Hubungan antara Iklim dan Produksi Tanaman

Iklim sebagai faktor pembatas pertumbuhan tanaman

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman bergantung pada faktor genetik dan faktor lingkungan. Faktor lingkungan terdiri dari iklim, cuaca, suhu, kelembaban, radiasi matahari, angin, tanah, dll. Kerusakan atau perubahan yang terjadi pada salah satu faktor/unsur akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Perubahan iklim yang terjadi beberapa tahun terakhir menyebabkan dampak negatif yang cukup serius terhadap produksi tanaman.

Perubahan iklim yang jelas terlihat di Indonesia adalah perilaku musim penghujan dan kemarau

Dampak perubahan iklim global :

    1. Peningkatan suhu lingkungan

    2. Periode musim hujan dan musim kemarau yang tidak menentu

    3. Konsentrasi CO2 di udara meningkat

    4. Meningkatnya intensitas iklim ekstrim (anomali iklim) seperti El Nino dan La Nina

    5. Naiknya permukaan air laut

Pengaruh peningkatan suhu terhadap tanaman

Tinggi rendahnya suhu disekitar tanaman ditentukan oleh radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, dan kandungan lengas tanah. Peningkatan suhu udara rata-rata 1°C dapat menurunkan produktivitas  beras dunia sekitar  5-10 % (IRRI, 2007). Peningkatan temperatur selama kemasakan juga dapat menyebabkan penurunan kualitas biji terutama yang diakibatkan oleh terhambatnya akumulasi cadangan makanan pada biji (Zakaria, 2005).

Ketika suhu meningkat, maka kebutuhan air akan meningkat seiring meningkatnya evapotranspirasi. Apabila ketersediaan air tidak dapat memenuhi kebutuhan tanaman maka akan terjadi kekeringan dan umur tanaman akan cepat berkurang. menyebabkan produksi tanaman tidak optimal.

Pengaruh perubahan periode curah hujan  terhadap tanaman

Perubahan jumlah hujan dan pola hujan mengakibatkan pergeseran awal musim tanam dan periode tanam. Penurunan  curah  hujan telah menurunkan potensi satu periode masa tanam  padi (Runtunuwu dan Syahbuddin, 2007). Dampak  perubahan  pola  hujan  diantaranya mempengaruhi waktu dan musim tanam, pola tanam, degradasi lahan, kerusakan tanaman dan produktivitas, luas areal tanam dan areal panen, serta perubahan dan kerusakan keanekaragaman hayati.

Pengaruh peningkatan konsentrasi CO2  terhadap tanaman

Gas CO2 merupakan sumber karbon utama bagi pertumbuhan tanaman. Penambahan CO2 kepada tanaman untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman seperti tomat, selada, timun dan bunga potong. Pengaruh fisiologis à meningkatnya laju assimilasi (laju pengikatan CO2 untuk membentuk karbohidrat,fotosintesis) di dalam daun. Peningkatan CO2 berdampak positif bagi tanaman akan tetapi peningkatan ini menyebabkan peningkatan suhu di muka bumi adanya penumpukan gas di lapisan atmosfer. Hal ini yang disebut efek gas rumah kaca.

Akibat Peningkatan CO2 di Udara

Pengaruh peningkatan intensitas anomali iklim  terhadap tanaman

Fenomena El Nino :

• Suhu permukaan laut di Samudra Pasifik menghangat dan menyebabkan terjadinya musim kemarau yang kering dan panjang di Indonesia
• Penurunan curah hujan pada saat El-Nino dapat mencapai 80 mm/bulan (Boer 2002)
• Terjadi secara periodik (5 tahun sekali).
• Tahun El-Nino 1991, 1994, 1997 dan 2003 luas pertanaman tanaman padi telah mengalami kekeringan
• periode cekaman kekeringan yang panjang akan mempengaruhi seluruh proses metabolismeme di dalam sel
• Pada saat terjadi kekeringan, sebagian stomata daun menutup sehingga  terjadi hambatan  masuknya CO2 dan menurunkan aktivitas fotosintesis.

