Laporan Pengenalan Alat Klimatologi

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Sejarah pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun 1841 diawali dengan pengamatan yang dilakukan secara perorangan oleh Dr. Onnen, Kepala Rumah Sakit di Bogor. Tahun demi tahun kegiatannya berkembang sesuai dengan semakin diperlukannya data hasil pengamatan cuaca dan geofisika. Pada tahun 1866, kegiatan pengamatan perorangan tersebut oleh Pemerintah Hindia Belanda diresmikan menjadi instansi pemerintah dengan nama Magnetisch en Meteorologisch Observatorium atau Observatorium Magnetik dan Meteorologi dipimpin oleh Dr. Bergsma. Pada tahun 1879 dibangun jaringan penakar hujan sebanyak 74 stasiun pengamatan di Jawa. Pada tahun 1902 pengamatan medan magnet bumi dipindahkan dari Jakarta ke Bogor. Pengamatan gempa bumi dimulai pada tahun 1908 dengan pemasangan komponen horisontal seismograf Wiechert di Jakarta, sedangakn pemasangan komponen vertikal dilaksanakan pada tahun 1928. Pada tahun 1912 dilakukan reorganisasi pengamatan meteorologi dengan menambah jaringan sekunder. Sedangkan jasa meteorologi mulai digunakan untuk penerangan pada tahun 1930. Pada masa pendudukan Jepang antara tahun 1942 sampai dengan 1945, nama instansi meteorologi dan geofisika diganti menjadi Kisho Kauso Kusho. Setelah proklamasi kemerdekaan Indonesia pada tahun 1945, instansi tersebut dipecah menjadi dua: Di Yogyakarta dibentuk Biro Meteorologi yang berada di lingkungan Markas Tertinggi Tentara Rakyat Indonesia khusus untuk melayani kepentingan Angkatan Udara.

Di Jakarta dibentuk Jawatan Meteorologi dan Geofisika, dibawah Kementerian Pekerjaan Umum dan Tenaga Pada tanggal 21 Juli 1947 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diambil alih oleh Pemerintah Belanda dan namanya diganti menjadi Meteorologisch en Geofisiche Dienst. Sementara itu, ada juga Jawatan Meteorologi dan Geofisika yang dipertahankan oleh Pemerintah Republik Indonesia , kedudukan instansi tersebut di Jl. Gondangdia, Jakarta. Pada tahun 1949, setelah penyerahan kedaulatan negara Republik Indonesia dari Belanda, Meteorologisch en Geofisiche Dienst diubah menjadi jawatan Meteorologi dan Geofisika dibawah Departemen Perhubungan dan Pekerjaan Umum. Selanjutnya, pada tahun 1950 Indonesia secara resmi masuk sebagai anggota Organisasi Meteorologi Dunia (World Meteorological Organization atau WMO) dan Kepala Jawatan Meteorologi dan Geofisika menjadi Permanent Representative of Indonesia with WMO. Pada tahun 1955 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diubah namanya menjadi Lembaga Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1960 namanya dikembalikan menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan Udara. Pada tahun 1965, namanya diubah menjadi Direktorat Meteorologi dan Geofisika, kedudukannya tetap di bawah Departemen Perhubugan Udara. Pada tahun 1972, Direktorat Meteorologi dan Geofisika diganti namanya menjadi Pusat Meteorologi dan Geofisika, suatu instansi setingkat eselon II di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1980 statusnya dinaikkan menjadi suatu instansi setingkat eselon I dengan nama Badan Meteorologi dan Geofisika, tetap berada di bawah Departemen Perhubungan. Terakhir pada tahun 2002, dengan keputusan Presiden RI Nomor 46 dan 48 tahun 2002, struktur organisasinya diubah menjadi Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND) dengan nama tetap Badan Meteorologi dan Geofisika.

Terakhir, melalui Peraturan Presiden Nomor 61 Tahun 2008, Badan Meteorologi dan Geofisika berganti nama menjadi Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika (BMKG) dengan status tetap sebagai Lembaga Pemerintah Non Departemen.

Pada tanggal 1 Oktober 2009 Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika disahkan oleh Presiden Republik Indonesia, Susilo Bambang Yudhoyono.

B.     Tujuan

1.      Tujuan Umum

Untuk mengetahui berbagai macam alat-alat untuk pengukuran iklim atau dengan sebutan klimatologi.

2.      Tujuan Khusus

Untuk mengetahui alat-alat curah hujan; untuk mengetahui fungsi alat-alat klimatologi; dan untuk mengetahui tujuan dari pemakaian alat-alat klimatologi.

C.    Manfaat

Manfaat dari pengukuran klimatologi adalah untuk membantu pertanian kapan musim tanam atau musim panen tiba; mengetahui titik rawan banjir pada suatu daerah dan bila mengetahui tersebut maka dapat diantisipasi agar tidak terjadi banjir.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.    Aktinograf Bimetal.

Alat ini berfungsi untuk mengukur radiasi matahari dalam waktu satu hari, dipasang pada tempat terbuka diatas pondasi beton setinggi 120 cm. Alat ini dinamakan bimetal karena prinsip kerja alat terdiri dari dua buah lempengan logam yang berbeda warna sebagai sensor, yaitu lempengan berwarna putih mengkilat dan warna hitam gelap. Perbedaan selisih nilai pemuaian kedua lempengan tersebut dipakai sebagai dasar pengukuran dan perbedaan ini akan mengakibatkan beda pemuaian pada kedua lempengan tersebut, sehingga menimbulkan gerak pada pena dan akan melukis padakertas pias yang dipasang pada silinder jam. Arah lempeng logam dipasang searah dengan peredaran matahari yaitu arah Timur – Barat. Pias dipasang pada jam 07.00 dan diangkat jam 18.00 WITA. Besarnya total radiasi matahari dapat diketahui dengan menghitung luas lukisan pada kertas pias dengan menggunakan alat Planimeter.

B.     Campbell Stokes

Alat ini berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari . Alat ini berupa bola kaca masif dengan garis tengah/diameter 10 – 15 cm, berfungsi sebagai lensa cembung (konvex) yang dapat mengumpulkan sinar matahari ke suatu titik api (fokus), dan alat ini dipasang di tempat terbuka diatas pondasi beton dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah. Lamanya penyinaran matahari dicatat dengan jalan memfokuskan sinar matahari tepat mengenai kertas pias yang khusus dibuat untuk alat ini, dan hasilnya pada pias akanterlihat bagian yang terbakar, panjang jejak/bekas bakaran menunjukkan lamanya penyinaran matahari.

Pada kertas pias terdapat skala jam, sehingga dapat dijumlahkan berapa lamanya matahari bersinar terang / cerah. Pias akan mulai terbakar bila sinar matahari > 0.3 cal/cm2 atau 209,34 WM2. Pias Campbell Stokes ada 3 macam, yaitu :

A.    Pias lengkung panjang dipasang antara tanggal 11 Oktober – 28/ 29 Februari.

B.     Pias lengkung pendek dipasang antara tanggal 11 April – 31 Agustus.

C.     Pias lurus dipasang antar tanggal 1 Maret – 10 April dan 1 September – 10 Oktober.

Waktu pengamatan : pias dipasang jam 06.00 diangkat jam 18.00 WITA.

C.    Gun Bellani Integrator

Fungsi alat ini sama dengan alat aktinograf yaitu untuk mengukur total radiasi matahari selama satu hari sejak matahari terbit hinga terbenam. Alat ini tidak secara langsung mengukur radiasi matahari, tetapi melalui suatu proses penguapan zat cair terlebih dahulu. Jumlah zat cair yang diuapkan berbanding lurus dengan total radiasi matahari yang diterima. Alat Gun Bellani ini terdiri dari bagian sensor berbentuk bulat hitam yang berisikan air dan dihubungkan dengan tabung buret yang berskala dalam satuan milimeter. Radiasi yang diterima oleh sensor mengakibatkan sensor menjadi panas sehingga zat cair yang ada dalam sensor menguap, kemudian uap air ini akan mengkondensasi dibagian bawah tabung buret. Pengamatan dilakukan dengan membaca jumlah air yang terkondensasi pada tabung buret, kemudian alat dibalik sehingga posisi bola hitam berada dibagian bawah dan air akan masuk ke dalam sensor. Selanjutnya alat dibalik kembali, sensor ada dibagian atas dan zat cair tetap berada dalam bola hitam. Sedikit zat cair yang tumpah kedalam tabung buret dibaca sebagai skala awal kemudian alat diletakkan kembali kedalam silinder pelindung. Besarnya penambahan volume air yang terkondensasi dapat diketahui dengan cara, yaitu : Jumlah pembacaan hari ini dikurangi dengan skala awal hari sebelumnya, Waktu pengamatan dilakukan setiap pagi jam 07.00 WITA.

