PENGERTIAN AGROKLIMATOLOGI, ATMOSFER, IKLIM, CUACA DAN UNSUR – UNSUR SERTA MANFAATNYA BAGI PERTANIAN

PENGERTIAN AGROKLIMATOLOGI, ATMOSFER, IKLIM, CUACA DAN UNSUR – UNSUR SERTA MANFAATNYA BAGI PERTANIAN

PAPER AGROKLIMATOLOGI

Oleh :

MUHAMMAD REZA HARAHAP

1206112169

JURUSAN AGRIBISNIS

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSIRTAS RIAU

PEKANBARU

2013

 

1.1. Pendahuluan

Dalam makalah ini terdapat penjelasan dan materi  yang berhubungan dengan agroklimatologi dengan bidang pertaniaan, seperti suhu, kelembapan, curah hujan, iklim, atmosfer serta kegunaannya bagi kehidupan.

          Makalah ini ditujukan untuk membuat mahasiswa lebih mudah dalam memahami wacana tentang agroklimatologi dan materi – materi yang ada didalamnya. Dalam makalah ini berisikan tentang pengertian atmosfer yang ada dibumi kita, pengertian iklim, cuaca dan unsur – unsur cuaca. Makalah ini sangat membantu untuk menperoleh pemahaman tentang manfaat mempelajari agroklimatologi.

1.2. Pengertian Agroklimatologi

Berbicara mengenai agroklimatologi, maka harus mengaitkan mengenai fenomena yang sering terjadi di bumi dan pengaruhnya di bidang pertanian.            Agroklimatologi terdiri tari 3 kata yaitu: agro (lahan/pertanian), klimat (iklim) dan logi/logos (ilmu). Jadi dapat disimpulkan bahwa agroklimatologi adalah suatu disiplin ilmu yang menpelajari tentang klimatologi dan kaitannya dengan bidang pertanian. Yang dimaksud dengan klimatologi adalah ilmu yang menerangkan tentang iklim, bagaimana iklim dapat berbeda pada suatu tempat dengan tempat lainnya. Ilmu ini berhubungan dengan cuaca, dimana cuaca dan iklim merupakan salah sau komponen ekosistem alam sehingga kehidupan baik manusia, hewan dan tumbuhan tidak terlepas dari pengaruh atmosfer dengan proses-proese perbedaan antara cuaca dan iklim.

          Selain itu terdapat berbagai cabang ilmu klimatologi sesuai bidang kajiannya seperti klimatologi kelautan, klimatologi ruang, klimatologi bangunan, klimatologi pedesaan dan klimatologi perkotaan. Berdasarkan ruang lingkup kajiannya, klimatologi dibagi menjadi 3 yakni mikroklimatologi, yakni ilmu iklim yang membahas atmosfer sebatas ruang perakaran hingga sekitar tajuk tanaman atau atmosfer sekitar tanah. Kedua adalah mesoklimatologi yakni ilmu iklim yang membahas prilaku atmosfer dalam batas wilayah dan yang ketiga adalah makroklimatologi yakni ilmu iklim yang menekankan pembahasannya pada wilayah yang sangat luas.

1.3. Manfaat Mempelajari Agroklimatologi

Manfaat agroklimatologi yakni sebagai berikut :

1. Untuk mengetahui pengaruh apa saja yang menpengaruhui dalam bidang pertanian.

2. Untuk mengetahui bagaimana unsur-unsur iklim itu berperan dalam kehidupan tanaman.

3. Untuk memahami bagaimana iklim menpengaruhi hama tanaman.

4. Kita bisa merencanakan kapan waktu yang tepat untuk melakukan proses pembudidayaan tanaman, misalnya menentukan jadwal pemupukan, jadwal penyemprotan.

