cuaca tersebut. Kami dapat memperoleh

kesimpulan bahwa semakin bertambah siang intensitas radiasi yang

diterima bumi akan semakin besar. Di bidang pertanian lama

penyinaran dan intensitas radiasi matahari merupakan sumber energi

baik dalam proses fotosintesis, yaitu dapat merubah air dan CO2 di

dalam tanaman menjadi karbohidrat maupun sebagai energi panas yang

dapat digunakan pada proses pengeringan hasil-hasil pertanian atau

lainnya. Lama penyinaran matahari ini seringkali tidak penuh satu hari.

Hal ini dapat disebabkan karena sinar matahari terhalang oleh awan,

aerosol atau kabut. Intensitas radiasi matahari diartikan sebagai

banyaknya atau jumlah energi dari cahaya matahari yang diterima bumi,

pada luas tertentu serta jangka waktu tertentu.

2. Tekanan Udara

Tekanan udara merupakan gaya yang diberikan kepada suatu

permuakaan atau area oleh sekolom udara di atas permukaan tersebut.

Tekanan yang diberikan sebanding dengan massa udara vertikal yang

terdapat di atas permukaan sampai pada batas ketinggian lapisan

atmosfer terluar. Hal itu yang membuat tekanan udara di setiap tempat

berbeda.

Apabila ketinggian suatu tempat meningkat maka besarnya

tekanan udara tempat tersebut juga akan semakin meningkat. Besarnya

tekanan udara dipengaruhi oleh suhu udara. Alat yang digunakan untuk

mengukur tekanan udara disebut barometer. Tinggi angka yang

ditunjukkan oleh barometer selain ditunjukkan oleh tekanan udara pada

saat itu, juga dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain seperti: altitute

(tinggi tempat), latitude (letak lintang) dan gravitasi, serta suhu udara.

20

Gradien tekanan udara vertikal yang tidak selalu tetap karena

kerapatan udara dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti:

suhu, kadar uap air di udara dan gravitasi. Pengaruh letak lintang

terhadap tekanan udara akan mengakibatkan adanya gaya gravitasi

terkecil di khatulistiwa dan terbesar di kutub yang menyebabkan

tekanan udara di sekitar khatulistiwa cenderung lebih tinggi

dibandingkan di daerah kutub. Kemudian pengaruh suhu atau

temperatur dalam pengukuran tekanan udara adalah apabila suhunya

naik, air raksa akan mengembang dan jika suhunya turun air raksa

cenderung menyusut, karena itu pengukuran tekanan udara di daerah

tropis cenderung lebih tinggi.

3. Suhu (Suhu Tanah dan Suhu Udara)

a) Suhu Tanah

Suhu tanah dapat diukur dengan menggunakan thermometer

tanah bengkok. Suhu tanah ditentukan oleh radiasi matahari ke bumi.

Intensitas panas suatu tanah dipengaruhi oleh kedudukan permukaan

yang menentukan besarnya sudut datang, letak digaris lintang utara dan

selatan serta tinggi permukaan laut. Prinsip kerja termometer tanah

hampir sama dengan termometer biasa, hanya bentuk dan panjangnya

berbeda. Pengukuran suhu tanah lebih teliti daripada suhu udara.

Perubahannya lambat sesuai dengan sifat kerapatan tanah yang lebih

besar daripada udara.

Pada pengamatan yang menggunakan termometer maksimum

dan minimum tipe six suhu minimum pada saat itu adalah ,

sedangkan suhu maksimumnya adalah . Pada pengamatan suhu

menggunakan termometer bola basah dan bola kering, hasil pengukuran

suhu pada bola basah sebesar sedangkan pada pengamatan bola

kering sebesar .

21

Suhu tanah sangat berperan penting bagi kelangsungan hidup

tumbuhan oleh aktifitas perakaran. Pengukuran pada praktikum kali ini

dilakukan pada kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm,50 cm dan 100 cm.

