Metode Nisbah Bowen Bowen-Ratio Metode Aerodinamik

8 keterangan : λET : fluks uap air evapotranspirasi W m -2 ρ a : massa jenis udara kg m -3 k : konstanta Von Korman 0.41 u 2 : kecepatan angin pada ketinggian 5.8 meter Jambi dan 13 meter Cimulang m s -1 u 1 : kecepatan angin pada ketinggian 2.4 meter Jambi dan 9 meter Cimulang m s -1 q 2 : kelembaban spesifik pada ketinggian 5.8 meter Jambi dan 13 meter Cimulang kg kg -1 q 1 : kelembaban spesifik pada ketinggian 2.4 meter Jambi dan 9 meter Cimulang kg kg -1 z 2 : ketinggian alat pada 5.8 meter Jambi dan 13 meter Cimulang z 1 : ketinggian alat pada 2.4 meter Jambi dan 9 meter Cimulang d : perpindahan bidang nol m φ m : dimensionless wind shear factor φ s : dimensionless scalar gradient factor L : penguapan bahang laten Joule kg -1 T : suhu udara rata-rata o C e s : tekanan uap jenuh hPa e : tekanan uap aktual hPa RH : kelembaban udara relatif Penentuan kondisi stabilitas atmosfer menggunakan Richardson number R i dengan persamaan sebagai berikut : R i = g θ2-θ1 z2-z1 θ a [ u2-u1 z2-z1 ] 2 6 θ =T-Γ d z 7 keterangan : R i : Richardson number g : gaya gravitasi 9.8 ms -2 θ a : suhu potensial rata-rata pada ketinggian acuan z a =z 1. z 2 12 θ 2 : suhu potensial rata-rata pada ketinggian 5.8 meter Jambi dan 13 meter Cimulang K θ 1 : suhu potensial rata-rata pada ketinggian 2.4 meter Jambi dan 9 meter Cimulang K z 2 : ketinggian alat pada 5.8 meter Jambi dan 13 meter Cimulang z 1 : ketinggian alat pada 2.4 meter Jambi dan 9 meter Cimulang u 2 : kecepatan angin pada ketinggian 2.4 meter Jambi dan 13 meter Cimulangm s -1 u 1 : kecepatan angin pada ketinggian 2.4 meter Jambi dan 9 meter Cimulangm s -1 Γ d : dry adiabatic lapse rate -0.00976 Km -1 9 Penentuan faktor koreksi ditentukan berdasarkan hasil koreksi dari stabilitas atmosfer yang telah dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut June 2012 : ζ= R i pada kondisi Ri 0 8 ζ= R i 1-5R i pada kondisi 0 § Ri § 0.1 9 ζ= 0.2 pada kondisi 0.1 Ri 10 φ s = φ m 2 =1-15ζ -12 jika z 0 11 φ s = φ m = 1+5ζ jika 0 §z 12 keterangan : z : faktor koreksi Ri : Richardson number j m : dimensionless wind shear : dimensionless scalar gradient factor Massa jenis udara kerapatan udara ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : ρ a =1.293 273.15 T 13 keterangan : ρ a : massa jenis udara kg m -3 T : suhu udara K

