ANALISIS KELEMBABAN DAN TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL DI DAERAH GONOHARJO

ANALISIS KELEMBABAN DAN TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL DI DAERAH GONOHARJO

skripsi disajikan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains Program Studi Fisika

oleh Iftichatul Ulumiyah 4250407014

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2012

PERSETUJUAN PEMBIMBING Skripsi yang berjudul “Analisis Kelembaban dan Temperatur Permukaan Dangkal di Daaerah Gonoharjo” telah disetujui oleh pembimbing untuk diajukan ke sidang ujian skripsi Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Semarang.

Semarang, 17 September 2012

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

Dr. Supriyadi, M.Si. NIP. 19650518 199102 1 001

Dr. Agus Yulianto, M.Si NIP. 19660705 199003 1 002

ii

PENGESAHAN

Skripsi yang berjudul Analisis Kelembaban dan Temperatur Permukaan Dangkal di Daerah Gonoharjo disusun oleh Iftichatul Ulumiyah 4250407014 telah dipertahankan di hadapan sidang Panitia Ujian Skripsi FMIPA UNNES pada tanggal 26 September 2012.

Panitia: Ketua

Sekretaris

Prof. Dr. Wiyanto, M.Si. NIP. 19631012 198803 1 001

Dr. Khumaedi, M.Si. NIP. 19630610 198901 1 002

Ketua Penguji

Dr. Suharto Linuwih, M.Si. NIP. 19680714 199603 1 005

Anggota Penguji / Pembimbing Utama

Anggota Penguji / Pembimbing Pendamping

Dr. Supriyadi, M.Si. NIP. 19650518 199102 1 001

Dr. Agus Yulianto, M.Si. NIP.19660705 199003 1 002

iii

PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi saya ini disusun berdasarkan hasil penelitian saya dengan arahan dosen pembimbing. Sumber informasi atau kutipan yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Semarang, 26 September 2012 Penulis

Iftichatul Ulumiyah 4250407014

iv

PERSEMBAHAN

 Untuk Allah SWT.  Untuk Bundaku tercinta.  Untuk Kakak-Kakakku.  Untuk Mamasku.  Untuk keluarga besar “Bali Kos”.  Untuk teman-teman Fisika 2007.

v

MOTTO

 Sabar dan selalu tawakal.  Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang

tidak

menyadari

betapa

dekatnya

mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah (Thomas Alva Edison).  Kita bersyukur bukan karena mendapatkan sesuatu yang indah, tapi semua akan terasa indah jika kita bersyukur.  Memikirkan apa yang belum dipikirkan oleh orang adalah sesuatu mimpi yang paling berharga yang kita miliki.  Masalah hanya dapat diselesaikan antara aku dan Tuhan, tidak yang lain (Pak Agus Sampurno).

vi

PRAKATA

Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul Analisis Kelembaban dan Temperatur Permukaan Dangkal di Daerah Gonoharjo. Penulisan ini dapat terselesaikan karena adanya bimbingan, bantuan dan motivasi dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak lansung. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1.

Prof. Dr. H. Sudijono Sastroatmodjo, M.Si., selaku Rektor Universitas Negeri Semarang (UNNES).

2.

Dr. Kasmadi Imam S, M.S., selaku Mantan Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Negeri Semarang.

3.

Prof. Dr. Wiyanto, M.Si., selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Negeri Semarang.

4.

Dr. Khumaedi, M.Si., selaku Ketua Jurusan Fisika Universitas Negeri Semarang.

5.

Dr. Supriyadi, M.Si., selaku Pembimbing I yang telah memberikan petunjuk, motivasi dan pengarahan dalam penyusunan skripsi.

6.

Dr. Agus Yulianto, M.Si., selaku Pembimbing II dan Dosen Wali yang telah memberikan petunjuk, motivasi dan pengarahan dalam penyusunan skripsi.

7.

Dr. Suharto Linuwih, M.Si., yang telah meluangkan waktunya untuk menjadi Dosen Penguji.

vii

8.

Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Fisika yang telah memberikan bekal dalam penyusunan skripsi ini.

9.

Pak Agus Setyawan UNDIP yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam peminjaman alat.

10. Mas Fuad UNDIP yang telah memberikan bantuan dan masukan. 11. Ibunda Katriyem yang tak pernah lelah memberikan nasehat, dukungan, do’a, pengorbanan dan kasih sayang kepada penulis. 12. Mbak Siti Solekah dan Mbak Siti Rofi’atun yang selalu memberikan do’a, dukungan, semangat dan kasih sayang. 13. Mamas Ken yang selalu memberikan semangat dan perhatiannya. 14. Teman-teman ‘’Bali Kos’’yang selalu memberikan do’a dan motivasi. 15. Sahabat-sahabat Fisika 2007 yang telah berjuang bersama, memberikan motivasi dan do’a. 16. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini. Penulis menyadari bahwa apa yang telah penulis sampaikan masih banyak kekurangan. Untuk itu penulis menerima segala kritik dan saran yang bersifat membangun untuk skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Semarang, 26 September 2012

Penulis

viii

ABSTRAK Ulumiyah, Iftichatul. 2012. Analisis Kelembaban dan Temperatur Permukaan Dangkal di Daerah Gonoharjo. Skripsi, Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang. Pembimbing Utama Dr. Supriyadi, M.Si. dan Pembimbing Pendamping Dr. Agus Yulianto, M.Si. Kata kunci: Gunung Ungaran, Panas bumi, Surfer 9, Temperatur permukaan dangkal. Panas bumi adalah sumber daya alam berupa air panas atau uap yang terbentuk dalam reservoir di dalam bumi melalui pemanasan air bawah permukaan oleh batuan beku panas. Adanya suatu sistem hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukkan oleh adanya manifestasi panas bumi di permukaan (geothermal surface manifestation), seperti mata air panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan manifestasi panas bumi lainnya. Gunung Ungaran merupakan salah satu tempat dimana terdapat manifestasi panas bumi permukaan yaitu berupa air panas (hot spring). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui distribusi kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal. Penelitian dilakukan di daerah Gonoharjo yang merupakan sisi utara dari gunung Ungaran. Pada penelitian ini data yang diambil adalah data kelembaban udara dan data temperatur permukaan dangkal dengan menggunakan alat Hygrometer dan sensor suhu Thermocouple. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kelembaban udara di Gonoharjo terdistribusi antara 74% sampai 95%. Sedangkan untuk temperatur permukaan dangkalnya terdistribusi mulai dari 21°C sampai 41°C. Pada daerah penelitian ini terdapat 3 buah titik yang memiliki temperatur permukaan paling tinggi yaitu 37°C, 38°C, dan 40°C yang menjadi indikasi keberadaan panas bumi yang didukung dengan kenampakan panas bumi permukaan yaitu air panas.

ix

DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ....................................................................................

i

PERSETUJUAN PEMBIMBING .................................................................

ii

PENGESAHAN ..........................................................................................

iii

PERNYATAAN ...........................................................................................

iv

PERSEMBAHAN ........................................................................................

v

MOTTO .......................................................................................................

vi

PRAKATA ...................................................................................................

vii

ABSTRAK ...................................................................................................

ix

DAFTAR ISI ................................................................................................

x

DAFTAR TABEL ........................................................................................

xii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................

xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................

xiv

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ..................................................................................

1

1.2. Permasalahan ....................................................................................

4

1.3. Tujuan Penelitian ..............................................................................

4

1.4. Manfaat Penelitian.............................................................................

4

1.5. Sistematika Penulisan Skripsi ............................................................

5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Regional Geologi ..............................................................................

6

2.1.1 Geomorfologi Regional ............................................................

6

2.1.2 Stratigrafi Regional ..................................................................

8

x

2.2 Geologi Ungaran ...............................................................................

13

2.3 Sistem Aliran Fluida Gunung Ungaran ..............................................

15

2.4 Perpindahan Panas.............................................................................

16

2.5 Konduktivitas Panas Batuan ..............................................................

18

2.6 Sistem Hidrothermal ...........................................................................

18

2.7 Kriteria Sumber Panas Bumi dan Daur Hidrologi ...............................

21

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1 Pelaksanaan Penelitian ......................................................................

23

3.2 Peralatan Penelitian ...........................................................................

24

3.3 Pengambilan Data Penelitian .............................................................

26

3.4 Analisis dan Interpretasi Data ............................................................

28

3.5 Metode Pengumpulan Data................................................................

28

3.6 Diagram Alir Penelitian .....................................................................

29

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian .................................................................................

30

4.2 Pembahasan ......................................................................................

30

4.2.1 Pengukuran Kelembaban ..........................................................

31

4.2.2 Pengukuran Temperatur Permukaan Dangkal ...........................

35

BAB 5 PENUTUP 5.1 Simpulan ...........................................................................................