source: www.jijihans.com

D.    Penakar Hujan Manual Type Observatorium

Berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan. Alat ini dipasang diatas tonggak kayu yang dibeton dengan ketinggian 120 cm daripermukaan tanah sampai mulut corong penakar, luas penampang corong yaitu 100 cm2 dengan kapasitas menampung curah hujan ± 5 liter, dan ditengah corong penakar dipasang kran. Jumlah curah hujan yang tertampung akan dituangkan melalui kran dan ditakar dengan gelas ukur yang berskala sampai dengan 20 mm. Waktu pengamatan : pengamatan dilakukan jam 07.00 WITA dengan membuka kran dan menampung air hujan dalam gelas penakar kemudian dibaca skala yang menunjukkan jumlah curah hujan yang terjadi selama 24 jam.

source: repository.usu.ac.id

E.     Open Pan Evaporimeter

Berfungsi untuk mengukur evaporasi/penguapan pada periode waktu tertentu. Alat ini berupa sebuah panci bundar besar terbuat dari besi yang dilapisi bahan anti karat dengan garis tengah/diameter 122 cm dan tinggi 25.4 cm. Panci ini ditempatkan diatas tanah berumput pendek dan tanah gundul, dimana alat tersebut diletakkan diatas pondasi terbuat dari kayu yang bagian atas kayu dicat warna putih gunanya untuk mengurangi penyerapan radiasi. Tinggi air dari bibir panci ± 5 cm, bila air berkurang harus segera ditambah agar besarnya penguapan sesuai. Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III ( Jam 07.30, 13.30, 17.30 WITA). Penguapan Panci Terbuka pada tanah berumput pendek dilengkapi dengan alat Hook Gauge, Still Well dan Thermometer Air Penguapan Panci Terbuka pada tanah gundul dilengkapi dengan alat Hook Gauge, Still Well, Thermometer Air, Flaoting Thermometer maksimum/ minimum dan Cup Counter Anemometer. Alat pengukur penguapan tersebut diatas dilengkapi dengan :

1.      Hook Gauge

Yaitu suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci, terdiri dari sebuah batang yang berskala dan sebuah skrup berada pada batang tersebut yang digunakan sebagai pengatur, letak ujung alat berupa pancing sampai tepat menyentuh pada permukaan air panci. Besarnya perubahan volume air dapat dihitung dengan membaca skala milimeter pada batang mikrometer, dan skala seperseratus milimeter dibaca dari mur yang mengelilingi batang mikrometer. Perhitungan dilakukan dengan rumus :

dimana : Eo = Jumlah air yang dievaporasikan

Po = Pembacaan awal dari permukaan air yang

Ditunjukkan oleh mikrometer

P1 = Pembacaan akhir setelah terjadi evaporasi

CH = Curah Hujan

 Source:http://www.fairmountweather.com

2.         Still Well

Berupa bejana yang terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki, dimana tiap kaki terdapat sebuah skrup untuk menyetel/ mengatur kedudukan bejana agar letaknya horizontal. Pada dasar bejana terdapat sebuah lubang, sehingga permukaan air dalam bejana sama tinggi dengan permukaan air dalam panci. Bejana digunakan selain untuk tempat meletakkan hook gauge, juga membuat air dalam bejana menjadi tenang dibandingkan dengan air pada panci, sehingga penyetelan ujung pancing dapat lebih mudah dilakukan.

3.         Thermometer Air

Thermometer air ini adalah thermometer air raksa yang dipasang tegak lurus dengan menggunakan klem, letak bola thermometer dibawah permukaan air, sehingga suhu air dapat dibaca pada saat dilakukan pengamatan.

D.       Floating Thermometer Maksimum dan Minimum

Digunakan untuk mencatat suhu maksimum dan minimum air yang terjadi selama 24 jam. Pada umumnya alat ini terdiri dari sebuah pipa gelas yang berbentuk U dengan dua buah bola pada ujungnya. Thermometer dipasang pada rangka baja non magnetis yang terapung sedikit dibawah permukaan air oleh pelampung alumunium. Suhu maksimum ditunjukkan oleh ujung kanan indeks dalam thermometer atas dan suhu minimum ditunjukkan oleh ujung kanan indeks dalam tabung bawah. Untuk menyetel kedudukan indeks kembali, setelah suhu dibaca digunakan magnet batang

E.       Cup Counter Anemometer

Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin selama periode waktu tertentu. Alat ini dipasang disebelah selatan dekat pusat panci, dengan ketinggian 0,5 meter dari permukaan tanah. Alat ini terdiri dari 3 buah mangkok yang akan berputar bila tertiup angin, dimana bagian bawah mangkok terdapat angka counter yang mencatat perputaran mangkok tersebut.

Untuk mengetahui kecepatan angin pada periode waktu tertentu dilakukan dengan mengurangi hasil pembacaan pada angka counter saat pengamatan dengan hasil pembacaan sebelumnya, kemudian dibagi dengan periode waktu pengamatan.

