Tugas Hidrologi Terapan Resume Materi Kuliah Tamu BMKG Banjarbaru
1. Latar Belakang Stasiun Klimatologi
Cuaca adalah keadaan atau kelakuan atmosfer pada suatu waktu tertentu yang sifatnya
berubah-ubah dari waktu ke waktu. Sedangkan iklim adalah rata-rata keadaan cuaca dalam
jangka waktu lama, minimal 30 tahun yang sifatnya tetap. Manusia hidup di dasar atmosfer
yaitu pada pertemuan antara permukan bumi dan atmosfer. Iklim akan mempengaruhi
berbagai aspek kehidupan manusia dan organisme lain yang hidup di muka bumi. Dalam
kehidupan sehari-hari, iklim akan menjadi bahan pertimbangan dalam rancangan bangunan
hunian atau kontruksi bangunan fisik lainnya, bahan dan desain pakaian, jenis dan porsi
pangan yang dikonsumsi, dan ragam aktivitas sosial budaya yang dilakukan penduduk.
Karena cuaca dan iklim merupakan salah satu unsur lingkungan hidup yang sangat besar
pengaruhnya terhadap kehidupan manusia. Berbeda dengan unsur-unsur lingkungan hidup
lainnya.
Cuaca dan iklim adalah faktor lingkungan yang besar pengaruhnya terhadap kehidupan.
Oleh sebab itu, informasi berupa data atau keterangan tentang cuaca dan iklim akan sangat
diperlukan. Data yang benar dan lengkap, melalui analisis meteorologi dan klimatologi akan
membuka kejelasan tentang gejala dan perilaku cuaca maupun keadaan iklim setempat serta
dapat membuat manusia melakukan usaha optimasi bidang kegiatannya.
Pengelolaan Data Hujan Stasiun Klimatolgi Banjarbaru
Prakiraan dan evaluasi bulanan di seluruh wilayah Kalimantan Selatan.
Prakiraan Musim Kemarau ( bulan Maret )
Prakiraan Musim Hujan ( bulan Oktober)
Koordinator pos-pos hujan kerjasama / iklim di Kalimantan Selatan
Berkoordinasi dengan Instansi - Instansi terkait berkaitan dengan Tupoksi BMG
Sosialisasi
Identifikasi pada perkiraan cuaca dan Iklim dimana :
- Cuaca adalah kondisi atau nilai unsur-unsur meteorologi pada suatu saat tertentu
- Iklim adalah kondisi rata-rata atau kondisi umum dari unsur-unsur meteorologi
dalam periode waktu tertentu dalam waktu yang panjang.
2. Pengantar Iklim untuk Hidrologi ( curah hujan dan Penguapan )
Manfaat penting mempelajari klimatologi :
• Meningkatkan kewaspadaan kemungkinan munculnya bencana iklim ekstrim (banjir,
kekeringan, dll).
• Menyesuaikan/ kegiatan yang sesuai sifat dan karakteristik iklim agar terhindar dari
pengaruh buruk yang ditimbulkan (penentuan musim tanam, jenis tanaman).
• Menyusun rekayasa bidang teknik (hujan buatan, teknik penyiraman/ irigasi, rumah
kaca, dll) (Handoko, 1993)
Unsur Iklim diantaranya:
Curah Hujan (mm) : Jumlah CH (bulanan/dasarian), CH maks, Intensitas Hujan,
Hari Hujan/HH
1. Penguapan (mm) : Evapotranspirasi (ETp), Evaporasi (E)
2. Suhu : Suhu Udara, Suhu Tanah, Suhu Air (°C) : Tmaks, Tmin, Trata2
3. Kelembapan udara (%) : RH rata2, RH min
4. Radiasi matahari : Lama penyinaran (jam atau %), Intensitas radiasi matahari
(cal/cm2/hari atau W/m2)
5. Angin (knot, m/s, km/jam) : kecepatan angin rata-rata, kecepatan angin maks.
6. Tekanan Udara (mBar).
Pengertian presipitasi :
Presipitasi : turunnya air dari atmosfer ke permukaan bumi, yang bisa berupa
hujan, hujan salju, kabut, embun dan hujan es.
