520 likes | 1.15k Views
Evaporasi vs Transpirasi. Evaporasi = proses pertukaran molekul air di permukaan menjadi molekul uap air di atmosfer melalui kekuatan panas Faktor-faktor yang mempengaruhi: - faktor-faktor meteorologis - jenis permukaan tanah
E N D
Evaporasi vs Transpirasi • Evaporasi = proses pertukaran molekul air di permukaan menjadi molekul uap air di atmosfer melalui kekuatan panas Faktor-faktor yang mempengaruhi: - faktor-faktor meteorologis - jenis permukaan tanah • Transpirasi = proses penguapan pada tumbuh-tumbuhan, lewat sel-sel stomata Faktor-faktor yang mempengaruhi: - faktor-faktor meteorologis, terutama sinar matahari - jenis tumbuhan - jenis tanah
Evaporasi • Penukpeguapan air daripermukaan air, tanahdanbentukpermukaanbukanvegetasilainnyaolehprosesfisika • Duaunsurutama: • Energi (radiasimatahari) sebagiangelombangdirubahmenjadipanasmenghangatkanudarasekitartenagamekanikperputaranudaradanuap air • Ketersediaanairtidakhanya air yang adaakantetapipersediaan air yang siapuntukevaporasi
Faktor-faktorpenentuEvaporasi • Panasperubahanbentukcairdangasshortwave radiation lebihberpengaruh (ketinggiantempatdanmusim)longwavehanyamenambahpanasyangdihasilkanoleh shortwave • Suhuudara, permukaanbidangpenguapan (air, vegetasi, dantanah)
Kapasitaskadarairtinggirendahnyasuhuditempatitu • ProsestergantungpadaDpv(Saturated vapourpreseeure deficit) diudaraataujumlahuap air yang dapatdiserapolehudarasebelumudaratersebutmenjadijenuh • EvaporasibanyakterjadidipedalamandibandingdiPantaikarenaudarasudahlembab • Kecepatanangindiatasbidangpenguapan • Sifatbidangpenguapan • Kasarmemperlambatgarakangin turbulenmemperbesarevaporasi
PengukuranEvaporasi • Diukurdaripermukaanbadan air : membandingkanjumlah air yang diukurantaraduawaktu yang berbeda • Evaporasiwadukataudanau yang berurutan : E0 = I – O - S I = masukan air kewadukditambahcurahhujan yang langsungjatuhpadawaduk O = keluarandariwadukditambahbocoran air dalamtanah S = perubahankapasitastampungwaduk
E0 (mm/hari) = C (eo-ea) C = (0.44+0.073 u)*(1.465-0,00073p) U = kecepatanangin rata-rata (km/jam) diukurpadaketinggian 0,5 m diataspermukaantanah eo= tekananuap air padapermukaan air yang merupakanfungsisuhu ea= tekananuap air dipermukaan air C = angkatetapan yang dihitungdenganpersamaan (Rohwer, 1931) P = tekananatmosfer (mmHg) UntukangkaevaporasiwadukmakaE0 dikalikanangkatetap 0,77 Nilai C : Kolam C = 15 + 0,93 u Danaudanwadukkecil C = 11 + 0,68 u
Evaporasi : pendekatanneracaenergi Qs-QTS-Qlw-Qh-Qe+Qv- Qve = Qc
Variabelpindahpanas-tampaktidakdiukurlangsungtercakupdalamnisbah Bowen (Bowen’s ratio, R) R =Qh/ Qe=0,00061 P (Ts-Ta)/(es-ea)
Energi yang dipindahkandaribadan air prosesevaporasi yang berlangsungdipermukaanbadan air dihitung : Qve = Qe c (Ts-Tb)/L Persamaansebelumnyadapatditurunkansebagaiberikut
HubunganantaraQedengankedalamanevaporasidaribadan air (Eo) dapatditunjukkanpadapersamaan : Sehinggapersamaanmenjadi
Sinargelombangpanjangdaribumikeatmosfersebagbesardiserapolehuap, awandan CO2diatmosferdipantulkankembalikepermukaanbumisebagairadiasiatmosfer. H2O dan CO2diradiasikankembalidalambentuk gel yglbhpanjang. Faktorberpengaruh : profilsuhuudara, kadaruap air, tutupanawandiatmosfer KrnsulitdihitungmakadidekatidengamQlw
Transpirasi • Transpirasiadalahsuatuprosesketika air diuapkankeudaradaripermukaandaun/tajukvegetasi • Lajutranspirasiditentukan: • Radiasimatahari • Membukadanmenutupnyapori-pori kedudukandaundancabang, ketersediaan air, tanamanmeranggas
Faktor-faktorpenentuTranspirasi • Faktornyahampirsamadenganevaporasi: • Radiasimatahari • Suhu • Kecepatanangin • Gradientekananudara • Karakteristikdankerapatanvegetasisepertistrukturtajuk, perilakupori-poridaun, kekasaranpermukaanvegetasi • Transpirasidihutanlebihbesardibandingdipadangrumput • Keakaranvegetasi akanberpengaruhjikacadangan air tanahmenyusut
