Transcript INSTRUMENTASI KLIMATOLOGI •Radiasi Surya •Suhu udara dan Suhu tanah •Kelembaban udara

INSTRUMENTASI KLIMATOLOGI
•Radiasi Surya
•Suhu udara dan Suhu tanah
•Kelembaban udara
•Curah hujan
•Evaporasi
•Angin
• Menentukan iklim suatu tempat atau daerah diperlukan
data cuaca yang telah terkumpul lama (10-30 tahun)
 dari hasil pengukuran cuaca dengan alat ukur yang
khusus  instrumentasi klimatologi.
• Alat-alat yang digunakan harus tahan lama dari
pengaruh-pengaruh buruk cuaca untuk dapat setiap
waktu mengukur perubahan cuaca.
• Alat dibuat sedemikian rupa agar hasil pengukuran tidak
berubah ketelitiannya. Pemeliharaan alat yang baik
membawa keuntungan pemakaian lebih lama.
• Pemasangan alat di tempat terbuka memerlukan
persyaratan tertentu agar tidak salah ukur, harus
difikirkan tentang halangan dari bangunan-bangunan
ataupun pohon-pohon di dekat alat.
• Agar data yang diperoleh dapat dibandingkan, kemudian
perbedaan data yang didapat bukanlah akibat kesalahan
prosedur, tetapi betul-betul akibat iklimnya yang berbeda,
perlu adanya beberapa keseragaman:
– keseragaman peralatan
– keseragaman pemasangan alat
– keseragaman waktu pengamatan
– keseragaman pengumpulan data
Stasiun Meteorologi
 RADIASI MATAHARI
Aktinograf
• mengukur jumlah energi radiasi (Cal/Cm2/waktu)
• Berperekam / otomatis mengukur setiap saat pada siang radiasi
surya yang jatuh pada alat.
• Sensor berupa bimetal (dwilogam) berwarna hitam yang mudah
menyerap radiasi surya. Panas yang diakibatkan oleh radiasi yang
diserap ini membuat bimetal melengkung. Besarnya lengkungan
sebanding dengan radiasi yang diterima sensor. Lengkungan
disampaikan secara mekanis ke jarum penulis di atas pias yang
berputar menurut waktu.
• Hasil rekaman berbentuk grafik. Jumlah luas grafik atau integral
dari grafik sebanding dengan jumlah radiasi surya yang ditangkap
oleh sensor selama sehari.
Actinograph
 LAMA PENYINARAN 
Solarimeter tipe Campbell Stokes
• Mengukur lamanya penyinaran surya (jam)
• Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar
dinyatakan dalam jam. Satu hari satu kertas pias.
• Pias ditaruh pada titik api bola lensa. Pembakaran pias terlihat
seperti garis lurus dibawah bola lensa. Kertas pias adalah kertas
khusus yang tidak mudah terbakar kecuali pada titik api lensa.
• Alat dipasang di tempat terbuka, tidak ada halangan ke arah
Timur matahari terbit dan ke arah Barat matahari terbenam.
• Ada tiga tipe pias yang digunakan pada alat yang sama:
• pias waktu matahari di ekuator
• pias waktu matahari di utara
• pias waktu matahari di selatan
Solarimeter tipe Campbell Stokes
 LAMA PENYINARAN 
Solarimeter tipe Jordan
• Mengukur lamanya penyinaran surya (jam)
• Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang
terbakar dinyatakan dalam jam. Satu hari 2 kertas pias.
• 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 bia dicuci dengan aquades.
• 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.
Perhitungan Panjang Penyinaran
PP aktual
PP = ------------------- x 100%
PP potensial
PP :
Panjang penyinaran
PP aktual :
panjang penyinaran yang
dari kertas pias
PP potensial :
panjang penyinaran yang
seharusnya dapat terjadi jika udara
cerah selama 1 periode hari
(tergantung dari letak lintang dan
bulan saat pengukuran)
terukur
 TEMPERATUR 
Termometer maksimum
• Terdapat penyempitan pada pipa kapiler di dekat
reservoar. Air raksa dapat melalui bagian yang sempit ini
pada suhu naik, dan pada suhu turun air raksa tidak bisa
kembali ke reservoar, sehingga air raksa tetap berada
pada posisi sama dengan suhu tertinggi.