5. Untuk mengetahui dan menpelajari tentang cuaca dan iklim dan sebagainya.

6. Kita bisa mengetahui kapan tanaman tersebut melakukan stadia tumbuhnya.

7. Kita bisa mengetahui umur dari suatu tanaman.

8. Untuk merancang pola tanam yang baik.

9. Untuk mengetahui hubungan antara unsur-unsur iklim dengan proses pertumbuhan tanaman.

10. Untuk mengetahui penjadwalan tanam & panen budidaya pertaniaan.

11. Penentuan jenis tanaman untuk wilayah yang akan ditanam dan sebaliknya.

12. Untuk mengupayakan peningkatan produksi panen.

13. Untuk menghindari kegagalan dalam panen.

1.4. Pengertian Atmosfer

Atmosfer ialah kumpulan dari beberapa lapisan gas dengan ketebalan ribuan kilometer yang terdiri atas troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, ionosfer dan eksosfer. Lapisan – lapisan ini masing – masing memiliki fungsi. Namun secara umum, fungsi atmosfer adalah untuk melindungi bumi dari radiasi dan pecahan benda langit lain (meteor). 

          Apabila ditinjau dari asal kata, atmosfer berasal dari bahasa Yunani, yaitu atmos (uap) dan shpaira (bola/bumi). Jadi, atmosfer adalah selubung berwujud gas yang mengelilingi bumi. Atmosfer juga berarti penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai permukaan bumi.

          Atmosfer di bumi fungsinya adalah untuk melindungi kehidupan. Hal ini dikarenakan atmosfer dapat menyerap radiasi sinar ultraviolet dari matahari yang mampu memicu kanker kulit bagi manusia. Atmosfer juga bisa mengurangi suhu ekstrem di antara siang dan malam. Atmosfer Bumi terdiri atas gas Nitrogen sekitar 78.17%, Oksigen sebesar 20.97%, sedikit Argon 0.9%, Karbondioksida sekitar 0.0357%, ditambah uap air dan gas lainnya. Atmosfer sendiri tidak mempunyai batas mendadak, tetapi agak menipis lambat laun dengan menambah ketinggian, tidak ada batas pasti antara atmosfer dan angkasa luar.

          Pembagian utama yang dipelajari di atmosfer antara lain sebagai berikut :

a)  Atmosfer atas, yang dimonitoring dengan menggunakan balon yang dilengkapi dengan alat yang dinamanak meteograf (alat pencatat temperatur, tekanan, dan basah udara), juga dipasangi radio sonde yang dapat memancarkan hasil penyelidikan mengenai temperatur, tekanan, dan lengas udara ke permukaan bumi.
b)  Atmosfer bawah, yang dimonitoring dengan beberapa alat pencatat secara langsung dengan menggunakan termometer, anemometer, altimeter, barometer, dan alat bantu lainnya.

Lapisan – Lapisan Atmosfer

1. Troposfer

Lapisan ini mempunyai  ketebalan yang berbeda-beda di tiap wilayah di atas Bumi. Di atas kutub, tebal lapisan ini sekitar 9 km. Semakin dekat dengan daerah khatulistiwa lapisan ini semakin tebal hingga mencapai 15 km. Perbedaan ketebalan ini disebabkan oleh rotasi Bumi, akibatnya terjadi perbedaan kondisi cuaca antara kutub dan khatulistiwa. Lapisan ini menjadi tempat terjadinya proses-proses cuaca, seperti awan, hujan, serta proses-proses pencemaran lainnya.

          Pada lapisan ini tinggi rendahnya suatu tempat di permukaan Bumi  berpengaruh terhadap suhu udaranya, semakin tinggi (tiap kenaikan 1.000 meter) suatu tempat di permukaan Bumi, temperatur udaranya akan turun rata-rata sekitar 6°C di daerah sekitar khatulistiwa. Hal ini mengikuti hukum gradien geothermis. Peralihan antara lapisan troposfer dengan stratosfer disebut tropopause.

2. Stratosfer

Lapisan di atas tropopause adalah lapisan stratosfer. Di lapisan ini tidak berlaku hukum gradien geothermis karena semakin tinggi posisi di tempat ini, suhu akan semakin naik. Hal ini disebabkan kandungan uap air dan debu hampir tidak ada. Pada lapisan ini terdapat lapisan ozon.

          Keberadaan ozon sekarang ini semakin menipis karena adanya pencemaran dari gas CFC_s (Chloroflourocarbons).  Ozon berguna untuk menyerap radiasi yang dipancarkan oleh sinar ultraviolet. Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang merupakan lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer.

