ALAT-ALAT DI BMKG

Laporan Kuliyah Lapangan Teknik Laboratorium

ALAT-ALAT YANG TERDAPAT DI BADAN MATEOROLOGI

KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA(BMKG)

D

I

S

U

S

U

N

OLEH

NAMA            : ERWITA SARI RITONGA

NIM                : 4101141007

KLS                : PEND.BIOLOGI DIK A 2010

 

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2012

NAMA-NAMA ALAT YANG TERDAPAT DI BADAN METEOROLOGI KLIMATOLOGI DAN GEOFISIKA

1.      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.Alat ini dipakai di stasiun-stasiun pengamatan udara permukaan.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 vertical yang tercatat pada kertas pias. Alat ini memerlukan perawatan yang cukup intensif untuk menghindari kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada alat ini.

Curah hujan merupakan salah satu parameter cuaca yang mana datanya sangat penting diperoleh untuk kepentingan BMG dan masyarakat yang memerlukan data curah hujan tersebut.Hujan memiliki pengaruh yang sangat besar bagi kehidupan manusia,karena dapat memperlancar atau malah menghambat kegiatan manusia.Oleh karena itu kualitas data curah hujan yang didapat haruslah bermutu;memiliki keakuratan yang tinggi.Maka seorang observer / pengamat haruslah mengetahui tentang alat penakar hujan yang dipakai di stasiun pengamat secara baik. Salah satu alat penakar hujan yang sering dipakai ialah Penakar hujan jenis hellman.

Cuaca merupakan suatu keadaaan fisis atmosfer sesaat pada suatu tempat dipermukaan bumi dalam waktu yang relative singkat.Salah satu unsur cuaca yang significant dalam present weather (ww) yang diamati oleh seorang pengamat/observer adalah unsur curah.Banyaknya curah hujan yang mencapai tanah atau permukaan bumi dalam selang waktu tertentu dinyatakan dengan ketebalan atau ketinggian air hujan tadi seandainya menutup proyeksi horizontal permukaan bumi tarsebut dan tidak ada yang hilang karena penguapan, limpasan, dan infiltrasi atau penyerapan.Oleh sebab itu biasanya banyaknya curah hujan dinyatakan dengan satuan millimeter(mm).

Dibeberapa Negara banyaknya curah hujan masih dinyatakan dengan inchi. Penakar hujan merupakan alat untuk mengukur curah hujan.ada 2 jenis panakar hujan yaitu penakar hujan rekam(recording) dan penakar hujan non rekam(non recording).salah satunya yaitu penakar hujan Janis hellman.Alat ini termasuk jenis alat penakar hujan ,recording atau alat yang dapat mencatat sendiri.Alat ini telah dikenal lama,dan sering dipakai observer untuk melakukan observasi/pengamatan curah hujan.Pemasangan alat ini sama seperti penakar hujan lainnya,bertujuan mendapatkan datajumlah curah hujan yang jatuh pada periode dan tempat-tempat tertentu.Jenis penakarhujan ini berbentuk silinderdengan tingi 115 cm serta luas permukaan corong 200 cm²serta berat alat ini ± 14 Kg. seluruh bagian luar alat ini dicat warna hijau muda atau abu- abu.Pada umumnya penakar hujan jenis Hellman yang dipakai di BMG yaitu Rain Fues yang di impor dari Jerman. Tetapi Penakar hujan jenis Hellman ini ada juga yang dibuat didalam negeri. Pada bagian depan alat ini terdapat sebuah pintu dalam keadaan tertutup. Apabila pintu dalam keadaan terbuka, maka bagian-baian alat ini akan terlihat seperti gambar 1 dibawah ini

Penakar hujan jenis hellman beserta bagian-bagiannya keterangan gambar :

1.Bibir atau mulut corong

2. Lebar corong

3.Tempat kunci atau gembok

4.Tangki pelampung

5.Silinder jam tempat meletakkan pias

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 gerakkannya 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),penaakan 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,tangki 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 vertical.

2.      SANGKAR METEOROLOGI

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.

3.      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.

4.      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 terjadi pada kain basah tersebut mengakibatkan turunya suhu. Perbedaan suhu yang ditunjukan thermometer bola kering dan basah dengan bantuan tabel diperoleh harga kelembaban udara dan suhu titik embun.

                                                                                                                    

5.      ALAT PENGUKUR TEMPERATUR DAN KELEMBABAN UDARA (THERMOHYGROGRAPH)

Gabungan Thermograph dan Hygrograph dinamakan Thermohygrograph. Alat ini memiliki fungsi untuk mengukur suhu dan kelembaban udara secara otomatis. Dengan menggunakan pias kertas sebagai hasil yang dilihat, kemudian di bagian kertas tersebut terdapat pengukur suhu ( bagian atas kertas ) dan pengukur kelembaban (bagian bawah kertas). Dengan menggunakan sensor, maka grafik perubahan suhu bisa diketahui, karena sensor tersebut sangat peka terhadap suhu sekitar dimana mengalami pemuaian bila suhu meningkat dan menyusut jika suhu rendah.

             Bagian-bagian alat : Bola gelas, lensa cembung mengumpulkan sinar matahari ke suatu titik api; tempat menyisipkan kertas pias;  pengatur kertas pias; penunjuk yang menyatakan lintang pada waktu alat di setel; tiga buah sekrup menyetel kedudukan horisontal.

Cara Kerja  :

               Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias. Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan agar alat tersebut dapat dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan tepat mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus, maka jejak dipiaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-bagian terbakar yang terputus-putus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.

