agroklimatologi

Nama            : Agni Paramita Lembayung

Nim              : 05111007079

Mata Kuliah : Agroekoteknologi

Kelas            : B

SOAL

1. Gambar siklus hidrologi/air
2. jelaskan terjadinya siklus hidrologi/air dan komponen-komponennya
3. apakah yang dimaksud presipitasi dan bagaimana terjadinya
4. apakah yang dimaksud dengan  infiltrasi dan bagaimana terjadinya
5. apakah yg dimaksud perkolasi
6. apakah yang dimaksud evaporasi, transpirasi dan evapotranspirasi
7. apakah yang dimaksud air tanah dan aliran air tanah
8. bagaimankah terjadinya sumur artesis (keluarnya air tanah pada suatu tempat / spring water)
9. bagaimanakah terjadinya hujan
10. apa yang diketahui dengan dengan kejadian hujan asam
11. mengapa hujan tidak merata menurut waktu dan tempat
12. apa guna kita (pertanian) mempelajari siklus air
13. jelaskan apa yang dimaksud dengan monsun
14. jelaskan tejadinya angin puting beliung

JAWAB:

1.      Siklus Hidrologi

2.      Adanya terik matahari pada siang hari menyebabkan air di permukaan Bumi mengalami evaporasi (penguapan) maupun transpirasi menjadi uap air. Uap air akan naik hingga mengalami pengembunan (kondensasi) membentuk awan. Akibat pendinginan terus-menerus, butir-butir air di awan bertambah besar hingga akhirnya jatuh menjadi hujan (presipitasi). Selanjutnya, air hujan ini akan meresap ke dalam tanah (infiltrasi dan perkolasi) atau mengalir menjadi air permukaan (run off). Baik aliran air bawah tanah maupun air permukaan keduanya menuju ke tubuh air di permukaan Bumi (laut, danau, dan waduk).

Ø  Unsur-unsur utama (komponen) yang terjadi dalam proses siklus hidrologi,

Ø  Evaporasi (presipitasi)

Air di permukaan bumi, baik di daratan maupun di laut dipanasi oleh sinar matahari kemudian berubah menjadi uap air yang tidak terlihat di atmosfir. Uap air juga dikeluarkan dari daun-daun tanaman melalui sebuah proses yang dinamakan transpirasi. Setiap hari tanaman yang tumbuh secara aktif melepaskan uap air 5 sampai 10 kali sebanyak air yang dapat ditahan. Sekitar 95.000 mil kubik air menguap ke angkasa setiap tahunnya. Hampir 80.000 mil kubik menguapnya dari lautan. Hanya 15.000 mil kubik berasal dari daratan, danau, sungai, dan lahan yang basah, dan yang paling penting juga berasal dan transpirasi oleh daun tanaman yang hidup. Proses semuanya itu disebut evapotranspirasi.

Ø  Transpirasi

Merupakan proses pelepasan uap air yang berasal dari tumbuh - tumbuhan melalui bagian daun, terutama stomata atau mulut daun.

Ø  Evapotranspirasi

Merupakan gabungan antara proses evaporasi dan transpirasi.

Ø  Kondensasi

Uap air naik ke lapisan atmosfer yang lebih tinggi akan mengalami pendinginan, sehingga terjadi perubahan wujud melalui kondensasi menjadi embun, titik-titik air, salju dan es. Kumpulan embun, titik-titik air, salju dan es merupakan bahan pembentuk kabut dan awan.

Ø  Presipitasi (Hujan)

Presipitasi atau Curah Hujan ketika titik-titik air, salju dan es di awan ukurannya semakin besar dan menjadi berat, mereka akan menjadi hujan. Presipitasi pada pembentukan hujan, salju, dan hujan batu (hail) berasal dan kumpulan awan. Awan-awan tersebut bergerak mengelilingi dunia, yang diatur oleh arus udara. Sebagai contoh, ketika awan-awan tersebut bergerak menuju pegunungan, awan-awan tersebut menjadi dingin, dan kemudian segera menjadi jenuh air yang kemudian air tersebut jatuh sebagai hujan, salju, dan hujan batu (hail), tergantung pada suhu udara sekitarnya.

Ø  Adveksi

Merupakan proses pengangkutan air dengan gerakan horizontal seperti perjalanan panas maupun uap air dari satu lokasi ke lokasi yang lain oleh gerakan udara mendatar.

Ø  Infiltrasi (Perkolasi)

Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi khususnya daratan, kemudian meresap ke dalam tanah dengan cara mengalir secara infiltrasi atau perkolasi melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan, sehingga mencapai muka air tanah (water table) yang kemudian menjadi air bawah tanah.

Ø  Surface run off

Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan. Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut.

Ø  Infiltrasi

Perembesan atau pergerakan air ke dalam tanah melalui pori - pori tanah.

Ø  Intersepsi

Hujan turun di hutan yang lebat, tetapi air tidak sampai ke tanah, akibat intersepsi, air hujan tertahan oleh daun-daunan dan batang pohon

3.      Presipitasi: istilah umum untuk semua bentuk hasil kondensasi uap air yang terkandung di atmosfer

Uap air selalu berada di atmosfer meskipun udara tak berawan

Presipitasi terjadi karena: pendinginan udara sehingga menyebabkan kondensasi

Presipitasi Siklonik

Ø  Terjadi karena naiknya adara dan dipusatkan ke arah tekanan rendah

Ø  Hujan semacam ini durasinya panjang, menghasilkan hujan yang deras, kadang-kadang berhubungan dengan tornado dan angin badai (putting beliung)

Presipitasi konvektif

Ø  Terjadi karena udara panas naik ke lapisan udara yang lebih tinggi dan dingin

Hujan semacam ini intensitasnya sangat bervariasi dari kecil hingga besar, waktunya biasanya pendek, serta wilayahnya setempat-setempat

Ø  Selain itu ada pula bentuk presipitasi yang genetiknya menyerupai presipitasi konvektif yaitu presipitasi konvergen

Ø  Presipitasi ini terjadi karena adanya dua massa udara tekanan tinggi menuju ke satu titik dengan tekanan rendah. Besarnya presipitasi sangat tergantung pada besarnya konvergen

Presipitasi Orografis

Ø  Terjadi oleh naiknya udara yang disebabkan oleh rintangan pegunungan

Ø  Presipitasi jenis ini merupakan yang banyak dijumpai di daerah pegunungan

4.      Infiltrasi adalah proses masuknya air dari permukaan tanah ke dalam tanah. Infiltrasi berpengaruh thd saat mulai terjadinya aliran permukaan dan juga berpengaruh thd laju aliran permukaan Didalam infiltrasi dikenal dua istilah yaitu kapasitas infiltrasi dan laju infiltrasi, yang dinyatakan dalam mm/jam. Kapasitas infiltrasi adalah laju infiltrasi maksimum yang ditentukan oleh jenis tanah dimana terjadinya ilfiltrasi, sedangkan lajua infiltrasi adalah kecepatan infiltrasi yang nilainya tergantung pada kondisi tanah dan kapasitas hujan. Suatu tanah dalam kondisi kering memiliki daya serap yang tinggi sehingga laju infiltrasi semakin besar, dan akan berkurang perlahan-lahan apabila tanah tersebut jenuh terhadap air.  Pergerakan aliran literal air yang lambat memungkinkan terjadinya infiltrasi pada waktu yang lebih panjang. Laju infiltrasi yang melewati serpihan humus dan mengikat mineral tanah biasanya lebih besar daripada melalui humus yang lebih padat. Masuknya bahan organik kedalam tanah mineral, baik secara alami maupun buatan, meningkatkan permeabilitas akibat meningkatnya porositas. Tanah hutan mempunyai makropori yang tinggi yang dapat dilewati air dalam jumlah yang besar. Sebagian besar makropori berkembang dari lorong akar yang tua dan lorong yang dibuat oleh serangga, cacing atau hewan lain. Beberapa merupakan hasil dari struktur pori dan retakan dalam tanah. Akibat dari struktur tanah yang lebih tinggi, adanya lorong-lorong, laju perkolasi air pada tanah hutan lebih tinggi dibanding tanah yang ditunjukan untuk budidauya . Wood (1977) menemukan bahwa laju infiltrasi air pada tanah hutan meningkat dibanding tanah yang ditanam pakan ternak, nanas atau tebu di hawai. Ditemukan pada tanah hutan kerapatan isi (BD) dan porositas yang lebih besar dibanding pada lahan pertanian, akhirnya akan mempunyai ruang simpan air lebih besar pada kedalaman 15-45 cm. Adanya batu meningkatkanlaju infiltrasi air dalam tanah karena perbedaan perluasan dan kontrasi antara batu dan tanah dalam lorong dan makropori. Tetapi batu mereduksi kapasitas rusng penyimpanan air.

