Alat ukur cuaca tidak ada, yang ada hanyalah alat ukur
parameter-parameter cuaca seperti: suhu, tekanan, kelembaban, kecepatan angin
dan radiasi matahari.
1. MAWS (Monitoring Automatic Weather Station) Merupakan alat yang digunakan untuk mengukur tekanan, curah hujan, suhu, kelembaban, arah dan kecepatan angin serta radiasi matahari setiap jam, menit maupun detik secara otomatis. Alat ini dibuat dengan sensor yang lengkap dan sebuah kotak akuisisi data yang berfungsi untuk penyimpan data disebut dengan logger.
2. Radiosonde
Adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu, tekanan, kelembaban, arah dan kecepatan angin pada udara lapisan atas. Alat ini menggunakan sebuah transmitter yang diterbangkan oleh balon udara. Transmitter memancarkan sinyal-sinyal yang diterima oleh sebuah antena. Sinyal-sinyal yang diterima dikirim ke receiver untuk dapat diolah menjadi bentuk angka-angka pada layar komputer.
3. Anemometer untuk mengukur kecepatan angin
Anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Satuan meteorologi dari kecepatan angin adalah Knots (Skala Beaufort. Sedangkan satuan meteorologi dari arah angin adalah 0o – 360o dan arah mata angin. Anemometer harus ditempatkandi daerah terbuka.
Pada saat tertiup angin, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Di dalamanemometer terdapat alat pencacah yang akan menghitung kecepatan angin. Hasil yang diperoleh alat pencacah dicatat, kemudian dicocokkan dengan Skala Beaufort.
Selain menggunakan anemometer, untuk mengetahui arah mata angin, kita dapat menggunakan bendera angin. Anak panah pada baling-baling bendera angin akan menunjukkan ke arahmana angin bertiup. Cara lainnya dengan membuat kantong angin dan diletakkan di tempat terbuka.
6. Higrometer untuk mengukur kelembaban udara
Higrometer rambut adalah alat yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara. Satuan meteorologi dari kelembaban udara adalah persen. Alat ini menggunakan rambut manusia, karena perubahan panjang rabut mudah diukur. Higrometer yang akan digunakan di pasang di dalam sangkar stevenson.
Cara kerja dan prinsip dari Higrometer rambut adalah bila udara lembap, rambut akan mengembang, menggerakan engsel, kemudian diteruskan ke tangkai pena. Akibatnya, tangkai pena naik. Begitu juga jika udara kering, rambut akan munyusut, menggerakan engsel kemudian diteruskan ke tangkai pena. Akibatnya tangkai pena turun.
7. Termometer
Adalah alat yang digunakan untuk mengukur temperatur. Termometer harus dipasang secara mendatar di lapangan terbuka. Satuan meteorologi dari temperatur adalah derajat celcius (oC), Reamur (oR) dan Fahrenheit (oF). Umumnya termometer diisi air raksa atau alkohol.
8. Campbell Stokes
Campbell Stokes adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas dan lama penyinaran matahari. Satuan dari intensitas dan lama penyinaran matahari adalah persen. Campbell Stokes dilengkapi dengan kartu khusus. Kartu ini adalah kartu yang berperan sebagai pencatat data.
Kartu (campbell stokes) ini dipasang dibawah lensa pada alat, kemudian diletakkan di tempat terbuka. Pencatat waktu pada kartu akan mencatat bekas bakaran kartu. Bagian yang hangus itulah yang menunjukkan intensitas sinar matahari selama satu hari. Bekas bagian hangus yang berwarna coklat, dicocokkan oleh satuan waktu dan lamanya penyinaran. Lamanya penyinaran yang diukur adalah penyinaran terus-menerus dan penyinaran yang tertutup awan.
INSTRUMENTASI DAN REKAYASA
METEOROLOGI
Subbidang Instrumentasi dan Rekayasa
Meteorologi mempunyai tugas melakukan penyusunan spesifikasi, inventarisasi,
monitoring dan evaluasi, pengadaan, perbaikan dan pemeliharaan, penyusunan
tabel umur pakai (life time), pelaksanaan rekayasa dan kerjasama
fungsional di bidang instrumentasi dan rekayasa peralatan operasional
meteorologi.
Berikut ini adalah beberapa contoh instrumen yang digunakan untuk pengamatan meteorologi.
Berikut ini adalah beberapa contoh instrumen yang digunakan untuk pengamatan meteorologi.
Termometer
Alat untuk mengukur temperatur adalah thermometer. Ada beberapa jenis thermometer yang digunakan dewasa ini, namun dalam pengamatan meteorologi dan klimatologi, umumnya digunakan thermometer kaca (liquid-in-glass thermometer) untuk peralatan Konvensional dan thermometer PT-100 untuk peralatan-peralatan digital.
Alat untuk mengukur temperatur adalah thermometer. Ada beberapa jenis thermometer yang digunakan dewasa ini, namun dalam pengamatan meteorologi dan klimatologi, umumnya digunakan thermometer kaca (liquid-in-glass thermometer) untuk peralatan Konvensional dan thermometer PT-100 untuk peralatan-peralatan digital.
Thermometer kaca (liquid-in-glass
thermometer) umumnya menggunakan Air raksa (mercury) untuk
pengukuran temperatur diatas suhu freezing point (-38.3 0C)
dan menggunakan alkohol untuk pengukuran yang memiliki jangkauan ukur
dibawah/sekitar freezing point.
