Laporan cuaca dan iklim

I. PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Faktor cuaca dan iklim sangat mempengaruhi produktivitas pertanian. Faktor cuaca dan iklim sering menjadi faktor penhambat produksi tersebut.kurangnya pengetahuan tentang cuaca dan iklim mengakibatkan terjadinya kesalahan dalam perencanaan pertanaman yang mengakibatkan tingkat mutu dan dan produksi yang kurang maksimal.

Karakteristik cuaca maupun iklim, mengakibatkan kemampuan ilmu pengetahuan dan teknologi dalam memodifikasi dan mengendalikan iklim sangat terbatas. Oleh karena itu pendekatan yang paling efektif untuk memanfaatkan sumber daya iklim adalah menyesuaikan sitem usaha tani dan teknologinya dengan kondisi yang cocok untuk daerah setempat.

Kesuburan tanah suatu daerah merupakan salah satu faktor terpenting dalam melakukan suatu kegiatan dalam pertanian. Baik budidaya tanaman, penanaman padi, tebu dan sebagainya. Kesuburan tanah diartikan sebagai kesanggupan tanah untuk menyediakan unsur hara bagi pertumbuhan tanaman. Kesuburan tanah dipengaruhi oleh sifat fisik, kimia, dan biologi tanah.tanaman dapat menghasilkan secara maksimal apabila tanaman itu dapat tumbuh dengan subur dan faktor-faktor kesuburan sekitar  tanaman tersebut menunjang pertumbuhan tadinsecara optimal.

laju fotosintesis akan meningkat dengan peningkatan intensitas cahaya, sedangka respon tanaman terhadap tingkatan intensitas cahaya berbeda-beda tergantung pada spesies masing-masing (Chang, 1968). Berdasarkan hal tersebut, tanaman dikelompokkan dalam dua golongan menurut tingkat kejenuhannya terhadap intensitas cahaya:

a.    Sun lovy adalah tanaman yang suka sinar matahari penuh , yang mencapai tingkat kejenuhan cahaya +2.500 footcandle. Contoh: bunga matahari, tembakau, kacang-kacangan, tomat, kapas, dll.

b.    Shade lovy adalah tanaman yang butuh naungan , dengan tingkat kejenuhan+1.000 footcandle. Contoh: Oxalis, kopi, coklat, dll.

Kualitas radiasi ialah spektrum cahaya dari radiasi yang mempunyai

panjang gelombang bervariasi. Pada prinsipnya radiasi matahari mempunyai spektrum cahaya yang berbeda pada kisaran panjang gelombang 0.28-3 .0μm.

1.2  Tujuan

1.    Mampu menjelaskan dan menganalisis hubungan antar unsur cuaca

2.    Mengetahui tata cara pencatatan dan pengelolaan data cuaca secara baik dan benar.

3.        Mengetahui cara menghimpun data cuaca dengan baik dan benar

4.    Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan dan mengatur unsur cuaca.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Usaha-usaha peningkatan produktivitas bisa dilakukan dengan cara intensifikasi, yaitu usaha penerapan sapta usaha tani. Usaha tersebut antara lain penggunaan binbit unggul, perbaikan cara bercocok tanam, dan penanganan pasca panen yang baik (Deasy Risnadevi, Syakhril, 2003).                                        Penurunan produktivitas tanaman juga dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain : gangguan hama dan penyakit, seta faktor lingkungan yang tidak mendukung. Sehingga perlu adanya intensifikasi dan ekstensifikasi (Ahmad dkk, 2006).                                                                                                                           Unsur-unsur cuaca yang diamati dalam klimatologi pertanian meliputi: radiasi matahari, suhu, kelembaban nisbi udara, tekanan udara, evaporasi, curah hujan, angin, dan awan. Sedangkan unsur organisme pertanian yang diamati tergantung pada tujuan penelitian pertanian seperti: fase pertumbuhan tanaman, produksi tanaman, serangan hama dan penyakit tanaman, dan lain-lain (Qodrita,2006).                                                                                         Perubahan cuaca dari hari kehari disebabkan oleh adnya sistem cuaca-sistem cuaca yang bergerak. Sistem ini terdiri atas pusaran (eddy) silikon dan antisilikon yang dibawa oleh sirkulasi dalam skala yang lebih besar. Di lintang-lintang menengah dan tinggi sistem-sistem cuaca nampak sebagai kawasan-kawasan tekanan-rendah dan –tinggi pada peta-peta cuaca. Di kawasan tropis sitem cuaca itu lebih lemah dan seringkali tidak dapat diungkap dengan jelas oleh pola-pola tekanan. Sistem-sistem cuaca yang bergerak atau yang bersifat migratoris itu, apakah berada diluar kawasan tropik (ekstraropis) ataupun dikawasan tropik (tropis), diklasifikasikan sebagai komponen-komponen sirkulasi sekunder. Lazimnya melintas antara 300 sampai 3500KM (1800-2100 mil) dan biasanya berlangsung atau memiliki masa hidup antara 2 atau 3 hari sampai selama 10 atau 12 hari. Sistem ekstratropis itu umumnya bergerak kearah timur, karena menyatu dengan angin-angin barat pusaran atau vorteks kutub. Di lain pihak, sistem-sistem tropis umumnya terbawa ke arah barat oleh angin timur di kawasan tropis (Glenn T. Trewartha – Lyle H. Horn, 1995).

