Beberapa Faktor Iklim

Posted by Farensa Ikman Dedi Setiawan 

.      Kelembaban Udara

Dalam klimatologi, yang dimaksud dengan kelembaban udara adalah kelembaban nisbi udara (Relatif Humidity/RH). Dasar cara pengukuran yang biasa digunakan adalah metode perubahan ukuran benda higroskopis. Kelembaban relative udara dapat diukur langsung dengan alat Hygrometer atau Termohigrograf yang sensornya berupa benda higroskopis.

Kelembaban adalah banyaknya uap air di udara. Banyaknya uap air di atmosfer antara 0-5% adalah tidak konstan. Air selalu terdapat dalam atmosfer karena adanya proses-proses kondensasi dan sublimasi. Kelembaban dapat dipakai untuk menunjukkan akan adanya presipitasi, mengisap radiasi bumi (mempengaruhi suhu) jika kadar uap air naik yang menyebabkan energi latent (potensial) naik dan dapat menyebabkan turunnya hujan badai. Kelembaban tanah merupakan keadaan keseimbangan kandungan air dengan suhu di dalam tanah yang dipengaruhi oleh lingkungan sekitarnya. Penentu utamanya adalah kandungan air dan suhu.

Faktor yang menpengaruhi kelembaban antara lain tajuk tanaman, sinar matahari, curah hujan, suhu udara dan tanah dan kandungan air. Dalam bidang pertanian kelembaban yang besar berpengaruh pada kondisi tanaman. Jika kelembaban tinggi maka jamur dan penyulut tumbuh-tumbuhan akan menjadi subur yang dapat menyerang tanaman, serta akan mengakibatkan hasil sayuran dan buah-buahan cepat membusuk. Udara lembab akan berakibat menghambat transpirasi sehingga mengurangi laju perpindahan larutan zat hara dari tanah ke organ tanaman. Pada umumnya kelembaban berlawanan dengan suhu, kelembaban maksimum pada pagi hari dan minimum pada sore hari secara harian.

      Curah Hujan

Curah hujan adalah jumlah air hujan yang jatuh di permukaan tanah selama periode tertentu yang diukur dalam satuan tinggi diatas permukaan horizontal apabila tidak terjadi penghilanggan oleh proses evaporasi, pengaliran dan peresapan. Curah hujan dinyatakan dalam mm, sebagai contoh curah hujan 1 mm berarti banyaknya hujan yang jatuh diatas sebidang tanah seluas 1 m² adalah 1 mm x 1 m² = 1 dm³ = 1 liter. Dan hari hujan tanaman jika air tersebut dapat dimanfaatkan oleh tanaman yaitu sekitar ≥ 2,5 mm perhari.

Alat yang digunakan untuk mengukur curah hujan adalah ombrograf yang mencatat secara otomatis dan ombrometer secara manual. Pada ombrometer besar curah hujan dapat diketahui dengan mengukur banyaknya air hujan yang telah tertampung digelas ukur. Sedangkan pada ombrograf hanya dengan membaca grafik pada kertas untuk mengetahui curah hujan.

      Angin

Angin merupakan pergerakan pada arah horisontal atau hampir horisontal. Pada waktu bergerak angin tersebut mengalami perubahan arah karena rotasi bumi. Sedangkan gerakan udara yang arahnya vertikal disebut arus udara, aliran udara atau current. Dan gerakan udara yang tidak tetap, arahnya tidak teratur serta dekat dengan permukaan bumi disebut turbulensi. Makin tinggi tempat (altitude) turbulensi makin berkurang. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kecepatan angin antara lain : gradien barometer/gradien tekanan horisontal (perbedaan tekanan setiap satuan jarak horizontal), letak geografis/latitude, ketinggian tempat/altitude dan waktu. Penyebab utama angin karena perbedaan kerapatan atmosfer yang menimbulkan beda tekanan udara. Arah angin dapat mengalami pembelokan karena adanya rotasi bumi.

