HIMET ACARA 6 UMS

ACARA VI

EVAPOTRANSPIRASI PENMAN

I.              TUJUAN

Memberikan pemahaman tentang evapotranspirasi, serta memberikan kemampuan kepada mahasiswa kepada mahasiswa dalam melakukan perhitungan dengan berbagai metode perhitungan evapotranspirasi yang ada, khususnya metode perhitungan evapotranspirasi Penman.

II.           ALAT DAN BAHAN

1.      Data Klimatologi (Kecamatan Jumantono, Stasiun PUSLITBANG FP UNS, Karanganyar)

2.      Alat tulis

3.      Kalkulator

III.        DASAR TEORI

Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan  kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor-faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dengan kata lain, besarnya evapotranspirasi adalah jumlah antara evaporasi (penguapan air berasal dari permukaan tanah), intersepsi (penguapan kembali air hujan dari permukaan tajuk vegetasi) dan transpirasi (penguapan air tanah ke atmosfer melalui vegetasi). Beda antara intersepsi dan transpirasi adalah pada proses intersepsi air yang diuapkan kembali ke atmosfer tersebut adalah air hujan yang tertampung sementara pada permukaan tajuk dan bagian dari suatu vegetasi, sedangkan transpirasi adalah penguapan air yang berasal dari dalam tanah melalui tajuk vegetasi sebagai hasil proses fisiologi vegetasi.

Pada siklus hidrologi menunjukkan bahwa evapotranspirasi (ET) adalah jumlah dari beberapa unsur seperti pada persamaan matematik berikut:

ET= T + It + Es + Eo

T = tranpirasi vegetasi, It= Intersepsi total, Es= Evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan tanah lainnya, dan Eo= Evaporasi permukaan air terbuka seperti sungai, danau dan waduk. Untuk tegakan hutan, Eo dan Es biasanya diabaikan dan ET= T + It. Bila unsur vegetasi dihilangkan, ET= Es.

Faktor-Faktor Penentu Evapotranspirasi

Untuk mengetahui faktor-faktor yang dianggap berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi, maka dalam hal ini evapotranspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, semetara AET dipengaruhi oleh fisiologi tanaman dan unsur tanah.

Faktor-faktor dominan yang mempengaruhi PET adalah radiasi panas matahari dan suhu, kelembaban atmosfer dan angin, dan secara umum besarnya PET akan meningkat ketika suhu, radiasi panas matahari, kelembaban, dan kecepatan angin bertambah besar.

Pengaruh radiasi panas matahari terhadap PET adalah melalui proses fotosintesis. Dalam mengatur hidupnya, tanaman memerlukan sirkulasi air melalui sistem akar-batang-daun. Sirkulasi perjalanan air dari bawah (perakaran) ke atas (daun) dipercepat dengan meningkatnya jumlah radiasi panas matahari terhadap vegetasi yang bersangkutan. Pengaruh suhu terhadap PET dapat dikatakan secara langsung berkaitan dengan intensitas dan lama waktu radiasi matahari. Suhu yang akan mempengaruhi PET adalah suhu daun dan bukan suhu udara di sekitar daun. Pengaruh angin terhadap PET adalah melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori-pori daun. Semakin besar kecepatan angin, semakin besar pula laju evapotranspirasinya. Dibandingkan dengan pengaruh radiasi panas matahari, pengaruh angin terhadap laju ET adalah lebih kecil (de Vries and van Duin dalam Ward, 1967).

Kelembaban tanah juga ikut mempengaruhi terjadinya evapotranspirasi. Evapotranspirasi berlangsung ketika vegetasi yang bersangkutan sedang tidak kekurangan suplai air (Penman, 1956 dalam Ward, 1967). Dengan kata lain evapotranspirasi (potensial) berlangsung ketika kondisi kelembaban tanah berkisar antara titik wilting point dan field capacity. Karena ketersediaan air dalam tanah tersebut ditentukan oleh tipe tanah, dengan demikian secara tidak langsung peristiwa PET juga dipengaruhi oleh faktor potensial.