Thermometer berdasarkan konstruksinya dapat dibedakan menjadi 4 type, yaitu:
Thermometer berdasarkan konstruksinya dapat dibedakan menjadi 4 type, yaitu:
- Sheathed Type dengan skala ukur tercatat di batang thermometer.
- Sheathed Type dengan skala ukur tercatat di dalam selubung thermometer.
- Unsheathed Type dengan skala ukur tercatat di batang dan tempat thermometer.
- Unsheathed Type dengan skala ukur tercatat di batang thermometer.
Beberapa thermometer adapula yang
dilengkapi dengan kaca pembesar, terutama untuk kepentingan labotatorium medis,
namun jarang digunakan dalam pengamatan meterologi atau klimatologi.
Barometer
Selain suhu atau temperatur udara, unsur cuaca dan iklim yang lain adalah tekanan udara. Tekanan udara pada suatu permukaan adalah gaya yang diberikan kepada suatu permukaan atau area oleh sekolom udara di atas permukaan tersebut. Tekanan yang diberikan tersebut sebanding dengan massa udara vertikal yang terdapat di atas permukaan tersebut sampai pada batas ketinggian lapisan atmosfer terluar. Hal itu yang membuat tekanan udara di setiap tempat berbeda menurut ketinggian dari tempat tersebut. Tekanan udara juga merupakan salah satu parameter yang diamati oleh observer ketika melakukan pengamatan udara permukaan atau synoptic observation. Pada kenyataannya terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara, diantaranya barometer air raksa, barometer aneroid, aneroid barograph, serta bourdon tube barograph.
Selain suhu atau temperatur udara, unsur cuaca dan iklim yang lain adalah tekanan udara. Tekanan udara pada suatu permukaan adalah gaya yang diberikan kepada suatu permukaan atau area oleh sekolom udara di atas permukaan tersebut. Tekanan yang diberikan tersebut sebanding dengan massa udara vertikal yang terdapat di atas permukaan tersebut sampai pada batas ketinggian lapisan atmosfer terluar. Hal itu yang membuat tekanan udara di setiap tempat berbeda menurut ketinggian dari tempat tersebut. Tekanan udara juga merupakan salah satu parameter yang diamati oleh observer ketika melakukan pengamatan udara permukaan atau synoptic observation. Pada kenyataannya terdapat banyak alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara, diantaranya barometer air raksa, barometer aneroid, aneroid barograph, serta bourdon tube barograph.
Anemometer
Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin yaitu cup counter anemometer. Alat ini terdiri dari tiga buah mangkuk yang dipasang simetris pada sumbu vertikal. Pada bagian bawah dari sumbu vertical dipasang generator, yang terputar oleh ketiga mangkuk. Tegangan dari generator sebanding dengan kecepatan berputar dari mangkuk - mangkuk.Wind Vane atau alat penunjuk arah angin adalah sebuah instrumen yang digunakan untuk mengetahui arah horizontal pergerakan angin (angin permukaan). Alat ini terdiri dari suatu objek tidak simetris (contohnya suatu anak panah atau panah berbentuk ayam jago yang menempel pada pusat gravitasinya sehingga panah itu dapat bergerak dengan bebas di sekitar poros horizontalnya) yang dihubungkan pada vane/weather cock sensor pada anemometer
Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin yaitu cup counter anemometer. Alat ini terdiri dari tiga buah mangkuk yang dipasang simetris pada sumbu vertikal. Pada bagian bawah dari sumbu vertical dipasang generator, yang terputar oleh ketiga mangkuk. Tegangan dari generator sebanding dengan kecepatan berputar dari mangkuk - mangkuk.Wind Vane atau alat penunjuk arah angin adalah sebuah instrumen yang digunakan untuk mengetahui arah horizontal pergerakan angin (angin permukaan). Alat ini terdiri dari suatu objek tidak simetris (contohnya suatu anak panah atau panah berbentuk ayam jago yang menempel pada pusat gravitasinya sehingga panah itu dapat bergerak dengan bebas di sekitar poros horizontalnya) yang dihubungkan pada vane/weather cock sensor pada anemometer
Higrometer
Secara umum kelembaban (Relative Humidity) adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang ada di udara dan dinyatakan dalam persen dari jumlah uap air maksimum dalam kondisi jenuh. Dan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kelembaban udara (Relative Humidity) adalah Higrometer.Higrometer rambut adalah sebuah alat pengukur kelembaban udara dengan satuan persen yang menggunakan prinsip muai panjang rambut dimana rambut akan memanjang ketika kelembaban udara bertambah. Adapun rambut yang digunakan adalah rambut manusia atau kuda yang sudah dihilangkan lemaknya yang kemudian dikaitkan dengan pengungkit (engsel) yang dihubungkan dengan jarum yang menunjuk kepada skala sehingga memperbesar perubahan skala dari perubahan kecil dari panjangnya rambut.
Secara umum kelembaban (Relative Humidity) adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan jumlah uap air yang ada di udara dan dinyatakan dalam persen dari jumlah uap air maksimum dalam kondisi jenuh. Dan alat yang dapat digunakan untuk mengukur kelembaban udara (Relative Humidity) adalah Higrometer.Higrometer rambut adalah sebuah alat pengukur kelembaban udara dengan satuan persen yang menggunakan prinsip muai panjang rambut dimana rambut akan memanjang ketika kelembaban udara bertambah. Adapun rambut yang digunakan adalah rambut manusia atau kuda yang sudah dihilangkan lemaknya yang kemudian dikaitkan dengan pengungkit (engsel) yang dihubungkan dengan jarum yang menunjuk kepada skala sehingga memperbesar perubahan skala dari perubahan kecil dari panjangnya rambut.