F.     Penakar Hujan Otomatis Type Hellmann

Alat ini berfungsi untuk mengukur intensitas, jumlah, dan waktu terjadinya hujan, dipasang dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sampai ke corong penakar dan luas penampang corong 200 cm2. Pada alat ini terdapat sebuah silinder jam sebagai tempat pemasangan pias, sehingga akan dapat diketahui curah hujan maksimum dan minimum serta waktu terjadinya. Prinsip kerja alat ini yaitu air hujan masuk melalui corong kemudian akan terkumpul dalam tabung. Dalam tabung ini terdapat pelampung yang dihubungkan dengan tangkai pena, sehingga air yang masuk kedalam tabung akan menekan pelampung, maka pelampung akan naik dan tangkai pena turut bergerak keatas. Gerakan pena tersebut akan mencatat pada pias yang dipasang pada silinder jam, jika gerakan pena mencapai skala 10 mm pada pias maka secara otomatis air akan turun melalui pipa siphon dan jatuh kedalam bejana plastik. Air dalam tabung terkuras habis sehingga tangkai pena turut bergerak turun sampai pena menunjuk skala nol, jika hujan masih turun pena akan naik lagi, demikian seterusnya. Waktu pengamatan : pengamatan dilakukan selama 24 jam dan penggantian pias dilakukan pada jam 07.00 WITA.

G.    Cup Counter Anemometer

Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin rata-rata selama periode tertentu. Alat ini terdiri dari 3 buah mangkok yang akan berputar bila tertiup angin, pada bagian bawah mangkok terdapat angka counter yang mencatat perputaran mangkok tersebut, dan alat ini dipasang diatas tiang pipa besi setinggi (½ m, 2 m, 10 m) dari permukaan tanah. Untuk mengetahui kecepatan rata-rata angin pada periode waktu tertentu dilakukan dengan mengurangi hasil pembacaan pada angka counter saat pengamatan dengan hasil pembacaan sebelumnya, kemudian dibagi dengan periode waktu pengamatan. Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III (Jam 07.00, 14.00, 18.00 WITA).

H.    Thermometer Tanah

Berfungsi untuk mengukur suhu tanah dengan kedalaman yang berbeda, yaitu : 0 cm (permukaan tanah), 2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm dan 100 cm. Thermometer ini menggunakan cairan air raksa dan diletakkan di tanah yang permukaan tanahnya berumput pendek, dan tanah gundul. Untuk thermometer dengan kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm, dan 20 cm dipasang dengan sudut kemiringan 60º dan dipasang pada penahan besi untuk memudahkan pembacaan. Untuk thermometer dengan kedalaman 50 cm dan 100 cm digunakan thermometer berselubung/ tabung logam tembaga/kuningan. Bagian bawah bola thermometer diisi dengan parafin/lilin, hal ini dimaksudkan untuk memperlambat perubahan suhu ketika diangkat saat pengamatan/ pembacaan. Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III (Jam 07.30, 13.30, 17.30 WITA)

I.       Thermometer Minimum Rumput

Berfungsi untuk mengukur suhu terendah/ minimum rumput pada suatu periode pengamatan. Cairan yang digunakan pada thermometer ini adalah alkohol. Pada pipa kapiler berisikan indeks (batang kaca kecil). Thermometer ini dipasang dengan posisi horizontal di permukaan tanah berumput pendek dan dijepit pada tempat khusus yang terbuat dari alumunium yang bagian atasnya dihalangi semacam atap supaya tidak terkena langsung sinar matahari. Prinsip kerja thermometer ini, yaitu jika suhu turun, alkohol akan menyusut dan permukaan alkohol akan menarik indeks ke arah skala lebih kecil, sebaliknya jika suhu naik, permukaan alkohol akan naik sedangkan indeks tetap tertinggal menunjukkan skala yang terendah yang dicapai suhu udara. Waktu pengamatan : dilakukan pada jam 07.00 WITA. Setelah dilakukan pengamatan/ pembacaan skala, posisi indeks harus dikembalikan ke posisi suhu pada waktu itu.

J.      Sangkar Meteorologi

Sangkar meteorologi ini berfungsi sebagai tempat alat-alat pengukur cuaca tertentu, agar tehindar dari sinar matahari langsung dan pengaruh lingkungan. Sangkar ini terbuat dari kayu jati yang dicat warna putih, bentuknya segi 4, dengan setiap dinding diberi jalusi berlapis dua, dan juga atapnya terbuat dari papan kayu, semua itu maksudnya agar didalam sangkar ada sirkulasi udara.

