< PreviousPENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 190 Gambar 8.1 Cup Counter 9.4.3. Altimeter Altimeter adalah alat untuk mengetahui ketinggian suatu tempat terhadap MSL (mean sea level = 1013,25 mb = 0 mdpl). Altimeter sebenarnya adalah barometer aneroid yang skala penunjukkannya telah dikonversi terhadap ketinggian. Sebagaimana kita ketahui bahwa 1 mb sebanding dengan 30 feet (9 meter) atau dapat dicari dengan pendekatan rumus: H = 221.15 Tm log (Po / P) Gambar 8.1 Altimeter PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 191 Cuaca adalah keadaan udara disuat wilayah dan waktu tertentu.Maksudnya adalah keadaan udara disuatu wilayah atau daerah yang akan terjadi suatu saat. contohnya seperti ;mendung,hujan,panas dll. Ilmu yang mempelajari tentang cuaca adalah Meteorologi. 10.1. Unsur-Unsur Cuaca Ada beberapa unsur yang mempengaruhi cuaca dan iklim, yaitu 1. Suhu Udara : 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). Berdasarkan hasil pengukuran suhu udara yang disajikan oleh intansi ,keadaan udara di Indonesia dapat disimpulkan sebagai berikut : 1.temperatur udara harian dipantai cukup tinggi. 2.Amplitudo harian relatif kecil (selisih temperatur udara tinggi dan terendah dalam waktu satu hari ). 3.Amplitudo harian relatif kecil. 2. Tekanan udara Besarnya tekanan udara dapat diukur dengan barometer .Barometer air raksa suikar dibawa kemana – mana dibandingkan dengan barometer aneroid .Berdasarkan kenyataan diatas ,barometer dapat dipakai untuk mengukur tinggi tampat diatas permukaan laut.Barometer aneroid yang digunakan untuk mengukur tinggi tempat. 10 PENGUKURAN CUACA PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 192 3. Kelembahan Udara Kelembahan udara adalah banyaknya kandungan uap air yang terdapat si udara .Kelembaban udara dapat diukur dengan higrometer. Kelembaban nisbi adalah bilangan dalam persentase yang menunjukan perbandingan antara uap air yang ada dalam udara dan jumlah uap air setinggi – tingginya yang dapat di tampung oleh udara itu.. Ada tiga macam kelembaban udara: 1) Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m³ udara. 2) Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara dengan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung udara pada temperatur yang dinyatakan dengan persen. 3). Kelembaban spesifik Kelembaban spesifik adalah berat uap air per satuan berat udara (termasuk berat uap airnya )yang umumnya dinyatakan dalam gram air per kilogram udara. 4. Angin Menurut Hukum Buys Ballot,angin adalah udara yang bergerak dari daerah bertekanan udara maksimum kedaerah bertekanan udara minimum. 5. Penyinaran Matahari Penyinaran matahari adalah penerimaan energi matahari oleh permukaan bumi dalam bentuk sinar – sinar gelombang pendek yang menerobos atmosfer. Banyaknya panas matahari yang diterima dipengaruhi oleh : 1.Besarnya sudut datang sinar matahari . 2.Lama penyinaran matahari . 3.Jenis tanah atau benda yang disinari oleh matahari . 4.Keadaan awan pada waktu penyinaraan . PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 193 6. Curah Hujan Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Rain gauge. Curah hujan diukur dalam harian, bulanan, dan tahunan. 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. Alat pengukur hujan adalah ombrometer. 10.2. Alat Pengukur Cuaca Lokal AWS (Automatic Weather Stations) AWS merupakan singkatan dari Automatic Weather Station atau alat pengukur cuaca otomatis. Sesuai dengan namanya AWS akan mengukur cuaca secara otomatis. AWS dapat mengukur curah hujan, laju angin, dan lain sebagainya. AWS dapat mempermudah manusia dalam pengamatan terhadap cuaca. Akan tetapi harganya yang masih relatif mahal membuat kalangan tertentu manjadi sulit untuk memperolehnya. Oleh karena itu stasiun cuaca otomatis yang murah, akurat dan mudah dioperasikan menjadi pilihan dimasa-masa sekarang ini. Dengan kemajuan teknologi di bidang mikroprosesor, memungkinkan manusia untuk melakukan sesuatu yang rumit dan kompleks. Mikrokontroler sebagai aplikasi mikroprosesor dalam sistem kendali, pun mengalami perkembangan yang pesat. Mikrokontroler kini telah banyak diaplikasikan dalam berbagai bidang kehidupan. Keberadaan mikrokontroler telah mendukung perkembangan peralatan di bidang instrumentasi yang juga didorong dengan munculnya piranti sensor digital yang akurat dan mudah digunakan. Kemajuan teknologi di bidang komunikasi wireless juga telah memberikan banyak kemudahan dalam sistem penginderaan jauh (remote sensing). Ukurannya yang kecil PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 194 dan cakupan areanya yang luas menjadikan pilihan yang tepat untuk membangun berbagai macam aplikasi di bidang telemetri. Maka untuk memenuhi kebutuhan akan sistim pengukuran elemen iklim dan cuaca yang otomatis, murah dan akurat serta dari pertimbangan kemampuan mikrokontroler seperti yang telah diuraikan diatas, dalam penelitian ini penulis ingin mengimplementasikan sebuah stasiun cuaca otomatis yang dikendalikan oleh mikrokontroler AVR ATmega16, datanya ditransmisikan menuju pusat pengamatan dengan sistem nirkabel dan komputer