Penakar Hujan
Penakar hujan jenis Hellman merupakan suatu instrument/alat untuk mengukur curahhujan.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 vertikal yang tercatat pada kertas pias. Alat ini memerlukan perawatan yang cukup intensif untuk menghindari kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada alat ini.
Penakar hujan jenis Hellman merupakan suatu instrument/alat untuk mengukur curahhujan.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 vertikal yang tercatat pada kertas pias. Alat ini memerlukan perawatan yang cukup intensif untuk menghindari kerusakan-kerusakan yang sering terjadi pada alat ini.
1. ALAT PENGUKUR TEKANAN
UDARA
Tekanan udara adalah gaya berat/
gaya tekan udara pada suatu luasan tertentu. Persamaan fisis untuk mengetahui
tekanan udara adalah :
Perhitungan dilakukan dengan metode
pipa U, dimana tekanan pada pipa A akan sama dengan tekanan di pipa B, sehingga
bila kolom udara pada salah satu kolom difakumkan dan massa fluida (m) serta
konstanta grafitasi (g) diketahui maka tekanan pada pipa terbuka (identik
dengan tekanan udara lingkungan) akan diketahui.
|
|
|
(A)
|
(B)
|
(C)
|
Prinsip
Bejana Pipa U
|
Prinsip
Barometer Air Raksa
|
Bentuk
Fisik Barometer Air Raksa
|
1.1. BAROMETER AIR RAKSA
Membandingkan perbedaan tinggi air
raksa dalam tabung gelas dan di dalam bejana. Barometer air raksa berfungsi
untuk mengukur tekanan udara. Terdiri dari tabung gelas berisi air raksa, bagian
atasnya tertutup dan bagian bawahnya terbuka dimasukkan ke dalam bejana air
raksa.
- Syarat penempatan :
a.
Ditempatkan pada ruangan yang mempunyai suhu tetap (Homogen)
b.
Tidak boleh kena sinar matahari langsung
c.
Tidak boleh kena angin langsung
d.
Tidak boleh dekat lalu-lintas orang
e.
Tidak boleh dekat meja kerja
f.
Penerangan jangan terlalu besar, maximum 25 watts
- Cara pemasangan :
a.
Dipasang tegak lurus pada dinding yang kuat
b.
Tinggi bejana + 1 m dari lantai
c.
Sebaiknya dipasang di lemari kaca
d.
Latar belakang yang putih untuk memudahkan pembacaan
- Cara membaca :
a.
Baca suhu yang menempel pada Barometer
b.
Naikkan air raksa dalam bejana, sehingga menyinggung jarum taji
c.
Skala Nonius (Vernier) sehingga menyinggung permukaan air raksa
d.
Baca skala Barometer dan skala Nonius
e.
Gunakan koreksi yang telah disediakan
- Cara membawa (Transport) :
a.
Barometer dibalik pelan-pelan sehingga bejana berada di atas.
b.
Masukkan dalam kotak transport, dengan bejana tetap diatas
c.
Membawanya bejana harus tetap berada diatas
- Koreksi-koreksi :
- Koreksi Index
- Koreksi Lintang
- Koreksi Tinggi : Untuk membandingkan tempat-tempat tertentu diperlukan tekanan udara diatas permukaan laut.
- Koreksi Suhu : Jika pembacaan lebih tinggi dari 0 0C, maka pembacaan Barometer dikurangi dengan koreksi suhu ini, jika lebih rendah dari 0 0C koreksi ditambah.
1.2. BAROMETER ANEROID
Barometer ini menggunakan prinsip
perubahan bentuk tabung/ kapsul logam akibat adanya perubahan tekanan udara.
Sedikitnya ada 2 jenis barometer aneroid, yaitu:
1.
Jenis Bourdon : Terdiri dari sebuah pipa besi/ baja yang melengkung, berbentuk
oval. Gaya pegas pipa ini sama dengan tekanan udara. Perubahan tekanan udara
menyebabkan perubahan bentuk ke-oval-an dari pipa, sehingga jarum penunjuk akan
bergerak. Pergerakan jarum tersebut kemudian dikonversi dalam skala tekanan
udara.
2.
Jenis Vidi : Bagian terpenting ialah kapsul/ cell dari besi/baja, isinya dikosongkan/
hampa udara, permukaan atas dan bawah bergelombang. Kapsul/ cell ini biasanya
terdiri dari 7 atau 8 lapisan. Jika tekanan udara naik, maka kapsul/ cell ini
tertekan dan menarik sebagian dari tuas (lever) ke bawah, bagian lainnya akan
naik menggerakkan jarum penunjuk. Jika tekanan turun, akan terjadi sebaliknya.
Pergerakan kapsul/ cell aneroid ini kemudian dihubungkan denga pena/ jarum yang
akan menunjukan pergeseran/ simpangan. Besarnya simpangan yang terjadi
selanjutnya dikonversi ke dalam skala tekanan udara (mb).
