alat ukur curah hujan
DESCRIPTION
klimatologiTRANSCRIPT
ALAT UKUR CURAH HUJAN
Hujan adalah peristiwa turunnya titik-titik air atau kristal-kristal es dari awan
sampai ke permukaan tanah. Curah hujan (dalam satuan mm), merupakan ketinggian air
hujan yang terkumpul dalam tempat yang datar, tidak menguap, tidak meresap, dan tidak
mengalir.
Satuan curah hujan yang umumnya dipakai adalah millimeter (mm). Jadi jumlah
curah hujan yang diukur, sebenarnya adalah tebalnya atau tingginya permukaan air hujan
yang menutupi suatu daerah luasan di permukaan bumi / tanah. Curah hujan 1 millimeter,
artinya kedalaman tegak lurus air hujan dalam permukaan horizontal, dimana air hujan
tersebut tidak mengalir, meresap/menguap memiliki kedalaman 1 mm.
Hujan adalah suatu endapan dalam bentuk padat/cair hasil dari proses kondensasi
uap air di udara yang jatuh ke permukaan bumi termasuk ; rain, hail, snow, dew, rime,
hoar, frost dan fog presipitation. Alat untuk mengukur jumlah curah hujan yang turun
kepermukaan tanah per satuan luas, disebut Penakar Hujan.
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemasangan alat penakar hujan,
antara lain:
a. Tempat terbuka, bebas dari hambatan seperti bangunan, pepohonan, dan lain-lain.
Jarak ideal sebuah alat dari penghambat adalah 2 kali ketinggian penghambat.
b. Efek angin, sebaiknya di sekeliling alat dipasangkan penahan angin. Penahan angin
harus diletakkan mengelilingi alat namun tidak boleh terlalu dekat dan ketinggiannya
tidak boleh lebih tinggi dari alat.
c. Ketinggian alat, biasanya disesuaikan dengan kebutuhan dan/atau Negara yang
bersangkutan. BMKG menetapkan ketinggian alat penakar hujan adalah 120 cm
diatas permukaan tanah berumput tipis.
d. Cat sebaiknya menggunakan warna putih/chrome.
Jenis-jenis penakar hujan antara lain:
1. Penakar Hujan Tipe Observatorium
Penakar hujan ini tidak dapat mencatat sendiri (non recording), bentuknya
sederhana terbuat dari seng plat tingginya sekitar 60 cm dicat aluminium, ada juga
yang terbuat dari pipa pralon tingginnya 100 cm. Penakar hujan biasa terdiri dari :
a. Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat, mulut corong (bagian
atasnya) terbuat dari kuningan yang berbentuk cincin (lingkaran) dengan luas 100
cm2.
b. Bak tempat menampung air hujan.
c. Kran, untuk mengeluarkan air dari dalam bak ke gelas ukur.
d. Kaki yang berbentuk silinder, tempat memasang penakar hujan pada pondasi kayu
dengan cara disekrup.
e. Gelas ukur penakar hujan untuk luas corong 100 cm2 , dengan skala ukur 0 s/d 25
mm. Keseragaman pemasangan alat, cara pengamatan, dan waktu observasi
sangat diperlukan untuk memperoleh hasil pengamatan yang teliti, dengan
maksud data yang dihasilkan dapat dibandingkan satu sama lain.
Tetapi banyak penakar hujan yang dipasang pada Stasiun Meteorologi Khusus /
Stasiun kerja sama yang belum atau tidak mempunyai taman alat, dalam hal ini untuk
penentuan tempat pemasangan penakar hujan perlu diperhatikan hal – hal berikut.
1.1 Syarat – syarat pemasangan :
Penakar hujan harus dipasang pada lapangan terbuka, tanpa ada gangguan
disekitar penakar, seperti pohon dan bangunan, kabel atau antene yang
melintang diatasnya. Jarak yang terdekat antara pohon / bangunan dengan
penakar hujan adalah 1 kali tinggi pohon / bangunan tersebut.
Penakar hujan tidak boleh dipasang pada tanah miring (lereng bukit), puncak
bukit, diatas dinding atau atap.
