Pertanian merupakan salah satu sektor yang sangat rentan terhadap perubahan iklim yang berdampak pada produktivitas tanaman dan pendapatan petani. Menyikapi terhadap situasi perubahan cuaca dan iklim yang sekarang terjadi, perlu kiranya kita mengenal dan memahami beberapa nama alat yang berfungsi sebagai alat deteksi unsurunsur cuaca dan iklim. Iklim adalah sintesis, kesimpulan atau statistik cuaca jangka panjang. Menurut Organisasi Meteorologi Sedunia (World Meteorogical Organization/WMO) waktu yang ideal untuk pengumpulan data iklim dari data cuaca adalah 30 tahun atau lebih. Cuaca adalah kondisi sesaat dari fisika amosfer. Jadi, unsurunsur iklim dan cuaca adalah sama. Unsur‐unsur iklim dan satuannya adalah sebagai berikut:

1. Radiasi surya meliputi:
• intensitas radiasi (kal/cm2/menit , W/m2)
• intensitas cahaya/PAR (foot candle, lux, lumen)
• lama penyinaran (jam/hari, %)
• panjang hari (jam/hari).

2. Suhu udara dan suhu tanah (°C) : maksimum, minimum dan rata‐rata.
3. Kelembapan udara nisbi (%) : maksimum, minimum, rata‐rata.
4. Tekanan udara (mb) : maksimum, minimum, rata‐rata.
5. Angin :
• kecepatan angin (knot atau mil laut/jam, km/jam, m/detik)
• arah angin (derajat arah)

6. Presipitasi :
• curah hujan (mm)
• hari hujan (hari)
• salju (mm)
• embun (mm)

7. Penguapan (mm) :
• Evaporasi permukaan air (Eo)
• Evapotranspirasi (ET)
• Evapotranspirasi Potensial (ETP)

1. Penakar Hujan

1.1 Penakar Hujan Otomatis Type Hellmann

Spoiler for :

Alat ini berfungsi untuk mengukur intensitas, jumlah, dan waktu terjadinya hujan, dipasang dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sampai ke corong penakar dan luas penampang corong 200 cm2. Pada alat ini terdapat sebuah silinder jam sebagai tempat pe masangan pias, sehingga akan dapat diketahui curah hujan maksimum dan minimum serta waktu
terjadinya. Prinsip kerja alat ini yaitu air hujan masuk melalui corong kemudian akan terkumpul dalam tabung. Dalam tabung ini terdapat pelampung yang dihubungkan dengan tangkai pena, sehingga air yang
masuk kedalam tabung akan menekan pelampung, maka pelampung akan naik dan tangkai pena turut bergerak keatas.
Gerakan pena tersebut akan mencatat pada pias yang dipasang pada silinder jam, jika gerakan pena mencapai skala 10 mm pada pias maka secara otomatis air akan turun melalui pipa siphon dan jatuh kedalam
bejana plastik. Air dalam tabung terkuras habis sehingga tangkai pena turut
bergerak turun sampai pena menunjuk skala nol, jika hujan masih turun pena akan naik lagi, demikian seterusnya.
Waktu pengamatan : pengamatan dilakukan selama 24 jam dan penggantian pias dilakukan pada jam 07.00 WIB.

1.2 Penakar Hujan Otomatis Type Typping Bucket.

Spoiler for :

Berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan pada periode waktu tertentu,dipasang dengan ketinggian 140 cm dari permukaan tanah dan luas penampang corong 400 cm2. Alat ini terdiri dari sensor yang berupa bucket (semacam timbangan) dan dihubungkan dengan menggunakan kabel ke recorder/pencatat yang ditempatkandalam ruangan observasi, kerja alat ini memerlukan arus AC yang diubah menjadi DC 7,5 – 9,0 Volt. Prinsip kerja alat ini yaitu air yang masuk melalui corong akan jatuh kedalam alat semacam timbangan, dimana satu jungkitan pada alat ini akan direspon oleh recorder sehingga akan terbentuk lukisan satu anak tangga pada pias dan angka counter bertambah satu. Perubahan satu angka counter menunjukkan lukisan satu anak tangga pada pias dan satu jungkitan pada sensor nilainya akan setara dengan 0,5 mm curah hujan.

1.3 Penakar Hujan Manual Type Observatorium

Spoiler for :

Berfungsi untuk mengukur jumlah curah hujan. Alat ini dipasang diatas tonggak kayu yang dibeton dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah sampai mulut corong penaka r, luas penampang corong yaitu 100 cm2 dengan kapasitas menampung curah hujan ± 5 liter, dan ditengah corong penakar dipasang kran. Jumlah curah hujan yang tertampung
akan dituangkan melalui kran dan ditakar dengan gelas ukur yang
berskala sampai dengan 20 mm.
Waktu pengamatan : pengamatan dilakukan jam 07.00 WS dengan membuka kran dan menampung air hujan dalam gelas penakar kemudian dibaca skala yang menunjukkan jumlah curah hujan yang terjadi selama 24 jam.

