Sabtu, 26 Januari 2013

ARAH DAN KECEPATAN ANGIN



LAPORAN

KLIMATOLOGI PERTANIAN

PENGAMATAN ARAH DAN KECEPATAN ANGIN  DI KEBUN PERCOBAAN POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PAYAKUMBUH


DISUSUN OLEH:
OKTAVIANUS
BP. 0801121004


DOSEN PEMBIMBING:
Ir. Yulensri, MS.i








PROGRAM STUDI BUDIDAYA TANAMAN PANGAN
JURUSAN BUDIDAYA TANAMAN PANGAN
POLITEKNIK PERTANIAN NEGERI PAYAKUMBUH
2011


I.  PENDAHULUAN
1.1.  Latar Belakang
            Angin merupakan salah satu unsur meteorologi yang memiliki peranan penting dalam menentukan kondisi cuaca dan iklim disuatu tempat. Angin dapat dibatasi sebagai gerakan horizontal udara relatif terhadap permukaan bumi. Batasan ini berasumsi bahwa seluruh gerakan udara secara vertical kecepatannya dapat diabaikan karena relative rendah yaitu < 1 ms-1 (June, 1993).
            Untuk mendapatkan data pengukuran kecepatan angin yang akurat diperlukan suatu alat ukur yang dapat mencatat kecepatan maupun arah pergerakan angin secara akurat pula. Pengukuran kecepatan angin itu sendiri dapat dilakukan dengan beberapa metode, dimana setiap metode memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Untuk itu dalam membuat suatu alat ukur kecepatan angin perlu dipertimbangkan untuk keperluan apa alat tersebut dibuat.
             Alat pengukur kecepatan angin yang umum digunakan pada stasiun pengamatan cuaca adalah anemometer jenis Cup counter yang menerapkan metode mekanik dalam pengukurannya. Untuk mendapatkan alat ini, stasiun pengamatan cuaca di Indonesia perlu mengimpor dari luar negeri, sehingga diperlukan biaya yang cukup mahal untuk memiliki alat ini. Sebagaimana kita ketahui bahwa prinsip kerja dari alat ini cukup sederhana yaitu Cup yang berjumlah tiga buah berputar pada suatu tiang yang dihubungkan dengan counter. Dengan mengetahui prinsip yang sederhana tersebut kita dapat mengembangkan alat ini, yaitu dengan cara membuat Cup counter anemometer dari bahanbahan yang mudah didapat dan terjangkau harganya akan tetapi dapat bekerja secara optimal.

1.2.  Tujuan
  1. Mengetauhi / memahami pengertian arah dan keceptan angin.
  2. Mengenali / mengetauhi alat yang digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin.
  3. Melakukan pencatatan data arah dan kecepatan angin.




1.3.  Tinjauan Pustaka
1.3.1.  Angin
            Angin adalah gerak nisbi terhadap permukaan bumi. Gerak atmosfer terhadap
permukaan bumi ini memiliki dua arah yaitu arah horizontal dan arah vertikal. Kedua gerak atmosfer ini disebabkan oleh ketidaksetimbangan radiasi bersih, kelembaban
dan momentum di antara lintang rendah dan lintang tinggi di satu pihak dan di antara
permukaan bumi dan atmosfer di pihak lain (Prawirowardoyo, 1996).
            Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi gerak atmosfer itu sendiri yaitu topografi, distribusi antara permukaan daratan dan lautan, serta arus laut. Gerak atmosfer yang umum adalah gerak horizontal, karena daerah yang diliputinya jauh lebih luas dan kecepatan horizontalnya jauh lebih besar daripada vertikalnya. Akan tetapi yang merupakan sumber pembentukan awan konvektif dan curahan yang berperan penting dalam menentukan cuaca dan iklim adalah gerak vertikal.
            Perubahan cuaca di atas permukaan bumi pada dasarnya adalah hasil dari gerak atmosfer atau gerak udara, yaitu gerak yang dihasilkan oleh berbagai gaya yang bekerja pada paket udara. Adapun gaya utama penggerak angina yaitu gaya gradien tekanan, yang timbul karena adanya perbedaan tekanan yang disebabkan oleh perbedaan suhu. Sedangkan gaya-gaya sekunder yang mempengaruhi angin yaitu gaya Coriolis (yang timbul karena adanya rotasi bumi), gaya sentrifugal dan gaya gesekan.
     Ada alat pengukur angin yang langsung mengukur kecepatanya. Jadi jarum penunjuk suatu kecepatan tertentu bila ada angin. Arah angin ditunjukan oleh wind-vne yng dihubungkan dengan alat penunjuk arah mata anginatau dalam angka. Angka 45 o arah angin dari laut, angka 90 o arah angin dari timur, angka 135 o arah angin dari tenggara, angka 180 o arah angin dari selatan, angka 225 o arah angin dari Barat daya, angka 270 o arah angin dari barat, angka 315 o arah angin dari Barat laut,  angka 360 o bearti arah angin dari utara. 