Perubahan iklim terjadi akibat adanya pemanasan global yang diakibatkan meningkatnya emisi Gas Rumah Kaca (GRK) yang dihasilkan dari berbagai kegiatan manusia, seperti industri, transportasi, kebakaran hutan, perubahan tata guna lahan dan sebagainya. Pada umumnya perubahan iklim tersebut ditandai dengan terjadinya kenaikan suhu udara di permukaan bumi dan naiknya panas permukaan laut. Pada umumnya di wilayah benua maritim Indonesia memiliki variabilitas unsur iklim curah hujan yang lebih besar dibanding unsur iklim lainnya seperti suhu, tekanan, dan kelembaban udara (Qodrita dan Berliana, 2006).

Sifat fisik, kimia, dan biologi tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor alam yaiutu iklim. Iklim merupakan faktor alam yang tidak dapat diubah tetapi dapat dikelola agar bermanfaat bagi pengelolaan pertanian. Komponen iklim yang mempengaruhi kesuburan tanah adalah curah hujan, suhu dan kelembapan udara, dan intensitas penyinaran matahari. Ketiga komponen ini bila tidak dikeloloa dengan baik dalam artian iklim tersebut ekstrim maka akan berdampak buruk lagi bagi kegiatan pertanian, dapat berupa rusaknya tanaman yang diusahakan (Hamsyin, 2005).

 Matahari ialah sumber energi terbesar di permukaan bumi, yaitu sekitar 99,9%  dari energi total dan hanya sebagian kecil dihasilkan oleh panas dari tanah, letusan gunung berapi dan proses penghancuran mineral-mineral radioaktif serta hasil pembakaran bahan organik.. Radiasi matahari yang sampai ke bumi tidak seluruhnya dapat diserap oleh permukaan bumi, yaitu sekitar 50% saja, 20% diserap oleh atmosfer dan sisanya sekitar 30% dipantulkan kembali. Namun hal tersebut tergantung pada kondisi atmosfer pada saat tersebut.

Lama penyinaran ialah lamanya matahari bersinar cerah pada permukaan bumi, yang dihitung mulai dari matahari terbit hingga terbenam, dan ditulis dalam satuan jam sampai nilai persepuluhan atau sering ditulis dalam satuan persen terhadap panjang hari maksimum.

Intensitas radiasi matahari ialah jumlah energi matahari yang sampai pada suatu luasan tertentu dari suatu permukaan pada waktu tertentu, biasanya dinyatakan dalam satuan Calori, Joule, Watt m-2 dll. Radiasi matahari mempunyai peranan yang sangat penting dalam bidang pertanian, karena radiasi matahari merupakan sumber energi dalam proses fotosintesa bagi tanaman berhijau daun. Dari sejumlah radiasi matahari yang sampai di permukaan bumi, hanya 1-2% saja yang digunakan untuk proses fotosintesis.

                 

III. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat                                                                                 Praktikum dilaksanakan pada hari jum’at, 14 oktober 2011, pada pukul 14.00 WIB – selesai. Bertempat diruang 8 fakultas pertanian Universitas Negeri Jember.                                                                                                                       

3.2 Alat dan Bahan

3.2.1   Alat

1. Alat tulis

2. Penggaris

3. Laptop

4. kalkulator

3.2.2   Bahan

1.    Data pengamatan unsur – unsur cuaca yaitu temperatur dan evaporasi.

2.    Kertas A4

3.    Buku panduan

3.3 Cara Kerja                                                                                                                      menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan untuk praktikum, yaitu kertas A4, kalkulator, data penggaris dan alat tulis menulis. Kemudian menghitung korelasi dan regresinya. Setelah itu menyalin pada kertas a4.

