PRINSIP KERJA ANEMOMETER MANGKUK

Oleh : Andy Kurniawan

Pendahuluan

Dalam atmosfer terdapat beberapa gejala alam seperti ; hujan, angin, dan petir

serta beberapa parameter seperti suhu, kelembapan dan tekanan udara. Semua ini selalu

berubah setiap saat, kombinasi hal tersebut menentukan kondisi udara pada saat disuatu

tempat yang dinamakan cuaca. Cuaca adalah udara (lapisan atmosfer) pada suatu tempat

pada saat tertentu. Unsur-unsur yang terdapat dalam cuaca adalah suhu, tekanan udara,

kelembaban udara, angin, curah hujan dan awan.

Pada dasarnya angin merupakan massa udara yang bergerak. Angin dapat

bergerak secara horizontal maupun secara vertikal dan berfluktuasi secara dinamis.

Penyebab terjadinya angin adalah perbedaan tekanan udara di dua wilayah yang

berdekatan, perbedaan itu sebagai akibat dari perbedaan suhu udara dan inipun sebagai

akibat dari perbedaan pemanasan matahari angin bersifat meratakan tekanan udara,

makin besar perbedaan tekanan udara makin kencang angin yang terjadi. Angin selalu

bergerak dari tempat dengan tekanan tinggi ke tempat tekanan rendah.

Di daerah khatulistiwa yang panas, udaranya menjadi panas, mengembang dan

menjadi ringan. Kemudian naik ke atas dan bergerak menuju daerah yang lebih dingin.

Sebaliknya di daerah kutub yang dingin, udaranya turun ke bawah. Dengan

demikian terjadi perputaran udara, berupa perpindahan udara dingin dari

daerah kutub ke daerah khatulistiwa menyusuri permukaan bumi. Dan sebaliknya,

terjadi perpindahan udara panas dari daerah khatulistiwa menuju daerah kutub melalui

bagian atas atmosfer. Perpindahan udara seperti ini dinamakan angin pasat.

Angin diukur arahnya dan kecepatannya. Nama angin sesuai dengan arah dari

mana angin bertiup, angin barat itu adalah angin yang bertiup dari arah barat. Untuk

menentukan arah angin digunakan bendera angin yang dihubungkan kesuatu penunjuk

dengan pertolongan mekanisme. Dilapangan terbang digunakan kantong angin. Arah

angin dinyatakan dalam derajat, yaitu 3600 adalah arah utara, 90

0 arah timur, 180

0 arah

selatan dan 2700 arah barat.

Gambar 1. Skema terjadinya angin

Di daerah kutub, udara jatuh

Di daerah khatulistiwa, udara naik

Alat pengukur kecepatan angin yang umum digunakan adalah anemometer.

Ada beberapa jenis anemometer yang dikembangkan antara lain anemometer

mangkuk, anemometer tabung piston , anemometer bercorong dan lain-lain. Pada

stasiun klimatologi jenis anemometer yang standar digunakan adalah anemometer

mangkuk. Pada anemometer mangkuk kecepatan angin dapat dibaca pada skala yang

ada pada alat itu

. Angin telah lama dikenal dan dimanfaatkan oleh manusia. Perahu-perahu layar

menggunakan angin untuk mengarungi samudera. Christopher Colombus pada abad

kelima belas mnemukan benua Amerika dengan menggunakan kapal layar yang

memanfaatkan angin.

Pada abad ketujuh, kincir angin telah digunakan oleh bangsa Persia untuk

menggiling tepung. Kincir angin Persia ini merupakan cikal bakal dari kincir angin

modern yang ada sekarang. Di negeri Belanda, angin dimanfaatkan untuk

menggerakkan pompa irigasi dengan menggunakan kincir angin.

Tekanan Udara Tekanan udara diukur berdasarkan tekanan gaya pada permukaan dengan

luas tertentu. Satuan yang digunakan adalah atmosfer (atm), millimeter kolom

air raksa (mmHg), atau milibar (bar). Tekanan udara patokan (normal) adalah tekanan

kolom udara setinggi lapisan atmosfer bumi pada garis lintang 450 dan suhu 0

0C.

