Observasi Alat-Alat, Fungsi, Dan Cara Kerja Alat BMKG Di Karang Ploso Malang PDF

Preview

Summary

OBSERVASI ALAT-ALAT, FUNGSI, DAN CARA KERJA ALAT BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA (BMKG) DI KARANG PLOSO MALANG LAPORAN Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi (IPB) Yang dibina oleh Bapak Burhan Indriawan Oleh : Kelompok 8 offering: N Ely Fitriani (130322615541) Mu...

Description

OBSERVASI ALAT-ALAT, FUNGSI, DAN CARA KERJA ALAT BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA (BMKG) DI KARANG PLOSO MALANG

LAPORAN

Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Ilmu Pengetahuan Bumi (IPB) Yang dibina oleh Bapak Burhan Indriawan

Oleh : Kelompok 8 offering: N Ely Fitriani (130322615541) Muchlis Fajar Hidayat

(130322615549)

Thathit Suprayogi

(130322615519)

JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG NOVEMBER 2015

DAFTAR ISI HALAMAN SAMPUL DAFTAR ISI PENDAHULUAN Sejarah BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) ............. 3 Sejarah Singkat Stasiun Klimatologi Karangploso ..................................... 4 Tujuan ............................................................................................................. 5 Waktu pelaksanaan ........................................................................................ 5 Lokasi praktikum .......................................................................................... 5 PEMBAHASAN Gun Bellani. .................................................................................................... 6 Lysimeter ......................................................................................................... 6 Pengukuran Suhu Tanah ............................................................................... 7 Campbell Stokes ............................................................................................. 9 Penakar Hujan Jenis Tipping Bucket ........................................................... 9 Penakar Hujan Jenis Hellman ..................................................................... 11 High Volume Air Sampler (HV Sampler) ..................................................... 12 Automatic Rain Sampler ................................................................................. 13 Sangkar Meteo ................................................................................................ 14 Alat Pengukur Temperatur Maximum dan Minimum............................... 14 Alat Pengukur Temperatur Bola Basah dan Bola Kering ......................... 15 Alat Pengukur Temperatur dan Kelembaban Udara ................................. 15 Piche Evaporimeter ........................................................................................ 16 Actinograph .................................................................................................... 17 Anemometer 10 meter .................................................................................... 17 Anemometer Cup Counter ........................................................................... 18 Panci Penguapan (Pan Evaporation)............................................................. 19 Automatic Weather Station (AWS) ............................................................... 20 PENUTUP Kesimpulan ..................................................................................................... 23 DAFTAR RUJUKAN ......................................................................................... 24

2

PENDAHULUAN Sejarah BMKG (Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika) Sejarah pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun 1841 diawalai 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. 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

3

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 statsunya 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.

Sejarah Singkat Stasiun Klimatologi Karangploso Stasiun Klimatologi Karangploso mulai dibangun sejak tahun 1985 - 1986 oleh BMKG Pusat Jakarta dan mulai beroperasional penuh pada tahun 1988 dan hanya beranggotakan 3 orang pegawai. Stasiun Klimatologi Karangploso pertama kali dikepalai oleh Bapak Ir. Bambang Winarno (alm) dari tahun 1987 - 2004 dengan Kepala Tata Usaha pada waktu itu Bapak Edi Waluyo dan Kepala Kelompok Teknisi dijabat oleh bapak Ir Joko Prabowo. Pegawai mula-mula di stasiun Klimatologi Karangploso hanya berjumlah 3 (tiga orang) antara lain : 1. Bapak Rodiman (1987- ) 2. Ibu Sumarsih (1987 - sekarang) 3. Bapak Bambang Winarno (1987 - 2004) Kemudian menyusul pegawai lagi Bapak Yudo Purnomo pada tahun 1988, selang kemudian disusul oleh bapak Bapak Joko Prabowo pada tahun yang sama, kemudian disusul bapak Sarimin bulan Agustus pada tahun 1988 yang merupakan

4

pindahan dari Stasiun Klimatologi Pondok Betung, lalu kemudian datang Bapak Haryono yang merupakan pindahan dari Biak Irian Jaya (sekarang Papua). Stasiun Klimatologi ini pada awalnya hanya mengoperasikan 2 buah alat antara lain : 1. Sangkar Meteorologi 2. Penakar Hujan Observasi

Tujuan : 1. Untuk mengetahui pemanfaatan iklim. 2. Untuk mengetahui unsur cuaca dan iklim. 3. Untuk mengetahui macam-macam alat pengukur tiap unsur dan cara penggunaannya.

Waktu pelaksanaan Pelaksanaan praktikum ini adalah pada Sabtu tanggal 12 Oktober 2015.

