ANALISIS PENGUKURAN SUHU DAN KELEMBABAN
ANALISIS PENGUKURAN SUHU DAN KELEMBABAN PADA
TANAH DAN UDARA
ANALYSIS OF THE MEASUREMENT OF TEMPERATURE
AND HUMIDITY ON THE GROUND AND AIR
Ario Bimo W1, Dzaky Syifaurrahman2, Moh D Ramadhan3, Novi Listiana4
Selasa – Kelompok 1B
1,2,3,4)
Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor. Jl. Raya DramagaKampus IPB
email : novilistiana.nl@gmail.com
Abstrak : Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakan kombinasi emisi
panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Kelembaban tanah merupakan air yang terikat
secara adsorbtif pada permukaan butir-butir tanah. Suhu udara dipermukaan bumi adalah
relative, tergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti misalnya lamanya
penyinaran matahari. Kelembaban udara adalah banyaknya kandungan uap air di atmosfer.
Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Kelembaban udara merupakan
tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. Alat
yang digunakan yaitu Em 50 Data Logger, laptop yang telah terinstal software ECH2O Utility,
tiga buah sensor 5-TE, dan satu buah sensor EHT RH. Suhu tanah maksimum pada kedalaman 15
cm yaitu sebesar 32,5 oC dan terjadi pada pukul 16:30. Untuk suhu maksimum pada kedalaman 25
cm yaitu sebesar 30,7 oC yang terjadi pada pukul 23:30 sampai pukul 2:00. Untuk kedalaman 15
cm dan 25 cm berturut-turut suhu maksimumnya yaitu sebesar 0,289 dan 0,359 sedangakan suhu
minimumnya berturut-turut sebesar 0,280 dan 0,345. suhu udara maksimum tercatat 36,2 oC dan
suhu minimumnya sebesar 24,3 oC pada pukul 14:30 dan kelembaban relatif maksimum yang
tercatat sebesar 0,88 dan kelembaban relatif minimumnya sebesar 0,39. Pada penelitian ini,
sensor yang digunakan adalah sensor suhu dan kelembaban pada tanah dan udara. Tujuan dari
penelitian ini adalah agar mahasiswa dapat mengukur suhu dan kelembaban pada udara maupun
tanah di kedalaman yang berbeda-beda dalam waktu harian dan mingguan, serta dapat
menggambarkan grafik suhu dan kelembaban pada tanah dan udara dalam harian ataupun
mingguan.
Kata Kunci : Kelembaban relatif, Sensor 5-TE, Sensor EHT RH, Suhu
Abstract : The temperature of the soil is the result of a combination of radiation emission
wavelength and the flow of heat in the soil. Soil moisture is water that is bound in adsorbtif on the
surface of the soil grains. The temperature on the surface of the Earth is relative, depending on the
factors that influenced them such as the length of the sun shines. The air humidity is the
abundance of water vapor content in the atmosphere. Atmospheric air is a mixture of dry air and
water vapor. The air humidity is the level kebasahan the air in the air because water has always
been present in the form of water vapor. Tools used i.e. Em 50 Data Logger, laptops that have
installed software ECH2O Utility, three sensors 5-TE, and one fruit sensors EHT RH. Maximum
ground temperature at a depth of 15 cm, namely amounting to 32.5 ° c and occurred at 16:30. To
maximum temperature at a depth of 25 cm i.e. of 30,7 oC which occurred at about 11:30 p.m. until
2:00 am. To a depth of 15 cm and 25 cm maximum temperature i.e. row of 0,289 and minimum
temperatures while 0.377 row of 0,280 and 0,345. the maximum temperatures recorded minimum
temperature oC and 36.2 of 24.3 ° c at 2:30 p.m. and maximum relative humidity recorded of 0.88
and minimum relative humidity of 0.39. In this study, the sensor used is the sensor temperature
and humidity on the ground and the air. The purpose of this research is that students can measure
the temperature and humidity in the air or the ground at different depths in the daily and weekly
time, and can describe the graph of the temperature and humidity on the ground and air in the
daily or weekly.
Keywords: relative humidity, Sensor EHT RH, Sensor 5-TE, Temperature
PENDAHULUAN
Udara adalah komponen terpenting bagi semua makhluk hidup. Udara
juga merupakan salah satu yang berhubungan dengan suhu. Suhu dapat diukur
dengan alat pengukur suhu. Dalam pengukuran suhu, pengambilan data suhu yang
benar sangatlah penting. Suhu yang sering dipergunakan adalah suhu udara atau
suhu tanah, sedangkan suhu yang merupakan benar-benar mempengaruhi
pertumbuhan tanaman itu sendiri (Hardjowigeno 2003). Selain suhu, udara juga
berhubungan dengan kelembaban. Kelembaban udara merupakan salah satu unsur
yang mempengaruhi kondisi atau keadaan cuaca dan iklim di suatu wilayah
tertentu. Secara ilmiah, kelembaban merupakan jumlah kandungan uap air yang
terkandung dalam massa udara pada suatu saat (waktu) dan wilayah (tempat)
tertentu (Sutanto 2005). Tanah dapat dipandang sebagai campuran antara partikel,
mineral, dan organik dalam komposisi dan ukuran tertentu. Suhu tanah dapat
diukur dengan alat termometer tanah selubung logam (Baver 1740).