Suhu tanah rata-rata pada kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm,50 cm

dan 100 cm berturut-turut adalah

. Pada kedalaman 0 cm

sampai dengan 50 cm digunakan sebagai indikator suhu yang sesuai

untuk perakaran tanaman semusim sedangkan pada kedalaman 50 cm

sampai dengan 100 cm untuk perakaran tanaman tahunan.

Dari hasil pengamatan thermometer tanah tersebut, semakin

kedalam jumlah intensitas radiasi matahari dalam penyebaran didalam

tanah yang diterima semakin kecil karena induksi semakin lemah,

sehingga suhu jauh lebih rendah dari permukaan tanah. Semakin besar

kedalamannya maka suhunya semakin rendah. Pengaruh suhu tanah

pada tanaman yaitu pada perkecambahan biji, pada aktivitas

mikroorganisme dan perkembangan penyakit tanaman. Faktor pengaruh

suhu tanah yaitu faktor eksternal (radiasi matahari, keawanan, curah

hujan, angin dan kelembaban udara) dan internal (tekstur tanah, struktur

dan kadar air tanah, kandungan bahan organik dan warna tanah).

b) Suhu Udara

Udara adalah kumpulan atau campuran gas, yang terbanyak

adalah nitrogen dan oksigen. Oksigen sangat penting untuk mendukung

kehidupan mahluk hidup dan memungkinkan terjadinya pembakaran

bahan baker. Nitrogen merupakan penyubur tanaman. Bakteri

menggunakan nitrogen dari udara untuk menyuburkan tanah. Udara

juga melindungi bumi dari radiasi berbahaya yang berasal dari ruang

angkasa. Suhu udara merupakan keadaan panasnya udara tersebut

dalam jangka waktu tertentu. Untuk mengukur suhu udara dalam suatu

waktu diperlukan alat yang bernama termometer bola basah dan kering.

Thermometer ini akan menyajikan tingkat suhu dalam suatu waktu

22

tersebut sehingga peneliti bisa mengetahui tingkat suhu itu. Pengendali

suhu udara antara lain:

1) Incoming radiasi/insolasi

2) Latitude

Suhu makin menurun dengan bertambahnya lintang. Pada daerah

tropis dan sub tropis penurunan kecil, dan pada daerah lintang yang

lebih tinggi penurunan besar.

3) Altitude

Suhu makin menurun dengan bertambahnya ketinggian tempat

ketinggian permukaan laut.

4) Adanya perairan dan daratan

Pemanasan dan pendinginan daratan lebih cepat daripada perairan

karena albedo tanah lebih besar dari air, panas jenis air lebih besar

dari tanah, dan energi menembus air lebih dalam.

5) Kemiringan lereng

Suhu tanah lain halnya dengan suhu udara. Suhu tanah memberikan

pengaruh yang lebih baik dalam hal pertumbuhan tanaman.

Sedangkan suhu udara memberikan pengaruh terhadap fase

reproduksi.

6) Angin

Angin yaitu udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi

dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara(tekanan tinggi ke

tekanan rendah) di sekitarnya. Angin merupakan udara yang

bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah atau dari suhu udara

yang rendah ke suhu udara yang tinggi.

Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai

menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan

udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin disekitarnya

mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut

menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara menjadi

penas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya

23

udara dingin ini dinamanakan konveksi. Pada pengamatan di

Jumantono suhu tertingginy adalah dan suhu terendahnya adalah

Sehingga suhu rata-rata daerah tersebut adalah

4. Kelembaban Tanah dan Udara

Kelembaban tanah merupakan keadaan keseimbangan

kandungan air dengan suhu di dalam tanah yang dipengaruhi oleh

lingkungan sekitarnya. Penentu utamanya adalah kandungan air dan

suhu. Dalam klimatologi, yang dimaksud dengan kelembaban udara

adalah kelembaban nisbi udara (Relative Humidity atau RH). Udara

lembab akan berkaibat menghambat transpirasi, sehingga mengurangi

laju perpindahan larutan zat hara dari tanah ke organ tanaman.

