Modul Praktikum Klimatologi - Universitas Brawijaya PDF

MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI Dosen Pengampu: Prof. Dr. Ir. BAMBANG SUHARTO, MS PUTRI SETIANI, S.T., M.ES., Ph.D...

MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI Dosen Pengampu: Prof. Dr. Ir. BAMBANG SUHARTO, MS PUTRI SETIANI, S.T., M.ES., Ph.D AULIA NUR MUSTAQIMAN, S.TP., M.Sc, Ph.D Asisten Praktikum: Aisyah Luthfi Islami Fransisca Chiara Anindita Karina Amalia Nur Sabrina Sudiharto Amanda Sheylla Safitri Andini Mangasa Dongan Pane Riski Marshanda Cahya Lailatul Muhammad Heru Fitriansyah M Sang Ayu Maghfirah Dzaki Ikhwan Syawqie Made Nadia Elena Balqis Zalfalia Marsandi Elma Saniyyah Alyani Ridhwan Syafarah Eninta Salsalina Ginting Fany Alifka Dwi Rifqah Qisthina Zahra Warda Sari Ramanda Harahap Farnia Indira Berliani LABORATORIUM TEKNIK SUMBERDAYA ALAM DAN LINGKUNGAN DEPARTEMEN TEKNIK BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2025 DAFTAR ISI  COVER...............................................................................................................................i DAFTAR ISI......................................................................................................................2 MATERI I...........................................................................................................................1 PENGUKURAN SUHU, PH, DAN KELEMBABAN TANAH..............................................1 A. PENDAHULUAN...........................................................................................................1 1. Latar Belakang.........................................................................................................1 2. Tujuan Praktikum......................................................................................................1 B. DASAR TEORI..............................................................................................................1 1. Suhu Tanah..............................................................................................................1 2. Kelembaban Tanah..................................................................................................2 3. pH Tanah..................................................................................................................3 4. Soil Survey Instrument..............................................................................................4 C. ALAT DAN BAHAN.......................................................................................................4 D. CARA KERJA................................................................................................................6 MATERI II..........................................................................................................................7 PENGUKURAN TEKANAN UDARA.................................................................................7 A. PENDAHULUAN...........................................................................................................7 1. Latar Belakang.........................................................................................................7 2. Tujuan Praktikum......................................................................................................7 B. DASAR TEORI..............................................................................................................7 1. Pengertian Tekanan Udara.......................................................................................7 2. Faktor yang Mempengaruhi......................................................................................7 3. Pengaplikasian Pengukuran Tekanan Udara............................................................8 4. Alat Ukur Tekanan Udara.........................................................................................8 5. Perhitungan............................................................................................................11 C. ALAT DAN BAHAN.....................................................................................................12 D. CARA KERJA..............................................................................................................13 a. Barometer Air Raksa..............................................................................................13 b. Barometer Digital....................................................................................................15 c. Altimeter.................................................................................................................16 MATERI III.......................................................................................................................18 PENGUKURAN PENGUAPAN SEDERHANA................................................................18 A. PENDAHULUAN.........................................................................................................18 1. Latar Belakang.......................................................................................................18 2. Tujuan Praktikum....................................................................................................18 B. DASAR TEORI............................................................................................................18 1. Siklus Hidrologi.......................................................................................................18 MODUL PRAKTIKUM …. GENAP 2024/2025 ii 2. Evaporasi dan Transpirasi......................................................................................19 3. Evapotranspirasi.....................................................................................................19 C.  ALAT DAN BAHAN.....................................................................................................22 D. CARA KERJA..............................................................................................................23 MATERI IV......................................................................................................................25 STUDI LAPANG STASIUN KLIMATOLOGI....................................................................25 A. PENDAHULUAN.........................................................................................................25 1. Latar Belakang.......................................................................................................25 2. Tujuan....................................................................................................................25 B. DASAR TEORI............................................................................................................25 1. BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika).........................................25 2. Kelas Stasiun Klimatologi.......................................................................................26 3. Penempatan Stasiun Klimatologi............................................................................26 4. Standar Stasiun Klimatologi....................................................................................27 C. ALAT DAN BAHAN.....................................................................................................27 DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................32 MODUL PRAKTIKUM …. GENAP 2024/2025 iii MATERI I PENGUKURAN SUHU, PH, DAN KELEMBABAN TANAH A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Tanah merupakan salah satu bagian penting dalam ekosistem yang berperan sebagai media tumbuh bagi tanaman serta habitat bagi berbagai organisme. Secara umum, tanah terbentuk dari pelapukan batuan yang bercampur dengan bahan organik, air, dan udara, sehingga memiliki sifat fisik, kimia, dan biologis yang berbeda beda. Salah satu aspek penting dalam tanah adalah memahami komposisi dan karakteristiknya agar dapat menentukan kesuburan serta kelayakan untuk pertanian dan lingkungan. Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kesuburan tanah adalah suhu, pH, dan kelembaban (Meilianto et al., 2022). Pengukuran suhu, pH, dan kelembaban tanah memiliki peran penting dalam memahami karakteristik tanah yang berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman serta produktivitas pertanian. Suhu tanah dapat mempengaruhi aktivitas mikroorganisme, proses dekomposisi bahan organik, dan ketersediaan unsur hara. Sementara itu, pH tanah menentukan tingkat keasaman atau kebasaan tanah yang berdampak pada kelarutan mineral serta kemampuan tanaman dalam menyerap nutrisi. Selain suhu dan pH, kelembaban juga menjadi faktor yang penting dalam pertumbuhan tanaman. Pengukuran kelembaban tanah dilakukan untuk mengetahui kadar air yang tersedia bagi tanaman. Kadar air yang optimal dalam tanah akan memastikan pertumbuhan tanaman yang sehat, sedangkan kondisi tanah yang terlalu kering atau terlalu basah dapat menghambat pertumbuhan tanaman (Utama, 2024). 2. Tujuan Praktikum a. Mahasiswa mampu mengetahui prinsip kerja alat ukur suhu, pH, dan kelembaban tanah. b. Mahasiswa mampu mengidentifikasi perbedaan dan pengaruh suhu, pH, dan kelembaban tanah pada kedalaman yang berbeda. c. Mahasiswa mampu mengidentifikasi hubungan suhu, pH, dan kelembaban tanah berdasarkan hasil pengukuran. d. Mahasiswa mampu mengidentifikasi pengaruh suhu, pH, dan kelembaban tanah terhadap karakteristik tanah dan hubungannya dengan pertumbuhan tanaman. B. DASAR TEORI 1. Suhu Tanah Suhu tanah merupakan salah satu faktor lingkungan yang berperan penting dalam berbagai proses biologis, fisik, dan kimia di dalam tanah. Dalam konteks pertumbuhan tanaman, suhu tanah mempengaruhi perkecambahan, penyerapan nutrisi, serta perkembangan tanaman secara keseluruhan. Rentang suhu yang optimal bagi pertumbuhan tanaman umumnya berkisar antara 20°C hingga 30°C, sementara suhu di bawah 20°C (sub-optimal) dapat memperlambat pertumbuhan, dan suhu di atas 35°C (supra-optimal) dapat menyebabkan stres pada tanaman (Pepper dan Brusseau, 2019). Selain itu, suhu tanah juga mempengaruhi keberlanjutan produktivitas lahan dengan mengatur berbagai proses edafik, seperti MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 1 pembentukan bahan organik tanah, efisiensi pupuk, serta aktivitas mikroba yang berperan dalam dekomposisi dan penyerapan hara. Tidak hanya dalam sektor pertanian, suhu tanah juga berperan dalam pengelolaan limbah organik dan distribusi polutan di lingkungan bawah permukaan. Oleh karena itu, pemantauan suhu tanah menjadi aspek penting dalam manajemen lahan, yang dapat dilakukan dengan menggunakan alat sederhana seperti termometer (Alli dan Omofunmi, 2021). Menurut Cahyaningprastiwi et al. (2021), adapun faktor- faktor yang dapat mempengaruhi suhu tanah antara lain : 1. Radiasi matahari: Suhu tanah cenderung lebih tinggi pada daerah yang terkena sinar matahari langsung. 2. Vegetasi: vegetasi yang rapat dapat menahan radiasi matahari dan mengurangi suhu tanah, sedangkan lahan yang tidak tertutup vegetasi dapat meningkatkan suhu tanah. 3. Kemiringan lahan: Perbedaan karakteristik suhu dan kelembaban tanah dipengaruhi oleh posisi topografi, seperti puncak, lereng, dan lembah. Kemiringan lahan dapat mempengaruhi suhu tanah pada kedalaman yang berbeda. Suhu tanah cenderung lebih tinggi pada daerah yang lebih curam. 4. Umur tanaman dan kombinasi tanaman: Tanaman yang lebih tua cenderung memiliki sistem perakaran yang lebih baik dan dapat menyerap air dengan lebih efektif, sehingga dapat mengurangi suhu tanah. Jenis tanaman yang ditanam pada suatu lahan dapat mempengaruhi suhu tanah pada kedalaman yang berbeda. 5. Waktu hari: Suhu tanah rataan diukur pada tiga waktu, yaitu pagi hari, siang hari, dan sore hari. Waktu hari dapat mempengaruhi suhu tanah pada kedalaman yang berbeda. 6. Kedalaman tanah: Suhu tanah cenderung menurun dengan bertambahnya kedalaman tanah. 2. Kelembaban Tanah Kelembaban merupakan salah satu faktor lingkungan abiotik yang berperan penting dalam aktivitas organisme, terutama dalam ketersediaan air bagi tanaman. Kelembaban udara mengacu pada jumlah uap air di atmosfer, sedangkan kelembaban tanah merujuk pada jumlah air yang tersimpan di antara pori-pori tanah. Kelembaban tanah dipengaruhi oleh berbagai proses seperti penguapan dari permukaan tanah, transpirasi oleh tanaman, serta perkolasi air ke lapisan yang lebih dalam (Ainin, 2021). Ketersediaan air dalam tanah sangat menentukan pertumbuhan tanaman. Jika kelembaban tanah menurun, laju fotosintesis akan berkurang, sementara pertumbuhan akar meningkat untuk mencari sumber air yang lebih dalam (Safira, 2019). Kondisi ini dapat menghambat perkembangan bagian atas tanaman (tajuk) dan berdampak pada produktivitasnya. Kelembaban udara sendiri memiliki beberapa istilah penting (Umar et al., 2022): 1. Kelembaban mutlak: Jumlah massa uap air dalam satu satuan volume udara (g/m³). 2. Kelembaban spesifik: Perbandingan massa uap air dengan massa udara secara keseluruhan (g/kg). 3. Kelembaban relatif (RH): Perbandingan jumlah uap air yang ada di udara dengan kapasitas maksimum udara pada suhu tertentu, dinyatakan dalam persen (%). MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 2  Data klimatologi biasanya menggunakan kelembaban relatif (RH) karena lebih mewakili kondisi uap air di udara. Kelembaban udara juga sangat berkaitan dengan suhu. Semakin tinggi suhu udara, semakin rendah kelembaban relatif, dan sebaliknya. Berikut merupakan faktor- faktor yang dapat mempengaruhi kelembaban tanah antara lain (Karyati et al., 2018): 1. Curah hujan – Semakin tinggi curah hujan, semakin tinggi kelembaban tanah, dan sebaliknya. 2. Drainase – Drainase yang baik membantu mempertahankan kelembaban tanah, sementara drainase buruk menyebabkan genangan atau tanah cepat kering. 3. Vegetasi – Tanaman dengan tutupan rapat dapat menahan air dan meningkatkan kelembaban tanah, sedangkan tanah terbuka lebih cepat kehilangan air. 4. Topografi – Area puncak cenderung memiliki kelembaban lebih tinggi dibandingkan lereng atau lembah karena pola aliran air dan akumulasi kelembaban udara. 5. Jenis tanah – Tanah liat memiliki daya simpan air lebih tinggi dibandingkan tanah pasir yang lebih cepat mengering. 6. Suhu – Suhu tinggi meningkatkan penguapan sehingga menurunkan kelembaban tanah, sedangkan suhu rendah mengurangi penguapan dan menjaga kelembaban. 7. Kedalaman tanah – Semakin dalam lapisan tanah, umumnya kelembaban tanah akan meningkat karena air lebih terlindungi dari penguapan. 3. pH Tanah pH tanah adalah ukuran tingkat keasaman atau kebasaan tanah yang berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara bagi tanaman. Skala pH berkisar antara 0 hingga 14, dengan nilai 7 sebagai titik netral. Tanah dengan pH dibawah 7 bersifat asam, sedangkan pH diatas 7 menunjukkan sifat basa (Harvyandha et al., 2019). Kondisi pH tanah sangat menentukan kemampuan tanaman dalam menyerap nutrisi. Jika tanah terlalu asam atau terlalu basa, beberapa unsur hara menjadi sulit diserap oleh akar, sehingga pertumbuhan tanaman bisa terhambat (Jupri et al., 2017). Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi pH tanah antara lain: 1. Suhu. Hubungan suhu dan pH tanah tidak hanya bergantung pada suhu sendiri, tetapi juga pada faktor lain seperti curah hujan dan tingkat pelapukan mineral. Pada kondisi kering dan panas (seperti di daerah arid/semi-arid), tanah cenderung lebih basa, sedangkan pada daerah tropis dan lembab, tanah lebih rentan mengalami pengasaman (USDA NRCS, 2019). a. Di lingkungan yang hangat dan lembab i. Suhu tinggi mempercepat pelapukan mineral dalam tanah, yang dapat melepaskan ion H⁺ dan menyebabkan tanah menjadi lebih asam seiring waktu. ii. Curah hujan yang tinggi mempercepat proses leaching, yaitu pencucian ion basa (Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺, dan Na⁺) dari tanah, sehingga hanya menyisakan ion H⁺ dan Al³⁺, yang membuat pH tanah lebih rendah (lebih asam). b. Di lingkungan yang kering atau bersuhu lebih rendah i. Tanah mengalami lebih sedikit pencucian (leaching) karena curah hujan lebih sedikit, sehingga ion basa tetap bertahan dalam tanah. MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 3  ii. Proses pelapukan mineral juga lebih lambat, sehingga akumulasi ion basa membuat tanah cenderung lebih netral atau basa. 2. Presipitasi (Curah Hujan) – Hujan yang tinggi dapat menurunkan pH tanah (lebih asam), sedangkan curah hujan rendah cenderung mempertahankan atau meningkatkan pH tanah. 