Fenomena La Nina :

• Suhu muka laut Samudra Pasifik berada di bawah nilai normalnya (dingin), sementara kondisi suhu muka laut perairan Benua Maritim Indonesia berada di atas nilai normalnya (hangat)
• Massa udara mengalir dari pasifik ke wilayah Indonesia yang mendorong terjadinya konvergensi massa udara yang kaya uap air. Akibatnya semakin banyak awan yang terkonsentrasi dan menyebabkan turunnya hujan yang lebih banyak di daerah tersebut (lebih dari 40 mm/bulan di atas rata-rata normalnya)
• Menyebabkan kelembaban dan curah hujan tinggi yang disukai oleh Organisme Pengganggu Tanaman (OPT)
• Pengaruh kelebihan air terhadap tanaman akan lebih sensitif pada tanaman muda dibandingkan tanaman dewasa (Syarifuddin, 2011)

Pengaruh naiknya permukaan air laut  terhadap tanaman

Las (2007) : naiknya muka air laut menyebabkan penciutan lahan pertanian di wilayah pesisir pantai, kerusakan infrastruktur pertanian, dan peningkatan salinitas (kadar kegaraman) yang merusak tanaman. Salinitas bersifat racun bagi tanaman sehingga mengganggu proses fisiologis tanaman.

Apabila salinitas meningkat maka tanaman akan keracunan. Menyebabkan proses fisiologis terhambat (tidak terjadi pemanjangan sel). selain itu, pertumbuhan menjadi lambat dan produksi berkurang. Biasanya ditandai dengan perubahan warna daun menjadi hijau gelap.

Pengaruh unsur Iklim terhadap Tanah dan tanaman

• Terhadap Tanah

1. Suhu : mempercepat pemecahan bahan organik dan meningkatkan pelarutan mineral
2. Kelembaban : mendorong pemecahan bahan organik, mendorong pertumbuhan mikroorganisme, dan mendorong pelarutan mineral
3. Angin : mendorong terkikisnya tanah yang terbuka, dan mendorong terjadinya pengeringan
4. Sinar matahari : menaikkan suhu permukaan, dan mendorong terjadinya penguapan
5. Hujan : melakukan pengikisan dan pencucian hara, dan mendorong penggumpalan tanah liat

• Terhadap tanaman

1. Suhu : mendorong pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta cepat kehilangan air
2. Kelembaban : mendorong pertumbuhan, membatasi kehilangan air, dan memudahkan timbulnya penyakit
3. Angin : mempercepat hilangnya air, membantu dalam proses penyerbukan, mendorong penyebaran penyakit
4. Sinar matahari : berperan dalam fotosintesis, dan mendorong terjadinya penguapan
5. Hujan : meningkatkan persediaan air dan merusak fisik tanaman

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Evapotranspirasi

EVAPOTRANSPIRASI

1. PENGERTIAN EVAPORASI

• Secara umum evaporasi diartikan sebagai penguapan yang terjadi pada permukaan tanah dan air yang diakibatkan oleh pemanasan lingkungan.
• Diartikan juga sebagai penguapan yang terjadi dari permukaan air (seperti laut, danau, dan sungai), permukaan tanah (genangan air di atas tanah dan penguapan dari permukaan air tanah yang dekat dengan permukaan tanah), dan permukaan tanaman (intersepsi)
• Intersepsi adalah penguapan yang berasal dari air hujan yang berada pada permukaan daun, ranting, dan batang tanaman
• Sebagian air hujan yang jatuh akan tertahan oleh tanaman dan menempel pada daun dan cabang, yang kemudian akan menguap

Proses Evaporasi

Evaporasi hanya terjadi apabila terdapat perbedaan tekanan uap air antara permukaan & udara sehingga akan terjadi perpindahan molekul air ke udara. Proses evaporasi juga diimbangi oleh adanya kondensasi yaitu perpindahan molekul udara ke dalam air. Dengan demikian proses evaporasi dan kondensasi terjadi bersamaan & terus menerus. Laju evaporasi adalah laju neto antara evaporasi dan kondensasi yang sebanding dengan perbedaan tekanan uap air dipermukaan air & tekanan uap air di udara di atasnya.

2. PENGERTIAN TRANSPIRASI

• Penguapan melalui tanaman, dimana air tanah diserap oleh akar tanaman yang kemudian dialirkan melalui batang sampai ke permukaan daun dan menguap menuju atmosfer.
• Berlangsung pada jaringan hidup dan dipengaruhi oleh fisiologi tanaman
• Penguapan terjadi melalui sel stomata pada daun tanaman
• Proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel
• 80% air yang ditranspirasikan berjalan melewati lubang stomata, paling besar peranannya dalam transpirasi

PERBEDAAN TRANSPIRASI DENGAN EVAPORASI

Transpirasi
1. Proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi
2. Diatur bukaan stomata
3. Diatur beberapa macam tekanan
4. Terjadi di jaringan hidup
5. Permukaan sel basah

Evaporasi
1. Proses fisika murni
2. Tidak diatur bukaan stomata
3. Tidak diatur oleh tekanan
4. Tidak terbatas pada jaringan hidup
5. Permukaan yang menjalankannya menjadi kering