Kelembaban relatif udara dapat diukur dengan alat Hygrometer atau

Thermohigrograf yang sensornya berupa benda higroskopis.

Alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara yaitu

thermohygrograp. Tetapi thermohigrograf di Jumantono tidak dapat

berfungsi. Oleh sebab itu pengamatan dilakukan dengan mengunakan

Termometer bola basah dan bola kering. Dari pengamatan yang

dilakukan didapatkan data pada thermometer bola basah menunjukkan

data , dan pada thermometer bola kering menunjukkan data

. Data tersebut kemudian dicocokan dengan tabel penetapan

kelembaban nisbi diperoleh kelembaban nisbi (RH) sebesar 84%.

Faktor yang menpengaruhi kelembaban antara lain tajuk

tanaman, sinar matahari, curah hujan, suhu udara dan tanah dan

kandungan air. Dalam bidang pertanian kelembaban besar peranannya

antara lain: jika kelembaban tinggi maka jamur dan penyulut tumbuh-

tumbuhan akan menjadi subur yang dapat menyerang tanaman, serta

akan mengakibatkan hasil sayuran dan buah-buahan cepat membusuk.

24

Pada umumnya kelembaban berlawanan dengan suhu, kelembaban

maksimum pada pagi hari dan minimum pada sore hari secara harian.

5. Curah Hujan

Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh dipermukaan

tanah selama periode tertentu yang diukur dalam satuan tinggi di atas

permukaan horizontal apabila tidak terjadi penghilangan oleh proses

evaporasi, pengaliran dan peresapan. Curah hujan juga dapat dinyatakan

dengan tebal lapisan air yang ada diatas permukaan tanah rata

seandainya tidak ada infiltrasi dan evaporasi dengan satuan mm. Curah

hujan 1 mm berarti banyaknya hujan yang jatuh di atas sebidang tanah

seluas 1 m2 = 1 mm x 1 m2 = 0,01 dm x 100 dm2 = 1 dm 3 = liter.

Sedangkan hari hujan adalah suatu hari dimana terkumpulnya curah

hujan 0,5 mm atau lebih dan pada saat praktikum dilaksanakan tidak

terjadi hujan.

6. Angin

Angin merupakan pergerakan pada arah horisontal atau

hampir horisontal. Penyebab utama angin karena perbedaan kerapatan

atmosfer yang menimbulkan beda tekanan udara. Komponen yang

diukur dalam pengamatan ini adalah kecepatan dan arah angin. Alat

yang digunakan dalam pengukuran kecepatan angin adalah anemometer

sedangkan alat yang digunakan dalam menentukan arah angin disebut

the wind vane. Pembagian arah angin selanjutnya dengan sebutan arah

timur laut, tenggara, barat daya dan barat laut.

Kecepatan arah angin dipengaruhi oleh faktor-faktor antara

lain gradien tekanan horisontal, latitude, altitude dan waktu untuk

gradien dengan tekanan yang sama. Arah angin dapat mengalami

pembelokan karena adanya rotasi bumi. Kecepatan angin sangat

berpengaruh terhadap vegetasi tanaman dan daerah di sekitarnya.

Pengaruh angin pada tanaman antara lain dapat meningkatkan laju

transpirasi, karena dengan kecepatan angin yang tinggi disertai dengan

25

suhu tinggi dan kelembaban rendah maka akan ada pemasukan CO2

sehingga laju transpirasinya tinggi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan angin antara

lain:

a. Gradien barometer / gradient tekanan horizontal.

b. Arah gradien tekanan tegak lurus arah isobar, makin besar gradient

tekanan , makin besar / cepat angin bertiup.

c. Letak geografis / latitude

d. Untuk gradien tekanan yang sama disekitar equator kecepatan

angin lebih besar daripada yang jauh dari equator.

e. Ketinggian tempat / altitude

f. Untuk gradien yang sama, makin tinggi tempatnya kecepatan angin

makin besar.