3. Iklim – Tanah di daerah kering biasanya lebih basa, sedangkan tanah di daerah lembab cenderung lebih asam. 4. Konsentrasi Ion. a. Jika ion H⁺ lebih dominan, tanah bersifat asam. b. Jika ion OH⁻ lebih banyak, tanah bersifat basa. c. Jika jumlah ion H⁺ dan OH⁻ seimbang, tanah bersifat netral. 4. Soil Survey Instrument Soil survey instrument adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur parameter suhu, pH, dan kelembaban tanah. Alat ini memiliki probe dengan panjang 200 mm yang ditancapkan ke dalam tanah untuk memperoleh data secara real time dan menampilkan hasilnya pada layar LCD. Probe pada alat ini memiliki sensor multifungsi yang secara otomatis menyesuaikan dengan parameter yang ingin diukur (Lutfiyana et al., 2017). Prinsip kerja alat ini berbeda pada masing-masing parameter. Prinsip pengukuran suhu yaitu probe akan menyerap panas dari tanah dan mengkonversinya menjadi sinyal tegangan untuk ditampilkan sebagai nilai suhu pada layar. Prinsip pengukuran kelembaban yaitu probe akan mendeteksi konduktivitas listrik tanah dimana daya hantar listrik lebih tinggi pada tanah yang lembab dibandingkan tanah kering dan mengkonversinya menjadi tingkat kelembaban. Sementara itu, pengukuran pH berdasarkan ion hidrogen (H ) dalam + tanah dan menghasilkan tegangan yang sebanding dengan tingkat keasaman atau kebasaan tanah. Tegangan ini kemudian dikonversi menjadi nilai pH (Lolok, 2020). C. ALAT DAN BAHAN Tabel 1. Alat dan Bahan Praktikum No. Nama Gambar 1. Soil Survey Instrument Gambar 1. Soil Survey Instrument MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 4  2. Tanah Berumput Gambar 2. Tanah Berumput 3. Tanah Gundul Gambar 3. Tanah Gundul MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 5 D. CARA KERJA Mulai Siapkan alat soil survey instrument Tekan tombol on pada alat hingga menyala Tancapkan alat ke dalam tanah dengan kedalaman 5 cm dari permukaan tanah Baca hasil pengukuran yang ditampilkan pada display alat Catat hasil pengukuran  Ulangi langkah diatas untuk kedalaman 10 cm dan 15 cm Lakukan pengukuran di 2 jenis tanah yaitu tanah berumput dan tanah gundul Selesai MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 6 MATERI II PENGUKURAN TEKANAN UDARA A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara pada setiap satuan luas bidang datar permukaan bumi sampai batas atmosfer. Tekanan udara berfungsi untuk memberikan gerakan massa udara dengan lingkup tertentu agar dapat pindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Tekanan udara sangat dipengaruhi oleh tingkat kepadatan atau kerapatan (densitas) massa udara. Densitas udara adalah massa per satuan volume gas atmosfer dan dilambangkan dengan huruf Yunani rho (ρ). Kepadatan udara tergantung pada suhu dan tekanan udara. Satuan SI massa jenis udara adalah kilogram per meter kubik (kg/m ). Tekanan udara telah menjadi salah 3 satu faktor penting dalam dinamika atmosfer yang mempengaruhi berbagai fenomena cuaca dan iklim. Tekanan udara di suatu lokasi dapat berubah-ubah tergantung pada ketinggian, suhu, serta kandungan uap air di atmosfer. Pengukuran tekanan udara penting dalam meteorologi, penerbangan, dan berbagai bidang lainnya untuk meningkatkan prediksi cuaca dan keselamatan transportasi. 2. Tujuan Praktikum a. Mahasiswa mampu mengidentifikasi bagian-bagian barometer dan altimeter b. Mahasiswa mampu mengetahui prinsip kerja barometer dan altimeter c. Mahasiswa mampu mengidentifikasi hubungan ketinggian, suhu dan tekanan udara d. Mahasiswa mampu melakukan perhitungan ketinggian suatu wilayah berdasarkan nilai tekanan udara B. DASAR TEORI i. Pengertian Tekanan Udara Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara pada setiap satuan luas bidang datar permukaan bumi sampai batas atmosfer. Prinsip tekanan udara adalah besarnya tekanan udara sangat dipengaruhi oleh jumlah udara di atasnya. Pada bumi terdapat gravitasi yang menarik udara ke bawah sehingga dapat disebut dengan berat. Berat udara inilah yang menekan permukaan bumi sehingga timbul tekanan udara. Fungsi dari tekanan udara itu sendiri adalah untuk memberikan gerakan massa udara dengan lingkup tertentu agar dapat pindah dari satu tempat ke tempat lainnya (Fatmi, 2020). ii. Faktor yang Mempengaruhi Menurut Muhammad et al. (2024) faktor yang mempengaruhi tekanan udara yaitu densitas, ketinggian, dan suhu. Tekanan udara berbanding lurus dengan densitas udara pada suhu yang konstan. Semakin tinggi tempat, maka jumlah udaranya semakin sedikit sehingga densitas massa udaranya rendah. Apabila berat udara yang ditahan semakin sedikit, maka tekanannya juga semakin rendah. Adapun apabila volume udara di atas suatu wilayah tetap, maka tekanannya dipengaruhi oleh suhu udara. Namun, ketika suhu meningkat sementara tekanan tetap densitas udara akan berkurang. Hal ini terjadi karena molekul udara bergerak lebih cepat dan MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 7 menyebar lebih luas, sehingga mengurangi jumlah partikel udara dalam satuan volume tertentu. Sebaliknya, ketika tekanan udara meningkat densitas udara juga akan bertambah karena molekul udara lebih rapat. Ketinggian mempengaruhi tekanan udara karena semakin tinggi suatu tempat dari permukaan laut semakin sedikit jumlah molekul udara di atasnya yang menekan ke bawah. Di permukaan laut, tekanan udara lebih tinggi karena jumlah molekul udara lebih banyak dan rapat akibat gaya gravitasi yang menarik udara ke bawah. Sebaliknya, di ketinggian yang lebih tinggi jumlah molekul udara berkurang, sehingga tekanan udara juga menurun. Jadi, tekanan udara dan ketinggian memiliki hubungan terbalik (Dewi et al., 2020 dalam Muhammad et al., 2024). Suhu dan tekanan udara memiliki hubungan berbanding lurus. Ketika suhu meningkat molekul udara bergerak lebih cepat yang menyebabkan penurunan densitasnya yang akhirnya menurunkan tekanan udara jika volume tetap. Sebaliknya, jika suhu menurun molekul udara bergerak lebih lambat dan menjadi lebih rapat, sehingga meningkatkan tekanan udara. Tekanan udara bersamaan dengan suhu udara turut berperan dalam menentukan tingkat densitas udara (Saragih et al., 2017). iii. Pengaplikasian Pengukuran Tekanan Udara Pengukuran tekanan udara memiliki banyak manfaat dalam berbagai bidang, seperti meteorologi, penerbangan, dan navigasi. Pada meteorologi tekanan udara digunakan untuk memprediksi cuaca, dimana tekanan rendah sering dikaitkan dengan hujan dan badai, sedangkan tekanan tinggi menunjukkan cuaca cerah. Dilihat dari sisi penerbangan, altimeter barometrik memanfaatkan tekanan udara untuk menentukan ketinggian pesawat, memastikan navigasi yang aman dan akurat. Selain itu, dalam pendakian gunung dan eksplorasi, pengukuran tekanan udara membantu menentukan ketinggian suatu lokasi yang berguna bagi pendaki  dan peneliti lingkungan. Teknologi modern juga menggunakan sensor tekanan udara dalam perangkat seperti drone dan sistem GPS untuk meningkatkan presisi dalam pemetaan topografi serta pemantauan lingkungan (Muhammad et al., 2024). iv. Alat Ukur Tekanan Udara Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara meliputi manometer dan barometer. Manometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara pada kondisi tertutup. Sedangkan barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara pada kondisi terbuka yang terdiri dari dua jenis, yaitu barometer air raksa dan barometer digital. a. Barometer air raksa adalah alat yang berfungsi untuk mengukur tekanan udara (atmosfer). Prinsip barometer air raksa adalah kolom air raksa yang berada di dalam sebuah tabung kaca akan bergerak naik turun sesuai dengan tekanan udara. Pada suhu dan tekanan normal, tinggi air raksa berkisar pada 76 cm. Hal tersebut sesuai dengan besarnya tekanan udara di permukaan bumi yaitu 1 atmosfer atau 76 cmHg atau 1.013 milibar. Sebelum barometer ini dapat digunakan untuk mengukur tekanan udara, permukaan raksa di bagian bawah harus disetel agar menunjukkan angka nol. Salah satu ujung dari tabung air raksa itu dibiarkan terbuka untuk mendapatkan tekanan dari atmosfer, yang mendorong air raksa di dalam tabung. Jika tekanan di luar bertambah, maka akan menekan air raksa yang ada di dalam tabung untuk bergerak ke atas. Sebaliknya jika tekanan berkurang, maka permukaan air raksa dalam tabung MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 8 akan turun. Ketinggian air raksa dalam tabung menjadi tolak ukur tekanan udara (atmosfer) (Arifmawati, 2019). Gambar 1. Barometer air raksa Sumber: Laju dan Prasetyo, 2021 Berdasarkan Laju dan Prasetyo (2021), bagian-bagian barometer air raksa meliputi: 1. Vacuum (ruang hampa) terletak di bagian atas tabung dan berisi ruang hampa udara yang berfungsi untuk mencegah masuknya udara ke dalam tabung. 