INSTRUMENTASI KLIMATOLOGI Radiasi Surya Suhu udara dan Suhu tanah Kelembaban udara Curah hujan Evaporasi Angin

Menentukan iklim suatu tempat atau daerah diperlukan data cuaca yang telah terkumpul lama (10-30 tahun)  dari hasil pengukuran cuaca dengan alat ukur yang khusus  instrumentasi klimatologi. Alat‑alat yang digunakan harus tahan lama dari pengaruh‑pengaruh buruk cuaca untuk dapat setiap waktu mengukur perubahan cuaca. Alat dibuat sedemikian rupa agar hasil pengukuran tidak berubah ketelitiannya. Pemeliharaan alat yang baik membawa keuntungan pemakaian lebih lama.

Pemasangan alat di tempat terbuka memerlukan persyaratan tertentu agar tidak salah ukur, harus difikirkan tentang halangan dari bangunan‑bangunan ataupun pohon‑pohon di dekat alat. Agar data yang diperoleh dapat dibandingkan, kemudian perbedaan data yang didapat bukanlah akibat kesalahan prosedur, tetapi betul‑betul akibat iklimnya yang berbeda, perlu adanya beberapa keseragaman: keseragaman peralatan keseragaman pemasangan alat keseragaman waktu pengamatan keseragaman pengumpulan data

Stasiun Meteorologi

 RADIASI MATAHARI Aktinograf mengukur jumlah energi radiasi (Cal/Cm2/waktu) Berperekam / otomatis mengukur setiap saat pada siang radiasi surya yang jatuh pada alat. Sensor berupa bimetal (dwilogam) berwarna hitam yang mudah menyerap radiasi surya. Panas yang diakibatkan oleh radiasi yang diserap ini membuat bimetal melengkung. Besarnya lengkungan sebanding dengan radiasi yang diterima sensor. Lengkungan disampaikan secara mekanis ke jarum penulis di atas pias yang berputar menurut waktu. Hasil rekaman berbentuk grafik. Jumlah luas grafik atau integral dari grafik sebanding dengan jumlah radiasi surya yang ditangkap oleh sensor selama sehari.

Actinograph

 LAMA PENYINARAN  Solarimeter tipe Campbell Stokes Mengukur lamanya penyinaran surya (jam) Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar dinyatakan dalam jam. Satu hari satu kertas pias. Pias ditaruh pada titik api bola lensa. Pembakaran pias terlihat seperti garis lurus dibawah bola lensa. Kertas pias adalah kertas khusus yang tidak mudah terbakar kecuali pada titik api lensa. Alat dipasang di tempat terbuka, tidak ada halangan ke arah Timur matahari terbit dan ke arah Barat matahari terbenam. Ada tiga tipe pias yang digunakan pada alat yang sama: • pias waktu matahari di ekuator • pias waktu matahari di utara • pias waktu matahari di selatan

Solarimeter tipe Campbell Stokes

 LAMA PENYINARAN  Solarimeter tipe Jordan Mengukur lamanya penyinaran surya (jam) Prinsip alat adalah pembakaran pias. Panjang pias yang terbakar dinyatakan dalam jam. Satu hari 2 kertas pias. Berdasarkan reaksi fotokimia, sinar matahari yang masuk bereaksi dengan Kalium ferosianida yang terlapis pada kertas pias dalam tabung silinder. Garam fero teroksidasi, sehingga terbentuk noda bia dicuci dengan aquades. Panjang noda terbentuk merupakan panjang penyinaran aktual. Alat dipasang di tempat terbuka, tidak ada halangan ke arah Timur - Barat. Terdiri dari 2 buah tabung ½ lingkaran bertutup dengan celah untuk sinar masuk.

Perhitungan Panjang Penyinaran PP = ------------------- x 100% PP aktual PP potensial PP : Panjang penyinaran PP aktual : panjang penyinaran yang terukur dari kertas pias PP potensial : panjang penyinaran yang seharusnya dapat terjadi jika udara cerah selama 1 periode hari (tergantung dari letak lintang dan bulan saat pengukuran)

 TEMPERATUR  Termometer maksimum Terdapat penyempitan pada pipa kapiler di dekat reservoar. Air raksa dapat melalui bagian yang sempit ini pada suhu naik, dan pada suhu turun air raksa tidak bisa kembali ke reservoar, sehingga air raksa tetap berada pada posisi sama dengan suhu tertinggi. Setelah dibaca posisi ujung air raksa tertinggi, air raksa dapat dikembalikan ke reservoar dengan perlakuan khusus. Pengamatan sekali dalam 24 jam.