Suhu tanah bervariasi secara berkelanjutan. Dipermukaan tanah pada
malam hari panas yang hilang menghasilkan suhu yang menurun mencapai titik
minimum dan ketika ada matahari suhu tanah tersebut meningkat. Dengan
bantuan radiasi matahari tanah mulai menyimpan energi yang kemudian
menghilang karena suhu meningkat. Proses tersebut akan berkelanjutan hingga
sore hari atau saat intensitas radiasi yang mengalami kemunduran disebabkan
karena jumlah energi yang diterima menurun hingga hilang sama sekali dari
permukaan tanah.
Penelitian kali ini membutuhkan banyak data suhu dan kelembaban,
namun penggunaan alat manual seperti termometer bola basah dan bola kering
kurang efisien untuk digunakan karena kurang praktis.Oleh karena itu diperlukan
suatu alat yang bisa mengukur variabel-variabel tersebut secara otomatis dan bisa
menghasilkan banyak data yang dapat disesuaikan dengan selang waktu yang
diinginkan. Alat otomatis yang dapat digunakan adalah sensor. Sensor ini
memiliki kegunaan masing-masing, seperti sensor suhu, kelembaban, intensitas
cahaya, kadar air, dan lain-lain. Pada penelitian ini, sensor yang digunakan adalah
sensor suhu dan kelembaban pada tanah dan udara. Tujuan dari penelitian ini
adalah agar mahasiswa dapat mengukur suhu dan kelembaban pada udara maupun
tanah di kedalaman yang berbeda-beda dalam waktu harian dan mingguan, serta
dapat menggambarkan grafik suhu dan kelembaban pada tanah dan udara dalam
harian ataupun mingguan.
METODOLOGI
Penelitian kali ini dilakukan agar dapat diketahui nilai temperatur dan
kelembaban relatif pada udara dan tanah. Penelitian dilakukan di Segitiga SIL
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. Data yang digunakan adalah data
pengukuran selama satu minggu, yang dimulai dari pemasangan alat pada hari
Selasa tanggal 15 September 2015 sampai pembongkaran alat pada hari Rabu
tanggal 23 September tahun 2015. Alat yang digunakan yaitu Em 50 Data Logger,
laptop yang telah terinstal software ECH2O Utility, tiga buah sensor 5-TE, dan
satu buah sensor EHT RH. Setelah data pengukuran selama satu minggu
didapatkan, kemudian dilakukan perhitungan untuk pengolahan beberapa data.
Perhitungan dilakukan melalui beberapa persamaan, persamaan-persamaan yang
digunakan yaitu :
A(0) =
persamaan (1)
T(z, t) = Tave + A(0)exp(-z/D)sin[ω(t – 8)-z/D) persamaan (2)
Keterangan :
T(z, t)
: Suhu pada kedalaman z (oC)
Tave
: Suhu rata-rata pada kedalaman z (oC)
D
: Dumping depth (telah ditentukan nilainya sebesar 0,35)
ω
: Nilai
Tahapan pengkuran dalam penelitian ini seperti yang disajikan pada gambar 1.
Alat yang akan
digunakan
dipersiapkan
terlebih dahulu
Digali sebuah
lubang pada tanah
sampai
kedalaman ± 25
cm
Di kedalaman 5
cm dipasang
sensor 5-TE pada
port 2
Di kedalaman 15
cm dipasang
sensor 5-TE pada
port 3
Di kedalaman 25
cm dipasang sensor
5-TE pada port 1
Setelah port
terpasang, lubang
ditutup kembali
Sensor EHT RH
dipasang pada
ketinggian ± 1,5
m
Sensor EHT RH
dihubungkan
melalui port 5
Pastikan semua
sensor yang
digunakan telah
terbaca oleh
program
Biarkan
pengukuran
terbaca selama 1
minggu
Setelah 1 minggu,
data pengukuran
kemudian
didownload
Selanjutnya
dilakukan
perhitungan dari
data yang telah
didapatkan
Gambar 1 Sketsa Tahapan Pengukuran Temperatur dan Kelembaban Udara yang telah dilakukan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Suhu tanah merupakan bagian dari sifat tanah yang penting, digunakan
untuk mengklasifikasikan tanah (Pitojo, 2005). Suhu tanah merupakan hasil dari
keseluruhan radiasi yang merupakan kombinasi emisi panjang gelombang dan
aliran panas dalam tanah. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah
dengan satuan derajat celcius, derajat farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain.