6.      PANCI PENGUAPAN

Pengamatan penguapan air menggunakan alat penguapan yang terdiri dari :

1. Bejana atau panci tempat air dengan diameter 127 Cm,

2. Thermometer apung untuk mengukur suhu air,

3. Hook Gauge stell well untuk mengukur tinggi air dalam panci.

4. Cup counter anemometer untuk mengukur kecepatan angin rata-rata

di permukaan air. Pengamatan dilaksanakan setiap jam 07.00 WIB. Selisih tinggi air sekarang dengan tinggi air kemarin merupakan jumlah air yang hilang karena menguap dengan kondisi : suhu air rata-rata seperti yang ditunjukan thermometer apung, kecepatan angin rata-rata di permukaan air seperti yang ditunjukan Cup Counter Anemometer.

                                                                                                                     

7.      CAMPBELL STOKES

 

                                                                                                                     

G.1. Campbell Stokes

 Bagian-bagian alat : Bola gelas, lensa cembung mengumpulkan sinar matahari ke suatu titik api; tempat menyisipkan kertas pias;  pengatur kertas pias; penunjuk yang menyatakan lintang pada waktu alat di setel; tiga buah sekrup menyetel kedudukan horisontal.

Cara Kerja  :

Lamanya penyinaran sinar matahari dicatat dengan jalan memusatkan (memfokuskan) sinar matahari melalui bola gelas hingga fokus sinar matahari tersebut tepat mengenai pias yang khusus dibuat untuk alat ini dan meninggalkan pada jejak pias. Dipergunakannya bola gelas dimaksudkan agar alat tersebut dapat dipergunakan untuk memfokuskan sinar matahari secara terus menerus tanpa terpengaruh oleh posisi matahari. Pias ditempatkan pada kerangka cekung yang konsentrik dengan bola gelas dan sinar yang difokuskan tepat mengenai pias. Jika matahari bersinar sepanjang hari dan mengenai alat ini, maka akan diperoleh jejak pias terbakar yang tak terputus. Tetapi jika matahari bersinar terputus-putus, maka jejak dipiaspun akan terputus-putus. Dengan menjumlahkan waktu dari bagian-bagian terbakar yang terputus-putus akan diperoleh lamanya penyinaran matahari.

8.      PSYCHOMETER ASSMANN

Fungsi : Untuk mengukur kelembapan udara

                                                                                                                      

Cara Kerja :

Psychrometer assmann terdiri dari 2 buah thermometer air raksa dengan pelindung logam mengkilat. Kedua bola thermometer terpasang dalam tabung logam mengkilat. Kipas angin terletak diatas tabung pada tengah alat. Gunanya untuk mengalirkan (menghisap) udara dari bawah melalui kedua bola. Thermometer langsung menuju keatas. Alat dipasang menghadap angin dan sedemikian sehingga logam mengkilat mencegah sinar matahari langsung ke Thermometer, terutama pada angin lemah dan sinar matahari yang kuat.

9.      ANEMOMETER

Fungsi : Untuk mengukur kecepatan angin 

Cara kerja :

Angin yang bertiup akan membuat anemometer berputar dan kecepatan angin akan ditunjukkan oleh spidometer yang tertera pada alat.

Sejarah

Kecepatan atau kecepatan angin diukur dengan anemometer cup, instrumen dengan tiga atau empat logam berlubang kecil belahan ditetapkan, sehingga mereka menangkap angin dan berputar tentang batang vertikal. Sebuah catatan perangkat listrik revolusi dari cangkir dan menghitung kecepatan angin. The anemometer kata berasal dari kata Yunani untuk angin, “anemos.”

10.  PENAKAR HUJAN JENIS TIPPING BUCKET

Fungsi : untuk mengukur curah hujan

Cara Kerja :

Pada prinsipnya jika hujan turun, air masuk melalui corong besar dan corong kecil, kemudian terkumpul dalam ember (bucket) bagian atas (kanan). 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.

11.  HIGH VOLUME SAMPLER (HV SAMPLER)

Fungsinya untuk mengambil sampel SPM (Suspended Particle Matter). Prinsip kerjanya yaitu: 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 samping itu dicatat flowrate dan waktu lamanya sampling sehingga didapat konsentrasi debu tersebut.

Gambar 4. Kertas filter

12.  AUTOMATIC RAIN SAMPLER

Fungsinya adalah untuk mengambil sampel air hujan yang akan diukur konsentrasi kimia Air Hujan.

Automatic Rain Sampler adalah peralatan yang digunakan untuk mengambil sampel air hujan Wet dan Dry. Prinsip kerjanya 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. Kemudian sampel air hujan tersebut dikirim ke Laboratorium Kualitas Udara BMKG Jakarta untuk dianalisa.

13.  PENGUKURAN SUHU TANAH

Gambar 1. 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. Pengukuran dilakukan pada tanah tertutup rumput dan pada 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 termometer 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 1. Termometer tanah kedalaman 50 cm dan 100 cm

Cara membaca termometer pada kedalaman 50 cm dan 100 cm :

• Buka tutup tabung besi
• Tarik tabung gelas yang terikat pada rantai dengan hati-hati
• Pegang ujung gelas yang terikat dengan rantai
• Baca termometer sampai persepuluhan derajat dengan cepat dan cermat
• Waktu membaca usahakan membelakangi matahari, untuk menghindari pengaruh sinar matahari terhadap ketelitian pembacaan.
• 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.

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.