 TEMPERATUR  Termometer minimum Mengukur suhu udara ekstrim rendah. Zat cair dalam kapiler gelas adalah alkohol yang bening. Pada bagian ujung atas alkohol yang memuai ataupun menyusut terdapat indeks. Indeks hanya dapat didorong ke bawah pada suhu rendah oleh tegangan permukaan bagian ujung kapiler alkohol. Bila suhu naik alkohol memuai, indeks tetap menunjukkan posisi suhu terendah. Setelah ujung indeks yang dekat miniskus alkohol dibaca dan dicatat, dengan perlakuan khusus indeks dikembalikan mendekati miniskus alkohol. Pengamatan sekali dalam 24 jam.

 TEMPERATUR  Termometer biasa Mengukur suhu udara sesaat, zat cair termometer: air raksa. Ada termometer bola kering dan termometer bola basah. Semua termometer pengukur suhu udara berada di dalam sangkar cuaca, sehingga tidak dipengaruhi radiasi surya langsung, terlindung dari hujan ataupun angin kencang. Warna sangkar cuaca putih menghindari penyerapan radiasi surya. Warna yang kehitaman karena lama tidak dibersihkan akan mudah menyerap radiasi surya dan sangkar cuaca menjadi panas, sehingga berpengaruh pada hasil pengukuran suhu udara.

 TEMPERATUR  Temometer tanah Prinsipnya hampir sama dengan termometer biasa, hanya bentuk dan panjangnya berbeda. Suhu tanah yang diukur umumnya pada kedalaman 5cm, 10cm, 20cm, 50cm dan 100cm. Pengukuran suhu tanah lebih teliti daripada suhu udara. Perubahannya lambat sesuai dengan sifat kerapatan tanah yang lebih besar daripada udara. Termometer berada dalam tabung gelas yang berisi parafin, tabung diikat dengan rantai lalu diturunkan dalam selongsong tabung logam ke dalam tanah sampai kedalaman 50cm atau 100cm. Pembacaan dilakukan dengan mengangkat termometer dari dalam tabung logam, kemudian dibaca. Adanya parafin memperlambat perubahan suhu ketika termometer dibaca di udara.

 Termometer 

 KELEMBABAN UDARA Higrometer Termohigrograf Alat pengukur kelembaban dengan sensor rambut. Prinsip: bila udara lembab rambut bertambah panjang dan udara kering rambut menyusut. Perubahan panjang ini secara mekanis dapat ditransfer ke jarum penunjuk pada skala antara 0 sampai 100%. Termohigrograf Menggunakan prinsip dengan sensor rambut untuk mengukur kelembaban udara dan menggunakan bimetal untuk sensor suhu udara. Kedua sensor dihubungkan secara mekanis ke jarum penunjuk yang merupakan pena penulis di atas kertas pias yang berputar menurut waktu. Alat dapat mencatat suhu dan kelembaban setiap waktu secara otomatis pada pias.

Hygrograph / Hygrometer

 KELEMBABAN UDARA Psikrometer standar Terdiri dari dua termometer: bola basah dan bola kering. Pembasah termometer bola basah penting harus diperhatikan, harus dijaga agar jangan sampai kotor. Air pembasah harus bersih dan jernih. Pada waktu pembacaan terlebih dulu dibaca termometer bola kering kemudian termometer bola basah. Suhu udara yang ditunjukkan oleh termometer bola kering lebih mudah berubah daripada suhu termometer bola basah. RH dibaca dari tabel pembacaan Tbb terhadap ∆Tbk-Tbb

Psychrometer

 CURAH HUJAN Penakar hujan Observatorium Alat pengukur hujan, mengukur tinggi hujan seolah‑olah air hujan yang jatuh ke tanah menumpuk ke atas merupakan kolom air. Air yang tertampung volumenya dibagi dengan luas corong penampung, hasilnya adalah tinggi/tebal, satuan yang dipakai adalah milimeter (mm). Penakar hujan Observatorium Penakar hujan OBS adalah manual. Jumlah air hujan yang tertampung diukur dengan gelas ukur yang telah dikonversi dalam satuan tinggi Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam yaitu pada pagi hari. Hujan yang diukur pada pagi itu adalah data hujan hari kemarin.