• Setelah dibaca posisi ujung air raksa tertinggi, air raksa
dapat dikembalikan ke reservoar dengan perlakuan khusus.
• Pengamatan sekali dalam 24 jam.
 TEMPERATUR 
Termometer minimum
• Mengukur suhu udara ekstrim rendah. Zat cair dalam kapiler
gelas adalah alkohol yang bening. Pada bagian ujung atas
alkohol yang memuai ataupun menyusut terdapat indeks.
• Indeks hanya dapat didorong ke bawah pada suhu rendah
oleh tegangan permukaan bagian ujung kapiler alkohol. Bila
suhu naik alkohol memuai, indeks tetap menunjukkan posisi
suhu terendah.
• Setelah ujung indeks yang dekat miniskus alkohol dibaca dan
dicatat, dengan perlakuan khusus indeks dikembalikan
mendekati miniskus alkohol.
• Pengamatan sekali dalam 24 jam.
 TEMPERATUR 
Termometer biasa
• Mengukur suhu udara sesaat, zat cair termometer: air raksa.
• Ada termometer bola kering dan termometer bola basah.
• Semua termometer pengukur suhu udara berada di dalam
sangkar cuaca, sehingga tidak dipengaruhi radiasi surya
langsung, terlindung dari hujan ataupun angin kencang.
• Warna sangkar cuaca putih menghindari penyerapan radiasi
surya. Warna yang kehitaman karena lama tidak dibersihkan
akan mudah menyerap radiasi surya dan sangkar cuaca
menjadi panas, sehingga berpengaruh pada hasil pengukuran
suhu udara.
 TEMPERATUR 
Temometer tanah
• Prinsipnya hampir sama dengan termometer biasa, hanya bentuk
dan panjangnya berbeda. Suhu tanah yang diukur umumnya pada
kedalaman 5cm, 10cm, 20cm, 50cm dan 100cm.
• Pengukuran suhu tanah lebih teliti daripada suhu udara.
Perubahannya lambat sesuai dengan sifat kerapatan tanah yang
lebih besar daripada udara.
• Termometer berada dalam tabung gelas yang berisi parafin, tabung
diikat dengan rantai lalu diturunkan dalam selongsong tabung
logam ke dalam tanah sampai kedalaman 50cm atau 100cm.
• Pembacaan dilakukan dengan mengangkat termometer dari dalam
tabung logam, kemudian dibaca. Adanya parafin memperlambat
perubahan suhu ketika termometer dibaca di udara.
 Termometer 
 KELEMBABAN UDARA
Higrometer
• Alat pengukur kelembaban dengan sensor rambut.
• Prinsip: bila udara lembab rambut bertambah panjang dan udara
kering rambut menyusut. Perubahan panjang ini secara mekanis
dapat ditransfer ke jarum penunjuk pada skala antara 0 sampai
100%.
Termohigrograf
• Menggunakan prinsip dengan sensor rambut untuk mengukur
kelembaban udara dan menggunakan bimetal untuk sensor suhu
udara.
• Kedua sensor dihubungkan secara mekanis ke jarum penunjuk yang
merupakan pena penulis di atas kertas pias yang berputar
menurut waktu.
• Alat dapat mencatat suhu dan kelembaban setiap waktu secara
otomatis pada pias.
Hygrograph / Hygrometer
 KELEMBABAN UDARA
Psikrometer standar
• Terdiri dari dua termometer: bola basah dan bola kering.
• Pembasah termometer bola basah penting harus
diperhatikan, harus dijaga agar jangan sampai kotor. Air
pembasah harus bersih dan jernih.
• Pada waktu pembacaan terlebih dulu dibaca termometer
bola kering kemudian termometer bola basah. Suhu udara
yang ditunjukkan oleh termometer bola kering lebih
mudah berubah daripada suhu termometer bola basah.
• RH dibaca dari tabel pembacaan Tbb terhadap ∆Tbk-Tbb
Psychrometer
 CURAH HUJAN
• Alat pengukur hujan, mengukur tinggi hujan seolah-olah
air hujan yang jatuh ke tanah menumpuk ke atas
merupakan kolom air.