2. Vernier scale (skala vernier) digunakan untuk membaca ketinggian kolom raksa dengan presisi lebih tinggi. 3. Scale (skala pengukuran) berfungsi untuk membaca nilai tekanan udara  berdasarkan tinggi raksa. 4. Mercury (raksa) zat cair yang digunakan untuk indikator perubahan tekanan udara. 5. Tube (tabung kaca) tempat raksa naik dan turun sesuai perubahan tekanan udara. 6. Surface of mercury (permukaan raksa) titik referensi yang digunakan dalam pengukuran tekanan udara. 7. Reservoir (wadah raksa) tempat menyimpan raksa di bagian bawah alat. 8. Air pressure (tekanan udara) anak panah merah yang menunjukkan gaya dari luar yang menekan permukaan raksa di reservoir, menyebabkan raksa dalam tabung naik atau turun. b. Barometer digital adalah salah satu alat ukur tekanan udara modern yang bekerja berdasarkan prinsip sensor kapasitif atau perubahan kondisi sensor silikon terhadap perubahan tekanan udara. Alat ini mengukur tekanan dengan menggunakan muatan listrik yang dihasilkan oleh perubahan kondisi fisik dalam komponen sensornya. Barometer digital terdiri dari cakram dan kapsul, dimana kapsul tersebut terbuat dari lembaran logam tipis yang dilengkapi dengan dua strip logam kecil di sisi-sisinya, yang saling terhubung dengan arus listrik. Ketika tekanan udara berubah, logam dalam kapsul akan memuai atau menyusut. Hal ini menyebabkan variasi dalam jarak antara kedua strip logam tersebut. Perubahan ini mempengaruhi waktu kontak arus listrik, sehingga barometer digital dapat mengukur panjang muatan listrik yang dihasilkan dan MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 9 mengkonversinya menjadi pembacaan tekanan udara. Hasil ini ditampilkan dengan jelas di layar, memudahkan pembacaan. Keunggulan barometer digital terletak pada kecepatan dan akurasi pembacaannya, serta kemampuannya untuk menampilkan data dalam berbagai satuan. Satuan yang digunakan untuk mengukur tekanan udara bisa beragam, selain atmosfer (atm) atau sentimeter air raksa (cmHg), tekanan udara juga sering dinyatakan dalam satuan psi, bar, dan Pascal (Pa) (Yulkifli et al., 2016). Gambar 2. Barometer digital Sumber: Badan Klimatologi dan Geofisika, 2012 1. Cover LED berfungsi sebagai indikator sinyal, indikator lampu, dan cover dari LCD display. 2. LCD display sebagai tempat pembacaan pengukuran. 3. Info shortcut berfungsi sebagai pintasan atau cara cepat pada program. 4. Sekrup penutup yang berfungsi untuk mengencangkan penutup cover LCD. 5. Kabel sinyal berfungsi sebagai sumber agar alat terhubung dengan sinyal. 6. Tombol pintas grafik sebagai tombol shortcut pada program. 7. Tombol fungsi yang berfungsi untuk pengaturan atau kalibrasi. 8. Port pengukur tekanan berfungsi sebagai indikator tekanan yang diukur. 9. Kabel penghubung listrik yang berfungsi sebagai penghubung alat dan sumber arus listrik. c. Altimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur ketinggian suatu titik dari permukaan laut dengan memanfaatkan prinsip perubahan tekanan udara. Fungsi altimeter ialah untuk mengukur ketinggian suatu objek atau lokasi dari permukaan tertentu, biasanya permukaan laut. Altimeter yang paling umum digunakan adalah altimeter barometrik yang bekerja berdasarkan prinsip pengukuran tekanan udara. Ketika ketinggian suatu titik meningkat tekanan udara di lokasi tersebut akan menurun. Altimeter mengukur perubahan tekanan dan mengkonversinya menjadi data ketinggian dalam satuan meter (m) atau kaki (ft). Altimeter digunakan sebagai bagian dari sistem monitoring ketinggian berbasis mikrokontroler. Altimeter umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti penerbangan, pendakian gunung, dan pemetaan topografi (Budihartono dan Afriliana, 2019). MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 10 Gambar 2.2 Altimeter Sumber: Zanubah, 2023 Menurut Zanubah (2023), bagian-bagian altimeter meliputi: 1. Layar display berfungsi menampilkan informasi seperti tekanan udara (hPa), suhu (℃), tanggal, serta membaca hasil pengukuran ketinggian. 2. Tombol compass berfungsi untuk mengaktifkan mode kompas dalam menentukan arah mata angin. 3. Tombol altimeter digunakan untuk menampilkan data ketinggian berdasarkan tekanan udara yang terdeteksi. 4. Tombol set berfungsi mengatur parameter perangkat, seperti kalibrasi ketinggian, satuan tekanan, atau mode tampilan. 5. Tombol history digunakan untuk menyimpan dan menampilkan riwayat pengukuran sebelumnya.  6. Tempat baterai berfungsi sebagai wadah untuk menyimpan dan menghubungkan baterai menjadi sumber daya utama perangkat. v. Perhitungan Berdasarkan Yuspian et al. (2017), untuk menentukan tekanan udara digunakan persamaan sebagai berikut: P=ρ×g×h............................................................................................Persamaan 1. Dimana: P = Tekanan udara (Pa, atm, N/m ) 2 ρ = Massa jenis fluida (kg/m , gr/m ) 3 3 g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s atau 10 m/s )2 2 h = ketinggian zat cair (m, cm) Selain itu, menurut Ibnu dan Tito (2019), jika tekanan udara berada pada ketinggian tertentu dapat menggunakan rumus berikut: Ph=Pu-h100......................................................................................Persamaan 2. Dimana: Ph = Tekanan pada ketinggian tertentu (cmHg) Pu = Tekanan udara permukaan air laut h = Ketinggian (m) 1 atm = 76 cmHg 1 atm = 1,013 x 105Pa MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 11 ρ air raksa = 13.600 kg/m 3 ρ udara = 1,3 kg/m 3 1newton = 1 kg/s 2 C. ALAT DAN BAHAN Tabel 1. Gambar Alat dan Bahan No. Alat Gambar 1. Altimeter Barometer Gambar 1. Altimeter Barometer  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 12 D. CARA KERJA 1. Barometer Air Raksa Menurut Laju dan Prasetyo (2021), prosedur untuk mengatur dan menggunakan barometer air raksa sebagai berikut : Mulai Alat dan bahan disiapkan. Pastikan barometer dalam posisi tegak dan tidak terguncang atau terdapat gelembung udara. Letakkan di tempat yang tidak terkena angin langsung dan jauh dari sumber panas dan hujan agar tetap stabil. Ketuk secara perlahan dengan ujung jari sebanyak 2 atau 3 kali agar letak air raksa dalam pipa menjadi stabil. Atur posisi vernier sehingga bagian dasarnya di depan dan belakang tepat segaris dengan puncak meniskus air raksa. Pastikan pengamatan dilakukan dari posisi lurus untuk mendapatkan hasil yang akurat. Baca angka pada skala utama yang berada tepat di bawah dasar meniskus air raksa.  