(Kemala 2007). Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah
suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu
tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman.
Kelembaban tanah merupakan air yang terikat secara adsorbtif pada
permukaan butir-butir tanah. Menurut Marsono (1991) penyerapan air oleh
perakaran tergantung pada persediaan kelembaban air dalam tanah. Kapasitas
simpanan tanah tergantung pada tekstur, kedalaman dan struktur tanah.
Ketersediaan lengas tanah tergantung pada potensial air, distribusi akar dan suhu.
Lengas tanah tersedia bagi akar dalam dua cara, yaitu : akar tumbuh ke dalam
tanah atau lengas bergerak ke akar. Aktivitas akar tidak diketahui dengan baik
karena seluruh informasi terbenam dalam tanah dan sangat sedikit usaha untuk
menggalinya kecuali untuk mengukur panjang, kedalaman dan volume tanah yang
ditempati (Marsono 1991).
Suhu udara dipermukaan bumi adalah relative, tergantung pada faktorfaktor yang mempengaruhinya seperti misalnya lamanya penyinaran matahari. Hal
itu dapat berdampak lansung akan adanya perubahan suhu di udara. Suhu udara
bervariasi menurut tempat dan dari waktu ke waktu di permukaan bumi. Menurut
tempat suhu udara bervariasi secara vertical dan horizontal dan menurut waktu
dari jam ke jam dalam sehari, dan menurut bulanan dalam setahun. (Wisnubroto
1982). Pengetahuan tentang kelembaban tanah adalah dasar untuk perhitungan
akurat dari jumlah air yang dibutuhkan pada irigasi dan juga dipengaruhi oleh
panas.
Kelembaban udara adalah banyaknya kandungan uap air di atmosfer.
Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Kelembaban udara
merupakan tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung
dalam bentuk uap air. Uap air adalah suatu gas, yang tidak dapat di lihat, yang
merupakan salah satu bagian dari atmosfer. Kabut dan awan adalah titik air atau
butir-butir air yang melayang-layang di udara. Kabut melayang laying dekat
permukaan tanah, kalau awan melayang- layang di angkasa. Banyaknya uap air
yang dikandung oleh hawa tergantung pada temperatur. Makin tinggi temperatur
makin banyak uap air yang dapat dikandung oleh hawa (Hardjodinomo, 1975).
Damping depth atau kedalaman redaman adalah kedalaman tanah dengan
amplitudo gelombang suhu pada kedalaman yang sma dengan e-1 dikali nilai
amplitudo gelombang suhu permukaan (Lakitan 1994).
Pada penelitian kali ini, data suhu dan kelembaban pada tanah dan udara
diukur selama satu minggu dengan interval pengukuran setiap 30 menit. Setiap
satu kelompok bertugas mengolah serta membahas data selama satu hari dari data
suhu dan kelembaban yang telah didapat. Data hasil pengukuran pada hari Kamis
tanggal 17 September 2015 sampai Jum’at tanggal 18 September 2015 disajikan
pada tabel 1 yang terlampir pada lampiran 1. Berdasarkan data pada tabel 1
diketahui suhu tanah dan kelembaban tanah, sehingga dapat dibuat grafik
hubungan antara suhu tanah dan waktu ataupun kelembaban tanah dan waktu.
Grafik tersebut disajikan pada gambar 2 dan gambar 3.
Suhu Tanah
Kedalaman 15
cm
Suhu Tanah
Kedalaman 25
cm
Suhu Tanah
Rata-rata
25,0
0
5
10
15
20
25
Gambar 2 Grafik Hubungan Antara Suhu Tanah dan Waktu
Berdasarkan grafik tersebut diketahui bahwa suhu tanah maksimum pada
kedalaman 15 cm yaitu sebesar 32,5 oC dan terjadi pada pukul 16:30. Sementara
suhu minimumnya tercatat sebesar 29,2 oC dan terjadi pada pukul 9:30 dan 10:00.
Suhu maksimum yang diperoleh tidak sesuai dengan teori yang ada, bahwa suhu
maksimum biasanya terjadi pada pukul 14:00. Hal ini dapat dipengaruhi oleh
berbagai faktor salah satunya karna keadaan alat sensor yang digunakan sudah
tidak presisi. Untuk suhu maksimum pada kedalaman 25 cm yaitu sebesar 30,7 oC
yang terjadi pada pukul 23:30 sampai pukul 2:00. Sementara itu, suhu
minimumnya yaitu sebesar 30,3 oC yang terjadi pada pukul 11:00 sampai 15:30.
