LAPORAN RESMI PRAKTIKUM KLIMATOLOGI DASAR ACARA 1 PENGENALAN ALAT – ALAT METEOROLOGI

                                                                                                                                                      I.            PENDAHULUAN

A.    LATAR BELAKANG

Pertanian untuk memenuhi kebutuhan tentu untuk memperoleh hasil dengan mutu yang setinggi-tingginya dalam usaha tani seekonomis mungkin. Keberhasilan pertanian tanaman mulai dari proses hidup, tumbuh, berkembang, dan bereproduksi tidak lepas dari kondisi fisik dan lingkungan (atmosfer) tempat tumbuh tanaman. Dengan lingkungan yang sesuai, maka tujuan untuk memperoleh hasil yang optimal dapat tercapai. Namun, untuk mengetahui keadaan-keadaan tersebut kita perlu melakukan pengamatan terhadap kondisi fisik dan lingkungan (atmosfer). Mulai dari curah hujan, kecepatan angin, suhu tanah, hingga intensitas penyinaran. Untuk mengetahui itu semua dibutuhkan alat-alat pengamatan cuaca yang memiliki fungsi dan prinsip-prinsip yang berbeda satu sama lain dengan ketelitian yang berbeda-beda pula. Oleh karena itu, perlunya kita mengenal berbagai macam alat pengamatan cuaca agar dapat menentukan pertanianyang cocok untukkeadaan fisik maupun lingkungan (atmosfer).

B.     TUJUAN

1.    Mengetahui macam-macam peralatan pengamatan cuaca

2.    Mengenal prinsip kerja dan fungsi masing-masing  alat-alat meteorologi

3.    Mengenal cara penggunaan alat-alat meteorologi

                                                                                                                                         II.            TINJAUAN PUSTAKA

Dalam pengukuran mengenai cuaca dan iklim ini dibagi menjadi dua ilmu, yaitu meteorologi dan klimatologi. Meteorologi adalah kajian ilmiah mengenai kondisi cuaca di atmosfer bumi setiap hari dan prediksinya. Biasanya jangka waktunya dari menit sampai jam. Sedangkan klimatologi adalah kajian mengenai perubahan iklim di atmosfer dalam jangka panjang di daerah tertentu. Klimatologi ini biasanya mengukur rata-rata temperatur, kelembaban, curah hujan, angin, tekanan atmosfer, dan curah hujan. Jangka waktu klimatologi biasanya dari hari sampai ke tahun (Rusbiantoro, 2008).

Sifat-sifat alat-alat meteorologi atau klimatologi pada pokoknya sama dengan alat-alat ilmiah lainnya yang digunakan untuk penelitian didalam laboratorium, misalnya bersifat peka dan teliti. Perbedaannya terletak pada penempatannya dan para pemakainya. Alat-alat laboratorium umumnya dipakai pada ruang tertutup, terlindung dari hujan dan debu-debu, angin dan lain sebagainya serta digunakan oleh observer. Dengan demikian sifat alat-alat meteorologi disesuaikan dengan tempat pemasangannya dan para petugas yang menggunakan (Budairi, 2010).

Aktifitas pengukuran dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan pengetahuan secara eksak dan obyektif dari suatu obyek yang diukur, kegiatan pengukuran dijumpai diberbagai bidang kehidupan, antara lain dalam pengukuran gejala-gejala alam seperti misalnya angin. Tugas pengukuran dan pencatatan gejala gejala yang berkaitan dengan cuaca merupakan kegiatan utama Stasiun Meteorologi Maritim, yang sudah menggunakan komputer namun tidak semua stasiun menggunakan komputer. Untuk itu dibutuhkan alat pengukur kecepatan dan arah angin yang murah, handal, dan mampu mengirimkan data ke komputer secara Real Time (Hakim, dkk., 2009).

Sebaran hujan yang tidak selalu merata baik menurut ruang dan waktu menyebabkan kondisi ketersediaan air tanah berbeda pada setiap ruang dan waktunya. Faktor iklim yang berperan dalam ketersediaan air tanaman adalah curah hujan dan evapotranspirasi. Evapotranspirasi merupakan gabungan evaporasi dari permukaan tanah dan transpirasi tanaman yang menguap melalui akar tumbuhan ke batang daun menuju atmosfer yang berpengaruh terhadap ketersediaan air tanah (Pasaribu, dkk., 2012).

Termometer maksimum adalah termometer merkuri dalam kaca yang memiliki penyempitan (tikungan kecil) tepat di bawah kelulusan rendah. Itu ditempatkan pada platform atas layar horizontal yang diperuntukkan bagi termometer maksimum. Setelah merkuri dalam termometer mencapai tingkat maksimum dengan peningkatan suhu udara, merkuri tidak kembali karena penyempitan ketika suhu udara permukaan mulai jatuh (Prasada Rao, 2008).

III.      METODOLOGI

Praktikum Klimatologi Dasar Acara 1 yaitu “Pengenalan Stasiun Meteorologi Pertanian Khusus Dan Peralatan Pengamatan Cuaca” dilaksanakan pada Hari Kamis , 7 November  2013 di Laboratorium Agroklimatologi Pertanian, Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Pada praktikum ini diperkenalkan alat-alat meteorologi manual dan AWS (Automatic Weather Station). AWS yang diamati terdiri atas wind speed (anemometer), wind direction, solar radiation, relative humidity, air temperature, barometer pressure, rain gauge dan soil temperature. Alat-alat meteorologi manual yang diamati adalah alat pengukur curah hujan (ombrometer tipe observatorium), alat pengukur kelembaban nisbi udara (psikrometer sangkar, sling psikrometer, psikrometer assman, hygrometer, dan higrograf), alat pengukur suhu udara (termomter biasa dan termometer maksimum, termometer minimum, termometer maksimum-minimum Six Bellani), alat pengukur suhu dan kelembaban nisbi udara (termohigrometer dan termohigrograf), alat pengukur suhu tanah (termometer permukaan tanah, termometer selubung kayu, termometer bengkok, termometer Simons, stick termometer dan termometer maksimum-minimum tanah), alat pengukur suhu air (termometer maksimum minimum permukaan air), alat pengukur panjang penyinaran matahari (solarimeter tipe Jordan dan solarimeter tipe Combell Stokes), alat pengukur intensitas penyinaran matahari (aktinograf dwi logam), alat pengukur kecepatan angin (cup anemometer, hand anemometer, dan anemometer), dan alat pengukur evaporasi (panci evaporasi kelas A dan Piche evaporation).Alat- alat meteorologi manual yang ada diamati, kemudian dicatat nama alat, kegunaan, satuan, ketelitian, prinsip kerja, cara kerja, cara pengamatan, dan cara pemasangan alat sehingga diketahui perbandingan kelebihan dan kekurangannya terhadap alat-alat meteorologi manual. Pada hasil pengamatan, tertera uraian singkat mengenai alat-alat meteorologi manual dan AWS(Automatic Weather Station).

                                                                                                                                     IV.            HASIL PENGAMATAN

I.            ALAT PENGUKUR CURAH HUJAN

1.      Ombrometer Type Observatorium

Bagian-bagiannya:

a.       Mulut penakar seluas 100cm²

b.      Corong sempit

c.       Tabung penampung dengan kapasitas setara 300 – 500 mm CH

d.      Kran

Satuan alat     : millimeter (mm)

Satuan ukur   : millimeter (mm)

Ketelitian        : 0,5 mm

Prinsip kerja  : Penampungan curah hujan

Fungsi : digunakan untuk mengukur curah hujan di suatu daerah.

                                                                       Gambar 1.1 Ombrometer Type Observatorium

Alat pengukur hujan secara umum dinamakan penakar hujan. Pada penempatan yang baik, jumlah air hujan yang masuk ke dalam sebuah penakar hujan merupakan nilai yang mewakili untuk daerah di sekitarnya. Kerapatan penempatan penakar di suatu daerah tidak sama, secara teori tergantung pada tipe hujan dan topografi daerah itu sendiri.

            Ombrometer type Observatorium. Penakar ini paling banyak digunakan di stasiun klimatologi, yang terdiri dari corong (mulut penampung air hujan), yang luasnya 100 cm² dengan garis tengah luarnya ialah 11,3 cm. Bagian dasar dari corong tersebut terdiri dari pipa sempit yang menjulur ke dalam tabung kolektor dan dilengkapi dengan kran. Air yang ditampung dalam tabung kolektor dapat diketahui bila kra dibuka kemudian air diukur dengan gelas ukur. Ada gelas ukur yang mempunyai skala khusus, yaitu langsung dapat menunjukkan jumlah curah hujan yang terjadi, tetpi apabila menggunakan gelas ukur biasa maka setiap 10 cm³ setara dengan curah hujan sebesar 1 mm.

Cara pemasangan     :

1.      Alat ditempatkan di lapangan terbuka dengan jarak terhadap pohon atau bangunan terdekat sekurang-kurangnya sama dengan tinggi pohon atau bangunan tersebut.

2.      Permukaan mulut corong harus benar-benar horizontal dan dipasang pada ketinggian 120 cm dari permukaan tanah.

Cara pengamatan     :

1.      Pengamatan dilakukan setiap pukul 07.00.

2.      Data curah hujan harian didapat dengan membuka keran dan airnya ditampung dalam gelas penakar yang bersatuan mm tinggi air.

3.      Ketelitian pengamatan sampai dengan 0,2 mm.

4.      Hujan kurang dari 0,5 mm dianggap tidak ada curah hujan meskipun dicatat.

5.      Jika gelas penakar pecah, pengukuran dapat dilakukan dengan mengukur volume air tertampung dalam gelas ukur biasa. Karena luas penampang corong pada alat pengukur curah hujan adalah 100 cm², setiap volume 100 cc air hujan sama dengan 1 mm tinggi muka air.

2.      Ombrograf

Bagian-bagiannya:

a.       Mulut penakar

b.      Corong sempit

c.       Tabung penampung

d.      Tabung penampung utama dengan kapasitas setara dengan 60 mm CH

e.       Saluran pembuangan air dengan system bejana berhubungan

f.       Silinder kertas grafik                                       Gambar 1.2 Ombrograf

g.      Pelampung

Satuan alat     : millimeter (mm)

Satuan ukur   : millimeter (mm)

Ketelitian        : 2 mm

Prinsip kerja  : system pelampung.

Fungsi : digunakan untuk mengukur curah hujan di suatu daerah.

            Jika hujan turun, air hujan akan masuk kedalam tabung yang berpelampung melalui corongnya, air yang masuk ke dalam tabung mengakibatkan pelampung beserta tangkainya terangkat (naik ke atas). Pada tangkai pelampung terdapat tangkai pena yang bergerak mengikutu tangkai pelampung, gerakan pena akan menggores pias yang diletakkan/digulung paa silinder jam yang dapat berputar dengan sendirinya. Penunjukkan pena pada pias sesuai dengan jumlah volume air yang masuk ke dalam tabung, apabila pena telah menunjuk angka 10 mm, maka air dalam tabung akan keluar melalui gelas siphon yang bentuknya melengkung. Seiring denga keluarnya air maka pelampung akan turun dan dengan turunnya pelampung tangkai penapun akan bergerak turun sambil menggores pias berupa garis lurus vertical. Setelah airnya keluar semua, pena akan berhenti dan akan menunjuk pada angka 0, yang kemudian akan naik lagi apabila ada hujan turun.

            Cara kerja ombrograf adalah alat ini digunakan untuk mencatat jumlah hujan atau intensitas hujan secara kumulatif. Di dalam bak terdapat pelampung yang dihubungkan dengan pena pencatat, sehingga air yang ditampung dan pena ikut bergerak mencatat pada kertas grafik.

Cara pemasangan     :

1.      Syarat penempatan alat sama seperti ombrometer type observatrium.

2.      Alat dipasang di atas permukaan tanah dengan tinggi permukaan corong 40 cm dari permukaan tanah.

Cara pengamatan     :

1.      Kertas grafik dipasang pada silinder yang berputar secara otomatis.

2.      Penggantian kertas grafik dilakukan seminggu sekali.

3.      Pencatatan curah hujan bersifat kumulatif, dengan kaasitas maksimum penampung 60 mm. satuan pencatatan dalam mm.

4.      Banyaknya curah hujan dan terjadinya hujan (waktu dan intensitasnya) dapat dibaca pada kertas grafik.

II.            ALAT PENGUKUR KELEMBABAN NISBI UDARA

1.      Psikometer sangkar

Bagian-bagiannya:

a.       Statif

b.      Termometer bola basah

c.       Termometer bola kering

d.      Kain kasa yang dibasahi

e.       Bejana tempat air

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : persen (%)

Ketelitian        : 0,1 ^oC

Prinsip kerja  : berdasarkan hukum termodinamika

Fungsi : mengukur kelembaban nisbi sesaat.                                                                          Gambar 1.3 Psikrometer sangkar

            Psikrometer sangkar adalah alat pengukur kelembabab (RH) yang diletakkan dalam sangkar cuaca dan dilengkapi dengan termometer bola basah dan bola kering. Pada termometer bola basah terdapat kain kasa. Cara kerja alat ini yaitu adanya suhu bola kering (T) dan suhu bola basah (t) T lebih rendah dari pada t karena untuk penguapan air pada kran yang membalut bola bola termometer bola basah memerlukan bahan. Bahan yang diperlukan tersebut diambil dari udara yag bersentuhan dengan bola basah tersebut sehinga termometer bola basah menunjukkan suhu udara tersebut lebih rendah. Lw adalah tekanan uap air jenuh pada suhu T yang dapat ditentukan atau dapat diari dari diagram atau table yang memuat tekanan uap jenuh pada berbagai suhu.

Cara pemasangan     :

1.      Psikrometer sangkar dipasang didalam sangakr meteo.

2.      Kain kasa pada termometer bola basah (TBB) harus tetap bersih dan selalu dibasahi secara kapilaritas.

Cara pengamatan     :

1.      Pengamatan dilakukan 3 kali sehari, yaitu pada pukul 07.00, 13.00 atau 14.00, dan 18.00.

2.      Mula-mula dilakukan pembacaan suhu TBB, kemudian TBK.

3.      Pembacaan dilakukan sampai ketelitian 0,1 ^oC. Kelembaban dicari dalam table, berdasarkan nilai selisih suhu pada TBB dan TBK.

2.      Sling psikrometer

Bagian-bagiannya:

a.       Termometer bola basah

b.      Termometer bola kering

c.       Pegangan

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : persen (%)

Ketekitian      : 0,2 ^oC

Prinsip Kerja : berdasarkan hukum termodinamika                          Gambar 1.4 Sling Psikrometer

Fungsi : mengukur kelembaban nisbi udara sesaat

Psikrometer tipe sling merupakan gabungan dari termometer bola kering dan bola basah dan pengaliran udaranya dengan diputar. Pada Psikrometer tipe sling, Termometer bola kering akan menunjukkan suhu udara, sedangkan pada termometer bola basah harus menguapkan air dulu. Oleh karena untuk menguapkan air tersebut dibutuhkan panas yang diserap dari bola basah sehingga suhu yang ditunjukkan oleh termometer bola basah menjadi lebih rendah dari termometer bola kering. Makin kering udara makin banyak panas yang diambil sehingga makin rendah pula suhu yang ditunjukkan oleh termometer bola basah. Sling psikrometer merupakan alat ukur parameter suhu bola basah dan suhu bola kering, yang digunakan pada kecepatan udara 2,5 m/s.

            Cara kerja alat ini adalah alat ini akan di putar sebanyak 33 kali untuk menciptakan angina sendiri. Dalam pemutarannya harus konstan dengan kecepatan putaran 4 putaran per detik.

Cara pemasangan     : jinjing (portable)

Cara pengamatan     :

1.      Sebelum digunakan, kain kasa pada TBB ditetesi air secukupnya.

2.      Sling psikrometer kemudian diputar 33 kali dengan kecepatan 4 putaran per detik.

3.      Pengamatan selanjutnya sama seperti pada psikrometer sangkar.

3.      Psikrometer Type Assmann

Bagian-bagiannya:

a.       Termometer bola basah

b.      Termometer bola kering

c.       Kipas

d.      Sekrup pemutar pegas

e.       Saluran angin

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : persen (%)

Ketelitian        : 0,2 ^oC

Prinsip kerja  : menggunakan hukum termodinamika                                               Gambar 1.5 Psikrometer Type Assman

Fungsi : mengukur kelembaban nisbi udara sesaat

            Psikrometer tipe Assmaan merupakan alat pengukur kelmbaban udara yang terdiri dari dua termometer, termometer bola basah dan termometer bola kering. Pembasah termometer bola basah harus dijaga agar jangan sampai kotor. Waktu pembacaan, terlebih dahulu bacalah termometer bola kering, kemudian baru bacalah termometer bola basah. Suhu udara yang ditunjukkan termometer bola kering lebih muddah berubah daripada termometer bola basah. Cara kerja alat ini adalah sama dengan sling psikrometer, namun di sini pemutaran digantikan dengan kipas, yaitu dengan cara memutar kunci (skrup pemutar pegas) sehingga kipas bergerak udara mengatur pengeringan termometer bola basah.

Cara pemasangan     : jinjing (portable)

Cara pengamatan     :

1.      Sebelum digunakan, kain kasa pada TBB ditetesi air secukupnya.

2.      Pegas kipas diputar sehingga kipas akan mengalirkan udara dengan kecepatan 5 m.s pada bagian reservoir termometernya.

3.      Setelah suhu termometer konstan, dilakukan pembacaan pada psikrometer sangkar.

4.      Higrograf

Bagian-bagiannya:

a.       Rambut

b.      System tuas

c.       Pena/penera grafik

d.      Silinder kertas grafik

Satuan alat     : persen (%)

Satuan ukur   : persen (%)

Ketelitian        : 1%                                         Gambar 1.6 Higrograf

Prinsip kerja  : berdasarkan sifat kembang kerut benda higroskopis

Fungsi             : mengukur kelembaban nisbi udara sesaat.

            Untuk mengukur kelembaban udara digunakan higrograf. Alat ini bekerja secara otomatis yaitu mencatat sendiri hasil pengukurannya. Kelembaban udara adalah kadar uap air udara, dimana hasil perbandingan antra tekanan uap air yang ada di udara dengan tekanan uap air maksimum.kelembaban uara sangat dipengaruhi oleh temperature. Semakin tinggi temperature semakin besar daya tamping udara terhadap uap air, yang akhirnya pada suhu dan tekanan tertentu akan tercapai kondisi jenuh. Cara kerja alat ini yaitu, kelembaban udara akan mempengaruhi rambut untuk mengkerut jika kering dan memanjang jika basah, hal ini menggerakkan system tuas yang dihubungkan pada pena. Dan pena akan menghasilkan grafik pada silinder kertas grafik.

Cara pemasangan     : dipasang di dalam sangkar meteo

Cara pengamatan     :

1.      Kertas grafik dpasang pada bagian silinder yang dapat berputar secara otomatis.

2.      Penggantian kertas grafik dilakukan seminggu sekali.

3.      Kelembaban nisbi udara dalam satuan persen (%) dapat dibaca pada kertas grafik.

4.      Alat ini dapat digunakan untuk mengetahui ayunan kelembaban nisbi udara selama seminggu.

III.            ALAT PENGUKUR SUHU UDARA

1.      Termometer biasa

Bagian-bagiannya:

a.       Reservoir

b.      Pipa kapiler berisi air raksa / alkohol

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,5 ^oC

Prinsip kerja  : muai ruang zat cair                Gambar 1.7 Termometer Biasa

Fungsi : mengukur suhu udara

            Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu (derajat panas atau dingin) suatu benda. Termometer menggunakan zat yang mudah berubah sifat akibat perubahan suhu (sifat termometrik benda).  Termometer memiliki dua elemen penting, yaitu sensor suhu dimana beberapa perubahan fisik terjadi dengan suhu, ditambah beberapa cara mengkonversi perubahan fisik ke dalam nilai numeric biasanya menggunakan gelas kaca. Cara kerja alat ini yaitu kenaikan suhu akan mempengaruhi reservoir sehingga air raksa mengembang dan panjang kolom air raksa dalam tabung bertambah. Sebaliknya jika suhu turun, air raksa mengkerut dan kolom air raksa akan memendek.

Cara pemasangan     : dipasang sekaligus sebagai TBK pada psikrometer sangkar.

Cara pengamatan     :

1.      Suhu udara dapat dibaca pada skala termometer dengan ketelitian pembacaan 0,1 ^oC.

2.      Mata pengamat harus tegak lurus terhadap kolom air raksa.

3.      Pengamatan dilakukan 3 kali sehari, yaitu pada pukul 07.00, 13.00 atau 14.00, dan 18.00.

2.      Termometer maksimum udara

Bagian-bagiannya:

a.       Reservoir

b.      Celah sempit

c.       Pipa kapiler berisi air raksa

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,5 ^oC

Prinsip kerja  : muai ruang air raksa yang dimodifikasi dengan adanya penyempitan pipa kapiler.

Fungsi : mengukur suhu udara                     Gambar 1.8 Termometer maksimum udara

            Termometer maksimum digunakan untuk mengukur suhu tertinggi yang terjadi dalam periode waktu 24 jam (1 hari). Termometer maksimum termasuk alat non recording dan terpasang dalam sangkar meteorologi. Data yang dihasilkan dinyatakan dalam satuan ^oC. Pada pengamatan agroklimat, termometer maksimum diamati pada jam 18.00 waktu setempat. Spesifikasi termometer maksimum adalah terdapatnya celah sempit pada bagian antara bola termometer dan kolom raksa pada skala, untuk menghambat kembalinya air raksa yang telah masuk ke kolom raksa kembali ke bola termometer saat terjadi penyusutan oleh penurunan suhu. Termometer maksimum dipasang miring sebesar 5^odari garis horizontal. Cara kerja alat ini adalah jika suhu naik, reservoir yang berisi air raksa terpengaruh sehingga air raksa mengembang dan dapat melewati celah sempit, jika suhu turun air raksa akan menyusut, tapi penyempitan tidak melewati air raksa di dalam tabung menuju reservoir.

Cara pemasangan     : Alat dipasang pada sangkar meteo. Miring 2 terhadap sumbu horizontal, dengan bagian reservoir lebih rendah.

Cara pengamatan     :

1.      Suhu maksimum dapat dibaca tepat pada permukaan kolom air raksa.

2.      Setelah pengamatan, alat dipasang pada posisi bagian reservoir di sebelah luar dan dikibaskan sampai tidak terdapat pemutusan kolom air raksa pada celah sempit. Selanjutnya, alat dipasang untuk pengamatan selanjutnya.

3.      Pengamatan dilakukan pada pukul 16.00.

3.      Termometer minimum udara

Bagian-bagiannya:

a.       Reservoir

b.      Index penunjuk suhu minimum

c.       Pipa kapiler berisi alkohol

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,5 ^oC

Prinsip kerja  : muai ruang alkohol yang dimmodifikasi dengan adanya indeks.

Fungsi : mengukur suhu udara

                                                                        Gambar 1.9 Termometer minimum udara

Termometer minimum biasanya menggunakan alkohol untuk pendeteksi suhu udara yang terjadi. Hal ini dikarenakan alkohol memiliki titik beku lebih tinggi disbanding air raksa, sehingga cocok untuk penukuran suhu minimum. Prinsip kerja termometer 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 termometer 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). Untuk mengembalikan indeks ke posisi actual dapat dilakukan dengan memiringkan/membalikkan posisi termometer hingga indeks bergerak ke ujung alkohol.

Cara pemasangan     : Alat dipasang pada sangkar meteo dengan posisi tegak.

Cara pengamatan     :  

1.      Ssuhu udara minimum dapat diketahui dengan membaca tepat pada skala yang ditunjuk oleh ujung ideks yang berdekatan dengan ujung kolom alkohol.

2.      Ujung kolom alkohol menunjuk suhu udara sesaat.

3.      Pengamatan dilakukan pada pukul 16.00

4.      Setelah pengamatan, indeks harus dikembalikan tepat pada ujung kolom alkohol untuk pengamatan berikutnya.

4.      Termometer Maksimum Minimum Six Bellani

Bagian-bagiannya:

a.       Reservoir

b.      Pipa kapiler berisi air raksa

c.       Pipa kapiler berisi alkohol

d.      Indeks penunjuk suhu maksimum

e.       Indeks penunjuk suhu minimum

f.       Tombol pengembali indeks

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,5 ^oC

                                                                                                                                    Gambar 1.10 Termometer Maksimum minimum Six Bellani

Prinsip kerja  : muai ruang zat cair (alkohol dan air raksa)

Fungsi : mengukur suhu udara

Termometer ini ditemukan oleh James Six dan Beliani pada akhir abad ke-18. Termometer ini sering digunakan oleh pengamat cuaca untuk mengetahui suhu tertinggi dan suhu terendah dalam jangka waktu tertentu. Termometer maksimum dan minimum ini terdiri atas sebuah tabung silinder A tabung B dan pipa U. Tabung A berisi alkohol dan dihubungkan dengan tabung B yang juga berisi alkohol melalui pipa U yang berisi raksa. Termometer ini memiliki 2 skala yaitu skala minimum pada pipa kiri dan skala maksimum pada pipa kanan. Sehingga suhu dapat dibaca sesuai dengan ketinggian kolom raksa pada masing-masing pipa. Suhu minimum biasanya terjadi pada malam hari dan suhu maksimum biasanya terjadi pada siang hari. Termometer Six adalah terkenal dikenal untuk pemisahan pada kolom merkuri, khususnya setelah pengapalan, meskipun disengaja mengetuk telah diketahui penyebab juga. Cara kerja alat ini sama seperti pada termometer maksimum-minimum. Untuk megembalikan indeks pencet tombol pengembali indeks.

Cara pemasangan     : alat dipasang pada meteo dengan posisi tegak.

Cara pengamatan     :

1.      Suhu maksimum dan minimum dibaca pada ujung bawah indeks

2.      Indeks bagian kanan menunjukan suhu maksimum, indeks bagian kiri menunjukkan suhu minimum.

3.      Pengamatan dilakukan pada pukul 16.00

4.      Setelah pengamatan, tombol kemudi ditekan sedemikian rupa sehingga ujung bawah indeks berhimpit dengan permukaan kolom air raksa, untuk pengamatan berikutnya.

IV.            ALAT PENGUKUR SUHU UDARA SEKALIGUS KELEMBABAN NISBI UDARA

1.      Termohigrometer

Bagian-bagiannya:

a.       Spiral dwi logam / bimetal

b.      Spiral benda higroskopis

c.       Jarum penunjuk skala suhu

d.      Jarum penunjuk skala kelembaban

e.       Ventilasi

Satuan alat     : ^oC dan persen (%)

Satuan ukur   : ^oC dan persen (%)

Ketelitian        : 0,5 ^oC dan 1 %

Prinsip kerja  : termometer muai dwi logam dan hygrometer higroskopis rambut          Gambar 1.11 Termohigrograf

Fungsi : mengukur suhu udara dan kelembaban nisbi udara

Termohygrometer adalah perpaduan dua fungsi kerja yaitu termometer dan hygrometer dalam satu alat. Thermo-hygro digital akan mampu menjawab keauratan dalam mengukur suhu dan kelembaban suatu tempat. Alat ini memiliki kelebihan karena dari satu alat terdiri dua data yang didapat yaitu, suhu udara dan kelembaban nisbi udara. Kelembaban nisbi udara didasarkan pada prinsip termodinamika dan suhu udara dengan prinsip pemuaian air raksa, disamping itu alat ini sederhana dan praktis dalam pengoperasiannya. Kekurangannya adalah harus terlindungi dari sinar matahari dan tetesan hujan sehingga tidak dapat diletakkan di tempat yang terbuka. Cara kerja alat ini adalah mengetahui setiap perubahan suhu yang terjadi.

Cara pemasangan     :  jinjing (portable) atau dipasang pada sangkar meteo.

Cara pengamatan     :

1.      Pada saat pengamatan, alat harus terlindung dari pengaruh sinar matahari secara langsung dan tidak terkena tetesan air hujan.

2.      Suhu udara (^oC) dan kelembaban udara (%) dapat dibaca langsung pada alat.

2.      Termohigrograf

Bagian-bagiannya:

a.       Lempeng dwi logam / bimetal

b.      Rambut

c.       System tuas higrograf

d.      Sistim tuas termograf

e.       Pena

f.       Silinder kertas grafik

Satuan alat     : ^oC dan persen (%)                 Gambar 1.12 Termohigrograf

Satuan ukur   : ^oC dan persen (%)

Ketelitian        : 1 ^oC dan 1 %

Prinsip kerja  : sama dengan termohigrometer

Fungsi : mengukur suhu dan kelembaban nisbi udara

Termohigrograf merupakan kombinasi dari termograf dan higrograf yang menggunakan selembar pias dengan dua skala. Termohigrograf ini digunakan untuk mencatat suhu dan kelembaban secara kontinyu. Cara kerja alat ini adalah mengembang dan mengkerutnya rambut karena kelembababn udara yang berbeda akan menggerakkan system tuas sehingga pena kelembaban udara bergerak dan menggores kertas grafis.

Cara pemasangan     :  jinjing (portable) atau dipasang pada sangkar meteo

Cara pengamatan     :

1.      Kertas grafik dipasang pada bagian silinder yang dapat berputar secara otomati

2.      Kertas grafik diganti seminggu sekali

3.      Suhu udara (^oC) dan kelembaban udara (%) suatu saat maupun ayunannya dapat dibaca pada kertas grafik

V.            ALAT PENGUKUR SUHU AIR

1.      Termometer maksimum – minimum air

Bagian-bagiannya:

a.       Reservoir

b.      Pipa kapiler berisi air raksa

c.       Pipa kapiler berisi alkohol

d.      Indeks penunjuk suhu maksimum

e.       Indeks penunjuk suhu minimum

f.       Pelindung reservoir

g.      Pelampung

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC                  Gambar 1.13 Termometer maksimum – minimum air

Ketelitian        : 0,5 ^oC

Prinsip kerja  : muai zat cair

Fungsi : mengukur suhu air

Termometer maksimum dan minimum adalah alat untuk mengukur suhu maksimum dan minimum pada permukaan air dalam jangka waktu tertentu. Termometer dipasang dengan alat penunjuk skala yang terletak diatas permukaan air raksa. Cara kerja alat ini adalah di taruh di atas permukaan air. Air raksa dan alkohol akan memuai bila suhu naik, air raksa akan mendorong statif pada suhu tertentu, bila suhu dingin air raksa mengkerut.

Cara pemasagan       : alat diletakkan terapung pada permukaan air (biasanya dalam panic evaporasi kelas A) dengan kedudukan horizontal.

Cara pegamatan        :

1.      Suhu maksimum dan minimum dibaca pada ujung bawah indeks.

2.      Indeks bagian kanan menunjukkan suhu maksimum, indeks bagian kiri menunjukkan suhu minimum.

3.      Pengamatan dilakukan pada pukul 16.00.

4.      Setelah pengamatan, tombol kemudi ditekan sedemikian rupa sehingga ujung bawah indeks berhimpit dengan permukaan kolom air raksa, untuk pengamatan berikutnya.

VI.            ALAT PENGUKUR SUHU TANAH

1.      Termometer permukaan tanah

Bagian-bagiannya:

a.       Termometer zat cair

b.      Reservoir

c.       Statif kaki tiga

d.      Tabung pelindung reservoir berventilasi

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,5 ^oC

Prinsip kerja  : muai zat cair

Fungsi : mengukur suhu tanah kedalaman 0 cm

                                                        Gambar 1.14 Termometer permukaan tanah

Termometer permukaan tanah adalah alat pengukur suhu permukaan tanah. Kelebihannya yaitu mudah dan praktis dibawa, sederhana dalam pengoperasiannya, hanya saja tanah yang akan diukur udaranya harus ditata terlebih dahulu. Kekurangannya yaitu kemampuannya terbatas hanya untuk mengukur suhu di atas permukaan tanah. Cara kerja alat ini adalah kenaikan atau menurunnya suhu tanah mempengaruhi reservoir yang terhubung ada air raksa dalam termometer. Panjang muai pada zat cair pada skala tertentu dibaca sebagai suhu tanah.

Cara pemasagan       : jinjing (portable), alat diletakkan di atas permukaan tanah.

Cara pengamatan     : Setelah stabil, suhu tanah diamati dengan membaca skala yang ditunjukkan saat pencatatan pada suhu udara harian.

2.      Termometer tanah selubung kayu

Bagian-bagiannya:

a.       Ujung sensor sampai jeluk 5 cm

b.      Termometer zat cair

c.       Pegangan tangan

d.      Selubung kayu pelindung termometer

Satuan alat     : ^oF

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 1 ^oF

Prinsip kerja  : muai zat cair

Fungsi : mengukur suhu tanah pada kedalaman 0-10 cm                                          Gambar 1.15 Termometer selubung kayu

Termometer tanah selubung kayu adalah alat yang digunakan untuk mengetahui seberapa besar panas yang diserap oleh tanah dengan jeluk 5 - 10 cm. penggunaan selubung kayu supaya penyerapan panas seminimum mungkin hingga tidak mempengaruhi pemuaian Hg. Cara kerja alat ini adalah termometer ditancapkan pada kedalaman yang diinginkan (0-10 cm), atau yang akan diamati, perubahan panas yang diterima oleh sensor akan memuaikan air raksa menunjukan skala tertentu pada saat itu.

Cara pemasangan     : jinjing (portable), baian ujung ditancapkan ke dalam tanah sesuai dengan jeluk yang akan diamati.

Cara pengamatan     : Setelah stabil, suhu diamati dengan membaca pada skala yang ditunjuk.

3.      Termometer tanah tipe bengkok

Bagian-bagiannya:

a.       Reservoir untuk jeluk tanah 20 cm

b.      Pipa kapiler berisi air raksa

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,1 ^oC

Prinsip kerja  : muai zat cair              Gambar 1.16 Termometer tanah tipe bengkok

Fungsi : mengukur suhu tanah kedalaman 20 cm

Termometer tanah selubung kayu adalah alat yang digunakan untuk mengetahui seberapa besar panas yang diserap oleh tanah dengan jeluk 20 cm. Kelebihan alat ini yaitu mudah dilihat skalanya setelah ditanam karena bentuknya bengkok. Kekurangannya yaitu harus menggunakan bor untuk melubangi tanah 20 cm karena hanya dapat mengukur pada kedalaman tersebut. Penggunaan bor ini dimaksudkan karena alat bisa rusak jika dipaksa masuk ke dalam tanah secara langsung. Tanah digali pada kedalaman yang diinginkan (20 cm) setelah ujung reservior dimasukan kenaikan suhu tanah menyebabkan air raksa memuai dan akan mengisi kolom hampa udara sampai pada skala tertentu.

Cara pemasangan     :

1.      Dibuat lubang tanah dengan jeluk tertentu menggunakan bor

2.      Bagian reservoir termometer dimasukkan ke dalam lubang, kemudian ditimbun kembali dengan tanah bekas galian

Cara pengamatan     : Setelah stabil, suhu tanah diamati dengan membaca skala yang ditunjukkan saat pencatatan pada suhu udara harian.

4.      Termometer tanah type Symons

Bagian-bagiannya:

a.       Pipa pelindung termometer

b.      Bagian sensor

c.       Termometer zat cair

d.      Reservoir

e.       Rantai

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC     

Ketelitian        : 0,5 ^oC

Prinsip kerja  : muai zat cair

                                                                 Gambar 1.17 Termometer tanah type Symons

Fungsi : mengukur suhu tanah kedalaman 50 cm 

Termometer tanah tipe Symons adalah termometer gelas air raksa biasa yang dimasukkan ke dalam tabung gelas dan bola termometer atau sensornya dengan lilin atau bahan isolator lainnya. Cara kerja termometer ini adalah termometer hanya ditancapkan pada kedalaman tanah 50 cm.

Cara pemasangan     :

1.    Termometer diangkat dari selubung bagian pelindung, suhu tanah dapat dibaca langsung pada skala yang ditunjuk.

2.    Pembacaan harus dilakukan dengan cepat.

Cara pengamatan     :

1.    Termomter diangkat dari selubung bagian pelindung, suhu tanah dapat dibaca langsung pada skala yang ditunjuk.

2.      Pembacaan harus dilakukan dengan cepat.

5.      Stick termometer

Bagian-bagiannya:

a.       Tangkai pemutar

b.      Jarum penunjuk suhu

c.       Tabung bejana berisi spiral logam sebagai penghantar

d.      Ujung peka

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 1 ^oC

Prinsip kerja  : muai zat bertekanan pada tabung bejana                                                                  Gambar 1.18 Stick termometer

Fungsi : mengukur suhu tanah kedalaman 100 cm

Stick Termometer adalah sebuah pipa kapiler (pipa dengan diameter saluran sangat kecil) yang pada bagian bawahnya mempunyai rongga lebih besar daripada saluran kapilernya. Rongga tersebut kemudian diisi dengan cairan yang mudah memuai jika dipanasi, tetapi tidak mudah membasahi dinding saluran kapiler. Cairan yang banyak dipakai adalah raksa dan alkohol. Kelebihan alat ini yaitu mampu mengukur hingga kedalaman 100 cm dan skala mudah diamati karena berupa jarum penunjuk. Kekurangannya, harus mengebor tanah 100 cm terlebih dahulu untuk memasukkan stick-nya.  Cara kerja alat ini adalah adanya tekanan, air raksa memuai dan akan menggerakan klep/pipa logam lunak sehingga gerigi berputar dan menggerakkan jarum penunjuk sampai skala tertentu.

Cara pemasangan     : Alat dimasukkan ke dalam tanah dan ditekan menurut jeluk yang akan diamati dengan cara memutar pegangannya.

Cara pengamatan     : Setelah jarum penunjuk suhu konstan, suhu dapat dibaca pada skala yang ditunjuk.

6.      Termometer maksimum – minimum tanah

Bagian-bagiannya:

a.       Bagian sensor

b.      Pipa berisi zat cair (air raksa)

c.       Jarum hitam penunjuk suhu sesaat

d.      Jarum hijau penunjuk suhu maksimum

e.       Jarum merah penunjuk suhu minimum

Satuan alat     : ^oC

Satuan ukur   : ^oC

Ketelitian        : 0,5 ^oC

                                                Gambar 1.19 Termometer maksimum – minimum tanah

Prinsip kerja  : pemuaian zat cair pada tabung Bourdan

Fungsi : mengukur suhu maksimum dan minimum tanah.

Termometer maksimum dan minimum tanah adalah alat untuk mengukur suhu maksimum dan minimum pada tanah dalam jangka waktu tertentu. Kelebihan alat ini yaitu dapat mengukur suhu maksimum dan minimum tanah sekaligus karena menggunakan tiga jarum penunjuk dalam pembacaan skala. Kelemahannya, tidak praktis penggunaannya. Cara kerja alat ini adalah termometer yang diletakkan di dalam tanah jika suhu naik maka akan ditunjukan oleh naiknya cairan air raksa dan jarum hijau yang akan berfungsi penunjuk suhu maksimum, sedang bila suhu turun akan ditunjukkan oleh naiknya cairan alkohol dan ditunjukan oleh jarum merah yang berfungsi sebagai penunjuk suhu minimum.

Cara pemasangan     : Jinjing (portable), sebagian sensor dibenamkan ke dalam tanah hinnga kedalaman 20 cm dan dibiarkan selama periode pengamatan.

Cara pengamatam    :

1.      Sebelum pengamatan, ketiga jarum penunjuk dibuat daling berhimpit dengan cara memutar sekrup

2.      Pada saat pembacaan:

a.       jarum merah menunjukkan suhu maksimum

b.      jarum hijau menujukkan suhu minimum

c.       jarum hitam menunjukkan suhu sesaat

VII.            ALAT PENGUKUR PANJANG PENYINARAN

1.      Solarimeter type Jordan

Bagian-bagiannya:

a.       Silinder setengah lingkaran dengan sudut 60 ^o

b.      Celah sempit tempat masuknya sinar

c.       Pelindung celah sempit

d.      Sekrup pengatur kemiringan

Satuan alat     : jam

Satuan ukur   : persen (%)

Ketelitian        : 0,5 jam

Prinsip kerja  : reaksi foto khemis

                                                                        Gambar 1.20 Solarimeter type Jordan

Fungsi : mengukur panjang penyinaran matahari

Solarimeter Tipe Jordan adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang penyinaran dan dinyatakan dengan prosentase dari panjang penyinaran yang tercatat (PP potensial). PP potensial tergantung pada posisi tempat pengamatan (letak lintang) dan bulan pada saat pengamatan. Alat ini terdiri dari dua buah silinder setengah lingkaran yang berfungsi mirip seperti sebuah kotak kamera. Pada kedua sisi datar terdapat lubang sempit tempat masuknya sinar matahari. Kedua garis tengah silinder terbentuk sudut 60 derajat, sehingga masing-masing akan menangkap setengah hari periode penyinaran. Cara kerja alat ini adalah berkas sinar yang masuk akan bereaksi dengan kalium Fero sianida atau Ferro amonim sitrat yang sebelumnya telah dioleskan pada kertas pias. Garam fero akan beroksidasi sehingga membentuk noda apabila kertas pias kita cuci dengan aquades. Dari panjang noda yang terbentuk akan dapat diukur panjang penyinaran aktual. 

Cara pemasangan     :

1.      Alat dipasang pada tempat terbuka dan diletakkan di atas beton yang agak tinggi, sedemikian rupa sehingga sensor dapat menangkap sinar matahari dalam keadaan normal pada ketinggian 3 m di atas horizon

2.      Solarimeter dipasang sedemikian rupa sehingga :

-          Arah U-S dari alat sesuai dengan U-S dari tempat pemasangan

-          Tutup kotak menghadap khatulistiwa

3.      Alat dipasang dengan kemiringan kea rah khatulistiwa terhadap sumbu horizontal, sebesar derajat lintang tempat pemasangan

Cara pengamatan     :

1.      Persiapan kertas pias

-          Kertas pias dicelupakn atau dilapisi dengan larutan Kalium Ferrosida atau Feriamonium sitrat dengan kepekatan baku, disesuaikan dengan kepekaan kertas pias terhadap intensitas sinar matahari

-          Sebelum digunakan, kertas pias harus disimpan rapat dan tidak boleh bereaksi dengan sinar

2.      Dua buah kertas pias dipasang pada masing-masing tabung dan diganti terlebih dahulu pada masing-masing tabung dan diganti setiap sore hari pada pukul 18.00

3.      Noda yang terdapat pada kertas pias dicelupkan terlebih dahulu pada aquadest segera setelah digunakan, kemudian diukur panjangnya dalam satuan jam. Nilai pengukuran ini merupakan nilai PP actual.

Panjang penyinaran=  X 100%

Sementara PP potensial merupakan panjang penyinaran yang seharusnya dapat terjadi bila udara cerah selama 1 periode.

2.      Solarimeter type Compbell – Stokes

Bagian-bagiannya:

a.       Lensa bola kaca pejal dengan jari-jari 7,3 cm

b.      Busur pemegang bola kaca pejal

c.       Sekrup pengunci kedudukan lensa

d.      Sekrup pengatur kemiringan

e.       Mangkuk tempat kertas pias

Satuan alat     : jam

Satuan ukur   : persen (%)

Ketelitian        : 0,5 jam

                                                            Gambar 1.21 Solarimeter type Combell - Stokes

Prinsip kerja  : pemfokusan sinar matahari  

Fungsi : mengukur panjang penyinaran matahari

Solarimeter Tipe combell stokes adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang penyinaran dan dinyatakan dengan prosentase dari panjang penyinaran yang tercatat (PP potensial). PP potensial tergantung pada posisi tempat pengamatan (letak lintang) dan bulan pada saat pengamatan. Bagian utama dari alat ini adalah lensa berbentuk bola kaca yang massif dengan panjang jari-jari 7,5 cm (3 inchi) dan sebuah cekungan logam pada jarak titik api pada elemen tersebut sebagai tempat kertas pias. Ada 3 macam kertas pias yang digunakan untuk pengamatan yaitu tipe bengkok panjang, tipe bengkok pendek, dan tipe lurus. Kelebihannya adalah biasanya alat ini dipasang di atas pilar beton yang ditanam sehingga posisinya tidak berubah dan alatnya tidak bergetar. Kelemahannya, panjang garis pembakaran / waktu terjadinya pengukuran tergantung pada kepekaan pias dan kejernihan bola kaca. Cara kerja alat ini adalah sinar yang datang difokuskan pada bola kristal yang dibawahnya ada kertas pias, jika sinar terfokus akan membuat/menimbulkan geresan hitam pada kertas hitam. Goresan ini yang digunakan yang digunakan untuk mengukur intensitas sinar matahari, ini dilakukan setiap hari. Pias combell-stokes tidak akan terbakar jika radiasi matahari minimum belum tercapai (kira-kira 0,2 sampai (n) cm-2 menit-1).

Cara pemasangan     :

1.      Alat dipasang pada tempat terbuka dan diletakkan di atas beton agak tinggi, sedemikian rupa sehingga sensor dapat menangkap sinar matahari dalam keadaan normal pada ketinggian 3 m di atas horizon

2.      Selarimeter dipasang sedemikian rupa sehingga:

-          Mangkuk tempat pemasangan kertas pias harus menunjuk arah timur-barat

-          Bagian bawah alat harus benar-benar datar (diatur dengan levelling)

-          Lensa bola bersama dengan tempat kertas pias dimiringkan sesuai dengan letak lintang tempat pengamatan.

Cara pengamatan     :

1.      Kertas pias dipasang dan diganti setiap sore hari pada pukul 18.00

2.      Kertas pias yang digunakan ada 3 macam, yaitu bengkok lurus, bengkok panjang, dan bengkok pendek.

3.      Jadwal penggunaan masing-masing bentuk kertas pias tergantung pada letak pengamatan dan kedudukan matahari terhadap tempat tersebut

4.      Pengukuran PP actual dilakukan dengan ketelitian 0,1 jam dengan ketentuan sebagai berikut:

-          Noda langsung bundar dihitung 0,5 panjang garis tengah noda.

-          Noda berbentuk titik, setiap 2 atau 3 titik dihitungndikurangi 0,1 jam setiap pemutusa.

-          Noda berbentuk garis tidak berlubang, tidak perlu dikoreksi

VIII.            ALAT PENGUKUR INTENSITAS PENYINARAN

1.      Aktinograf Dwi Logam

Bagian-bagiannya:

a.       Lempeng logam warna putih

b.      Lempeng logam warna hitam

c.       Lembar kaca pyrex

d.      Pena / penera grafik

e.       Silinder kertas grafik

Satuan alat     : cm²

Satuan ukur   : kal / cm² / hari           Gambar 1.22 Aktinograf Dwi Logam

Ketelitian        : 1 cm²

Prinsip kerja  : beda muai logam hitam dan putih

Fungsi : mengukur intensitas penyinaran

Pengukuran terhadap jumlah radiasi matahari total antara lain dilakukan dengan alat aktinograf dwi logam. Kelebihan dari alat ini adalah dapat dipergunakan untuk keperluan pencatatan rutin, relatif tidak mahal, dan dapat dijinjing. Kekurangannya, aktinograf dwi logam hanya merekam intensitas radiasi gelombang pendek matahari total, sehingga sensor yang disungkup dengan kubah kaca yang disyaratkan kedap terhadap radiasi gelombang panjang serta kelambanan dalam pembacaan sekitar 5 menit dengan nilai kesalahan sekitar 10-15%. Cara kerja alat ini adalah logam putih memantulkan radiasi yang jatuh kepermukaan, sedang logam hitam bersifat menerimanya sehingga perbedaan murni akan dapat menunjukkan besarnya intensitas radiasi matahari yang ditangkap oleh sensor.

Cara pemasangan     : Alat dipasang pada tempat terbuka di atas tiang beton yang kuat dan bagian atas dibuat sedemikian rupa, sehingga selain sinar berada 15 di atas horizon bumi, sinar harus bebas mencapai sensor.