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 13 Cari skala vernier yang berimpit dengan skala barometer untuk mendapatkan hasil yang presisi. Bandingkan hasil pembacaan dengan tabel koreksi yang telah dibuat sebelumnya untuk memperbaiki kemungkinan kesalahan pengukuran. Setelah dikoreksi, nilai tekanan udara yang diperoleh digunakan untuk analisis cuaca atau keperluan lainnya. Selesai MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 14 2. Barometer Digital Berikut adalah prosedur untuk mengatur dan menggunakan barometer digital: Mulai Siapkan dan nyalakan perangkat dengan menekan tombol power. Lakukan kalibrasi barometer dengan meletakkan pada ketinggian lebih dari 300 meter. Letakkan di ruangan yang kering, tidak ada pendingin atau penghangat udara serta terhindar dari sinar matahari. Selanjutnya barometer akan mengukur secara otomatis menggunakan sensor dengan efek piezoelektrik. Bandingkan hasil pembacaan dengan tabel koreksi yang telah dibuat sebelumnya untuk memperbaiki kemungkinan kesalahan pengukuran. Angka akan ditampilkan pada display yang berupa hasil pengukuran tekanan udara. Selesai  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 15 3. Altimeter Menurut Zanubah (2023), prosedur untuk mengatur dan menggunakan altimeter adalah: Mulai Pastikan altimeter diisi dengan baterai tipe AAA dan altimeter akan secara otomatis menyala. Tekan dan tahan tombol "Set" hingga display berkedip untuk mengatur setting-nya. Tombol "Set" dapat digunakan untuk mengatur tanggal, waktu, dan lainnya. Sebelum digunakan, kalibrasi altimeter dengan bantuan kompas smartphone dan menekan tombol "Compass" hingga berkedip. Putar altimeter searah jarum jam sebanyak 12 kali di tempat yang datar, pastikan jarumnya berada di tengah dan indikatornya sesuai. Untuk mengatur waktu, tekan tombol "Set" sekali dan perhatikan kedipan pada bagian tanggal di pojok kiri atas. Ubah menjadi 24 hours.  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 16 Tekan “Set” hingga berubah menjadi waktu dalam jam. Sesuaikan dengan jam saat praktikum dilakukan. Gunakan “Alt” untuk mengubah waktu dan “Set” untuk berpindah ke menit atau detik. Tekan “Set” dan tahan untuk untuk mengubah satuan, seperti dari Fahrenheit ke Celsius, dan untuk mengatur ketinggian dalam feet atau mmHg. Untuk aturannya, tombol "Compass" digunakan untuk mengatur ketinggian. Jika ditahan pada "Alt," ketinggiannya akan naik; jika pada "Alt," turun. Setelah pengaturan selesai, tekan tombol "Set" lagi untuk pindah ke menu berikutnya dari kiri ke kanan. Altitude akan menunjukkan arah utara secara otomatis. Selesai MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 17  MATERI III PENGUKURAN PENGUAPAN SEDERHANA a. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Air merupakan zat kimia yang sangat penting untuk kehidupan makhluk hidup. Air mencakup sebagian besar permukaan bumi dan menjadi komponen utama di atmosfer. Sebagian besar cadangan air bumi terdapat di lautan, sementara sebagian lainnya tersebar di daratan dalam bentuk air permukaan, air tanah, dan es. Besarnya permukaan air di bumi ini tidak terlepas kaitannya dengan siklus air. Perputaran dan pergerakan air di muka bumi yang bersifat kontinu ini dikenal dengan istilah siklus hidrologi. Secara garis besar aliran siklus hidrologi diawali dari proses evaporasi. Menurut Navratilova (2014), evaporasi merupakan proses perubahan air menjadi uap yang bergerak dari permukaan tanah dan air ke atmosfer. Proses evaporasi melibatkan pertukaran molekul air di udara sehingga menyebabkan hilangnya air dari permukaan tanah dan perairan. Evaporasi juga dapat dimanfaatkan dalam pengambilan sebagian uap air untuk meningkatkan konsentrasi padatan. Dengan kata lain evaporasi merupakan perpindahan air dari tanah dan permukaan yang tidak tertutup vegetasi ke atmosfer. Melalui praktikum kali ini, praktikan akan mempelajari tentang penguapan air serta faktor-faktor yang mempengaruhinya. 2. Tujuan Praktikum a. Mahasiswa mampu mengidentifikasi ketinggian, volume, dan suhu air pada bak evaporasi dalam rentang waktu tertentu b. Mahasiswa mampu menghitung volume penguapan pada bak evaporasi c. Mahasiswa mampu mengidentifikasi hubungan waktu penguapan dan suhu dengan volume b. DASAR TEORI 1. Siklus Hidrologi Siklus hidrologi merupakan siklus air yang tidak pernah berhenti, yang mana prosesnya dimulai dari atmosfer menuju bumi dan kembali ke atmosfer melalui proses evaporasi dan transpirasi, kondensasi, dan presipitasi. Siklus hidrologi sendiri terbagi menjadi tiga jenis yaitu siklus hidrologi pendek, sedang, dan panjang (Salsabila dan Nugraheni, 2020). Siklus hidrologi pendek terjadi ketika air laut yang mendapat sinar matahari berubah wujud menjadi uap, kemudian pada ketinggian tertentu terjadi kondensasi sehingga uap tersebut menjadi butiran-butiran air yang akan membentuk awan. Awan ini naik terus menerus dan uap air di sekitarnya akan tertarik, sehingga awan tersebut menjadi berat dan kemudian terjadilah hujan. Siklus hidrologi sedang pada dasarnya hampir mirip seperti siklus hidrologi pendek, hanya saja awan yang terbentuk akan terbawa oleh angin, sehingga terjadilah hujan di daratan. Air hujan tersebut ada yang mengalir di permukaan bumi, meresap ke dalam tanah, dan ada juga yang masuk ke dalam danau dan sungai kemudian kembali mengalir ke laut. Siklus hidrologi panjang terjadi ketika uap air terbawa oleh angin dan mengalami pendinginan, sehingga akan berubah menjadi kristal es sehingga terjadilah hujan salju. Salju yang terkumpul membentuk padang salju yang kemudian mencair dan mengalir pada sungai es (gletser), yang akhirnya kembali ke laut. Berdasarkan tiga  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 18 jenis siklus hidrologi tersebut, penguapan merupakan salah satu proses yang memainkan peran penting dalam siklus hidrologi. Gambar 1. Siklus Hidrologi Sumber: Salsabila dan Nugraheni, 2020 2. Evaporasi dan Transpirasi Penguapan air dalam hidrologi sendiri dapat dibedakan menjadi tiga yakni evaporasi, transpirasi dan evapotranspirasi. Evaporasi merupakan proses pertama yang terjadi dalam siklus hidrologi (Rianto, 2021). Evaporasi didefinisikan juga sebagai proses penguapan yang terjadi melalui permukaan air dan tanah (Binsasi et al., 2016). Proses evaporasi dapat terjadi pada benda yang mengandung air, lahan yang gundul, atau pasir yang basah. Permukaan bidang evaporasi yang kasar akan memberikan laju evaporasi lebih tinggi daripada bidang permukaan yang rata. Makin tinggi suhu udara di atas permukaan bidang penguapan, makin gampang terjadi perubahan bentuk dari zat cair menjadi gas. Proses evaporasi tergantung pada saturation defisit di udara atau jumlah uap air yang dapat diserap oleh udara sebelum udara tersebut menjadi jenuh. Dengan demikian, evaporasi lebih banyak terjadi pada daerah di mana kondisi udara cenderung lebih kering daripada daerah dengan kondisi yang lembab. Sedangkan, transpirasi merupakan penguapan air yang terjadi melalui peranan tanaman. Pada proses transpirasi, tumbuhan dapat mengeluarkan air dalam bentuk uap air. Jenis penguapan lainnya yang terdapat dalam siklus hidrologi adalah evapotranspirasi. 3. Evapotranspirasi Evapotranspirasi adalah proses perubahan fase air menjadi uap melalui evaporasi dari permukaan tanah dan juga melalui transpirasi yang merupakan penguapan air melalui pori-pori tumbuhan. Proses ini melibatkan transfer air dari tanah ke atmosfer, dimana air yang diserap oleh akar tumbuhan naik melalui sistem perpipaan tanaman dan menguap melalui stomata daun. Evapotranspirasi berperan dalam penentuan besarnya penggunaan air konsumtif untuk tanaman, analisis ketersediaan air, kapasitas pompa untuk irigasi, air yang dialirkan melalui saluran irigasi dan kapasitas waduk. Evapotranspirasi terbagi menjadi 2 jenis, yaitu evapotranspirasi aktual (ETa) dan evapotranspirasi potensial (ETp). Evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi dimana air kebutuhan untuk tanaman kurang sesuai dengan pengaturan agronomi kapasitas lapang. Sedangkan evapotranspirasi potensial dimana air kebutuhan untuk tanaman sesuai dengan  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 19 pengaturan agronomi kapasitas lapang (Fausan et al., 2020). Menurut Navratilova (2014), faktor-faktor utama yang berpengaruh terhadap evaporasi adalah : 1. Faktor Meteorologi a. Radiasi matahari: Semakin lama dan intens penyinaran matahari maka semakin tinggi laju evaporasi (berbanding lurus). b. Temperatur: Peningkatan suhu udara dan tanah akan mempercepat penguapan air (berbanding lurus). c. Kelembaban udara: Semakin tinggi kelembaban maka semakin lambat evaporasi karena udara sudah jenuh dengan uap air (berbanding terbalik). d. Angin: Angin menggantikan udara jenuh dengan udara kering sehingga mempercepat evaporasi (berbanding lurus). e. Tekanan barometer: Tekanan tinggi memperlambat evaporasi karena mengurangi perbedaan tekanan antara air dan udara (berbanding terbalik). f. Curah hujan: Hujan meningkatkan kelembaban udara sehingga mengurangi evaporasi (berbanding terbalik). 