2. Metode Bowen Ratio

Metode ini merupakan suatu metode pendugaan evapotranspirasi berdasarkan pada keseimbangan energi yang ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut Foken 2008 dan Labedzki 2011: λET= R n -G 1+β 14 β = γ dT 15 keterangan : λET : fluks uap air evapotranspirasi W m -2 Rn : radiasi netto W m -2 G : kerapatan fluks bahang tanah W m -2 β : nisbah bowen g : tetapan psikometrik kPa o C -1 dT : perbedaan suhu antara dua ketinggian o C de a : perbedaan tekanan uap aktual pada dua ketinggian kPa 10 Fluks bahang tanah di Cimulang ditentukan dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : G=-k dT dz 16 keterangan : G : fluks bahang tanah W m -2 k : konduktivitas termal tanah dengan nilai 1.58 Wm -1 o C dT : perbedaan suhu tanah antara dua kedalaman o C dz : perbedaan dua kedalaman sensor suhu tanah m Nilai fluks bahang tanah untuk lokasi penelitian di Desa Pompa Air, Jambi merupakan data pengukuran langsung. Radiasi netto ditentukan dengan persamaan sebagai berikut Allen et al. 1998 : Rn = Rn s - Rn l 17 keterangan : Rn : radiasi netto MJ m -2 hari -1 Rn s : radiasi netto gelombang pendek MJ m -2 hari -1 Rn l : radiasi netto gelombang panjang MJ m -2 hari -1 Radiasi gelombang pendek di lokasi Desa Pompa Air Jambi merupakan data pengukuran langsung. Radiasi gelombang pendek di lokasi penelitian PT Perkebunan Nusantara VIII, Kebun Cimulang, Jawa Barat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut Iqbal 1983 dalam June 2002: Rs = τ x Sc x Sin B 18 keterangan : t : atmospheric transmissivity 0.443 dengan asumsi nilai rasio sama dalam satu hari June 2002 Sc : solar constant fluctuations B : cosine of latitude x cosine of declination Radiasi netto gelombang pendek dan gelombang panjang pada perkebunan tanaman kelapa sawit di lokasi penelitian PT Perkebunan Nusantara VIII, Kebun Cimulang, Jawa Barat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut Allen et al. 1998: Rn s =1-αR s 19 11 Rn l = σ Tmax 4 + Tmin 4 2 0.34-0.14 e a 1.35 Rs Rso -0.35 20 keterangan : Rn s : radiasi netto gelombang pendek pada permukaan tanaman MJ m -2 hari -1 α : albedo atau koefisien pantulan radiasi tajuk kelapa sawit yang bernilai 0.08 R s : radiasi matahari MJ m -2 hari -1 Rn l : radiasi netto gelombang panjang pada permukaan tanaman kelapa sawit MJ m -2 hari -1 σ : konstanta Stefan Boltzman 4.903x10 -9 MJ K -4 m -2 hari -1 Tmax : suhu absolut maksimum selama 24 jam K Tmin : suhu absolut minimum selama 24 jam K e a : tekanan uap aktual kPa Rs Rso : radiasi gelombang pendek relatif yang bernilai 0.443 June 2002 dengan asumsi nilai rasio konstan dalam satu hari Penentuan radiasi gelombang panjang untuk lokasi penelitian Perkebunan Kelapa Sawit, Desa Pompa Air, Jambi menggunakan rumus Brunt 1932 dalam Handoko 1994 dengan persamaan sebagai berikut : Rnl= σT 4 0.56-0.079e 0.5 0.1+0.9 n N 21 Dengan asumsi radiasi gelombang panjang yang datang diabaikan karena jumlah radiasi gelombang panjang yang keluar jauh lebih besar daripada yang masuk . keterangan : Rnl : radiasi netto gelombang panjang W m -2 σ : Tetapan Stefan Boltzman 5.67 x 10 -8 W m -2 K -4 T : suhu udara K e : tekanan uap aktual mb n : lama penyinaran jam N : panjang hari jam Panjang hari ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : N= 24 π ω s 22 keterangan : N : panjang hari jam p : 3.14 w s : sudut datang matahari rad Suhu udara dan tekanan uap aktual yang digunakan dalam metode ini adalah hasil pengukuran pada ketinggian 2.4 meter dan 5.8 meter untuk lokasi Jambi serta 9 meter dan 13 meter untuk lokasi Cimulang. 12

3. Metode Penman-Monteith

Metode ini menggunakan prinsip fisika dimana pertukaran energi dikaitkan dengan evapotranspirasi yang ditentukan dengan persamaan berikut Allen et al. 1998 : λET= ∆R n -G + ρ a C p e s -e a r a ∆+γ 1+ r s r a 23 keterangan : λ ET : fluks uap air evapotranspirasi MJ m -2 hari -1 ∆ : slope kurva tekanan uap kPa o C -1 Rn : Radiasi netto MJ m -2 hari -1 G : kerapatan fluks bahang tanah MJ m -2 hari -1 ρ a : massa jenis udara kg m -3 C p : kapasitas panas spesifik udara pada tekanan konstan yang bernilai 1.013 x 10 -3 MJ kg -1o C -1 e s : tekanan uap jenuh kPa e a : tekanan uap aktual kPa r a : tahanan aerodinamik s m -1 γ : konstanta psikometrik kPa o C -1 r s : tahanan kanopi s m -1 Nilai radiasi netto Rn ditentukan dengan persamaan 17 sampai 22 dan nilai fluks bahang tanah ditentukan dengan persamaan 16. Nilai tahanan kanopi r s menggunakan nilai tahanan kanopi antara hutan dan tanaman pertanian dengan nilai 125+502 = 87.5 s m -1 Oke et al.1987. Tahanan aerodinamik ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut : r a = ln z-d z 2 k 2 u z 24 keterangan : z : tinggi pengukuran d : perpindahan bidang nol m z o : panjang kekasapan m k : konstanta von Karman 0.41 u z : kecepatan angin ms Nilai d dan z o untuk kedua lokasi penelitian diperoleh dari analisa profil angin dengan nilai d = 1.9 meter dan z o = 0.0005 meter untuk lokasi Desa Pompa Air, Jambi. Sedangkan untuk lokasi Cimulang, Jawa Barat nilai d = 7.98 meter dan z o = 0.5225 meter. Massa jenis udara ditentukan dengan persamaan 13.