III6. Penguapan air A. Definisi Penguapan air = peristiwa perubahan dari fase cair menjadi fase gas tanpa memindahkan udara. Peristiwa ini bisa berlangsung pada benda mati (tanah dan air)  maka disebut EVAPORASI Evaporasi = pengubahan atau kehilangan air dari tanah menjadi gas langsung ke udara. Satuan mm/satuan waktu Evaporasi berlangsung pada tanaman disebut TRANSPIRASI. Transpirasi adalah pengubahan air dari tanah menjadi gas ke udara dengan perantara tanaman. Satuan mm/satuan waktu Gabungan keduanya disebut EVAPOTRANSPIRASI (ET). Benda basah Tidak jenuh

Evaporatian is the process whereby water is converted to water vapour (vaporization) and removed from the evaporating surface (vapour removal). Water evaporate from variety of surface, such as lakes, rivers, pavements, soil and wet vegetation.

B. Pembangkitan (pembentukan) penguapan 1. Terdapat air (bebas maupun terikat) 2. Udara belum jenuh dengan uap air. Sebelum udara jenuh uap air, maka air berusaha berubah nenjadi gas. 3. Tersedia bahang (kalor) Apabila jumlah uap air (molekul air) keluar dari permukaan > yang kembali ke permukaan tanah, maka terjadi EVAPORASI Apabila jumlah uap air (molekul air) keluar dari permukaan = yang kembali ke permukaan tanah maka EVAPORASI berhenti

B. Mengapa terjadi transpirasi … Tanaman hidup mengandung bahang (kalor) dan dalam tubuh tanaman terjadi pertukaran gas (CO2 dan O2). 1. Terdapat air (air terikat) 2. Udara belum jenuh dengan uap air. Sebelum udara jenuh uap air, maka air berusaha berubah nenjadi gas. 3. Tersedia bahang (kalor) Secara teori memisahkan Evaporasi dan transpirasi mudah, tetapi karena kedua proses itu berjalan bersamaan menjadi komplek. Berapa macam ET dan berapa besarnya air yang diuapakan? E E+T

Macam-macam penguapan air (vaporasi) Keadaan di lapangan memunculkan besarnya ET. ET potensial (ETp) = kehilangan air baku ET potensial = laju kehilangan air maksimum pada suatu pertanaman yang ditentukan oleh kondisi iklim pada keadaan penutupan tajuk tanaman pendek yang rapat, dengan penyediaan air dan keharaan yang cukup ET aktual (ETa) ET aktual = ET adalah laju kehilangan air pada keadaan aktual iklim. Secara praktis ET potensial didekati dengan pengertian ETo. ETo = Lahan ditutupi rapat tanaman pendek ketinggian 8-15 cm, kekasaran aerodinamik tetap dan minimum, tidak kekurangan air selama musim pertumbuhannya. Keadaan ini ETa < ETo < Etp ETc = c x ETo, hampir semua tanaman pendek c =1, sedangkan untuk tanaman secara aerodinamik kasar c dapat mencapai 1,25.

===================

C. Cara mengukur penguapan air (ET ) Alat pengukur penguapan (evapotranspirasi) adalah evaporimeter. Satuan mm/jam, mm/hari, mm/10 hari, mm/bln.; mm/tahun. Luas tanah 1 ha (10.000 m2), penguapan 1mm (0,001m)/hari, maka volume air yang menguap =10.000 x 0,001 m3=10 m3. Penguapan lahan sawah bulan Agustus 5 mm/hari, Luas sawah 1000 ha. Berapa jumlah air yang diuapkan dan berapa kebutuhan air yang harus ditambahkan? 100 m 1 mm 100 m

Cara perhitungan ET Metode Data pendukung suhu KN Angin Sinar Matahri Peng-uapan lingkungan Blaney-Cridle * Radiasi (*) Penman Panci Evaporasi + Keterangan * = data diukur, 0 = data diperkirakan, (*) = bila ada

Cara Blaney-Cridle Data iklim yang digunakan hanya suhu udara CU = K.f CU = Evapoasi potensial K = koefisien (dicari secara empiris) f = faktor kebutuhan air (sbg. Fungsi suhu dan persentase jam siang total tahunan Eto = c [p (0,46 T + 8)] mm/hari T = suhu rata-rata harian (oC), selama sebulan yang ditinjau P = rata-rata persentase jumlah jam siang setahun. (dicari dari tabel berdasrkan bulan dan letak lintang c = faktor penyesuaian yang tergantung pada: 1) nilai KN minimum, 2) jam penyinaran, dan 3) kecepatan angin siang hari)

