laporan agroklimatologi “radiasi”

02 Des 2009 1 Komentar

by 4m3one in Uncategorized

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Dalam atmosfer (lautan udara) senantiasa terdapat uap air. Kadar uap air dalam udara disebut kelembaban (lengas udara). Kadar ini selalu berubah-ubah tergantung pada temperatur udara setempat. Kelembaban udara adalah persentase kandungan uap air dalam udara. Kelembaban udara ditentukan oleh jumlah uap air yang terkandung di dalam udara. Total massa uap air per satuan volume udara disebut sebagai kelembaban absolut. Perbandingan antara massa uap air dengan massa udara lembab dalam satuan volume udara tertentu disebut sebagai kelembaban spesifik (Anonimous1, 2009 ).

Temperature atmosfer dikontrol dengan prinsip masuknya radiasi panas surya. Dari sini pendistribusian tergantung luasnya permukaan latitude. Hasilnya, mengakibatkan permukaan alam dari bumi, khususnya terjadi perbedaan diantara air dan tanah oleh keadaan altitude dan keadaan awan                                   (Haurwitz and Austin, 1994).

Letak geografis daerah subtropis dan kutub. Pada daerah subtropis kurang mendapat sinar matahari dan berkas cahaya mengenai dataran jauh tidak tegak lurus melainkan membuat sudut sehingga energi panas dari yang diterima dari matahari sedikit. Daerah kutub hanya 6 bulan mendapat energi panas matahari jatuh ke daerah kutub sangat miring sekali, oleh sebab itu pada daerah kutub terdapat es abadi. Es abadi ini sangat mempengaruhi daerah subtropics sehingga daerah subtropis dingin pula ( Gabriel, 2001 ).

Panas yang diterima dari muka bumi kemudian diemisikan kembali dalam bentuk radiasi gelombang panjang dan digunakan untuk memanasi atmosfer bawah. Panas ini kemudian didistribusikan oleh konveksi turbulensi dalam atmosfer ( Guslim, dkk., 1987 ).

Variasi musiman dalam hal radiasi matahari yang mencapai permukaan, menimbulkan variasi dalam bujet energi permukaan, seperti halnya perbedaan siang dan malam. Untuk membuktikan hal ini dapat digunakan suhu rata-rata klimatologis selama 12 bulan tiap tahun. Duabelas rata-rata bulan itu memberikan suatu deskripsi tentang perjalanan tahunan suhu (Trewartha dan Horn, 2009).

Tujuan Percobaan

Adapun tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui jumlah intensitas cahaya dan lamanya penyinaran matahari di permukaan bumi pada jangka waktu tertentu.

Kegunaan Percobaan

-         Sebagai salah satu syarat untuk dapat mengikuti praktikal test di Laboratorium Agroklimatologi, Fakultas pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.

-         Sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

TINJAUAN PUSTAKA

Unsur cuaca dan iklim ialah radiasi matahari, temperatur udara, tekanan udara, penguapan, kelembaban udara, keawanan,presipitasi, dan beberapa unsur iklim lain yang kurang penting. Unsur-unsur cuaca dan iklim ini tidak tetap pada setiap saat dan tempat, selalu berubah-ubauh tergantung pada faktor-faktor fisis di alam yang disebut faktor pengendali cuaca. Faktor pengendali cuaca ini ada yang bersifat permanen dan ada yang bersifat sementar (Anonimous1, 2009).

Matahari adalah kontrol iklim yang sangat penting dan sumber energi utama di bumi yang menimbulkan gerak udara dan arus laut. Energi tersebut menyebabkan bumi tetap panas, memelihara pertumbuhan tanaman dan kehidupan hewan serta manusia, juga menimbulkan peredaran atmosfer, hampir tidakberarti dari seluruh energi matahari yang dipancarkannya lebuh dari 2,2 milyar kali jumlah yang diterima bumi            (Anonimous3, 2009)

Tetapan radiasi matahari didefenisikan sebagai jumlah fluks (aliran) radiasi matahari yang diterima pada permukaan di luar atmosfer tegak lurus terhadap sinar matahari  dan bumi ( Guslim, 2009 ).

Cuaca melingkupi ruang dan waktu yang lebih sempit dibanding iklim dan membutuhkan alat bantu analisis berupa ilmu matematika dan fisika.  Sedangkan iklim yang merupakan sintesis cuaca lebih memerlukan alat analisis statistika. Data cuaca/iklim yang bersifat diskontinu (tidak berkesinambungan) disajikan dalam bentuk data total sehari; sebulan; semusim; setahun. Contoh unsur iklim : radiasi; lama penyinaran; presipitasi dan penguapan (Anonimous2, 2009)

Serapan dan pancaran radiasi terjadi melalui suatu proses yang sama yakni perubahan status energi dari atom atau molekul  penyerap atau pemancar. Oleh sebab itu, panjang gelombang tertentu, jumlah energi yang diserap akan sama dengan jumlah energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan. Fenomena ini yang menjadi dasar hukum khirchoff ( Lakitan, 1994 ).