5.    5.   Perkolasi Proses berlangsungnya air masuk ke permukaan tanah kita kenal dengan infiltrasi, sedang perkolasi adalah proses bergeraknya air melalui profil tanah karena tenaga gravitasi. Laju infiltrasi dipengaruhi tekstur dan struktur, kelengasan tanah, kadar materi tersuspensi dalam air juga waktu. Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.

6.      6. a. evaporasi adalah proses perubahan molekul di dalam keadaan cair (contohnya air) dengan spontan menjadi gas (contohnya uap air). Proses ini adalah kebalikan dari kondensasi. Umumnya penguapan dapat dilihat dari lenyapnya cairan secara berangsur-angsur ketika terpapar pada gas dengan volume signifikan.

b. Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata, kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata.

c. Evapotranspirasi adalah kombinasi proses kehilangan air dari suatu lahan bertanaman melalui evaporasi dan transpirasi. Evaporasi adalah proses dimana air diubah menjadi uap air (vaporasi, vaporization) dan selanjutnya uap air tersebut dipindahkan dari permukaan bidang penguapan ke atmosfer (vapor removal).

7.  7.     a. Air tanah adalah air yang terdapat dalam pori-pori tanah atau pada celah-celah batuan. Air tanah terbentuk dari air hujan. Pada saat turun hujan, sebagian titik-titik air meresap ke dalam tanah (infiltrasi). Air hujan yang masuk itu yang menjadi adangan air tanah. Volume air yang meresap ke dalam tanah tergantung pada jenis lapisan batuannya. Berdasarkan kenyataan tersebut terdapat pula dua jenis batuan utama, yaitu lapisan kedap (impermiable) dan lapisan tanah tidak kedap air (permeable).

b. aliran air tanah adalah pergerakan air didalam tanah.

8.      8.Sebuah akuifer artesis adalah sebuah akuifer terbatas berisi air tanah yang akan mengalir ke atas melalui sebuah sumur yang disebut sumur artesis tanpa perlu dipompa. Air dapat mencapai permukaan tanah apabila tekanan alaminya cukup tinggi, dalam hal ini sumur itu disebut sumur artesis mengalir.

Sebuah akuifer adalah satu tingkatan batu halus, seperti batu kapur atau batu pasir yang menyerap air dari sebuah aliran air. Batu berpori-pori terletak di antara batu kedap air atau tanah liat. Ini mengakibatkan tekanan tinggi, sehingga ketika air menemukan jalur keluar, air tersebut melawan gravitasi dan mengalir ke atas daripada ke bawah. Pengisian akuifer terjadi ketika permukaan air di daerah pengisiannya berada pada ketinggian yang lebih tinggi daripada kepala sumur.