Informasi tentang KN, Sinar matahri, dan Angin Data tahunan di Cairo J F M A Jn Jl Ag S O N D Suhu rata-rata 14,0 15,0 17,5 21,0 25,5 27.5 28,5 26,0 24,0 20,0 15,5 p 0,24 0,25 0,27 0,29 0,31 0,32 0,30 0,28 0,26 0,23 P(0,46+8) 3,5 3,8 4,4 5,2 6,2 6,7 6,6 6,4 5,7 5,0 4,2 Informasi tentang KN, Sinar matahri, dan Angin periode KN min n/N U siang Blok Garis Oktober - maret medium Ringan/moderat V 1-2 April-Mei Rendah/med Tinggi/med moderat Iv, V; I & II 2 Juni-juli II &V Agus-Sept II & V Menggunakan Gambar 1 Eto mm/h 2,8 3.3 4,1 6,5 8,0 8,2 7,2 4,6 2,7 mm/b 87 92 127 195 248 246 223 186 142 105 83

Contoh perhitungan Cairo (mesir), tt 95 m dpl, 30o LU Bulan Juli T mak = (Σ Tmak harian /31) = 35oC T min = (Σ Tmin harian /31) = 22oC T rata-rata harian = (Σ Tmak/31 + Σ Tmin/31)/2 = 28,5oC Tabel 1. untuk lokasi 30o LU  p = 0,31 nilai p(0,46 T rata-rata harian + 8) = = 0,31 (0,46* 28,5 + 8 ) = 6,6 mm/hari KN dari data = sedang (medium) n/N tinggi = sedang (medium) U2 siang hari = moderat Eto = Gambar 1, Blok II dan V (garis ke dua) = 8,0 mm/hari

Mencari nilai p

Data pendukung faktor penyesuaian Nilai KN minimum  KN <20% 20-50 % >50 % Sinar matahari n/N  n/N = <0,6 rendah 0,6-0,8 medium >0,8 tinggi 0,45  rendah 0,70  medium 0,90  tinggi U siang hari  0-2 m/det  ringan 2-5 m/det  moderat 5-8 m/det  kuat >8 m/det  sangat kuat < 20 %  kering > 70 %  humid

Gambar 1. Prediksi Eto metode Blaney-Cridle

Informasi tentang KN, Sinar matahri, dan Angin Data tahunan di Cairo J F M A Jn Jl Ag S O N D Suhu rata-rata 14,0 15,0 17,5 21,0 25,5 27.5 28,5 26,0 24,0 20,0 15,5 p 0,24 0,25 0,27 0,29 0,31 0,32 0,30 0,28 0,26 0,23 P(0,46+8) 3,5 3,8 4,4 5,2 6,2 6,7 6,6 6,4 5,7 5,0 4,2 Informasi tentang KN, Sinar matahri, dan Angin periode KN min n/N U siang Blok Garis Oktober - maret medium Ringan/moderat V 1-2 April-Mei Rendah/med Tinggi/med moderat Iv, V; I & II 2 Juni-juli II &V Agus-Sept II & V Menggunakan Gambar 1 Eto mm/h 2,8 3.3 4,1 6,5 8,0 8,2 7,2 4,6 2,7 mm/b 87 92 127 195 248 246 223 186 142 105 83

Nilai p (prosentase rata-rata harian jam siang tahuanan untuk lintang yang berbeda

Nilai p (prosentase rata-rata harian jam siang tahuanan untuk lintang yang berbeda

Cara Radiasi Data yang digunakan suhu udara, sinar matahari, keawanan, atau radiasi ETo = c (W.Rs) mm/hari ………………………………………. (1) Rs = (0,25 + 0,5 n/N)Ra …………………….……………….. (2) (2) Masuk ke (1) Eto = c (W (0,25 + 0,5 n/N)Ra)) mm/hari c = faktor penyesuaian yang ditentukan oleh KN dan keadaan angin siang hari W = faktor yang ditentukan oleh suhu dan ketinggian tempat Rs = radiasi matahari yang dinyatakan dalam evaporasi ekuivalent (mm/hari) n/N = nisbah antara lama penyinaran (jam) terukur dan lama penyinaran yang mungkin terjadi (teoritis) Ra = Jumlah radiasi yang diterima pada puncak atmosfer

Contoh menentukan Eto cara radiasi Cairo, 30o LU, Bulan Juli, lama peninaran terukur (n) = 11,5 jam/hari Ra = 16,8 mm/hari (Tabel Ra) N = 13,9 jam/hari (Tabel N) Rs = (0,25 + 0,5 n/N)Ra) = {(0,25 + 0,5 (11,5/13,9)*16,8} = 11,2 mm/hari Rs dapat dicari nilai n/n dari keawanan langit Keawanan (0ktas) 1 2 3 4 5 6 7 8 n/N 0,95 0,85* 0,75 0,65 0,55 0,45 0,35 0,15 0,0 Keawanan (tenth) 9 10 0,85 0,80 0,50 0,40 0,30