Suhu yang tercatat pada kedalaman 25 cm ini pun terdapat ketidaksesuaian karena
pada waktu yang seharusnya suhu mencapai nilai maksimum justru suhu yang
tercatat adalah suhu minimum. Kesalahan ini menunjukkan memang ada
kesalahan dengan alat sensor yang digunakan. Pada gambar 2 tidak dicantukana
grafik suhu tanah pada kedalaman 5 cm, hal ini dikarenakan hasil yang terbaca
bernilai negatif yang menunjukkan bahwa dimungkinkan telah terjadi kesalahan
pada alat sensor yang digunakan. Selanjutnya, grafik hubungan antara
kelembaban tanah dan waktu disajikan pada gambar 3. Pada gambar 3 ini
disajikan kelembaban tanah pada kedalaman 5 cm, 15 cm dan 25 cm. Dapat
terlihat kelembaban tanah pada kedalaman tanah yang lebih rendah memiliki nilai
kelembaban yang lebih rendah juga.
0,360
0,310
RH 15 cm
RH 25 cm
0,260
RH 5 cm
0,210
0
5
10
15
20
25
30
Gambar 3 Grafik Hubungan Antara Kelembaban Tanah dan Waktu
Kelembaban tanah maksimum pada kedalaman 5 cm yaitu sebesar 0,227 yang
terjadi pada pukul 16:30 dan suhu minimumnya 0,217. Untuk kedalaman 15 cm
dan 25 cm berturut-turut suhu maksimumnya yaitu sebesar 0,289 dan 0,359
sedangakan suhu minimumnya berturut-turut sebesar 0,280 dan 0,345. Dari data
tersebut dapat diketahui bahwa suhu maksimum selalu terjadi pada sekitaran
pukul 16:30.
Selain itu, dari data pada tabel 1 dapat dibuat juga grafik hubungan antara
waktu dengan suhu dan kelembaban yang disajikan pada gambar 4.
38,0
0,95
36,0
0,85
34,0
32,0
0,75
Suhu Udara
30,0
0,65
28,0
26,0
0,55
Kelembaban Relatif
Udara (RH)
24,0
0,45
22,0
20,0
0,35
0
10
20
30
Gambar 4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Suhu dan Kelembaban Udara
Berdasarkan gambar diatas suhu udara maksimum tercatat 36,2 oC dan suhu
minimumnya sebesar 24,3 oC. Suhu maksimum ini tercatat pada pukul 14:30.
Sedangkan kelembaban relatif maksimum yang tercatat sebesar 0,88 dan
kelembaban relatif minimumnya sebesar 0,39. Dengan mengetahui data-data
tersebut diatas, untuk selanjutnya dapat lebih diperhatikan lagi perihal kondisi
udara yang sebenarnya terjadi disekitar kita. Melalui pengetahuan akan hal ini
tentunya akan sangat membantu dalam menjaga lingkungan biofisik agar tetap
seimbang sehingga semua komponen kehidupan dapat berjalan beriringan. Lebih
daritu, apabila telah terjadi suatu kesalahan maka untuk kedepannya dapat
diperbaiki dan dikembangkang jauh lebih baik dari sebelumnya. Hal ini tentunya
demi menjaga kelestarian lingkungan biofisik.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan nilai suhu dan
kelembaban relatif dari tanah dan udara. Nilai suhu yang didapatkan banyak yang
tidak sesuai dengan teori yang seharusnya. Nilai suhu maksimum yang seharusnya
terjadi sekitar jam 14:00 justru berkebalikan. Suhu maksimum udara yang tercatat
sebesar 36,2 oC dan suhu minimumnya sebesar 24,3 oC.
DAFTAR PUSTAKA
Baver, L.D., 1740. Soil Physics. John Wiley & Sons, Inc. New York.
Kemala S L. 2007. Aplikasi Suhu dan Aliran PanasTtanah. USU. Medan
Lakitan B. 1994. Dasar – Dasar Klimatologi. Rome. FAO:PT Raja Grafindo
Persada Paper No.27.
Hardjodinomo, S.1975. Ilmu Iklim dan Pengairan. Binacipta. Bandung.
Hardjowigeno S. 2003. Ilmu Tanah.Jakarta (ID): PT Medyatama Sarana Perkasa.
Marsono, Dj 1991. Potensi dan Kondisi Hutan Hujan Tropika Basah di Indonesia.
Buletin Instiper Institut Pertanian STIPER Yogyakarta. Vol.2(2)
Pitojo, Setijo. 2005. Benih Kacang Tanah. Yogyakarta (ID) : Kanisius.
Sutanto R.2005.Dasar-Dasar Ilmu Tanah.Yogyakarta (ID):Kanisius.
Wisnubroto,S,S.S.L Aminah, Nitisapto,M. 1982. Asas-asas Meteorologi
Pertanian, Departemen Ilmu-ilmu Tanah, Fakultas Pertanian. UGM.