9.     9.  Hujan merupakan sumber dari semua air yang mengalir di sungai dan di dalam tampungan baik di atas maupun di bawah permukaan. Jumlah dan variasi debit sungai tergantung pada kedalaman, jumlah, intensitas dan distribusi hujan. Terdapat hubungan antara debit sungai dan curah hujan yang jatuh di DAS yang bersangkutan dimana hujan yang jatuh ke permukaan bumi akan masuk ke dalam tanah sebagai air tanah dan sisanya akan akan mengalir sebagai limpasan permukaan yang kemudian akan bermuara ke sungai. Syarat-syarat terjadinya hujan adalah adanya kenaikan udara yang mengandung uap air dan kemudian menjadi dingin dan terjadi kondensasi. Air berkondensasi dari gas (vapor) menjadi cair (liquid). Bila suhu mencapai di bawah titik beku maka akan terbentuk kristal es. Kondensasi memerlukan suatu ruang atau tempat yang dinamakan inti kondensasi (condentation nucleus) dimana molekul air menyatu dengan sendirinya. Partikel debu yang mengambang di udara dapat berfungsi sebagai inti kondensasi, partikel ini mengandung ion yang merupakan inti yang efektif karena secara elektrostatis dapat menarik molekul air. Ion yang berada di atmosfer terdiri dari partikel garam (evaporasi dari laut), sulfur, dan nitrogen. Diameter dari partikel ini berkisar antara 10-3 – 10µm dan nama dari partikel ini adalah aerosol.
Butir-butir air yang kecil makin membesar karena kondensasi dan karena saling menyatu dengan sesamanya selama terbawa oleh udara yang turbulen, sampai cukup besar sehingga gaya gravitasi mengakibatkan butir-butir air ini jatuh sebagai hujan. Pada waktu jatuhnya butir-butir air ini terjadi proses evaporasi sehingga ukuran butiran air mengecil dan terbawa kembali menjadi aerosol melalui aliran udara turbulen. Kekuatan arus udara ¬¬¬+ 0,5 cm/s cukup untuk membawa 10µm butir air. Kristal es dengan berat yang sama dapat terbawa dengan kecepatan yang lebih rendah karena memiliki ukuran yang lebih besar.
Siklus kondensasi dari jatuhnya butir air, evaporasi dan naiknya butir air ke udara terjadi rata-rata 10 kali sebelum mencapai ukuran kritis + 0,1 mm, dimana cukup besar untuk jatuh sebagai hujan

10.  Hujan asam diartikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO₂) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.

Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentukasam sulfat dan asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman juga berbahaya bagi manusia.

11.  Hujan tidak merata pada suatu tempat krena adanya perbedaan suhu di tempat tersebut.

Sifat musim penghujan seperti ini dipengaruhi oleh ketersediaan uap air di Indonesia yang masih kurang. Sehingga, pengumpulan awan hitam penyebab hujan tidak merata. Kondisi uap air seperti itu bisa menciptakan awan tebal yang biasa disebut awan Cumulus nimbus.

Curah hujan mempunyai variabilitas yang besar dalam ruang dan waktu. Berdasarkan skala ruang, variabilitasnya Sangat dipengaruhi oleh letak geografi (letak terhadap lautan dan benua), topografi, ketinggian tempat, arah angin umum, dan letak lintang. Keragaman curah hujan terjadi juga secara lokal di statu tempat, yang disebabkan oleh adanya perbedaan kondisi topografi seperti adanya bukit, gunung atau pegunungan yang menyebabkan penyebaran hujan yang tidak merata. Berdasarkan skala waktu, keragaman/variasi curah hujan dibagi menjadi tipe harian, musiman (bulanan), dan tahunan. Variasi curah hujan harian dipengaruhi oleh faktor lokal (topografi, tipe vegetasi, drainase, kelembaban, warna tanah, albedo, dan lain-lain). Variasi bulanan atau musiman dipengaruhi oleh angin darat dan angin laut, aktivitas konveksi, arah aliran udara di atas permukaan bumi, variasi sebaran daratan dan lautan. Sedangkan variasi tahunan dipengaruhi oleh perilaku sirkulasi atmosfer global, kejadian badai, dan lain-lain.