sebagai media penampil dan perekam informasi cuaca. AWS merupakan suatu peralatan atau sistem terpadu yang di disain untuk pengumpulan data cuaca secara otomatis serta di proses agar pengamatan menjadi lebih mudah. AWS ini umumnya dilengkapi dengan sensor, RTU (Remote Terminal Unit), Komputer, unit LED Display dan bagian-bagian lainnya. Sensor-sensor yang digunakan meliputi sensor temperatur, arah dan kecepatan angin, kelembaban, presipitasi, tekanan udara, pyranometer, net radiometer. RTU (Remote Terminal Unit) terdiri atas data logger dan backup power, yang berfungsi sebagai terminal pengumpulan data cuaca dari sensor tersebut dan di transmisikan ke unit pengumpulan data pada komputer. Masing-masing parameter cuaca dapat ditampilkan melalui LED (Light Emiting Diode) Display, sehingga para pengguna dapat mengamati cuaca saat itu (present weather ) dengan mudah. BMG telah memasang beberapa peralatan AWS baik yang terpasang secara terintegrasi (AWS wilayah Jabodetabek) maupun yang berdiri sendiri (tidak terintegrasi). Saat ini AWS yang terpasang di stasiun pengamatan BMG telah lebih dari 70 peralatan dengan berbagai merk (a.l. Cimel, Vaisala, Jinyang, RM Joung dsb), sehingga hal ini relatif cukup sulit jika kita akan PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 195 melakukan pemeliharaan karena memerlukan beberapa orang yang menguasai peralatan masing-masing merk. Kondisi ini diharapkan tidak mejadi penghalang bagi teknisi BMG untuk menguasai teknologi AWS tersebut justru diharapkan menjadi tantangan untuk dihadapi. 10.3. KOMPONEN AWS Secara umum AWS dibagi menjadi beberapa bagian utama, yaitu 1. Sensor a. Wind speed b. Wind direction c. Humidity d. Temperature e. Solar radiation f. Air Pressure g. Rain gauge 2. Data Logger 3. Komputer (sistem perekam dan sistem monitor) 4. Display (optional) 5. Tiang untuk dudukan sensor dan data logger 6. Penangkal petir Spesifikasi teknis dari masing-masing komponen biasanya ditentukan, sesuai dengan dimana AWS tersebut akan dipasang. Hubungan antar komponen aws Secara umum semua AWS mempunyai prinsip kerja yang relatif sama, hal ini juga terlihat pada hubungan antar komponen dari AWS tersebut. Contoh hubungan antar komponen AWS ada pada gambar 1 dan 2. PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 196 Gambar 1. Blok Diagram AWS Gambar 2. Blok Diagram RM Joung AWS PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 197 Sensor Sensor yang digunakan pada AWS secara umum dibagi menjadi 2 (dua) kelompok sensor, yaitu : Primary Sensors - Air Temperature - Precipitation Secondary Sensors - Wind Speed - Global Solar Radiation - Ground Surface (Skin) Temperature - Solar panels & Wind power (optional) - Extended Range Operating Envelopes 10.4. Standarisasi Penempatan Peralatan AWS Dalam pemilihan dan menentukan penempatan peralatan AWS yang harus diperhatikan adalah sebagai berikut : Gambar 3. Standarisasi Penempatan AWS PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 198 Kedudukan standar peralatan AWS Di atas tanah yang tertutup rumput pendek atau pada area lokal reperesentatif Sensor-sensor meteorologi harus diletakkan jauh dari pengaruh luar seperti bangunan dan pohon (jarak tergantung daripada variabel jenis penghalang). Sensor harus diletakkan pada ketinggian yang sama (dan ditempatkan) sesuai dengan peralatan konvensional. Jaga kestabilan terhadap lokasi (perubahan tumbuh-tumbuhan, bangunan, dll) Sensor Temperatur dan Kelembaban Diletakkan di bagian dalam dan teduh atau terlindung pada tingginya 1.25 sampai 2.0 m (tidak berventilasi atau yang berventilasi). Jenis,bentuk dan warna perisai yang berbeda memberi hasil pengukuran berbeda. Untuk perbandingan data dan kompatibel data dapat diinstall seperti pada Gambar 1 dan 2. Pengukuran Curah hujan Berada pada lokasi terbuka yang kebanyakan instrumentasinya dipasangkan agak jauh dari raingauges. Pada ketinggian 1 m di atas tanah akan memberikan hasil yang berbeda dari pengukuran pada ketinggian 3 m atau 30 cm diatas tanah atau di dalam suatu lubang (galian) kecil; Pengukuran Angin Ketinggian Standart baku adalah 10 m di atas tanah lapang terbuka ( jarak dari penghalang sekitar 10 kali dari tinggi penghalang); Kecepatan Angin terukur pada ketinggian rendah adalah + 10 m di atas permukaan tanah. PENGANTAR SURVEY DAN PENGUKURAN 199 Diperlukan untuk titik pengamatan lainnya. Gambar 4. Classic Stevenson Screen 10.5. PENEMPATAN SENSOR Dalam penempatan Sensor-sensor AWS yang harus diperhatikan /diutamakan agar sensor dapat dipakai sesuai dengan kebutuhan seperti : Daerah batas-pengukuran; Data representatif; Kompatibel Data; Ketelitian; Kestabilitasan data untuk jangka panjang. Daerah batas pengukuran dan data representatif Di dalam peralatan Klimatologi, AWS dapat dipasang pada daerah / wilayah yang berbeda (perlu dipertimbangkan luasan cakupan /range pengukuran dan temperatur di daerah Tropis, Lintang tinggi atau daerah kutub ). Selain itu juga tergantung juga pada kebutuhan pemakai; Seperti pada daerah cakupan / range pengukuran ceilometer CT25K adalah 0-25.000ft sedangkan untuk CT12K adalah 0-12,500 ft saja Next >