Lapsem 1 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM AGROINFORMATIKA MATERI 1 WEATHER DATA EDITING PROGRAM (SBUILD)



NAMA



: DIAN DWI PURWANTI



NPM



: 19025010009



GOL.



: A1



JURUSAN AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAWA TIMUR 2020



Tinjauan Pustaka Data cuaca harian digunakan sebagai input model matematika yang digunakan dalam proyek yang terkait air dan pertanian. Sementara model mengharapkan data menjadi lengkap dan andal, data mentah dari stasiun cuaca, atau bahkan pemasok sekunder data cuaca, seringkali cacat. Masalah umum data termasuk kesalahan format, data yang hilang, nilai yang tidak masuk akal, data yang direkam dalam unit yang berbeda dari yang dibutuhkan, dan data dalam format yang tidak nyaman. Seringkali tidak ada data yang tersedia untuk situs tertentu, atau variabel tertentu tidak ada dalam catatan cuaca yang tersedia. ICASA berfokus pada pengembangan model tanaman dan perangkat lunak seperti DSSAT untuk membantu penelitian dan pengembangan di bidang pertanian. Data cuaca yang tersedia dan dapat diandalkan sangat penting untuk prediksi yang baik menggunakan model tanaman ini. ICASA telah menetapkan set data cuaca minimum dan format untuk digunakan dengan model crop (Febry,2020) Dalam DSSAT v4.7.5 data cuaca minimum yang dibutuhkan meliputi: 



Lintang dan bujur stasiun cuaca,







Nilai harian radiasi matahari yang masuk (MJ / m²-hari),







Suhu udara harian maksimum dan minimum (ºC), dan







Total curah hujan harian (mm).



Dapat memasukkan suhu bola kering dan basah serta kecepatan angin, yang memungkinkan simulasi evapotranspirasi dengan metode yang lebih kuat. Panjang catatan cuaca untuk evaluasi harus, minimal, mencakup durasi percobaan dan sebaiknya dimulai beberapa minggu sebelum penanaman dan dilanjutkan beberapa minggu setelah panen sehingga analisis jenis “bagaimana-jika” dapat dilakukan. (dssat,2020) Iklim (climate) adalah sintesis atau kesimpulan dari perubahan nilai unsur unsur cuaca (hari demi hari dan bulan demi bulan) dalam jangka panjang di suatu tempat atau pada suatu wilayah. Sintesis tersebut dapat diartikan pula sebagai nilai statistik yang meliputi: rata-rata, maksimum, minimum, frekuensi kejadian. Iklim sering dikatakan sebagai nilai statistik cuaca jangka panjang di suatu tempat atau suatu wilayah. Iklim dapat pula diartikan sebagai sifat cuaca di suatu tempat atau wilayah. Data iklim terdiri dari data diskontinu (radiasi, lama penyinaran matahari, presipitasi dan penguapan) dan data kontinu (suhu, kelembaban, tekanan udara, kecepatan angin) (Atmaja, 2009).