Cara pengamatan     :

1.      Kertas grafik dipasang dan diganti setiap sore hari pada pukul 18.00

2.      Grafik akan tergambar pada kertas grafik, kemudian diukur luasan dibawah grafik tersebut dengan alat planimeter. Luasan yang terukur disetarakan terhadap satuan kalori/cm²/hari

IX.            ALAT PENGUKUR KECEPATAN ANGIN

1.      Cup Anemometer

Bagian-bagiannya:

a.       Mangkuk anemo

b.      Pencatat jarak

c.       Tiang penyangga

Satuan alat     : km

Satuan kur     : km / jam

Ketelitian        : 1 km

Prinsip kerja  : sistem mekanik (gir)

Fungsi :mengukur kecepatan angin

                                                            Gambar 1.23 Cup anemometer

Anemometer cangkir adalah tipe standar umum anemometer. Mereka kuat dan tahan terhadap turbulensi dan angin condong disebabkan oleh tiang-tiang dan melintasi. Setiap anemometer harus dikalibrasi secara individual dan dilengkapi dengan laporan kalibrasi bersertifikat sesuai dengan standar internasional (misalnya MEASNET).  Cara kerja alat ini adalah dengan adanya baling-baling/mangkok yang berputar jika adanya angin, kecepatan sudut putar mangkok terhadap sumbu vertikal dan kecepatan sudut putar baling-baling pada sumbu horizontal sebanding dengan laju angin dan dengan desain sistem mangkok dan baling-baling yang baik. Dengan mengukur banyaknya baling-baling berputar melalui alat mekanik dapat diketahui kecepatan anginnya.

Cara pemasangan     :

1.      Alat dipasang pada tiang atau menara dengan ketiggian 0,5, 2, atau 10 m sesuai dengan masing-masing penggunaan

2.      Pemasangan harus pada tempat terbuka, dengan jarak benda yang terdekat minimal 10 x tinggi benda tersebut

Cara pengamatan     :

1.      Pembacaan pada alat pencatat dilakukan setia pagi pukul 07.00

2.      Rerata kecepatan angina dapat dihitung dari besarnya selisih pembacaaan hari ke-2 dengan pembacaan hari ke-1 (jarak tempuh angina), dibagi dengan waktu antara beda pengamatan tersebut (periode 1 hari = 2 jam)

3.      Satuan pengamatan adalah km / jam

2.      Hand anemometer

Bagian-bagiannya:

a.       Kipas anemo

b.      Speed meter

c.       Skala beauford

d.      Tangkai pegangan tangan

Satuan alat     : m/s

Satuan ukur   : m/s

Ketelitian        :0,5 m/s                                                                                               Gambar 1.24 Hand Anemometer

Prinsip kerja  : sistem GGL induksi

(seperti sistem dynamo)

Fungsi : mengukur kecepatan angin

            Hand anemometer adalah alat pengukur kecepatan angin sesaat yang bersifat portable. Alat ini dilengkapi dengan skala Beaufort,  yaitu skala kasar kecepatan angin sesaat yang dapat diduga dari gejala alam. Cara keja alat ini adalah angin menggerakkan anemometer (motor yang ada dalam kumparan) sehingga menimbulkan arus listrik yang akhirnya menimbulkan gerakan jarum penunjuk skala.

Cara pemasangan     :  jinjig (portable)

Cara pengamatan     :

1.      Kecepatan angina sesaat dapa diketahui dengan mebaca langsung pada pencatat

2.      Satuan alat adalah m/s atau skala Beaufort

2.      Biram anemometer

Bagian-bagiannya:

a.       Kipas anemo

b.      Jarum pencatat jarak per 100 m

c.       Jarum pencatat jarak per 1000 m

d.      Pengunci

Satuan alat     : m

Satuan ukur   : m/s

Ketelitian        : 0,5 m/s

Prisip kerja    : sistem mekanik

Fungsi :  mengukur kecepatan angin              Gambar 1.25 Biram Anemometer

Anemometer Biram adalah sebuah alat untuk mengukur dan mencatat jumlah udara yang beredar melalui bagian-bagian dari tambang. Ini diciptakan sebagai akibat dari rekomendasi dari komite yang ditunjuk oleh rumah Inggrissecara umum, bahwa penggunaan instrumen tersebut harus diadopsi sebagai pencegahan terhadap ledakan di tambang batu bara. Ini adalah sebuah disk dengan diameter kaki, dibuat berputar ketika ditempatkan dalam arus udara, dan dilengkapi dengan mendaftarkan roda seperti yang pada meteran gas. Cara kerja alat ini adalah benda mencari angin (posisi terkunci) memutar kunci yang akan menyebabkan kipas bergerak/jam. Kunci dibuka maka jarum akan bergerak tentukan interfal waktu.

Cara pemasangan     : jinjing (portable)

Cara pengamatan     :

1.      Umumnya alat digunakan untuk pengukuran rerata kecepatan angina pada periode pendek, dengan satuan dalam m.s

2.      Rerata kecepatan angina dapat dihitung dari besarnya selisih pembacaan hari ke-2 dengan embacaan hari ke-1 (jarak tempuh angina), dibagi dengan waktu antara beda pengamatan tersebut (periode 1 hari = 24 jam)

X.            ALAT PENGUKUR EVAPORASI

1.      Piche evaporimeter

Bagian-bagiannya:

a.       Tabung kaca tempat air yang berskala dalam satuan mm

b.      Kawat penjepit tempat meletakkan kertas berpori

c.       Penggantung

Satuan alat     : mm

Satuan ukur   : mm

Ketelitian        : 0,2 mm                                  Gambar 1.26 Piche evaporimeter

Prinsip kerja  : pengukuran selisih tinggi permukaan angin

Fungsi : alat mengukur uap air (evaporasi)

Evaporimeter adalah alat yang mengukur laju penguapan air ke atmosfer, kadang-kadang disebut atmometer. Pich evaporimeter menggunakan ukur terbalik air dengan segel filter- kertas di mulut. Penguapan berlangsung dari kertas saring basah sehingga menguras air dalam silinder, sehingga laju penguapan dapat dibaca langsung dari ujung menandai permukaan air. Bola Livingston, evaporimeter lain dari jenis kedua, menggunakan bola keramik basah sebagai permukaan, menguap untuk mensimulasikan tingkat penguapan dari vegetasi. Karena tingkat penguapan sangat sensitif terhadap pasokan air, dan sifat permukaan menguap, data yang dikumpulkan oleh evaporimeters seringkali tidak mencerminkan proses penguapan yang benar, maka, evaporimeters memiliki penggunaan yang terbatas. Cara kerja alat ini adalah  air yang terdapat dalam pinche evaporimeter akan menguap (yang terdapat pada tabuing yang berisi air). Kertas saring dan air dihubungkan dengan pipa kapiler yang menjaga supaya kertas saring selalu kering dan jenuh. Dari pembacaan berturut-turut volume air yang tinggal ditabung pengukur dapat diketahui banyaknya air yang hilang karena penguapan setiap saat.

Cara pemasangan     :

1.      Panci diletakkan pada balok kayu yang disusun datar diatas permukaan tanah

2.      Air bersuhdmasukkan ke dalam panic setingi 20 cm.permukaan air dijaga jangan sampai kurang dari 2,5 cm dari batas tersebu. Jika tinggi air kurang dari 10 cm dari dasar, dapat berakibat kesalahan hingga 15 %

Cara pengamatan    :

1.      Mula-mula ujung kail (hooke) diatur dengan sekrup pemutar, tepat menyentuh permukaan air. Tinggi air kemudian dapat dibaca pada penera (sampai ketelitian 0,02 mm)

2.      Pada sore hari berikutnya, ujung kail diatur kembali sampai menyentuh permukaan air.

3.      Selisih pembacaan kke-1 (P1) dengan pembacaan ke-2 (P2) merupakan besarnya penguapan air.

4.      Jika terdapat hujan, rumus perhitungan evaporasi adalah

P1 P2+CH (dalam mm)

Kapasitas maksimum terjadi bila terjadi hujan sebesar 50 mm pada periode pengamatan

5.      Penguapan yang terukur adalah penguapan pada pemukaan air terbuka

2.      Panci evaporasi klas A

Bagian-bagiannya:

a.       Panic evaporasi dengan diameter 120,7 cm tinggi 25 cm, dan tebal panic 0,8 cm

b.      Rangka kayu/ besi

c.       Tabung peredam riak / gelombang dengan diameter 10 cm

d.      Hook (batang kait) dan skala pengukur (nonius)

e.       Sekrup pemutar batang pengukur

Satuan alat     : ml

Satuan ukur   : mm                                        Gambar 1.27 Panci evaporasi klas A

Ketelitian        : 0,05 ml

Prinsip kerja  : mengukur selisih tinggi permukaan air

Fungsi : mengukur penguapan air

Evaporimeter panci terbuka digunakan untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau makin mendekati penguapan yan sebenarnya terjadi. Cara kerjaalat ini adalah setiap pemutar batang pengukur disetel sehingga hook menempel pada awal air, tunggu beberapa menit dan disetel kembali sehingga hook menempel pada air dan diukur antar selisih awal dan akhir akibat evaporasi tersebut.

Cara pemasangan     : tabung diisi air dan digantung di dalam ruangan atau sangkar metro

Cara pengamatan     : pengamatan dilakukan sehari sekali. Mula-mula diamati tinggi permukaan air (P1), pengamatan ke-2 dilakukan keesokan harinya (P2). Besarnya penguapan adalh seisih P1 dan P2

AWS (AUTOMATIC WEAHER STATION)

Alat pengukur cuaca otomatis (Automatic Weather Station / AWS) merupakan alat yang terdiri dari beberapa sensor terintegrasi yang digunakan untuk melakukan pengukuran tekanan udara, suhu, kelembaban, arah dan kecepatan angin, radiasi matahari, serta curah hujan yang di rekam secara otomatis. Spesifikasi dan komponen, tipe AWS yang digunakan oleh BPPT adalah tipe Vaisala MAWS-201 dengan komponen sensor yang terpasang adalah sensor suhu dan kelembaban (QMH101), tekanan (PMT16A), angin (QMW101), radiasi matahari (QMS101), dan hujan (34-T).

Secara sederhana cara kerja dari AWS (Automatic Weather Stations) adalah mengumpulkan data pengamatan parameter cuaca secara otomatis melalui sensor-sensor secara berkala selanjutnya di kirim melalui jaringan GPRS(General Packet Radio Service) menggunakan layanan GSM (Global System for Mobile communication)  ke seluruh stasiun meteorologi seluruh Indonesia. Seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini

                                                                                                                   

Cara Pemasangan

Pemasangan peralatan AWS cukup mudah. Persyaratan dalam melakukan pemasangan AWS tidak berbeda jauh dengan pemasangan ARG. Detail pemasangan AWS dapat dilihat pada modul presentasi pemasangan AWS, Secara berurutan, garis besar yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut :

-                Memasang tripod atau kaki penyangga AWS dan mengatur ketinggian tripod serta mengarahkan solar panel ke arah Selatan

-                Memasang sensor-sensor, serta pengkabelannya

-                Memasang baterai atau power supply dan menghubungkannya dengan solar panel

-                Menghubungkan AWS dengan Komputer untuk melakukan kalibrasi sensor angin

Gambar 1.28 Peralatan AWS dengan komponen sensor yang terpasang

Cara Pengamatan

Hal-hal yang perlu dipersiapkan untuk proses pengambilan data adalah sebagai berikut :

Kabel konektor antara Logger AWS dengan Komputer. Komputer atau Laptop yang sudah di install program MAWS terminal untuk proses pengambilan data. Urut-urutan berikut adalah prosedur pengambilan data dari logger AWS ke Komputer :

Memastikan kabel konektor MAWS dan Komputer telah terpasang dengan baik. Jalankan program MAWS Terminal. Menu MAWS Terminal akan terbuka dengan keterangan “Port Opened” di bagian pojok kiri bawah, ini menunjukkan bahwa hubungan antara MAWS dengan Komputer.

