survey bmkg

5BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Iklim dan Cuaca2.1.1. Pengertian Cuaca

Cuaca adalah keadaan udara pada suatu waktu yang relatif singkat dantempat yang relatif sempit.

2.1.2. Pengertian IklimSecara Umum Iklim dedefinisikan sebagai keadaan rata-rata cuaca

pada suatu wilayah dalam jangka waktu yang relatif lama. Ada beberapaahli yang juga mendefinisak iklim sebagai berikut: Sintesis kejadian cuaca selama kurun waktu yang panjang, yang secara

statistik cukup dapat dipakai untuk menunjukkan nilai statistik yangberbeda dengan keadaan pada setiap saatny (World ClimateConference, 1979)

Kondep abstrak yang menyatakan kebiaasan cuaca dan unsur-unsuratmosfer di suatu daerah selama kurun waktu yang panjang (Glenn T.Trewartha, 1980)

Peluang statistik berbagai keadaan atmosfer, antara lain suhu, tekanan,angin kelembaban, yang terjadi di suatu daerah selama kurun waktuyang panjang (Gibbs, 1978)

2.2. Unsur-Unsur Pembentuk Cuaca dan Iklim2.2.1.Radiasi Matahari

Yang menyebabkan adanya panas di permukaan bumi. Radiasi mataharidatang ke bumi. Radiasi matahari datang ke bumi dalam bentuk gelombangelektromagnetik. Unsur radiasi matahari yang perlu diperhatikan adalahintensitas radiasi dan lamanya radiasi berlangsung. Intensitas radiasimatahari terbesar terjadi di daerah tropis.

6Gambar 2.1. Proses terjadinya radiasi matahaiSumber : http//www.Google.com

2.2.2.Temperatur UdaraTemperatur udara adalah derajat panas udara. Alat untuk mengukur

temperature udara adalah termometer. Faktor-faktor yang mempengaruhisuhu udara suatu daerah adalah :a. Sudut datang sinar mataharib. Cerah tidaknya cuacac. Lama penyinaran matahari

d. Letak lintange. Ketinggian tempat

2.2.3.Tekanan UdaraTekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh setiap satuan luas

bidang datar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Alat untukmengukur tekanan udara disebut barometer. Faktor utama yangmempengaruhi perbedaan tekenan udara adalah temperature udara. Daerahyang mendapat panas terus-menerus merupakan daerah yang mempunyaitekanan udara minimum sedangkan daerah yang pemanasannya kurang,bertekanan maksimum.

2.2.4.AnginAngin adalah udara yang bergerak. Udara bergerak dari daerah yang

bertekanan maksimum ke daerah yang bertekanan minimum. Angin terjadi

7akibat adanya perbedaan tekanan udara. Alat untuk mengukur kecepatanangin adalah anemometer.

Jenis-jenis angin dapat dibedakan :a. Angin tetap yang meliputi angin barat, angin timur, angina pasat, angin

anti pasat

b. Angin periodik yang meliputi angin muson adalah angin yang setiapsetengah tahun bertiupnya berganti arah angin muson dapat dibedakanmenjadi angin muson laut dan angin muson darat selain angin musonada angin darat dan angin laut, angina gunung dan angin lembah.

Gambar 2.2. Proses terjadinya angina lembah dan angina gunungSumber : http//www.Google.com

c. Angin lokal yang meliputi angin siklon yaitu angin di daerah depresiyang memiliki barometris minimum dan di kelilingi barometrismaksimum, Angin antisiklon adalah angin di daerah kompresi yangmemiliki barometris maksimum dan di kelilingi barometris minimum,Angin fohn angin yang bersifat panas dan kerin yang turun di daerahpegunungan.

Gambar 2.3. Proses terjadinya Angin SiklonSumber : http//www.Google.com

82.2.5. Kelembapan UdaraDalam udara terdapat air yang terjadi karena penguapan. Makin tinggi

suhu udara, makin banyak uap air yang dikandungnya. Hal ini berarti,makin lembablah udara tersebut. Jadi, Humidity adalah banyaknya uap airyang dikandung oleh udara. Alat pengukurnya adalah higrometer..

2.2.6. AwanAwan terjadi akibat adanya proses kondensasi dari uap air. Awan yang

mencapai permukaan bumi disebut kabut.

Gambar 2.4. Klasifikasi awan berdasarkan MorfologiSumber : http//www.Google.com

2.2.7. HujanHujan adalah peristiwa jatuhnya titik air dari atmosfer ke permukaan

bumi secara alami. Alat untuk mengukur besarnya curah hujan adalahombrometer atau disebut raingauge. Berdasarkan bentuknya hujandibedakan sebagai berikut yaitu hujan air, hujan salju, hujan es. Berdasarproses terjadinya hujan dibedakan yaitu hujan orografis yaitu hujan yangterjadi di daerah pegunungan, hujan konveksi, hujan frontal hujan yangterjadi di daerah sub tropis, hujan konvergen hujan yang terjadi karena

9adanya pengumpulan awan yang disebabkan oleh angin. Berikut disajikanvideo animasi sederhana proses terjadinya hujan.

2.3. Klasifikasi Iklim2.3.1. Iklim Matahari

Dasar perhitungan untuk mengadakan pembagian daerah iklim matahariialah banyaknya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi.Menurut teori, makin jauh dari khatulistiwa, makin besar sudut datang sinarmatahari, sehingga makin sedikit jumlah sinar matahariyang diterima olehpermukaan bumi.