Matahari adalah sumber energi pada peristiwa yang terjadi dalam atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab utama perubahan pergerakan atmosfer sehingga dapat dianggap   sebagai pengendali iklim dan cuaca yang besar ( Kartasapoetra, 2004 ).

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu Percobaan

Percobaan ini dilakukan di Laboratorium Agroklimatologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, pada tanggal 1 November 2009,  di atas ketinggian 25 m dpl.

Bahan dan Alat

Adapun bahan yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah    intensitas cahaya matahari sebagai objek percobaan.

Adapun alat yang dipergunakan dalam percobaan ini adalah kertas pias sebagai indikator lamanya penyinaran matahari, buku data dan alat tulis sebagai pencatat data penagamatan, dan Campbell stokes sebagai alat pengukur lamanya penyinaran matahari.

Gambar Alat

Gamabr I : Campbell Stokes

Gamabr II : Kertas Pias

Prinsip kerja alat :

Sinar matahari yang datang menuju permukaan bumi, khususnya yang tepat jatuh pada sekeliling permukaan bola kaca pejal akan dipokuskan ke atas permukaan kertas pias yang telah dimasukkan ke celah mangkuk dan meninggalkan jejak bakar sesuai posisi matahari saat itu. Jumlah kumulatif dari jejak titik bakar inilah yang disebut sebagai lamanya matahari bersinar dalam satu hari (satuan jam/menit).

Prosedur Percobaan

-         Disediakan alat percobaan beserta dengan perlengkapanya

-         Disediakan kertas pias

-         Diletakan kertas pias pada silinder kuningan

-         Ditutup alat pada ketinggian 120 m diatas permukaan tanah

-         Dihitung besarnya intensitas penyinaran matahari pada buku data pengamatan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Data pengamatan di lapangan

No Waktu pengamatan Jumlah kotak Keterangan1 10.20-10.35 0 Berawan2 10.35-10.50 2,5 Cerah3 10.50-11.05 2,5 Cerah

Tabel I : Data pengamatan di lapangan

Data BMG

TGL

PEMBACAAN ANTARA JAM6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131 - - - - 3 10 10 10 10 10 10 22 - - - - 3 7 10 10 3 - - -3 - - - - 6 10 10 10 10 10 10 34 - - - - - 3 76 5 1 5 3 -5 - - - - - - 9 - 3 4 - -6 - - - - - 1 4 1 - - - -7 - - - - - 8 8 5 10 2 - -

Jumlah Penyinaran sehari (Jam)

Klimatologis

Total (jam) Rata-rata (%)14 15 166,5 5,3 663,3 3,3 416,9 6,6 702,4 2,1 261,6 1,6 200,6 0,6 8

Tabel II : Data pengamtan BMG

Perhitungan

Perhitungan data  pengamatan BMG

Rumus :

-          PJS =

-          KT =

-          KR =

Tanggal 1

PJS = = 6,5

KT = = 5,3

KR =  = 66%

Tanggal 2

PJS = = 3,3

KT = = 3,3

KR =  = 41%

Tanggal 3

PJS = = 6,9

KT = = 6,6

KR =  = 70%

Tanggal 4

PJS = = 2,4

KT = = 2,1

KR =  = 26%

Tanggal 5

PJS = = 1,6

KT = = 1,6

KR =  = 20%

Tanggal 6

PJS = = 0,6

KT = = 0,6

KR =  = 8%

Tanggal 7

PJS = = 3,1

KT = = 3,1

KR =  = 39%

Pembahasan

Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   harian tertinggi adalah 10 kotak kertas pias yang terbakar, hal ini disebabkan karena pada pada kondisi harian tersebut keadaan cuaca cerah sehingga fokus kertas pias membentuk jejak pias yang tidak terputus dan kotak yang terbakar pun panjang. Hal ini sesuai dengan literatur Hanum (2009) yang menyatakan bahwa lamanya penyinaran matahari dicatat dengan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas sedemikian rupa sehingga alat ini meninggalkan jejak pias yang terbakar karenanya.

Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   harian terendah adalah 0 kotak kertas pias yang terbakar, hal ini disebabkan karena kondisi cuaca harian tersebut berawan ataupun hujan sehingga jejak kertas yang terbakar sedikit atau tidak sama sekali. Hal ini sesuai dengan literatur           Hanum (2009) yang menyatakan bahwa lamanya penyinaran matahari dicatat dengan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas sedemikian rupa sehingga alat ini meninggalkan jejak pias yang terbakar karenanya.

Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   mingguan tertinggi adalah 6,9 jam penyinaran sehari, dengan 6,6 total jam dan rata-rata 70 % , hal ini dikarenakan pada keadaan cuaca mingguan tersebut cerah atau tidak banyak hujan. Hal ini sesuai dengan literatur Guslim, dkk. (1987) yang menyatakan bahwa pengukuran lamanya  penyinaran matahari dimaksudkan untuk mengetahui lama/jam matahari bersinar terang/langsung yang sampai kepermukaan bumi mulai terbit hingga terbenam.

Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   mingguan terendah adalah 0,6 jam penyinaran sehari, dengan 0,6 total jam dan rata-rata 8 %, hal ini dikarenakan pada cuaca mingguan tersebut radiasi matahari tidak optimal menyinari bumi, yang mungkin disebabkan oleh banyaknya hujan pada data mingguan tersebut. Hal ini sesuai dengan literatur Guslim, dkk. (1987) yang menyatakan bahwa  pengukuran lamanya penyinaran matahari

dimaksudkan untuk mengetahui lama/jam matahari bersinar terang/langsung yang sampai kepermukaan bumi mulai terbit hingga terbenam.

Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan di lapangan  radiasi tertinggi adalah 2,5 kotak kertas pias yang terbakar pada pengamatan II dan III, hal ini dikarenakan pada kondisi tersebut cerah sehingga kertas pias yang terbakar tidak terputus-putus. Hal ini sesuai dengan literatur Hanum (2009) yang menyatakan bahwa jika matahari bersinar sepanjang hari maka akan diperoleh jejak kertas pias yang tidak terputus-putus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus misalnya karena terhalang awan, hujan dan sebagainya maka jejak kertas pias pun akan terputus-putus.

Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan di lapangan  radiasi terendah adalah 0 kotak  kertas pias yang terbakar, hal ini dikarenakan pada pengamatan I matahari tertutup oleh awan, atau dengan kata lain kondisi cuaca berawan. Hal ini sesuai dengan literatur Hanum (2009) yang menyatakan bahwa jika matahari bersinar sepanjang hari maka akan diperoleh jejak kertas pias yang tidak terputus-putus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus misalnya karena terhalang awan, hujan dan sebagainya maka jejak kertas pias pun akan terputus-putus.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   harian tertinggi adalah 10 kotak kertas pias yang terbakar

2. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   harian terendah adalah 0 kotak kertas pias yang terbakar

3. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   mingguan terendah adalah 0,6 kotak ketas pias yang terbakar

4. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan BMG radiasi   mingguan tertinggi adalah 6,9 kotak kertas pias yang terbakar

5. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan di lapangan  radiasi tertinggi adalah 2,5 kotak kertas pias yang terbakar pada pengamatan II dan III

6. Dari hasil percobaan menunjukan bahwa data pengamatan di lapangan  radiasi terendah adalah 0 kertas pias yang terbakar  pada pengamatan I.

Saran

Dalam percobaan ini, sebaiknya campbell stokes diletakan menghadap arah disebelah utara, agar kertas pais yang terbakar lurus sesuai kotak.

DAFTAR PUSTAKA

Cole, F.W. 1991. Introduction To Meterology Third Edition. John Wiley and Sons. New York.

Gabriel, J. F. 2001. Fisika Lingkungan. Hipokrates. Jakarta.

Guslim. 2009. Agroklimatologi. USU Press. Medan.

Guslim, Nazaruddin, O.K, Rosmawandi, Hamdan, A., Rosmawati. 1987.  Klimatologi Pertanian. USU Press. Medan.

Haurwitz, B. and Austin J. M. 1994. Climatoogy. McGraw-Hill Book Company, Inc. New York and London.

Anonimous1. 2009. Kelembaban Udara, http://one.indoskripsi.com/node/714,  diakses pada tanggal  6 November 2009.

Anonimous2. 2009. Iklim dan Cuaca untuk Aktivitas Pertanian,      http://d.yimg.com/kq/groups , diakses pada tanggal  6 November 2009.

Anonimous3. 2009. Agroklimatologi,  http://agung4.wordpress.com, diakses pada tanggal  6 November 2009.

Kartasapoetra, A.G. 2004. Klimatologi : Pengaruh iklim Terhadap Tanah dan Tanaman Edisi Revisi. Bumi Aksara. Jakarta.

Trewartha G. T dan L. H. Horn. 2009. Pengantar Iklim Edisi Kelima. UGM Pres. Yogyakarta.