40

5.2 Saran .................................................................................................

41

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................

42

LAMPIRAN .................................................................................................

44

xi

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 1.1 Klasifikasi Sistem Panas Bumi ......................................................

xii

21

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Fisiografi Jawa Tengah ............................................................

6

Gambar 2.2 Stratigrafi Regional Lembar Magelang-Semarang ....................

12

Gambar 2.3 Peta Geologi Daerah Kendal dan Sekitarnya .............................

13

Gambar 2.4 Peta Geologi Gunung Ungaran .................................................

14

Gambar 2.5 Pola aliran fluida bawah permukaan dan kaitannya dengan posisi manifestasi keluaran fluida di dalam model sistem panas bumi..

15

Gambar 2.6 Sistem Panas Bumi ...................................................................

18

Gambar 2.7 Pola Aliran Fluida Panas Bumi .................................................

22

Gambar 3.1 Peta Topografi Jawa Tengah.....................................................

23

Gambar 3.2 Peta Geologi Gunung Ungaran .................................................

24

Gambar 3.3 Peralatan Penelitian ..................................................................

25

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian ...........................................................

28

Gambar 4.1 Kontur Ketinggian dan Kontur Distribusi Kelembaban .............

33

Gambar 4.2 Kontur Ketinggian dan Kontur Temperatur Permukaan Dangkal

36

Gambar 4.3 Kontur Distribusi Kelembaban dan Kontur Distribusi Temperatur Permukaan Dangkal .................................................................

xiii

39

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Data Penelitian .........................................................................................

44

2. Data Penelitian Setelah Diolah Menggunakan Microsoft Excel..................

53

3. Foto Penelitian ..........................................................................................

57

xiv

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan daerah yang berpotensi akan sumber daya alam, termasuk sumber daya panas bumi (geothermal). Diperkirakan Indonesia mempunyai potensi sumber daya sekitar 20.000 MW sumber panas bumi tapi sampai saat ini baru sekitar 10% dari sumber daya yang ada atau 2000 MW yang sudah dieksplorasi (Minarto dan Astoro). Energi panas bumi adalah energi sumber daya alam berupa air panas atau uap yang terbentuk dalam reservoir di dalam bumi melalui pemanasan air bawah permukaan oleh batuan beku panas. Air permukaan yang berasal dari sungai, hujan, danau, laut dan lain-lain meresap menjadi air tanah, mengalir dan bersentuhan dengan tubuh magma atau batuan beku panas tersebut, mendidih serta kemudian membentuk air dan uap panas karena berat jenis, temperatur dan tekanannya, uap dan air panas ini mengalir kembali ke permukaan melalui bidang - bidang rekahan di lapisan kulit bumi dan membentuk manifestasi panas bumi. Potensi energi panas bumi di Indonesia terdapat di sepanjang pulau Sumatera, Jawa, Bali, Nusa Tenggara, Maluku dan Sulawesi(Tim Pertamina, 2007). Kabupaten Semarang merupakan salah satu Kabupaten dari 29 kabupaten dan 6 kota yang ada di Provinsi Jawa Tengah. Terletak pada posisi 110° 14′ 54,74″ 110° 39′ 3″ Bujur Timur dan 7° 3′ 5″ – 7° 30′0″ Lintang Selatan. Luas keseluruhan wilayah Kabupaten Semarang adalah 95.020,674 Ha atau sekitar 2,92% dari luas Provinsi Jawa Tengah. Secara geografis gunung Ungaran terletak di wilayah Kota

1

2

Semarang. Gunung Ungaran adalah gunung berapi yang letaknya meliputi wilayah Kecamatan Ungaran, Boja, Limbangan, Bawen, Ambarawa dan Sumowono dengan ketinggian 2.050 meter atau 6.726 kaki, koordinat 7.18°LS 110.33°BT dan jenis stratovolcano. Menurut Firdaus, sebagaimana dikutip oleh Ilfa (2010), struktur bawah permukaan gunung Ungaran tersusun oleh batuan dasar berupa batuan beku basalt yang diintrusi batuan beku andesit. Sumber panas penyebab anomali pada daerah Nglimut, gunung Ungaran adalah berbentuk pipa tegak. Sedangkan menurut Wahyudi, sebagaimana dikutip oleh Ilfa (2010), estimasi potensi energi panas bumi gunung

Ungaran

dapat

diperkirakan

berdasarkan

metode

Perbandingan.

Berdasarkan hasil geothermometri diperoleh suhu reservoir gunung Ungaran sebesar 230°C, dengan daya persatuan luas diperkirakan sebesar 15 MWe/km2. Bila faktor konversi energi panas ke energi listrik sebesar 15%, maka besarnya daya listrik per satuan luas adalah 2,25 MWe/km2. Bila luas daerah prospek panas bumi gunung Ungaran diperkirakan sebesar 5 km2, maka daya listrik yang dapat dimanfaatkan sebesar 11,25 MWe. Berdasarkan hasil perhitungan secara numerik yang dilakukan oleh Setyawan dkk, sebagaimana dikutip oleh Ilfa (2010), potensi gunung Ungaran untuk pembangkit listrik sebesar 40,2 MWe. Aliran fluida berasal dari sebelah selatan puncak gunung Ungaran dan mengalir ke arah tenggara. Sebagian fluida muncul ke permukaan sebagai manifestasi panas bumi yang berlokasi di daerah Gedongsongo, seperti fumarol, air panas dan daerah alterasi.

3

Penelitian dilakukan di sisi bagian utara dari gunung Ungaran yaitu di daerah Gonoharjo Kecamatan Limbangan Kabupaten Kendal. Pada lereng gunung Ungaran sebelah utara khususnya daerah Nglimut, Gonoharjo menunjukkan adanya kenampakan panas bumi permukaan seperti air panas (hot spring). Kenampakan tersebut merupakan salah satu indikator keberadaan sumber panas bumi sehingga penelitian ini perlu dilakukan untuk mengetahui distribusi kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal daerah manifestasi Gonoharjo berdasarkan kontur distribusi

kelembaban

udara

dan

temperatur

permukaan

dangkal

serta

mengidentifikasi keberadaan sumber panas bumi gunung Ungaran khususnya daerah manifestasi Gonoharjo. Untuk memperoleh data nilai kelembaban dan temperatur permukaan dangkal dengan menggunakan alat Hygrometer dan Thermocouple. Penggunaan Software Surfer 9 adalah untuk membuat kontur kelembaban udara dan kontur temperatur permukaan dangkal serta mengetahui daerah yang menjadi indikasi area panas bumi berdasarkan titik-titik penelitian yang sudah dibuat konturnya yang didukung dengan kemunculan air panas permukaan pada daerah penelitian tersebut. Berdasarkan beberapa hal di atas, maka penulis merasa perlu melakukan penelitian tentang geothermal atau panas bumi gunung Ungaran di daerah manifestasi Gonoharjo dengan menggambil judul “Analisis Kelembaban dan Temperatur Permukaan Dangkal di Daerah Gonoharjo”.

4

1.2 Permasalahan Berdasarkan latar belakang di atas, permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana distribusi kelembaban dan temperatur permukaan dangkal di gunung Ungaran pada daerah manifestasi Gonoharjo serta dimanakah tempat yang menjadi indikator keberadaan area panas bumi pada daerah tersebut.

1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Mengetahui distribusi temperatur permukaan dangkal daerah manifestasi Gonoharjo. 2. Mengetahui distribusi kelembaban udara daerah manifestasi Gonoharjo. 3. Mengidentifikasi keberadaan sumber panas bumi di Gunung Ungaran khususnya daerah manifestasi Gonoharjo berdasarkan distribusi temperatur permukaan dangkal.

1.4 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah: 1.

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat dijadikan referensi dalam penelitian geofisika selanjutnya.

2.

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menambah database kegunungapian di Indonesia.

5

1.5 Sistematika Sekripsi Adapun sistematika penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut : Bagian pendahuluan, berisi : halaman judul, persetujuan pembimbing, halaman pengesahan , pernyataan, motto dan persembahan, kata pengantar, sari, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, dan daftar lampiran. Bagian isi skripsi, terdiri dari lima bab yang meliputi: Bab I

Pendahuluan, bab ini memuat latar belakang, permasalahan, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan skripsi.

Bab II

Landasan teori, bab ini berisi kajian mengenai landasan teori yang mendasari penelitian.