2. Thermometer Tanah.

Berfungsi untuk mengukur suhu tanah dengan kedalaman yang berbeda, yaitu : 0 cm (permukaan tanah), 2 cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm dan 100 cm. Thermometer ini menggunakan cairan air raksa dan diletakkan di tanah yang permukaan tanahnya berumput pendek, dan tanah gundul. Untuk thermometer dengan kedalaman 0 cm, 2 cm, 5 cm, 10 cm, dan 20 cm dipasang dengan sudut kemiringan 60º dan dipasang pada penahan besi untuk memudahkan pembacaan.
Untuk thermometer dengan kedalaman 50 cm dan 100 cm digunakan thermometer berselubung/ tabung logam tembaga/kuningan. Bagian bawah bola thermometer diisi dengan parafin/lilin, hal ini dimaksudkan untuk memperlambat perubahan suhu ketika diangkat saat pengamatan/ pembacaan.
Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III (Jam 07.30, 13.30, 17.30 WIB)

3. Thermometer Minimum Rumput.

Berfungsi untuk mengukur suhu terendah/ minimum rumput pada suatu periode pengamatan. Cairan yang digunakan pada thermometer ini adalah alkohol. Pada pipa kapiler berisikan indeks (batang kaca kecil). Thermometer ini dipasang dengan posisi horizontal di permukaan tanah berumput pendek dan dijepit pada tempat khusus yang terbuat dari alumunium yang bagian atasnya dihalangi semacam atap supaya tidak terkena langsung sinar matahari.
Prinsip kerja thermometer ini, yaitu jika suhu turun, alkohol akan menyusut dan permukaan alkohol akan menarik indeks ke arah skala lebih kecil, sebaliknya jika suhu naik, permukaan alkohol akan naik sedangkan indeks tetap tertinggal menunjukkan skala yang terendah yang dicapai suhu udara.
Waktu pengamatan : dilakukan pada jam 07.00 WIB. Setelah dilakukan pengamatan/ pembacaan skala, posisi indeks harus dikembalikan ke posisi suhu pada waktu itu.

4. Campbell Stokes.

Berfungsi untuk mengukur lamanya penyinaran matahari . Alat ini berupa bola kaca masif dengan garis tengah/diameter 10 – 15 cm, berfungsi sebagai lensa cembung (konvex) yang dapat mengumpulkan sinar matahari ke suatu titik api (fokus), dan alat ini dipasang di tempat terbuka diatas pondasi beton dengan ketinggian 120 cm dari permukaan tanah. Lamanya penyinaran matahari dicatat dengan jalan memfokuskan sinar matahari tepat mengenai kertas pias yang khusus dibuat untuk alat ini, dan hasilnya pada pias akan terlihat bagian yang terbakar, panjang jejak/bekas bakaran menunjukkan lamanya penyinaran matahari.
Pada kertas pias terdapat skala jam, sehingga dapat dijumlahkan berapa lamanya matahari bersinar terang / cerah. Pias akan mulai terbakar bila
sinar matahari > 0.3 cal/cm2 atau 209,34 WM2.
Pias Campbell Stokes ada 3 macam, yaitu :
• Pias lengkung panjang dipasang antara tanggal 11 Oktober – 28/ 29
Pebruari.
• Pias lengkung pendek dipasang antara tanggal 11 April – 31 Agustus.
• Pias lurus dipasang antar tanggal 1 Maret – 10 April dan 1 September – 10
Oktober.
Waktu pengamatan : pias dipasang jam 06.00 diangkat jam 18.00 WIB.

5. Aktinograf Bimetal

Berfungsi untuk mengukur radiasi matahari dalam waktu satu hari, dipasang pada tempat terbuka diatas pondasi beton setinggi 120 cm.
Alat ini dinamakan bimetal karena prinsip kerja alat terdiri dari dua buah lempengan logam yang berbeda warna sebagai sensor, yaitu lempengan
berwarna putih mengkilat dan warna hitam gelap. Perbedaan selisih nilai pemuaian kedua lempengan tersebut dipakai sebagai dasar pengukuran dan perbedaan ini akan mengakibatkan beda pemuaian pada kedua lempengan tersebut, sehingga menimbulkan gerak pada pena dan akan melukis pada kertas pias yang dipasang pada silinder jam. Arah lempeng logam dipasang searah dengan peredaran matahari yaitu arah Timur – barat. Pias dipasang pada jam 07.00 dan diangkat jam 18.00 WIB. Besarnya total radiasi matahari dapat diketahui dengan menghitung luas lukisan pada kertas pias dengan menggunakan alat Planimeter. Kemudian dilanjutkan dengan menggunakan rumus :