IV. HASIL PEMBAHASAN

4.1 Hasil

4.1.1 Temperatur (Xi) dan Evaporasi (Yi)

NO	Xi	Yi	X²i	Y²i	X²iY²i
1	28,3	4,82	0,18	0,88	0,40
2	28,5	3,67	0,40	0,04	-0,13
3	28,4	4,30	0,28	0,18	0,22
4	28,9	3,58	1,06	0,009	-0,31
5	27,7	3,49	0,03	0,15	0,07
6	26,7	3,23	1,37	0,42	0,76
7	26,5	2,81	1,88	1,14	1,46
8	26,4	3,85	2,16	0,001	0,04
9	27,8	4,07	0,005	0,04	-0,01
10	28,5	4,54	0,40	0,44	0,41
11	28,8	4,53	0,86	0,42	0,60
12	27,9	3,70	0,001	0,03	-0,005
Total	334,4	46,59	8,671	3,831	3,505
Rata-rata	27,87	3,88	0,72	0,32	0,29

Persamaan regresi

          Y = a+bx

             = -7,268 + 0,40x

Dari persamaan regresi yang telah diperoleh dapat disimpulkan bahwa tiap penurunan persen evaporasi, maka temperatur akan naik sebesar 0,40 ⁰C.

Koefisien korelasi (r)

      ∑ XY

√(∑X²)(∑Y²)

  3,505

√(8,671)(3,831)

=   3,505          = 0,61 

√33,21            

Dari perhitungan korelasi dapat disimpulkan bahwa hubungan antara temperatur dan evaporasi merupakan hubungan korelasi terbalik.

Grafik

evaporasi ( yi)

                                temperatur (xi)

Data kelompok 13

Tekanan dan evaporasi

No	Xi	Yi	X²	Y²	(X)(Y)
1	1035	4,82	0,11	0,88	0,31
2	1034	3,67	0,45	0,04	0,14
3	1025	4,30	93,51	0,17	-4,06
4	1035	3,58	0,11	0,09	-0,01
5	1035	3,49	0,11	0,15	-0,13
6	1036	3,23	1,77	0,42	-0,86
7	1037	2,81	5,43	1,14	-2,49
8	1037	3,85	5,43	0,09	-0,07
9	1037	4,07	5,43	0,03	0,44
10	1036	4,54	1,77	0,43	0,88
11	1035	4,53	0,11	0,42	0,21
12	1034	3,70	0,45	0,03	0,12
Total	12416	46,59	114,68	3,89	-5,52
Rerata	1034,67	3,88	9,56	0,32	-0,42

Xi =  Temperatur

Yi = Evaporasi

X²= (X)(X)

Y²= (Y)(Y)

Persamaan regresi

          Y = a+bx

             = 55,61 - 0,05X

Koefisien korelasi (r)

      ∑ XY

√(∑X²)(∑Y²)

  -5,52

√(114,68)(3,89)

=  -5,52           

√446,11          

=   -5,52          = -0,26

      21,12

Kesimpulan

Setiap penurunan 1mb tekanan udara evaporasi menurun sebesar 0,05 mm. Jadi hubungan antara tekanan udara dan evaporasi berbanding terbalik.

Grafik

Temperature  yi

                                Radiasi matahari     xi

4.2 Pembahasan

Iklim dan cuaca terbentuk dari unsur yang sama, diantaranya adalah penyinaran matahari, suhu udara, kelembapan udara, tekanan udara, angin, awan, dan curah hujan.

Penyinaran matahari dapat mengubah suhu dipermukaan bumi. Banyaknya jumlah panas yang dapat diterima oleh permukaan bumi tergantung pada lamanya penyinaran, kemiringan sudut datang sinar matahari ke bumi, keadaan awan, dan juga keadaan bumi itu sendiri.

Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu udara disebut termometer. Dipermukaan bumi perbedaan suhu dari satu tempat dengan tempat lainnya dipengaruhi oleh ketinggian   tempat dan letak lintang. Berdasarkan letak astronomis suhu udara akan lebih tinggi di daerah sekitar ekuator.