Bab III Metodologi penelitian, bab ini berisi uraian tentang waktu dan tempat pelaksanaan penelitian, metode pengumpulan data. Bab IV Hasil penelitian dan pembahasan, bab ini berisi tentang hasil-hasil penelitian dan pembahasan. Bab V

Penutup, bab ini berisi tentang kesimpulan hasil penelitian, dan saransaran sebagai implikasi dari hasil penelitian.

Bagian penutup, bagian ini berisi daftar pustaka dan lampiran-lampiran.

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Regional Geologi 2.1.1 Geomorfologi regional Jawa Tengah dibagi menjadi 7 jalur fisiografis dari Utara-Selatan (Gambar 2.1), yaitu (1) Gunung Api Kuarter, (2) Dataran Aluvial Pantai Utara Jawa, (3) Antiklinorium Rembang-Madura, (4) Antiklinorium Bogor-Serayu Utara-Kendeng, (5) Pematang dan Dome pada Pusat Depresi, (6) Depresi Jawa dan Zona Randublatung dan (7) Pegunungan Serayu Selatan (Bemmelen, 1970).

Gambar 2.1 Fisiografi Jawa Tengah.

6

7

Daerah Jawa Tengah tersebut terbentuk oleh dua pegunungan yaitu Pegunungan Serayu Utara yang berbatasan dengan jalur Pegunungan Bogor di sebelah barat dan Pegunungan Kendeng di sebelah timur serta Pegunungan Serayu Selatan yang merupakan terusan dari Depresi Bandung di Jawa Barat. Pegunungan Serayu Utara memiliki luas 30-50 km, pada bagian barat dibatasi oleh gunung Slamet dan di bagian timur ditutupi oleh endapan gunung api muda dari gunung Rogojembangan, gunung Prahu dan gunung Ungaran. Dari peta fisiografis pada gambar 2.1 di atas, letak daerah penelitian termasuk ke dalam wilayah Jawa Tengah bagian tengah sehingga daerah penelitian termasuk ke dalam zona depresi dan deretan pegunungan Serayu Utara. Morfologi daerah Kendal dapat dikelompokkan berdasarkan bentangan alamnya menjadi dua yaitu: 1. Satuan Perbukitan Bergelombang Morfologi satuan perbukitan bergelombang mempunyai kemiringan lereng berkisar dari agak landai sampai agak terjal (5°-25°) dengan ketinggian antara 50 m sampai 300 m di atas permukaan laut. Batuan yang menyusun satuan morfologi ini pada umumya terdiri atas batu pasir tufan, konglomerat, dan breksi vulkanik. Batuan breksi vulkanik diendapkan sebagai lahar.

8

2. Satuan Dataran Alluvium Satuan ini terdiri atas satuan dataran pantai, sungai, dan rawa. Kemiringan lereng berkisar dari datar sampai agak landai (0°-5°), dengan ketinggian kurang dari 1 m sampai 10 m. Satuan ini disusun oleh endapan rawa dan sungai yang pada umumnya terdiri atas lempung, pasir, lanau, lumpur, dan gambut. Secara umum, tumbuhannya didominasi oleh semak dan rawa. Sungai utama yang mengalir di daerah ini adalah Kali Bodri, Kali Kunto, Kali Blukar, dan Kali Cangkring yang hulunya bersumber dari perbukitan sebelah selatan dan bermuara di pantai utara Jawa. Material hasil erosi yang kemudian diangkut oleh sungai ini diendapkan di pantai utara Jawa dan membentuk endapan delta aktif. Secara umum, terlihat bahwa kerapatan pola aliran yang berkembang di sebelah timur lebih jarang bila dibandingkan dengan kerapatan pola aliran di sebelah barat. Di sebelah timur berkembang pola aliran subparalel - paralel, sedangkan di sebelah barat dan di sebelah selatan berkembang pola aliran subdendritik – dendritik.

2.1.2 Stratigrafi Regional Berdasarkan Peta Geologi Lembar Magelang - Semarang dan Peta Geologi Daerah Kendal dan Sekitarnya seperti pada gambar 2.2 dan gambar 2.3, tatanan stratigrafi daerah Kabupaten Kendal dan sekitarnya dapat dikelompokkan menjadi beberapa formasi yang secara umum berupa kelompok batuan sedimen dan kelompok batuan vulkanik. Kelompok batuan yang dijumpai di daerah Kabupaten Kendal dan sekitarnya terdiri dari beberapa formasi yaitu:

9

1. Intrusi Basalt Basalt augit ditemukan di gunung Klesem sebagai retas. Di daerah gunung Sitapel ditemukan porfir plagioklas. Basal andesitan olivine-augit di gunung Mergi. Umur batuan ini menunjukkan Miosen Tengah, sampai saat ini belum diketahui batuan yang diterobos oleh intrusi ini dan diperkirakan umur batuan yang diterobos berumur lebih tua dari intrusinya atau berumur sama dengan intrusinya. 2. Formasi Kerek (Tmk) Formasi ini terdiri dari perselingan batu lempung napal, batu pasir tufan, konglomerat, breksi vulkanik dan batu gamping. Litologi batu lempung berwarna abu-abu muda-tua, gampingan sebagian bersisipan dengan batu lanau, batu pasir mengandung fosil moluska dan koloni koral. Formasi ini berumur Miosen Akhir, tersingkap di kali Putih, Pencar, Wringkalan dan kali Pupu. 3. Formasi Penyatan (QTp) Formasi ini terletak secara tidak selaras di atas formasi Kerek dengan litologi terdiri dari batu pasir, breksi, tuf, batu lempung, dan aliran-aliran lava. Batu pasir tufan dan breksi vulkanik (aliran dan lahar) nampak dominan. Ditemukan juga aliran lava, batu lempung marin dan napal. Formasi ini mempunyai ketebalan lebih dari 1000 meter dan menunjukkan umur Miosen Tengah-Plistosen. Formasi ini banyak dijumpai pada gunung Payung, gunung Djakapita, kali Lutut, Kertosari dan gunung Djomblong.

10

4. Formasi Kaligetas (Qpkg) Formasi ini terdiri dari breksi vulkanik antara lain lava, tufan dan batu lempung. Umumnya telah mengalami pelapukan cukup intensif menghasilkan material tanah berwarna coklat kemerahan, tersingkap di kali Putih, gunung Sambi, gunung Cerme, Sukorejo dan Singorojo. 5. Formasi Damar (Qtd) Formasi ini terletak tidak selaras diatas formasi Kalibeng dan tediri dari batu pasir tufan, konglomerat, breksi vulkanik dan tufa. Batu pasir terdiri dan mineral feldspar dan mineral mafik, sebagian tufan dan gampingan, sedangkan untuk breksi, fragmen umumnya berupa batuan vulkanik basa dan singkapan dijumpai di kali Damar, Penjalin, Kaiwungu dan Sidomukti. Umur formasi ini adalah Pliosen Akhir-Peistosen Awal. 6. Endapan Aluvium (Qa) Terdiri dari kerikil, pasir kerakal dan lanau dengan tebal 1-3 meter yang merupakan endapan sungai. Tersingkap di lembah kali Pengkol dan sekitarnya serta di sepanjang kali Bodri yang merupakan sungai dengan stadia tua dan sepanjang aliran kali Putih. Kelompok batuan hasil kegiatan api terdiri dari beberapa satuan, yaitu : 1. Formasi Jongkang (Qpj) Terdiri dari breksi andesit hornblende-augit sebagian berongga. Sering juga disebut sebagai batuan gunungapi ungaran uama, dijumpai setempat di sekitar gunung Jadi.

11

2. Batuan Gunungapi Kaligesik (Qpk) Batuan ini merupakan hasil aktivitas gunungapi berupa aliran basal olivine augit, tersingkap di lereng utara gunung Ungaran. 3. Batuan Gunungapi Kemalon dan Sengku (Qks) Batuan ini berwarna muda sampai tua, di Kemalon menunjukkan porfir plagioklas sampai kristalin halus. Sedang di Sengku berupa lava berongga, berbutir halus dengan feokrist hornblende. 4. Batuan Gunungapi Gadjah Mungkur (Qhg) Terdiri dari andesit hornblende augit yang umumnya berupa aliran lava dan tersingkap di puncak gunung Ungaran serta mengelilingi sebaran batuan gunungapi Kemalon dan Sangku. 5. Batuan Beku Andesit (Tma) Merupakan batuan terobosan batuan beku asam tipe andesit hornblende augit, tersingkap di sekitar Mangunsari dan gunung Turun. 6. Batuan Beku Basalt (Tmb) Batuan ini berupa basal augit dan ditemukan di gunung Klasem sebagai retas. Di gunung Sitapel dijumpai berupa porfir plagioklas dan di gunung Mergi berupa basal andesitan olivine-augit.

12

Gambar 2.2 Stratigrafi Regional Lembar Magelang-Semarang.

13

Gambar 2.3 Peta Geologi Daerah Kendal dan Sekitarnya (Lokasi penelitian ditunjukkan dengan tanda ).

2.2 Geologi Ungaran Gunung Ungaran merupakan gunung api kuarter yang menjadi bagian paling timur dari Pegunungan Serayu Utara. Daerah gunung Ungaran ini di sebelah utara berbatasan dengan dataran aluvial Jawa bagian utara, di bagian selatan merupakan jalur gunung api Kuarter (Sindoro, Sumbing, Telomoyo, Merbabu), sedangkan pada bagian timur berbatasan dengan Pegunungan Kendeng. Bagian utara Pulau Jawa ini merupakan geosinklin yang memanjang dari barat ke timur.

14

Menurut Bemmelen (1970) gunung Ungaran selama perkembangannya mengalami ambrolan-tektonik yang diakibatkan oleh pergeseran gaya berat karena dasarnya yang lemah. Gunung Ungaran tersebut memperlihatkan dua angkatan pertumbuhan yang dipisahkan oleh dua kali robohan. Ungaran pertama menghasilkan batuan andesit di Kala Pliosen Bawah, di Pliosen Tengah hasilnya lebih bersifat andesit dan berakhir dengan robohan. Daur kedua mulai di Kala Pliosen Atas dan Holosen. Kegiatan tersebut menghasilkan daur ungaran kedua dan ketiga. Stratigrafi dari gunung Ungaran terdiri dari batuan lava andesit, lava perlitik dan breksia vulkanik selama daur ungaran kedua dan ketiga, seperti ditunjukan pada gambar 2.4 (Setyawan dkk, 2007).

Gambar 2.4 Peta Geologi Gunung Ungaran.

15

Struktur geologi daerah Ungaran dikontrol oleh struktur runtuhan (collapse structure) yang memanjang dari barat hingga tenggara. Batuan vulkanik penyusun pre-caldera dikontrol oleh sistem sesar yang berarah barat laut-barat daya dan tenggara-barat daya, sedangkan batuan vulkanik penyusun post-caldera hanya terdapat sedikit struktur dimana struktur ini dikontrol oleh sistem sesar regional.

2.3 Sistem Aliran Fluida Gunung Ungaran Aliran fluida pada gunung Ungaran berasal dari sebelah selatan puncak gunung Ungaran dan mengalir ke arah tenggara. Sebagian fluida muncul ke permukaan sebagai manifestasi panas bumi yang berlokasi di daerah Gedongsongo, seperti fumarol, air panas dan daerah alterasi seperti Gambar 2.5 (Setyawan dkk, 2007).

16

Gambar 2.5 Pola aliran fluida bawah permukaan dan kaitannya dengan posisi manifestasi keluaran fluida di dalam model sistem panas bumi.

2.4 Perpindahan Panas Perpindahan panas didefinisikan sebagai perpindahan energi dari suatu tempat ke tempat lain akibat adanya perbedaan suhu. Molekul-molekul penyusun suatu tempat yang memiliki energi kinetik lebih besar atau bersuhu tinggi daripada sekitarnya akan memindahkan energinya ke molekul-molekul yang memiliki energi kinetik yang lebih rendah atau bersuhu lebih rendah.

17

Secara umum proses perpindahan panas dibagi menjadi tiga yaitu: 1. Konduksi Konduksi adalah proses mengalirnya panas dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah dalam satu medium (padat, cair atau gas) yang sama atau antar medium-medium berlainan yang bersinggungan secara langsung. Pada aliran panas secara konduksi, perpindahan energi panas terjadi akibat hubungan molekul secara langsung tanpa ada perpindahan molekul yang cukup besar. 2.

Radiasi Radiasi adalah proses mengalirnya panas dari daerah bersuhu tinggi ke daerah

bersuhu lebih rendah melalui medium tembus cahaya atau ruang hampa. Semua benda memancarkan panas radiasi secara terus menerus, dimana intensitas pancarannya bergantung pada suhu dan sifat permukaan. Energi radiasi bergerak dengan kecepatan cahaya 3x108 m/s. Panas radiasi dipancarkan suatu benda dalam bentuk kumpulan energi yang terbatas atau sering disebut quanta. 3. Konveksi Perpindahan panas secara konveksi berlangsung dalam beberapa tahap. Pertama, panas akan mengalir dengan cara konduksi di permukaan partikel-partikel fluida yang berbatasan. Energi yang berpindah dengan cara demikian akan menaikan energi dalam partikel fluida sehingga berakibat kenaikan suhu pada fluida yang berbatasan dengan sumber panas. Pada tahap kedua, partikel-partikel fluida akan bergerak ke daerah yang berenergi lebih rendah di dalam fluida. Pada daerah ini, mereka akan bercampur dan memindahkan sebagian energinya kepada partikel-partikel fluida lainnya.

18

2.5 Konduktivitas Panas Batuan Menurut Ilfa (2010), Konduktivitas panas batuan adalah salah satu sifat fisis batuan yang berkaitan dengan aliran panas yang terjadi di dalamnya. Sifat ini menentukan cepat lambatnya panas mengalir dalam medium. Pengukuran konduktivitas panas batuan sudah dilakukan dengan berbagai cara. Ada yang langsung dilakukan di lapangan dan di laboratorium dengan mengambil sampel. Konduktivitas panas batuan sangat dipengaruhi oleh materi-materi penyusunnya. Nilai konduktivitas panas batuan diakibatkan oleh sifat konduktivitas panas batuan yang berupa tensor, sehingga nilainya tergantung pada arah kristal penyusun batuan yang juga memiliki konduktivitas, porositas batuan, keseragaman dan ukuran butir.

2.6 Sistem Hidrothermal Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Alzwar dkk (1988) Suhu bumi membentuk suatu sistem yang disebut dengan sistem panas bumi. Sistem panas bumi merupakan sistem hidrotermal yang terdiri dari sistem tata air, proses pemanasan dan sistem reservoir. Syarat terbentuknya sistem panas bumi adalah tersedianya air, batuan pemanas, batuan sarang, dan batuan penudung seperti pada gambar 2.6.

19

Gambar 2.6 Sistem Panas Bumi

Perpindahan panas secara konduksi terjadi melalui batuan, sedangkan perpindahan panas secara konveksi terjadi karena adanya kontak antara air dengan suatu sumber panas. Perpindahan panas secara konveksi pada dasarnya terjadi karena gaya apung (bouyancy), karena gaya gravitasi selalu mempunyai kecenderungan untuk bergerak ke bawah, akan tetapi apabila air tersebut berkontak langsung dengan suatu sumber panas maka akan terjadi perpindahan panas sehingga temperatur air menjadi lebih tinggi dan massa air menjadi lebih ringan. Keadaan ini menyebabkan air yang lebih panas bergerak ke atas dan air yang lebih dingin bergerak turun ke bawah, sehingga terjadi sirkulasi air atau arus konveksi. Adanya suatu sistem hidrothermal di bawah permukaan sering kali ditunjukkan dengan adanya manifestasi panas bumi di permukaan (geothermal surface manifestation) seperti mata air panas, kubangan lumpur panas (mud pools), geyser dan kolam air panas.

20

Menurut Alzwar dkk (1988) air umumnya berasal dari: 1.

Air juvenil (juvenile water) yaitu air yang berasal dari magma (primer) yang kemudian menjadi bagian dari hidrosfera.

2.

Air magmatik (magmatic water) yaitu air yang berasal dari magma (dapat juga air juvenil) sejak magma tersebut bersatu dengan air meteorik atau air yang berasal dari air sedimen.

3.

Air meteorik (meteoric water) yaitu air yang sekarang berada di lingkungan atmosfer.

4.

Air purba (connate water) yaitu air yang terpisah dari atmosfer selama waktu geologi yang panjang. Air yang terdapat dalam cekungan sedimen dan tertutup oleh lapisan tebal batuan diatasnya ini hampir sejenis degan air di dalam lapisan minyak bumi, yang umumnya merupakan air laut yang telah mengalami perubahan karena proses fisika dan kimia.

5.

Air metamorfik (metamorphic water), yaitu bentuk tersendiri dari air purba yang berasal dari mineral yang mengandung air (hidrous minerali),dimana air akan terperas keluar selama proses kristalisasi atau metamorfosa. Sistem panas bumi di Indonesia umumnya merupakan sistem hidrothermal

yang mempunyai temperatur tinggi (>225°C), hanya beberapa diantaranya yang mempunyai temperatur sedang (150°C-225°C). Klasifikasi sistem panas bumi dapat dilihat pada Tabel 1.1. Pada dasarnya sistem panas bumi jenis hidrotermal terbentuk sebagai hasil perpindahan panas dari suatu sumber sekelilingnya yang terjadi secara konduksi dan secara konveksi.

panas ke

21

Tabel 1.1 Klasifikasi Sistem Panas Bumi.

Muffer & Cataldi (1978)

Benderiter & Cormy (1990)

Haenel, Rybach & Stegna (1988)

Hochestein (1990)

Entalphi rendah

<90°C

<100°C

<150°C

<125°C

Entalphi sedang

90° C -150°C

100° C -200°C

-

Entalphi Tinggi

>150°C

>200°C

>150°C

125°C-225°C

>225°C

2.7 Kriteria Sumber Panas Bumi dan Daur Hidrologi Dalam sistem panas bumi, berdasarkan pembentukan, dikenal adanya sistem konveksi hidrotermal dan sistem batuan panas-kering. Sistem konveksi hidrotermal merupakan sistem yang dibentuk oleh massa air tanah meteorik yang selama berjuta-juta tahun terpanasi oleh massa pemanas dan tertampung dalam batuan cadangan yang tertutupi oleh lapisan kedap air sebagai batuan penutup, jika dalam sistem ini uap yang dihasilkan tidak bercampur dengan air panas alam, akan terbentuk sistem uap kering, tetapi apabila uap bercampuran dengan air panas maka akan terbentuk sistem uap basah, meskipun suhunya mencapai 370°C. Sistem yang terahir ini dikenal sebagai sistem air panas. Di beberapa daerah panas bumi, sistem yang biasa ditemui adalah sistem campuran dan sistem air panas sedang sistem batuan panas kering pada dasarnya adalah dengan cara penyuntikan air bersih ke dalam massa batuan panas (umumnya granit) sehingga nantinya akan dihasilkan uap. Secara teoritis cara ini dapat

22

diterapkan dimana saja, mengingat sumber panasnya adalah batuan panas-kering yang banyak dijumpai sebagai massa batuan pembentuk kulit bumi (Alzwar dkk, 1988). Perubahan bentuk dari air ke uap yang kemudian naik ke permukaan melalui retakan batuan dan dihembuskan keluar yang terkumpul di udara, terkondensasi menjadi air hujan, turun dan meresap kedalam tanah, membentuk suatu daur hidrologi. Daur ini dimulai dari uap yang dikeluarkan dari cadangan uap sebagai uap yang disemburkan (fumoral, geyser), yang kemudian naik ke atas hingga mencapai titik kondensasi dan turun berupa titik-titik hujan. Air hujan yang jatuh sebagian akan mengalir ke permukaan dan sebagian meresap ke dalam tanah. Air permukaan berupa sungai, danau atau laut akan mengalami penguapan membentuk aliran sungai bawah tanah atau akuifer, jika melewati tubuh batuan panas akan terpanasi dan terubah ke fraksi uap. Uap ini akan naik kepermukaan, bercampur dengan penguapan dari air sungai, danau , dan laut, terkondensasi dan turun lagi menjadi air hujan dan seterusnya seperti pada Gambar 2.7 (Alzwar dkk, 1988).

23

Gambar 2.7. Pola Aliran Fluida Panas Bumi.

BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1 Pelaksanaan Penelitian Gunung Ungaran terletak di wilayah Kota Semarang yang merupakan gunung berapi yang letaknya meliputi wilayah Kecamatan Ungaran, Bawen, Ambarawa dan Sumowono dengan ketinggian 2.050 meter atau 6.726 kaki, koordinat 7.18°LS 110.33°BT, dan jenis stratovolcano. Penelitian dilaksanakan di sisi utara gunung Ungaran yaitu di daerah Gonoharjo, Kecamatan Limbangan, Kabupaten Kendal, Semarang, Jawa Tengah pada tanggal 5-7 Maret 2012. Tempat penelitian seperti yang terlihat pada gambar 3.1 dan gambar 3.2 di bawah ini.

Gambar 3.1. Peta Topografi Jawa Tengah (Lokasi Penelitian di Tunjukkan dengan Tanda) ▲.

23

24

Gambar 3.2 Peta Geologi Gunung Ungaran.

3.2 Peralatan Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari perangkat keras seperti pada Gambar 3.3 dan perangkat lunak. 1. Perangkat Keras a. Thermocouple b. Hygrometer c. GPS (Global Position System) d. Biopori e. Kain penutup

25

a

b

c

d e Gambar 3.3 Peralatan Penelitian (a) Thermocouple, (b) Hygrometer, (c) GPS, (d) Biopori, (e) Kain penutup.

2. Perangkat Lunak b. Microsoft Excel 2007 digunakan untuk pengolahan data kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal daerah manifestasi Gonoharjo. c. Software Surfer 9 digunakan untuk membuat kontur kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal daerah manifestasi Gonoharjo.

26

3.3 Pengambilan Data Penelitian Sebelum pengambilan data dilakukan persiapan yaitu uji coba alat. Pengambilan data kelembaban udara dan temperatur

permukaan dangkal

dilakukan dengan membuat lubang sedalam 75 cm – 100 cm dari permukaan tanah. Alat yang digunakan adalah Hygrometer dan sensor suhu Thermocouple. Thermocouple yang telah dipasangkan ke besi penyangga, dimasukan ke dalam lubang yang telah disediakan. Proses pengambilan data dilaksanakan setelah sensor tersebut didiamkan selama ± 5 menit, fungsinya agar sensor tersebut dapat mengukur nilai temperatur permukaan dangkal dengan benar dan konstan, sedangkan pengambilan data kelembaban udara yaitu menggunakan alat Hygrometer yang dimasukan ke dalam lubang yang telah disediakan kemudian jarum pada Hygrometer akan menunjukan nilai dari kelembaban udara yang terukur. Data yang akan diperoleh yaitu sebanyak 48 titik pengamatan dan titik ikat (base) yang jumlahnya disesuaikan dengan jangka waktu penelitian. Titik ikat ini berfungsi sebagai pembanding dengan titik pengamatan yang lainnya. Jarak antar titik pengamatan satu dengan yang lain adalah ± 10 meter. Langkah-langkah pengambilan data kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal yaitu: a. Membuat lubang dengan kedalaman 75 cm – 1 m. Kedalaman lubang antara 75 cm - 1m dikarenakan data temperatur yang diambil adalah temperatur permukaan dangkal.

27

b. Memasukan sensor suhu Thermocouple ke dalam lubang dan membaca nilai temperatur permukaan dangkal yang terukur oleh alat, setelah itu diganti dengan Hygrometer untuk mengukur nilai kelembaban udaranya. c. Mencatat hasil yaitu angka yang terbaca dari kedua alat tersebut, yaitu untuk Thermocouple dan Hygrometer.

28

3.4 Analisis dan Interpretasi Data Dalam melakukan analisis dan interpretasi data dilakukan dengan komputer menggunakan Microsoft Excel dan software Surfer 9.

3.5 Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data yang penulis gunakan untuk memperoleh dan mengumpulkan data yang dipakai dalam penulisan ini adalah: 1. Metode Studi Pustaka Dalam metode ini menggunakan penulisan bahan- bahan diatas sebagai referensi penunjang untuk memperoleh data-data yang diperlukan. 2. Metode Observasi Metode observasi dilakukan dengan penelitian dan pengukuran langsung dilapangan menggunakan sensor suhu Thermocouple dan Hygrometer di daerah Gonoharjo, Kecamatan Limbangan, Kabupaten Kendal, Semarang, Jawa Tengah.

29

3.6 Diagram Alir Penelitian

Mulai

Kajian pustaka

Persiapan alat penelitian Uji coba alat

Tidak

Alat Dapat Bekerja Ya Pengambilan data Pengolahan Data Microsoft Excel dan Gambar 3.3dengan Diagram Alir Penelitian Software Surfer 9 Interpretasi data hasil pengolahan

Analisi data

Kesimpulan

Selesai

Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Pengambilan data dilakukan di daerah Gonoharjo, Kecamatan Limbangan, Kabupaten Kendal dengan menggunakan alat Thermocouple dan Hygrometer. Data yang diambil selama penelitian meliputi nilai hasil pengukuran kelembaban udara dan nilai hasil pengukuran temperatur permukaan dangkal yang masing-masing terdiri dari 48 titik pengukuran dengan jarak antar titik ± 10 meter. Pengukuran kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal tersebut dilakukan dengan cara membuat lubang sedalam 75 cm dari permukaan tanah. Kedalaman lubang 75 cm-1 m dari permukaan tanah karena data yang diambil merupakan nilai hasil pengukuran pada permukaan dangkal, adapun data hasil pengukuran nilai kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal terlampir pada lampiran 1.

4.2 Pembahasan Berdasarkan data hasil penelitian di Desa Gonoharjo, Kecamatan Limbangan, Kabupaten Kendal yang diolah menggunakan bantuan Microsoft Excel dan Software Surfer 9, diperoleh hasil kontur kelembaban udara dan temperatur permukaan dangkal yang berupa citra warna seperti terlihat pada gambar 4.1 sampai gambar 4.3.

30

31

4.2.1 Pengukuran Kelembaban Udara Gambar 4.1 bagian (a) menunjukkan kontur hasil pengolahan data ketinggian dan gambar 4.1 bagian (b) menunjukkan kontur hasil pengolahan data kelembaban udara dengan menggunakan Software Surfer 9. Pada gambar 4.1(a) distribusi ketinggian dapat dilihat dari warna biru sampai kuning dengan rincian warna biru memiliki ketiggian 788 meter sampai 798 meter, warna magenta memiliki ketinggian 800 meter sampai 818 meter, dan warna kuning memilki ketinggian 820 meter sampai 828 meter. Titik penelitian 14, 15 dan 27 merupakan titik kenampakan panas bumi permukaan yaitu air panas (hot spring). Titik-titik tersebut memiliki ketinggian sebesar 799 m, 801 m dan 807 m. Berdasarkan kontur distribusi ketinggian, bagian yang didominasi oleh warna magenta dan kuning adalah bagian sebelah barat yaitu disekitar titik 18, 19, 21, 20, 22, 24 dan 25 dengan ketinggian 800 meter sampai 828 meter. Distribusi nilai kelembaban udara pada setiap titik pengukuran yang berupa citra warna, dapat dilihat pada gambar 4.1(b) dengan bantuan Color Scale. Nilai kelembaban udara pada masing-masing titik pengukuran terdistribusi antara 74% sampai 95% yang ditandai dengan warna pink, hijau dan ungu. Warna pink memiliki nilai kelembaban udara antara 74% sampai 76%, warna hijau memiliki nilai kelembaban udara antara 77% sampai 90% dan warna ungu memiliki nilai kelembaban udara antara 91% sampai 95%. Kontur distribusi kelembaban udara ini lebih didomonasi oleh warna hijau dan ungu yang menunjukkan bahwa pada daerah tersebut mempunyai kelembaban udara yang tinggi yaitu antara 77% sampai 95%,

32

sedangkan disekitar titik 3, 18, 19, 20, 21 dan 24 lebih didominasi oleh warna pink dengan nilai kelembaban udara antara 74% sampai 76%. Berdasarkan kontur distribusi ketinggian dan kontur distribusi kelembaban udara pada gambar 4.1 bagian (a) dan (b), titik-titik penelitian pada daerah yang lebih tinggi (sebelah selatan sampai barat) mempunyai kecenderungan nilai kelembaban udara yang lebih rendah, yaitu yang ditunjukkan oleh warna pink dan hijau dengan nilai kelembaban udara antara 74% sampai 90%. Titik-titik 14, 15 dan 27 memiliki nilai kelembaban udara sebesar 90%, 92% dan 92%. Kelembaban relatif (nisbi) adalah perbandingan jumlah uap air di udara dengan uap air yang terkandung di udara pada suhu yang sama.



m V

(4.1)

Keterangan:

  Kerapatan uap air (Kg/cm3) m  Massa uap air (Kg) V  Volume udara (cm3)

Persamaan Gas Ideal: PV  nRT

P  nR

T V

(4.2) (4.3)

33

Keterangan:

P  Tekanan udara (Pa) V  Volume udara (m3)

n  Jumlah molekul (mol) R  Tetapan gas umum (8.3143 J K-1 mol -1) T  Temperatur (K)

Berdasarkan persamaan Gas Ideal di atas, tekanan udara ( P ) dipengaruhi oleh kerapatan uap air (  ), yaitu jika tekanan udaranya rendah maka volume udara akan bertambah, karena kerapatan uap air berbanding terbalik dengan volume udara maka kerapatan uap airnya akan berkurang sehingga jika ketinggian tempat itu naik maka kelembaban udaranya akan cenderung turun.

34

(%) (Meter)

(a)

(b)

Gambar 4.1 (a) Kontur Ketinggian (b) Kontur Distribusi Kelembaban.

35

4.2.2 Pengukuran Temperatur Permukaan Dangkal Gambar 4.2 bagian (a) menunjukkan kontur hasil pengolahan data ketinggian dan gambar 4.2 bagian (b) menunjukkan kontur hasil pengolahan data temperatur permukaan dangkal dengan menggunakan Software Surfer 9. Pada gambar 4.2(a) distribusi ketinggian dapat dilihat dari warna biru sampai kuning dengan rincian warna biru memiliki ketiggian 788 meter sampai 798 meter, warna magenta memiliki ketinggian 800 meter sampai 818 meter, dan warna kuning memilki ketinggian 820 meter sampai 828 meter. Titik penelitian 14, 15 dan 27 merupakan tempat kenampakan panas bumi permukaan yaitu air panas (hot spring)dengan ketinggian sebesar 799 m, 801 m dan 807 m. Berdasarkan kontur distribusi ketinggian, bagian yang didominasi oleh warna magenta dan kuning adalah bagian sebelah barat yaitu disekitar titik 18, 19, 20, 21, 22, 24 dan 25 dengan ketinggian 800 meter sampai 828 meter. Gambar 4.2(b) menunjukkan kontur distribusi temperatur permukaan dangkal yang tersebar merata pada daerah penelitian. Nilai temperatur

pada

masing-masing titik pengukuran yang berupa citra warna dapat dilihat dengan menggunakan bantuan Color Scale dimana temperatur permukaan dangkal tersebut terdistribusi antara 21°C sampai 41°C yang ditandai dengan warna kuning sampai hijau. Temperatur permukaan dangkal yang paling tinggi ditunjukkan dengan warna hijau yaitu dengan nilai temperatur antara 36°C sampai 41°C, sedangkan warna ungu memiliki nilai temperatur permukaan dangkal antara 27°C sampai 35°C dan untuk nilai temperatur permukaan dangkal yang paling rendah ditunjukkan oleh warna kuning yaitu dengan nilai temperatur permukaan dangkal

36

antara 21°C sampai 26°C. Kontur hasil pengolahan data temperatur permukaan dangkal lebih didominasi oleh warna kuning dan ungu yang berarti bahwa luasan daerah penelitian memiliki nilai temperatur permukaan dangkal yang terdistribusi antara 21°C sampai 35°C. Warna hijau yaitu yang menunjukkan nilai temperatur permukaan dangkal tinggi hanya terdapat pada 3 titik pengukuran saja yaitu pada titik pengukuran A14, A15 dan A27 dengan nilai temperatur permukaan dangkal pada masing-masing titik 37°C, 38°C, 40°C dengan ketinggian 799 m, 801 m dan 807 m di atas permukaan laut. Berdasarkan gambar kontur ketinggian dan kontur distribusi temperatur permukaan dangkal, untuk titik penelitian dengan nilai ketinggian yang lebih besar (sebelah selatan sampai barat), mempunyai nilai temperatur yang lebih kecil yaitu antara 21°C sampai 33°C yang ditunjukkan dengan warna orange dan abu-abu. Berdasarkan persamaan Gas Ideal pada persamaan (4.2), tekanan udara ( P ) dipengaruhi oleh temperatur udara ( T ), yaitu jika tekanan udara rendah maka temperatur

udaranya akan berkurang, karena tekanan udara berbanding lurus

dengan temperatur sehingga jika ketinggian tempat itu bertambah maka tekanan udaranya akan berkurang dan temperaturnya ikut berkurang.

37

(Meter) (°C)

(a)

(b)

Gambar 4.2 (a) Kontur Ketinggian (b) Kontur Distribusi Temperatur Permukaan Dangkal. Gambar 4.3 bagian (a) menunjukkan kontur hasil pengolahan data kelembaban udara dan gambar 4.3 bagian (b) merupakan kontur hasil pengolahan data temperatur permukaan dangkal dengan menggunakan Software Surfer 9. Nilai kelembaban udara pada masing-masing titik penelitian terdistribusi antara 74% sampai 95% yang ditunjukkan dengan warna pink, hijau dan ungu. Warna pink memiliki nilai kelembaban udara antara 74% sampai 76%, warna hijau memiliki nilai kelembaban udara antara 77% sampai 90% dan warna ungu memiliki nilai kelembaban udara antara 91% sampai 95%. Distribusi temperatur permukaan

38

dangkal pada daerah penelitian terdistribusi antara 21°C sampai 41°C yang ditunjukkan dengan warna kuning, ungu dan hijau. Nilai temperatur permukaan dangkal yang paling tinggi ditunjukkan dengan warna hiaju yaitu dengan nilai temperatur permukaan dangkal antara 36°C sampai 41°C. Warna ungu memiliki nilai temperatur permukaan dangkal antara 27°C sampai 35°C dan untuk nilai temperatur permukaan dangkal yang paling rendah ditunjukkan oleh warna kuning yaitu antara 21°C sampai 26°C. Pada kontur distribusi temperatur permukaan dangkal terdapat 3 titik penelitian yang memiliki temperatur permukaan dangkal yang paling tinggi yaitu titik pengukuran 14, 15 dan 17 dengan temperatur permukaan dangkal masingmasing 37°C, 38°C dan 40°C. Ketiga titik tersebut dapat

dijadikan indikasi

keberadaan area panas bumi yang didukung dengan kenampakan panas bumi permukaan seperti air panas (hot spring). Kontur distribusi temperatur permukaan dangkal yang lainnya didominasi oleh warna kuning dan ungu yang menunjukkan nilai temperatur antara 21°C sampai 35°C. Kontur distribusi kelembaban udara ini lebih didomonasi oleh warna hijau dan ungu yang bearti bahwa pada daerah tersebut mempunyai kelembaban udara yang cukup tinggi yaitu antara 77% sampai 95%. Kontur hasil pengolahan data temperatur permukaan dangkal lebih didominasi oleh warna kuning dan ungu yang menunjukkan luasan daerah penelitian memiliki nilai temperatur permukaan dangkal yang terdistribusi antara 21°C sampai 35°C. Hasil penelitian seperti gambar 4.3 menunjukkan daerah penelitian yang memiliki kelembaban udara tinggi, temperatur permukaan dangkalnya juga cenderung naik.

39

Berdasarkan persamaan (4.1) dan (4.2), temperatur udara ( T ) dipengaruhi oleh kerapatan uap air (  ), yaitu jika temperatur udaranya bertambah maka volume udara akan berkurang, karena temperatur udara berbanding terbalik dengan volume udara, maka kerapatan uap airnya juga bertambah sehingga jika kelembaban udara naik, temperatur udaranya juga akan naik.

40

(%) (°C)

(a) (b) Gambar 4.3 (a) Kontur Distribusi Kelembaban (b) Kontur Distribusi Temperatur Permukaan Dangkal.

BAB 5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa : 1.

Nilai temperatur permukaan dangkal untuk daerah Gonoharjo terdistribusi antara 21°C sampai 41°C yang ditunjukkan dengan citra warna kuning, ungu dan hijau. Temperatur permukaan dangkal yang paling tinggi ditunjukkan dengan warna hijau yaitu antara 36°C sampai 41°C, kemudian warna ungu dengan nilai temperatur permukaan dangkal antara 27°C sampai 35°C dan warna kuning dengan nilai temperatur permukaan dangkal antara 21°C sampai 26°C.

2.

Nilai kelembaban udara untuk daerah Gonoharjo terdistribusi antara 74% sampai 95% yang ditunjukkan dengan warna pink, hijau dan ungu. Jika warna pink memiliki nilai kelembaban udara antara 74% sampai 76%, maka untuk warna hijau memiliki nilai kelembaban udara antara 77% sampai 90%, sedangkan untuk warna ungu memiliki nilai kelembaban udara antara 91% sampai 95%.

3.

Pada daerah penelitian Gonoharjo tempat yang menjadi indikasi area panas bumi adalah pada titik penelitian 14, 15, dan 27 dengan nilai temperatur permukaan dangkal sebesar 37°C, 38°C, dan 40°C yang didukung dengan kenampakan air panas permukaan (hot spring).

40

41

5.2 Saran Saran yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.

Hygrometer dan Thermocouple D717 adalah salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengukur nilai kelembaban dan temperatur permukaan dangkal, dengan menggunakan alat dan metode yang lain diharapkan dapat memberikan hasil pengukuran yang lebih akurat dan lebih presisi.

2.

Dengan alat dan metode penelitian yang lainnya diharapkan dapat melengkapi data yang sudah ada, terutama untuk indikasi keberadaan panas bumi (geothermal).

3. Dalam penelitian data yang diambil adalah sejumlah 48 titik. Penambahan jumlah titik pengukuran sangat diperlukan untuk mendapatkan luasan daerah penelitian yang lebih besar sehingga dapat mewakili pemetaan untuk daerah Gonoharjo.

Daftar Pustaka

Alzwar, M., Samodra. H., dan Tarigan, J.I. 1988. Pengantar Dasar Ilmu Gunungapi, Bandung: Nova. Bemmelen,V.R.W. 1970. The Geology of Indonesia Vol. IA. General Geology of Indonesia and Adjacent Archipelago, (2nd ed.). The hague: Netherland. Chow, W.K., S.S. Han, & Andrew K.W. So. 2007. Experimental Measurement on

Air Temperature in A Glass Façade Fire. International Journal on Engineering Performance-Based Fire Codes, 9(2): 78-86. Ilfa, A. 2010. Studi Korelasi antara Suhu dan Aliran Fluida terhadap Aktifitas Panasbumi di Daerah Manifestasi Gedongsongo, Gunung Ungaran Kabupaten Semarang, Jawa Tengah. Sekripsi. Semarang: FMIPA Universitas Diponegoro. Minarto, E., & Astoro, T. Indentifikasi Struktur Sesar Bawah Permukaan dengan Menggunakan Konfigurasi Half-Schlumberger (Head-On) pada Eksplorasi Panas Bumi Daerah Mataloko. Laboratorium Geofisika Jurusan Fisika FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember.Surabaya: ITS. Setyawan, A., Fujimitsu, Y., Fukuoka, K., Nishijima, J., Ehara, S., Saibi, H. 2010. Geophysical Investigation of Ungaran Volcavo, Central Java, Indonesia, th

Proceedings 29 World Geothermal Congress 2010. Bali: Indonesia, 25-29 April 2010. Setyawan, A., Fujimitsu, Y., Fukuoka, K., Nishijima, J., Ehara, S., Saibi, H. 2007. Geophysical Investigation of Ungaran Volcavo, Central Java, Indonesia, th Proceedings 29 . New Zeland.

42

43

Setyawan, A., Ehara, S., Fujimitsu, Y., Saibi, H. 2009. Assessment of Geothermal Potential at Ungaran Volcano, Indonesia Deduced from Analysis,

Proceedings

34

th

Workshop

on

Geothermal

Numerical Reservoir

Engineering. USA: Stanford University. Setyawan, A., Ehara, S., Fujimitsu, Y., Nishijima, J., Saibi, H., Aboud, E. 2009. The Gravity Anomaly of Ungaran Volcano Indonesia. Analysis and Interpretation, 3(2): 1-11. Tim Pertamina. 2007. Peluang Pemanfaatan Potensi Energi Geothermal Ulubelu Lampung. Makalah Workshop Geofisika universitas Lampung. Bandar Lampung: Universitas Lampung. Waghmare, M.B, & Dr. P. N. Chatur. 2012. Temperature and Humidity Analysis Using Data Logger of Data Acquisition System: An Approach. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 2(1): 102106.

LAMPIRAN 1 1. Data Penelitian 1.1 Data Penelitian Kelembaban Udara DATA KELEMBABAN UDARA Project Lokasi Cuaca Operator

: Survey & Interpretasi Suhu Line : Nglimut Gonoharjo Instrument : Mendung : Iftichatul Ulumiyah Tanggal

No.

Waktu (Detik)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

13.57 14.17 14.23 14.31 14.55 15.12 15.34 15.42 16.03 16.17 16.38 16.57 9.16 9.36 10.03 10.15 10.29 10.58 11.25 11.31

Koordinat GPS (UTM) Koordinat Koordinat Lintang Bujur 709.105 11020.121 709.1 11020.122 709.93 11020.123 709.101 11020.129 709.082 11020.124 709.079 11020.128 709.08 11020.128 709.075 11020.12 709.08 11020.125 709.079 11020.131 709.07 11020.12 709.075 11020.123 709.081 11020.118 709.086 11020.121 709.09 11020.117 709.112 11020.112 709.091 11020.125 709.11 11020.124 709.094 11020.108 709.108 11020.111

44

:1 : Thermocouple : Hygrometer : 06 Maret 2012

Ketinggian (m)

Kelembaban Udara (%)

797 795 799 798 800 812 806 812 809 811 807 807 810 805 799 801 801 802 823 822

79 88 75 90 92 91 89 94 93 95 95 94 91 93 90 92 79 80 76 74

45

Lanjutan

DATA KELEMBABAN UDARA Project Lokasi Cuaca Operator

: Survey & Interpretasi Suhu : Nglimut Gonoharjo : Mendung : Iftichatul Ulumiyah

No.