2. Faktor Geografis a. Kualitas air (warna, salinitas, dll.): Air yang lebih jernih dan kurang salinitasnya akan lebih mudah menguap. b. Jeluk tubuh air: Semakin datar jeluk tubuh air, maka laju evaporasi akan meningkat. c. Ukuran dan bentuk permukaan air: Semakin luas dan terbuka permukaan air maka semakin tinggi evaporasi. 3. Faktor Lainnya a. Kandungan air dalam tanah: Tanah dengan kadar air tinggi memiliki evaporasi yang lebih tinggi. b. Tekstur dan struktur tanah: Tanah berbutir halus (liat) menahan air lebih lama sehingga memperlambat evaporasi dibandingkan tanah berpasir. c. Porositas tanah: Tanah dengan pori-pori besar mempermudah kehilangan air sehingga mempercepat evaporasi. d. Warna tanah: Tanah gelap menyerap lebih banyak panas, sehingga meningkatkan evaporasi. e. Jeluk muka air tanah: Air tanah yang dangkal dapat meningkatkan evaporasi. f. Vegetasi: Semakin rapat vegetasi maka laju evaporasi semakin rendah. tipe tanaman juga mempengaruhi ketersediaan air untuk proses evaporasi. g. Ketersediaan air (hujan, irigasi, dll.): Semakin banyak air yang tersedia maka semakin tinggi laju evaporasi. Laju evaporasi dinyatakan dengan volume air yang hilang oleh proses penguapan tiap satuan luas dalam satu satuan waktu, yang biasanya diberikan dalam mm/hari atau mm/bulan. Pengukuran evaporasi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu: 1. Langsung; a. Panci evaporasi terbuka (open pan evaporimeter), alat yang umum digunakan dalam mengukur evaporasi yang bekerja dengan mengukur beda  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 20 tinggi sebelum, saat, dan setelah dilakukannya perlakuan. Prinsip kerja dari pan open evaporimeter yaitu menggunakan air yang akan diisi dalam panci. Jumlah air pada yang terdapat dalam panci menggambarkan jumlah evaporasi yang terjadi dalam area 1 m². Sistem kerjanya yaitu mengamati batang berskala dan mengatur sekrup yang terdapat pada evaporimeter (Hukma dan Syafrizal, 2016). Gambar 2. Panci Evaporasi Terbuka Sumber: Susanto, 2021 b. Atmometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur jumlah air yang menguap dari permukaan pori-pori basah ke atmosfer. Atmometer merupakan perangkat sederhana dan ekonomis, yang terdiri dari pelat pori pori keramik (pelat Bellani) yang dilapisi oleh kanvas hijau, dipasang di atas wadah air berbentuk silinder, untuk memberikan interpretasi visual terhadap permintaan atmosfer dalam menarik air keluar dari vegetasi dan tanah. Cara kerjanya yaitu dengan air diisi ke dalam wadah silinder, kemudian perlahan mengalir ke pelat evaporasi melalui pori-pori keramik. Air yang naik ke pelat tersebut akan menguap ke atmosfer, mensimulasikan proses penguapan dari tanah dan tanaman di lapangan (Gonzalez et al., 2017). Gambar 3. Atmometer Sumber: Susanto, 2021 2. Tidak langsung: Menggunakan rumus empiris. Menurut Prayuda dan Harsanto (2018), salah satu metode yang dapat digunakan untuk menghitung evapotranspirasi adalah metode Penman modifikasi dengan Persamaan 1. ETa = c [W.Rn + (1-W).f(u).(ea-ed)]................................................Persamaan 1.  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 21 Keterangan: ETa = Evapotranspirasi tanaman (mm hari-1) W = Suhu udara yang dihubungkan dengan faktor pembobot Rn = Radiasi neto yang disepadankan dengan evaporasi (mm hari-1) f(u) = Fungsi angin (ea-ed)= Perbedaan antara tekanan uap air jenuh pada suhu udara rata-rata dan tekanan uap air aktual di udara (mbar) c = Faktor koreksi untuk mengimbangi pengaruh kondisi cuaca pada siang dan malam hari c. ALAT DAN BAHAN Tabel 1. Gambar Alat dan Bahan Praktikum No Alat dan Bahan Gambar 1 Panci evaporimeter terbuka Gambar 1. Panci Evaporimeter Terbuka 2 Gelas ukur Gambar 2. Gelas Ukur 3 Penggaris / meteran Gambar 3. Meteran 4 Termometer Gambar 4. Termometer MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 22 D. CARA KERJA Mulai Alat dan bahan disiapkan. Siapkan 3 bak penampung air (ember) yang akan digunakan sebagai evaporator sederhana. Isi bak penampung dengan air masing-masing sebanyak 5 L. Letakkan masing-masing bak penampung pada tempat perlakuan. Letakkan bak di tiga tempat yang berbeda sebagai perlakuan pengamatan (ruang terbuka langsung terkena sinar matahari, ruang terbuka tidak langsung terkena sinar matahari dan ruang tertutup). Hitung volume awal air (Vo). Lakukan pengamatan sebanyak 3x24 jam dengan interval waktu per 1 hari (08.00 - 11.00), (09.00-12.00), (13.00-15.00). MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 23  Catat perbedaan tinggi dan suhu air pada bak setiap interval waktu pengamatan. Catat volume akhir (Vt) pada masing-masing bak, lalu bandingkan hasilnya. Untuk menghitung volume air yang ada pada bak penampung air, digunakan rumus pada Persamaan 1. Selesai A = πr2 V = A x Tinggi Diketahui......................................................................Persamaan 1. Keterangan: A = Luas alas (cm2) V = Volume (ml) MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 24  MATERI IV STUDI LAPANG STASIUN KLIMATOLOGI A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Pemberitahuan di media massa kerap kali menggunakan bahasa yang dapat menyebabkan perbedaan persepsi masyarakat saat menerima informasi. Cuaca dan iklim sering dianggap sama, namun keduanya memiliki perbedaan. Iklim merupakan rata-rata kondisi cuaca atau pola cuaca jangka panjang di suatu wilayah dalam rentang waktu beberapa bulan hingga tahun. Cuaca merupakan kondisi atmosfer di suatu lokasi pada waktu tertentu dengan skala jangka pendek. Selain itu, musim adalah periode waktu tertentu yang ditandai dengan fenomena atmosfer yang dominan. Perbedaan persepsi ini membutuhkan instansi yang didirikan untuk meminimalisir adanya perbedaan pemahaman, memberikan informasi dengan cepat, tepat, dan akurat, yaitu Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) (Chodijah, 2018). BMKG merupakan salah satu instansi pemerintah yang memiliki tujuan untuk memberikan informasi mengenai klimatologi kepada masyarakat, sehingga hal ini dapat meminimalkan seperti terjadinya kegagalan panen akibat dari iklim ekstrim. BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) merupakan lembaga yang bertanggung jawab dalam menangani aspek iklim dan cuaca di Indonesia. Sesuai dengan UU No. 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika, BMKG memiliki kewenangan penuh dalam penyelenggaraan kegiatan terkait meteorologi, klimatologi, dan geofisika. Di stasiun BMKG, terdapat berbagai alat analisis klimatologi yang berfungsi untuk mengumpulkan serta menganalisis data. Melalui praktikum ini, diharapkan praktikan dapat memahami jenis-jenis alat yang digunakan serta prinsip kerja masing-masing alat dalam mendukung proses perolehan data prakiraan cuaca dan kondisi iklim yang sedang berlangsung (Purwantoro dan Fadhilah, 2023). 2. Tujuan a. Mahasiswa mampu mengetahui prinsip kerja dan fungsi masing-masing alat di stasiun klimatologi. b. Mahasiswa mampu mengetahui aplikasi dari alat-alat di stasiun klimatologi dalam bidang teknik lingkungan. B. DASAR TEORI 1. BMKG (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika) Stasiun klimatologi merupakan Unit Pelaksana Teknis (UPT) di Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika yang beroperasi di bawah serta bertanggung jawab langsung kepada Kepala Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. Meteorologi atau ilmu cuaca adalah cabang dari ilmu atmosfer dengan fokus utama berada pada ilmu prakiraan cuaca. Klimatologi atau ilmu iklim adalah studi mengenai iklim yang secara ilmiah dapat didefinisikan sebagai kondisi cuaca yang dirata ratakan selama periode waktu yang panjang. Geofisika merupakan penelitian terhadap gejala alam seperti gempa bumi tektonik, tsunami, gravitasi, magnet bumi, kelistrikan udara, dan tanda waktu. Unsur iklim yang diamati di stasiun ini meliputi, MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 25 kecepatan angin (0.5, 2, 10 m), curah hujan, suhu udara, suhu maksimum dan minimum, suhu tanah (0, 2, 5, 10, 20, 50, 100 cm), suhu minimum rumput, kelembaban udara, tekanan udara, penyinaran matahari, penguapan, jumlah energi matahari yang mencapai permukaan bumi. Sistem operasional meteorologi pada BMKG secara garis besar dikelompokkan menjadi tiga bagian kegiatan, yaitu pengamatan meteorologi (observations); analisis dan pembuatan prakiraan cuaca (analysis, forecast, application); dan di seminasi produk prakiraan cuaca (end user products) (Kristianto et al., 2018). 