Dilakukan download dengan klik menu “Tools” dan dilanjutkan dengan “Download Log Files”. Muncul menu yang berfungsi untuk memilih file-file mana yang ingin kita download. Di panel sebelah kiri adalah daftar file data yang ada di dalam logger AWS, dan panel sebelah kanan adalah daftar file data yang telah kita pilih untuk di download. Klik tombol “Add >” untuk memilih file satu persatu, tombol “add all >>” untuk memilih semua file, sementara tombol “remove” untuk menghapus file yang telah dipilih. Klik “Start Download” untuk memulai proses download data.

Sebelum proses dimulai, secara default akan muncul menu download preferences. Di dalam menu ini ada opsi yang harus dalam kondisi terpilih (cek), yaitu “Delete log files from MAWS after download” (Menghapus data yang ada di dalam logger setelah proses download selesai) dan “Convert log file to CSV format” (merubah format data dari binari menjadi ascii). Juga perhatikan direktori hasil download dan hasil konversi. Dilanjutkan dengan klik “Start Download” untuk memulai proses download.

Setelah proses download selesai, akan muncul menu konfirmasi apakah data di dalam logger akan di hapus atau tidak. Klik OK untuk konfirmasi penghapusan.Setelah semua proses download selesai, di layar MAWS Terminal akan muncul prompt yang menandakan MAWS Terminal dalam posisi “service mode”. Ketik “close” (tanpa tanda kutip) dan dilanjutkan dengan menekan tombol enter untuk merubah “service mode” menjadi “monitoring mode”.

Putuskan hubungan antara AWS dengan Komputer dengan melakukan klik pada menu “Connection” dan dilanjutkan dengan “Hangup”. Di pojok kiri bawah akan tampil keterangan “Port closed” yang menunjukkan bahwa hubungan antara AWS dan Komputer telah terputus. Lalu klik menu “Tools” dan “Exit” untuk menutup program MAWS Terminal. Data yang terekam di simpan menjadi file harian, contoh L2010326.dat adalah file binary dengan aturan penamaan sbb :Semua log file di awali dengan nama kelompok log (log group), maksimum 2 karakter, diikuti dengan tanggal. Nama Log group biasanya terdiri dari huruf diikuti dengan angka.Contoh di atas mempunyai arti, L2 = log group nomor 2, 010326 = tahun 2001 bulan 03 tanggal 26 (YYMMDD).

Format data dari masing-masing file dengan jelas dapat dibaca dari header yang menyertainya di tiap file data. Gambar 2 di bawah ini adalah contoh header dan arti dari masing-masing kolom.

Gambar 1.29 Tampilan contoh data AWS yang dibuka di Microsoft Excel

Dari Gambar 2 dapat dijelaskan sebagai berikut:
Header data terdiri dari 2 baris :

-                Baris pertama : memo

-                Baris kedua : Nama variabel

-                Baris ketiga, dan seterusnya : Nilai Variabel

-                Nama variabel antara satu AWS dengan AWS yang lainnya dapat berbeda tergantung setting yang kita persiapkan. Berikut adalah penjelasan masing-masing nama variabel dari contoh gambar.

-                Time : Tanggal dan Jam perekaman data, nilai ini mempunyai interval yang tetap sesuai dengan setting yang kita lakukan, untuk contoh diatas memiliki interval perekaman setiap 1 menit.

-                Status : Kondisi dari perekaman data, dapat bernilai valid atau invalid.

-                PR1M_SUM : Nilai akumulasi curah hujan dalam 1 menit

-                RH1M_AVG : Nilai rata-rata kelembaban relatif dalam 1 menit

-                SR1M_AVG : Nilai rata-rata radiasi matahari dalam 1 menit

-                TA1M_AVG : Nilai rata-rata suhu udara dalam 1 menit

-                W1dAve1m : Nilai rata-rata arah angin dalam 1 menit

-                W1sAve1m : Nilai rata-rata kecepatan angin dalam 1 menit.

-                Berikut adalah contoh tampilan dari AWS di komputer :

                                              Gambar 1.30 AWS (Automatic Weather System)

V.    PEMBAHASAN

A.  Alat Pengukuran Curah Hujan

1.      Ombrometer tipe Observatorium

Alat ini untuk mengukur curah hujan harian, pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam yaitu pada pagi hari, tetapi perlu diingat bahwa hujan yang diukur pada pagi itu adalah data hujan kemarin dengan cara mengukur air yang berada di pada ombrometer dengan gelas ukur. Penempatan tiang kolektor jangan terlalu dekat dengan tanah karena akan menimbulkan kesulitan, sehingga ketinggian telah dibakukan untuk menyamakan pengamatan yaitu, 120 cm dari permukaan tanah, fungsinya agar turbulensi dan percikan air hujan yang memantul dari tanah sangat kecil kemungkinannya.

Kelebihan ombrometer tipe observatorium, yaitu :

·         Tingkat ketelitiannya cukup tinggi jika dibandingkan dengan ombrograf.

·         Satuan alat dan satuan pengukuran sama sehingga memudahkan perhitungan.

·         Jika gelas penakar pecah dapat diganti dengan mengukur volume air yang terpampang dengan jelas sebab penampang curah hujan100 cm² sehingga setiap volume 1000 berarti sama dengan 1 mm muka air.

Kekurangan alat ini, yaitu :

·         Penempatan alat ini harus pada ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sehingga memerlukan alat yang dapat menjangkau ketinggian tersebut.

·         Kurang efisien dalam waktu dan tenaga dalam pengamatan.

·         Sistem pembuangan secara manual dapat mengganggu kelancaran pengukuran curah hujan ketika kran dibuka karena penampung penuh.

2.      Ombrograf

            Alat ini untuk mengukur curah hujan mingguan dan alat ini dilengkapi dengan grafik yang tertera pada kertas grafik yang menunjukan besarnya curah hujan dan biasanya diletakan diatas permukaaan tanah dengan sistem kerja sama dengan sistem kerja ombrometer. Kelebihan ombrograf, yaitu mampu melihat intensitas curah hujan dan sistem pembuangan menggunakan sistem bejana berhubungan sehingga air akan dibuang secara otomatis jika penuh dan penempatannya lebih mudah, yaitu pada ketinggian 40 cm. Kekurangan alat ini adalah tingkat ketelitiannya lebih rendah dibandingkan ombrometer, harus mengganti kertas grafik setiap minggu, pengamatan lebih sulit karena dibutuhkan keahlian untuk membaca grafik, dan membutuhkan waktu yang lama serta boros tinta.

B.     Alat Pengukur Kelembaban Nisbi Udara

1.      Psikrometer Sangkar

Alat ini terdiri dari dua termometer yang identik dan letaknya saling berdampingan baikvertikal maupun horisontal. Termometer yang satu tetap kering, sedang termometer yang lain dibalut kain tipis yang selalu dalam keadaan basah, sehinga suhu termometer basah ini lebih rendah dibanding termometer kering, selisih antara termometer bola basah dan termometer bola kering yaitu depresi bola basah, dan dapat dicari besarnya kelembaban nisbi dari suatu tabel yang disebut tabel psikrometrik.

Psikrometer tipe sangkar memiliki beberapa kelebihan, yaitu alat ini ditempatkan pada alam terbuka sehingga kecepatan angin tidak terpengaruh oleh kecepatan putaran tangan, dan tingkat ketelitiannya sama dengan sling psikrometer (0,5⁰C) sedangkan kekurangannya adalah diperlukan ketelitian dalam mengamati Termometer bola basah (TBB).

2.      Sling Psikrometer

Alat ini memiliki mekanis yang berbeda dengan alat lain dalam mengeringkan termometer bola basah yaitu dengan memutar sling psikometer sebanyak 33 kali dengan cara sling psikrometer diayunkan empat putaran tiap detik untuk memenuhi laju ventilasi yang diperlukan sebesar 2,5 meter tiap detik. Kelebihan psikrometer tipe sling ini adalah ketelitian nya cukup tinggi jika dibandingkan psikometer lain dan mudah dioperasikan karena relatif sederhana. Kekurangan alat ini, yaitu perhitungannya agak rumit karena harus menghitung temperatur pada termometer bola basah (TBB) dan termometer bola kering (TBK) dulu dan pengukuran tidak optimal karena mendapat pengaruh dari pengamat/ pengukur ketika mengoperasikan alat ini.

3.      Psikrometer Tipe Assman

Psikometer tipe ini mengunakan teknik kipas (energi kipas) untuk mengeringkan bola basahnya dengan besar laju ventilasi kira-kira 2,4 meter tiap detik. Kelebihan psikrometer tipe Assman, yaitu memiliki alat pemompa kecepatan angin sehingga lebih efisien dan lebih mudah dioperasikan.Kekurangan psikrometer ini adalah ketelitiannya kurang dibanding psikrometer yang lain dan pada termometer bola basah (TBB) harus dijaga agar tetap basah sebelum pengukuran.

4.      Higrograf

Alat ini menggunakan metode berdasarkan pada perubahan ukuran atau dimensi bahan higroskopik yaitu rambut ekor kuda. Panjang rambut bervariasi sebagai fungsi dari kandungan kelengasannya atau air, kelengasan ini berkaitan dengan kelembaban udara disekelilingnya. Jika terjadi kelembaban di sekeliling maka rambut ekor kuda akan mengembang/mengkerut sehingga menggerakan luas dan menghasilkan grafik di kertas grafik.

Kelebihan higrograf adalah dalam melakukan perhitungan relatif mudah dan rambut sebagai sensor mudah didapat. Sedangkan kekurangannya yaitu ketelitiannya kurang dan setiap minggu kertas grafik harus diganti sehingga kurang efisien.

C.    Alat Pengukur Suhu Udara

Pada percobaan ini alat yang digunakan semua manual yaitu termometer udara biasa, termometer minimum, termometer maksimum dan termometer max-min Six Bellani.Suhu udara biasanya diukur dengan menggunakan termometer air raksa. Skala digoreskan pada papan tempat termometer, tidak pada tabung gelas (cara ini kurang baik karena dapat menimbulkan kesalahan membaca). Termometer maksimum adalah termometer air raksa yang diletakan mendatar agak miring keatas karena adanya tegangan permukaan. Termometer minimum menggunakan zat cair alkohol, sedangkan termometer maksimum minimum Six Bellani menggunakan kedua-duanya.  Pada dasarnya cairan yang digunakan mempunyai sifat pemuaian yang peka terhadap suhu. Nilai koefisien muainya besar serta tidak mengalami perubahan fase tertentu pada kisaran suhu umum. Dari keempat termometer tersebut yang paling praktis adalah termometer max-min Six Bellani tetapi menurut WMO alat ini kurang teliti karena adanya beda muai antara reaksi dengan alkohol.

1.      Termometer udara biasa

Kisaran pengukuran termometer ini adalah –20^oC sampai 55^oC. Kelebihan alat ini penempatan skala baca ada yang digrafik pada batang termometer dan ada pula pada penyangga dimana termometer diletakkan. Metode yang terakhir adalah yang paling mudah, tetapi kekurangan alat ini, skala baca tidak terlindung sehingga sering terhapus. Karena penyusutan dan pemuaian dari dinding penyangga skala baca kadang dapat tergeser. Kebanyakan skala baca mempunyai nilai pembacaan, apabila garis mata tidak lurus pada skala termometer dimana suhu dibaca ketelitian sampai 0,1^oC sedapat mungkin dipertahankan. Kalibrasi alat ini diperlukan karena mungkin saja berubah akibat penyusutan dari reservoir.

2.      Termometer minimum

Kelebihannya agar gaya grafitasi tidak ada  maka termometer minimum diletakkan mendatar. Kekuranganya bekerja hanya gaya permukaannya saja.

3.      Termometer maksimum

Jika suhu panas maka air raksa bergerak keatas tetapi jika suhu turun, permukaan air raksa tetap pada kedudukan seperti pada waktu suhu panas, hal ini disebabkan adanya konstruksi yang menutup air raksa ke tandon (reservoir) kembali ke term, ommeter harus dikitas-kitaskan dengan kuat. Kelemahannya harus diletakan pada posisi hampir mendatar agar mudah terjadi pemuaian.