Yogyakarta
TANAH DAN UDARA
ANALYSIS OF THE MEASUREMENT OF TEMPERATURE
AND HUMIDITY ON THE GROUND AND AIR
Ario Bimo W1, Dzaky Syifaurrahman2, Moh D Ramadhan3, Novi Listiana4
Selasa – Kelompok 1B
1,2,3,4)
Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor. Jl. Raya DramagaKampus IPB
email : novilistiana.nl@gmail.com
Abstrak : Suhu tanah merupakan hasil dari keseluruhan radiasi yang merupakan kombinasi emisi
panjang gelombang dan aliran panas dalam tanah. Kelembaban tanah merupakan air yang terikat
secara adsorbtif pada permukaan butir-butir tanah. Suhu udara dipermukaan bumi adalah
relative, tergantung pada faktor-faktor yang mempengaruhinya seperti misalnya lamanya
penyinaran matahari. Kelembaban udara adalah banyaknya kandungan uap air di atmosfer.
Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Kelembaban udara merupakan
tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung dalam bentuk uap air. Alat
yang digunakan yaitu Em 50 Data Logger, laptop yang telah terinstal software ECH2O Utility,
tiga buah sensor 5-TE, dan satu buah sensor EHT RH. Suhu tanah maksimum pada kedalaman 15
cm yaitu sebesar 32,5 oC dan terjadi pada pukul 16:30. Untuk suhu maksimum pada kedalaman 25
cm yaitu sebesar 30,7 oC yang terjadi pada pukul 23:30 sampai pukul 2:00. Untuk kedalaman 15
cm dan 25 cm berturut-turut suhu maksimumnya yaitu sebesar 0,289 dan 0,359 sedangakan suhu
minimumnya berturut-turut sebesar 0,280 dan 0,345. suhu udara maksimum tercatat 36,2 oC dan
suhu minimumnya sebesar 24,3 oC pada pukul 14:30 dan kelembaban relatif maksimum yang
tercatat sebesar 0,88 dan kelembaban relatif minimumnya sebesar 0,39. Pada penelitian ini,
sensor yang digunakan adalah sensor suhu dan kelembaban pada tanah dan udara. Tujuan dari
penelitian ini adalah agar mahasiswa dapat mengukur suhu dan kelembaban pada udara maupun
tanah di kedalaman yang berbeda-beda dalam waktu harian dan mingguan, serta dapat
menggambarkan grafik suhu dan kelembaban pada tanah dan udara dalam harian ataupun
mingguan.
Kata Kunci : Kelembaban relatif, Sensor 5-TE, Sensor EHT RH, Suhu
Abstract : The temperature of the soil is the result of a combination of radiation emission
wavelength and the flow of heat in the soil. Soil moisture is water that is bound in adsorbtif on the
surface of the soil grains. The temperature on the surface of the Earth is relative, depending on the
factors that influenced them such as the length of the sun shines. The air humidity is the
abundance of water vapor content in the atmosphere. Atmospheric air is a mixture of dry air and
water vapor. The air humidity is the level kebasahan the air in the air because water has always
been present in the form of water vapor. Tools used i.e. Em 50 Data Logger, laptops that have
installed software ECH2O Utility, three sensors 5-TE, and one fruit sensors EHT RH. Maximum
ground temperature at a depth of 15 cm, namely amounting to 32.5 ° c and occurred at 16:30. To
maximum temperature at a depth of 25 cm i.e. of 30,7 oC which occurred at about 11:30 p.m. until
2:00 am. To a depth of 15 cm and 25 cm maximum temperature i.e. row of 0,289 and minimum
temperatures while 0.377 row of 0,280 and 0,345. the maximum temperatures recorded minimum
temperature oC and 36.2 of 24.3 ° c at 2:30 p.m. and maximum relative humidity recorded of 0.88
and minimum relative humidity of 0.39. In this study, the sensor used is the sensor temperature
and humidity on the ground and the air. The purpose of this research is that students can measure
the temperature and humidity in the air or the ground at different depths in the daily and weekly
time, and can describe the graph of the temperature and humidity on the ground and air in the
daily or weekly.
Keywords: relative humidity, Sensor EHT RH, Sensor 5-TE, Temperature
PENDAHULUAN
Udara adalah komponen terpenting bagi semua makhluk hidup. Udara
juga merupakan salah satu yang berhubungan dengan suhu. Suhu dapat diukur
dengan alat pengukur suhu. Dalam pengukuran suhu, pengambilan data suhu yang
benar sangatlah penting. Suhu yang sering dipergunakan adalah suhu udara atau
suhu tanah, sedangkan suhu yang merupakan benar-benar mempengaruhi
pertumbuhan tanaman itu sendiri (Hardjowigeno 2003). Selain suhu, udara juga
berhubungan dengan kelembaban. Kelembaban udara merupakan salah satu unsur
yang mempengaruhi kondisi atau keadaan cuaca dan iklim di suatu wilayah
tertentu. Secara ilmiah, kelembaban merupakan jumlah kandungan uap air yang
terkandung dalam massa udara pada suatu saat (waktu) dan wilayah (tempat)
tertentu (Sutanto 2005). Tanah dapat dipandang sebagai campuran antara partikel,
mineral, dan organik dalam komposisi dan ukuran tertentu. Suhu tanah dapat
diukur dengan alat termometer tanah selubung logam (Baver 1740).