Total Radiasi = Luas x Bilangan Tetapan Pias X Konstanta Alat

6. Gun Bellani Integrator

Fungsi alat ini sama dengan alat aktinograf yaitu untuk mengukur total radiasi matahari selama satu hari sejak matahari terbit hinga terbenam. Alat ini tidak secara langsung mengukur radiasi matahari, tetapi melalui suatu proses penguapan zat cair terlebih dahulu. Jumlah zat cair yang diuapkan berbanding lurus dengan total radiasi matahari yang diterima. Alat Gun Bellani ini terdiri dari bagian sensor berbentuk bulat hitam yang berisikan air dan dihubungkan dengan tabung buret yang berskala dalam satuan milimeter. Radiasi yang diterima oleh sensor mengakibatkan sensor menjadi panas sehingga zat cair yang ada dalam sensor menguap, kemudian uap air ini akan mengkondensasi dibagian bawah tabung buret.
Pengamatan dilakukan dengan membaca jumlah air yang terkondensasi pada tabung buret, kemudian alat dibalik sehingga posisi bola hitam berada
dibagian bawah dan air akan masuk ke dalam sensor. Selanjutnya alat dibalik kembali, sensor ada dibagian atas dan zat cair tetap berada dalam bola hitam. Sedikit Zat cair yang tumpah kedalam tabung buret dibaca sebagai skala awal kemudian alat diletakkan kembali kedalam silinder pelindung. Besarnya penambahan volume air yang terkondensasi dapat diketahui dengan cara, yaitu : Jumlah pembacaan hari ini dikurangi dengan skala awal hari sebelumnya.
Waktu pengamatan dilakukan setiap pagi jam 07.00 Wib.

7. Barometer Air Raksa

Fungsi alat barometer ini untuk mengukur tekanan udara, alat ini dipasang dalam ruangan yang mempunyai suhu yang sama (homogen) dan harus terhindar dari sinar matahari langsung, umumnya letak bejana barometer ± 1 meter diatas permukaan lantai ruangan, dan ditempatkan/ digantung pada dinding tembok ruangan. Alat barometer ini terdiri dari sebuah tabung kaca yang ujung atasnya tertutup dan sebagian berisi air raksa, tabung kaca dipasang dalam sebuah tabung lain dari tembaga dengan mempergunakan sejenis kayu berpori atau gabus. Ujung bawah terbuka dimasukkan kedalam bejana yang juga berisi air raksa. Ruangan diatas kolom air raksa dalam tabung dapat dikatakan hampa, perbedaan tinggi antara permukaan atas dan bawah dari zat cair itu adalah tekanan. Jika tekanan udara bertambah, sebagian dari air raksa dalam bejana akan masuk kedalam tabung, permukaan air raksa dalam tabung naik dan didalam bejana turun, maka perbedaan tinggi kedua permukaan menjadi lebih besar.

8. Open Pan Evaporimeter


Berfungsi untuk mengukur evaporasi/penguapan pada periode waktu tertentu. Alat ini berupa sebuah panci bundar besar terbuat dari besi yang dilapisi bahan anti karat dengan garis tengah/diameter 122 cm dan tinggi 25.4 cm.
Panci ini ditempatkan diatas tanah berumput pendek dan tanah gundul, dimana alat tersebut diletakkan diatas pondasi terbuat dari kayu yang bagian atas kayu dicat warna putih gunanya untuk mengurangi penyerapan radiasi. Tinggi air dari bibir panci ± 5 cm, bila air berkurang harus segera ditambah agar besarnya penguapan sesuai.
Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III ( Jam 07.30, 13.30, 17.30 WIB).

9. Lysimeter

Berfungsi untuk mengukur jumlah evapotranspirasi pada sebidang tanah bervegetasi secara langsung. Alat ini berupa sebuah bejana penampang berukuran 1 m x 1 m yang dibagian atasnya ditanami vegetasi (rumput atau tanaman lain). Unsur yang diamati adalah besarnya
penguapan yang berlangsung pada sebidang tanah yang bervegetasi.
Prinsip kerja alat tersebut diatas adalah dengan mengukur jumlah air yang
menguap dihitung berdasarkan persamaan kesetimbangan air.
Waktu pengamatan : dilakukan pada jam 17.00 WIB.

10. Wind Vane Anemometer

Berfungsi untuk mengukur arah dan kecepatan angin. Alat ini dipasang pada pipa besi dengan ketinggian 10 meter, dimana alat ini terdiri dari sensor dan alat penunjuk yang dihubungkan melalui kabel.