1.3.2. Alat Pengukur Kecepatan Angin
            Tipe-tipe anemometer dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pengukurannya yaitu tekanan, termoelektrik gelombang suara dan mekanik. Berikut ini akan diuraikan secara singkat jenis-jenis anemometer berdasarkan metode pengukurannya. Pitot tube adalah salah satu contoh anemometer yang prinsip kerjanya berdasarkan tekanan. Perbedaan tekanan diantara dua tube yang diumpamakan seperti hembusan udara ke dalam satu tube dan ditransfer ke tube lainnya secara langsung berhubungan dengan kecepatan angin. Sistem pitot tube merupakan sistem yang paling akurat dan umumnya digunakan sebagai standar untuk mengkalibrasi sensor kecepatan angin lainnya.
            Anemometer termoelektrik diwakili oleh tipe hot-wire. Anemometer jenis ini dapat digunakan dalam pengukuran kecepatan angin yang sangat lemah, seperti pada kanopi tanaman. Metode ini memanfaatkan suatu elemen kecil yang dipanasi secara elektrik. Pendinginan konvektif yang diakibatkan oleh angin yang melalui elemen tersebut digunakan sebagai fungsi dari kecepatan angin. Sonic anemometer adalah salah satu teknologi terbaru dari pengukuran kecepatan 2 angin, yang memanfaatkan kecepatan rambat suara yang dikirim melalui emitter menuju penerima. Suara akan merambat lebih cepat apabila searah dengan angin dan merambat lebih lambat apabila berlawanan dengan arah angin.
            Metode pengukuran kecepatan angina selanjutnya adalah secara mekanik. Anemometer jenis Cup(cup counter anemometer). adalah salah satu contoh alat yang prinsip kerjanya secara mekanik. Alat ini memberi tanggapan atas gaya dinamik yang berasal dari angin yang bekerja pada alat tersebut. Alat lain yang menggunakan metode ini dalam pengukuran kecepatan angina yaitu wind vanes, bivanes dan trivanes. Metode pengukuran secara mekanik merupakan metode yang paling sering digunakan untuk mengukur kecepatan angin. Metode ini paling sederhana yaitu dengan memperhitungkan jelajah angina dari Cup yang berputar dan dapat mengukur kecepatan angin dari segala arah.