Lokasi Lokasi yang digunakan untuk praktikum adalah Kantor BMKG Karangploso Malang.

5

PEMBAHASAN Gun Bellani Gun bellani merupakan alat nonrecording. Adapun fungsi dari alat ini adalah untuk mengukur jumlah radisi harian matahari yang jatuh dipermukaan bumi. Data yang dihasilkan berupa jumlah radiasi matahari yang dinyatakan dalam satuan gram, Cal / cm2 /jam. Pada pengamatan Agroklimat Gun bellani diamatai jam 07.00 waktu setempat.

Bagian alat Gun Bellani: 1. Bola kaca 2. Bola tembaga hitam (Blackned copper sphere) 3. Tabung buret 4. Aquades 5. Tempat alat (housing).

Gambar 1. Gun Bellani Cara Kerja Alat: Selama terjadi pancaran radiasi oleh matahari, terjadi penyerapan kalor oleh bola tembaga hitam. Panas hasil serapan tersebut digunakan untuk menguapkan aquades yang terdapat didalamnya. Uap air yang dihasilkan masuk dalam receiver. Karena terjadi perbedaan suhu antara bola tembaga hitam dengan tabung buret, uap air akan mengembun dan akhirnya mengumpul dalam dasar receiver. Pengamatan dilakukan dengan mencatat sisa air yang terdapat pada dasar receiver setelah dibalik dan mencatat jumlah air yang terkumpul pada dasar receiver setelah terjadi pengembunan selama 24 jam. Lysimeter Fungsi : untuk mengukur jumlah evapotranspirasi pada sebidang tanah bervegetasi secara langsung. Alat ini terdiri dari 4 bejana dengan volume 1x1x1,2m yang ditanam dalam tanah dihubungkan dengan kran, dan permukaan tanah diatasnya ditanami dengan tumbuhan tertentu. 6

Cara kerja alat : Lysimeter jam 07.00 WIB disiram merata sejumlah 8 liter air, pada jam 07.00 WIB hari berikutnya (24 jam) diukur kembali melalui kran-kran. Jumlah air yang diukur selama 24 jam tadi merupakan hasil dari evapotranspirasi.

Gambar 2. Lysimeter

Pengukuran Suhu Tanah

Gambar 3. Pengukuran suhu tanah 0, 5, 10, 20 dan 30 cm Pengamatan suhu tanah sebetulnya dilakukan pada kedalaman 0 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 30 cm, 50 cm dan 100 cm. Dipasang membujur Utara-Selatan dengan jarak 0.5 sampai dengan 1 m antara dengan lainnya (kecuali ada standar khusus yang 0 sampai dengan 20 cm). Gunanya agar bayangan tidak saling mengenai satu dengan lainnya. Pengukuran dilakukan pada tanah tertutup rumput dan pada

7

permukaan tanah terbuka. Cara pembacaan termometer tanah tidak berbeda dengan pembacaan pada termometer bola kering. Pengukuran suhu tanah pada lapisan atas perlu dilakukan lebih intensif (lebih sering) dari pada interval kedalaman yang lebih dalam, karena fluktuasi suhu tanah lebih besar dan perubahan suhu yang berlangsung lebih cepat pada lapisan atas tanah tersebut. Dengan pertimbangan ini World Meteorogical Organization (WMO) merekomendasikan pengukuran tanah pada kedalaman 5, 10, 20, 50 dan 100 cm. Pengamatan suhu tanah pada kedalaman 5, 10 dan 20 cm dilakukan tiga kali sehari, sedangkan yang 50 dan 100 cm dilakukan satu kali pada sore hari. Hal yang perlu diperhatikan adalah harus diusahakan agar membaca thermometer dengan cepat dan cermat sehingga menghindarkan kesalahan paralaks. Untuk kedalaman 5 sampai 30 cm biasanya dipakai termometer yang bisa dibaca dari luar, sedangkan untuk kedalaman 50 cm dan 100 cm biasanya dipakai termometer air raksa yang dimasukkan dalam tabung yang kuat. Fluktuasi suhu tanah bergantung pada kedalaman tanah. Karena pola tingkah laku perambatan panas tersebut, maka fluktuasi suhu tanah akan tinggi pada permukaan dan akan semakin kecil dengan bertambahnya kedalaman. Suhu tanah maksimum pada permukaan tanah akan tercapai pada saat intensitas radiasi matahari mencapai maksimum, tetapi untuk lapisan yang lebih dalam, suhu maksimum tercapai beberapa waktu kemudian. Semakin lama untuk lapisan tanah yang lebih dalam. Hal ini disebabkan karena dibutuhkan waktu untuk perpindahan panas dari permukaan ke lapisan-lapisan tanah tersebut.