Pembagian daerah iklim matahari didasarkan pada letak lintang adalahsebagai berikut :a.Daerah Iklim Tropis :

0 derajat LU-23,5 derajat LU dan 0 derajat LS-23,5 derajat LSb.Daerah Iklim Sedang :

23,5 derajat LU-66,5 derajat Lu dan 23,5 derajat LS-90 derajat LSc. Daerah Iklim Dingin :

66,5 derajat LU-90 derajat LU dan 66,5 derajat LS-90 derajat LSPembagian daerah iklim menurut iklim matahari didasarkan 1 teori,

bahwa temperatir udara makin rendah jika letaknya makin jauh darikhatulistiwa. Maka dari itu, ada ahli yang menyebut iklim matahari sebagaiiklim teoritis. Menurut kenyataanya, temperatur beberapa tempatmenyimpang dari teori tersebut.

Gambar 2.5. Iklim MatahariSumber : http//www.Google.com

10

2.3.2. Iklim FisisIklim fisis adalah iklim yang dipengaruhi alam sekitar. Misalnya,

daratan, lautan, pegunungan , dataran rendah, dataran tinggi, angin, laut,maupun letak geografis. Berikut adalah pembagian Iklim fisis :

a. Iklim Kontinental atau Iklim Darat, iklim ini terjadi di daerah yangsangat luas, sehingga angin yang terpengaruh terhadap daerah tersebutadalah angin darat yang kering. Di daerah ini, pada siang hari terasapanas sekali dan pada malam hari terasa sangat dingin. Curah hujannyasangat rendah, sehingga kadang-kadang terbentuk gurun pasir. MisalnyaGobi, Tibet, Arab, Sahara, Kalahari, Australia Tengah, dan Nevada.

b. Iklim Laut, iklim ini terdapat di daerah eropa tropis dan subtropis. Anginyang berpengaruh terhadap daerah tersebut adalah angin laut yanglembab. Ciri-ciri iklim laut adalah curah hujan yang rata-rata tinggi. Suhutahunan dan harian yang hampir sama, sifatnya banyak hujan.

c. Iklim Dataran Tinggi, iklim ini mengalami perubahan suhu harian dantahunan, takanan rendah, sinar matahari terik dan hanya mengandungsedikit uap air.

d. Iklim Pegunungan, iklim initerdapat di daerah pegunungan. Di daerahpegunungan udaranya sejuk dan hujan sering turun. Hujan terjadi karenaawan yang naik ke lereng pegunungan mengalami kondensasi sehinggaturun hujan. Hujan seperti ini disebut hujan orografis.

2.3.3. Iklim KoppenKlasifikasi ini dikemukakan oleh Dr Wladimir Koppen ahli ilmu iklim

dari Jerman, 1918. Koppen membuat klasifikasi iklim seluruh duniaberdasarkan suhu dan kelembaban udara. Kedua unsur iklim tersebut sangatbesar pengaruhnya terhadap permukaan bumi dan kehidupan di atasnya.Berdasarkan ketentuan itu Koppen membagi iklim dalam lima daerah iklimpokok. Masing-masing daerah iklim diberi simbol A, B, C, D, dan E.

a. Pembagian iklim Koppen secara rinci, adalah sebagai berikut: Af = iklim hujan tropic Aw = Iklim savana tropic

BS = iklim stepa

11

BW = iklim gurun

Cf = iklim hujan sedang, panas tanpa musim kering Cw = iklim hujan sedang, panas dengan musim dingin kering Cs = iklim hutan sedang, panas dengan musim panas yang kering Df = iklim hutan salju tanpa musim kering Dw = iklim hutan salju dengan musim dingin yang kering Et = iklim tundra Ef = iklim salju

b. Penjelasan A : Iklim Hujan Tropis Af : Iklim hutan hujan tropis Aw : Iklim savanna

Am : Iklim monsoon tropis

B : Iklim kering

BSh : Iklim stepa kering

BSk : Iklim stepa sejuk BWh : Iklim gurun terik

BWk : Iklim gurun sejuk C : Iklim Hujan Sedang Panas Cfa : Kelembaban sepanjang musim, musim panas terik Cfb : Kelembaban sepanjang musim, musim panas panas Cfc : Kelembaban sepanjang musim, musim panas pendek, sejuk Cwa : Hujan musim panas,musim panas terik Cwb : Hujan musim panas,musim panas panas Csa : Hujan musim dingin,musim panas terik Csb : Hujan musim dingin,musim panas panas D : Iklim Hutan Salju Sejuk

12

Dfa : Kelembaban sepanjang musim, musim panas terik Dfb : Kelembaban sepanjang musim, musim panas panas Dfc : Kelembaban sepanjang musim, musim panas pendek, sejuk Dfd : Kelembaban sepanjang musim, musim dingin dingin luar biasa Dwa : Hujan musim panas,musim panas terik Dwb : Hujan musim panas,musim panas panas Dwc : Hujan musim dingin,musim panas terik Dwd : Kelembaban sepanjang musim, musim dingin dingin luar biasa E : Iklim Kutub

ET : Tundra

EF : Salju dan es abadic. Menurut Koppen di Indonesia terdapat tipe-tipe iklim Af, Aw, Am, C,

dan D. Af dan Am

terdapat di daerah Indonesia bagian barat, tengah, dan utara, sepertiJawa Barat, Sumatera, Kalimantan dan Sulawesi Utara.