Ada empat jenis sangkar yang sama, diantaranya tiga sangkar dengan ketinggian 120 cm, dan satu sangkar dengan tinggi 20 cm dari permukaan tanah, yaitu :

1.        Sangkar Meteorologi dengan ketinggian 120 cm yang ditempatkan pada permukaan tanah gundul, didalamnya terdiri dari alat (Thermometer bola basah, bola kering, maksimum, dan minimum).

2.         Sangkar Meteorologi dengan ketinggian 120 cm yang ditempatkan pada permukaan tanah berumput, didalamnya terdiri dari alat (Thermometer bola basah, bola kering, maksimum, dan minimum)

3.        Sangkar Meteorologi dengan ketinggian 120 cm yang ditempatkan pada permukaan tanah gundul, didalamnya terdapat alat (Kessner Evaporimeter, dan Piche Evaporimeter) .

4.        Sangkar Meteorologi dengan ketinggian 20 cm yang ditempatkan pada

5.        permukaan tanah gundul, didalamnya terdiri dari alat (Thermometer bola basah, bola kering, maksimum, dan minimum).

BAB III

PELAKSANAAN KEGIATAN

A.    Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Hari/tanggal    : Selasa, 18 Desember 2012

Waktu             : 09.00 - 11.00 WITA

Tempat            : Lapangan Badan Meteorologi dan Klimatologi Banjarbaru

B.     Jenis kegiatan

Pengamatan alat-alat Klimatologi

C.    Alat dan Bahan

1.      Buku dan alat Tulis;

2.      Kamera.

D.    Uraian Kegiatan

1.      Mendengarkan petugas pengukuran klimatologi memperkenalkan alat-alat untuk mengukur curah hujan, intensitas penyinaran matahari dll;

2.      Mencatat apa yang telah disampaikan oleh petugas pengukuran klimatologi;

3.      Mendokumentasikan alat-alat klimatologi dengan kamera.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil

1.      Aktinograf Bimetal.

Alat ini berfungsi untuk mengukur radiasi matahari dalam waktu satu hari, dipasang pada tempat terbuka diatas pondasi beton setinggi 120 cm.

2.      Campbell Stokes

Alat ini berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari.

Lamanya penyinaran matahari dicatat dengan jalan memfokuskan sinar matahari tepat mengenai kertas pias yang khusus dibuat untuk alat ini, dan hasilnya pada pias akan terlihat bagian yang terbakar, panjang jejak/bekas bakaran menunjukkan lamanya penyinaran matahari.

3.   Gun Bellani Integrator

Fungsi alat ini sama dengan alat aktinograf yaitu untuk mengukur total radiasi matahari selama satu hari sejak matahari terbit hinga terbenam

4.      Penakar Hujan Manual Type Observatorium 

    Berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan. 

3.      Open Pan Evaporimeter

Berfungsi untuk mengukur evaporasi/penguapan pada periode waktu tertentu.

A.    Hook Gauge

Yaitu suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci, terdiri dari sebuah batang yang berskala dan sebuah skrup berada pada batang tersebut yang digunakan sebagai pengatur, letak ujung alat berupa pancing sampai tepat menyentuh pada permukaan air panci. 

Still Well 
Berupa bejana yang terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki, dimana tiap kaki terdapat sebuah skrup untuk menyetel/ mengatur kedudukan bejana agar letaknya horizontal. Pada dasar bejana terdapat sebuah lubang, sehingga permukaan air dalam bejana sama tinggi dengan permukaan air dalam panci. Bejana digunakan selain untuk tempat meletakkan hook gauge, juga membuat air dalam bejana menjadi tenang dibandingkan dengan air pada panci, sehingga penyetelan ujung pancing dapat lebih mudah dilakukan.  

Thermometer Air 
Thermometer air ini adalah thermometer air raksa yang dipasang tegak lurus dengan menggunakan klem, letak bola thermometer dibawah permukaan air, sehingga suhu air dapat dibaca pada saat dilakukan pengamatan. 

Floating Thermometer Maksimum dan Minimum 
Digunakan untuk mencatat suhu maksimum dan minimum air yang terjadi selama 24 jam. 

Cup Counter Anemometer 
Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin selama periode waktu tertentu. Alat ini dipasang disebelah selatan dekat pusat panci, dengan ketinggian 0,5 meter dari permukaan tanah. 

Penakar Hujan Otomatis Type Hellmann 
Alat ini berfungsi untuk mengukur intensitas, jumlah, dan waktu terjadinya hujan, dipasang dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sampai ke corong penakar dan luas penampang corong 200 cm2.