Data iklim meliputi suhu minimum harian, suhu maksimum harian, dan curah hujan harian dengan kategori hujan ringan (=51 mm/hari), radiasi matahari, lama penyinran, kelembaban udara dan angin. Adapun metode yang digunakan para penulis yang dengan melakukan perbandingan dua atau lebih deret waktu hasil pengamatan konvensional dan otomatis dengan menguji kedua data tersebut dengan beberapa metode statistik, diantaranya: metode korelasi dan regresi (RMSE), homogeneity test menggunakan uji Levene, dan tabel kontingensi (contingency table). (Aldrian, 2014) Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut rain gauge. Alat pengukur curah hujan merupakan alat untuk mengukur curah hujan yang terjadi pada suatu daerah baik pedesaan, kecamatan, atau provinsi mengacu pada World Meterological Organizationi(WMO). Dengan adanya alat pengukur curah hujan dapat diketahui banyaknya curah hujan yang terjadi setiap waktu. Data curah hujan dihasilkan otomatis dari alat pengukur curah hujan disimpan secara real-time dengan menggunakan aplikasi berbasis open source seperti java dan system operasi IGOS (Edi Tanoe, 2011). Satuan curah hujan diukur dalam mm/inci. Curah hujan 1 mm artinya air hujan yang jatuh setelah 1 mm tidak mengalir, tidak meresap dan tidak menguap. Hari hujan artinya suatu keadaan dimana curah hujan kurang 0,5 mm per hari, jumlah ini tidak berarti bagi tanaman, karena akan habis menguap apabila ada angin. Hari hujan tanaman artinya suatu hari yang curah kurang dari 2,5 mm dan dapat dimanfaatkan oleh tanaman (Kartasapoetra, 2012). Suhu adalah derajat panas atau dingin yang diukur berdasarkan skala tertentu dengan menggunakan termometer. Suhu dipermukaan bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: Jumlah radiasi matahari yang diterima per tahun , per musim, dan per hari, pengaruh daratan atau lautan, pengaruh ketinggian tempat, pengaruh angin secara tidak langsung, pengaruh panas laten, penutup tanah, tipe tanah, pengaruh sudut datang sinar matahari Proses yang terjadi dalam tubuh tanaman seperti proses perkembangan (batang, daun, bunga, dan buah), proses fotosintesis dan proses pernafasan berlangsung pada suhu tertentu. (Atmaja,2009) Suhu maksimum adalah suhu tertinggi dimana tanaman masih dapat tumbuh. Suhu minimum adalah suhu terendah dimana tanaman masih dapat hidup. Dan suhu optimum adalah suhu yang dibutuhkan tanaman dimana proses pertumbuhannya dapat berjalan lancar. Panas



yang diterima oleh permukaan tanah diteruskan ke dalam lapisan tanah yang lebih dalam melalui konduksi. Panas yang dijalarkan akan memerlukan waktu. Akibatnya suhu maksimum dan minimum di dalam tanah akan mengalami keterlambatan. Makin lama pemanasan permukaan tanah maka makin dalam pula suhu permukaan akar terasa ke lapisan tanah yang lebih dalam. Suhu maksimum di atmosfir terjadi pada sekitar jam 13.00, sedangkan suhu maksimum di dalam tanah akan terjadi setelah waktu suhu maksimum udara. (Tim dosen,2008) Angin merupakam unsur penting bagi tanaman, angin mempunyai peranan dan fungsi karena ada gesekan dengan permukaan tanah, batuan, sifat-sifat fisiografi utama dan massa tumbuhan, maka angin cenderung meningkatkan kecepatan dengan semakin tinggi dari permukaan tanah. Angin mempengaruhi faktor-faktor ekologi lain disuatu tempat secara umum yang penting bagi tumbuhan adalah cara bagiamana angin meningkatkan kehilangan air (penguapan) dengan terus-terus membawa udara yang belum jenuh dengan air sehingga bersentuhan daun-daun dan tunas-tunas muda. Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energy panas matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energy panas mantahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energy panas lebih besar dengan daerah yang lain yang lebih sedikit menerima energy panas, akibatnya akan terjadi aliran uadara pada wilayah tersebut. (Huki,2015) Kelembaban udara adalah banyaknya uap air yang terkandung dalam udara atau atmosfer. Besarnya tergantung dari masuknya uap air ke dalam atmosfer karena adalah penguapan dari air yang ada di lautan, daun, dan sungai, maupun dari air tanah. Disamping itu terjadi pula dari proses transpirasi, yaitu penguapan dari tumbuh-tumbuhan. Sedangkan banyaknya air di dalam udara bergantung kepada banyak faktor, antara lain adalah ketersediaan air, sumber uap, suhu udara, tekanan udara, dan angin. Uap air dalam atmosfer dapat berubah bentuk menjadi cair atau padat yang artinya dapat jatuh ke bumi antara lain sebagai hujan. Kelembaban udara yang cukup besar memberi petunjuk langsung bahwa udara banyak mengandung uap air atau udara dalam keadaan basah. Berbagai ukuran dapat digunakan untuk menyatakan nilai kelembaban udara. Salah satunya adalah kelembaban udara relative (nisbi). Kelembaban udara nisbi memiliki pengertian sebagai nilai perbandingan antara tekanan uap air yang ada pada saat pengukuran (e)