Peranan Transpirasi

• Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel
• Penyerapan dan pengangkutan air, hara
• Pengangkutan asimilat
• Membuang kelebihan air
• Pengaturan bukaan stomata
• Mempertahankan suhu daun

Faktor yang mempengaruhi laju transpirasi

Faktor lingkungan

1. Kelembaban udara
2. Suhu
3. Kecepatan angin
4. Cahaya
5. Tekanan udara
6. Ketersediaan air tanah
7. Debu

Faktor tanaman

• stomata: jumlah per satuan luas, letak stomata (permukaan bawah atau atas daun, timbul/tenggelam), waktu bukaan stomata
• daun: berbulu/tidak, warna daun(kandungan klorofil daun), posisinya menghadap matahari secara langsung atau tidak

Pengukuran Transpirasi

1. Metode Timbang (Phytometer) : pengukuran dilakukan dengan menimbang tanaman yang ditekan evaporasinya. Kelemahan : terganggunya perakaran dan terhambatnya aerasi.
2. Metode timbang daun : menimbang beberapa daun pada awal pengukuran dan beberapa menit setelah penimbangan pertama dengan daun yang sama. Selisih bobot antara pengukuran pertama dan kedua merupakan nilai transpirasi
3. Metode gasometri : penutupan tanaman dengan bahan transparan kemudian di ukur kelembabannya. Transpirasi diukur dengan menghitung selisih kelembaban yang masuk dan keluar.

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Siklus Hidrologi

PEMBENTUKAN AWAN DAN HUJAN (SIKLUS HIDROLOGI)

• PEMBENTUKAN AWAN

• Awan, kumpulan bintik-bintik air yang melayang-layang di udara setelah mengalami kondensasi (proses perubahan uap air menjadi air atau larutan) dengan ukuran yang masih relatif kecil.
• Secara klimatologi awan mempunyai banyak manfaat yaitu sebagai unsur cuaca/iklim dan sebagai pengendali cuaca/iklim.
• Sebagai pengendali cuaca/iklim, awan merupakan sumber air bagi terjadinya hujan.
• Tiga hal penting yang harus dipenuhi agar uap air yang ada di udara dapat terbentuk menjadi butir-butir air dan seterusnya menjadi hujan:

1. Adanya uap air
2. Adanya inti-inti kondensasi
3. Adanya proses pendinginan

• TIPE-TIPE AWAN

Secara umum dikelompokkan atas empat kelompok yaitu:

1. Awan Tinggi (Cirrus, Cirrostratus dan Cirrocumulus) ketinggian > 6000 meter, suhu sangat rendah.
2. Awan Sedang/pertengahan (Altocumulus dan Altostratus) ketinggian 2000-6000 meter.
3. Awan Rendah (Stratus, Stratocumulus dan Nimbostratus) ketinggian 200 meter
4. Awan yang Berkembang Vertikal (Cumlus dan Cumulonimbus)

• PRESIPITASI

• Presipitasi, bentuk umum dari semua bentuk air yang jatuh dari atmosfer ke permukaan bumi.
• Presipitasi, bentuk umum dari pengendapan atau pengembalian air yang telah di uapkan ke atmosfer jatuh kembali menuju permukaan bumi (daratan maupun lautan).
• Beberapa bentuk presipitasi: hujan, kabut, embun smog, glaze, salju, hail, graupel, sleet, dew, rime dan kepingan salju.
• Bentuk presipitasi yang penting dan umum terjadi di wilayah tropik adalah hujan yang merupakan satu-satunya sumberair untuk kehidupan di permukaan bumi.
• Berdasarkan proses terjadinya awan atau pengangkatan massa uap air, hujan digolongkan menjadi tiga tipe yaitu:

1. Hujan Konvektif, tipe hujan yang terbentuk akibat penyinaran matahari secara intensif.
2. Hujan Orografik, hujan yang terbentuk dari pengangkatan massa udara akibat halangan atau bukit.
3. Hujan Gangguan (Hujan Frontal dan Hujan Siklonik), tipe hujan yang terjadi akibat adanya gangguan yaitu frontal akibat pertemuan massa udara yang sifatnya berbeda (udara dingin dan hangat) dan Silklonik akibat pusat tekanan rendah.

• Perhitungan hujan wilayah dapat dilakukan melalui tiga metode yang disesuaikan dengan karakteristik biofisik wilayah.
• Tiga metode perhitungan hujan wilayah:

1. Metode rata-rata (aritmatik)
2. Metode polygon Thiessen
3. Metode Isohyet

• SIKLUS HIDROLOGI

• Adalah pergerakan air di bumi berupa cair, gas, dan padat baik proses di atmosfir, tanah dan badan-badan air yang tidak terputus melalui proses kondensasi, presipitasi, evaporasi dan transpirasi.
• Pemanasan air samudera oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara kontinu.
• Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:

1. Evaporasi / transpirasi, adalah Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
2. Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah,adalah air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan
3. Air Permukaan, air bergerak diatas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban.

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Unsur-unsur Cuaca II

1. TEKANAN UDARA
Definisi Tekanan Udara

• Tekanan adalah gaya berat kolom udara dari permukaan bumi sampai puncak atmosfer per satuan luas.
• Gaya ini ditimbulkan oleh percepatan ke bawah berupa gravitasi (g) dan massa udara (m).
• Tekanan udara di atmosfer berbeda menurut ketinggian tempat (altitude) dan lintang (latitude).
• Tekanan udara merupakan pengendali kecepatan angin, suhu dan kelembaban udara sedangkan angin merupakan pengendali langsung penguapan.

Penyebaran Tekanan Udara

• Variasi tekanan secara horisontal lebih kecil dibandingkan variasi secara vertikal.
• Variasi secara horosontal terjadi karena bidang isobar bukan merupakan suatu bidang yang datar.

2. ANGIN
Kecepatan dan Arah Angin

• Angin adalah perpindahan udara dari wilayah yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan rendah.
• Angin merupakan gerakan udara atau massa udara yang terjadi di atmosfer dalam arah vertikal maupun horisontal.
• Kecepatan vertikal jauh lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan horisontalnya, maka dalam klimatologi kecepatan angin hanya arah horisontal saja.
• Fungsi angin sebagai transfer panas dari daerah panas tropik ke daerah dingin lintang tinggi.
• Kecepatan angin berhembus ditentukan dengan skala m s-1 atau km jam-1. Keepatan angin 1 m s-1 adalah kecepatan udara yang bergerak dengan kecepatan 3.6 km jam-1.
• Kecepatan angin standar merupakan kecepatan angin yang ditetapkan berdasarkan standar Beaufort.

Angin Muson Dan Angin Pasat

• Arah angin terjadi karena adanya perbedaan suhu dan tekanan udara antara daratan dan lautan.
• Indonesia pergantian musim mempengaruhi arah angin muson dan curah hujan.
• Angin muson di Indonesia terjadi menurut musim, musim barat jika angin bertiup dari barat.
• Angin pasat dapat berhimpit dengan angin muson dan dapat pula berlawanan dengan angin muson. Angin pasat timur laut dan angin barat khatulistiwa adalah angin pasat yang jelas berhimbit dengan angin muson pada keadaan musim penghujan di Indonesia.

Macam-Macam Angin Lokal Di Indonesia

1. Angin Bohorok, angin jatuh yang kering dan panas terjadi di Sumatera Utara. Diberi nama angin Bohorok karena angin tersebut turun dari bukit barisan menuju tanah batak. Yang mirim dengan angin Fohn.
2. Angin Jatuh Muson Tenggara, angin jatuh dingin di Indonesia yang terjadi di Ujung Pandang, Jawa Tengah, Bromo.
3. Angin Darat dan Angin laut, keduanya terjadi sepanjang tahun.

Angin Lokal Yang Ada di Luar Indonesia

1. Angin Bora, angin jatuh yang dingin. Tipe angin dingin di pantai Timur laut Adriatik. Bora disebabkan oleh dua hal: (a) gunung sebagai sumber antisiklon tidak terlalu tinggi sehingga kenaikan suhu saat angin tersebut jatuh sangat kecil. (b) suhu udara di wilayah pantai yang menjadi arah angin tersebut relatif lebih tinggi sehingga ada perasaan hembusan angin yang dingin dari antisiklon tersebut.
2. Angin Fohn, angin jatuh ini sering menimbulkan malapetaka di alpen Utara akibat dari mencairnya es dan salju.
3. Angin Scirocco, karakter sama dengan angin Fohn, yang sifatnya panas namun lembab. Angin ini berasal dari pegunungan dekat Palermo yang udaranya kering dan panas dengan suhu 50 oC dngan RH < 10%.
4. Angin Chinook, tipe angin Fohn yang terjadi di amerika serikat. Bersifat panas dan kering.
5. Angin Mistraal, angin jatuh yang dingin. Proses terjadina angin Mistraal adalah karena tinggina tekanan udara di Perancis pusat, sementara di teluk Genua dan daratan sungai Italia bertekanan minimum.
6. Angin Siklon dan Antisilon.

• Siklon, bertekanan relatif rendah dan dikelilingi isobar2 yang tekanan udaranya makin keluar semakin tinggi.
• Antisiklon, bertekanan udara relatif maksimum, gerakan udaranya sentrifugal (memencar keluar).

Unsur-unsur Cuaca

RADIASI MATAHARI/SURYA

Matahari atau surya adalah sumber energi utama bagi kehidupan dipermukaan bumi. Radiasi yang sampai di puncak atmosfer 1360 Wm2, yang sampai ke permukaan bumi setengah dari yang diterima di puncak atmosfer. Menurut para ahli (astronomi-fisika), suhu permukaan matahari 6000^OK (5727^OC) dengan jarak rata-rata matahari – bumi 150 juta km. Rata-rata 30% radiasi yang sampai dipermukaan bumi dipantulkan kembali ke angkasa luar.

Radiasi adalah pemindahan energi/kalor dari permukaan matahari ke suatu tempat di permukaan bumi yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromaknetik. Radiasi surya dapat dinyatakan dalam berbagai komponen dan tiap komponen memiliki efek yang berbeda terhadap suatu permukaan. Komponen-komponen tersebut meliputi:

• Intensitas radiasi
• Kualitas radiasi
• Panjang hari dan lama penyinaran 

Intensitas radiasi

Jumlah energi yang dipancarkan oleh surya per satuan waktu per satuan luas. Hukum Stefan  Boltzman: setiap molekul (permukaan) benda dengan suhu permukaan di atas 0^OK akan memancarkan energi radiasi (F).

F = ɛ σ T_s⁴

F = pancaran radiasi (Wm^-2)

ɛ = emisivitas permukaan, bernilai satu untuk benda hitam, 

sedangkan untuk benda-benda alam berkisar 0.9-1.0.

σ = tetapan Stefan-Boltzman (5.67 10 ^-8 Wm^-2).

T_s = suhu permukaan (K)

Kualitas radiasi

Panjang gelombang sinar atau tingkat energi yang dipancarkan oleh matahari. 

Hukum Wien:

λ_maks  = panjang gelombang dengan intensitas radiasi maksimum

T      = suhu mutlak permukaan (^oK)

ω      = tetapan Wien (2897µm ^oK)

Berdasarkan persamaan Wien di atas, semakin tinggi suhu permukaan benda menyebabkan pancaran radiasinya juga tinggi dan sebaliknya.

Panjang gelombang semakin pendek bila suhu permukaan yang memancarkan radiasi tersebut lebih tinggi. Matahari (suhu 6000 K) mempunyai kisaran panjang gelombang antara 0.3 – 4.0 μm

Bumi suhu 300 K (27oC) memancarkan radiasi dengan panjang gelombang 4 – 120 μm,

Karena panjang gelombang radiasi surya relatif pendek dibandingkan benda-benda alam lainnya maka disebut radiasi gelombang pendek.

Radiasi bumi/benda-benda yang ada dibumi disebut radiasi gelombang panjang.

Panjang hari dan lama penyinaran

Panjang hari (N) adalah periode mulai terbit sampai terbenamnya surya dan merupakan lama penyinaran maksimum yang dapat dicapai surya. Lama penyinaran (n) adalah lama surya bersinar cerah bila intensitas yang dipancarkan paling rendah 0.3 cal cm^-2min^-1. Semakin lama matahari bersinar semakin tinggi fluks energi yang diterima oleh suatu tempat dipermukaan bumi dan ini menandakan kualitas energi yang diserap. Jumlah radiasi atau energi yang diserap permukaan bumi mempengaruhi laju pertumbuhan sehingga menentukan tinggi rendahnya produksi yang akan di hasilkan.

Transparansi Atmosfer

• Energi pancaran menuju permukaan:

1. Penyerapan
2. Pemancaran
3. Penyerapan dan pembauran

• Neraca Energi pada Permukaan Bumi: keseimbangan yang terjadi akibat berbagai proses yang terjadi di dekat permukaan bumi.

SUHU UDARA

Perbedaan suhu dan panas :

• Suhu lebih mengacu pada energi kinetik suatu benda
• Panas merupakan bentuk energi
• Energi suatu benda tidak selalu dapat dicerminkan dari suhu benda tersebut, misalnya panas laten.
• Energi panas tergantung pada massa (m), kapasitas panas spesifik (c) dan perubahan suhu (Δ T)

Pengukuran suhu sering dipakai sebagai acuan untuk menginterpretasi unsur-unsur cuaca karena suhu mengambarkan tingkatan energi materi baik secara fase cair, padat maupun gas. Suhu didefinisikan sebagai pergerakan molekul suatu benda dan pergerakan molekulnya menggambarkan suhu dari benda tersebut. Ini berarti semakin cepat pergerakan molekul suatu benda semakin tinggi suhunya atau sebaliknya. Dalam membicarakan mengenai suhu pada dasarnya tidak bisa lepas dari membicarakan tentang panas. Suhu menggambarkan energi kinetik rata-rata dari pergerakan molekul suatu benda sedangkan panas menggambarkan total panas yang dikandung oleh benda tersebut.