Aw

terdapat di Indonesia yang letaknya dekat dengan benua Australiaseperti daerah-daerah di Nusa Tenggara, Kepulauan Aru, dan IrianJaya pantai selatan.

Cterdapat di hutan-hutan daerah pegunungan.

D

terdapat di pegunungan salju Irian Jaya.d. Kriteria utama iklim A,B,C,D,E

A :Suhu rata-rata bulan terdingin minimal 18C, curah hujantahunan > evapotranspirasi tahunan.

B :Evapotranspirasi potensial tahunan rata-rata > curahan

tahunan rata-rata. Tidak ada kelebihan air.

13

C :Suhu rata-rata bulan terdingin -3 s.d 18C . Bulan terpanas> 10C.

D :Suhu rata-rata bulan terdingin < 10C, bulan terpanas >10C.

E :Suhu rata-rata bulan terpanas < 10C, untuk daerah tundra0 s.d 10C, untuk daerah salju abadi < 10C.

e. Huruf kedua menunjukkan tingkat kelembapan, tingkat kekeringan, ataukebekuan wilayah. Untuk tipe iklim A, C, dan D huruf keduanya antaralain:

Huruf F menunjukkan lembap, ditandai dengan curah hujan cukupsetiap bulan dan tidak terdapat musim kering;

Huruf W menandai periode musim kering jatuh pada musim dingin(winter)

Huruf S menandai periode musim kering jatuh pada musim panas(summer);

Huruf M menunjukkan muson, ditandai dengan adanya musimkering yang jelas walaupun periodenya pendek.

f. Khusus untuk tipe iklim B, huruf keduanya adalah:

Huruf S (steppa atau semi arid), ditandai dengan rata-rata curahhujan tahunan berkisar antara 380 mm-760 mm.

Huruf W (gurun atau arid), ditandai dengan rata-rata curah hujantahunan kurang dari 250 mm.

g. Khusus untuk tipe iklim E, huruf keduanya adalah:

Huruf T artinya tundra.

Huruf F artinya salju abadi (senantiasa tertutup es). Huruf H artinya iklim salju pegunungan tinggi.

2.3.4. Iklim Schmidt-Ferguson

14

Klasifikasi ini sangat populer di Indonesia dan beberapa negaratetangga yang memiliki musim kering-musim hujan. Menyadari bahwavariasi iklim Indonesia sangat beragam, Kementerian Perhubungan memintakedua sarjana tersebut untuk membuat suatu sistem klasifikasi yang cocokbagi keadaan Indonesia.

Khusus untuk keperluan dalam bidang pertanian dan perkebunan,Schmidt dan Ferguson membuat penggolongan iklim khusus daerah tropis.Dasar pengklasikasian iklim ini adalah jumlah curah hujan yang jatuh

setiap bulan sehingga diketahui rata-rata bulan basah, lembap, dan bulankering. Bulan kering adalah bulan-bulan yang memiliki tebal curah hujankurang dari 60 mm, bulan lembap adalah bulan-bulan yang memiliki tebalcurah hujan antara 60 mm100 mm. Bulan basah adalah bulan-bulan yangmemiliki tebal curah hujan lebih dari 100 mm.

Terdapat delapan kelompok iklim yang didasarkan pada nisbah bulankering (BK) ke bulan basah (BB), yang disimbolkan sebagai Q (dalampersen). Bulan kering adalah bulan dengan presipitasi total di bawah 60 mmdan bulan basah adalah bulan dengan presipitasi total di atas 100 mm.Delapan kelompok iklim menurut Schmidt dan Ferguson adalah sebagaiberikut: Iklim A, Q < 14,3, daerah sangat basah, hutan hujan tropis Iklim B, 14,3 =< Q < 33,3, daerah basah, hutan hujan tropis Iklim C, 33,3 =< Q < 60,0, daerah agak basah, hutan rimba peluruh

(daun gugur pada musim kemarau) Iklim D, 60,0 =< Q < 100,0, daerah sedang, hutan peluruh Iklim E, 100,0 =< Q < 167,0, daerah agak kering, padang sabana Iklim F, 167,0 =< Q < 300,0, daerah kering, padang sabana Iklim G, 300,0 =< Q < 700,0, daerah sangat kering, padang ilalang Iklim H, Q >= 700,0, daerah ekstrim kering, padang ilalang

Seperti halnya klasikasi iklim menurut Vladimir Koppen, sistem

klasikasi penggolongan iklim menurut Schmidt-Ferguson menggunakan

sistem huruf yang didasarkan atas nilai Q, yaitu persentase perbandingan

15

rata-rata jumlah bulan basah dan bulan kering. Untuk menentukan tipe iklimSchmidt-Ferguson digunakan rumus sebagai berikut:

dengan:Q :perbandingan bulan kering dan bulan basah (%).Md :mean (rata-rata) bulan kering, yaitu perbandingan antara jumlah

bulan kering dibagi dengan jumlah tahun pengamatan.Mw :mean (rata-rata) bulan basah, yaitu perbandingan antara jumlah

bulan basah dibagi dengan jumlah tahun pengamatan.

Gambar 2.6. Klasifikasi iklim Schmidt dan FergusonSumber : http//www.Google.com

2.3.5. Iklim OldemanKlasifikasi ini sangat populer di Indonesia dan beberapa negara tetangga

yang memiliki musim kering-musim hujan. Menyadari bahwaOldeman membagi iklim menjadi 5 tipe iklim yaitu: Iklim A, iklim yang memiliki bulan basah lebih dari 9 kali berturut-turut. Iklim B, iklim yang memiliki bulan basah 7-9 kali berturut-turut. Iklim C, iklim yang memiliki bulan basah 5-6 kali berturut-turut. Iklim D, iklim yang memiliki bulan basah 3-4 kali berturut-turut.