Komponen yang diukur dalam pengamatan ini adalah kecepatan dan arah angin. Arah angin mengacu pada dari manakah angin itu bertiup dan dinyatakan dengan sudut kompas atau sebutan nama penjuru angin. Sudut 0⁰ atau 360⁰ menunjukkan arah utara, 90⁰ menunjukkan timur, 180⁰ arah selatan dan 270⁰ menunjukkan arah barat. Pembagian arah angin selanjutnya dengan sebutan arah timur laut, tenggara, barat daya dan barat laut. Untuk menentukan arah angin diperlukan alat penunjuk angin yang disebut Wind Vane. Posisi vane yang menunjukkan arah angin dapat dilihat dengan mudah dan sekaligus dapat dicatat arah angin pada waktu itu. Pada saat pengamatan arah angin menunjukkan ke arah barat laut. Kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer. Alat ini digunakan untuk mengukur kecepatan angin pada jangka waktu tertentu. Pada anemometer ini terdapat tiga mangkok yang menghadap ke satu jurusan dan akan berputar bila tertiup angin. Pada poros putara dipasang alat pengukur kecepatan yang dapat menunjukkan angka. Selisih angka pengamatan pertama dengan pengamatan kedua dibagi jangka waktu pengamatan merupakan angka rata-rata kecepatan angin dalam waktu tertentu.

Kecepatan angin sangat berpengaruh terhadap vegetasi tanaman dan daerah di sekitarnya. Pengaruh angin pada tanaman antara lain dapat meningkatkan laju transpirasi, karena dengan kecepatan angin yang tinggi disertai dengan suhu tinggi dan kelembaban rendah maka akan ada pemasukan CO₂ sehingga laju transpirasinya tinggi. 

.      Evapotranspirasi

Evaporasi adalah penguapan yang terjadi pada permukaan tanah.  Alat yang digunakan untuk mengukur evaporasi adalah evaporimeter. Evaporimeter yang digunakan pada praktikum kali ini adalah evaporimeter yang menggunakan bejana penguapan berupa panci tau tangki yang berisi air bersih. Dinding bejana berwarna putih atau putih metalik. Hal ini ditunjukkan untuk pengaruh radiasi. Pengukuran dilakukan pada permukaan air dalam keadaan tenang di dalam tabung riak (Still Well Cylinder). Still Well Cylinder merupakan silinder untuk mencegah terjadinya gelombang air pada ujung jarum atau batang pancing pengukur micrometer yang digunakan untuk mengukur tinggi permukaan air pada panci evaporimeter. Keuntungan penggunaan batang pancing berskala (mikrometer) ini adalah pengukuran dapat dilakukan lebih cepat dan mudah, dapat digeser turun atau naik dengan memutar sekrupnya. Batang pancing pengukur ini terletak menggantung di tabung peredam riak. Sebagai penunjuk tinggi permukaan air adalah ujung pancing yang dibuat runcing. Kelemahannya, terkadang pengamat tidak mengembalikan tinggi permukaan dengan cermat sesuai ketentuannya sehingga proses penguapan berlangsung pada volume air yang tidak tetap. Evapotranspirasi dapat dihitung dengan mencari selisih antara skala awal dengan skala akhir yang ditunjukkan oleh evaporimeter dan satuannya adalah milimeter.

Besarnya evapotranspirasi tidak sama setiap waktu, ini dipengaruhi: suhu udara, kekeringan udara, kecepatan angin, dan tersedianya air. Ada beberapa faktor yang menghambat dan mempercepat penguapan seperti: suhu, kelembaban nisbi, angin, susunan air, luas permukaan, tekanan udara dan panas latent penguapan (panas potensial penguapan). Faktor-faktor evapotranspirasi antara lain adalah kadar kelembaban tanah (banyaknya air yang terdapat dalam tanah) dan macamnya tumbuh-tumbuhan.

Meningkatnya suhu udara maka energi kinetik molekul airnya bertambah sehingga lepas dari permukaan air, dengan kecepatan angin yang tinggi maka laju evapotranspirasinya bertambah sampai batas tertentu. Tekanan uap air ke atmosfer yang rendah mengakibatkan proses evapotranspirasi lebih cepat. Evapotranspirasi penting sebagai unsur dari siklus hidrologi dan sebagai penyedia air yang dapat mencukupi tubuh tumbuhan sepanjang waktu. Dengan mengetahui penguapan, kita dapat menetukan cara penanaman dan efektifitas tanam.