11. Cup Counter Anemometer.

Berfungsi untuk mengukur kecepatan angin rata-rata selama periode tertentu. Alat ini terdiri dari 3 buah mangkok yang akan berputar bila tertiup angin, pada bagian bawah mangkok terdapat angka counter yang mencatat perputaran mangkok tersebut, dan alat ini dipasang diatas tiang pipa besi setinggi (½ m, 2 m, 10 m) dari permukaan tanah.
Untuk mengetahui kecepatan rata-rata angin pada periode waktu tertentu dilakukan dengan mengurangi hasil pembacaan pada angka counter saat pengamatan dengan hasil pembacaan sebelumnya, kemudian dibagi dengan periode waktu pengamatan.
Waktu pengamatan : pengamatan I, II, III (Jam 07.00, 14.00, 18.00 WIB).

12. Sangkar Meteorologi

Sangkar meteorologi ini berfungsi sebagai tempat alat-alat pengukur cuaca tertentu, agar tehindar dari sinar matahari langsung dan pengaruh lingkungan. Sangkar ini terbuat dari kayu jati yang dicat warna putih, bentuknya segi 4 , dengan setiap dinding diberi jalusi berlapis dua, dan juga atapnya terbuat dari papan kayu , semua itu maksudnya agar didalam sangkar ada sirkulasi udara.

13. Menara Cuaca (Towering Climatology)

Berfungsi sebagai tempat alat - alat untuk mengukur profil iklim mikro pada ketinggian 4 m, 7 m, dan 10 m dari permukaan tanah. Pada masing - masing ketinggian terdapat sangkar meteorologi dan cup counter anemometer. Dalam masing - masing sangkar, juga dilengkapi dengan alat-alat yaitu thermometer bola basah, bola kering, maksimum, minimum, dan piche evaporimeter .
Waktu pengamatan : dilakukan saat pengamatan AgM 1-a dan AgM1-b.

14. Lightning Counter.

Berfungsi untuk mencatat frekuensi dan waktu terjadinya kilat secara otomatis. Alat ini terdiri dari sensor berupa 4 buah bentangan kawat tembaga yang masing–masing kawat panjangnya ± 10 meter, dan dipasang pada 2 buah tiang kayu, kemudian oleh sebuah kawat dihubungkan ke recorder/pencatat yang ada dalam ruang observasi. Alat listrik udara tersebut menggunakan arus DC dari batterey dan dapat merekam kejadian kilat sampai radius ± 30 km.
Waktu pengamatan : dilakukan selama 24 jam dan penggantian pias dilakukan setiap satu minggu.

15. Automatic Weather Station (AWS)

Fungsi alat AWS ini untuk mengukur dan mencatat unsur cuaca secara otomatis. AWS ini dilengkapi dengan alat sensor , unsur- unsur cuaca akan terdeteksi oleh sensor dan terekam selama 24 jam, dan unsur-unsur cuaca tersebut akan terekam setiap 10 menit pada alat Lodger, kemudian data dari Lodger tersebut dipindahkan dan di edit ke PC Computer program AWS. Data yang sudah tercatat pada PC Computer program AWS diarsipkan kemudian dikirim ke BMG Jakarta.
Alat ini dapat mengamati dan mencatat unsur - unsur cuaca, yaitu Suhu udara, Suhu tanah dengan kedalaman 10 cm dan 20 cm, Kelembaban udara, Titik embun, Tekanan udara, Arah dan kecepatan angin, Curah hujan, dan Radiasi matahari.
Waktu pengamatan : dilakukan selama 24 jam.

Telemetered Meteorological Observation Station (TMOS)

Fungsi alat TMOS ini untuk mengukur dan mencatat unsur cuaca dan dikirim langsung secara otomatis ke pusat prakiraan cuaca BMG Jakarta secara real time. Alat ini dapat mengamati dan mencatat unsur-unsur cuaca, yaitu Suhu udara, Tekanan udara, Kelembaban udara, Arah dan kecepatan angin, Curah hujan, dan Radiasi matahari.
Hasil pengamatan yang tercatat dari alat TMOS ini kemudian data tersebut dipancarkan oleh VSAT (Very Small Apperture Terminal) melalui Satelit
Palapa B4 ke NCC (National Control Centre) di BMG pusat Jakarta untuk diproses lebih lanjut pada NPC (National Processing Centre).
Waktu pengamatan : dilakukan selama 24 jam.

Sumber Bacaan
Ance Gunarsih Kartasapoetra. 2004. Klimatologi: Pengaruh Iklim terhadap Tanah danTanaman. Bumi Aksara. Jakarta.
Anonim. 1999. Kapita Selekta Agroklimatologi. Jurusan Geofisika dan MeteorologiFakultas MIPA IPB. Bogor.
Bayong Tjasyono HK. 2004. Klimatologi. Penerbit ITB. Bandung.
Statsiun Klimatologi Bogor.BMKG.2007. Panduan Praktis Mengenai Alat‐alat
Klimatologi.Bogor