2. Kelas Stasiun Klimatologi Stasiun klimatologi dikategorikan ke dalam empat kelas, yaitu Kelas I, II, III, dan IV. Secara umum, keempat kelas ini memiliki tugas utama yang serupa, mencakup kegiatan pengamatan, pengelolaan data, penyediaan layanan, pemeliharaan, koordinasi atau kerja sama, administrasi, serta tugas tambahan. Perbedaan antar kelas terutama terletak pada struktur organisasi, di mana Kelas I dan II memiliki subbagian tata usaha serta kelompok jabatan fungsional, sedangkan Kelas III dan IV hanya terdiri dari kelompok jabatan fungsional. Rincian lebih lanjut mengenai tugas masing-masing kelas stasiun klimatologi dapat ditemukan dalam Peraturan Kepala Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika No. 10 Tahun 2014. 3. Penempatan Stasiun Klimatologi Pengaruh iklim terhadap tanaman dapat diamati dengan lebih akurat jika lokasi stasiun dapat merepresentasikan keterkaitan alami antara iklim, tanah, air, dan tanaman di suatu wilayah pertanian. Oleh karena itu, lokasi dengan variasi iklim dalam jarak pendek akibat faktor lingkungan spesifik, seperti rawa, bukit, danau, atau kawasan perkotaan, sebaiknya tidak dipilih sebagai lokasi stasiun. Namun, jika diperlukan, dapat dibangun stasiun tambahan atau stasiun khusus untuk mengumpulkan data cuaca lokal sebagai pelengkap stasiun utama. Selain itu, stasiun cuaca tidak boleh ditempatkan terlalu dekat dengan lereng curam atau berada di dalam lembah, karena daerah dengan tekanan rendah sebaiknya dihindari mengingat suhu di wilayah tersebut cenderung sangat tinggi pada siang hari dan terlalu rendah pada malam hari. Berikut merupakan faktor lingkungan yang mempengaruhi perubahan iklim antara lain: a. Vegetasi, dengan adanya banyak vegetasi di daerah tertentu akan mempengaruhi suhu, kelembapan, dan penguapan yang terjadi. Hal tersebut akan mempengaruhi iklim di daerah tersebut. b. Elevasi, perbedaan ketinggian tempat yang cukup besar berpengaruh terhadap presipitasi, suhu minimum, kecepatan, dan arah angin. c. Distribusi darat-laut, keadaan iklim daerah pantai hingga jarak dua kilometer dari laut sangat bervariasi. Pada jarak 10-15 km perbedaan iklim terjadi secara bertahap. Distribusi daratan benua dan cekungan laut mempengaruhi pola sirkulasi atmosfer dan oseanografi global, dan bentuk, atau topografi dari permukaan bumi mengarahkan angin dan arus laut. d. Relief bumi, pergerakan massa udara akan mempengaruhi iklim. Daerah dengan ketinggian yang lebih tinggi memiliki suhu yang lebih rendah daripada daerah dengan ketinggian lebih rendah karena pegunungan dapat mencegah angin basah mencapai wilayah tersebut.  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 26 e. Perlakuan dan aktivitas manusia, berbagai perlakuan dan aktivitas manusia merubah keadaan iklim lingkungan alamiah, seperti gedung, jalan beraspal, kepadatan penduduk, pembakaran secara intensif oleh dapur dan mesin- mesin, lalu lintas, dan berbagai aktivitas manusia dapat merubah keadaan iklim (Winarno et al.,, 2019). 4. Standar Stasiun Klimatologi Peraturan Kepala Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika No. 12 Tahun 2022 menetapkan standar bagi stasiun klimatologi sebagai unit pelaksana teknis yang bertanggung jawab dalam bidang klimatologi. Peraturan ini mencakup persyaratan lahan, di mana luas minimum yang diperlukan untuk stasiun klimatologi adalah 2 hektar. Selain itu, ukuran dan luas bangunan telah ditentukan berdasarkan kelasnya masing-masing, serta standar peralatan yang harus dipenuhi pada setiap kelas juga telah diatur. Salah satu komponen utama dalam stasiun klimatologi adalah taman alat, yaitu area terbuka dan datar yang digunakan sebagai lokasi penempatan peralatan meteorologi. Berikut persyaratan taman alat antara lain: a. Taman alat berukuran 50 m x 60 m, membujur arah utara-selatan; b. Permukaan tanah rata mendatar, berumput, dan bebas banjir; c. Jauh dari bangunan fisik maupun pepohonan; d. Lokasi bukan merupakan daerah pemukiman penduduk yang padat dan dan bebas dari daerah industri e. Dikelilingi dengan pagar dan dilengkapi dengan pintu yang bisa dikunci. C. ALAT DAN BAHAN Beberapa alat yang tersedia di stasiun klimatologi, diantaranya: 1. Penakar hujan Hellman: digunakan untuk mencatat intensitas curah hujan secara otomatis. Prinsip kerja: Penakar hujan Hellman memiliki prinsip kerja yaitu menampung air hujan dan memiliki kran yang berfungsi untuk mengeluarkan air hujan yang tertampung tersebut. Penakar ini merekam berapa lama terjadinya hujan pada hari tersebut yang dilakukan dengan menggunakan jam bekker yang diberi pena dan memutar kertas pias. Gambar 1. Penakar Hujan Hillman Sumber: BMKG, 2012  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 27 2. Campbell Stokes: digunakan untuk mencatat lamanya penyinaran matahari. Prinsip kerja: Campbell Stokes memanfaatkan bola kaca untuk memfokuskan sinar matahari sehingga membakar kertas pias dan mencatat durasi penyinaran. Alat ini terdiri dari bola kaca bulat yang berfungsi sebagai lensa, mengarahkan cahaya matahari ke kertas pias yang dipasang dalam rangka penyangga. Saat matahari bersinar, sinar yang terfokus membakar kertas yang dapat meninggalkan jejak terbakar, sehingga menunjukkan waktu serta lamanya penyinaran sepanjang hari. Gambar 2. Campbell Stokes Sumber: BMKG, 2012 3. Anemometer: digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin sesaat. Prinsip kerja: mangkok yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Semakin besar kecepatan angin yang meniup mangkok tersebut, maka semakin cepat pula kecepatan berputarnya piringan mangkok tersebut. Dari jumlah putaran dalam satu detik tersebut, maka dapat diketahui kecepatan anginnya. Gambar 3. Anemometer Sumber: BMKG, 2012 4. Cup Counter Anemometer: digunakan untuk mengukur kecepatan angin rata-rata harian. Prinsip kerja: rotor berputar pada arah tetap apabila tertiup angin, hal ini disebabkan karena seluruh cup menghadap ke satu arah melingkar. Perputaran sumbu sistem cup dihubungkan secara mekanik dengan generator sinyal sebagai pencatatan sinyal.  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 28 Gambar 4. Cup Counter Anemometer Sumber: BMKG, 2012 5. Gun Bellani: digunakan untuk mencatat intensitas cahaya matahari. Prinsip kerja: prinsip kerja Gun Bellani didasarkan pada penguapan air. Alat ini terdiri dari wadah berisi air yang diletakkan dalam tabung kaca berbentuk bola dengan bagian bawah yang terbuka dan ditutup dengan kain sumbu yang memungkinkan air meresap dan menguap secara alami. Saat air menguap, alat ini mencatat perubahan volume air yang terjadi. Gambar 5. Gun Bellani Sumber: BMKG, 2012 6. Pan Evaporimeter: digunakan untuk mengukur laju penguapan air. Prinsip kerja: Prinsip kerjanya dengan menggunakan alat bernama still-well yang diletakkan pada open pan. Perbedaan tinggi permukaan air pada still-well dicari selisihnya dengan pembacaan pada hari sebelumnya. Gambar 6. Pan Evaporimeter Sumber: BMKG, 2012  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 29 7. Sangkar meteorologi: digunakan untuk menyimpan beberapa alat meteorologi. Prinsip kerja: tempat alat-alat pengukur cuaca tertentu, agar terhindar dari sinar matahari secara langsung dan pengaruh lingkungan. Gambar 7. Sangkar Meteorologi Sumber: BMKG, 2012 8. Lysimeter: digunakan untuk mengukur evapotranspirasi. Prinsip kerja: prinsip kerja lysimeter didasarkan pada pengukuran perubahan massa atau volume air pada media tanam dan tanaman untuk menentukan laju evapotranspirasi, perkolasi, dan keseimbangan air dalam suatu ekosistem. Gambar 8. Lysimeter Sumber: BMKG, 2012 9. HVAS (High Volume Air Sampler): digunakan sebagai alat sampling partikulat. Prinsip kerja: menghisap udara dengan pompa vakum yang menyebabkan udara akan melalui filter dan partikulat akan terkumpul di permukaan filter. Gambar 9. HVAS (High Volume Air Sampler)  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 30 Sumber: BMKG, 2012 10. Termometer tanah: digunakan untuk mengukur suhu tanah gundul dan berumput pada kedalaman yang bervariasi. Prinsip kerja: termometer tanah bekerja berdasarkan proses pemuaian, jika suhu naik maka air raksa dalam reservoir akan naik. Gambar 10. Termometer tanah Sumber: BMKG, 2012  MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 31 DAFTAR PUSTAKA Ainin AJQ. 2021. Uji Kandungan Logam Berat Seng (Zn) pada Air, Sedimen dan Ikan di Perairan Waduk Cirata. Skripsi. Program Studi Pendidikan Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Pasundan, Bandung. Alli AA, Omofunmi OE. 2021. A review of soil temperature under a controlled irrigation system. Journal of Research in Forestry, Wildlife and Environment 13(1): 50-59. Anggraini R. 2019. Rancang Bangun Prototipe Stasiun Klimatologi Terintegrasi dengan Internet Of Things (IOT). Skripsi. Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Arifmawati. 2019. Efektivitas Penerapan Metode Eksperimen Terbimbing Pada Materi Tekanan Terhadap Ketuntasan Hasil Belajar Siswa Di SMP Negeri 1 Pasie Raja. Skripsi. Jurusan Pendidikan Fisika, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan, Universitas Islam Negeri Ar-Raniry Darussalam. Binsasi R, Retno PS, Sigit HM. 2016. Evaporasi dan transpirasi tiga spesies dominan dalam konservasi air di Daerah Tangkapan Air (DTA) mata air geger Kabupaten Bantul Yogyakarta. Bio – Edu : Jurnal Pendidikan Biologi 1(3): 32-34. Cahyaningprastiwi SR, Karyati, Sarminah S. 2021. Suhu dan kelembaban tanah pada posisi topografi dan kedalaman tanah berbeda di taman sejati Kota Samarinda. Jurnal Agrifor 20(2): 189-198. Chodijah S. 2018. Strategi komunikasi menyampaikan informasi iklim stasiun klimatologi Sampali Medan dalam upaya meminimalkan kegagalan panen padi sawah akibat iklim ekstrim. Communication Journal 1(1): 55-69. Eko B, Ida A. 2019. Monitoring ketinggian plateau berbasis mikrokontroler menggunakan Atmega 328 dan sensor altimeter. Jurnal Sebatik 23(2): 440-446. Fatmi N. 2020. Tekanan udara dalam perspektif sains dan Al-Qur’an. Al-Madaris 1(1): 32- 38. Fausan A, Setiawan BI, Arif C, Saptomo SK. 2020. Analisa model evaporasi dan evapotranspirasi menggunakan pemodelan matematika pada visual basic di Kabupaten Maros. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan 5(3):179-196. Gonzalez AR, Kjaersgaars J, Trooien T, Hay C, Ahiablame L. 2017. Comparative analysis of metric model and atmometer methods for estimating actual evapotranspiration. Hindawi International Journal Agronomy (2017): 1-16. Harvyandha A, Kusumawardani M, Rosyid A. 2019. Telemetri pengukuran derajat keasaman secara realtime menggunakan raspberry PI. Jurnal Jartel 9(4): 519-524. Hukma S, Syafrizal M. 2016. Perancangan alat ukur tinggi air pada evaporimeter untuk monitoring evaporasi berbasis mikrokontroler stasiun BMKG Beringin Muara Teweh. Naskah Publikasi. Sekolah Tinggi Manajemen Informatika dan Komputer. AMIKOM Yogyakarta. Ibnu H, Tito DF. 2019. Analisa pengaruh luas penampang penghantar cuaca terhadap rugi daya akibat korona pada sutet 150 kV (studi kasus: gardu induk bangkalan - gardu induk sampang). Energi dan Kelistrikan: Jurnal Ilmiah 11(2): 149-159. Karyati, Putri RO, Syafrudin M. 2018. Suhu dan kelembaban tanah pada lahan revegetasi pasca tambang di PT Adimitra Baratama Nusantara, Provinsi Kalimantan Timur. Agrifor: Jurnal Ilmu Pertanian dan Kehutanan 17(1):103-114. Kristianto A, Saragih IJA, Larasati G, Akib K. 2018. Identifikasi kejadian hujan es menggunakan citra radar dan satelit cuaca. Prosiding Pit ke-5 Riset Kebencanaan Universitas Andalas. Padang, 2-4 Mei. Laju KI, Prasetyo NA. 2021. Meteorologi. PIP Semarang, Semarang. MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 32 Lolok R. 2020. Alat Sensor Soil Tester. Skripsi. Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Lutfiyana, Hudallah N, Suryanto A. 2017. Rancang bangun alat ukur suhu tanah, kelembaban tanah, dan resistansi. Jurnal Teknik Elektro 9(2): 80-86. Manuhutu L. 2015. Analisa Ketinggian Permukaan Air Laut Berbasis Tekanan Atmosfer Untuk Detektor Tsunami. Tesis. Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. Meilianto WD, Indrasari W, Budi F. 2022. Karakterisasi sensor suhu dan kelembaban tanah untuk aplikasi sistem pengukuran kualitas tanah. Prosiding Seminar Nasional Fisika. Jakarta, 5 Januari. Muhammad R, Lailatul HL, Ratni S. 2024. Studi pengaruh suhu dan tekanan udara terhadap gaya angkat pesawat tahun 2014-2021 di Bandara Internasional Kualanamu Deli Serdang. Relativitas: Jurnal Riset Inovasi Pembelajaran Fisika 14(2): 102-111. Muhamad TAP, Puji H. 2018. Analisis Evapotranspirasi Air Sungai Progo Di Bendung Kamijoro. Tugas Akhir. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta. Navratilova G. 2014. Pengaruh Mulsa Sekam, Jerami Padi, Alang-Alang, Dan Plastik Hitam Perak Terhadap Laju Evaporasi. Skripsi. Jurusan Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Brawijaya. Pepper IL, Brusseau ML. 2019. Physical-Chemical Characteristics of Soils and the Subsurface. Pepper IL, Brusseau ML, Gerba CP. Environmental and Pollution Science 3rd Edition. Academic Press, Cambridge, Massachusetts. Purwantoro N, Fadhilah M. 2023. Strategi peningkatan pelayanan publik pada BMKG Stasiun Klimatologi Daerah Istimewa Yogyakarta. Jurnal Edukasi dan Pengabdian kepada Masyarakat 2(1): 1-8. Republik Indonesia. 2009. Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. Jakarta. Republik Indonesia. 2014. Peraturan Kepala Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika Nomor 10 Tahun 2014. Jakarta. Republik Indonesia. 2022. Peraturan Kepala Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika Nomor 12 Tahun 2022. Jakarta. Rianto DJ. 2021. Penentuan intensitas curah hujan dalam menentukan debit limpasan untuk rekomendasi pembuatan saluran air terhadap tipe dinding saluran air yang berbeda (lokasi penambangan PT. Baratama Rezeki Anugerah Sentosa Utama, Kabupaten Bungo). Jurnal Inovasi Penelitian 1(9): 1795-1804. Safira Z. 2019. Kajian Perbedaan Kelembaban Tanah Terhadap Reduksi CO2 Udara Ambien oleh Pohon Trembesi dan Pohon Akasia. Skripsi. Departemen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil, Lingkungan, dan Kebumian, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya Salsabila A, Irma LN. 2020. Pengantar Hidrologi. Anugrah Utama Raharja, Bandar Lampung. Saragih IJA, Yonas BW, Rinaldy N. 2017. Studi pengaruh suhu dan tekanan udara terhadap operasi penerbangan di Bandara Internasional Kualanamu. Prosiding Seminar Nasional Fisika. Jakarta, Oktober. Susanto R. 2021. Evaluasi Tiga Model Pendugaan Evaporasi di Wilayah Lombok. Skripsi. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Mataram. Umar MS, Tadeus DY, Mangkusasmito F, Putranto AB. 2022. Rancang bangun sistem pengendalian suhu dan kelembaban pada box penyimpanan produk berbahan kulit berbasis mikrokontroler arduino uno. Berkala Fisika 25(1): 27 — 25 MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 33 United States Department of Agriculture Natural Resources Conservation Service (USDA NRCS). (2019). Soil quality kit – Guide for educators. USDA NRCS. https://www.envirothonpa.org/documents/pH_guide.pdf. Utama PR. 2024. Rancang Bangun Alat Ukur Kualitas Tanah dengan Parameter Kimia Berbasis Arduino Uno Berdasarkan Zat Hara, PH Tanah, dan Kelembaban Tanah Untuk Optimalisasi Pertumbuhan Tanaman Singkong. Skripsi. Jurusan Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Lampung. Winarno GD, Harianto S, Santoso R. 2019. Klimatologi Pertanian. Pustaka Media, Lampung. Yulkifli Y, Asrizal A, Ruci A. 2016. Pengukuran tekanan udara menggunakan DT- Sense Barometric Presure berbasis sensor HP03. Jurnal Sains dan Teknologi 6(2): 110- 115. Yuspian G, Muhammad H, Muh SJ. 2017. Analisa distribusi tekanan udara yang melewati elbow 90°. Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin 2(1): 1-9 MODUL PRAKTIKUM KLIMATOLOGI GENAP 2024/2025 34