2.3. BAROGRAPH
Barograph
adalah istilah lain untuk barometer yang dapat merekam sendiri hasil
pengukurannya. Barograph umumnya menggunakan prinsip Barometer Aneroid, dengan
menghubungkan beberapa kapsul/ cell aneroid dengan sebuah pena untuk membuat
track pada kerta pias yang diletakkan pada tabung yang berputar 24 jam per
rotasi. Pada pias terdapat garis-garis tegak menunjukkan waktu dan garis
mendatar menunjukkan tekanan udara.Tingkat keakuratan dari barograph, salah
satunya ditentukan oleh jumlah kapsul/ cell aneroid yang digunakan. Semakin
banyak kapsul aneroid yang digunakan maka semakin peka barograph tersebut
terhadap perubahan tekanan udara.
|
||
|
||
Contoh
Fisik Barograph Tipe Aneroid
|
Bagian
Dasar Barograph
|
2.4. ALTIMETER
Altimeter adalah alat untuk mengetahui ketinggian suatu
tempat terhadap MSL (mean sea level = 1013,25 mb = 0 mdpl).
Altimeter sebenarnya adalah barometer aneroid yang skala penunjukkannya telah
dikonversi terhadap ketinggian. Sebagaimana kita ketahui bahwa 1 mb sebanding
dengan 30 feet (9 meter) atau dapat dicari dengan pendekatan rumus:
H = 221.15 Tm log (Po
/ P)
2.5. KALIBRATOR BAROMETER/ BAROGRAPH
Alat yang sering digunakan untuk mengkalibrasikan sebuah
barometer/ barograph adalah Vacuum Chamber. Alat ini sebenarnya adalah
sebuah tabung tertutup dengan tingkat hampa udara yang dapat diatur (udara
didalam tabung dikeluarkan secara perlahan dengan pompa penghisap udara).
Barometer standar dan barometer/ barograph yang dikalibrasi harus diletakan
dalam tabung secara bersamaan, kemudian dibandingkan penunjukannya untuk
mendapatkan nilai koreksi (seiring dengan pengaturan tekanan udara).
3. ALAT PENGUKUR SUHU
UDARA
Suhu (temperatur) adalah suatu
besaran panas yang dirasakan oleh manusia. Satuan suhu yang biasa digunakan di
Indonesia adalah derajat celcius (0C). Mengingat pentingnya faktor
suhu terhadap kehidupan dan aktifitas manusia menyebabkan pengamatan suhu udara
yang dilakukan oleh stasiun meteorologi dan klimatologi memiliki beberapa
kriteria diantaranya:
- Suhu udara permukaan (suhu udara aktual, rata-rata, maksimum dan minimum).
- Suhu udara di beberapa ketinggian/ lapisan atmosfer (hingga ketinggian ± 35 Km).
- Suhu tanah di beberapa kedalaman tanah (hingga kedalaman 1 m).
- Suhu permukaan air dan suhu permukaan laut.
Alat ukur yang umum digunakan oleh
BMG untuk mengamati suhu udara akan dijelaskan lebih rinci pada pokok bahasan
selanjutnya.
3.1. THERMOMETER BOLA BASAH DAN BOLA
KERING
Merupakan
thermometer air raksa dalam bejana kaca untuk mengukur suhu udara aktual yang
terjadi (thermometer bola kering). Adapun thermometer bola basah adalah
thermometer yang pada bola air raksa (sensor) dibungkus dengan kain basah
agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu suhu yang
diperlukan agar uap air di udara dapat berkondensasi.
3.2. THERMOMETER MAXIMUM
Thermometer air raksa ini memiliki pipa kapiler kecil
(pembuluh) didekat tempat/ tabung air raksanya, sehingga air raksa hanya bisa
naik bila suhu udara meningkat, tapi tidak dapat turun kembali pada saat suhu
udara mendingin. Untuk mengembalikan air raksa ketempat semula, thermometer ini
harus dihentakan berkali-kali atau diarahkan dengan menggunakan magnet.
Dari
gambar disamping dapat diilustrasikan bahwa apabila temperatur naik dan kolom
air raksa tidak terputus, maka air raksa terdesak melalui bagian yang sempit.
Ujung kolom menunjukkan temperatur udara. Apabila suhu turun, kolom air raksa
terputus pada bagian yang sempit setelah air raksa dalam bola temperatur
menyusut. Ujung lain dari kolom air raksa tetap pada tempatnya.
Untuk pengamatan suhu udara ujung
kolom ini menunjukkan suhu udara karena penyusutan air raksa kecil sekali dan
dapat diabaikan. Jadi Thermometer menunjukkan suhu udara tertinggi setelah
terakhir dikembalikan. Thermometer dikembalikan setelah dibaca.
3.3. THERMOMETER MINIMUM
Thermometer
minimum biasanya menggunakan alkohol untuk pendeteksi suhu udara yang terjadi.
Hal ini dikarenakan alkohol memiliki titik beku lebih tinggi dibanding air
raksa, sehingga cocok untuk pengukuran suhu minimum. Prinsip kerja thermometer
minimum adalah dengan menggunakan sebuah penghalang (indeks) pada pipa alkohol,
sehingga apabila suhu menurun akan menyebabkan indeks ikut tertarik kebawah,
namun bila suhu meningkat maka indek akan tetap pada posisi dibawah. Selain itu
peletakan thermometer harus miring sekitar 20-30 derajat, dengan posisi tabung
alkohol berada di bawah. Hal ini juga dimaksudkan untuk mempertahankan agar
indek tidak dapat naik kembali bila sudah berada diposisi bawah (suhu minimum).