4. Termometer max-min Six  Bellani

Dibandingkan tiga termometer diatas, termometer ini paling praktis. Namun menurut WMO dianggap kurang teliti karena adanya beda muai antara raksa dengan alkohol. Kelebihannya praktis, ukurannya kecil dan ringan, dapat digunakan secara umum. Kelemahanya mudah rusak, kurang teliti karena beda muai antara raksa dan alkohol, kaca tidak terlindungi.

D.    Alat Pengukur Suhu & Kelembaban Nisbi Udara

Alat  yang digunakan termohigrometer dan termohigrograf. Kedua alat ini memiliki ketelitian hampir sama yaitu 0,5⁰C/1%. Alat ini lebih praktis karena dapat mengukur dan mencatat kelembaban suhu setiap waktu secara otomatis,tetapi kelemahannya adalah daya ukurnya menurun bila sensor rambut kena debu / kotoran sehingga daya serap uap air di udara berkurang. Hal ini menyebabkan alat ini harus dipasang berdampingan dengan psikometer. Yang membedakan alat ini adalah pada termohigrometer suhu dan kelembaban dibaca langsung pada alat sehingga pembacaan data lebih mudah. Pada termohigrograf kelembaban nisbi dan temperatur suatu saat dibaca pada kertas grafik, sehingga pembacanya harus teliti dan memerlukan waktu.

E.     Alat Pengukur Suhu Air

1.      Termometer Maksimum-Minimum Permukaan Air

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu di permukaan air yang menggunakan zat muai ruang air raksa. Adapun kelebihan alat ini, yaitu dapat digunakan untuk mengukur suhu maksimum – minimum permukaan air dan besarnya suhu dapat langsung dibaca dari alat. Kekurangannya adalah hanya dapat digunakan untuk mengukur suhu permukaan dan berfungsi efektif pada suhu permukaan air yang bersih dari pengganggu.

F.     Alat Pengukur Suhu Tanah

1.      Termometer Permukaan Tanah

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu permukaan tanah pada kedalaman 0 cm. Alat ini mempunyai sensor yang sensitif terhadap suhu yang terletak di ujung reservoir.Kelebihan alat ini adalah waktu yang dibutuhkan lebih cepat yaitu kurang dari 2 menitsedangkan kekurangannya, yaitu menunggu supaya alat stabil sehingga kurang efektif dalam mengamati suhu.

2.      Termometer Tanah Selubung Kayu

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu di dalam tanah pada kedalaman 10 cm dari permukaan. Alat ini mempunyai sensor yang sensitif terhadap suhu yang terletak di ujung reservoir sehingga saat termometer dimasukkan ke dalam tanah maka reservoir akan menerima suhu yang ada disekitarnya yang kemudian besar suhu dalam tanah akan diketahui melalui skala yang ditunjukkan oleh air raksa.

Kelebihan termometer tanah selubung kayu ini, antara lain:

·         Jarak antar reservoir dengan skala terendah lebih panjang untuk mempermudah  pembacaannya.

·         Adanya kayu yang dibuat sedemikian rupa sehingga dapat melindungi termometer

·         Dapat mengukur lebih dalam dibandingkan termometer permukaan tanah.

·         Dapat diterapkan langsung pada tanah (pompa menyebar terlebih dahulu).

Kekurangan termometer tanah selubung kayu ini, yaitu :

·         Dalam pengamatan menunggu keadaan stabil sehingga kurang stabil.

3.      Termometer Tanah Tipe Bengkok

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu di dalam tanah pada kedalaman 20 cm dari permukaan. Alat ini mempunyai sensor yang sensitif terhadap suhu yang terletak di ujung reservoir yang sengaja dibuat membengkok sehingga saat termometer di masukkan ke dalam tanah maka reservoir akan menerima suhu yang ada disekitarnya yang kemudian besar suhu dalam tanah akan diketahui melalui skala yang ditunjukkan oleh air raksa.

Kelebihantermometer tanah tipe bengkok, yaitu :

·         Dapat mengukur suhu tanah lebih dalam dibandingkan dengan termometer selubung kayu dan termometer permukaan tanah.

·         Dibuat bengkok sehingga mempermudah pengamatan.

Kekurangantermometer tanah tipe bengkok, yaitu:

·         Tanah yang diukur harus dibor terlebih dahulu.

·         Terbuat dari bahan yang mudah pecah tanpa pelindung dari bahan yang lebih kuat.

4.      Termometer Tanah Tipe Symons

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu di dalam tanah pada kedalaman 50 cm dari permukaan. Alat ini mempunyai sensor yang sensitif terhadap suhu yang terletak di ujung reservoir sehingga saat termometer dimasukkan ke dalam tanah maka reservoir akanmenerima suhu yang ada disekitarnya yang kemudian besar suhu dalam tanah akan diketahui melalui skala yang ditunjukkan oleh air raksa. Kelebihan alat ini adalah dapat mengukur suhu tanah lebih dalam dibandingkan alat lain sedangkan kekurangannya adalah pembaca skala harus cermat, harus menuggu 10–20 menit untuk mengukur suhu.

5.      Stick termometer (jeluk 100 cm)

Alat ini digunakan untuk mengukur suhu di dalam tanah pada kedalaman 100 cm dari permukaan. Alat ini berbentuk seperti paku yang panjang, dimana ujungnya runcing. Ujung yang runcing ini bertujuan untuk memudahkan memecah tanah saat alat dimasukkan ke dalam tanah yang akan di ukur suhunya. Termometer ini mempunyai sensor yang sensitif terhadap suhu yang terletak di ujungnya yang runcing sehingga saat termometer dimasukkan ke dalam tanah maka reservoir akan menerima suhu yang ada disekitarnya yang kemudian besar suhu dalam tanah akan diketahui melalui skala yang ditunjukkan oleh jarum.

Kelebihan stick termometer yaitu :

·         Suhu tanah yang diamati lebih dalam dibandingkan dengan alat lain.

·         Sudah dilengkapi alat seperti bor sehingga tidak perlu mengebor dengan alat lain.

Kekuranganstick termometer yaitu:

·         Waktu pengamatan lebih lama karena harus menuggu jarum konstan untuk membaca termometer.

6.      Termometer maksimum dan minimum tanah

Termometer ini menggunakan pengindera yang berupa suatu logam tipis dan lentur yang berisi alkohol yang disebut sebagai tabung Bourdon. Tabung Bourdon ini apabila terjadi pemuaian akan menegang dan akan menggerakkan jarum penunujuk skala. Nilai pemuaian pada tabung Bourdan pada umumnya lebih tinggi daripada dwi logam. Kelebihan alat ini adalah dapat mengukur suhu maksimum dan minimum tanah sekaligus, tanah yang diukur relative dalam dengan kedalaman lebih dari 20 cm, dan memiliki ketelitian cukup tinggi dibandingkan alat lain. Kekurangan alat ini adalah memerlukan bantuan alat lain dalam pengamatan.

G.    Alat Pengukur Panjang Penyinaran

1.      Solarimeter tipe Jordan

Alat ini digunakan untuk mengukur lamanya penyinaran surya (jam). Berdasarkan reaksi fotokimia, sinar matahari yang masuk bereaksi dengan Kalium ferosianida yang terlapis pada kertas pias dalam tabung silinder. Garam fero teroksidasi, sehingga terbentuk noda bisa dicuci dengan akuades. Panjang noda terbentuk merupakan panjang penyinaran aktual. Alat dipasang di tempat terbuka, tidak ada halangan ke arah Timur - Barat. Terdiri dari 2 buah tabung ½ lingkaran bertutup dengan celah untuk sinar masuk.

KelebihanSolarimeter tipe Jordan :

·         Curah hujan yang masuk pada silinder setengah lingkaran terhambat oleh pelindung celah sehingga kurang mempengaruhi pengukuran.

·         Kemiringan alat ini mempengaruhi sinar yang mengenai alat, sehingga data cukup valid.

KekuranganSolarimeter tipe Jordan :

·         Membutuhkan tempat yang tinggi sehingga tidak bisa diletakkan disembarang tempat.

·         Kertas pias kurang praktis karena harus diisi kalium ferrosianida sehingga pengamatan harus terlebih dahulu dicuci dengan aquades.

·         Kurang efektif karena kita harus mengusahakan agar arah angin selalu dari belakang alat.

·         Tidak peka terhadap radiasi baru.

2.      Solarimeter tipe Combell-Stokes

Solarimeter tipe Combell-Stokes merupakan alat yang digunakan untuk mengukur panjang penyinaran matahari.Solarimeter tipe Combell-Stokes ini lebih teliti apabila dibandingkan dengan solarimeter tipe Jordan. Pada solarimeter tipe Combell-Stokes, sinar matahari yang datang akan ditangkap lensa dan kemudian difokuskan pada kertas pias dan membakar kertas pias tersebut membentuk jalur berlubang sempit. Gerakan matahari akan berubah fokus sepanjang hari dan jalur lubang sempit dapat diukur dalam satuan jam matahari yang bersinar terang sebagai panjang penyinaran aktual. Ada tiga macam kertas pias yang digunakan untuk pengamatan panjang panjang penyinaran menggunakan solarimeter tipe Combell-Stokes yaitu, bengkok panjang,bengkok pendek, bengkok lurus.Bengkok dikaitkan dengan posisi matahari dititik balik utara/selatan katulistiwa dan panjang/pendek dikaitkan dengan musim kemarau/hujan.

Solarimeter tipe Combell-Stokes memiliki beberapa kelebihan, yaitu :

·         Dapat mengetahui cahaya matahari yang datang konstan atau tidak.

·         Lebih praktis sebab penyerapan kertas piasnya lebih mudah dan cepat sehingga mudah untuk pengamatan.

·         Praktis.

Beberapa kekurangan alat Solarimeter tipe Combell-Stokes :

·         Membutuhkan tempat yang tinggi sehingga tidak bisa diletakkan disembarang tempat.

·         Pemasangan harus tepat pada lintang tempat yang akan diukur panjang penyinarannya.

·         Kurang hemat karena membutuhkan kertas pias.

·         Tidak peka terhadap radiasi baru.

·         Posisi kertas pias harus diubah sesuai dengan musim.

H.    Alat Pengukur Intensitas Penyinaran Matahari

Alat ukur yang digunakan adalah aktinograf dwi logam. Alat ini mempunyai kelemahan yaitu hanya merekam intensitas radiasi gelombang pendek matahari total, memerlukan kalibrasi secara periodik setiap  6 bulan dan perlu mengganti sensor setelah digunakan beberapa tahun. Sensor yang digunakan terdiri dari bimetal yang berwarna putih & hitam. Pencatatan dengan aktinograf mengalami keterlambatan kurang lebih 5 menit dengan kesalahan kurang lebih 10-15 %.

I.       Alat Pengukuran Kecepatan Angin           

1.      Cup Anemometer

         Cup  anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin rerata pada pengamatan periode harian. Cup anemometer mempunyai bentuk seperti mangkok kecil. Mangkok angin ini digerakkan oleh rotor sehingga perubahan nilai yang ditunjukkan oleh counter selama satu periode pengamatan dapat terpantau.

KelebihanCup  anemometer:

·            Dapat menerima arah angin dari arah manapun.

·            Dapat diketahui arah angin harian.

·            Perhitungan hasil dilakukan dengan mudah.

KekuranganCup  anemometer:

·            Membutuhkan tempat yang tinggi sehingga tidak bisa diletakkan disembarang tempat.

·            Memiliki jarak yang jauh dari benda – benda di sekitarnya.

·            Kecepatan diketahui setelah melakukan perhitungan.

2.      Hand Anemometer

Hand anemometer merupakan alat pengukur kecepatan angin sesaat yang bersifat portabel. Alat ini dilengkapi dengan skala Beaufort, yaitu skala kasar kecepatan angin sesaat yang dapat diduga dari gejala alam. Alat ini  memiliki kelebihan-kelebihan, yaitu mudah dibawa karena bersifat portable, mudah diamati, ketelitian alatnya tinggi, dan hasil perhitungan mudah didapat. Kekurangannya adalah hanya dapat mengukur kecepatan angin sesaat.