16

Iklim E, iklim yang memiliki kurang dari 3 bulan basah berurutan.Kriteria bulan basah (wet month), bulan lembab (humid month) dan

bulan kering (dry month) menurut Oldeman adalah sebagai berikut:

1. Bulan Basah (BB)Bulan dengan rata-rata curah hujan > 200 mm

2. Bulan Lembab (BL)Bulan dengan rata-rata curah hujan 100 mm 200 mm

3. Bulan Kering (BK)Bulan dengan rata-rata curah hujan < 100 mmDalam penentuan klasifikasi iklimnya, Oldeman menggunakan

panjang periode bulan basah dan bulan kering berturut-turut. Bulanlembab tidak digunakan dalam penentuan klasifikasi iklimnya.

Tipe Utama klasifikasi Oldeman dikelompokkan menjadi 5 tipe yangdidasarkan pada jumlah bulan basah (BB) berturut-turut, sedangkan subdivisinya dikelompokkan menjadi 4 yang didasarkan pada jumlah bulankering (BK) berturut-turut.

Tabel 2.1. Kriteria Klasifikasi Oldeman

Tipe Utama BB Berturut-turut

Sub Divisi BK Berturut-turut

A > 9 1 < 2B 7 9 2 2 3C 5 6 3 4 6D 3 4 4 > 6E < 3

Oldeman menjelaskan hubungan antara klasifikasi iklim denganpertanian khususnya tanaman pangan, seperti terlihat pada Tabel 3.2. di bawahini:

Tabel 2.2. Penjabaran Kegiatan Pertanian Berdasarkan Klasifikasi OldemanTipeIklim

Penjabaran Kegiatan Keterangan

A1 Sesuai untuk padi terus-menerus, 3 PS umur pendek

17

TipeIklim

Penjabaran Kegiatan Keterangan

A2 produksi kurang, karena fluks radiasisurya rendah

atau 2 PS + 1 PL

B1

Sesuai untuk padi terus-menerus,dengan perencanaan yang baik,

produksi tinggi bila panen musimkemarau

3 PS umur pendekatau 2 PS + 1 PL

B2

Dua kali padi varietas umur pendek,musim kemarau yang pendek cukup

untuk palawija2 PS + 1 PL

C1Tanam Padi sekali dan palawija dua

kali1 PS + 2 PL

C2C3

C4

Tanam padi sekali, palawija keduajangan jatuh pada musim kemarau 1 PS + 1 PL + 1 SK

D1Padi umur pendek satu kali, produksi

tinggi, palawija 1 PS + 1 PL

D2

D3D4

Hanya mungkin satu kali padi atausatu kali palawija 1 PS atau 1 PL

ETerlalu kering, hanya mungkin satu

kali palawija 1 PL

Klasifikasi iklim yang dilakukan oleh Oldeman didasarkan kepadajumlah kebutuhan air oleh tanaman, terutama pada tanaman padi.Penyusunan tipe iklimnya berdasarkan jumlah bulan basah yang berlansungsecara berturut-turut. Oldeman, et al (1980) mengungkapkan bahwakebutuhan air untuk tanaman padi adalah 150 mm per bulan sedangkanuntuk tanaman palawija adalah 70 mm/bulan, dengan asumsi bahwa peluangterjadinya hujan yang sama adalah 75% maka untuk mencukupi kebutuhanair tanaman padi 150 mm/bulan diperlukan curah hujan sebesar 220

18

mm/bulan, sedangkan untuk mencukupi kebutuhan air untuk tanamanpalawija diperlukan curah hujan sebesar 120 mm/bulan, sehingga menurutOldeman suatu bulan dikatakan bulan basah apabila mempunyai curah hujanbulanan lebih besar dari 200 mm dan dikatakan bulan kering apabila curahhujan bulanan lebih kecil dari 100 mm.

Lamanya periode pertumbuhan padi terutama ditentukan olehjenis/varietas yang digunakan, sehingga periode 5 bulan basah berurutandalan satu tahun dipandang optimal untuk satu kali tanam. Jika lebih dari 9bulan basah maka petani dapat melakukan 2 kali masa tanam. Jika kurangdari 3 bulan basah berurutan, maka tidak dapat membudidayakan padi tanpairigasi tambahan (Tjasyono, 2004).

Oldeman membagi lima zona iklim dan lima sub zona iklim. Zonaiklim merupakan pembagian dari banyaknya jumlah bulan basah berturut-turut yang terjadi dalam setahun. Sedangkan sub zona iklim merupakanbanyaknya jumlah bulan kering berturut-turut dalam setahun. Pemberiannama Zone iklim berdasarkan huruf yaitu zone A, zone B, zone C, zone Ddan zone E sedangkan pemberian nama sub zone berdasarkana angka yaitusub 1, sub 2, sub 3 sub 4 dan sub 5.