1.3.3. Cup Anemometer
            Pada tahun 1450, arsitek seni dari Italia bernama Leon Battista Alberti menemukan anemometer mekanik yang pertama. Instrumen tersebut terdiri dari piringan yang ditempatkan tegak lurus dengan angin. Cup anemometer yang masih digunakan sampai sekarang diciptakan pada tahun 1846 oleh peneliti dari Irlandia yang bernama John Thomas Romney Robins (http://en. wikipedia.org/wiki/anemo).
            Cup anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju angin dimana sensor laju anginnya terdiri atas tiga Cup yang dihubungkan oleh lengan yang ditempelkan pada as. Seluruh Cup menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Alat ini memberi tanggapan atas gaya dinamik yang berasal dari angin yang bekerja pada alat tersebut. Gaya dinamik angin pada permukaan cekung Cup lebih besar daripada permukaan cembung Cup. Perputaran sumbu sistem Cup dihubungkan secara mekanik atau elektronik dengan suatu alat yang dinamakan generator sinyal, untuk keperluan pencatatan. Generator sinyal ini berupa alat penghitung putaran. Anemometer yang akan digunakan sebagai kontrol pada penelitian ini adalah anemometer tipe AN 1 buatan Delta-T, Inggris. Mangkok rotornya terbuat dari plastik ABS yang kuat dan tahan cuaca (Delta-T devices). Konstruksi dari anemometer ini terbuat dari campuran alumunium, stainless steel dan plastik tahan cuaca untuk semua bagian yang terbuka.   Bola-bola besi yang digunakan sebagai penopang kumparan rotor tangkainya terbuat dari bahan yang tahan karat dan terlindung dari masuknya embun dan debu. Sehingga anemometer ini dapat ditempatkan pada tempat yang terbuka dan tahan terhadap cuaca yang cukup ekstrim. Spesifikasi dari alat ini adalah sebagai berikut, kecepatan minimum yang dapat diukur alat ini yaitu 0,2 ms-1 dan kecepatan maksimum yang dapat diukur dari alat ini yaitu 75 ms-1. Kalibrasi alat ini yaitu 800 putaran per kilometer atau 1 pulsa per 1,25x10-3 kilometer. Dengan tinggi alat 200 mm dan diameter kotak 55 mm (Delta-T devices). Di bawah ini adalah gambar dari anemometer tipe AN 1 yangdigunakan sebagai kontrol pada penelitian ini.





 














Gambar 1. Anemometer tipe AN1
sumber : Delta-T devices

II.                CARA PELAKSANAAN PRAKTEK

2.1.    Alat








 


1          5
                                                            2          6
                                                            3         
                                                            4

Cup counter anemometer

2.2.    Bagian Bagian Alat

  1. Kotak peletakan kertas pias.
  2. Tempat memasukan kertas
  3. Penutup
  4. Tiang
  5. Cup anemometer
  6. Counter anemometer

2.3.    Prinsip kerja Alat

            Angin mengenai mangkok, dan windpen akan mengerakan kedu sensor yang menempel pada kertas pias sehingga terbentuk garis keceptn angin dan arah ngin yang berjalan sesuai dengan jam.

2.4.    Cara pengambilan data

Pengamatan dilakukan pada waktu seragam , hasil pembacaan periode pengamatan kedua dikurangi dengan pembacaan pengamatan awal. Selsisih dari hasil pengurangan skala nya adalah jarak tempuh angin total selama periode pengamatan. Pada umumnya jam pengamatan dialkukan pada jam 07.30, 13.30, dan 17.30 , dimana angka pengamatan jam 07.30 (6 jan ) dinamakan kecepatan angin pada pagi hari. Selanjutnya pengamatan jam 17.30 dikurangi dengan angka jam 13.30 ( 4 jam ) dinamakan kecepatan angin soreh hari. Untuk seterusnya angka pengamatan jam 07.30 hari berikunya dikurangi angka pengamatan jam 17.30 dinamakan kecepatan angin malam hari. Sedangkan kecepatan angin total 1 hari (24 jam ) adalah hasil pengamatan jam 07.30 hari berikutnya dikurangi dengan angka pengamatan jam 07.30 hari berikunya. Untuk mengukur angin lebih teliti dapat digunakan  lat pengukur sensitif anemometer.





































III.  HASIL PENGAMATAN


 Tabel. 1 Pengamatan kecepatan angin di kebun percoabaan Politeknik Pertanian Negeri Payakumbuh