7. Evaporasi

Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan bumi ke

atmosfer. Proses evapotranspirasi sangat penting dalam siklus hidrologi

dan CWR (Crop Water Requirement adalah banyaknya air yang

dibutuhkan tanaman untuk tumbuh). Pada pengamtan kali ini untuk

mengamati besarnya evaporasi, menggunakan panci evaporimeter.

Berbentuk silinder terbuka dengan lapisan berwarna perak untuk

memantulkan cahaya dan berisi air sebagai indicator terjadinya

evaporasi pada daerah tersebut.

Nilai evaporasi merupakan selisih tinggi permukaan dari dua

kali pengukuran setelah nilai curah hujan diperhitungkan apabila pada

waktu pengukuran terjadi hujan. Sehingga tidak langsung berhubungan

dengan ombrometer. Perhitungan evaporasi dapat menggunakan rumus:

Bila tidak terjadi hujan

E0 = (P0-P1)mm

Bila terjadi hujan

E0 = (P0-P1)mm

26

Bila hujan sangat lebat sehingga panci terisi air sampai tumpah

atau meluap maka pengukuran penguapan tidak dapat dilakukan dan

diberi tanda x pada angka pencatatan.

Keterangan:

E0 : Evaporasi

P0 : Tinggi permukaan air diawal periode

P1 : Tinggi permukaan air diakhir periode

8. Awan

Awan merupakan titik-titik air yang melayang-layang tinggi di

atmosfer. Terjadinya awan dapat disebabkan oleh adanya inti-inti

kondensasi yang banyak sekali pada ruang basah, adanya kenaikan

tingkatan kelembapan relatif dengan disertai banyak inti kondensasi

atau sublimasi dan adanya pendinginan.

Awan terbentuk sebagai akibat naiknya udara yang lembab ke

atmosfer, yang mengalami proses kondensasi sehingga butir-butir air,

kristal es atau gabungan keduanya yang melayang terlihat sebagai

awan. Proses pembentukan dan perkembangan butir awan akibat dari

dua proses yaitu proses dinamis dan fisis (makrofisis dan mikrofisis).

Proses dinamis yaitu dengan adanya udara yng naik ke atas akan

mengakibatkan penurunan suhu (kondensasi), udara tersebut naik

karena adanya sistem arus angin horisontal yang konvergen, adanya

paksaan karena mendapat rintangan dan konveksi karena pemanasan.

Proses fisis terdiri dari proses makrofisis dan mikrofisis,

makrofisis seperti pada proses dinamis yang merupakan penyebab

terangkatnya uap air dari permukaan oleh sirkulasi lokal. Mikrofisis

dimulai dengan kondensasi uap air, mula-mula udara mengalami

pendinginan sehingga kapasitas uap air mengecil dan kelembabannya

tinggi sehingga akan mengakibatkan kondensasi. Kondensasi

27

merupakan proses utama dalam pembentukan awan. Penggolongan

awan adalah sebagai berikut:

a. Famili awan tinggi: cirrus, cirro cumulus dan cirro stratus

b. Famili awan sedang: alto cumulus dan alto stratus

c. Famili awan rendah: stratus, nimbo stratus dan strato cumulus

d. Famili awan tumbuh vertical: cumulus; cumulus nimbus dan nimbo

stratus

Pada praktikum ini awan yang diamati adalah awan alto cumulus. Awan

ini termasuk dalam famili awan sedang.

E. Komprehensif

Hasil suatu jenis tanaman bergantug pada interaksi antara

faktor genetis dan faktor lingkungan seperti jenis tanah, topografi,

pengelolaan, pola iklim dan teknologi. Dari faktor lingkungan, maka

faktor tanah merupakan modal utama. Keadaan tanah sangat dipengaruhi

oleh unsur-unsur iklim, yaitu hujan, suhu dan kelembaban. Pengaruh itu

kadang menguntungkan tapi tidak jarang pula merugikan.