Kelembapan udara adalah kandungan uap air dalam udara. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udara adalah higrometer. Kelembapan udara dibagi menjadi tiga macam, yaitu, kelembapan mutlak atau absolute, kelembapan nisbi, dan kelembapan spesifik.                                                                       Udara merupakan benda gas yang mempunyai massa dan volume. Oleh karena itu udara memiliki tekanan yang disebut tekanan udara. Besar kecilnya udara dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut barometer. Besar tekanan udara dinyatakan dengan milibar (mb). Ketinggian suatu temapat sangat mempengaruhi besarnya tekanan udara. Tekanan udara disuatu tempat juga dapat berubah karena dipengaruhi oleh suhu udara. Pemanasan radiasi matahadi menyebabkan pemuaian sehingga udara akan menjadi lebih ringan.
           Udara yang bergerak dari daerah yang bertekanan udara tinggi ke tekanan udara yang rendah disebut dengan angin. Angin mempunyai kecepatan yang bergantung pada beda tekanan udara antara dua tempat. Semakin besar beda tekanannya, maka semakin besar kecepatannya. Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin adalah anemometer. Angin juga memiliki arah, arah gerakan angin selain dipengaruhi oleh perbedaan tekanan, dipengaruhi oleh gerakan rotasi bumi.                                                                                                        Awan merupakan kumpulan partikel air yang melayang – layang di udara. Inti kondensasi merupakan titik air yang mengumpul pada sekeliling partikel – partikel kecil. Inti- inti tersebut biasanya terdiri atas asap, benda mikroskopik yang bersifat menyerap dan kristal garam. Jenis awan didasarkan pada bentuk awan dan ketinggiannya didalam atmosfer.                                                                    Curah hujan adalah banyaknya air hujan atau kristal es yang jatuh ke permukaan bumi. Curah hujan dapat diukur dengan menggunakan corong hujan atau biasa disebut ombrometer dengan satuan inci atau milimeter.                              Pertumbuhan dan produksi tanaman merupakan hasil akhir dari proses fotosintesis dan berbagai fisiologi lainnya.  Proses fotosintesis sebagai proses awal kehidupan tanaman pada dasarnya adalah proses fisiologi dan fisika yang mengkonversi energi surya (matahari) dalam bentuk gelombang elektromagnetik menjadi energi kimia dalam bentuk karbohidrat.  Sebagian energi kimia tersebut direduksi/ dirombak menjadi energi kinetik dan energi termal melalui proses respirasi, untuk memenuhi kebutuhan internal tanaman.  Sedangkan bagian lainnya direformasi menjadi beberapa jenis senyawa organik, termasuk asam amino, protein dan lain-lain melalui beberapa proses metabolisme tanaman.                         Selain radiasi surya, proses fotosintesis sangat ditentukan oleh ketersediaan air, konsentrasi CO₂ dan suhu udara.  Sedangkan proses respirasi dan beberapa proses metabolisme tanaman secara signifikan dipengaruhi oleh suhu udara dan beberapa unsur iklim lain.  Proses transpirasi yang menguapkan air dari jaringan tanaman ke atmosfer merealisasikan proses dinamisasi dan translokasi energi panas, air, hara dan berbagai senyawa lainnya di dalam jaringan tanaman.  Secara fisika, proses transpirasi tanaman sangat ditentukan oleh ketersediaan air tanah (kelembaban udara), radiasi surya, kelembaban nisbi dan angin.                       Selain proses metabolisme, proses pembungaan, pengisian biji dan pematangan biji atau buah juga sangat dipengaruhi oleh radiasi surya (intensitas dan lama penyinaran), suhu udara dan kelembaban nisbi serta angin.  Oleh sebab itu, produkstivitas dan mutu hasil tanaman yang banyak ditentukan pada fase pengisian dan pematangan biji atau buah sangat dipengaruhi oleh berbagai unsur iklim dan cuaca, terutama radiasi surya dan suhu udara. Pada Tabel 1 disajikan matriks relative peranan unsur-unsur iklim dalam berbagai proses fisiologis, pertumbuhan dan produksi tanaman.                                                                          Iklim adalah sintesis dari perubahan unsure cuaca dalam jangka panjang (misalnya rerata cuaca selama 30tahun) di suatu wilayah tertentu. Unsur-unsur iklim meliputi statistik:

1.      Suhu

2.      Kelembaban 

3.      Tekanan  udara

4.      Angin

5.      Curah hujan

6.      Jumlah partikel atmosfer dan

7.      Unsur - unsur meteorologi lain dalam suatu wilayah tertentu selama jangka waktu yang lama

Cuaca merupakan nilai sesaat dari kondisi atmosfer serta perubahannya dalam jangka pendek di suatu tempat tertentu. Cuaca terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di atmosfer bumi (suhu, kelembaban, angin, dan hujan)

Unsur-Unsur Cuaca meliputi:

1.      Radiasi Matahari

2.      SuhuUdara

3.      Air  dan Kelembaban Udara

4.      Kecepatan Angin

5.      Tekanan Udara, dan

6.      Evapotranspirasi

            Suhu udara merupakan aspek intensitas energi matahari yang menyerang permukaan bumi.jumlah energi dari matahari mencapai bumi bervariasi dari hari ke hari, dari musim ke musim, dan dari lintang dengan garis lintang, sehinggasuhu juga bervariasi. Cahaya matahari akan berpengaruh terhadap suhu udara dan suhu daun, sehingga akan berpengaruh terhadap Laju Fotosintesis Bersih (μmol CO2/m2/detik).                                                                                                         Suhu udara merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Suhu udara merupakan faktor yang berpengaruh dalam cuaca yaitu mempengaruhi proses fisiologi tanaman dan selanjutnya mempengaruhi proses pertumbuhan dan ukuran tanaman. Suhu udara berkorelasi  positif dengan radiasi matahari. Suhu udara mempengaruhi kondisi cuaca disekitar tajuk tanaman. Tinggi  rendahnya  suhu  udara  disekitar  tanaman  ditentukan  oleh  radiasi  matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, dan kandungan lengas tanah.                                                                                                Air adalah salah satu faktor utama yang mempengaruhi proses yang vital semua mahluk hidup dan merupakan bahan terpenting dalam gerakan bahan makanan dari tanah dan dipergunakan oleh tanaman. Kelembaban udara juga penting karena mempengaruhi uap air di udara yang berhubungan dengan pertumbuhan tanaman.                                                                                      Angin juga mempengaruhi terhadap vegetasi, cukup penting dan memberikan pengaruh terhadap konfigurasi dan distribusi tanaman.                         Tekanan udara di atmosfer setiap wilayah tertentu berbeda. Tekanan udara yang berubah-ubah menyebabkan perbedaan iklim serta mempengaruhi pertumbuhan tanaman.                                                                                  Evaporasi merupakan proses perubahan dari bentuk cairan menjadi uap air ke atmosfer, baik yang terjadi pada permukaan daratan, perairan maupun vegetasi.Transpirasi ialah proses penguapan sejumlah air ke atmosfer yang terjadi padajaringan tanaman.

V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan                                                                                                          Dapat disimpulkan bahwa perbandingan regresi dan kolerasi dari kelompok 14 dan kelompok 13,  kelompok 14 yang lebih besar angka kenaikannya daripada kelompok 13. Hal ini dikarenakan data yang diambil berbeda.

5.2 Saran

            Dalam melakukan pengamatan, pencatatan data, dan penghitungan data harus dilakukan dengan hati-hati dan teliti.

DAFTAR PUSTAKA

Affandi, ahmad. Subiono, dan Roeslan. 2006. Studi Keanekaragaman Populasi Hama dan Musuh Alami Tiga Varietas Padi Sawah dengan Jarak Tanam Berbeda.Jurnal Penelitian. 21.

Trewartha, Glenn.T dan Lyle H. Horn. 1995. Pengantar Iklim. Ed. 5. Ir. Sri Andani, Ms. Yogyakarta. Gadjah Mada University Press.

Hamsyin. 2005. Analisis Status Kesuburan Tanah Dilahan Budidaya Padi Sawah di Desa Muara Wis KAB. Kukar dan Desa Rantau Belimbing KAB. Pasir Pada Dua Kondisi Iklim yang Berbeda. Laporan Penelitian. 94-95.

Risnadewi, Deasy dan Syakhril. 2003. Pengaruh Pemberian Atonik Pada Fase Vegetatif Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Buncis. Laporan Penelitian. 24.

Qodrita dan Berliana.2006.Iklim dan cuaca.BMG:Yogyakarta