Zone A dapat ditanami padi terus menerus sepanjang tahun. Zone Bhanya dapat ditanami padi 2 periode dalam setahun. Zone C, dapat ditanamipadi 2 kali panen dalam setahun, dimana penanaman padi yang jatuh saatcurah hujan di bawah 200 mm per bulan dilakukan dengan sistem gogorancah. Zone D, hanya dapat ditanami padi satu kali masa tanam. Zone E,penanaman padi tidak dianjurkan tanpa adanya irigasi yang baik. (Oldeman,et al., 1980)

Klasifikasi iklim menurut Oldeman didasarkan atas kebutuhan air danhubungannya dengan tanaman pertanian yang sangat diperlukan. Pembagianiklim menurut Oldeman adalah sebagai berikut:

A1 bulan basah lebih dari 9 bulan berurutan

B1 7-9 bulan basah berurutan dan satu bulan kering

B2 7-9 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering

C1 5-6 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering

19



D1 3-4 bulan basah berurutan dan satu bulan kering

D2 3-4 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering

D3 3-4 bulan basah berurutan dan 5-6 bulan kering

D4 3-4 bulan basah berurutan dan lebih dari 6 bulan bulan kering

E1 kurang dari 3 bulan basah berurutan dan kurang dari 2 bulankering

E2 kurang dari 3 bulan basah berurutan dan 2-4 bulan kering

E3 kurang dari 3 bulan basah berurutan dan 5-6 bulan kering

E4 kurang dari 3 bulan basah berurutan lebih dari 6 bulanDisajikan dalam bemtuk table seperti gambar berikut ini:

Gambar 2.7. Klasifikasi iklim OldemanSumber : http//www.Google.com

20

Gambar 2.8. Diagram klasifikasi iklim OldemanSumber : http//www.Google.com

2.3.6. Iklim JunghunhSeperti halnya Schmidt dan Ferguson, untuk keperluan pola

pembudidayaan tanaman perkebunan, seperti tanaman teh, kopi, dan kina,seorang ahli Botani dari Cina bernama Yunghuhn membuat penggolonganiklim khususnya di negara Indonesia terutama di Pulau Jawa berdasarkanpada garis ketinggian. Indikasi tipe iklim adalah jenis tumbuhan yangcocok hidup pada suatu kawasan.

Yunghuhn membagi lima wilayah iklim berdasarkan ketinggiantempat di atas permukaan laut sebagai berikut:1. Zone Iklim Panas, antara ketinggian 0650 meter di atas permukaan

laut, dengan suhu rata-rata tahunan di atas 22C. Daerah ini sangatcocok untuk ditanami padi, jagung, tebu, dan kelapa.

2. Zone Iklim Sedang, antara ketinggian 6501.500 meter di ataspermukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan antara 17,1C22C.Daerah ini sangat cocok untuk ditanami komoditas perkebunan teh,karet, kopi, dan kina.

3. Zone Iklim Sejuk, antara ketinggian 1.5002.500 meter di ataspermukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan antara 11,1C17,1C.Daerah ini sangat cocok untuk ditanami komoditas hortikultur sepertisayuran, bunga-bungaan, dan beberapa jenis buah-buahan.

4. Zone Iklim Dingin, antara ketinggian 2.5004.000 meter di ataspermukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan kurang dari 11,1C.Tumbuhan yang masih mampu bertahan adalah lumut dan beberapajenis rumput.

21

Gambar 2.9. Klasifikasi iklim YunghuhnSumber : http//www.Google.com

2.4. EvaporasiEvaporasi merupakan proses perubahan zat cair menjadi gas dan

pemindahannya dari suatu permukaan ke atmosfer. Evaporasi dapat berlangsungpada permukaan laut, danau, rawah ,sungai , tanah , dan permukaan yang basah.Evaporasi merupakan faktor penting dalam studi tentang pengembangan sumber-sumber daya air. Evaporasi sangat mempengaruhi debit sungai besarnyakapasitas waduk, besarnya kapasitas pompa untuk irigasi, penggunaan konsumtif(comsumptive use) untuk tanaman dan lain-lain.

Evaporasi yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihandisebut evaporasi potensial. Meskipun demikian kondisi air berlebih sering tidakterjadi. Evaporasi tetap terjadi dalam kondisi air tidak berlebihan meskipun tidaksebesar evaporasi potensial. Kehilangan air akibat evaporasi biasanya dilihat daridua sisi. Pertama, evaporasi dari permukaan air (E0), yaitu penguapan airlangsung dari danau, sungai dan badan air lainnya. Kedua, kehilangan airmelalui vegetasi oleh proses-proses intersepsi dan transpirasi.

22

Air akan menguap dari tanah, baik tanah gundul atau yang tertutup olehtanaman dan pepohonan, permukaan tidak tembus air seperti atap dan jalan raya,air bebas dan mengalir. Laju evaporasi atau penguapan akan berubah-ubahmenurut warna dan sifat pemantulan permukaan (albedo) dan hal ini juga akanberbeda untuk permukaan yang langsung tersinari oleh matahari dan yangterlindung dari sinar matahari.

Evaporasi potensial dipengaruhi oleh beberapa faktor, salah satunya yaitufaktor meteorologi. Besarnya faktor meteorologi yang mempengaruhi besarnyaevaporasi potensial adalah sebagai berikut:

Radiasi MatahariEvaporasi merupakan konversi air ke dalam uap air. Proses ini

berjalan terus hampir tanpa berhenti di siang hari dan kerap kali juga dimalam hari. Perubahan dari keadaan cair menjadi gas ini memerlukanenergi berupa panas laten untuk evaporasi. Proses tersebut akan sangataktif jika ada penyinaran matahari langsung. Awan merupakan penghalangradiasi matahari dan akan mengurangi input energi, jadi akan menghambatproses evaporasi.