12.  Pertanian mempelajari siklus air adalah untuk mengetahui dari manakah air itu berasal, berada dimana dan sampai dimanakah air tersebut mengalir. Air sangat berguna bagi pertanian untuk dalam hal bercocok tanam, dan pemeliharaan tanaman.Tanah mempunyai peranan penting dalam siklus hidrologi.  Kondisi tanah menentukan jumlah air yang masuk dalam tanah dan mengalir pada permukaan tanah.  Jadi tanah tidak hanya berperan sebagai media pertumbuhan tanaman tetapi juga sebagai media pengatur tata air.  Kerusakan yang dialami pada tanah tempat erosi terjadi berupa kehilangan unsure hara dan bahan organik, menurunnya kapasitas infiltrasi dan kemampuan tanah menahan air, dan meningkatnya kepadatan tanah serta berkurangnya kemantapan struktur tanah. Air diperlukan oleh tanaman untuk mengangkut unsur-unsur hara dan zat-zat terlarut lain di dalam tanaman dan untuk produksi gula pada proses fotosintesis, darimana tanaman memperoleh energi untuk pertumbuhan dan menjadi dewasa. Sebagian besar air digunakan dalam proses transpirasi. Apabila air hilang ke dalam atmosfer melalui transpirasi melebihi dari air yang diserap tanaman dari tanah, maka air akan hilang dari sel-sel tanaman sehingga sel tanaman kehilangan tegangan turgor dan akhirnya tanaman menjadi layu.setiap gejala kelayuan pada tanaman dapat dijadikan petunjuk bahwa pertumbuhan tanaman akan terhenti. Pertumbuhan akan tergantung pada tegangan turgor yang memungkinkan sel-sel baru terbentuk.

113.  Muson, disebut juga angin muson atau angin musim, adalah angin periodik yang terjadi terutama di Samudra Hindia dan sebelah selatan Asia. Kata ini juga digunakan untuk menyebut musim di saat angin ini bertiup dari arah barat daya di India dan wilayah-wilayah di sekitarnya yang ditandai dengan curah hujan yang besar serta hujan yang dikaitkan dengan angin jenis ini. Angin Munsoon, Moonsun, muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Biasanya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah.Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak memperoleh pemanasan matahari dari benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi) sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menyebabkan arus angin dari benua Asia ke benua Australia. Di Indonesia angin ini merupakan angin musim Timur Laut di belahan bumi Utara dan angin musim Barat di belahan bumi Selatan. Oleh karena angin ini melewati Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga di Indonesia terjadi musim penghujan. Musim penghujan meliputi seluruh wilayah indonesia, hanya saja persebarannya tidak merata. makin ke timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap airnya makin sedikit. Pada bulan April-Oktober, matahari berada di belahan langit utara, sehingga benua Asia lebih panas daripada benua Australia. Akibatnya, di asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di australia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari australia menuju asia. Di indonesia terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan dan angin musim barat daya di belahan bumi utara. Oleh karena tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air oleh karena itu di indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat sumatera, sulawesi tenggara, dan pantai selatan irian jaya. Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba (peralihan), yaitu musim kemareng yang merupakan peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan musim labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim pancaroba yaitu : Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat. Angin Munson dibagi menjadi 2, yaitu Munson Barat atau dikenal dengan Angin Musim Barat dan Munson Timur atau dikenal dengan Angin Musim Timur

114.  puting beliung adalah angin yang berputar dengan kecepatan lebih dari 60-90 kilometer per jam yang berlangsung selama 5-30 menit. Angin puting beliung terjadi akibat adanya perbedaan tekanan sangat besar dalam area skala sangat lokal yang terjadi di bawah atau di sekitar awan Cumulonimbus (CB). Ranting pohon dan daun bergoyang cepat karena tertiup angin disertai angin kencang sudah menjelang. Durasi fase pembentukan awan, hingga fase awan punah berlangsung sekitar 1 jam. Karena itulah, masyarakat agar tetap waspada selama periode ini.