Di daerah tropis, termasuk Indonesia, yang memberikan sumbangan paling besar
adalah hujan, sehingga seringkali hujanlah yang dianggap sebagai presipitasi
Curah hujan merupakan faktor pembatas yang terpenting di daerah tropis
Pengertian Curah Hujan
Curah hujan : ketinggian air hujan yang terkumpul dalam tempat datar; tidak
menguap, tidak meresap dan tidak mengalir.
Curah hujan 1 (satu) milimeter : dalam luasan 1 meter persegi pada tempat datar
tertampung air setinggi 1 ml atau tertampung air sebanyak 1 liter
Curah hujan 1 (satu) millimeter, artinya dalam luasan satu meter persegi pada
tempat yang datar tertampung air setinggi satu millimeter atau tertampung air
sebanyak satu liter.
Intensitas Curah Hujan adalah banyaknya curah hujan persatuan jangka waktu
tertentu
Durasi sistem pengukuran Curah Hujan di stasiun Klimatologi
Dasarian adalah curah hujan yang diukur dalam rentang waktu 10 hari.
Dalam 1 bulan dibagi menjadi 3 dasarian :
Dasarian I : tanggal 1 sampai dengan tanggal 10
Dasarian II : tanggal 11 sampai dengan tanggal 20
Dasarian III : tanggal 21 sampai dengan akhir bulan
Sifat Hujan adalah perbandingan antara jumlah curah hujan selama rentang waktu
tertentu, dengan rata-ratanya pada suatu daerah tertentu
Sifat hujan dibagi menjadi :
Atas Normal (AN) : Jika nilai curah hujan lebih dari 115 % dari
normalnya
Normal (N) : Jika nilai curah hujan antara 85% - 115% dari
normalnya
Bawah Normal (BN) : Jika nilai curah hujan kurang dari 85 % dari
normalnya
Gambar proses Siklus Air
Pentingnya air dalam kehidupan:
• Sebagai sumber air bersih.
• Mempunyai pengaruh yang besar bagi kehidupan manusia. Seperti halnya kejadian
bencana berupa : kekeringan, banjir, dan lain-lain.
• Bagian yang penting dari sirkulasi atmosfer dan interaksi udara-lautan, atmosfer-
daratan. Yakni peristiwa : konveksi, siklus air, fluks air bersih dan kelembapan tanah.
Gambar Faktor pemicu Curah hujan di indonesia
Proses Terjadinya Pembentukan awan :
• Waktu udara menjadi jenuh, uap air berkondensasi dan terbentuk awan
• Hujan terjadi karena udara basah yang naik ke atmosfer mengalami pendinginan
sehingga terjadi proses kondensasi.
• Udara memerlukan partikel sebagai inti kondensasi awan yang mendorong proses
kondensasi
Inti kondensasi umumnya: debu, liat atau partikel organik yang berasal dari tanah,
lautan, atmosfer.
• Awan berdasarkan ketinggian dapat dibagi atas awan rendah, awan menengah dan
awan tinggi.
• Awan berdasarkan formasi dibagi : awan stratiform dan awan cumuliform.
Hujan berdasarkan faktor-faktor yang menyebabkan dibedakan antara lain
1. Hujan Orografik
Merupakan hujan yang dihasilkan oleh naiknya udara lembab secara paksa oleh
dataran tinggi atau pegunungan.Udara yang naik stabil akan membentuk awan strati
dengan hujan ringan dan lama.Udara yang naik tidak stabil akan membentuk awan
Cumulonimbus dengan hujan lebat.
2. Hujan Konvektif
Merupakan hujan yang disebabkan oleh pemanasan permukaan akibat pancaran
radiasi surya.Terjadi pada luasan yang relatif sempit (20-50 km2) atau “Hujan Lokal”
Awan yang terbentuk berupa Cumulonimbus
3. Hujan Frontal
Merupakan pertemuan dua massa udara yang berbeda suhunya. Massa udara
panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat (front) sehingga
berkondensasi dan terjadilah hujan. Tidak terjadi di Indonesia
Evapotranspirasi : banyaknya air yang menguap dari lahan dan tanaman dari suatu petakan
karena penyinaran matahari (Asdak, 1995).
