Pengukuran suhu tanah di stasiun klimatologi pertanian umumnya dilakukan pada berbagai kedalaman, yaitu 5 ; 10 ; 20; 50 dan 100 cm dari permukaan tanah. Pengukuran dilakukan pada tanah berumput pendek dan pada areal terbuka. Seperti diketahui bahwa suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Semakin rendah suhu, semakin sedikit air yang diserap oleh akar, karena itu penurunan suhu tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman. Tipe-tipe Thermometer Tanah:
1. Thermometer Tanah Berselebung kayu Thermometer ini menggunakan thermometer air raksa yang panjangnya disesuaikan dengan kebutuhan, dan diberi selubung kayu. Maksud penggunaan selubung kayu ialah mencegah agar penyerapan panas seminimum mungkin sehingga tidak berpengaruh terhadap pemuaian Hg. Thermometer ini ditancapkan tegak lurus dalam lubang tanah yang telah disiapkan, dengan bagian skala muncul diatas. Letak dan kedudukannya tidak boleh berubah dan dapat digunakan untuk berbagai kedalaman pengukuran yang telah disebutkan di atas. Namun kelemahan thermometer tipe ini ialah :
- Pembacaan agak sulit dilakukan karena letaknya yang terlalu rendah.
- Selubung kayu mudah rusak.
2. Thermometer tanah bengkok ( berskala bengkok ) Jenis thermometer ini merupakan modifikasi bentuk thermometer air raksa. Untuk mempermudah pembacaan, skala dibuat bengkok dengan sudut antara 60°,45°,15°, atau 0° dari permukaan tanah. Thermometer berskala bengkok ini bekerja dengan baik pada kedalaman 5; 10; dan 20 cm. Kelemahan jenis thermometer ini adalah mudah terjadi adhesi air raksa dengan dinding kaca karena radiasi intensif dari sinar matahari, sehingga bagian skala perlu dilindungi kain putih atau selubung putih yang mengkilat. Pengukuran suhu tanah di stasiun klimatologi Fakultas Pertanian Universitas Brawijaya menggunakan jenis thermometer biasa.
Atmosfer merupakan selimut tebal dari berbagai macam gas yang menyelimuti selurut permuaan bumi. Gas tersebut terdiri dari udara kering dan uap air, sedangkan aerosel merupakan bahan padat. Atmosfer yang menyelimuti seluruh permukaan bumi berfungsi sebagai :
- Pelindung bumi terhadap pemanasan dan pendinginan yang berlebihan (tanpa atmosfer suhu bumi pada siang hari > 93oC dan malam hari dapat mencapai - 184 oC).
- Penyaring terhadap sinar surya yang berbahaya bagi mahkluk hidup ( yaitu sinar UV yang dapat menyebabkan kanker kulit pada manusia).
- Penyedia bahan baku bagi mahkluk hidup ( yaitu CO2 dalam proses fotosintesis dan O2 dalam proses respirasi).
- Pengaturan kelestarian mekanisme terjadinya cuaca dan iklim.
Adapun komposisi atmosfer terdiri dari udara kering, uap air dan aerosol. Komposisi udaran kering dan uap air pada ketinggian dibawah 100KM terdiri atas:
- Gas utama : N2, O2, Ar, CO2 dan HO2 yang mendominasi sekitar 99,98% volume udara.
- Gas Penyerta : permanen; Ne, He, Kr, Xe dan H2O, tidak permanen; CO, CH4, HC, NO, NO2, N2O, NH3, SO2 dan O3.
Sedangkan gas-gas yang mempunyai peran penting secara meteorologis adalah CO2, H2O, O3, dan aerosol.
Tabel komposisi atmosfer bumi sampai dengan ketinggian
100KM (udara kering dan uap air)
Gas
(zat)
|
Berat
molekul
|
Banyaknya
(bagian
total molekul)
|
Nitrogen (N2)
|
28.016
|
78.07%
|
Oksigen (O2)
|
32.00
|
20.95%
|
Argon (Ar)
|
39.94
|
0.93%
|
Uap air (H2O)
|
18.02
|
0.4%
|
Karbon dioksida (CO2)
|
44.01
|
325 ppm
|
Neon (Ne)
|
20.18
|
18 ppm
|
Helium (He)
|
4.00
|
5 ppm
|
Krypton (kr)
|
83.70
|
1 ppm
|
Hidrogen (H2)
|
2.02
|
0.5 ppm
|
Ozone (O3)
|
48.00
|
0-12 ppm
|
Pengukuran suhu udara untuk kepentingan Klimatologi harus terhindar dari beberapa macam gangguan baik yang bersifat lokal maupun hal lain yang dapat mengurangi kemurnian suhu atmosfer. Beberapa gangguan yang harus dihindarkan ialah :
- Pengaruh radiasi matahari langsung dan pemantulannya oleh benda-benda di sekitarnya.
- Gangguan tetesan air hujan
- Tiupan angin yang terlalu kuat
- Pengaruh lokal gradien suhu tanah akibat pemanasan dan pendinginan permukaan tanah setempat.
Usaha yang dilakukan untuk mengatasi gangguan tersebut ialah dengan menempatkan alat pengukur suhu dalam suatu tempat yang disebut dengan sangkar cuaca atau biasa dinamakan “Stevenson Screen”, “Instrument Shelter” atau “Thermometer Shelter”. Selain untuk penempatan alat pengukur suhu udara, sangkar ini juga diperlukan bagi penempatan alat pengukur kelembaban nisbi udara, penguapan atmosfer “Piche” dan Thermo-grograf serta barometer. Kotak ini berbentuk segi empat dengan ukuran yang disesuaikan dengan macam alat pengukur diletakkan di dalamnya. Tubuh sangkar cuaca dibuat dari bahan yang tidak mudah menyerap radiasi dan dicat putih. Sangkar dipasang dalam taman alat dengan pintu terletak di sebelah utara atau selatan. Pada bumi belahan utara pintunya biasa diletakkan di sebelah utara dan tempat yang berada di belahan bumi selatan pintunya diletakkan di sebelah selatan.
Sedangkan pada equator dipasang dua pintu, untuk periode 21 Maret-23 September menggunakan pintu selatan dan pada 23 September-21 Maret menggunakan pintu Utara. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari masuknya radiasi matahari pada waktu melakukan pengamatan, yaitu pada saat pintu sangkar dibuka. Hal yang perlu diketahui ialah apabila terlampau banyak benda logam di dalam sangkar cuaca, dapat merubah kondisi atmosfer didalamnya. Oleh karena itu peralatan yang diletakkan di dalam sangkar cuaca hendaknya tidak terlalu banyak. Apabila peralatan terlalu banyak sebaiknya dibuat beberapa sangkar cuaca atau memperbesar ruangan atau memasang kipas angin dengan kecepatan putar yang cukup lemah. Tiupan angin yang terlalu kuat dikurangi dengan system dinding jelusi (louver). Kecepatan angin dalam sangkar yang masih dibenarkan ialah < 2,5 ms-1. Sangkar cuaca dipasang dengan ketinggian 120 cm diatas permukaan tanah yang berumput pendek, dengan maksud untuk menghindari pengaruh local gradient suhu tanah akibat pemanasan dan pendinginan. Namun, untuk kepentingan data penelitian khusus tinggi sangkar dapat disesuaikan dengan kebutuhan.
 |
| sangkar cuaca |
Dalam sangkar cuaca, sebaiknya diletakan thermometer bola kering dan bola basah serta thermometer maksimum dan minimum. Suhu udara rata-rata (harian) 24 jam dapat dihitung dari kertas pias thermograph dengan mengambil rata-rata dari 12 titik waktu selang 2 jam, tetapi jika hanya tersedia data maksimum dan minimum, maka suhu rata-rata dapat diperoleh dari:
Tht = t.maks + t.min
2
Sedangkan bila hanya tersedia data suhu thermometer bola kering maka suhu rata-rata dihitung sebagai berikut:
Th = (2 X tp) + ts +tsr
4
Dimana: Th = rata-rata suhu harian
Tp = suhu udara pada pengamatan pagi
Ts = suhu udara pada pengamatan siang
Tsr = suhu udara pada pengamatan sore hari
Suhu tertinggi dan terendah dalam satu periode dapat diambil sekaligus dengan menggunakan thermometer maksimum dan minimum.
Thermometer ini merupakan modifikasi dari thermometer zat cair, yang ditemukan oleh James Six 1782. Sebagai pengisi sensor digunakan air raksa dan alkohol. Dua buah reservoir R1 dan R2 berada pada ujung-ujung pipa kapiler yang berbentuk U. R1 di sebelah kiri berisi alkohol penuh, R2 di sisi kanan berisi alkohol sebagian. Adanya ruang hampa di R2 memungkinkan gerak pemuaian dan penyusutan cairan akibat peubahan suhu. Terdapat batang indeks di dalam kapiler yang mengandung logam. Keduanya hanya dapat bergeser apabila ada dorongan air raksa atau bila ditarik dengan besi magnit. Pada saat suhu naik, alkohol di R1 memuai dan mendorong air raksa ke kanan sehingga indeks I1 terdorong naik. Suhu maksimum dibaca pada skala yang bertepatan dengan indeks I2. Setelah dilakukan pembacaan kedua indeks tersebut, maka indeks keduanya harus diturunkan dengan jalan menekan tombol yang ada di tengah alat tersebut, sehingga magnit yang ada di dalamnya turun dan menarik I2 hingga menempel ke media air raksa. Thermometer ini dipasang secara vertikal. Meskipun mudah digunakan tetapi oleh WMO dianggap kurang telilti sehingga pemakaiannya tidak dianjurkan. Pada thermometer sering terjadi pemutusan kolom zat cair saat transportasi atau karena adanya adhesi yang kuat antara cairan dan dinding kaca. Seringkali terjadi pula bahwa alkohol menguap kemudian berkondensasi dan menempel di dinding kapiler sebelah atas. Sedangkan untuk mengetahui fluktuasi suhu udara yang terjadi pada permukaan tanah dengan memasang thermometer di berbagai ketinggian, yaitu: 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 150, 175, dan 200 cm.
Subscribe to:
Posts (Atom)