Sementara itu di Indonesia, perhatian dan kerjasama antara

para ahli klimatologi dengan ahli pertanian semakin meningkat terutama

dalam rangka menunjang produksi tanaman pangan. Daya hasil beberapa

tanama pangan di Indonesia masih rendah jika dibandingkan dengan

negara-negara maju seperti Jepang dan Amerika Serikat. Perbedaan ini

disebabkan oleh pemakaian teknologi tinggi dan pengelolan yang baik.

Penigkatan produksi tanaman pangan selain dengan panca usaha tani juga

dilakukan dengan pemanfaatan iklim.

Namun sekarang penyimpangan-penyimpangan terhadap iklim

sering terjadi. Pengalaman menunjukkan bahwa secara temporer berbagai

bentuk penyimpangan iklim telah sering mengancam sistem produksi

pertanian.  Ancaman tersebut tidak saja menyebabkan gangguan produksi,

tetapi juga menggagalkan panen dalam luasan ratusan ribu hektar.

Peristiwa kekeringan tahun 1994 dan 1997 merupakan yang terburuk

28

selama abad 20. Luas areal pertanian di Indonesia yang mengalami

kekeringan mencapai 161.144 sampai 147.126 ha yang mengakibatkan 

penurunan produksi beras nasional secara signifikan dan pemerintah

kembali harus mengimpor beras sekitar 5 juta ton.  Kerawanan sosial

sebagai dampak lanjutan dari kekeringan ini akan semakin memberatkan

manakala periode ulang El Nino meningkat menjadi 2-3 tahun satu kali.

Di dalam 18 dari 28 tahun panenan (1955-1982), banjir atau

kemarau panjang merupakan penyebab utama dari kegagalan panen di

Indonesia (Baradas, 1984). Langkah-langkah yang lazim diambil untuk

mengatasi masalah ini adalah dengan merangsang hujan, meramal hujan

atau memperbaiki jenis-jenis tanaman. Tetapi pada musim kemarau

pembentukan awan sangat sedikit dan massa udara kering, sehingga sulit

untuk dilakukan hujan buatan. Sedangkan ramalan hujan hanya

memberikan informasi mengenai waktu terjadinya hujan, padahal

tumbuhan memerlukan air dengan jumlah dan saat yang tepat. Jenis padi

yang tahan banjir dan kemaraupun hanya tidak dapat memberikan hasil

yang besar dan itupun kalau banjir tidak menghanyutkan atau kemaru

tidak membuatnya kering.

E. Kesimpulan dan Saran

1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, dapat ditarik beberapa kesimpulan

sebagai berikut :

a. Komponen cuaca dan iklim dipengaruhi oleh radiasi surya,

tekanan udara, suhu (suhu udara dan suhu tanah), pH dan kelembaban,

curah hujan, angin, evapotranspirasi, dan awan.

b. Radiasi surya adalah sesuatu yang menyebar ke arah luar dari

suatu sumber, yang dimana sumber utamanya adalah matahari. Alat

untuk mengukur radiasi surya adalah Sunshine Recorder tipe Campbell

Stokes.

c. Tekanan udara bekerja ke segala jurusan dan tidak tetap. Jika

berada di permukaan atas maka tekanannya semakin rendah. Alat yang

29

d. Suhu tanah memberikan pengaruh yang lebih baik dalam hal

pertumbuhan tanaman sedangkan suhu udara memberikan pengaruh

terhadap fase reproduksi. Alat untuk mengukur suhu tanah adalah

thermometer tanah bengkok. Alat yang digunakan untuk mengukur

suhu udara adalah thermometer maximum dan minimum type six.

e. Kelembaban adalah konsentrasi uap air di udara dan dapat

diekspresikan dalam kelembaban absolut, kelembaban spesifik atau

kelembaban relatif. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban

tanh dan udara adalah termohigrograf.