Cara menentukan Evapotranspirasi :
1. Lysimeter
2. Panci penguapan (Open Pan Evaporimeter)
3. Rumus empiris :
a) Penman Monteith (Penman Modifikasi)
b) Thornwaite
c) Blaney-Criddle
d) dll
Rumus Empiris :
Keterangan :
c = Koefisien tanaman bulanan ;
P = Presentase Bulanan jam-jam
T = Suhu udara (°C)
Keterangan :
C = Faktor pengatur untuk menggantikan kondisi cuaca saat siang dan malam
hari
W = Faktor keseimbangan yang berhubungan dengan suhu udara
Rn = Radiasi neto (mm/hari)
f(u) = Fungsi yang berhubungan dengan kecepatan angin
ea – ed = Perbedaan antara tekanan jenuh uap air pada suhu rata-rata udara
dan rata-rata tekanan uap aktual udara (mbar)
Alat Pengukur dan Penakar Curah Hujan Distasiun Klimatologi banjarbaru sebagai
berikut:
1. Penakar hujan otomatis Tipping Bucket
Penakar hujan otomatis yang recording hasil tersimpan di data logger. Data dapat
diambil dari komputer atau online
2. Panci Pengupan (open pan)
Pengamatan penguapan air menggunakan alat penguapan yang terdiri dari :1. Bejana atau panci tempat air dengan diameter 127 Cm,2. Thermometer apung untuk mengukur suhu air,3. Hook Gauge stell well untuk mengukur tinggi air dalam panci.4. Cup counter anemometer untuk mengukur kecepatan angin rata-ratadi permukaan air. Pengamatan dilaksanakan setiap jam 07.00 WIB. Selisih tinggi air sekarang dengan tinggi air kemarin merupakan jumlah air yang hilang karena menguap dengan kondisi : suhu air rata-rata seperti yang ditunjukan thermometer apung, kecepatan angin rata-rata di permukaan air seperti yang ditunjukan Cup Counter Anemometer.
3. Pengukuran Suhu tanahBerfungsi untuk mengukur suhu Tanah yang berpengaruh terhadap proses-proses metabolisme dalam tanah, seperti mineralisasi, respirasi mikroorganisme dan akar serta penyerapan air dan hara oleh tanaman
Gambar Pengukuran suhu tanah pada kedalaman 0, 5, 10, 20 dan 30 cm
4. Alat penakar Hujan Hellman
Berfungsi sebagai suatu instrument/alat untuk mengukur curah hujan.Penakar
hujan jenis hellman ini merupakan suatu alat penakar hujan berjenis recording atau
dapat mencatat sendiri.Alat ini dipakai di stasiun-stasiun pengamatan udara
permukaan.Pengamatan dengan menggunakan alat ini dilakukan setiap hari pada
jam-jam tertentu mekipun cuaca dalam keadaan baik/hari sedang cerah.Alat ini
mencatat jumlah curah hujan yang terkumpul dalam bentuk garis vertical yang
tercatat pada kertas pias
Gambar Alat Penakar hujan Hellman
5. Termometer Minimum rumput
Berfungsi untuk mengukur suhu terendah/ minimum rumput pada suatu periode
pengamatan. Cairan yang digunakan pada thermometer ini adalah alkohol
. 6. Campbell Stokes.
Berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari . Alat ini berupa bola
kaca masif dengan garis tengah/diameter 10 – 15 cm, berfungsi sebagai lensa
cembung (konvex) yang dapat mengumpulkan
suatu titik api (fokus), dan alat ini dipasang di tempat
terbuka diatas pondasi beton dengan ketinggian 120
cm dari permukaan tanah. Lamanya penyinaran
matahari dicatat dengan jalan memfokuskan sinar
matahari tepat mengenai kertas pias yang khusus
dibuat untuk alat ini, dan hasilnya pada pias akan
terlihat bagian yang terbakar, panjang jejak/bekas
bakaran menunjukkan lamanya penyinaran
matahari. Pada kertas pias terdapat skala jam,
sehingga dapat dijumlahkan berapa lamanya
matahari bersinar terang / cerah.