Suhu tanah bervariasi secara berkelanjutan. Dipermukaan tanah pada
malam hari panas yang hilang menghasilkan suhu yang menurun mencapai titik
minimum dan ketika ada matahari suhu tanah tersebut meningkat. Dengan
bantuan radiasi matahari tanah mulai menyimpan energi yang kemudian
menghilang karena suhu meningkat. Proses tersebut akan berkelanjutan hingga
sore hari atau saat intensitas radiasi yang mengalami kemunduran disebabkan
karena jumlah energi yang diterima menurun hingga hilang sama sekali dari
permukaan tanah.
Penelitian kali ini membutuhkan banyak data suhu dan kelembaban,
namun penggunaan alat manual seperti termometer bola basah dan bola kering
kurang efisien untuk digunakan karena kurang praktis.Oleh karena itu diperlukan
suatu alat yang bisa mengukur variabel-variabel tersebut secara otomatis dan bisa
menghasilkan banyak data yang dapat disesuaikan dengan selang waktu yang
diinginkan. Alat otomatis yang dapat digunakan adalah sensor. Sensor ini
memiliki kegunaan masing-masing, seperti sensor suhu, kelembaban, intensitas
cahaya, kadar air, dan lain-lain. Pada penelitian ini, sensor yang digunakan adalah
sensor suhu dan kelembaban pada tanah dan udara. Tujuan dari penelitian ini
adalah agar mahasiswa dapat mengukur suhu dan kelembaban pada udara maupun
tanah di kedalaman yang berbeda-beda dalam waktu harian dan mingguan, serta
dapat menggambarkan grafik suhu dan kelembaban pada tanah dan udara dalam
harian ataupun mingguan.
METODOLOGI
Penelitian kali ini dilakukan agar dapat diketahui nilai temperatur dan
kelembaban relatif pada udara dan tanah. Penelitian dilakukan di Segitiga SIL
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. Data yang digunakan adalah data
pengukuran selama satu minggu, yang dimulai dari pemasangan alat pada hari
Selasa tanggal 15 September 2015 sampai pembongkaran alat pada hari Rabu
tanggal 23 September tahun 2015. Alat yang digunakan yaitu Em 50 Data Logger,
laptop yang telah terinstal software ECH2O Utility, tiga buah sensor 5-TE, dan
satu buah sensor EHT RH. Setelah data pengukuran selama satu minggu
didapatkan, kemudian dilakukan perhitungan untuk pengolahan beberapa data.
Perhitungan dilakukan melalui beberapa persamaan, persamaan-persamaan yang
digunakan yaitu :
A(0) =
persamaan (1)
T(z, t) = Tave + A(0)exp(-z/D)sin[ω(t – 8)-z/D) persamaan (2)
Keterangan :
T(z, t)
: Suhu pada kedalaman z (oC)
Tave
: Suhu rata-rata pada kedalaman z (oC)
D
: Dumping depth (telah ditentukan nilainya sebesar 0,35)
ω
: Nilai
Tahapan pengkuran dalam penelitian ini seperti yang disajikan pada gambar 1.
Alat yang akan
digunakan
dipersiapkan
terlebih dahulu
Digali sebuah
lubang pada tanah
sampai
kedalaman ± 25
cm
Di kedalaman 5
cm dipasang
sensor 5-TE pada
port 2
Di kedalaman 15
cm dipasang
sensor 5-TE pada
port 3
Di kedalaman 25
cm dipasang sensor
5-TE pada port 1
Setelah port
terpasang, lubang
ditutup kembali
Sensor EHT RH
dipasang pada
ketinggian ± 1,5
m
Sensor EHT RH
dihubungkan
melalui port 5
Pastikan semua
sensor yang
digunakan telah
terbaca oleh
program
Biarkan
pengukuran
terbaca selama 1
minggu
Setelah 1 minggu,
data pengukuran
kemudian
didownload
Selanjutnya
dilakukan
perhitungan dari
data yang telah
didapatkan
Gambar 1 Sketsa Tahapan Pengukuran Temperatur dan Kelembaban Udara yang telah dilakukan
HASIL DAN PEMBAHASAN
Suhu tanah merupakan bagian dari sifat tanah yang penting, digunakan
untuk mengklasifikasikan tanah (Pitojo, 2005). Suhu tanah merupakan hasil dari
keseluruhan radiasi yang merupakan kombinasi emisi panjang gelombang dan
aliran panas dalam tanah. Suhu tanah juga disebut intensitas panas dalam tanah
dengan satuan derajat celcius, derajat farenheit, derajat Kelvin dan lain-lain.
(Kemala 2007). Suhu tanah berpengaruh terhadap penyerapan air. Makin rendah
suhu, makin sedikit air yang di serap oleh akar, karena itulah penurunan suhu
tanah mendadak dapat menyebabkan kelayuan tanaman.
Kelembaban tanah merupakan air yang terikat secara adsorbtif pada
permukaan butir-butir tanah. Menurut Marsono (1991) penyerapan air oleh
perakaran tergantung pada persediaan kelembaban air dalam tanah. Kapasitas
simpanan tanah tergantung pada tekstur, kedalaman dan struktur tanah.
Ketersediaan lengas tanah tergantung pada potensial air, distribusi akar dan suhu.
Lengas tanah tersedia bagi akar dalam dua cara, yaitu : akar tumbuh ke dalam
tanah atau lengas bergerak ke akar. Aktivitas akar tidak diketahui dengan baik
karena seluruh informasi terbenam dalam tanah dan sangat sedikit usaha untuk
menggalinya kecuali untuk mengukur panjang, kedalaman dan volume tanah yang
ditempati (Marsono 1991).
Suhu udara dipermukaan bumi adalah relative, tergantung pada faktorfaktor yang mempengaruhinya seperti misalnya lamanya penyinaran matahari. Hal
itu dapat berdampak lansung akan adanya perubahan suhu di udara. Suhu udara
bervariasi menurut tempat dan dari waktu ke waktu di permukaan bumi. Menurut
tempat suhu udara bervariasi secara vertical dan horizontal dan menurut waktu
dari jam ke jam dalam sehari, dan menurut bulanan dalam setahun. (Wisnubroto
1982). Pengetahuan tentang kelembaban tanah adalah dasar untuk perhitungan
akurat dari jumlah air yang dibutuhkan pada irigasi dan juga dipengaruhi oleh
panas.
Kelembaban udara adalah banyaknya kandungan uap air di atmosfer.
Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Kelembaban udara
merupakan tingkat kebasahan udara karena dalam udara air selalu terkandung
dalam bentuk uap air. Uap air adalah suatu gas, yang tidak dapat di lihat, yang
merupakan salah satu bagian dari atmosfer. Kabut dan awan adalah titik air atau
butir-butir air yang melayang-layang di udara. Kabut melayang laying dekat
permukaan tanah, kalau awan melayang- layang di angkasa. Banyaknya uap air
yang dikandung oleh hawa tergantung pada temperatur. Makin tinggi temperatur
makin banyak uap air yang dapat dikandung oleh hawa (Hardjodinomo, 1975).
Damping depth atau kedalaman redaman adalah kedalaman tanah dengan
amplitudo gelombang suhu pada kedalaman yang sma dengan e-1 dikali nilai
amplitudo gelombang suhu permukaan (Lakitan 1994).
Pada penelitian kali ini, data suhu dan kelembaban pada tanah dan udara
diukur selama satu minggu dengan interval pengukuran setiap 30 menit. Setiap
satu kelompok bertugas mengolah serta membahas data selama satu hari dari data
suhu dan kelembaban yang telah didapat. Data hasil pengukuran pada hari Kamis
tanggal 17 September 2015 sampai Jum’at tanggal 18 September 2015 disajikan
pada tabel 1 yang terlampir pada lampiran 1. Berdasarkan data pada tabel 1
diketahui suhu tanah dan kelembaban tanah, sehingga dapat dibuat grafik
hubungan antara suhu tanah dan waktu ataupun kelembaban tanah dan waktu.
Grafik tersebut disajikan pada gambar 2 dan gambar 3.
Suhu Tanah
Kedalaman 15
cm
Suhu Tanah
Kedalaman 25
cm
Suhu Tanah
Rata-rata
25,0
0
5
10
15
20
25
Gambar 2 Grafik Hubungan Antara Suhu Tanah dan Waktu
Berdasarkan grafik tersebut diketahui bahwa suhu tanah maksimum pada
kedalaman 15 cm yaitu sebesar 32,5 oC dan terjadi pada pukul 16:30. Sementara
suhu minimumnya tercatat sebesar 29,2 oC dan terjadi pada pukul 9:30 dan 10:00.
Suhu maksimum yang diperoleh tidak sesuai dengan teori yang ada, bahwa suhu
maksimum biasanya terjadi pada pukul 14:00. Hal ini dapat dipengaruhi oleh
berbagai faktor salah satunya karna keadaan alat sensor yang digunakan sudah
tidak presisi. Untuk suhu maksimum pada kedalaman 25 cm yaitu sebesar 30,7 oC
yang terjadi pada pukul 23:30 sampai pukul 2:00. Sementara itu, suhu
minimumnya yaitu sebesar 30,3 oC yang terjadi pada pukul 11:00 sampai 15:30.