Untuk
mengembalikan posisi indeks ke posisi aktual dapat dilakukan dengan
memiringkan/ membalikkan posisi thermometer hingga indek bergerak ke ujung dari
alkohol (posisi suhu aktual).
3.4. THERMOGRAPH
Alat
ini mencatat otomatis temperatur sebagai fungsi waktu. Thermograph ini adalah
logam panjang yang terdiri dari 2 bagian, kuningan dan invar. Bentuk bimetal
merupakan spiral. Terpasang pada sumbu horizontal dan diluar kotak Thermograph.
Satu ujung bimetal dipasang pada kotak dengan sekrup penyetel halus, sehingga letak
pena dapat diatur. Ujung lain dihubungkan ketangkai pena melalui sumbu
horizontal sehingga dapat menimbulkan track/ rekaman pada kertas pias yang
berputar 24 jam per rotasi. Jika temperatur naik, ujung bimetal menggerakkan
tangkai pena keatas, dan sebaliknya. Sebelum dipakai, thermograph harus
dikalibrasi terlebih dahulu. Alat ini harus ditempatkan dalam sangkar apabila
dipakai untuk mengukur atmospher.
|
|
(A)
|
(B)
|
Contoh
Thermograph
|
Contoh
Thermohygrograph
|
3.5. THERMOMETER TANAH
Prinsipnya
sama dengan thermometer air raksa yang lain, hanya aplikasinya digunakan untuk
mengukur suhu tanah dari kedalaman 0, 2, 5, 10, 20, 50 dan 100 cm. Untuk
kedalaman 50 dan 100 cm, harus tanam sebuah tabung silinder untuk menempatkan
thermometer agar mudah untuk melakukan pembacaan. Untuk kedalaman 0-20 cm,
cukup dengan membenamkan bola tempat air raksa sesuai dengan kedalaman yang
diperlukan.
3.6. THERMOMETER APUNG
Thermometer ini merupakan bagian/ kelengkapan dari alat
evaporasi panci terbuka. Berfungsi untuk mengetahui suhu permukaan air yang
terjadi di permukaan bumi/ tanah. Terdiri dari thermometer maksimum
(thermometer air raksa) dan thermometer minimum (thermometer alcohol). Suhu
rata-rata air didapat dengan menambahkan suhu makimum dan minimum, kemudian dibagi
dua. Letak thermometer harus terapung tepat di permukaan air, sehingga
dilengkapi dengan pelampung dibagian depan dan melakang yang terbuat dari bahan
yang tahan air/ karat (biasanya almunium). Setelah dilakukan pembacaan, posisi
indek pada thermometer minimum harus dikembalikan ke suhu actual dengan
memiringkannya. Sedangkan untuk thermometer maksimum, tinggi air raksa juga
dikembalikan pada suhu actual dengan menggunakan magnet.
3.7. KALIBRATOR THERMOMETER
Alat
ini ini berfungsi untuk menguji/ mengkalibrasi thermometer/ thermograph dengan
kendali temperatur elektronik, lampu indikator dan satu set termometer
standard. Temperature test cabinet biasanya terbuat dari baja
tahan-karat dengan kamar uji yang dilengkapi dengan tameng kaca dibagian depan.
Dapat digunakan untuk mengkalibrasi 4 termograph/ thermohygrographs
secara bersamaan, atau instrumen serupa. Nilai temperatur ditentukan melalui
papan tombol dan DPC [DIODE PEMANCAR CAHAYA]
4. ALAT PENGUKUR
KELEMBABAN UDARA
Alat-alat
untuk mengukur Relative Humidity dinamakan Psychrometer atau Hygrometer.
Pada umumnya alat bola kering dan bola basah dinamakan Psychrometer.
Dengan Hygrometer, Relative Humidity dapat langsung dibaca. Hygrometer
ialah alat yang mencatat Relative Humidity.
4.1 PSYCHROMETER BOLA BASAH DAN BOLA
KERING
Psychrometer ini terdiri dari dua
buah thermometer air raksa, yaitu :
1.
Thermometer Bola Kering : tabung air raksa
dibiarkan kering sehingga akan mengukur suhu udara sebenarnya.
2.
Thermometer Bola
Basah : tabung air raksa dibasahi
agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu; suhu
yang diperlukan agar uap air dapat berkondensasi.
Suhu
udara didapat dari suhu pada termometer bola kering, sedangkan RH
(kelembaban udara) didapat dengan perhitungan:
Hal-hal yang sangat mempengaruhi
ketelitian pengukuran kelembaban dengan mempergunakan Psychrometer ialah :
a.
Sifat peka, teliti dan cara membaca thermometer-thermometer
b.
Kecepatan udara melalui Thermometer bola basah
c.
Ukuran, bentuk, bahan dan cara membasahi kain
d.
Letak bola kering atau bola basah
e.
Suhu dan murninya air yang dipakai untuk membasahi kain
4.2 PSYCHROMETER ASSMANN
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.
4.3 PSYCHROMETER PUTAR (WHIRLING)
Disebut juga sebagai Psychrometer Sling/ Whirling. Alat ini
terdiri dari 2 Thermometer yang dipasang pada kerangka yang dapat diputar
melalui sumbu yang tegak lurus pada panjangnya. Sebelum pemutaran bola basah
dibasahi dengan air murni. Psychrometer diputar cepat-cepat (3 putaran/ detik).