Besarnya tekanan udara tersebut dinyatakan sebagai 1 atmosfer. Tekanan sebesar 1 atm

ini setara dengan tekanan yang diberkan oleh kolom air raksa setinggi 760 mm. Satuan

tekanan selain dengan atm atau mmHg, juga dapat dinyatakan dalam satuan

kg/m2(Pascal disingkat Pa), lb/inc

2(Pound persquare inch disingkat psi). Konversi

tekanan udara tersebut adalah sebagai berikut : 1 atm = 1 Pa = 760 mmHg = 14,7 psi =

1,013 mbar

Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Tekanan udara akan

berkurang dengan bertambahnya ketinggian tempat (elevasi atau altitude). Tekanan

udara umumnya akan menurun sebesar 11 mbar untuk setiap 100 m pertambahan

ketinggian tempat.

Tekanan udara dipengaruhi oleh suhu. Tekanan udara di daerah tropis relatif

konstan. Hal ini disebabkan suhu udara di daerah tropis berfluktuasi musiman yang

sangat kecil. Tekanan udara yang berfluktuasi kecil ini mengakibatkan kecepatan angin

di kawasan dekat equator pada umumnya menjadai relatif lemah.

Tekanan udara juga dapat berubah secara dinamis pada setiap waktu antara

lokasi yang berbeda. Perbedaan ini terutama sekali disebabkan oleh pergeseran garis

edar matahari, keberadaan bentang laut, dan ketinggian tempat.

Perbedaan garis edar matahari akan mengakibatkan fluktuasi suhu musiman.

Suhu akan berpengaruh terhadap pemuaian dan penyusutan volume udara. Jika

udara memuai maka udara akan menjadi renggang dan akibatnya tekanan akan

turun. Dan sebaliknya, jika volume udara menusut, maka kerapatan udara menjadi

tinggi dan akibatnya tekanan akan naik.

Keberadaan bentangan laut berperan dalam mempengaruhi fluktuasi tekanan

udara. Hal ini dikarenakan, laut merupakan pemasok uap air ke udara melalui proses

evaporasi. Pertambahan uap air di udara akan mengakibatkan tekanan udara meningkat.

Peristiwa ini mengakibatkan terjadinya angin laut pada siang hari.

Karena adanya pengaruh berbagai faktor di atas, maka akan terbentuk pusat-

pusat tekanan rendah dan pusat-pusat tekanan tinggi. Pusat-pusat tekanan ini tidak

bersifat permanen, tetapi lebih bersifat temporer sesuai dengan dinamika unsur-unsur

iklim yang mempengaruhi tekanan udara tersebut. Pusat tekanan rendah disebut siklon

(depresi atau low). Sedangkan pusat tekanan tinggi disebut antisiklon (high).

Pengertian Angin

Angin adalah massa udara yang bergerak.Angin dapat bergerak secara horizontal

ataupun vertikal dengan kecepatan yang bervariasi dan berfluktuasi secara dinamis.

Angin dapat terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara tempat yang berbeda.

Angin selalu mengalir dari tempat yang bertekanan udara tinggi ke tempat yang

bertekanan udara rendah. Apabila tidak ada gaya lain yang mempengaruhi, maka angin

akan bergerak secara langsung dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan

udara rendah,

Gambar 2. Gaya simpangan akibat rotasi bumi

Rotasi bumi menimbulkan gaya yang akan mempengaruhi arah

pergerakan angin. Gaya ini disebut efek Coriolis. Efek Coriolis ini

mengakibatkan angin bergerak searah jarum jam mengitari daerah bertekanan udara

rendah di belahan bumi bagian selatan. Dan sebaliknya, bergerak dengan arah

berlawanan arah putaran jarum jam mengitari daerah bertekanan udara rendah di

belahan bumi bagian utara. Kecenderungan ini pertama kali dijelaskan pada tahun 1835

oleh G.G. Coriollis seorang ilmuwan dari Perancis. Penyimpangan seperti ini kemudian

disempurnakan oleh Buys Ballot sebagai berikut :

1. Udara bergerak dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah.

2. Di belahan bumi utara angin berbelok ke kanan, dan di belahan bumi selatan angin

berbelok ke kiri.

Kesimpulan ini untuk selanjutnya dikenal dengan hukum Buys Ballot.