Tabel Ra

Tabel N

Tabel W

Contoh menentukan Eto cara radiasi Cairo, 30o LU, Bulan Juli, keawanan dengan nilai oktas 1 Ra = 16,8 mm/hari (Tabel Ra) N = 13,9 jam/hari (Tabel N) n/N = 0,85 Rs = (0,25 + 0,5 n/N)Ra) = {(0,25 + 0,5 (0,85)*16,8} = 11,3 mm/hari Faktor W tinggi tempat 95 m dpl. Suhu rata-rata 28,5 oC Tabel W  W = 0,77 Faktor penyesuaian (c) Untuk Cairo, 30o LU, 95 m dpl, bulan Juli, Rs = 11,2 mm/hari, W = 0,77 W.Rs = 8,6 mm/hari, kec angin = moderat, KN rata-rata = medium Gambar 2  KN rata-rata medium, U siang hari = moderat, Eto (untuk W* Rs = 8,6) Blok I = 8,7 dan Blok II = 8,0 Eto = (8,7 +8,0)/2 = 8,4 mm/hari

Gambar 2

Rnl = f(T)*f(ea)* f(n/N)l Cara Penman Data yang digunakan suhu udara, KN, lama penyinaran matahari, dan radiasi matahari. Eto = [c (W.Rn + (1-W). F(u). (es-ea)] mm/hari Rn = Rns-Rnl Rnl = f(T)*f(ea)* f(n/N)l Rns= (1-α)) Rs Rs = (0,25+0,5 n/N) Ra

Keterangan Eto = evapotranspirasi potensial W = faktor yang ditentukan oleh suhu udara f(u) = faktor yang ditentukan oleh keadaan angin es = tekanan uap jenuh rerata pada suhu udara rerata ea = tekanan uap terukur pada temperatur rerata c = faktor penyesuaian yang ditentukan oleh kondisi siang dan malam Rn = Radiasi netto total Rnl = radiasi gelombang panjang netto Rns = radiasi gelombang pendek netto Rs = radiasi matahari f(T) = efek suhu udara terhadap radiasi gelombang panjang f(ea) = efek tekanan uap terhadap radiasi gelombang panjang f(n/N) = efek nisbah n/N terhadap radiasi gel. panjang Ra = jumlah radiasi yang diterima oleh (pada) puncak atmosfer.

Tata langkah penetapan Eto cara Penman

===============

Cara Panci Evaporasi Eto = Kp E pan mm/hari . Kp = koefisien panci (tabel) E panci = nilai evaporasi dari air dalam panci mm/hari. 121 cm 25 ,5 cm 15 cm

Pengukur penguapan Panci Evaporsi Klas A --

Cara gravimetri w1 = (gram tanah + air) awal. w2 = (gram tanah + air) setelah penguapan (w1-w2) = gram air yang menguap BJ = (Bobot/Vol.) g/cm3 Vol = t*πr2 cm3 BJ = (w1-w2) g/t*πr2cm3 t*πr2 = (w1-w2) g/BJ g/cm3 t = (w1-w2)g/BJ g/cm3)/ πr2 cm2 BJ air = 1 g/cm3 t = (w1-w2)/πr2 cm t (mm) 2r w2 w1

Pengaruh penguapan terhadap tanaman, tanah, dan OPT Pengaruh PA thdp tanaman Pengaruh PA thdp tanah Pengaruh PA thdp OPT

CH PADA STASIUN WARUNGPRING (mm) No. Tahun Jan Feb. Mrt Apr Mei Jun Jul Agst Sept Okt Nov. Des. Jum   1 2007 184 669 568 426 242 168 30 167 372 474 3.301 2 2008 480 599 360 239 72 25 10 48 442 400 685 3.360 3 2009 1.126 903 371 393 320 166 106 272 337 4.069 4 2010 618 602 578 397 358 355 173 275 453 344 552 4.873 5 2011 738 938 424 343 92 67 248 385 667 4.296 6 2012 747 581 339 334 69 31 71 368 2.877 7 2013 921 427 307 440 159 146 38 101 150 500 3.258 8 2014 671 708 504 367 222 182 45 240 323 3.726 9 2015 659 654 523 539 12 253 447 3.211 2016 467 773 606 342 223 134 27 331 322 418 4.346 Jumlah 6.611 6.854 4.549 3.901 2.197 1.517 973 828 2.016 2.777 4.771 37.317 Rerata 661,1 685,4 454,9 390,1 219,7 151,7 97,3 32,3 82,8 201,6 277,7 477,1 3.731,7 Evap. 155 186 180

TERIMAKASIH .