Angin

Jika air menguap ke atmosfir maka lapisan batas antara permukaantanah dan udara menjadi jenuh oleh uap air sehingga proses penguapanberhenti. Agar proses tersebut dapat berjalan terus, lapisan jenuh harusdiganti dengan udara kering. Pergantian itu hanya mungkin kalau adaangin, yang akan menggeser komponen uap air. Jadi kecepatan anginmemegang peranan penting dalam proses evaporasi.

Kelembapan Relatif (Relative Humiditas)Jika kelembaban relatif naik, maka kemampuan udara untuk menyerap

air akan berkurang sehingga laju evaporasinya menurun. Penggantianlapisan udara pada batas tanah dan udara dengan udara yang samakelembaban relatifnya tidak akan menolong dalam memperbesar lajuevaporasinya.

Suhu (Temperature)

23

Energi sangat dibutuhkan agar evaporasi berjalan terus Jika suhuudara dan tanah cukup tinggi, proses evaporasi berjalan lebih cepatdibandingkan dengan jika suhu udara dan tanah rendah dengan adanyaenergi panas yang tersedia. Kemampuan udara untuk menyerap uap airnaik jika suhunya naik, maka suhu udara mempunyai efek ganda terhadapbesarnya evaporasi dengan mempengaruhi kemampuan udara menyerapuap air dan mempengaruhi suhu tanah yang akan mempercepat penguapan.Sedangkan suhu tanah dan air hanya mempunyai efek tunggal.

2.4.1. Metode Blaney-CriddleMetode ini menghasilkan rumus evaporasi potensial untuk sembarang

tanaman sebagai fungsi suhu, jumlah jam siang hari dan koefisien tanamanempiris. Rumus ini berlaku untuk daerah yang luas dengan iklim keringdan sedang yang sesuai dengan kondisi yang mirip dengan bagian baratAmerika Serikat. Radiasi matahari netto dapat di ukur dengan radiometer.Dalam pemakaian rumus ini dibutuhkan suhu udara, kelembaban udara,kecepatan angin dan waktu relatif sinar matahari terang. Data tersebutmerupakan data meteorologi biasa.

Langkah-langkah pengerjaan dalam metode ini dapat digunakanprosedur perhitungan berikut:

1. Mencari Letak Lintang Daerah yang ditinjau dan Cari nilai P2. Mencari data suhu bulanan (t)3. Menghitung Eto*

4. Sesuai dengan bulan cari angka koreksi (c)5. Hitung Eto

Rumus Metode Blaney-Criddle:

ET0 = c . ETo*ET0* = P . (0,46t + 8,13)

Keterangan:

ET0 = Evaporasi Potensial (mm/hari)

24

c = Angka koreksi (berdasarkan keadaan iklim)ET0* = Evaporasi Potensial sebelum dikoreksi (mm/hari)P = Prosentase rata-rata jam siang malam, yang besarnya

bergantung pada letak lintang (LL)

Tabel 2.3. Hubungan P dan Letak Lintang (LL)(Untuk Indonesia : 50 s/d 100 LS)

Sumber : Limantara, L.M.2010

Tabel 2.4. Angka Koreksi (c) Menurut Blaney-CriddleBulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des( c ) 0,80 0,80 0,75 0,70 0,70 0,70 0,70 0,75 0,80 0,80 0,80 0,80


2.4.2. Metode RadiasiUntuk metode ini, data-data yang diperlukan adalah data letak lintang

(LL), suhu udara (t), kecerahan matahari (n/N).Prosedur perhitungan yang dapat digunakan sebagai berikut:1. Cari suhu rata-rata bulanan dan nilai w2. Cari letak lintang dan nilai R

3. Cari nilai kecerahan matahari (n/N)4. Hitung Rs dengan rumus;

Rs = (0,25 + 0,54 . n/N ) R

5. Cari angka koreksi (C)6. Hitung ETo dengan rumus;

Lintang Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des5,0 Utara 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,272,5 Utara 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27

0 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,272,5 Selatan 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,285 Selatan 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28 0,28

7,5 Selatan 0,29 0,28 0,28 0,28 0,27 0,27 0,27 0,27 0,28 0,28 0,28 0,2910 Selatan 0,29 0,28 0,28 0,27 0,26 0,26 0,26 0,27 0,27 0,28 0,28 0,29

25

ETo = C . w . Rs

Rumus Metode Radiasi:

ET0 = c . ET0*ET0* = w . RsKeterangan:

ET0 = Evaporasi Potensial (mm/hari)c = Angka koreksi (berdasarkan keadaan iklim)ET0* = Evaporasi Potensial sebelum dikoreksi (mm/hari)w = Faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerahRs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari)Rs = (0,25 + 0,54 (n/N)) RR = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfern/N = Kecerahan matahari (%)

Tabel 2.5 Hubungan t dan w(Untuk Indonesia, EL. 0-500 m)

Suhu (C) w Suhu (C) w24,0 0,735 27,6 0,77124,2 0,737 27,8 0,773

24,4 0,739 28,0 0,77524,6 0,741 28,2 0,77724,8 0,743 28,4 0,77925,0 0,745 28,6 0,78125,2 0,747 28,8 0,783

25,4 0,749 29,0 0,78525,6 0,751 29,2 0,78725,8 0,753 29,4 0,78926,0 0,755 29,6 0,79126,2 0,757 29,8 0,79326,4 0,759 30,0 0,79526,6 0,761 30,2 0,79726,8 0,763 30,4 0,799