Mulut penakar seluas 100 cm²
Corong sempit penampung dengan kapasitas setara 300-500 mm CH
Kran
Gelas Pengukur
Penakar dipasang dengan cara disekrup / dipaku pada balok bulat yang dicat
putih dan ditanam pada pondasi beton (lihat gambar), sehingga tinggi penakar
hujan dari permukaan corong sampai permukaan tanah 120 Cm.(lihat gbr),
letak penampang corong harus datar (horizontal) bukaan kran diberi kunci
gembok sebagai pengaman.
Penakar harus dipagar keliling dengan kawat, ukuran 1.5 m x 1.5 m dengan
tinggi 1m, agar tidak dapat diganggu binatang dan orang yang tidak
berkepentingan.
1.2 Cara pengamatan penakar hujan tipe Obs
o Pengamatan untuk curah hujan harus dilakukan tiap hari pada jam 07.00
waktu setempat, atau jam-jam tertentu.
o Buka kunci gembok dan letakkan gelas penakar hujan dibawah kran,
kemudian kran dibuka agar airnya tertampung dalam gelas penakar.
o Jika curah hujan diperkirakan melebihi 25 mm. sebelum mencapai skala 25
mm. kran ditutup dahulu, lakukan pembacaan dan catat. Kemudian lanjutkan
pengukuran sampai air dalam bak penakar habis, seluruh yang dicatat
dijumlahkan.
o Untuk menghindarkan kesalahan parallax, pembacaan curah hujan pada gelas
penakar dilakukan tepat pada dasar meniskusnya.
o Bila dasar meniskus tidak tepat pada garis skala, diambil garis skala yang
terdekat dengan dasar meniskus tadi.
o Bila dasar meniskus tepat pada pertengahan antara dua garis skala, diambil
atau dibaca ke angka yang ganjil, misalnya : 17,5 mm. menjadi 17 mm.. 24,5
mm. menjadi 25 mm.
o Untuk pembacaan setinggi x mm dimana 0,5 / x / 1,5 mm, maka dibaca x = 1
mm.
o Untuk pembacaan lebih kecil dari 0,5 mm, pada kartu hujan ditulis angka 0
(Nol) dan tetap dinyatakan sebagai hari hujan.
o Jika tidak ada hujan, beri tanda ( – ) atau ( . ) pada kartu hujan.
o Jika tidak dapat dilakukan pengamatan dalam satu atau beberapa hari, beri
tanda (X) pada kartu hujan.
o Apabila gelas penakar hujan biasa (Obs.) pecah, dapat digunakan gelas
penakar hujan Hellman dimana hasil yang dibaca dikalikan 2.
1.3 Pemeliharaan alat
Alat harus selalu dijaga tetap bersih, dan dicat aluminium.
Kayu di cat putih, supaya tahan lama terhadap rayap dan cuaca.
Corong harus tetap bersih, tidak boleh tertutup oleh benda-benda atau kotoran
yang dapat menyumbatnya.
Kran harus selalu diperiksa, jika bocor (air menetes keluar) sumbu pembuka
kran dikeluarkan kemudian diberi gemuk. Apabila badan penakar hujan bocor,
maka harus segera diperbaiki dengan disolder.
Bak penampung air hujan harus sering dikontrol dan dibersihkan dari endapan
debu / kotoran, dengan jalan menuangkan air kedalamnya dan kran dibuka.
Gelas penakar hujan harus dijaga tetap bersih jangan sampai berlumut, dan
disimpan pada tempat yang aman agar tidak terjatuh / pecah.
Rumput disekitar tempat penakar hujan dipasang, harus selalu pendek dan
rapih tidak boleh ada semak semak disekitarnya.
2. Penakar Hujan Otomatis Tipe Hellman
Penakar hujan Otomatis tipe Hellman adalah penakar hujan yang dapat
mencatat sendiri, badannya berbentuk silinder, luas permukaan corong penakarnya
200 cm2, tingginya antara 100 sampai dengan 120 cm. Jika pintu penakar hujan dalam
keadaan terbuka, maka bagian dalamnya akan terlihat seperti gambar terlampir :
2.1 Syarat -syarat pemasangan :
Pada umumnya persyaratan tempat pemasangan alat penakar hujan tipe
Hellman, sama dengan alat penakar hujan biasa (Obs). Alat ini dipasang dengan
cara disekrup pada alas papan yang dipasang pada pondasi beton, sehingga tinggi
permukaan. corongnya dari permukaan tanah adalah 140 cm. Letak permukaan
corong penakar, dan dasar tempat meletakkan tabung berpelampung harus benar-
benar datar (waterpas).