f. Curah hujan merupakan jumlah air hujan yang jatuh di

permukaan tanah dimana bervariasi dari tempat yang satu ke tempat

yang lain, dari musim ke musim pada tempat yang sama dan dari

waktu hujan yang berbeda. Alat yang digunakan untuk mengukur

curah hujan adalah ombrometer dan ombrograf.

g. Evapotranspirasi adalah proses perubahan air dari bentuk cair

menjadi gas dan perpindahannya dari suatu permukaan benda ke

atmosfer dan ini terjadi pada tanaman. Alat yang digunakan untuk

mengukur evaporasi adalah evaporimeter.

h. Awan merupakan gambaran nyata proses fisika yang terjadi di

atmosfer yang dimana menjadi indikator kondisi cuaca yaitu sumber

presipitasi dan pengendali neraca panas. Pengaruh awan terhadap

tanaman yaitu kurangnya tutupan awan menyebabkan radiasi matahari

dapat secara langsung sampai ke permukaan bumi dan digunakan

tanaman untuk melakukan proses fotosintesis.

2. Saran

Beberapa saran untuk praktikum pengamatan unsur-unsur cuaca

dalam praktikum agroklimatologi, yaitu:

a. Alat-alat pengamatan unsur cuaca di daerah Jumantono sudah

tidak layak pakai sehingga harus diperbaharui lagi alat-alatnya.

b. Alat-alat pengamatan unsur-unsur cuaca di daerah Jumantono

harus selalu di cek sehingga apabila ada alat yang sudah tidak

30

berfungsi bisa segera diatasi, minimal pengecekan alat dilakukan dua

minggu sekali atau satu bulan sekali.

DAFTAR PUSTAKA

Anonima. 2008. http://www.faperta.ugm.ac.id/. Diambil pada tanggal 26 November pada pukul 19.50 WIB.

Anonimb. 2008. http://www.jplh.or.id/. Diambil pada tanggal 26 November 2012 pada pukul 16.45 WIB.

Anonimc. 2007. Evaporasi. www.wordpress.com. Diakses pada tanggal 26 November 2012 pada pukul 16.30 WIB.

Anonimd. 2008. Hujan. www.wikipedia.org. Diakses pada tanggal 26 November 2012 pada pukul 18.00 WIB.

Anonime. 2008. Angin. http://id.wikipedia.org/wiki/Angin. Diakses tanggal 26 November 2012 pada pukul 16.50 WIB.

Benyamin, Lakitan. 2007. Klimatologi Dasar. Radja Grafindo Persada. Jakarta.

Djaenudin, D dan Hendrisman, M. 2008. Prospek Pengembangan Tanaman Pangan Lahan Kering di Kabupaten Merauke. Dalam Jurnal Litbang Pertanian Vol. 7 No. 2 Hal: 56-57. Bogor.

Foth, Henry D. 2001. Dasar-Dasar Ilmu Tanah edisi ke-7. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Handoko. 2003. Klimatologi Dasar. Pustaka Jaya. Bogor.

Marta, Joyce. 2008. Mengenal Dasar-dasar Hidrologi. Bandung. Penerbit Nova.

Masson, B. J. & Cloud. 2002. Rain And Rain Making, Cambridge. London.

Pettersen, 2006. Kapita Selekta dalam Agrometeorologi. Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan: Jakarta.

31

Sutiknjo, Tutut D. 2005. Petunjuk Praktikum Klimatologi. Fak. Pertanian Universitas Kediri: Kediri.

Soepardi. 2009. Sifat Dan Ciri Cuaca. Departemen Ilmu-Ilmu Tanah Fakultas Pertanian IPB. Bogor.

Wilson, E.M. 2003. Hidrologi Teknik. ITB. Bandung.

Vink, G.J. 2004. Dasar-Dasar Usaha Tani di Indonesia. PT. Midas Surya Grafindo. Jakarta.

Wuryatno, Indro. 2000. Klimatologi Dasar. UNS Press. Surakarta.