26

Suhu (C) w Suhu (C) w27,0 0,765 30,6 0,80127,2 0,767 30,8 0,80327,4 0,769 40,0 0,805


Tabel 2.6. Harga R Untuk Indonesia

BulanLU

0LS

5 4 2 2 4 6 8 10

Jan 13,0 14,3 14,7 15,0 15,3 15,5 15,8 16,1 16,1Feb 14,0 15,0 15,3 15,5 15,7 15,8 16,0 16,1 16,0Mar 15,0 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6 15,6 15,1 15,3Apr 15,1 15,5 15,3 15,3 15,1 14,9 14,7 14,1 14,0Mei 15,3 14,9 14,6 14,4 14,1 13,8 13,4 13,1 12,6Jun 15,0 14,4 14,2 13,9 13,9 13,2 12,8 12,4 12,6Jul 15,1 14,6 14,3 14,1 14,1 13,4 13,1 12,7 11,8Ags 15,3 15,1 14,9 14,8 14,8 14,3 14,0 13,7 12,2Sep 15,1 15,3 15,3 15,3 15,3 15,1 15,0 14,9 13,1Okt 15,7 15,1 15,3 15,4 15,4 15,6 15,7 15,8 14,6Nov 14,8 14,5 14,8 15,1 15,1 15,5 15,8 16,0 15,6Des 14,6 14,1 14,4 14,8 14,8 15,4 15,7 16,0 16,0


Tabel 2.7. Angka Koreksi ( c ) Menurut Rumus RadiasiBulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sept Okt Nov Des( c ) 0,80 0,80 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75 0,80 0,80 0,80 0,80


2.4.3. Metode PenmanRumus ini memberikan hasil yang baik bagi besarnya penguapan

(evaporation) air bebas E0 jika di tempat itu tidak ada pengamatan dengan

27

panci penguapan (evaporation pan) atau tidak ada studi neraca air (waterbalance study). Hasil perhitungan dengan rumus ini lebih dapat dipercayadibandingkan dengan dua buah rumus di atas dimana tidak memasukkanfaktor-faktor energi. Prosedur perhitungan dalam Rumus Penman adalahsebagai berikut:

1. Cari data suhu rerata bulanan dan nilai , w, f(t) dari tabel

2. Cari data RH3. Hitung d

4. Hitung nilai f(d) dengan rumus

5. Berdasarkan letak lintang cari nilai R

6. Cari data kecerahan matahari ( )7. Cari nilai Rs

8. Cari nilai f( )9. Cari data kecepatan angin (U)10. Cari f(U)11. Cari Rn.I dengan rumus;12. Cari nilai angka koreksi C

13. Cari ETo*14. Cari ETo

Rumus Metode Penman:ET0 = c . ET0*ET0* = w . (0,75 Rs Rn1) + (1 w) f(u) (g d)

Keterangan:

ET0 = Evaporasi Potensial (mm/hari)c = Angka koreksi (berdasarkan keadaan iklim)ET0* = Evaporasi Potensial sebelum dikoreksi (mm/hari)w = Faktor pengaruh suhu dan elevasi ketinggian daerahRs = Radiasi gelombang pendek yang diterima bumi (mm/hari)

28

Rs = (0,25 + 0,54 (n/N)) RR = Radiasi gelombang pendek yang memenuhi batas luar atmosfern/N = Kecerahan matahari (%)Rn = Radiasi bersih gelombang panjang (mm/hari)

Rn1= f(t) . f(d) . f(n/N)

f(t) = Fungsi suhuf(d) = Fungsi tekanan uap

f(d) = 0,34 0,044 . ((d)0,5)d = Tekanan uap sebenarnya (mbar)

d = d* . RH

f(n/N) = Fungsi kecerahan mataharif(n/N) = 0,1 + 0,9 . (n/N)

f(u) = Fungsi kecepatan angin pada ketinggian 2,00 mf(u) = 0,27 . ( 1 + 0,864 u )

RH = Kelembaban relatif (%)

Tabel 2.8. Hubungan t Dengan , w, f (t)

t w ft

24 29,85 0,735 15,424,1 30,03 0,736 15,42524,2 30,21 0,737 15,4524,3 30,39 0,738 15,47524,4 30,57 0,739 15,524,5 30,76 0,74 15,52524,6 30,94 0,741 15,5524,7 31,13 0,742 15,57524,8 31,31 0,743 15,624,9 31,50 0,744 15,62525 31,69 0,745 15,65

25,1 31,88 0,746 15,67525,2 32,06 0,747 15,725,3 32,26 0,748 15,72525,4 32,45 0,749 15,7525,5 32,64 0,75 15,77525,6 32,83 0,751 15,825,7 33,03 0,752 15,82525,8 33,22 0,753 15,85

29

25,9 33,42 0,754 15,87526 33,62 0,755 15,9

26,1 33,82 0,756 15,92026,2 34,02 0,757 15,9426,3 34,22 0,758 15,96026,4 34,42 0,759 15,9826,5 34,63 0,76 16,000


Tabel 2.9. Lanjutan Hubungan t Dengan , w, f (t)t w ft

26,6 34,83 0,761 16,0226,7 35,04 0,762 16,04026,8 35,25 0,763 16,0626,9 35,46 0,764 16,08027 35,66 0,765 16,1