2.2 Prinsip kerja alat :
Jika hujan turun, air hujan akan masuk kedalam tabung yang berpelampung
melalui corongnya, air yang masuk kedalam tabung mengakibatkan pelampung
beserta tangkainya terangkat (naik keatas). Pada tangkai pelampung terdapat
tangkai pena yang bergerak mengikuti tangkai pelampung, gerakan pena akan
menggores pias yang diletakkan/digulung pada 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 dengan keluarnya air maka pelampung akan turun, dan dengan turunnya
pelampung tangkai penapun akan bergerak turun sambil menggores pias berupa
garis lurus vertikal. Setelah airnya keluar semua, pena akan berhenti dan akan
menunjuk pada angka 0, yang kemudian akan naik lagi apabila ada hujan turun.
2.3 Cara mengkalibrasi penakar hujan tipe Hellmann :
Mengkalibrasi penakar hujan tipe Hellmann, dapat juga diartikan penyetelan
pertama atau penyetelan ulang kedudukan posisi pena dan posisi pipa gelas
siphon sebelum alat dioperasikan. Penyetelan yang dilakukan disini adalah
penyetelan untuk menentukan kedudukan / posisi pena dipias pada posisi awal 0
mm dan posisi puncak angka 10 mm.
Cara yang dilakukan adalah sebagai berikut :
a. Ambil silinder jam, putar per secukupnya (jangan terlalu pol), pasang pias
pada silinder tersebut dengan menggunakan penjepitnya, kemudian letakkan
silinder jam pada sumbunya dengan hati-hati.
b. Tuangkan air ke dalam corong secukupnya, sampai air keluar melalui pipa
gelas siphon. Setelah air berhenti mengalir, berarti permukaan air berada tepat
pada ujung bawah saluran gelas siphon yang berada pada tabung.
c. Pada kedudukan demikian, pena harus menunjuk posisi awal yaitu angka 0
pada pias. Jika pena menunjuk lebih atau kurang dari 0, maka kedudukannya
dapat diatur dengan jalan mengendurkan sekrup yang menyekrup tangkai pena
dengan tangkai pelampung. Setelah sekrup kendur, kedudukan pena dapat
disetel (dinaikkan atau diturunkan) sehingga pena menunjuk pada angka 0,
kemudian sekrup tadi dikencangkan kembali.
d. Setelah memperoleh posisi pena pada angka 0, tindakan selanjutnya ialah
menentukan posisi puncak pena yaitu pada angka 10. Caranya tuangkan air
sebanyak 10 mm. sesuai takaran pada gelas hujan Hellmann atau sebanyak
200 cc (200 ml) kedalam corong penakar hujan secara perlahan-lahan, sambil
memperhatikan gerakan pena dan kedudukan air dalam gelas siphon. Bila air
telah tertuang semua dan pena tepat menunjukkan angka 10 pada pias, namun
air belum tertumpah keluar melalui pipa gelas siphon berarti kedudukan gelas
siphon terlalu tinggi. Untuk itu kedudukan pipa gelas siphon harus diturunkan
yaitu dengan cara mengedurkan klem/sekrup yang terdapat pada gelas siphon.
Kemudian secara perlahan-lahan masukkan (turunkan gelas siphon) dengan
arah kedalam tabung, sambil memperhatikan permukaaan air yang terdapat
pada lengkungan gelas siphon.
e. Jika keadaan terjadi sebaliknya, yaitu air sudah tumpah keluar sebelum pena
menunjukkan angka 10, berarti kedudukan pipa gelas siphon terlalo rendah.
Untuk mengatasinya kendurkan sekrup dan tarik keatas pipa gelas siphon
secukupnya, kemudian ulangi lagi perlakuan seperti diatas, sehingga apabila
dituangkan air sebanyak 200 ml. Pena akan turun tepat pada posisi angka
10mm pada pias.
f. Setelah penyetelan posisi pena pada angka 0 dan 10, kemudian lakukan
beberapa kali menuangkan air sebanyak 200 cc dan apabila hasilnya baik,
maka alat siap dioperasikan.