3.      Biram Anemometer

Biram anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin rerata pada pengamatan periode pendek.Sensor biram anemometer mempunyai bentuk seperti kipas yang melingkar dan hasil dari pengukuran kecepatan angin mempunysi satuan m/detik.Kelebihan alat ini yaitu mudah dibawa karena bersifat portable, mudah diamati, hasil perhitungan mudah didapat dan kekurangannya adalah hanya untuk mengukur kecepatan angin pada periode pendek dan kurang efisien karena kita harus mengusahakan agar arah angin selalu berasal dari belakang alat. Sehingga kita harus berusaha menempatkan alat secara benar (tidak otomatis), karena angin angin dari belakang akan menggerakkan baling – baling sehingga kecepatan angin dapat diukur

J.      Alat Pengukur Evaporasi

1.      Piche Evaporimeter

Piche evaporimeter ini merupakan alat yang berfungsi untuk mengukur banyaknya penguapan dari permukaan basah (kertasfilter). Alat ini terdiri dari tabung gelas yang berskala 0 sampai 30cc dengan pembagian skala 0.1cc, pada salah satu ujung tabung yang terbuka diberi jepitan logam dan tabung gela sini diisi air destilasi, antara tabung gelas dan jepitan logam disisipkan kertas filter dengan diameter3cm.

Alat piche ini digantung secara vertikal,dan penempatannya digabungdengan ke ssner evaporimeter pada sangkar meteorology dengan posisi ujung tabung yang tertutup kertas filter di bagian bawah. Setelah kertas filter basah semua baru dibaca skala sebagai skala awal . Jika terjadi penguapan, air dalam tabung akan berkurang sehingga permukaan air dalam tabung akan turun, pada waktu pengamatan dibaca skala (misal x) maka penguapan (x– y) cc. Waktu untuk pengamatan biasanya ada 3, yaitu pengamatan I, II, dan III, dimana pengamatan I pada jam07.30, pengamatan II pada13.30 dan pengamatan ke III pada pukul17.30.

KelebihanPiche evaporimeter ini, yaitu :

·         Lebih praktis dalam pengamatan dan pemasangan

·         Ketelitian lebih tinggi

·         Pengamatan dilakukan setiap hari

KekuranganPiche evaporimeter ini, yaitu :

·         Akan lebih efisien apabila dipasang dalam sangkar meteo

·         Tidak bisa diwakili strata permukaan alamiah secara baik karena ukuran sensor sangat kecil dan mudah terganggu kotoran dan jamur

2.      Panci Evaporasi kelasA

Panci evaporasi kelas A berbentuk seperti bak dengan permukaan bulat berdiameter 120,7 cm dan tinggi 25 cm. Alat ini diletakkan di atas kerangka kayu bercat putih dengan rongga yang cukup pada bagian bawahnya. Bak selalu terisi air bersih setinggi 20 cm (sejajar dengan ujung paku penunjuk yang terdapat di dalam tabung peredam riak).

Pada dasarnya panci evaporasi kelas A akan menunjukkan nilai penguapan dari suatu genangan air bersih di atmosfer terbuka. Pengamatan dilakukan secara rutin pada waktu yang telah ditentukan.Nilai penguapan dapat dihitung dengan mengaitkan beberapa millimeter jumlah curah hujan yang terjadi.Penggunaaan alat evaporimeter dimaksudkan agar mampu mengikuti perubahan cuaca terutama radiasi matahari setiap hari.Pada keadaan khusus sering digunakan evaporimeter yang berukuran relative kecil, biasanya ditempatkan dalam sangkar cuaca sebagai evaporigraf.Alat ini jarang dipakai untuk tujuan penelitian atau pengamatan unsur cuaca yang dilaksanakan secara rutin.

Pengukuran dilakukan dengan memperhatikan keseimbangan permukaan air terhadap ujung paku dalam tabung perendam riak (StillWallCylinde).Tabung ini berukuran setinggi 30 cm dan berdiameter 10 cm serta terdapat celah sempit pada bagian bawahnya. Cara perhitungan selalu dikaitkan dengan data curah hujan yang terjadi, dengan cara menambah atau mengurangi beberapa volume air agar permukaan air selalu tetap seimbang dengan ujung paku penunjuk (fixedpointgauge). Dalam ukuran bak tersebut tinggi air adalah 0,875 mm setara dengan volume air 1000 ml.

Kelebihan Panci evaporasi kelas A ini adalah ketelitian alatnya tinggi, dapat mengukur besarnya evaporasi setiap hari, dan dapat mengukur besarnya evaporasi walaupun hujan. Sedangkan kekurangannya, antara lain :

·            Hanya akan efisien bila air dalam panic benar – benar bersih

·            Apabila terjadi hujan lebat maka air dalam panic akan penuh dan tumpah sehingga sulit untuk menghitung besarnya penguapan

·            Kurang praktis karena harus memperhitungkan curah hujan yang ada setiap hari

K.    Automatic Weather Station (AWS)

AWS (Automatic Weather Station) Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, curah hujan, suhu, kelembaban, arah dan kecepatan angin serta radiasi matahari setiap jam, menit maupun detik secara otomatis.Alat ini dibuat dengan sensor yang lengkap dan sebuah kotak akuisisi data yang berfungsi untuk penyimpan data disebut dengan logger.AWS (Automatic Weather Station) ini umumnya dilengkapi  dengan sensor, RTU (Remote Terminal Unit), Komputer, unit LED Display dan bagian-bagian lainnya. Sensor-sensor yang digunakan meliputi sensor temperatur, arah dan kecepatan angin, kelembaban, presipitasi, tekanan udara, pyranometer, net radiometer.RTU (Remote Terminal Unit) terdiri atas data logger dan backup power, yang berfungsi sebagai terminal pengumpulan data cuaca dari sensor tersebut dan di transmisikan ke unit pengumpulan data pada komputer. Masing-masing parameter cuaca dapat ditampilkan melalui LED (Light Emiting Diode) Display, sehingga para pengguna dapat mengamati cuaca saat itu  (present weather ) dengan mudah.

KelebihanAWS (Automatic Weather Station) ini adalah  pengamatan lebih mudah karena serba otomatis, pekerjaan jadi lebih mudah dan ringan. Kekurangannya  bila salah satu alat atau komponen rusak bisa menggangu kinerja yang lain. Hal ini disebabkan kinerja berapa alat meteorologi diatur oleh suatu sistem komputer yang bisa tak berfungsi bila salah satu alat rusak.

Stasiun meteorologi memiliki pengertian suatu tempat yang mengadakan pengamatan secara terus-menerus mengenai keadaan fisik dan lingkunngan (atmosfer) dan keadaan biologi lainnya. Jika dibandingkan,  stasiun meteorologi di negara-negara maju (negara di benua Eropa, Amerika Serikat, Jepang dll), memiliki alat-alat yang canggih yang memberikan informasi tentang keadaan iklim, cuaca dan keadaan langit lebih cepat & aktual& dapat dioperasikan selama 24 jam sedangkan stasiun meteorologi di negara-negara berkembang, dalam pengoperasiaanya stasiun meteorologi cuaca dan terlambatnya dalam menanggulangi bencana alam yang terjadi. Biasanya di negara-negara berkembang stasiun meteorologi  dimiliki oleh setiap wilayah / propinsi. Hal ini dikarenakan keterbatasan dana yang dimiliki oleh negara berkembang. Di  Indonesia stasiun meteorologi kebanyakan masih menggunakan alat-alat yang bersifat analog dan bentuk informasi visualnya biasanya masih mengandalkan foto udara yang hanya menyajikan data foto-foto penampakan luar keadaan meteorlogi suatu daerah dan pengukuranya dengan menggunakan tenaga manusia guna mensurvei keadaan tanah, vegetasi & lain-lainnya. Sedangkan di negara-negara maju mereka menggunakan foto satelit berwarna yang kemudian datanya diolah komputer dan diedarkan ke stasiun meteorologi daerah-daerah lainnya yang terletak pada satu daerah iklim. Adapun kelebihan dan kekuranganya yang dimiliki oleh stasiun meteorologi kedua negara tersebut antara lain, kecermatan dan kelengkapan data lebih jelas dan dapat dipertanggung jawabkan. Kekurangan yang dimiliki adalah membutuhkan waktu lama untuk mengetahui informasi tentang meteorologi cuaca. Kelebihan yang terdapat pada stasiun meteorologi di negara maju adalah informasi dapat dengan cepat & kelengkapan data lebih lengkap. Namun adapun kekuranganya yaitu ketepatan, kecermatan dan kelengkapan data tidak dapat dipertanggung jawabkan karena satelit hanya melihat penampakan luar daerah sehingga keakuratan data  tentang keadaan tanah dan keadaan vegetasi suatu daerah belum dapat dipertanggung jawabkan sepenuhnya.

                                                                                                                                                       V.            KESIMPULAN

1.      Alat yang menghasilkan data matang adalah ombrograf, ombrometer, higrograf, termometer biasa, termometer maksimum, termometer maksimum minimum Six- Bellani, termohigrometer, termohigrograf, termometer permukaan tanah, termometer tanah tipe bengkok,  termometer tanah tipe Simons, stik termometer, termometer tanah maksimum minimum, hand anemometer, panci evaporasi kelas A, dan termometer maksimum-minimum permukaan air.

2.      Alat yang menghasilkan data mentah adalah psikrometer sangkar, sling psikrometer, psikrometer tipe Assman, termometer selubung kayu, solarimeter tipe Jordan, solarimeter tipe Combell-Stokes,aktinograf dwi logam, cup anemometer, biram anemometer, piche evaporimeter.

3.         Prinsip kerja

·         Ombrometer Type Observatorium: penampungan curah hujan

·         Ombrograf: system pelampung

·         Psikometer sangkar: berdasarkan hokum termodinamika

·         Sling psikometer, psikometer tipe Assmann, dan psikometer sangkar: berdasarkan hokum termodinamika

·         Termometer biasa, termometer maksimum-minimum air, termometer permukaan tanah, termometer tanah selubung kayu, termometer tanah tipe bengkok, termometer tanah tipe Symons,stick termometer (bertekanan pada tabung bejana)termometer maksimum-minimum tanah(pada tabung Bourdan), Termometer maksimum udara(dimodifikasi dengan adanya penyempitan pipa kapiler), Termometer minimum udara (yang dimodifikasi dengan adanya indeks), Termometer maksimum minimum Six Bellani: muai ruang zat cair (alcohol dan air raksa): muai ruang zat cair

·         Termohigrometer dan termohigrograf: termometer muai dwi logam dan hygrometer higroskopis rambut

·         Solarimeter tipe Jordan: reaksi foto khemis

·         Solarimeter tipe Compbell-Stokes: pemfokusan sinar matahari

·         Aktinograf Dwi Logam: beda muai logam hitam dan putih

·         Cup Anemometer: system mekanik (gir)

·         Hand anemometer: system GGL induksi

·         Biram anemometer: mengukur kecepatan angin

·         Piche evaporimeter: pengukuran selisih tinggi permukaan angin

·         Panci evaporasi kelas A: mengukur selisih tinggi permukaan air

·         AWS (Automatic Weather station:mengumpulkan data parameter cuaca otomatis melalui sensor melalui jaringan GPRS)

DAFTAR PUSTAKA

Budairi,A. 2010. Alat-alat meteorologi. < http://www.budairi.com/2010/12/pengenalan-alat-alat-meteorologi.html#ixzz2kQ9XRcim>. Diakses pada tanggal 12 November 2013.

Hakim, A. R., Litasari, dan Djuniadi. 2009. Alat Ukur Kecepatan dan Arah Angin Berbasis Komputer. Jurnal Teknik Elektro Vol.1 No.1: Hal 30-37

Pasaribu, H., A. Mulyadi, S. Tarumun. 2012. Neraca air di Perkebunan Kelapa Sawit di PPKS sub unit Kalianta Kabun Riau.Jurnal Ilmu Lingkungan:6 (2): Hal 22-25

Prasada Rao, G. S. L. H. V. 2008. Agricultural Meteorologi.Prentice-Hall of India, New Delhi.

Rusbiantoro, D. 2008. Global Warming for Beginner. O2. Yogyakarta.