.      Awan

Awan merupakan titik-titik air yang melayang-layang tinggi di atmosfer. Terjadinya awan dapat disebabkan oleh adanya inti-inti kondensasi yang banyak sekali pada ruang basah, adanya kenaikan tingkatan kelembapan relatif dengan disertai banyak inti kondensasi/sublimasi dan adanya pendinginan.

Awan terbentuk sebagai akibat naiknya udara yang lembab ke atmosfer, yang mengalami proses kondensasi sehingga butir-butir air, kristal es atau gabungan keduanya yang melayang terlihat sebagai awan. Proses pembentukan dan perkembangan butir awan akibat dari dua proses yaitu proses dinamis dan fisis (makrofisis dan mikrofisis). Proses dinamis yaitu dengan adanya udara yng naik ke atas akan mengakibatkan penurunan suhu (kondensasi), udara tersebut naik karena adanya sistem arus angin horisontal yang konvergen, adanya paksaan karena mendapat rintangan dan konveksi karena pemanasan.

Proses fisis terdiri dari proses makrofisis dan mikrofisis, makrofisis seperti pada proses dinamis yang merupakan penyebab terangkatnya uap air dari permukaan oleh sirkulasi lokal. Mikrofisis dimulai dengan kondensasi uap air, mula-mula udara mengalami pendinginan sehingga kapasitas uap air mengecil dan kelembabannya tinggi sehingga akan mengakibatkan kondensasi. Kondensasi merupakan proses utama dalam pembentukan awan.

Penggolongan awan adalah sebagai berikut:

§  Famili awan tinggi: cirrus, cirro cumulus dan cirro stratus

§  Famili awan sedang: alto cumulus dan alto stratus

§  Famili awan rendah: stratus, nimbo stratus dan strato cumulus

§  Famili awan tumbuh vertical: cumulus; cumulus nimbus dan nimbo stratus

Beberapa Faktor Iklim 2

Posted by Farensa Ikman Dedi Setiawan 

      Suhu (Tanah dan Udara)

Suhu merupakan derajat panas atau dingin suatu benda. Dapat pula diartikan sebagai energi kinetis rata-rata suatu benda. Pembagian suhu ada dua, yaitu suhu udara dan suhu tanah. Masing-masing suhu ini berpengaruh terhadap besarnya vegetasi tanaman. Suhu udara pada praktikum ini diukur dengan menggunakan termometer bola basah, termometer bola kering, termometer maksimum dan termometer minimum. Termometer bola basah dan bola kering dapat digunakan untuk menentukan kelembaban relatif secara tidak langsung karena nilai kelembaban udara diperoleh dari selisih suhu yang ditunjukkan oleh termometer bola basah dan bola kering.  Untuk pengukuran suhu tanah digunakan alat yang dinamakan termometer tanah bengkok. Di bagian bawah termometer tanah bengkok terdapat parafin yang berfungsi sebagai peredam suhu udara.

Suhu rata-rata harian terendah terjadi di pagi hari dan tertinggi (maksimum) setelah siang hari atau setelah insolasi maksimum. Naik turunnya suhu udara dalam waktu satu hari disebut siklus harian. Siklus tersebut  akibat dari perbandingan antara matahari dengan radiasi bumi yang diradiasikan ke atmosfer setiap saat dalam waktu satu hari.

Suhu tanah sangat berperan penting bagi kelangsungan hidup tumbuhan oleh aktifitas perakaran. Pengukuran pada praktikum kali ini dilakukan pada kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 50 cm dan 100 cm. Pengaruh suhu tanah pada tanaman yaitu pada perkecambahan biji, pada aktivitas mikroorganisme dan perkembangan penyakit tanaman. Faktor pengaruh suhu tanah yaitu faktor eksternal (radiasi matahari, keawanan, curah hujan, angin dan kelembaban udara) dan internal (tekstur tanah, struktur dan kadar air tanah, kandungan bahan organik dan warna tanah).

Semakin dalam termometer tanah, semakin tinggi suhu tanah. Hal ini disebabkan oleh persebaran air di dalam tanah dan kelembaban tanah.

Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu di permukaan bumi ialah:

1. Jumlah radiasi yang diterima
2. Pengaruh daratan atau lautan
3. Pengaruh ketinggian tempat
4. Pengaruh angin secara tidak langsung, misalnya angin yang membawa panas dari sumbernya secara horizontal
5. Penutup tanah : tanah yang ditutup vegetasi mempunyai temperatur yang kurang daripada tanah tanpa vegetasi
6. Tipe tanah : tanah-tanah gelap indeks suhunya lebih tinggi.

Tekanan Udara

Posted by Farensa Ikman Dedi Setiawan 

        Tekanan Udara

Tekanan udara merupakan tekanan yang diberikan oleh udara karena geraknya tiap 1 cm² bidang mendatar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Satuan yang digunakan adalah 1 atm = 76cmHg = 760 mmHg. Tekanan udara makin berkurang dengan penambahan tinggi tempat. Sebagai ketentuan, setiap naik 300 m tekanan udara akan turun 1/30 x. Tekanan udara mengalir dari tempat bertekanan tinggi ke rendah (dapat secara horizontal atau vertikal).

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Tinggi angka yang ditunjukkan oleh barometer selain ditunjukkan oleh tekanan udara pada saat itu, juga dipengaruhi oleh faktor-faktor antara lain seperti: altitute (tinggi tempat), latitude (letak lintang) dan gravitasi, serta suhu udara. Hal ini disebabkan karena gradien tekanan udara vertikal yang tidak selalu tetap karena kerapatan udara dipengaruhi oleh faktor-faktor: suhu, kadar uap air di udara dan gravitasi. Pengaruh letak lintang terhadap tekanan udara yaitu akibat adanya gaya gravitasi yang terkecil di khatulistiwa dan terbesar di kutub yang  menyebabkan tekanan udara di sekitar khatulistiwa cenderung lebih tinggi dibandingkan di daerah kutub. Kemudian pengaruh suhu atau temperatur dalam pengukuran tekanan udara adalah apabila suhunya naik, air raksa akan mengembang dan jika suhunya turun air raksa cenderung menyusut, karena itu pengukuran tekanan udara di daerah tropis cenderung lebih tinggi.

Pemanasan Global

Posted by Farensa Ikman Dedi Setiawan 

Pemanasan global atau Global Warming adalah adanya proses peningkatan suhu rata-rata atmosfer, laut, dan daratan Bumi. Suhu rata-rata global pada permukaan Bumi telah meningkat 0.74 ± 0.18 °C (1.33 ± 0.32 °F) selama seratus tahun terakhir. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) menyimpulkan bahwa, "sebagian besar peningkatan suhu rata-rata global sejak pertengahan abad ke-20 kemungkinan besar disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi gas-gas rumah kaca akibat aktivitas manusia" melalui efek rumah kaca. Kesimpulan dasar ini telah dikemukakan oleh setidaknya 30 badan ilmiah dan akademik, termasuk semua akademi sains nasional dari negara-negara G8. Akan tetapi, masih terdapat beberapa ilmuwan yang tidak setuju dengan beberapa kesimpulan yang dikemukakan IPCC tersebut.

Model iklim yang dijadikan acuan oleh projek IPCC menunjukkan suhu permukaan global akan meningkat 1.1 hingga 6.4 °C (2.0 hingga 11.5 °F) antara tahun 1990 dan 2100.  Perbedaan angka perkiraan itu disebabkan oleh penggunaan skenario-skenario berbeda mengenai emisi gas-gas rumah kaca di masa mendatang, serta model-model sensitivitas iklim yang berbeda. Walaupun sebagian besar penelitian terfokus pada periode hingga 2100, pemanasan dan kenaikan muka air laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu tahun walaupun tingkat emisi gas rumah kaca telah stabil. Ini mencerminkan besarnya kapasitas panas dari lautan.

Meningkatnya suhu global diperkirakan akan menyebabkan perubahan-perubahan yang lain seperti naiknya permukaan air laut, meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang ekstrim, serta perubahan jumlah dan pola presipitasi. Akibat-akibat pemanasan global yang lain adalah terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya gletser, dan punahnya berbagai jenis hewan.