dengan nilai tekanan uap air maksimum (em) yang dapat dicapai pada suhu udara dan tekanan udara saat pengukuran (Wirjohamidjojo, 2007). Lamanya penyinaran matahari ditentukan oleh posisi bumi mengelilingi matahari seakanakan bergerak dari 23½ lintang utara dan 23½ lintang selatan. Adanya perubahan letak kedudukan matahari berdampak di belahan bumi selatan akan menerima hari siang lebih panjang sedangkan di bumi bagian utara, terutama di kutub, akan menerima malam lebih panjang yaitu selama enam bulan. Berdasarkan pengaruh lamanya penyinaran pada tanaman terutama pada proses pembungaan maka tanaman dapat dikelompokan menjadi tiga kelompok: Long day plant (tumbuhan yang menghasilkan bunga apabila penyinaran lebih dari 14 jam), Short day plant (tumbuhan yang menghasilkan bunga apabila penyinaran kurang dari 12 jam, misalnya Stroberi), Neutral day plant (tanaman yang menghasilkan bunga tanpa dipengaruhi lamanya penyinaran, misalnya mentimun). Radiasi matahari adalah peristiwa yang terjadi pada atmosfer yang dianggap penting bagi sumber kehidupan. Energi matahari merupakan penyebab utama dari perubahan dan pergerakan dalam atmosfer sehingga dapat dianggap sebagai pengendali iklim dan cuaca. Intensitas radius matahari (IRM) suhu merupakan absorpsi energi matahari dalam satuan per cm2/menit. IRM yang besar mempunyai pengaruh yang besar pula pada proses fotosintesis. Besarnya energi cahaya yang bisa diserap oleh setiap tanaman ditentukan oleh faktor luas daun yang dimiliki oleh tanaman tersebut, kelebatan pertumbuhan daun, jarak tanam, ada tidaknya awan diangkasa, dan panjang hari yang menentukan lamanya penyinaran (Sriartha, 2004).



Hasil dan Pembahasan



Gambar 1 data curah hujan Data curah hujan pada kabupaten Tuban tahun 2019 menunjukkan bahwa curah hujan tertinggi pada bulan Desember dengan total intensitas curah hujan 77 mm, sedangkan curah hujan terendah pada bulan September dan Oktober dengan total intensitas curah hujan sebesar 0 mm. Besarnya intensitas curah hujan yang berbeda-beda disebabkan oleh lamanya curah hujan atau frekuensi kejadiannya. Dengan ini dapat disesuaikan tanaman apa yang dapat ditanam agar memaksimalkan produksi. Curah hujan juga dapat digunakan sebagai penentuan klasifikasi iklim. Untuk kemudian dapat membantu petani dalam mencocokkan suatu tempat dengan tanaman yang dibudidayakan. Penentuan klasifikasi ini ada beberapa metode, yaitu SchmidtFerguson dan Oldema. Curah hujan sangat bermanfaat bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, hal ini dikarenakan air sebagai pengangkat unsur hara dari tanah ke akar tumbuhan dan selanjutnya dilanjutkan ke bagian – bagian lainnya.



Gambar 2 data kelembaban udara Kelembaban udara adalah persentase jumlah uap air yang ada diudara. Kelembaban di udara dipengaruhi oleh faktor-faktor yaitu : Radiasi Matahari, Jumlah Vegetasi, Luas Daratan



dan Lautan, Kecepatan Angin. Kelembaban tinggi artinya ada banyak uap air di udara, dan kelembaban rendah berarti hanya sedikit uap air di udara. Berdasarkan data kelembaban udara harian pada Stasiun Klimatologi Tuban pada bulan Januari hingga Desember 2019, menunjukkan bahwa rata-rata kelembabn tertinggi berada pada bulan Februari sebesar 90% dan terendah pada bulan Maret yaitu dengan rata-rata kelembaban sebesar -90.