2.4 Pemeliharaan alat penakar hujan tipe Hellmann
a. Corong penakar hujan harus selalu diperiksa dan dibersihkan dari debu /
kotoran agar tidak menyumbat.
b. Pena harus tetap bersih bila rusak segera diganti, apabila penanya jenis
catridge agar diganti kalau sudah tidak nyata pencatatannya. Pemasangan
kembali pena tidak boleh terlalu keras menekan pias, karena akan
mengganggu kepekaan dan ketelitian alat.
c. Apabila gerakan pelampung saat naik dan turun tidak lancar atau tersendat,
bersihkan tangkai pelampung dan periksa / bersihkan pipa gelas siphon serta
tabung tempat pelampung dari kotoran / lumut yang melekat.
3. Penakar Hujan Otomatis Tipe Tipping Bucket
Penakar hujan Otomatis tipe Tipping bucket terbagi 2 macam yaitu :
3.1 Penakar Hujan Tipping Bucket yang sistem kerjanya mekanik.
Penakar hujan Tipping Bucket jenis ini yaitu merk Jules Richard, yang
terpasang dan dioperasikan dibeberapa Stasiun Meteorologi BMG pada tahun
1976, kemungkinan besar saat ini sudah banyak yang tidak dioperasikan lagi.
Luas permukaan corong penakar hujan ini 400 cm2. Silinder jam untuk
meletakkan pias, serta perlengkapan bucketnya berada pada satu kotak, dan dapat
diangkat keluar dari badan penakar hujan saat penggantian pias. piasnya berskala
50 mm. Pada saat penggantian pias kedudukkan pena tidak perlu dirubah atau
diturunkan, sebagaimana halnya pada penakar hujan tipe Hellman. Dalam
pemasangan alat ini, tinggi permukaan corongnya 140 cm2 dari permukaan tanah.
Prinsip kerja alat ini yakni air hujan akan masuk melalui permukaan corong
penakar, kemudian mengalir untuk mengisi salah satu bucket.
Setiap jumlah air hujan yang masuk sebanyak 0.5 mm. atau sejumlah 20 ml
maka bucket akan berjungkit, dimana bucket yang satunya akan terangkat dan
siap untuk menerima air hujan yang akan masuk berikutnya. Pada saat bucket
berjungkit maka pena akan menggores pias 0.5 skala (0,5 mm.), pena akan
menggores pias dengan gerakan naik ataupun turun. Demikianlah seterusnya
bucket akan bergantian berjungkit bila ada air hujan yang masuk, dari goresan
pena pada skala pias dapat diketahui jumlah curah hujannya.
3.2 Penakar hujan Tipping Bucket yang sistem kerjanya elektrik.
Pada umumnya peralatan Automatic Weather Station (AWS) yang kini
banyak dioperasikan di Stasiun Meteorologi, perangkat sensor penakar hujannya
menggunakan Tipping Bucket. Dimana pada saat bucketnya saling berjungkit,
secara elektrik terjadi kontak dan menghasilkan keluaran nilai curah hujan yang
displaynya dapat dilihat pada monitor. Penakar hujan tipe tipping bucket, nilai
curah hujannya tiap bucket berjungkit tidak sama, serta luas permukaan
corongnya beragam tegantung dari merk pembuatnya. Jadi dalam kita
mengoperasikan penakar hujan jenis tipping bucket, kita harus pula mengetahui
secara teliti dasar dari perhitungan data yang dihasilkannya. Untuk itu perlu
dilakukan pengetesan atau mengkalibrasinya, dengan cara menuangkan sejumlah
air sesuai dengan luas permukaan corong dan nilai curah hujan tiap jungkit / tip
bucketnya. Jadi nilai curah hujan 1 mm yang masuk pada luasan permukaan
corong yang berbeda, maka volume air yang tertampung pun berbeda.
3.3 Pemeliharaan alat
a. Corong penakar, terutama pada bagian saringannya / debris filter, harus selalu
diperiksa dan dibersihkan dari debu atau kotoran yang melekat , sehingga
tidak akan menyumbat masuknya air hujan.
b. Perangkat tipping bucket secara periodik diperiksa, serta dibersihkan dari
kotoran yang melekat, supaya keseimbangannya tetap terjaga sehingga hasil
pencatatannya tetap teliti.
c. Disamping pemeriksaan tersebut diatas, diperiksa pula saluran kabel-kabel
dan konektornya.