Beberapa hal-hal yang masih diragukan para ilmuwan adalah mengenai jumlah pemanasan yang diperkirakan akan terjadi di masa depan, dan bagaimana pemanasan serta perubahan-perubahan yang terjadi tersebut akan bervariasi dari satu daerah ke daerah yang lain. Hingga saat ini masih terjadi perdebatan politik dan publik di dunia mengenai apa, jika ada, tindakan yang harus dilakukan untuk mengurangi atau membalikkan pemanasan lebih lanjut atau untuk beradaptasi terhadap konsekuensi-konsekuensi yang ada. Sebagian besar pemerintahan negara-negara di dunia telah menandatangani dan meratifikasi Protokol Kyoto, yang mengarah pada pengurangan emisi gas-gas rumah kaca.

Radiasi Matahari

Posted by Farensa Ikman Dedi Setiawan 

Pengukuran lamanya sinar matahari bersinar dimaksudkan untuk mengetahui intensitas dan berapa lama/ jam matahari bersinar mulai terbit hingga terbenam. Di bidang pertanian lama penyinaran dan intensitas radiasi matahari merupakan sumber energi baik dalam proses fotosintesa, yaitu dapat merubah air dan CO2 di dalam tanaman menjadi karbohidrat maupun sebagai energi panas yang dapat digunakan pada proses pengeringan hasil-hasil pertanian atau lainnya.

Lama penyinaran matahari adalah lamanya matahari bersinar cerah sampai permukaan bumi dalam periode satu hari mulai dari terbit sampai terbenam yang dinyatakan dalam satuan waktu, yaitu jam. Lama penyinaran matahari ini seringkali tidak penuh satu hari. Hal ini dapat disebabkan karena sinar matahari terhalang oleh awan, aerosol atau kabut. Intensitas radiasi matahari diartikan sebagai banyaknya atau jumlah energi dari cahaya matahari yang diterima bumi, pada luas tertentu serta jangka waktu tertentu. Satuan yang banyak digunakan adalah : kalori/cm2/menit disebut juga Langley per menit, ditulis ly/menit. Dalam atmosfer bumi terdapat bermacam-macam radiasi seperti :

a.    Direct Solar Radiation (S) yaitu radiasi langsung dari matahari yang sampai ke permukaan bumi.

b.    Radiation Difus (D) yang berasal dari pantulan-pantulan oleh awan dan pembauran-pembauran oleh partikel-partikel atmosfer.

c.    Surface Raflectivity (r) yaitu radiasi yang berasal dari pantulan-pantulan oleh permukaan.

d.   Out Going Terrestial radiation (O), yaitu radiasi yang berasal dari bumi yang berupa gelombang panjang.

e.    Back Radiation (B) yaitu radiasi yang berasal dari awan-awan dan butir-butir uap air dan CO₂ yang terdapat dalam atmosfer.

f.     Global (total) Radiation (Q)

g.    Net Radiation (R)

Dengan banyaknya jenis radiasi yang terdapat di dalam atmosfer berarti banyak pula alat-alat yang diperlukan untuk mengukur radiasi langsung (S). Misalnya :

1.        Amstrong Pyrheliometer

Pyrheliometer dipakai untuk mengukur intensitas radiasi matahari langsung (S). Pyrheliometer terdiri dari 2 bagian pokok, yaitu sensor yang menghasilkan gaya gerak listrik dan recorder yang berisi battery, galvanometer dan amperemeter. Sensor berada didalam sebuah tabung/silinder logam yang dapat diputar horizontal dan vertikal. Tabung diputar mengikuti gerakan matahari sehingga sinar selalu jatuh tegak lurus ke permukaan sensor. Pada bagian ujung/ muka tabung terdapat tutup yang dapat diputar terhadap permukaan silinder. Penutup ini berfungsi sebagai pelindung sensor terhadap matahari dan juga sebagai pemutus dan penghubung kontak listrik.