Gambar 3 Suhu minimum Hasil data yang diperoleh dari Stasiun Klimatologi Tuban pada grafik suhu minimum menjelaskan bahwa, suhu minimum pada bula Januari hingga bulan Desember menunjukkan bahwa suhu minimum tertinggi berada pada bulan November dengan suhu minimum sebesar 27.2 oC dan suhu minimum terendah berada pada bulan September dengan suhu minimum sebesar 21.8 oC. Suhu minimum dipengaruhi oleh keberadaan posisi matahari. Saat ini matahari berada di utara. Ditambah Australia yang tengah mengalami musim dingin membuat tekanan udara lebih tinggi. Kondisi tersebut membuat angin bertiup ke tekanan lebih rendah yang lebih hangat di utara. Termasuk ke Indonesia.



Gambar 4 suhu maksimum



Suhu maksimum adalah suhu tertinggi dimana tanaman masih dapat tumbuh. Suhu maksimum harian adalah suhu tertinggi yang terjadi dalam waktu sehari atau selama 24 jam. Suhu udara tidak hanya berhubungan dengan curah hujan, tetapi berhubungan secara langsung dengan berbagai unsur fisik kota, melalui kebutuhan akan pendinginan atau penghangatan udara. Hasil data yang diperoleh dari Stasiun Klimatologi Tuban pada grafik suhu maksimum menjelaskan bahwa suhu maksimum pada bula Januari hingga bulan Desember menunjukkan bahwa suhu maksimum tertinggi berada pada bulan November dengan suhu usara sebesar 35.5 oC, sedangkan suhu maksimum terendah terjadi pada bulan Februari dengan suhu udara sebesar 28 oC. Perbedaan suhu tersebut dikarena peningkatan suhu yang disebabkan oleh tren pemanasan di lautan. Kemudian menghangatnya suhu muka air laut yang dapat memicu semakin sering atau makin menguatnya kejadian badai tropis di wilayah selatan atau utara Indonesia.



Gambar 5 kecepatan angin Angin merupakan udara yang bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah yang memiliki besaran dan arah. Angin berhembus karena beberapa bagian bumi mendapat lebih banyak panas matahari dibandingkan tempat lain. Permukaan tanah yang panas membuat suhu udara diatasnya naik. Akibat nya udara yang naik mengembang dan menjadi angin. Proses ini terjadi secara terus menerus dan akibatnya kita dapat merasakan adanya pergeseran udara yang disebut angin. (Natsir, 2010). Pada grafik terlihat bahwa kecepatan angin terbesar ada pada bulan Februari. Sedangkan yang terendah ada pada beberapa bulan, yaitu Januari, Maret, April, November, dan Desember.



Gambar 6 lama penyinaran matahari Lama sinar matahari dipengaruhi oleh keadaan iklim dan suhu suatu daerah. Berdasarkan data dari Stasiun Klimatologi Tuban pada bulan Januari hingga Desember menunjukkan bahwa pada bulan januari setelah mengalami pelonjakan sebesar 34/jam namun setelah itu mengalami penurunan lama penyinaran matahari sekitar 9-10/jam. Namun pada bulan Februari hingga Desember lama penyinaran matahari berangsur tinggi dan stabil yaitu berkisar antara 20-40/jam. Adanya perbedaan lama penyinaran menyebabkan berdampak di berbagai belahan dunia, terutma di belahan bumi selatan yang akan akan menerima hari siang lebih panjang sedangkan di bumi bagian utara, terutama di kutub, akan menerima malam lebih panjang yaitu selama enam bulan.