Data Pengamatan Kecepatan Angin dalam Sehari Selama Sebulan
Tanggal
Waktu Pengamatan
Besar Kecepatan Angin
Pagi
Siang
Sore
Pagi
Sore
Malam
Harian
7:30
13:30
17:30
1
2245,67
2383,5
2422,61
137,83
39,11
21,77
198,71
2
2444,38
2472,09
2510,63
27,71
38,54
35,24
101,49
3
2545,87
2582,42
2630,32
36,55
47,9
24,74
109,19
4
2655,06
2680,65
2721,12
25,59
40,47
32,52
98,58
5
2753,64
2785,49
2808,78
31,85
23,29
22,99
78,13
6
2831,77
2882,14
2883,92
-169,63
221,78
32,84
84,99
7
2916,76
2956,65
2980,35
39,89
23,7
32,77
96,36
8
3013,12
3056,02
3084,3
42,9
28,28
34,87
106,05
9
3119,17
3167,17
3196,27
48
29,1
23,44
100,54
10
3219,71
3269,62
3292,98
49,91
23,36
16,84
90,11
11
3309,82
3365,89
3391,43
56,07
25,54
35,52
117,13
12
3426,95
3466,66
3513,88
39,71
47,22
34,04
120,97
13
3547,92
3599,49
3647,9
51,57
48,41
26,29
126,27
14
3674,19
3413,03
3741,26
-261,16
328,23
27,46
94,53
15
3768,72
3819,92
3867,38
51,2
47,46
24,87
123,53
16
3892,25
3932,59
3976,45
40,34
43,86
23,63
107,83
17
4000,08
4045,79
4083,96
45,71
38,17
19,51
103,39
18
4103,47
4161,49
4189,32
58,02
27,83
16,72
102,57
19
4206,04
4246,04
4274,8
40
28,76
25,5
94,26
20
4300,3
4354,37
4393,18
54,07
38,81
35,88
128,76
21
4429,06
4474,31
4518,37
45,25
44,06
19,06
108,37
22
4537,43
4568,32
4594,96
30,89
26,64
20,53
78,06
23
4615,49
4663,14
4703,63
47,65
40,49
33,81
121,95
24
4737,44
4770,5
4818,53
33,06
48,03
34,83
115,92
25
4853,36
4887,72
4935,02
34,36
47,3
23,25
104,91
26
4958,27
4987,69
5018,19
29,42
30,5
18,67
78,59
27
5036,86
5057,22
5095,97
20,36
38,75
31,36
90,47
28
5127,33
5170,31
5192,57
42,98
22,26
32,48
97,72
29
5225,05
5260,97
5294,21
35,92
33,24
34,5
103,66
30
5328,71
5357,33
5393,74
28,62
36,41
19,26
84,29
31
5413
5442,27
5470,99
29,27
28,72
-5470,99
-5413
Jumlah
823,91
1586,22
-4655,8
2245,67
Rata-rata
26,57774
51,16839
-150,187
-72,441







IV.              PEMBAHASAN
4.1.   Hubungan kecepatan angin dengan tanaman
Angin seringkali memainkan peranan penting dalam proses evapotranspirasi. Angin yang kuat mendorong turulensi dan karenanya menurut tegangan dilapisan.  Salah satu akibat dari penurunan kecepatan angin adalah untuk menurunkan evapotransportasi dari permukaan yang basah. Jika permukaan tidak basah menurunnya kecepatan angin dapat menaikkan atau menurunkan evapotransportasi. Pengaruhnya akan tergantung pada ketahanan tanaman terhadap penyebaran uap air dan pada kelembaban relative udara..
Angin sangat berpengaruh terhadap proses pertumbuhan tanaman. Dimana ketinggian tempat sangatlah berpengaruh. Yang dimaksud dengan ketinggian tempat adalah ketinggian dari permukaan air laut (elevasi).
Ketinggian tempat dari permukaan laut sangat menentukan pembungaan tanaman. Tanaman berbuahan yang ditanam di dataran rendah berbunga lebih awal dibandingkan dengan yang ditanam pada dataran tinggi  Faktor lingkungan akan mempengaruhi proses-proses phisiologi dalam tanaman. Semua proses phisiologi akan dipengaruhi boleh suhu dan beberapa proses akan tergantung dari cahaya. Suhu optimum diperlukan tanaman agar dapat dimanfaatkan sebaik-baiknya oleh tanaman. Suhu yang terlalu tinggi akan menghambat pertumbuhan tanaman bahkan akan dapat mengakibatkan kematian bagi tanaman, demikian pula sebaliknya suhu yang terlalu rendah. Sedangkan cahaya merupakan sumber tenaga bagi tanaman.