Sirkulasi Umum Atmosfer

Sirkulasi umum adalah mekanisme dasar untuk memindahkan energi dari

katulistiwa ke kutub. Bumi paling banyak mengalami pemanasan di daerah

katulistiwa dan paling sedikit mengalami pemanasan di daerah kutub. Sebagai

akibatnya akan terjadi arus konveksi dari katulistiwa ke daerah kutub .Hal ini

merupakan bagian dari sirkulasi umum atmosfer. Sirkulasi udara hanya dipengaruhi

oleh beda suhu antara daerah katulistiwa dengan daerah kutub. Siklus konveksi akan

mensirkulasikan udara dari daerah kutub yang dingin menuju katulistiwa yang panas.

Gambar 3. Susunan sirkulasi umum atmosfer

Sebagai akibat dari rotasi bumi dan juga permukaan bumi yang terdiri dari

daratan dan lautan yang bervariasi , serta karena adanya efek coriollis, maka pada

atmosfer bumi terdapat angin mengikuti pola umum sirkulasi udara. Angin seperti ini

disebut prevailling wind. Pada daerah tropis dan subtropis, angin berhembus dari arah

tenggara untuk belahan bumi selatan. Dan angin berhembus dari arah timur laut untuk

belahan bumi utara. Untuk daerah beriklim sedang (temperate zone), angin secara

umum berhembus dari arah barat laut untukbelahan bumi selatan dan dari arah barat

daya untuk belahan bumi utara. Pada daerah kutub, angin berhembus dari arah timur

searah dengan angin pada daerah tropis. Prevailling wind pada daerah tropis dinamakan

trade wind, untuk daerah beriklim sedang disebut westerly wind, dan untuk daerah

kutub disebut polar wind.

Selain angin yang mengikuti pola umum sirkulsi atmosfer bumi, terdapat juga

angin musiman (seasons wind). Misalnya angin muson. Pada lapisan udara dekat

permukaan bumi, juga terdapat angin lokal, yaitu angin yang dipengaruhi oleh kondisi

geografis setempat. Angin lokal yang dikenal seperti angin darat, angin laut, angin

lembah, angin gunung. Pada beberapa wilayah, angin lokal berlangsung secara rutin dan

teratur sehingga mempunyai dampak yang sangat penting bagi kehidupan masyarakat di

sekitarnya.

Gambar 4. Angin darat

Gambar 5. Angin laut

Angin pada lapisan udara dekat permukaan bumi mempunyai kecepatan yang

lebih rendah daripada lapisan udara yang lebih tinggi.Pada ketinggian 6-12 km, bisa

dijumpai angin yang berkecepatan tinggi hingga mencapai lebih dari 300 km/jam.

Angin jenis ini umumnya berhembus dari arah barat. Angin ini disebut dengan jet

stream yang sangat diperhatikan pada dunia penebangan.

Gambar 6. Angin Gunung

Gambar 7. Angin Lembah

Fungsi angin yang dapat dirasakan secara langsung oleh manusia menurut

Campbell ada 3 macam, yaitu : (1) angin menyebabkan tekanan udara terhadap

permukaan yang menentang arah angin tersebut, (2) angin mempercepat pendinginan

dari benda yang panas, (3) kecepatan angin sangat beragam dari tempat ke tempat dan

dari waktu ke waktu. Fungsi angin yang sangat penting adalah mencampur udara, antara

udara panas dan udara dingin, antara udara lembab dengan udara kering, mencampur

beragai partikel dan unsur dalam atmosfer. Fungsi angin yang demikian dapat

menciptakan kelangsungan siklus hidrologi.

Turbulensi Angin Pembahasan tentang angin lebih ditekankan pada angin yang bergerak dekat

dengan permukaan bumi. Hal ini disebabkan, angin pada ketinggian ini akan

berpengaruh langsung terhadap kehidupan bayak makhluk hidup.

Dalam pergerakannya, angin akan berkelok-kelok sesuai dengan medan yang

dilaluinya. Kecepatan anginpun tidak stabil. Pergerakan angjn akan lebih cepat apabila

resistensi media yang dilaluinya rendah. Fenomena perubahan arah dan kecepatan

angin ini disebut turbulensi.

Variasi arah dan kecepatan angin, dapat terjadi apabila angin bergeser pada

permukaan yang tidak licin (smooth). Variasi yang diakibatkan oleh kekasaran

permukaan ini dinamakan turbulensi mekanis. Selain itu, karena adanya resistensi dari

lapisan udara bagian atas, maka panas pada permukaan bumi bergerak ke atas secara

vertikal. Hal ini mengakibatkan turbulensi udara. Tirbulensi yang disebabkan

perbedaan suhu lapisan atmosfer ini disebut turbulensi termal atau turbulensi konvektif.

Fluktuasi kecepatan udara akibat turbulensi mekanis umumnya lebih kecil, tetapi

memiliki frekuensi yang lebih tinggi dibandingkan fluktuasi akibat turbulensi termal.

Pengukuran Kecepatan Angin

Kecepatan angin dalam data klimatologi adalah kecepatan angin horizontal pada

ketinggian 2 m dari permukaan tanah yang ditanami rumput. Dengan perkataan lain,

angin permukaan yang kecepatannya dipengaruhi oleh karakteristik permukaan yang

dilaluinya.

Parameter angin yang dapat diukur adalah arah dan kecepatannya. Arah angin

dapat diketahui dengan mengunakan bendera angin. Pada lapangan terbang

menggunakan kantung angin untuk mengetahui arah angin.

Untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer. Ada beberapa macam

alat pengukur kecepatan angin, seperti tabung pitot (pitot tube), anemometer mangkuk

(cup anemometer), anemometer baling-baling (propeller anemometer), anemometer arus

konstan (constant currentanemometer). Jenis anemometer standar yang digunakan pada

stasiun klimatologi adalah anemomenter mangkuk (cup anemometer).

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam memilih anemometer, antara

lain sebagai berikut :

1. Kisaran kecepatan angin (range of wind speed) yang dapat dideteksi. Hal ini perlu

diperhatikan karena beberapa anemometer mekanis hanya dapat bekerja

apabila kecepatan angin melampaui batas minimalnya (starting threshold

windspeed).

2. Keliniearan tangapan (linearity of response) pada kisaran kecepatan angin yang

diukur.

3. Kecepatan tanggapan (speed of response). Kecepatan tanggapan ini biasanya diukur

berdasarkan waktu yang diperlukan oleh anemometer untuk mulai melakukan

pengukuran.

4. Ukuran alat (size of instrument). Ukuran alat harus diseduaikan dengan jenis angin

yang akan diukur dan ruang tempat melakukan pengukuran.

5. Kesesuaian alat dengan arah angin yang akan diukur kecepatannya. Hal ini penting

karena arah angin dapat berubah-ubah.

Sifat Alat Meteorlogi

Sifat alat meteorologi pada prinsipnya sama dengan alat-alat ilmiah lainnya yang

digunakan untuk penelitian didalam laboratorium, misalnya bersifat peka dan teliti,

perbedaannya terletak pada penempatan dan pemakaiannya.

Alat-alat laboratorium hanya dipakai diruangan tertutup, sedangkan alat-alat

meteorologi dipasang di alam terbuka dan juga disesuaikan dengan tempat

pemasangannya. Oleh karena itu perlu juga diperhitungkan pemilihan alat yang akan

dipasang. Misalnya untuk daerah iklim basah, sebaiknya menggunakan logam yang

tidak mudah berkarat, atau selalu dilakukan monitoring alat pada setiap jangka waktu

tertentu. Untuk daerah yang kecepatan anginnya rata-rata sebaiknya menggunakan jenis

anemometer mangkuk agar penangkapan angina dapat lebih terfokus atau menggunakan

anemometer yang terbuat dari bahan-bahan yang ringan. Untuk daerah pegunungan atau

lembah sebaiknya dipasang pula anemometer untuk mengukur angi yang bergerak

vertikal. Untuk keperluan-keperluan tertentu atau juga karena faktor daerah, seperti

daerah yang memiliki empat musim mungkin diperlukan anemometer otomatis. Karena

tidak mungkin melakukan pengamatan di luar ruangan (di alam terbuka) bila sedang

terjadi salju. Dan masih banyak lagi hal-hal yang perlu dipertimbangkan dalam

pemilihan jenis anemometer. Namun secara umum pemi;ihn anemometer dapat

dipertimbangkan dari segi sifat alat yang akan digunakan.

Sifat alat meteorologi antara lain:

1) Kuat, agar tahan terhadap cuaca dan tahan lama

2) Sederhana, baik bentuk maupun cara penggunaannya dan mudah diperbaiki.