Selama + 2 menit, dihentikan dan dibaca cepat-cepat. Kemudian diputar
lagi, dihentikan dan dibaca seterusnya sampai diperoleh 3 data. Data yang
diambil adalah suhu bola basah terendah. Jika ada 2 suhu bola basah terendah
yang diambil suhu bola kering.
- Keuntungan : bentuknya yang portable dan kemurahan harganya dibandingkan dengan Psychrometer Assmann.
- Kerugian :
a.
Karena harus diputar diluar sangkar, kedua Thermometernya dipengaruhi radiasi
dan dari badan si pengamat.
b.
Waktu hujan tetesan air hujan bias melekat sehingga merendahkan pembacaan.
c.
Kecepatan udara (ventilasi) mungkin terlalu kecil.
4.4 HYGROMETER RAMBUT
Rambut menunjukkan perubahan dimensi jika kelembaban udara
berubah-ubah. Perubahan dimensi dapat dipakai sebagai indikasi kelembaban nisbi
udara.
Hygrometer rambut ada yang bersifat
non recording dan recording (Hygrograph).
5. ALAT PENGUKUR CURAH
HUJAN
5.1 PENAKAR CURAH HUJAN BIASA
Penakar hujan ini termasuk jenis
penakar hujan non-recording atau tidak dapat mencatat sendiri. Bentuknya
sederhana, terdiri dari :
- Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat.
- Bak tempat penampungan air hujan.
- Kaki yang berbentuk tabung silinder.
- Gelas penakar hujan.
5.2
PENAKAR HUJAN BIASA TANAH
Penakar
hujan biasa biasa tanah dimaksudkan untuk mendapatkan jumlah curah hujan yang
jatuh pada permukaan tanah. Pada bagian tanah reservoir, terdapat tangkai yang
digunakan untuk mengangkat penakar hujan jika akan dilakukan pembacaan. Tepat
disekitar corong penakar hujan terdapat lapisan ijuk yang disusun pada lapisan
kayu yang berbentuk lingkaran yang dimaksudkan untuk mengurangi percikan air
hujan. Selain itu terdapat jaringan kawat/ besi yang berbentuk bujur sangkar
dan digunakan sebagai tempat berpijak ketika akan mengangkat lapisan ijuk dan
penakar hujan. Pada kedua tepi/ lapisan ijuk terdapat dua kaitan/ pegangan
untuk memudahkan mengangkatnya.
5.3
PENAKAR HUJAN DENGAN WIND-SHIELD
Pemasangan Wind-Shield pada penakar
hujan dimaksudkan untuk meniadakan angin putar, sehingga angin yang bertiup
melewati corong sedapat mungkin menjadi horizontal.
5.4
PENAKAR HUJAN JENIS HELLMAN
Penakar
hujan jenis Hellman termasuk penakar hujan yang dapat mencatat sendiri. Jika
hujan turun, air hujan masuk melalui corong, kemudian terkumpul dalam tabung
tempat pelampung. Air ini menyebabkan pelampung serta tangkainya terangkat
(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, pena akan mencapai tempat teratas pada
pias. Setelah air mencapai atau melewati puncak lengkungan selang gelas, air
dalam tabung akan keluar sampai ketinggian ujung selang dalam tabung dan tangki
pelampung dan pena turun dan pencatatannya pada pias merupakan garis lurus
vertikal. Dengan demikian jumlah curah hujan dapat dhitung/ ditentukan dengan
menghitung jumlah garis-garis vertikal yang terdapat pada pias.
5.5
PENAKAR HUJAN JENIS TIPPING BUCKET
Bertujuan untuk mendapatkan jumlah curah hujan yang jatuh
pada periode dan tempat-tempat tertentu. Pada bagian muka terdapat sebuah pintu
untuk mengeluarkan alat pencatat, silinder jam dan ember penampung air hujan.
Jika dilihat dari atas, ditengah-tengah dasar corong terdapat saringan kawat
untuk mencegah benda-benda memasuki ember (bucket).
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.
5.6 RAINGAUGE TEST EQUIPMENT
Raingauge
test equipment adalah alat yang ini digunakan untuk menguji/mengkalibrasi
peralatan penakar hujan, terutama dari jenis tipping bucket. Alat ini
menggunakan prinsip putaran pompa yang alirannya diukur dengan presisi flow
meter. Air yang mengalir melalui flow meter ini kemudian dialiri ketipping
bucket (sebagai simulasi dari air hujan yang jatuh ke dalam raingauge yang
sedang dikalibrasi). Jumlah air yang tercatat di flow meter harus sama dengan
jumlah air yang keluar dari raingauge (harus seimbang antara tabung penampungan
sebelah kiri dan kanan). Selain itu jumlah tipping pada raingauge juga harus
menunjukan nilai yang sama dengan flow meter (tergantung tingkat keakurasian
raingauge).
6. ALAT PENGUKUR
PENGUAPAN
Penguapan
ialah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini dapat terjadi pada
setiap permukaan benda pada temperatur diatas 0 0K. Faktor-faktor
yang mempengaruhi penguapan ialah temperatur benda dan udara, kecepatan angin,
kelembaban udara, intensitas radiasi matahari dan tekanan udara, jenis
permukaan benda serta unsur-unsur yang terkandung didalamnya.
Dalam meteorologi dikenal dua
istilah untuk penguapan yaitu evaporasi dan evapotranspirasi.