 CURAH HUJAN Penakar hujan tipe Hellman Alat ini merupakan penakar hujan otomatis dengan tipe siphon. Bila air hujan terukur setinggi 10 mm, siphon bekerja mengeluarkan air dari dalam penampung dengan cepat, kemudian siap mengukur lagi. Di dalam penampung terdapat pelampung yang dihubungkan dengan jarum pena penunjuk yang secara mekanis membuat garis pada kertas pias posisi dari tinggi air hujan yang tertampung. Bentuk pias ada dua macam, harian dan mingguan. Banyak data dapat dianalisa dari pias, tinggi hujan harian, waktu datangnya hujan, derasnya hujan atau lebatnya hujan per satuan waktu.

 CURAH HUJAN Penakar hujan tipe Bendix Penakar hujan Tilting Siphon Penakar hujan otomatis, prinsip: menimbang air hujan yang ditampung. Melalui cara mekanis timbangan ini ditransfer ke jarum penunjuk berpena di atas kertas pias. Penakar hujan Tilting Siphon Prinsip: air hujan ditampung dalam tabung penampung. Bila penampung penuh, tabung menjadi miring dan siphon mulai bekerja mengeluarkan air dalam tabung. Setiap pergerakan air dalam tabung penampung tercatat pada pias sama seperti alat penakar hujan otomatis lainnya.

Penakar Hujan

 EVAPORASI Alat pengukur evaporasi : Panci Kelas A. Peralatan pengukur tinggi muka air: alat ukur mikrometer pancing, alat ukur ujung paku yang dipasang tetap (fixed point). Tinggi muka air awal 5cm di bawah bibir panci. Satuan mm. Alat ukur mikrometer mampu mengukur dengan ketelitian 1/100 mm. Pada musim penghujan nilainya kecil sedangkan pada musim kemarau besar. Pengamatan dilakukan sekali dalam 24 jam pada pagi hari. Alat perlengkapan: tabung peredam, termometer maks‑min di permukaan panci dan anemometer setinggi 30cm di atas tanah. Alat dipasang pada tempat terbuka, tidak terhalang oleh benda lain dan berada di tengah lapang rumput stasiun klimatologi.

Pan A/Evaporimeter / Atmometer

 ANGIN  Angin merupakan suatu vektor yang mempunyai besaran dan arah. Besaran yang dimaksud adalah kecepatannya sedang arahnya adalah darimana datangnya angin. Kecepatan angin dihitung dari jelajah angin (cup counter anemometer) dibagi waktu (lamanya periode pengukuran). Arah angin ditunjukkan oleh wind‑vane yang dihubungkan dengan alat penunjuk arah mata angin atau dalam angka. Angka 360 derajat berarti ada angin dari utara, angka 90 ada angin dari Timur, demikian seterusnya. Mengukur arah angin haruslah ada angin atau cup‑counter anemometer dalam keadaan bergerak.

 ANGIN  Pemasangan alat di lapang terbuka. Bila tidak ada pohon‑pohonan tinggi, alat dipasang 2m di atas tanah. Bila ada halangan, dipasang pada ketinggian 10 - 15m. Waktu pengamatan tergantung dari data yang diinginkan. Bila data harian, pengamatan sekali dalam 24 jam untuk jelajah angin yaitu pada pagi hari. Waktu pengamatan arah angin lebih dari sekali dalam 24 jam. Arah yang paling banyak ditunjuk dalam 24 jam merupakan arah angin rata‑rata dalam hari tersebut. Sensor yang dihubungkan dengan alat mencatat otomatis disebut anemograf. Alat ini mencatat kecepatan dan arah angin setiap saat pada kertas pias. Alat pencatat ini ada yang harian, mingguan ataupun bulanan.

Laboratorium