Suhu yang tercatat pada kedalaman 25 cm ini pun terdapat ketidaksesuaian karena
pada waktu yang seharusnya suhu mencapai nilai maksimum justru suhu yang
tercatat adalah suhu minimum. Kesalahan ini menunjukkan memang ada
kesalahan dengan alat sensor yang digunakan. Pada gambar 2 tidak dicantukana
grafik suhu tanah pada kedalaman 5 cm, hal ini dikarenakan hasil yang terbaca
bernilai negatif yang menunjukkan bahwa dimungkinkan telah terjadi kesalahan
pada alat sensor yang digunakan. Selanjutnya, grafik hubungan antara
kelembaban tanah dan waktu disajikan pada gambar 3. Pada gambar 3 ini
disajikan kelembaban tanah pada kedalaman 5 cm, 15 cm dan 25 cm. Dapat
terlihat kelembaban tanah pada kedalaman tanah yang lebih rendah memiliki nilai
kelembaban yang lebih rendah juga.
0,360
0,310
RH 15 cm
RH 25 cm
0,260
RH 5 cm
0,210
0
5
10
15
20
25
30
Gambar 3 Grafik Hubungan Antara Kelembaban Tanah dan Waktu
Kelembaban tanah maksimum pada kedalaman 5 cm yaitu sebesar 0,227 yang
terjadi pada pukul 16:30 dan suhu minimumnya 0,217. Untuk kedalaman 15 cm
dan 25 cm berturut-turut suhu maksimumnya yaitu sebesar 0,289 dan 0,359
sedangakan suhu minimumnya berturut-turut sebesar 0,280 dan 0,345. Dari data
tersebut dapat diketahui bahwa suhu maksimum selalu terjadi pada sekitaran
pukul 16:30.
Selain itu, dari data pada tabel 1 dapat dibuat juga grafik hubungan antara
waktu dengan suhu dan kelembaban yang disajikan pada gambar 4.
38,0
0,95
36,0
0,85
34,0
32,0
0,75
Suhu Udara
30,0
0,65
28,0
26,0
0,55
Kelembaban Relatif
Udara (RH)
24,0
0,45
22,0
20,0
0,35
0
10
20
30
Gambar 4 Grafik Hubungan Antara Waktu dengan Suhu dan Kelembaban Udara
Berdasarkan gambar diatas suhu udara maksimum tercatat 36,2 oC dan suhu
minimumnya sebesar 24,3 oC. Suhu maksimum ini tercatat pada pukul 14:30.
Sedangkan kelembaban relatif maksimum yang tercatat sebesar 0,88 dan
kelembaban relatif minimumnya sebesar 0,39. Dengan mengetahui data-data
tersebut diatas, untuk selanjutnya dapat lebih diperhatikan lagi perihal kondisi
udara yang sebenarnya terjadi disekitar kita. Melalui pengetahuan akan hal ini
tentunya akan sangat membantu dalam menjaga lingkungan biofisik agar tetap
seimbang sehingga semua komponen kehidupan dapat berjalan beriringan. Lebih
daritu, apabila telah terjadi suatu kesalahan maka untuk kedepannya dapat
diperbaiki dan dikembangkang jauh lebih baik dari sebelumnya. Hal ini tentunya
demi menjaga kelestarian lingkungan biofisik.
KESIMPULAN
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan didapatkan nilai suhu dan
kelembaban relatif dari tanah dan udara. Nilai suhu yang didapatkan banyak yang
tidak sesuai dengan teori yang seharusnya. Nilai suhu maksimum yang seharusnya
terjadi sekitar jam 14:00 justru berkebalikan. Suhu maksimum udara yang tercatat
sebesar 36,2 oC dan suhu minimumnya sebesar 24,3 oC.
DAFTAR PUSTAKA
Baver, L.D., 1740. Soil Physics. John Wiley & Sons, Inc. New York.
Kemala S L. 2007. Aplikasi Suhu dan Aliran PanasTtanah. USU. Medan
Lakitan B. 1994. Dasar – Dasar Klimatologi. Rome. FAO:PT Raja Grafindo
Persada Paper No.27.
Hardjodinomo, S.1975. Ilmu Iklim dan Pengairan. Binacipta. Bandung.
Hardjowigeno S. 2003. Ilmu Tanah.Jakarta (ID): PT Medyatama Sarana Perkasa.
Marsono, Dj 1991. Potensi dan Kondisi Hutan Hujan Tropika Basah di Indonesia.
Buletin Instiper Institut Pertanian STIPER Yogyakarta. Vol.2(2)
Pitojo, Setijo. 2005. Benih Kacang Tanah. Yogyakarta (ID) : Kanisius.
Sutanto R.2005.Dasar-Dasar Ilmu Tanah.Yogyakarta (ID):Kanisius.
Wisnubroto,S,S.S.L Aminah, Nitisapto,M. 1982. Asas-asas Meteorologi
Pertanian, Departemen Ilmu-ilmu Tanah, Fakultas Pertanian. UGM.
Yogyakarta