Evapotranspirasi • Jumlah air total yang dikembalikanlagikeatmosferdaripermukaantanah, badan air, danvegetasiolehadanyapengaruhfaktor-foktoriklimdanfisiologisvegetasi • Gabunganantaraevaporasi, intersepsi, dantranspirasi
Faktor-faktorEvapotranspirasi • Evapotranspirasi/Evaporasi Total = peristiwaevaporasidantranspirasi yang terjadibersama-sama • Evapotranspirasipotensial (potential evaporation, PET) = evaporasi yang terjadi, apabilatersediacukup air (daripresipitasiatauirigasi) untukmemenuhipertumbuhanoptimum dipengaruhi faktor2 metereologi radiasimataharidansuhu • Evapotranspirasisesungguhnya (Actual evapotranspiration, AET) = evapotranspirasi yang terjadisesungguhnya, dengankondisipemberian air seadanya dipengaruhiolehfaktorfisiologitanamandanunsurtanah • Consumptive use = air yang diperlukantumbuh-tumbuhanuntukpertumbuhansel-selnya
PerkiraanEvaporasi Perkiraanevaporasiberdasarkanpan evaporasi………… (1) Evaporasiperm. Air bebas = Cpan x Evaporasipan Penguapandarievaporasi pan biasanyalebihbesardarievaporasisebenarnya, karena: • luaspermukaansempit gel. danturbulensiudarakecil • kemampuanmenyimpanpanasberbedaantara pan dandanau • terjadinyapertukaranpanasantara pan dgntanah, udara, air sekitar • pengaruhpanas, kelembaban, anginakanberbedabagi perm. kecildgn perm. besar atmometer, lysimeter, phytometer
Evaporation pan = 1.21 m = 4” H = 25.4 cm = 10”
2 type lysimeter • Tipe drainage (Drainage type) • Tipetimbang (Spring-balance weighing type)
MetodeThornthwaite • Memanfaatkansuhuudarasebagaiindeksketersediaanenergipanas
MetodaBlaney-Criddle • Memperkirakanbesarnyaevapotranspirasipotensial (PET) padaawalnyadikembangkanuntukmemperkirakanbesarnyakonsumsi air irigasidiAmerikaSerikat (Dunne dan Leopold, 1978) • Besaran suhudansepanjanghari (lamanyawaktupenyinaranmatahari)
Angkafaktorpertamanananmeningkatsejalandenganpertambahanketinggianvegetasi, untukmemperkirakanbesarnya air yang diperlukansuatuvegetasiselamapertumbuhannya (Blaney-Criddle)
Metoda Penman • Dikembangkanuntukmenentukanbesarnyaevaporasidaripermukaan air terbuka • Digunakanuntukmenentukanbesarnyaevapotranspirasipotensial (PET) • Perhitunganbesarnyaevaporasidaripermukaanvegetasijenuh air dapatditentukantanpaharusmengukursuhupadapermukaanbidangpenguapan
AnalisisNeracaKelembaban Tanah (soil moisture budget analysis) • Memanfaatkanperangkatkomputer • Teknik membandingkan ET aktual (AET)dan ET potensial (PET) dikenaldenganistilah ETR (Evapotranspiration Ratio)
Komponen ETR • Indeks PET untukkondisitanahdanvegetasisetempat • Kelembabantanah terkaitdengan water table • AET yang merupakanfraksi PET untuktingkatkelembabantanahtertentu
Perkiraan Evaporasi Perkiraanevaporasidenganmenggunakanrumusempiris - aerodynamic method/Dalton law………. (2) Ea = K. Uz (ew – ez) Ea = evap perm bebasselamapengamatan K = konstantaempiris Uz = fungsiantaraevapthdkecanginpadaketinggian z ew = tekananuapjenuhdiudarapadatemperatursamadengan air ez = tekananuapsesungguhnyadiudara pd ketinggian z
Perkiraan Evaporasi • Persamaan Rohwer E = a (ew – ea) (1 + b V) E = 0.484 (1+0.6 V) (ew – ea) E = evaporasi (mm/hari) ew = tekanan uap jenuh pada temperatur sama dengan temp air (millibar) ea = tekanan uap di udara sesungguhnya (millibar) V = kecepatan angin rata-rata dalam sehari (m/detik)
Perkiraan Evaporasi • Persamaan Orstom E = 0.358 (1 + 0.588 V) (ew – ea) • Persamaan Danau Hefner E = 0.00177 V (ew – ea) E = inch/hari V = meter/jam
Perkiraan Evaporasi • Pengukuran Evaporasi secara langsung Water-balance: EL = P + Isurf + Igw – Osurf – Ogw - S EL = evaporasi muka air bebas per hari P = presipitasi/hujan harian Isurf = surface inflow/aliran perm masuk Igw = ground water inflow/air tanah masuk Osurf = surface outflow/aliran perm keluar Ogw = ground water outflow/air tanah keluar S = perubahan jumlah simpanan air selama pengamatan (1 hari)