Waktu (Detik)

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

11.39 11.52 11.56 12.35 13.1 13.2 13.24 13.32 13.47 13.5 13.55 14.01 14.05 14.09 14.14 14.17 14.25 14.41 14.41 14.48


Line Instrument Tanggal

:2 : Thermocoauple : Hygrometer : 07 Maret 2012

Ketinggian (m)


821 824 823 831 828 816 809 807 790 791 792 791 790 795 797 799 802 803 802 809

74 77 84 90 90 83 81 92 89 89 89 85 90 90 80 81 90 93 80 80

46

Lanjutan

Project Lokasi Cuaca

DATA KELEMBABAN UDARA : Survey & Interpretasi Suhu Line : Nglimut Gonoharjo Instrument : Mendung

:3 : Termocouple : Hygrometer

Operator

: Iftichatul Ulumiyah

: 07 Maret 2012

No.

Waktu (Detik)

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

14.52 14.55 14.59 15.17 15.38 15.52 16.04 16.26 16.43 16.59

Tanggal

Koordinat GPS (UTM) Koordinat Koordinat Lintang Bujur 709.102 11020.121 709.084 11020.11 709.096 11020.125 709.095 11020.117 709.079 11020.112 709.071 11020.117 709.074 11020.116 709.07 11020.12 709.066 11020.12 709.058 11020.128

Ketinggian (m)


810 808 806 805 805 802 801 798 801 792

85 87 87 88 88 82 87 87 81 85

47

1.2 Data Penelitian Temperatur Permukaan Dangkal DATA TEMPRTARUR PERMUKAAN DANGKAL Project Lokasi Cuaca Operator


No.

Waktu (Detik)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

13.57 14.17 14.23 14.31 14.55 15.12 15.34 15.42 16.03 16.17 16.38 16.57 9.16 9.36 10.03 10.15 10.29 10.58 11.25 11.31



Ketinggian (m) 797 795 799 798 800 812 806 812 809 811 807 807 810 805 799 801 801 802 823 822

Temp. Observasi (°C) 22.66 23.25 21.62 26.22 24.96 24.12 27.51 28.92 25.2 30.25 28.37 26.66 25.65 33.15 38.41 37.94 23.83 21.58 22.74 22.9

48

Lanjutan DATA TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL Project Lokasi Cuaca Operator


No.

Waktu (Detik)

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

11.39 11.52 11.56 12.35 13.1 13.2 13.24 13.32 13.47 13.5 13.55 14.01 14.05 14.09 14.14 14.17 14.25 14.41 14.41 14.48



Ketinggian (m) 821 824 823 831 828 816 809 807 790 791 792 791 790 795 797 799 802 803 802 809

Temp. Observasi (°C) 22.06 22.04 26.32 40.76 36.12 25.46 26.59 41.21 32.93 31.23 30.17 27.5 30.08 33.2 26.28 25.1 31.41 32.85 22.2 21.73

49

Lanjutan DATA TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL Project Lokasi Cuaca Operator

: Survey & Interpretasi Suhu : Nglimut Gonoharjo : Mendung : Iftichatul Ulumiyah

No.

Waktu (Detik)

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50

14.52 14.55 14.59 15.17 15.38 15.52 16.04 16.26 16.43 16.59

Line :3 Instrument : Thermocouple : Hygrometer Tanggal : 07 Maret 2012

Koordinat GPS (UTM) Koordinat Koordinat Lintang Bujur 709.102 11020.121 709.084 11020.11 709.096 11020.125 709.095 11020.117 709.079 11020.112 709.071 11020.117 709.074 11020.116 709.07 11020.12 709.066 11020.12 709.058 11020.128

Ketinggian (m) 810 808 806 805 805 802 801 798 801 792

Temp. Observasi (°C) 21.48 21.13 21.1 21.57 22.32 24.28 22.03 22.75 23.96 21.87

50

2. Data Penelitian Setelah Diolah Menggunakan Microsoft Excel 2.1 Data Penelitian Kelembaban Udara



No.

Waktu (Detik)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

13.57 14.17 14.23 14.31 14.55 15.12 15.34 15.42 16.03 16.17 16.38 16.57 9.16 9.36 10.03 10.15 10.29 10.58 11.25 11.31



Ketinggian (m)


797 795 799 798 800 812 806 812 809 811 807 807 810 805 799 801 801 802 823 822

79.01 88.02 75.01 90.02 92.02 91.02 89.02 94.02 93.02 95.02 95.02 90.98 92.98 89.98 91.98 78.98 79.98 75.98 73.98 73.98

51

Lanjutan DATA KELEMBABAN UDARA Project Lokasi Cuaca Operator


No.

Waktu (Detik)

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

11.39 11.52 11.56 12.35 13.1 13.2 13.24 13.32 13.47 13.5 13.55 14.01 14.05 14.09 14.14 14.17 14.25 14.41 14.41 14.48



Ketinggian (m)


821 824 823 831 828 816 809 807 790 791 792 791 790 795 797 799 802 803 802 809

76.98 83.98 89.98 89.98 82.98 80.98 91.98 88.98 88.98 88.98 84.98 89.98 89.98 79.98 80.98 89.98 92.98 79.98 79.98 84.98

52

Lanjutan



No.

Waktu (Detik)

41 42 43 44 45 46 47 48

14.52 14.55 14.59 15.17 15.38 15.52 16.04 16.26

Koordinat GPS (UTM) Koordinat Koordinat Lintang Bujur 709.102 11020.121 709.084 11020.11 709.096 11020.125 709.095 11020.117 709.079 11020.112 709.071 11020.117 709.074 11020.116 709.07 11020.12


Ketinggian (m)


810 808 806 805 805 802 801 798

86.98 86.98 87.98 87.98 81.98 86.98 86.98 80.98

53

2.2 Data Penelitian Temperatur Permukaan Dangkal

DATA TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL Project Lokasi Cuaca Operator


No.

Waktu (Detik)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

13.57 14.17 14.23 14.31 14.55 15.12 15.34 15.42 16.03 16.17 16.38 16.57 9.16 9.36 10.03 10.15 10.29 10.58 11.25 11.31


Ketinggian (m) 797 795 799 798 800 812 806 812 809 811 807 807 810 805 799 801 801 802 823 822


Temp. Observasi (°C) 22.67 23.26 21.63 26.23 24.97 24.13 27.52 28.93 25.21 30.26 28.38 25.65 33.15 38.41 37.94 23.83 21.58 22.74 22.9 22.06

54

Lanjutan

DATA TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL Project Lokasi Cuaca Operator


No.

Waktu (Detik)

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

11.39 11.52 11.56 12.35 13.1 13.2 13.24 13.32 13.47 13.5 13.55 14.01 14.05 14.09 14.14 14.17 14.25 14.41 14.41 14.48


Ketinggian (m) 821 824 823 831 828 816 809 807 790 791 792 791 790 795 797 799 802 803 802 809


Temp. Observasi (°C) 22.04 26.32 40.76 36.12 25.46 26.59 41.21 32.93 31.23 30.17 27.5 30.08 33.2 26.28 25.1 31.41 32.85 22.2 21.73 21.48

55

Lanjutan



No.

Waktu (Detik)

41 42 43 44 45 46 47 48

14.52 14.55 14.59 15.17 15.38 15.52 16.04 16.26

Koordinat GPS (UTM) Koordinat Koordinat Lintang Bujur 709.102 11020.121 709.084 11020.11 709.096 11020.125 709.095 11020.117 709.079 11020.112 709.071 11020.117 709.074 11020.116 709.07 11020.12

Ketinggian (m) 810 808 806 805 805 802 801 798


Temp. Observasi (°C) 21.13 21.1 21.57 22.32 24.28 22.03 22.75 23.96

56

LAMPIRAN 2

Foto Penelitian

Foto 1. Pembuatan Lubang Penelitian dengan Biopori.

Foto 2. Pengukuran Temperatur Permukaan Dangkal Pada Titik Base.

57

Foto 3. Pengukuran Temperatur Permukaan Dangkal.

Foto 4. Pengukuran Kelembaban Udara.

58

Foto 5. Pembuatan Lubang di Sekitar Sumber Air Panas.

Foto 6. Salah Satu Sumber Air Panas.

ANALISIS KELEMBABAN DAN TEMPERATUR PERMUKAAN DANGKAL DI DAERAH GONOHARJO

Recommend Documents