6.1 EVAPORIMETER
PANCI TERBUKA
Evaporimeter panci terbuka digunakan
untuk mengukur evaporasi. Makin luas permukaan panci, makin representatif atau
makin mendekati penguapan yang sebenarnya terjadi pada permukaan danau, waduk,
sungai dan lain-lainnya. Pengukuran evaporasi dengan menggunakan evaporimeter
memerlukan perlengkapan sebagai berikut :
- Panci Bundar Besar
- Hook Gauge yaitu suatu alat untuk mengukur perubahan tinggi permukaan air dalam panci. Hook Gauge mempunyai bermacam-macam bentuk, sehingga cara pembacaannya berlainan.
- Still Well ialah bejana terbuat dari logam (kuningan) yang berbentuk silinder dan mempunyai 3 buah kaki.
- Thermometer air dan thermometer maximum/ minimum
- Cup Counter Anemometer
- Pondasi/ Alas
- Penakar hujan biasa
Alat Pengukur Penguapan
6.2 EVAPORIMETER
JENIS PICHE
Piche
Seperti
panci penguapan terbuka, alat ini digunakan sebagai pengukur penguapan secara
relatif. Maksudnya, alat ini tidak dapat mengukur secara langsung evaporasi
ataupun evapotranspirasi yang sesungguhnya terjadi.
Hasil
pembacaannya sangat tergantung terhadap angin, iklim dan debu. Pada prinsipnya
Piche evaporimeter terdiri dari:
- Pipa gelas yang panjangnya + 20 Cm dan garis tengahnya + 1,5 Cm. Pada pipa gelas terdapat skala, yang menyatakan volume air dalam Cm3 atau persepuluhnya. Ujung bawah pipa gelas terbuka dan ujung atasnya tertutup dan dilenghkapi dengan tempat menggantungkan alat tersebut.
- Piringan kertas filter berbentuk bulat. Kertas ini berpori-pori banyak sehingga mudah menyerap air. Kertas filter dipasang pada mulut pipa terbuka.
- Penjepit logam, yang berbentuk lengkungan seperti lembaran per. Per ujung yang melekat disekeliling pipa dan ujung lainnya berbentuk sama dengan diameter pipa.
6.3
EVAPORASI JENIS KESHNER
Evaporasi jenis Keshner termasuk
alat pengukur penguapan yang mencatat sendiri yang disebut sebagai
Evaporigraph. Alat ini dapat mencatat terus menerus penguapan yang terjadi pada
setiap saat.
6.4
EVAPORIMETER JENIS WILD
Evaporimeter jenis Wild termasuk
alat pengukur penguapan (Evaporasi) yang tidak dapat mencatat sendiri (Non
Recording).
7. ALAT PENGUKUR RADIASI
MATAHARI
Pengukuran lamanya sinar matahari
bersinar dimaksudkan untuk mengetahui intensitas dan berapa lama/ jam matahari
bersinar mulai terbit hingga terbenam. Matahari dihitung bersinar terang jika
sinarnya dapat membakar pias Campble stokes. Lamanya matahari bersinar dapat
dinyatakan dalam presentase atau jam. Untuk keperluan pemasangan dan pengamatan
perlu diketahui hal-hal yang menyangkut waktu smeu lokal dan waktu rata-rata
lokal. True Solar Day yaitu waktu antara dua gerakan matahari melintasi
meridian. Waktu yang didasarkan panjang hari ini disebut apparent solartime
atau waktu semu lokal. Waktu ini dapat ditunjukkan oleh sunshine recorder.
Waktu semu lokal ialah waktu yang ditentukan oleh gerakan relatif matahari
terhadap horizon. Sepanjang tahun lamanya (panjangnya) True Solar Day
berbeda-beda. Untuk memudahkan perhitungan dibayangkan adanya matahari fiktif
yang beredar mengelilingi bumi dengan kecepatan tetap selama setahun.
7.1
PENGUKUR SINAR MATAHARI JENIS CAMPBLE STOKES
Campbell Stokes
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.
7.2
PENGUKUR SINAR MATAHARI JENIS JORDAN
Alat ini mencatat sendiri lamanya
matahari bersinar dalam sehari yang terdiri dari dua kotak berbentuk setengah
silinder dan tertutup. Di bagian dalam dipasang kertas yang sangat peka
terhadap sinar matahari langsung.
Apabila seberkas matahari langsung
mengenai kertas ini akan meninggalkan bekas yang gelap. Alat ini diatur
sedemikian sehingga satu pias dipakai untuk pagi dan pias lainnya untuk siang
hari.
7.3
PENGUKURAN INTENSITAS RADIASI MATAHARI
Untuk mengetahui intensitas radiasi
yang jatuh pada permukaan bumi baik yang langsung maupun yang dibaurkan oleh
atmosfer. Intensitas radiasi matahari ialah jumlah energi yang jatuh pada suatu
bidang persatuan luas dalam satu satuan waktu. Dalam atmosfer bumi terdapat
bermacam-macam radiasi seperti :
a.
Direct Solar Radiation (S) yaitu radiasi langsung dari matahari yang sampai ke
permukaan bumi.
b.
Radiation Difus (D) yang berasal dari pantulan-pantulan oleh awan dan
pembauran-pembauran oleh partikel-partikel atmosfer.
c.
Surface Raflectivity (r) yaitu radiasi yang berasal dari pantulan-pantulan oleh
permukaan bumi.
d. Out
Going Terrestial radiation (O), yaitu radiasi yang berasal dari bumi yang
berupa gelombang panjang.
e.