27,1 35,88 0,766 16,12027,2 36,09 0,767 16,1427,3 36,30 0,768 16,16027,4 36,50 0,769 16,1827,5 36,72 0,77 16,20027,6 36,94 0,771 16,2227,7 37,16 0,772 16,24027,8 37,37 0,773 16,2627,9 37,59 0,774 16,28028 37,81 0,775 16,3

28,1 38,03 0,776 16,32028,2 38,25 0,777 16,3428,3 38,48 0,778 16,36028,4 38,70 0,779 16,3828,5 38,92 0,78 16,40028,6 39,14 0,781 16,4228,7 39,38 0,782 16,44028,8 39,61 0,783 16,4628,9 39,84 0,784 16,48029 40,06 0,785 16,5

29,1 40,29 0,786 16,52029,2 40,51 0,787 16,5429,3 40,74 0,788 16,56029,4 40,96 0,789 16,5829,5 41,19 0,79 16,60029,6 41,41 0,791 16,62

30

29,7 41,64 0,792 16,64029,8 41,86 0,793 16,6629,9 42,09 0,794 16,68030 42,31 0,795 16,7


Tabel 2.10. Harga R Untuk Indonesia(Untuk Indonesia : 50 s/d 100 LS)

BulanLU

0LS

5 4 2 2 4 6 8 10Jan 13,0 14,3 14,7 15,0 15,3 15,5 15,8 16,1 16,1Feb 14,0 15,0 15,3 15,5 15,7 15,8 16,0 16,1 16,0Mar 15,0 15,5 15,6 15,7 15,7 15,6 15,6 15,1 15,3Apr 15,1 15,5 15,3 15,3 15,1 14,9 14,7 14,1 14,0Mei 15,3 14,9 14,6 14,4 14,1 13,8 13,4 13,1 12,6Jun 15,0 14,4 14,2 13,9 13,9 13,2 12,8 12,4 12,6Jul 15,1 14,6 14,3 14,1 14,1 13,4 13,1 12,7 11,8Ags 15,3 15,1 14,9 14,8 14,8 14,3 14,0 13,7 12,2Sep 15,1 15,3 15,3 15,3 15,3 15,1 15,0 14,9 13,1Okt 15,7 15,1 15,3 15,4 15,4 15,6 15,7 15,8 14,6Nov 14,8 14,5 14,8 15,1 15,1 15,5 15,8 16,0 15,6Des 14,6 14,1 14,4 14,8 14,8 15,4 15,7 16,0 16,0


Tabel 3.11 Angka Koreksi ( c ) Menurut Rumus PenmanBulan Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des( c ) 1,10 1,10 1.10 0.90 0.90 0.90 0.90 1,00 1.10 1.10 1.10 1.10


2.5. Evaporasi Potensial

31

Evapotranspirasi berasal dari dua kata yaitu evaporasi dan transpirasi.Evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap dan bergerak daripermukaan tanah dan permukaan air ke udara. Transpirasi adalah suatu prosesketika air diuapkan ke uadara dari permukaan daun/tajuk vegetasi. Lajuevapotranspirasi dari suatu daerah dipengaruhi oleh dua pengendali atau kontrolutama. Yang pertama ialah ketersediaan air pada permukaan daerah tersebut, dankontrol kedua ialah kemampuan atmosfer mengevapotranspirasikan air daripermukaan dan memindahkan uap air ke atas.

Kolam (tampungan) banyaknya air selalu tersedia tak terbatas, makaevapotranspirasi akan berlangsung dengan laju maksimum untuk lingkungantersebut. Keadaan ini memunculkan konsep evapotranspirasi potensial, akantetapi pada umumnya banyaknya air pada permukaan tidaklah selalu tersedia,sehingga evapotranspirasinya berlangsung dengan laju yang lebih kecil daripadalaju seandainya banyaknya air yang tersedia tak terbatas. Dari konsep initimbullah konsep evapotranspirasi aktual. Ada dua macam pengukuran yangbiasa dijumpai disuatu stasiun pengamatan. Salah satunya, mengukur banyaknyaair yang menguap dari suatu permukaan.

Pengukuran penguapan dari permukaan air bebas dan permukaan tanahserta transpirasi dari tumbuh-tumbuhan adalah sangat penting dalam pertanian.Hidrometeorologi dalam pendesainan dan pengoperasian waduk serta sistemirigasi terutama di daerah gersang. Didalam prakteknya sulit untuk memisahkanatau membedakan air yang dihasilkan penguapan dari tanah dan tubuh air danyang di transpirasikan dari tumbuh-tumbuhan. Oleh karena itu kedua proses tadibiasa dicakup dengan menggunakan istilah evapotranspirasi.

Evapotranspirasi berkaitan dengan kebutuhan air tanaman.Kebutuhan air tanaman adalah sejumlah air yang dibutuhkan untuk menggantiair yang hilang akibat penguapan dari permukaan air dan daun-daun tanaman.Kebutuhan air tanaman dapat disebut juga sebagai evapotranspirasi potensial.Faktor faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi potensial diantaranyakoefisien tanaman dan evaporasi potensial. Koefisien tanaman dipengaruhi olehjenis , varietas , umur tanaman. Sedangkan evaporasi potensial sendiridipengaruhi oleh suhu, kelembaban, kecepatan angin, dan kecerahan matahari.

32

Kebutuhan air tanaman:

ET = kc . Eto

Keterangan:

ET = kebutuhan air tanaman (evapotranspirasi potensial) (mm/hr)kc = koefisien tanaman

Eto = evaporasi potensial (mm/hr)

survey bmkg

Documents