.7. Aktinograf Bimetal
Berfungsi untuk mengukur radiasi
matahari dalam waktu satu hari, dipasang pada
tempat terbuka diatas pondasi beton setinggi
120 cm. Alat ini dinamakan bimetal karena
prinsip kerja alat terdiri dari dua buah lempengan
logam yang berbeda warna sebagai sensor, yaitu
lempengan berwarna putih mengkilat dan
warna hitam gelap.
7. Cup Counter Anemometer
Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin rata-rata dalam periode tertentu
rata-rata angin pada periode waktu tertentu dilakukan dengan mengurangi hasil
pembacaan pada angka counter saat pengamatan dengan hasil pembacaan
sebelumnya, kemudian dibagi dengan periode waktu pengamatan.
Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III (Jam 07.00, 14.00, 18.00
WIB).
Gambar alat Cup Counter Anemometer
1. Sangkar meteorologi
ini berfungsi sebagai tempat alat-alat pengukur cuaca tertentu, agar
tehindar dari sinar matahari langsung dan pengaruh lingkungan. Sangkar ini
terbuat dari kayu jati yang dicat warna putih, bentuknya segi 4 , dengan setiap
dinding diberi jalusi berlapis dua, dan juga atapnya terbuat dari papan kayu , semua
itu maksudnya agar didalam sangkar ada sirkulasi udara.
\
Gambar Sangkar Metereologi
10.. Kessner Evaporigraph.
Yaitu alat untuk mengukur evaporasi/ penguapan
selama 24 jam. Alat ini mencatat sendiri secara terus
menerus penguapan yang terjadi setiap saat, sehingga
dapat diperoleh jumlah penguapan dalam
waktu tertentu, juga dapat diketahui nilai maksimum
dan minimum serta waktu terjadinya. Alat ini
penempatannya digabung dengan Piche Evaporimeter
pada sangkar meteorologi ketinggian 120 cm.
Penggantian pias dilakukan setiap jam 07.00 WIB.
11. Automatic Weather Station (AWS).
Fungsi alat AWS ini untuk mengukur dan mencatat unsur cuaca secara
otomatis. AWS ini dilengkapi dengan alat sensor , unsur- unsur cuaca akan
terdeteksi oleh sensor dan terekam selama 24 jam, dan unsur-unsur cuaca tersebut
akan terekam setiap 10 menit pada alat Lodger
12. Penakar Hujan Manual Type Observatorium
Berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan. Alat ini dipasang diatas
tonggak kayu yang dibeton dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sampai
mulut corong penakar, luas penampang corong yaitu 100 cm2 dengan kapasitas
menampung curah hujan ± 5 liter, dan ditengah corong penakar dipasang kran.
Jumlah curah hujan yang tertampung akan dituangkan
melalui kran dan ditakar dengan gelas ukur yang berskala sampai dengan 20
mm. Waktu pengamatan : pengamatan dilakukan jam 07.00 WS dengan membuka
kran dan menampung air hujan dalam gelas penakar kemudian dibaca skala yang
menunjukkan jumlah curah hujan yang terjadi selama 24 jam.
13. Lysimeter
Berfungsi untuk mengukur jumlah evapotranspirasi pada sebidang tanah
bervegetasi secara langsung.
Alat ini berupasebuah bejana
penampang berukuran 1 m x 1 m yang
dibagian atasnya ditanami vegetasi
(rumput atau tanaman lain).
Unsur yang diamati adalah
besarnya penguapan yang
berlangsung pada sebidang tanah
yang bervegetasi. Prinsip kerja alat
tersebut diatas adalah dengan
mengukur jumlah air yang
menguap .