4.2.      Hubungan kecepatan angin dengan Hama dan Penyakit

Pengaruh angin ini umumnya secara tidak langsung dalam hal peranannya terhadap kelembaban udara dan terjadinya embun. Sedangkan pengaruh langsungnya adalah terhadap penyebaran spora, penyebaran serangga vector dan pelukaan akibat gesekan oleh tiupan angin.
Pelepasan dan pemencaran konidia Pyrikularia oryzae sangat dipengaruhi kecepatan angin. Menurut beberapa penelitian didapat bahwa kecepatan 3-5 m/dt konidia akan terlepas dari konodiofor bahkan dalam keadaan tertentu dapat terjadi pada kecepatan 1 m/dt.
Bagaimana peranan angin terhadap pelukaan tanaman yang dapat menjadi jalan bagi penetrasi pathogen, dapat dilihat pada serangan penyakit Xantomonas campetris, dengan bantuan luka yang dibuat angin bakteri tersebut dapat masuk kedalam sel tanaman.
Pada pertumbuhan maupun perkembangan seranga, angin berpengaruh pada proses penguapan dan keadaan pada keseimbangan suhu tubuh maupun kadar air tubuh serangga. Namun pengaruh angin yang paling penting adalah karena angin dapat mempengaruhi pemencaran dan keaktifan serangga.
            Hama seperti mahluk hidup lainnya perkembangannya dipengaruhi oleh faktor faktor iklim baik langsung maupun tidak langsung. Temperatur, kelembaban udara relatif dan foroperiodisitas berpengaruh langsung terhadap siklus hidup, keperidian, lama hidup, serta kemampuan diapause serangga. Sebagai contoh hama kutu kebul (Bemisia tabaci) mempunyai suhu optimum 32,5ยบ C untuk pertumbuhan populasinya.
Pengaruh tidak langsung adalah pengaruh faktor iklim terhadap vigor dan fisiologi tanaman inang, yang akhirnya mempengaruhi ketahanan tanaman terhadap hama. Temperatur berpengaruh terhadap sintesis senyawa metabolit sekunder seperti alkaloid, falvonoid yang berpengaruh terhadap ketahannannya terhadap hama. Pengaruh tidak langsungnya adalah kaitannya dengan musuh alami hama baik predator, parasitoid dan patogen.






















V.  KESIMPULAN
            Angin merupakan salah satu unsure meteorologi yang memiliki peranan penting dalam menentukan kondisi cuaca dan iklim disuatu tempat. Angin dapat dibatasi sebagai gerakan horizontal udara relatif terhadap permukaan bumi.

Alat Pengukur Kecepatan Angin
            Tipe-tipe anemometer dapat diklasifikasikan berdasarkan metode pengukurannya yaitu tekanan, termoelektrik gelombang suara dan mekanik. Berikut ini akan diuraikan secara singkat jenis-jenis anemometer berdasarkan metode pengukurannya. Pitot tube adalah salah satu contoh anemometer yang prinsip kerjanya berdasarkan tekanan. Perbedaan tekanan diantara dua tube yang diumpamakan seperti hembusan udara ke dalam satu tube dan ditransfer ke tube lainnya secara langsung berhubungan dengan kecepatan angin. Sistem pitot tube merupakan sistem yang paling akurat dan umumnya digunakan sebagai standar untuk mengkalibrasi sensor kecepatan angin lainnya.

            Cup anemometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur laju angin dimana sensor laju anginnya terdiri atas tiga Cup yang dihubungkan oleh lengan yang ditempelkan pada as. Seluruh Cup menghadap ke satu arah melingkar sehingga bila angin bertiup maka rotor berputar pada arah tetap. Alat ini memberi tanggapan atas gaya dinamik yang berasal dari angin yang bekerja pada alat tersebut. Gaya dinamik angin pada permukaan cekung Cup lebih besar daripada permukaan cembung Cup.
















VI.  DAFTAR PUSTAKA
Marizal surya., Yulensri., “Buku Kerja Praktek Mahasisswa (BKPM), Klimatologi Pertanian, (Politeknik Pertanian Negeri Payakumbuh, 2010 ).
Http : // id.wikipedia.org/wiki/berkas-pakkanen jpg.
Http : // www.klimatologi banjorbaru.com
Http : // Shafiyyah.blog.
Benjamin Lakitan, 1997. Dasar – Dasar Klimatologi. Rj Grfindo Persada. Jakarta
Bayong Tjsyono Hk, 2004. Klimatologi. ITB. Bandung







0 komentar:

Poskan Komentar