Untuk menjelaskan atau mengukur panas diperlukan cara yang rumit (misalnya dengan kalorimeter) sehingga kadang-kadang orang lebih familiar mengukur suhu untuk menggambarkan panas tersebut. Panas lebih fokus pada jumlah energi yang terkandung dalam suatu sistem sedangkan suhu menggambarkan rataan dari sistem tersebut.

Suhu Udara

Suhu udara merupakan manifestasi dari panas terasa. Suhu udara diukur menggunakan Termometer dengan skala celcius, Fahrenheit, Reamur, Centrigrade dan Kelvin.

Konversi dari Celcius:

^oF = 9/5 * ^oC + 32
^oR = 4/5 * ^oC
^oK = (^oC + 273)

Di Indonesia pengukuran suhu udara dilakukan tiga kali sehari yaitu jam 07.30, jam 13.30 dan jam 17.30.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu di suatu daerah

• Sudut datang sinar matahari : semakin tegak sudut datang sinar matahari maka energi panas yang diterima semakin besar.
• Cerah tidaknya cahaya : semakin cerah cuaca, energi yang sampai ke permukaan bumi semakin banyak.
• Lamanya penyinaran matahari : daerah yang lebih lama menerima radiasi maka daerah tersebut akan semakin panas.
• Letak lintang : semakin dekat dengan ekuator, suhu udara semakin panas
• Ketinggian tempat : semakin mendekati daerah pantai maka suhu udara akan semakin panas. Dan semakin mendekati daerah pegunungan akan semakin dingin.

Hasil pengukuran suhu udara  Badan Meteorologi dan Geofisika, keadaan udara di Indonesia dapat disimpulkan sebagai berikut :

• Temperatur udara harian di pantai cukup tinggi, yakni sekitar 26  C dengan temperatur tertinggi terjadi sekitar pukul 14.00 dan temperatur terendah sekitar 24  C terjadi sekitar pukul 04.00 dini hari.
• Amplitudo harian relatif kecil ( selisih temperatur udara tertinggi dan terendah dalam satu hari ).
• Amplitudo tahunan relatif kecil. Amplitudo tahunan rata-rata hanya 1 ⁰C karena lamanya siang dan malam hampir sama.

Istilah-istilah:

• Rataan suhu harian didefinisikan sebagai rataan suhu maksimum dan minimum selama sehari.
• Kisaran suhu harian diperoleh dari selisih suhu minimum dan maksimum.
• Rataan suhu bulanan diperoleh dengan menjumlahkan rataan suhu harian selama 1 bulan, kemudian dibagi dengan jumlah hari dalam bulan tersebut.
• Rataan suhu tahunan diperolah dengan menjumlahkan rataan suhu bulanan selama satu tahun dan di bagi dengan 12.
• Kisaran suhu tahunan diperoleh dari selisih antara rataan suhu bulanan tertinggi dan terendah. 

Url

www.universitas-trilogi.ac.id

www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Klasifikasi Iklim

PENGERTIAN KLASIFIKASI IKLIM
Pengklasifikasian iklim di Indonesia sejak 1950. Barry dan Chorley (2010): klasifikasi iklim membahas hubungan antara iklim dengan vegetasi atau iklim dengan tanah selain hubungannya dengan manusia.

Koesmaryono dan Handoko (1988): ada tiga hal yang terkait dengan sistem pengklasifikasian iklim: Kebutuhan keilmuan, kebutuhan pendidikan dan kebutuhan filosofis.
Pembuatan klasifikasi iklim didasarkan atas karakteristik yang sama dari unsur iklim yang menjadi dasar pembuatan iklim tersebut (suhu, curah hujan atau kelembaban).

MACAM-MACAM KLASIFIKASI IKLIM
Klasifikasi iklim didasarkan pada keadaan unsur-unsur iklim sebagai pengendali representasi dari kondisi geografi wilayah.
Menurut Barry dan Chorley (1976) dibedakan menjadi 2 kelompok:

1. Klasifikasi iklim secara genetik (aliran massa udara, zona-zona angin, perbedaan penerimaan radiasi matahari, benua dan lautan).
2. Klasifikasi iklim secara empirik (data-data pengamatan unsur iklim secara teratur).