Back Radiation (B) yaitu radiasi yang berasal dari awan-awan dan butir-butir
uap air dan CO2 yang terdapat dalam atmosfer.
f.
Global (total) Radiation (Q)
g. Net
Radiation (R)
Dengan banyaknya jenis radiasi yang
terdapat didalam atmosfer berarti banyak pula alat-alat yang diperlukan untuk
mengukur radiasi langsung (S). Misalnya :
- Pyrheliometer untuk mengukur radiasi langsung (S)
- Solarimeter dan Pyranometer untuk radiasi total (Q)
- Pyrgeometer untuk mengukur radiasi bumi (O)
- Net Pyrradiometer untuk mengukur radiasi total (R)
Pada prinsipnya sensor alat pengukur
intensitas radiasi matahari dibagi 2 jenis :
- Sensor yang dibuat dari bimetal yaitu 2 jenis logam yang mempunyai koefisien muai panjang yang berbeda dan diletakkan satu sama lainnya. Alat yang memakai sensor jenis ini ialah Actinograph.
- Sensor yang dibuat dari Thermopile seperti yang terdapat pada Solarimeter, Pyranometer dll
7.4
AMSTRONG PYRHELIOMETER
Pyrheliometer
dipakai untuk mengukur intensitas radiasi matahari langsung (S). Pyrheliometer
terdiri dari 2 bagian pokok, yaitu sensor yang menghasilkan gaya gerak listrik
dan recorder yang berisi battery, galvanometer dan amperemeter. Sensor berada
didalam sebuah tabung/silinder logam yang dapat diputar horizontal dan
vertikal. Tabung diputar mengikuti gerakan matahari sehingga sinar selalu jatuh
tegak lurus ke permukaan sensor. Pada bagian ujung/ muka tabung terdapat tutup
yang dapat diputar terhadap permukaan silinder. Penutup ini berfungsi sebagai
pelindung sensor terhadap matahari dan juga sebagai pemutus dan penghubung
kontak listrik.
7.5
SOLARIMETER DAN PYRANOMETER
Digunakan
untuk mengukur radaiasi matahari total. Untuk memperoleh data intensitas
matahari secara kontinue, Solarimeter dihubungkan ke sebuah alat pencatat yang
dinamakan Chart Recorder yang mempunyai sifat Self Balancing Potentiometric
yaitu suatu recorder yang bekerjanya berdasarkan keseimbangan antara signal
(tenaga listrik yang masuk berasal dari Solarimeter dengan tenaga listrik dari
power supply. Gerakan dan kedudukan pena ditentukan oleh keseimbangan kedua
unsur tersebut. Dengan demikian
recorder ini memerlukan tenaga listrik yang diperlukan selain untuk
keseimbangan juga untuk menggerakkan pias (Chart) dan jam. Recorder ini sangat
peka terutama ketika sedang beroperasi, sedapat mungkin dihindarkan terhadap
getaran-getaran yang dapat mengganggu keseimbangan.
8. ALAT PENGUKUR ARAH
DAN KECEPATAN ANGIN
Angin merupakan pergerakan udara
yang disebabkan karena adanya perbedaan tekanan udara di suatu tempat dengan
tempat lain. Dengan adanya pergerakan udara di atmosfer ini maka
terjadilah distribusi partikel-partikel di udara, baik partikel kering (debu,
asap, dsb) maupun partikel basah seperti uap air. Pengukuran angin permukaan
merupakan pengukuran arah dan kecepatan angin yang terjadi dipermukaan bumi
dengan ketinggian antara 0.5 sampai 10 meter.
Alat-alat yang paling baik untuk
mengukur angin (permukaan) ahÃla Wind Vane dan Anemometer. Alat-alat pengukur
kecepatan angin di bagi dalam 3 bagian :
1.
Anemometer Cup dan Vane, alat ini mengukur banyaknya udara yang melalui alat
per satuan waktu.
2.
Pressure Tube Anemometer, alat ini bekerja disebabkan oleh tekanan dari aliran
udara yang melalui pipa-pipanya.
3.
Pressure Plate Anemometer, lembaran logam tertentu, ditempatkan tegak lupus
angin. Lembaran logam ini akan berputar pada salah satu sisinya sebagai sumbu.
Besar penyimpangan (sudut) menjadi kecepatan angin.
8.1 CUP COUNTER DAN WIND VANE
ANEMOMETER
Anemometer
Pergerakan
udara atau angin umumnya diukur dengan alat cup counter anemometer,
yang didalamnya terdapat dua sensor, yaitu: cup – propeller sensor
untuk kecepatan angin dan vane/ weather cock sensor untuk arah
angin. Untuk pengamatan angin permukaan, Anemometer dipasang dengan
ketinggian 10 meter dan berada di tempat terbuka yang memiliki jarak dari
penghalang sejauh 10 kali dari tinggi penghalang (pohon, gedung atau sesuatu
yang menjulang tinggi). Tiang anemometer dipasang menggunakan 3 buah labrang/
kawat penahan tiang, dimana salah satu kawat/labrang berada pada arah utara
dari tiang anemometer dan antar labrang membentuk sudut 1200.
Pemasangan penangkal petir pada tiang anemometer merupakan faktor terpenting
terutama untuk daerah rawan petir. Hal ini mengingat tiang anemometer memiliki
ketinggian 10 meter dengan ujung-ujung runcing yang membuatnya rawan terhadap
sambaran petir.
No comments:
Write komentar