2.        Solarimeter dan Pyranometer

Digunakan untuk mengukur radiasi matahari total. Untuk memperoleh data intensitas matahari secara kontinue, Solarimeter dihubungkan ke sebuah alat pencatat yang dinamakan Chart Recorder yang mempunyai sifat Self Balancing Potentiometric yaitu suatu recorder yang bekerjanya berdasarkan keseimbangan antara signal (tenaga listrik yang masuk berasal dari Solarimeter dengan tenaga listrik dari power supply. Gerakan dan kedudukan pena ditentukan oleh keseimbangan kedua unsur tersebut. Dengan demikian recorder ini memerlukan tenaga listrik yang diperlukan selain untuk keseimbangan juga untuk menggerakkan pias (Chart) dan jam. Recorder ini sangat peka terutama ketika sedang beroperasi, sedapat mungkin dihindarkan terhadap getaran-getaran yang dapat mengganggu keseimbangan.

3.        Pyrgeometer untuk mengukur radiasi bumi (O)

4.        Net Pyrradiometer untuk mengukur radiasi total (R)

Iklim dan Cuaca

Posted by Farensa Ikman Dedi Setiawan
 

Iklim merupakan faktor yang dinamis dan sangat berpengaruh dalam proses kehidupan. Cuaca dan iklim mempunyai pengaruh yang sangat penting dalam pertanian. Cuaca dan iklim tidak hanya mempengaruhi perkembangan tanaman tetapi juga berpengaruh terhadap kegiatan manusia dalam usaha pertanian, tempat tinggal, makanan dan kebudayaan. Pengetahuan tentang iklim sangat diperlukan dalam pertanian karena saat ini manusia belum seluruhnya bisa merekayasa iklim secara luas. Manusia hanya dapat mencari jalan keluar dari keadaan iklim yang ada, kalaupun bisa maka yang dilakukan hanya berpengaruh terbatas pada wilayah tertentu.

Cuaca mengambarkan apapun yang terjadi di alam pada suatu waktu tertentu di suatu tempat tertentu. Cuaca adalah sesuatu gejala alam yang terjadi dari menit ke menit. Cuaca dapat berubah drastis dalam waktu yang singkat. Contohnya, bisa saja terjadi hujan satu jam lamanya dan mendadak langit cerah dan terang. Cuaca adalah yang kita dengar di berita televisi setiap malam. Yang termasuk cuaca adalah perubahan harian dalam kelembaban, tekanan barometrik, temperatur, dan kondisi angin di suatu lokasi tertentu. Sedangkan iklim menggambarkan total cuaca yang terjadi selama satu periode tertentu dalam setahun di suatu tempat tertentu. Yang termasuk didalamnya adalah kondisi cuaca rata-rata, musim (dingin, panas, semi, gugur, hujan, dan kemarau), dan gejala alam khusus (seperti tornado dan banjir). Iklim memberitahu kita bagaimana tinggal di daerah tertentu. Bogor kota hujan, Jakarta panas, dan Bandung sejuk.

Cuaca dan iklim mempunyai pengaruh yang sangat penting dalam pertanian. Cuaca dan iklim tidak hanya mempengaruhi perkembangan tanaman, tetapi juga berpengaruh terhadap kegiatan manusia dalam usaha pertanian, tempat tinggal, makanan, dan kebudayaan. Pengetahuan tentang iklim sangat diperlukan dalam pertanian karena saat ini manusia belum begitu luas.

Pertumbuhan dan hasil tanaman pertanian dipengaruhi oleh iklim dan tanah. Sepanjang tahun produksi tanaman terutama ditentukan oleh perubahan dari faktor-faktor iklim. Di daerah tropis basah perubahan musiman dari suhu, radiasi surya, kelembaban relatif udara dan kecepatan angin bila dibandingkan dengan perubahan hujan musiman adalah relatif kecil. Walaupun perubahan hujan musiman menunjukkan suatu pola tertentu, terdapat juga suatu perubahan yang besar dari tahun ke tahun. Faktor iklim yang mempengaruhi hasil panen, yaitu suhu, lama musim petumbuhan, keadaan air, sinar matahari dan angin. Ragam harian, musiman dan tahunan dari unsur - unsur iklim penting dalam menentukan efisiensi pertumbuhan tanaman, dalam hal ini iklim mikro di sekitar tanaman adalah sangat penting. Hewan peliharaan juga tanggap terhadap perbedaan iklim, baik secara fisiologis maupun berdasarkan atas pakan ternak. Tetapi pengaruh iklim terhadap hewan umumnya kecil.