Gambar 7 Radiasi matahari Radiasi adalah suatu bentuk energi yang dipancarkan oleh setiap benda yang mempunyai suhu di atas nol mutlak dan merupakan satu-satunya bentuk energi yang dapat menjalar di dalam vakum angkasa luar. Radiasi matahari merupakan gelombang elektromagnetik yang terdiri atas medan listrik dan medan magnet. Radiasi matahari yang diterima permukaan bumi sangat bervariasi menurut tempat dan waktu. Perbedaan menurut waktu, terjadi disebabkan oleh perbedaan lintang serta keadaan atmosfer terutama awan. Perbedaan menurut waktu, terjadi



karena radiasi dalam sehari (dari pagi sampai sore) maupun secara musiman (dari hari ke hari). berdasarkan grafik SRAD yang diperoleh dari Stasiun Tuban tahun 2019 menunjukkan radiasi matahari tertinggi berada pada bulan September dengan radiasi matahari sebesar 47 MJ/m2 per hari. Sedangkan radiasi matahari terendah berada pada bulan Desember dengan radiasi matahari sebesar 0,5 MJ/m2 per hari.



Kesimpulan Iklim dan cuaca berperan penting dalam bidang pertanian. Dengan menggunakan DSSAT fitur SBuild,petani dimudahkan dalam mengolah data cuaca dan iklim seperti data curah hujan, angin, radiasi matahari ,kelembaban dan kecepatan angin. Masing-masing unsure cuaca tersebut memiliki peran masing-masing. Berdasarkan data yang telah diperoleh dari pengolahan data cuaca Tuban dapat disimpulkan bahwa : 1. curah hujan tertinggi pada bulan Desember dengan total curah hujan 77 mm. 2. Data lama penyinaran menunjukkan bahwa pada bulan januari mengalami pelonjakan sebesar 34/jam. 3. Suhu maksimum harian data iklim Tuban, menunjukkan bahwa suhu maksimum tertinggi pada bulan November dengan suhu udara 35.5℃, sedangkan suhu maksimum terendah terjadi pada bulan Februari dengan suhu udara 28℃. 4.



Suhu minimum harian data iklim di Tuban menunjukkan bahwa suhu minimum tertinggi pada bulan November sebesar 27.2℃ dan suhu minimum terendah pada bulan September sebesar 21.8℃.



5. Radiasi matahari tertinggi pada bulan September sebesar 47 MJ/m2 per hari. 6. Kecepatan angin harian data iklim Tuban menunjukkan bahwa kecepatan angin tertinggi pada bulan Januari yaitu sebesar 510 km/jam. 7. Kelembaban udara data iklim Tuban menunjukkan bahwa rata-rata kelembabn tertinggi berada pada bulan Februari sebesar 90%.



Daftar Pustaka Aldrian 2014. Perbandingan Data Pengamatan Parameter Meteorologi Antara Metode Manual dan Otomatis Melalui Otomatisasi Instrumen Cuaca dan Iklim Menggunakan Agroclimate Automatic Weather Station. Laporan Tahunan Hasil Penelitian Puslitbang 2014. Jakarta. Atmaja. 2009. Optimasi Suhu dan Kelembaban untuk Inkubasi. Yogyakarta. Edi Tanoe. 2011. Hidrologi Teknik. Jakarta: Erlangga Febry A F, Siswanto, Kemal Wijaya. 2020. Intruksi Kerja Praktikum Agroinformatika. Surabaya : Fakultas Pertanian UPN Veteran Jatim Huki. 2015.Pengertian Cuaca dan Iklim Serta Unsur-unsurnya. Yogyakarta Kartasapoetra.2012. Klimatologi Pengaruh Iklim Terhadap Tanaman. Jakarta Bumi Aksara Lakitan, B. 2002. Dasar-Dasar Klimatologi. Raja Grafindo Persada. Jakarta. Sriartha. 2004. Perspektif Global. Singaraja. Tim Dosen. 2008. Ilmu Tanah. Fakultas Pertanian. Universitas Gadjah Mada. Yigyakarta dan Ghalia Indonesia : Jakarta. Wirdjohamidjojo, S & Y.S. Swarinoto. 2007. Praktek Meteorologi Pertanian. Jakarta : Badan Meteorologi dan Geofisika.