3. Mesosfer

Lapisan ini merupakan tempat terbakarnya meteor dari luar angkasa menuju Bumi sehingga lapisan ini merupakan lapisan pelindung Bumi terhadap benturan benda atau batuan meteor. Di atas lapisan mesosfer terdapat lapisan mesopause yang merupakan lapisan peralihan antara mesosfer dan termosfer.

4. Termosfer

Lapisan di atas mesopause adalah lapisan termosfer. Pada lapisan ini terdapat aurora yang muncul kala fajar atau petang. Lapisan ini penting bagi komunikasi manusia karena memantulkan gelombang radio ke Bumi sehingga gelombang radio pendek yang dipancarkan dari suatu tempat dapat diterima di bagian Bumi yang jauh.

5. Ionosfer

Ionosfer berada 100 - 800 km dari muka bumi (1) Seluruh atom dan molekul udara mengalami ionisasi di  dalam lapisan ini. (2) Daerah ionosfer berkisar mengandung muatan listrik. (3) Terdapat tiga lapisan pada ionosfer, yaitu: (i) lapisan Kennelly Heavyside (lapisan E), pada ketinggian antara 100–200 km; (ii) lapisan Appleton (lapisan F), pada ketinggian 200–400 km; (iii) gelombang radio mengalami pemantulan (gelombang panjang dan pendek) pada kedua lapisan di atas; (iv) lapisan atom, berada pada ketinggian 400–800 km.

6. Eksosfer

Lapisan ini merupakan lapisan terluar yang mengandung gas hidrogen dan kerapatannya makin tipis sampai hampir habis di ambang angkasa luar. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer yang sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteor yang banyak jumlahnya dan bergelantungan di angkasa.

1.5. Fungsi Atmosfer

Manfaat atmosfer bagi kehidupan sangatlah vital. Pada dasarnya atmosfer berperan sebagai protektor Bumi dari serangan benda dan radiasi asing. Namun terdapat fungsi lain dari atmosfer sendiri, yakni :

a. Melindungi bumi dari jatuhnya benda angkasa seperti meteor, komet dll.

b. Memantulkan gelombang radio

c. Menjaga temperatur udara  di permukaan bumi agar tetap sesuai untuk kehidupan

d. Membantu menjaga stabilitas suhu udara pada waktu siang dan malam

e. Menciptakan cuaca, berupa hujan dan salju sehingga terjadilah musim panas dan musim dingin.

f. Menyerap radiasi sinar ultraviolet yang sangat berbahaya bagi manusia dan makhluk bumi lainnya.

g. Sebagai sarana berlangsungnya proses pembakaran, tanpa udara kita tidak dapat menyalakan api, bernafas dan proses kimia lainnya.

h. Gas-gas yang ada di atmosfer mempunyai peran  masing-masing antara lain:

- Oksigen untuk pernafasan mahluk hidup

- Nitrogen untuk pertumbuhan tanaman

- Karbondioksida untuk fotosintesis tumbuhan

- Ozon untuk menyerap sebagian radiasi matahari, termasuk ultraviolet yang mampu menyebabkan kanker kulit pada manusia

- Neon untuk lampu listrik

Ilmu mengenai atmosfer mempunyai beberapa tujuan, antara lain :

a)  Sebagai pedoman dalam membuat ramalan cuaca (prakiraan cuaca) jangka pendek ataupun jangka panjang. Ramalan cuaca sangat penting bagi kepentingan pertanian, penerbangan, pelayaran, peternakan, dan lainnya.

b)  Ssebagai dasar untuk menyelidiki syarat-syarat hidup dan ada tidaknya kemungkinan hidup di lapisan udara bagian atas.

c)  Sebagai pedoman untuk mengetahui kemungkinan-kemungkinan dilakukannya hujan buatan di suatu wilayah tertentu

d)  Mengetahui sebab-sebab gangguan yang terjadi pada gelombang radio, televisi, dan menemukan cara untuk memperbaiki hubungan melalui udara.
Penyelidikan atmosfer tersebut bertempat di stasiun meteorologi atau observatorium meteorologi

1.7. Pengertian Cuaca dan Iklim

Cuaca dapat didefenisikan sebagai keadaan rata-rata udara pada saat waktu tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat (biasanya hitungan per jam atau hari). Cuaca terbentuk dari gabungan beberapa unsur - unsur cuaca. Jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja dan bisa dalam hari. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda - beda untuk setiap area dan setiap jamnya.