Metode Penman

Rumus dasar perhitungan evaporasi dari muka air bebas adalah :

Keterangan :

E   = evaporasi dari permukaan air bebas (mm/hari,1 hari = 24jam)

Ho = net radiation (cal/cm²/hari) = kemiringan kurva hubungan tekanan uap yang diselidiki (mmHg/°C)

Konstanta Psychrometri (= 0,485 mmHg/°C)

L   = panas latent dari evaporasi sebesar 0,1 cm³ ( = 59cal)

Kemudian, nilai Ex dapat dicari dengan :

Dimana :

U₂          = kecepatan angin ketinggian 2 m (m/det)

e sat       = tekanan uap jenuh (mmHg)

e₂             = tekanan uap aktual ketinggian 2m (mmHg)

Persamaan Penman tersebut dapat dijabarkan agar menjadi mudah perhitungannya, yaitu :

Keterangan :

I.     Merupakan nilai Δ sebagai fungsi temperatur

II.  Merupakan nilai (a + bn/N) a dan b = konstanta

n   = lamanya sinar matahari

N  = panjang hari 9 jam

III. nilai H^Top_sh yang merupakan fungsi garis lintang

IV  nilai dari  118. 10^-19 (273 + Tz)⁴, merupakan fungsi suhu

V  nilai dari 0.47 0,077  merupakan fungsi tekanan uap aktual pada ketinggian 2m

VI nilai dari 0.2 + 0.8 n/N

VII nilai dari 0.485 x 0.35 (0.5 + 0.54u)

VIII nilai dari tekanan uap (e_sat)

IV.        LANGKAH KERJA

1.      Menyediakan tabel kosong untuk mencantumkan hasil perhitungan

2.      Menyalin hasil praktikum pada acara ke-5

3.      Mengkonversikan data sehingga menghasilkan nilai variabel yang dibutuhkan dalam perhitungan

4.      Menghitung Evapotranspirasi untuk setiap bulan dengan persamaan Penman

VI.             PEMBAHASAN

Seperti yang telah diketahui, Evapotranspirasi merupakan keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan  kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor-faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dalam Acara VI yang berjudul Evapotranspirasi Penman ini dapat dipahami bahwa untuk mencari jumlah Evapotranspirasi, berdasarkan rumus oleh Penman adalah sebagai berikut :

Dengan menggunakan rumus di atas maka dapat dicari besar Evapotranspirasi bila diketahui adanya faktor-faktor meteorologi yang mana merupakan bentuk dari evapotranspirasi potensial.

           Dalam Evapotranspirasi Penman, faktor-faktor meteorologi yang menjadi variabel hitungan antara lain temperatur, lama penyinaran matahari, panjang hari, radiasi atas, tekanan udara dan kecepatan angin (U). Akan tetapi kemudian dikonversikan ke dalam tabel-tabel yang ditentukan sehingga dapat menghasilkan besar Evapotranspirasi.

VII.          KESIMPULAN

Dari acara ini dapat disimpulkan bahwa :

1.   Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan  kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor-faktor iklim dan fisiologi vegetasi.

2.   Untuk mengetahui faktor-faktor yang dianggap berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi, evapotranspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, semetara AET dipengaruhi oleh fisiologi tanaman dan unsur tanah.

3.   Berdasarkan persamaan oleh Penman, untuk mencari Evapotranspirasi adalah dengan rumus sebagai berikut :

Dimana : I merupakan hasil konversi dari T₂

                      II merupakan hasil konversi dari n/N

                 III merupakan hasil konversi dari  

                                 IV merupakan hasil konversi dari T₂

                                            V merupakan hasil konversi dari e₂

                                 VI merupakan hasil konversi dari n/N

                                 VII merupakan hasil konversi dari U₂

                                 VIII merupakan hasil konversi dari T₂

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2014. Modul Praktikum Hidrometeorologi. Surakarta: Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta.