Unsur-unsur Iklim 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Tekanan Udara Radiasi Surya Lama Penyinaran Suhu Udara Kelembaban Udara Curah Hujan Angin Evapotranspirasi Potensial
Tekanan Udara
Puncak Atmosfer ( 100 km ) Tekanan Udara :
P=ρgh ρ : kerapatan udara h1 g : gravitasi h : tinggi kolom udara
ho
P1
P1 < Po Gaya berat udara
Po
Atmosfer Terdiri dari udara/gas-gas (H2O, N2, O2, CO2 , ..), awan dan debu/partikel yang menunjang kehidupan serta melindungi dari radiasi matahari dan meteor. Makin ke atas kerapatan dan tekanan udara makin kecil. Satuan Tekanan Udara : Pa dan mb (1 mb=100 Pa).
Radiasi Surya t Gelombang elektromagnetik t Suhu permukaan matahari 6000 oK t Disebut Radiasi Gelombang Pendek t Jarak matahari-bumi rata-rata = 150 juta km. t Radiasi yg sampai di bumi ( diukur ) : satuan W.m-2 (sesaat), MJ.m-2 (kumulatif) Solarimeter
Matahari
t Setiap saat, separuh belahan bumi menerima radiasi surya (rata-rata 1360 W.m-2 di puncak atmosfer) pada siang hari. t Rotasi bumi ( 1.600 km/jam ) menyebabkan perbedaan waktu di bumi (siang-malam). Satu rotasi = 360o Bujur = 24 jam. t Bumi mengelilingi matahari (revolusi) selama 1 tahun tiap putaran dgn kecepatan 100.000 km/jam.
Matahari
t Deklinasi bumi (23.5o Lintang) menyebabkan perbedaan panjang hari, musim (summer & winter) dan penerimaan energi radiasi surya di permukaan bumi.
Diukur dengan solarimeter
W.m-2
1 000
akibat penutupan awan
500
Bogor 0
bumi
06
12
18
Waktu Setempat (jam)
Catatan !
Waktu setempat (WS) dihitung berdasarkan posisi Bujur bumi. Pukul 12.00 WS jika sudut datang cahaya matahari (zenith angle) sama dengan nol.
Matahari
Radiasi Surya (MJ/m2/hari)
18 16 14 12 10 8 6 4
Bogor
2 0 0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
Tanggal (Februari 2000)
Lama Penyinaran Lama matahari bersinar cerah ( jam ) dalam sehari. Lama penyinaran sangat dipengaruhi oleh penutupan awan. Lama penyinaran DIUKUR dengan alat ukur (Campbell Stokes).
Catatan ! Lama penyinaran BUKAN panjang hari. Panjang hari adalah periode ( jam ) antara matahari terbit sampai terbenam. Panjang hari DIHITUNG dari letak lintang dan tanggal (julian date).
Campbell Stokes
Suhu Udara
satuan : K, oC, o F, oR
Altitude (m)
12,000
-50
-40
-30
-20
10,000
-40 oC
8,000
-25 oC
6,000
-9 oC
4,000
5 oC
2,000
17 oC
0
30 oC
-10
0
10
Suhu Udara (oC)
20
30
40
Suhu dan Kelembaban Udara Catatan !
Psychrometer
RH : Relative Humidity (Kelembaban Nisbi), satuan : % 23.5 o LS
23.5 o LU
Matahari
Kelembaban Udara : Agak kering Kering (RH<50%)
Kutub Selatan
Hadley Cell
Lembab (RH>70%)
Kering Agak kering (RH<50%)
30 o
Gurun Pasir
Kutub Utara
Hadley Cell
30 o Equator
Gurun Pasir Daerah Hutan Hujan Tropis
InterTropical Convergence Zone
95
32
90
RH ( % )
30
Suhu (oC)
28
85 26 80
24
Bogor
75
Suhu ( oC )
34
22
70
20 0 1 2 3
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 22 23 24 Jam ( WIB )
12,000 -40 oC
10,000
RH Altitu d e (m)
RH ( % )
100
8,000
-25 oC
6,000
-9 oC
4,000
5 oC
2,000
17 oC
0
30 oC
Suhu makin rendah
RH makin tinggi
Curah Hujan Ombrometer
Matahari
Hadley Cell
Kutub Selatan
Hadley Cell
30
ITCZ 30 o
o
Gurun Pasir
Daerah Subtropika
Kutub Utara
Equator
Gurun Pasir
Daerah Subtropika
Daerah Hutan Hujan Tropika
Curah Hujan
Satuan : mm Jenis data hutan : 1. Intensitas hujan: mm/ jam 2. Curah Hujan a. Harian : mm / hari b. Bulanan : mm / bulan c. Tahunan : mm / tahun Hujan rata-rata (mm) 600
Jakarta (8m dpl.) Curug (50m dpl.) Bogor (240m dpl.)
500 400 300 200 100 0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Pengukur CH Otomatis
Pendugaan CH
Angin 1.
Arah angin : arah ASAL angin bertiup { satuan derajat ( o ) atau arah mata angin seperti N, E, S, W, SE, SW, NE, NW }
2.
Kecepatan angin ( m s-1 atau km jam-1 )
N NE
NW W
E SE
SW S
Anemometer
Evapotranspirasi Evapotranspirasi = Evaporasi + Transpirasi ETp = kc x ETo kc = koefisien tanaman ETo = evapotranspirasi tanaman acuan
Satuan mm (seperti satuan curah hujan). ETp dihitung dengan rumus, fungsi dari data unsur-unsur cuaca, atau diduga menggunakan Panci Klas A, atau lisimeter.
PERHITUNGAN ETp
ETp digunakan untuk menghitung kebutuhan air tanaman (perencanaan irigasi) Daerah kering mempunyai ETp tinggi, sedangkan daerah lembab mempunyai ETp lebih rendah.
Observasi Cuaca 1. Jaringan Stasiun Klimatologi • Pengukuran manual • Pengukuran secara otomatis 2. Satelit Meteorologi 3. Radar Cuaca
Model Hujan
Sistem peringatan dini
Pemanfaatan Data Cuaca ( lebih rinci dibahas pada sesi tersendiri )
Digunakan dalam berbagai bidang, antara lain : • •
• • •
Transportasi penerbangan, pelayaran Pertanian/Peternakan pewilayahan agroklimat ( kesesuaian lahan/iklim ) sistem peringatan dini ( kekeringan, banjir, serangan hama penyakit tanaman/ternak ) pendugaan hasil (model simulasi) perencanaan irigasi Kehutanan pengelolaan Daerah Aliran Sungai Kelautan oseanografi Lingkungan pemanasan global pencemaran udara
Atas perhatian anda