• Air yang tertampung volumenya dibagi dengan luas
corong penampung, hasilnya adalah tinggi/tebal, satuan
yang dipakai adalah milimeter (mm).
Penakar hujan Observatorium
• Penakar hujan OBS adalah manual. Jumlah air hujan
yang tertampung diukur dengan gelas ukur yang telah
dikonversi dalam satuan tinggi
• Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam yaitu pada
pagi hari. Hujan yang diukur pada pagi itu adalah data
hujan hari kemarin.
 CURAH HUJAN
Penakar hujan tipe Hellman
• Alat ini merupakan penakar hujan otomatis dengan tipe
siphon. Bila air hujan terukur setinggi 10 mm, siphon
bekerja mengeluarkan air dari dalam penampung dengan
cepat, kemudian siap mengukur lagi.
• Di dalam penampung terdapat pelampung yang
dihubungkan dengan jarum pena penunjuk yang secara
mekanis membuat garis pada kertas pias posisi dari tinggi
air hujan yang tertampung.
• Bentuk pias ada dua macam, harian dan mingguan.
• Banyak data dapat dianalisa dari pias, tinggi hujan harian,
waktu datangnya hujan, derasnya hujan atau lebatnya
hujan per satuan waktu.
 CURAH HUJAN
Penakar hujan tipe Bendix
• Penakar hujan otomatis, prinsip: menimbang air hujan yang
ditampung. Melalui cara mekanis timbangan ini ditransfer
ke jarum penunjuk berpena di atas kertas pias.
Penakar hujan Tilting Siphon
• Prinsip: air hujan ditampung dalam tabung penampung.
Bila penampung penuh, tabung menjadi miring dan siphon
mulai bekerja mengeluarkan air dalam tabung. Setiap
pergerakan air dalam tabung penampung tercatat pada
pias sama seperti alat penakar hujan otomatis lainnya.
Penakar Hujan
 EVAPORASI
• Alat pengukur evaporasi : Panci Kelas A.
• Peralatan pengukur tinggi muka air: alat ukur mikrometer pancing,
alat ukur ujung paku yang dipasang tetap (fixed point).
• Tinggi muka air awal 5cm di bawah bibir panci.
• Satuan mm. Alat ukur mikrometer mampu mengukur dengan
ketelitian 1/100 mm.
• Pada musim penghujan nilainya kecil sedangkan pada musim
kemarau besar. Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam pada
pagi hari.
• Alat perlengkapan: tabung peredam, termometer maks-min di
permukaan panci dan anemometer setinggi 30cm di atas tanah.
• Alat dipasang pada tempat terbuka, tidak terhalang oleh benda
lain dan berada di tengah lapang rumput stasiun klimatologi.
Pan A/Evaporimeter / Atmometer
 ANGIN 
• Angin merupakan suatu vektor yang mempunyai besaran
dan arah. Besaran yang dimaksud adalah kecepatannya
sedang arahnya adalah darimana datangnya angin.
• Kecepatan angin dihitung dari jelajah angin (cup counter
anemometer) dibagi waktu (lamanya periode pengukuran).
• Arah angin ditunjukkan oleh wind-vane yang dihubungkan
dengan alat penunjuk arah mata angin atau dalam angka.
Angka 360 derajat berarti ada angin dari utara, angka 90
ada angin dari Timur, demikian seterusnya.
• Mengukur arah angin haruslah ada angin atau cup-counter
anemometer dalam keadaan bergerak.
 ANGIN 
• Pemasangan alat di lapang terbuka. Bila tidak ada
pohon-pohonan tinggi, alat dipasang 2m di atas tanah. Bila
ada halangan, dipasang pada ketinggian 10 - 15m.
• Waktu pengamatan tergantung dari data yang diinginkan.
Bila data harian, pengamatan sekali dalam 24 jam untuk
jelajah angin yaitu pada pagi hari.
• Waktu pengamatan arah angin lebih dari sekali dalam 24
jam. Arah yang paling banyak ditunjuk dalam 24 jam
merupakan arah angin rata-rata dalam hari tersebut.
• Sensor yang dihubungkan dengan alat mencatat otomatis
disebut anemograf. Alat ini mencatat kecepatan dan arah
angin setiap saat pada kertas pias. Alat pencatat ini ada
yang harian, mingguan ataupun bulanan.
Laboratorium