KLASIFIKASI IKLIM SECARA GENETIK
Menghasilkan klasifikasi untuk wilayah yang luas namun tingkat ketelitiannya kurang dibandingkan dengan klasifikasi secara empirik yang lebih fokus pada kawasan atau daerah sempit
Didasarkan pada faktor-faktor iklim penyebab seperti aliran massa udara, zona-zona angin, benua dan lautan, dan perbedaan penerimaan radiasi surya umumnya menghasilkan klasifikasi untuk daerah yang luas tetapi kurang teliti.
Contoh:

• Klasifikasi iklim menurut daerah penerimaan radiasi surya
• Klasifikasi iklim berdasarkan sirkulasi udara

KLASIFIKASI IKLIM SECARA EMPIRIK
Didasarkan pada hasil pengamatan yang teratur terhadap unsur-unsur iklim. Umumnya hasil klasifikasinya berupa daerah yang lebih sempit bila dibandingkan dengan klasifikasi iklim secara genetik namun lebih teliti.
Dikelompokkan menjadi dua:

• Dihubungkan dengan vegetasi (W. Koppen, F. H Schmidt dan J. H. A Ferguson, Oldeman).
• Dihubungkan dengan neraca air dan energi (Throntwaite).

SISTEM KLASIFIKASI IKLIM MENURUT W. KOPPEN
Didasarkan pada hubungan antara iklim (suhu dan hujan rata-rata) dengan pertumbuhan. Menurut Koppen vegetasi yang hidup secara alami menggambarkan iklim tempat tumbuhnya. Oleh karena itu batas-batas klasifikasi iklim Koppen berkaitan dengan batas-batas penyebaran vegetasi.

Klasifikasi iklim Koppen disusun berdasarkan lambang dan simbol tipe iklim yang menunjukkan sifat dan corak masing-masing tipe tanda, yang terdiri dari kombinasi huruf yaitu:

• huruf pertama (huruf besar): Tipe utama
• huruf kedua (huruf kecil): pengaruh hujan
• huruf ketiga (huruf kecil): suhu udara
• huruf keempat (huruf kecil): sifat-sifat khusus

Menurut Klasifikasi Iklim Koppen, secara umum apabila dalam perumusannya telah sampai pada kombinasi dua huruf maka telah dianggap cukup untuk mencirikan iklim suatu daerah secara umum. Koppen memperkenalkan lima golongan utama iklim di permukaan bumi berdasarkan kelompok vegetasi dan geografi yang diberi simbol huruf besar:

• Tipe A (Iklim hujan tropik)
• Tipe B (Iklim kering)
• Tipe C (Iklim sedang berhujan)
• Tipe D (Iklim hujan dingin)
• Tipe E (Iklim kutub)

Pengaruh hujan digambarkan sebagai huruf kedua yang terdiri atas:

• f (selalu basah, hujan setiap bulan > 60 mm)
• s (bulan-bulan kering jatuh pada musim panas)
• S (semi arid (steppa atau padang rumput)
• w (bulan-bulan kering jatuh pada musim dingin (winter)
• W (arid/padang pasir)
• m (khusus untuk kelompok tipe A digunakan lambang m (monsoon) yang berarti musim kemaraunya pendek, tetapi curah hujan tahunan cukup tinggi sehingga tanah cukup lembab dengan vegetasi hujan hutan tropik.
• F (daerah tertutup es abadi)

Selanjutnya pengaruh suhu dilambangkan sebagai huruf ketiga yang terdiri atas:

• a (suhu rata-rata dari bulan terpanas > 22.2 ^oC)
• b (suhu rata-rata dari bulan terpanas <22.2 oC dan paling sedikit empat bulan sehunya > 10 ^oC)
• c (hanya 1-4 bulan suhunya > 10 ^oC dan suhu bulan terdingin > -38 ^oC.)
• d (suhu bulan terdingin < 38 ^oC)
• e (suhu rata-rata tahunan < 18 ^oC)
• i (perbedaan suhu antara bulan terpanas dan terdingin < 5 ^oC)
• k (suhu rata-rata tahunan < 18 ^oC dengan suhu bulan terpanas 18 ^oC)
• l (suhu semua bulan antara 10-22 ^oC)

Berdasarkan dua kombinasi huruf pertama maka ada 12 tipe iklim menurut klasifikasi iklim Koppen:

• Daerah iklim hujan tropik          : Af, Aw dan Am
• Daerah iklim kering                   : BS, BW
• Daerah iklim sedang berhujan   : CF, Cs dan Cw
• Daerah iklim hujan dingin         : Ew, EF

SISTEM KLASIFIKASI IKLIM MENURUT SCHMIDT-FERGUSON
Sistem klasifkiasi ini sangat terkenal di Indonesia, banyak digunakan dalam bidang kehutanan dan perkebunan. Penentuan tipe iklim menurut klasifikasi ini hanya memperhatikan unsur iklim curah hujan (CH) dan memerlukan data hujan bulanan paling sedikit 10 tahun. Kriteria yang digunakan adalah penentuan bulan kering, bulan lembab dan bulan basah pada masing-masing bulan setiap tahun. Kriterianya sebagai berikut:

• Bulan kering (BK)  : bulan dengan hujan < 60 mm
• Bulan lembab (BL) : bulan dengan hujan antara 60 – 100 mm
• Bulan basah (BB)   : bulan dengan hujan > 100 mm

Schmidt-Ferguson menentukan jumlah BK, BL, dan BB tahun demi tahun selama periode pengamatan, kemudian dijumlahkan dan dirata-ratakan. Penentuan tipe iklimnya menggunakan nilai Q yaitu sebagai berikut:








Tipe iklim schmidt-ferguson dan karakteristiknya

• A = Daerah sangat basah dengan vegetasi hutan hujan tropis
• B = Daerah basah dengan hutan hujan tropis
• C = Daerah agak basah dengan vegetasi hutan rimba dan gugur pada musim kemarau
• D = Daerah sedang dengan vegetasi hutan musim
• E = Daerah agak kering dengan vegetasi hutan sabana
• F = Daerah kering dengan vegetasi hutan sabana
• G = Daerah sangat kering dengan vegetasi  ilalang
• H = Daerah ekstrim dengan vegetasi padang ilalang

SISTEM KLASIFIKASI OLDEMAN
Klasifikasi ini tergolong klasifikasi yang baru di Indonesia, berguna dalam klasifikasi lahan pertanian tanaman pangan di Indonesia. Oldeman telah membuat sistem baru dalam klasifikasi iklim yang dihubungkan dengan pertanian menggunakan unsur iklim curah hujan.
Kriteria yang digunakan dalam klasifikasi ini didasarkan pada:

• Bulan Kering (BK): bulan dengan CH<100 mm
• Bulan Lembab (BL): bulan dengan CH 100–200 mm
• Bulan Basah (BB): bulan dengan CH>200 mm

Pembagian tipe iklim dan sub-divisinya




klasifikasi





Dalam hubungan dengan pertanian khususnya tanaman pangan, Oldemen mengemukakan penjabaran tiap-tiap tipe agroklimat sebagai berikut:




www.universitas-trilogi.ac.id
www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri

Iklim

PENGERTIAN IKLIM

• Dipengaruhi oleh letak geografis dan topografi
• Pengaruh posisi relatif matahari terhadap suatu tempat di bumi menimbulkan musim, suatu penciri yang membedakan iklim satu dari yang lain
• Perbedaan letak/posisi negara-negara di dunia mendasari pembagian negara-negara tersebut dalam beberapa kawasan iklim

PEMBAGIAN KAWASAN IKLIM

• 23,5°LU-23,5°LS : Kawasan tropis
• 23,5°LU-40°LU dan 23,5°LS-40°LS : Kawasan Sub-tropis
• 40°LU-66,5°LU dan 40°LS-66,5°LS : Kawasan iklim sedang
• 66,5°LU-90°LU dan 66,5°LS-90°LS : Kawasan iklim kutub

UNSUR-UNSUR IKLIM

1. Radiasi matahari/radiasi surya

• Sumber energi utama
• Intensitas radiasi yang sampai ke permukaan bumi mencapai < 1000 W.m-²
• Posisi poros bumi terhadap matahari membentuk sudut 23,5⁰

     2. Temperatur/Suhu

• Diukur dengan satuan ⁰C
• Semakin tinggi tempat, suhu udara semakin rendah
• Awan terbentuk jika udara naik sampai ketinggian yang suhunya telah mencapai ‘titik embun’.

     3. Kelembaban

• Umum dinyatakan dengan kelembaban nisbi/relatif (RH, %)
• Kelembaban nisbi turun jika suhu udara meningkat
• Pada suhu ‘titik embun’, kelembaban jenuh (RH=100%)

    4. Curah Hujan

• Diukur dengan satuan mm
• Merupakan sumber air utama bagi pertanian tadah hujan yang tidak memiliki irigasi.

    5. Evapotranspirasi potensial

• Evapotranspirasi merupakan proses kehilangan air dari suatu lahan melalui evaporasi dan transpirasi (tanaman)
• Evapotranspirasi potensial (Etp) adalah evapotranspirasi maksimum dari suatu wilayah  dan waktu tertentu.

    6. Angin

• Gerakan udara secara horizontal
• Arah angin merupakan arah dari mana asal angin tersebut bertiup, dan bukan menuju ke mana angin tersebut bertiup

www.universitas-trilogi.ac.id
www.universitas-trilogi.ac.id/bioindustri