Gambar 4. Termometer tanah kedalaman 50 cm dan 100 cm Cara membaca termometer pada kedalaman 50 cm dan 100 cm :

8

1. Buka tutup tabung besi 2. Tarik tabung gelas yang terikat pada rantai dengan hati-hati 3. Pegang ujung gelas yang terikat dengan rantai 4. Baca termometer sampai persepuluhan derajat dengan cepat dan cermat 5. Waktu membaca usahakan membelakangi matahari, untuk menghindari pengaruh sinar 6. Matahari terhadap ketelitian pembacaan. 7. Kembalikan termometer ke tempat semula dengan hati-hati. Suhu tanah berpengaruh terhadap proses-proses metabolisme dalam tanah, seperti mineralisasi, respirasi mikroorganisme dan akar serta penyerapan air dan hara oleh tanaman. Laju fluks panas ke dalam tanah ditentukan gradien suhu dan konduktivitas tanah yang nilai dipengaruhi oleh lengas dan bahan organik.

Campbell Stokes

Gambar 5. Campbell stokes Cambell stoke yaitu untuk mengetahui lamanya penyinaran matahari dalam satuan jam/persen, lamanya penyinaran yaitu 12 jam. Sinar matahar yang ditangkap oleh bola kaca yang sifatnya mengumpulkan sinar ketitik api yang tepat pada kertas pias. Maka kertas itu akan terbakar apabila terajadi penerimaan radiasi sinar matahari, dari berkas-berkas yang terbakar ini dapat ditentukan berapa lama matahari bersinar pada hari tersebut.

Penakar Hujan Jenis Tipping Bucket Penakar hujan ini termasuk jenis penakar hujan non-recording atau tidak dapat mencatat sendiri. Fungsi : untuk mengukur curah hujan

9

Komponen-komponen alat: Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat.  Bak tempat penampungan air hujan.

 Kaki yang berbentuk tabung silinder.  Gelas penakar hujan

Cara Kerja : Pada prinsipnya jika hujan turun, air masuk melalui corong besar dan corong kecil, kemudian terkumpul dalam ember (bucket) bagian atas. Jika air yang tertampung cukup banyak menyebabkan ember bertambah berat, sehingga dapat menggulingkan ember kekanan atau kekiri, tergantung dari letak ember tersebut. Pada waktu ember terguling, penahan ember ikut bergerak turun naik. Penahan ember mempunyai dua buah tangkai yang berhubungan dengan roda bergigi. Gerakan turun naik penahan ember menyebabkan kedua tangkainya bergerak pula dan bentuknya yang khusus dapat memutar roda bergigi berlawanan dengan arah perputaran jarum jam. Perputaran roda bergigi diteruskan ke roda berbentuk jantung. Roda yang berbentuk jantung mempunyai sebuah per yang menghubungkan kedua pengatur kedudukan pena yang letak ujungnya selalu

bersinggungan

dengan tepi roda. Perputaran roda berbentuk jantung akan menyebabkan kedudukan pena bergerak sepanjang tepi roda.

Gambar 6. Penakar Hujan Jenis Tipping Bucket

10

Penakar Hujan Jenis Hellman Penakar hujan jenis Hellman merupakan suatu instrument/alat untuk mengukur curah hujan. Penakar hujan jenis hellman ini merupakan suatu alat penakar hujan berjenis recording atau dapat mencatat sendiri. Pengamatan dengan menggunakan alat ini dilakukan setiap hari pada jam-jam tertentu mekipun cuaca dalam keadaan baik/hari sedang cerah. Alat ini mencatat jumlah curah hujan yang terkumpul dalam bentuk garis vertikal yang tercatat pada kertas pias. Alat ini memerlukan perawatan yang cukup intensif untuk menghindari kerusakankerusakan yang sering terjadi pada alat ini. Pemasangan alat ini sama seperti penakar hujan lainnya, bertujuan mendapatkan data jumlah curah hujan yang jatuh pada periode dan tempat-tempat tertentu. Jenis penakar hujan ini berbentuk silinder dengan tingi 115 cm serta luas permukaan corong 200 cm² serta berat alat ini ± 14 Kg. Seluruh bagian luar alat ini dicat warna hijau muda atau abu-abu. Pada bagian depan alat ini terdapat sebuah pintu dalam keadaan tertutup. Apabila pintu dalam keadaan terbuka, maka bagianbaian alat ini akan terlihat seperti dibawah ini:

Gambar 7. Penakar Hujan Jenis Hellman Adapun bagian-bagian alat hujan ini adalah: 1. Bibir atau mulut corong 2. Lebar corong 3. Tempat kunci atau gembok 4. Tangki pelampung 5. Silinder jam tempat meletakkan pias

11

6. Tangki pena 7. Tabung tempat pelampung 8. Pelampung 9. Pintu penakar hujan 10. Alat penyimpan data 11. Alat pengatur tinggi rendah selang gelas (siphon) 12. Selang gelas 13. Tempat kunci atau gembok 14. Panci pengumpul air hujan bervolume Cara Kerja Alat: Jika hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung tempat pelampung. Air hujan ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat atau naik keatas. Pada tangkai pelampung terdapat tongkat pena yang gerakannya selalu mengikuti tangkai pelampung Gerakkan pena dicatat pada pias yang ditakkan/digulung pada silinder jam yang dapat berputar dengan bantuan tenaga per. Jika air dalam tabung hampir penuh (dapat dilihat pada lengkungan selang gelas), pena akan mencapai tempat teratas pada pias. Setelah air mencapai atau melewati puncak lengkungan selang gelas, maka berdasarkan sistem siphon otomatis (sistem selang air), air dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung. Bersamaan dengan keluarnya air, tangkai pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus vertikal. Jika hujan masih terus-menerus turun, maka pelampung akan naik kembali seperti diatas. Dengan demikian jumlah curah hujan dapat dihitung atau ditentukan dengan menghitung garis-garis vertikal.

High Volume Air Sampler (HV Sampler) Fungsi : untuk mengambil sampel SPM (Suspended Particle Matter). Cara Kerja : Udara yang mengandung partikel debu dihisap mengalir melalui kertas filter dengan menggunakan motor putaran kecepatan tinggi. Debu akan menempel pada kertas filter yang nantinya akan diukur konsentrasinya dengan cara kertas filter tersebut ditimbang sebelum dan sesudah sampling di

12

samping itu dicatat flowrate dan waktu lamanya sampling sehingga didapat konsentrasi debu tersebut.

Gambar 8. High Volume Air Sampler (HV Sampler)

Automatic Rain Sampler Automatic Rain Sampler adalah peralatan yang digunakan untuk mengambil sampel air hujan Wet dan Dry. Fungsi: untuk mengambil sampel air hujan yang akan diukur konsentrasi kimia Air Hujan. Cara Kerja: Jika terjadi hujan maka sensor akan memberikan trigger kepada sistem kontrol untuk membuka tutup tempat penampungan air yang digerakkan oleh motor listrik, selama hujan penutup tersebut tetap terbuka kemudian setelah hujan berhenti maka penutup akan bergerak ke posisi semula. Sehingga air hujan yang di tempat penampungan tak terkena kotoran lain karena tertutup rapat.

Gambar 9. Automatic Rain Sampler

13

Sangkar Meteo Sangkar meteo merupakan bangunan berbentuk rumah yang terbuat dari kayu yang berfungsi untuk menyimpan alat termohigrograf, termometer maksimum, termometer minimum, termometer bola kering dan termometer bola basah. Sangkar meteo berventilasi dobel jalusi, yang gunanya mengalirkan udara masuk dan keluar, Sangkar meteo juga dicat putih agar memantulkan cahaya yang merupakan konvensi dari WMO (World Meteorological Organisation). Pintu pada sangkar meteo posisinya harus dipasang utara - selatan. Dibawah sangkar meteo tidak boleh di cor karena dapat mengganggu hasil pengamatan.

Gambar 10. Sangkar meteo. Alat Pengukur Temperatur Maximum dan Minimum Terdapat dua jenis termometer yakni termometer maksimum; sebagai alat ukur suhu udara maksimum yang terbuat dari gelas dengan bejana berbentuk bola dan pada ujungnya berisi air raksa. Dan termometer minimum; sebagai alat ukur suhu udara minimum yang terbuat dari gelas berbentuk garpu dan pada ujungya berisi alkohol dan benda penunjuk yang akan terseret oleh alkohol manakala suhu turun dan akan tertinggal manakala suhu naik (alkohol mengembang), maka benda penunjuk tadi akan menunjukan suhu terendah dalam kurun waktu pengamatan.

Gambar 11. Termometer maksimum

Gambar 12. Termometer minimum 14

Alat Pengukur Temperatur Bola Basah dan Bola Kering Alat ini disebut Psychrometer terdiri dari 2 buah Thermometer air raksa yaitu Thermometer bola kering dan Thermometer bola basah. Thermometer bola basah adalah thermometer yang bola air raksanya dibalut dengan kain basah. Penguapan yang terjad...