            Iklim memiliki jangkauan daerah yang lebih besar dan waktu yang lebih lama, dan umumnya bersifat stagnan (tiak berubah) dari waktu ke waktu. Iklim dapat didefenisikan sebagai suatu keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas (negara, pulau, atau benua).

Sebagai contoh pada hari Senin, langit di Pontianak tampak begitu gelap, banyak awan serta angin yang bertiup terasa dingin, seperti membawa uap air. Selang beberapa waktu kemudian hujan turun dengan lebat. Pada saat yang bersamaan di Yogyakarta, langit begitu cerah sehingga matahari bersinar dengan intensitas yang kuat dan udara terasa panas.

         

          Dari contoh diatas dapat dikatakan bahwa pada hari Senin cuaca antara Pontianak dan Yogyakarta berbeda. Yogyakarta dan Pontianak merupakan dua kota yang terdapat di wilayah Indonesia. Keduanya memiliki iklim yang sama, yaitu iklim tropis. Dengan iklim tropis, wilayah Indonesia sepanjang tahun terkena sinar matahari. Berbeda dengan daerah kutub yang beriklim dingin, sinar matahari selama setahun tidak selamanya menyinari daerah tersebut.

Manfaat Mempelajari Cuaca dan Iklim

1. Menyelenggarakan kegiatan atau usaha dibidang teknik, sosial, ekonomi dengan menerapkan teknologi.

2. Menyesuaikan diri untuk menyelenggarakan kegiatan usaha yang serasi dengan sifat cuaca dan iklim sehingga terhindar dari hambatan dan kerugian.

1.8. Unsur – Unsur Cuaca

1. Tekanan Udara (Air Pressure)

Permukaan bumi secara langsung ditekan oleh udara, karena udara memiliki massa. Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Tekanan udara akan berbanding terbalik dengan ketinggian suatu tempat sehingga semakin tinggi tempat dari permukaan laut semakin rendah tekanan udaranya. Kondisi ini karena makin tinggi tempat akan makin berkurang udara yang menekannya. Satuan hitung tekanan udara adalah milibar, sedangkan garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan tekanan udara yang sama disebut isobar.

2. Kecepatan Angin (Wind Speed)

Perbedaan tekanan udara di satu tempat dengan tempat yang lain menimbulkan aliran udara. Pada dasarnya angin terjadi disebabkan oleh perbedaan penyinaran matahari pada tempat-tempat yang berlainan di muka bumi.

          Perbedaan temperatur menyebabkan perbedaan tekanan udara. Aliran udara berlangsung dari tempat dengan tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara yang lebih rendah. Udara yang bergerak inilah yang disebut angin

          Menurut hukum Stevenson, kekuatan angin berbanding lurus dengan gradient barometriknya. Gradient baromatrik ialah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari dua isobar pada tiap jarak 15 meridian (111 km).

3. Temperatur Udara (Air Temperature)

Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan semakin ke kutub maka akan semakin dingin.

Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus :

4. Awan (Clouds)

Awan ialah kumpulan titik-titik air atau kristal-kristal es yang halus dalam udara di atmosfer yang terjadi karena adanya pengembunan dan pemadatan uap air yang terdapat di udara setelah melampaui keadaan jenuh. Kondisi awan dapat berupa cair, gas, atau padat karena sangat dipengaruhi oleh keadaan suhu. Awan yang menempel di permukaan bumi disebut kabut.

          Secara morfologi (bentuknya) awan dibedakan menjadi tiga jenis :

a. Awan Commulus yaitu awan yang bentuknya bergumpal-gumpal
(bunar-bundar) dan dasarnya horizontal.

b. Awan Stratus yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehingga dapat menutupi langit secara merata. Dalam arti khusus awan stratus adalah awan yang rendah dan luas.

c. Awan Cirrus yaitu awan yang berdiri sendiri yang halus dan berserat, berbentuk seperti bulu burung. Sering terdapat kristal es tapi tidak dapat menimbulkan hujan

             Berdasarkan ketinggiannya, awan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

1. Awan tinggi (lebih dari 6000 m – 9000 m), karena tingginya selalu  terdiri dari kristal-kristal es.

a. Cirrus (Ci) : awan tipis seperti bulu burung.

b. Cirro stratus (Ci-St) : awan putih merata seperti tabir.

c. Cirro Cumulus (Ci-Cu) : seperti sisik ikan.

2. Awan sedang (2000 m – 6000 m) a) Alto Comulus (A-Cu) : awan bergumpal

gumpal tebal. b) Alto Stratus (A- St) : awan berlapis-lapis tebal.

3. Awan rendah (di bawah 200 m)

a) Strato Comulus (St-Cu) : awan yang tebal luas dan bergumpal¬gumpal.

b) Stratus (St) : awan merata rendah dan berlapis-lapis.

c) Nimbo Stratus (No-St) : lapisan awan yang luas, sebagian telah merupakan hujan.

5. Kelembapan Udara (Air Humidity)

Kelembapan udara dapat dibedakan menjadi dua yaitu kelembapan mutlak dan kelembapan nisbi. Kelembapan mutlak (absolut) ialah jumlah massa uap air yang ada dalam suatu satuan volume di udara. Kelembapan nisbi (relatif) ialah banyaknya uap air di dalam udara berupa perbandingan antara jumlah uap air yang ada dalam udara saat pengukuran dan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.

          Contoh : Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20^o C terdapat 14 gram uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang dapat dikandungnya
pada suhu 20^o C = 20 gram.

6. Curah Hujan (Rain Intensity)

Hujan ialah peristiwa sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer ke permukaan bumi. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama disebut Isohyet

          Curah hujan atau presipitasi adalah banyaknya air hujan atau kristal es yang jatuh hingga permukaan bumi. Banyaknya hujan yang jatuh pada suatu tempat di bumi dapat diketahui dengan mengukur besarnya curah hujan tersebut menggunakan alat penakar hujan. Ada pula beberapa sebutan untuk alat penakar hujan yaitu sering disebut fluviometer ataupun ombrometer.  

Klasifikasi Hujan

a. Berdasarkan ukuran butirannya, hujan dibedakan menjadi:

1. Hujan gerimis/drizzle, diameter butir-butirannya kurang dari 0,5 mm

2. Hujan salju/snow, terdiri dari kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku

3. Hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku

4. Hujan deras/rain, yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperaturnya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm

b. Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan atas:

1. Hujan Frontal, adalah hujan yang terjadi di daerah front, yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda temperaturnya

2. Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi/ Naik Tropis, hujan yang terjadi karena udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi.

3. Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan, terjadi karena udara yang mengandung uap air dipaksa oleh angin mendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin dingin sehingga terjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan.

Daftar Pustaka

Rambozha,Tomy.blogspot.com.internet.agroklimatologi-pertanian.Indonesia.2010

(Akses pada tanggal 29 September 2013 Pukul 15.15)

Advertize,Tomy.blog.internet.Agroklmatologi-pertanian.Indonesia.2010

(Akses pada tanggal 29 September 2013 Pukul 15.17)

Nekokoneko,yauanag.internet.blog.Agroklimatologi.Indonesia.2010

(Akses pada tanggal 29 September 2013 Pukul 15.20)

Andika,Bima.blogspot.com.internet.lensa-alam-dan-dunia-pengertian agroklimatologi.Indonesia.2013.

(Akses pada tanggal 29 September 2013 Pukul 15.21)

Bamboomedia.blogspot.com.cuaca-dan-iklim.Indonesia.2012

(Akses pada tanggal 29 September 2013 Pukul 15.23)

Untuk mencari tugas kuliah, sekolah bagi mahasiswa dan pelajar , bisa mengunjungi situs  KOSNGOSAN ini.