Jenis Alat Meteorologi

Alat meteorologi di bagi menjadi 2 jenis yaitu bersifat Otomatis dan

Konvensional. Alat yang bersifat otomatis ( Recording) dapat mencatat data sendiri

secara terus menerus sejak pemasangan sampai penggantian pias berikutnya, alat yang

termasuk jenis ini yang banyak digunakan untuk keperluan Klimatologi seperti

Barograph, Thermohigrograph, Actinograph, penakar hujan type Hellman dan lain-lain.

Alat Konvensional ( Non Recording ) alat yang harus dibaca pada saat-saat

tertentu untuk memperoleh data, alat ini tidak dapat mencatat sendiri, seperti

Thermometer, penakar hujan type Observatorium, Open Pan Evaporimeter, Piche,

Campble Stookes , Cup Counter Anemometer dan lain-lain.

Ketelitian Pada Pengamatan Dengan Alat

Ketelitian pada pengamatan dengan alat tergantung :

1) Ketelitian dari alat pengukur yang digunakan dan pembacaannya

2) Tetapnya besaran yang diukur

3) Kecepatan reaksi dari alat ukur pada pengukuran besaran-besaran yang berubah-

ubah

4) Daya, agar penunjuk alat ukur itu memberi penyimpangan yang kecil sekali

Kesalahan-kesalahan yang terjadi pada setiap pengamatan dapat dibagi menjadi :

1) Kesalahan sistematik seperti

a) Kesalahan instrumen ( skala kurang baik )

b) Kesalahan gangguan ( oleh getaran bumi, angin, panas dsb )

c) Kesalahan metode (metode kurang sempurna)

2) Kesalahan tak terduga

a) Kesalahan penyetelan

b) Kesalahan pembacaan

Satuan Dalam Meteorologi

1. Satuan temperatur dalam derajat Celcius

2. Satuan tekanan Udara dalam mili bar ( mb ) atau Cm Hg

3. Satuan curah hujan dan penguapan dalam melimeter ( mm )

4. Satuan arah angin dalam derajat ( 0 – 3600 )

5. Satuan kecepatan angin dalam knot

6. Satuan intensitas matahari dalam gram kalori per cm 2 per menit

7. Satuan lama penyinaran matahari dalam persen ( % )

8. Satuan kelembaban udara ( RH ) dalam persen ( % )

9. Satuan untuk menentukan jumlah awan dalam okta

Stasiun Klimatologi

Berdasarkan pengertian Stasiun Klimatologi adalah suatu Stasiun Meteorologi

yang mampu menyelenggarakan pengamatan cuaca dalam jangka waktu panjang secara

teratur.

Stasiun Meteorologi Pertanian Khusus ( Smpk )

Stasiun Meteorologi Pertanian Khusus ialah Stasiun Meteorologi Pertanian hasil

kerjasama antara Badan Meteorlogi dan Geofisika dengan Instansi lain yang mampu

menyelenggarakan pengamatan unsur-unsur cuaca sebagai sumber data untuk

kepentingan Meteorlogi Pertanian.

Pelaksanaan Stasiun Meteorlogi Pertanian Khusus dikelola oleh instansi yang

membawahinya seperti: Pertanian, Perkebunan, Kehutanan, Universitas dan lain-lain

sedangkan Badan Meteorologi yang memonitor tekniknya seperti petunjuk pengamatan,

peralatan dan cara pemeliharaannya.

Peralatan Di Pos-Pos Cuaca Dan Iklim

Pos-Pos Cuaca dan Iklim terbagi menjadi 5 Jenis, yaitu :

1) Pos hujan tipe observatorium

Pos hujan tipe observatorium, terdiri dari :

a. Penakar hujan tipe observatorium

b. Luas tanah (2x2) m2

c. Memenuhi syarat teknis

2) Pos hujan tipe otomatis

Pos hujan tipe otomatis, terdiri dari :

a. Penakar hujan otomatis

b. Penakar hujan tipe observatorium

c. Luas tanah (3x3) m2

3) Pos iklim

Pos iklim, terdiri dari :

a. Sangkar meteorologi, lengkap dengan thermometer bola basah,bola

kering,maksimum dan minimum

b. Penakar hujan tipe observatorium

c. Luas tanah (10x10) m2

4) Pos penguapan

Pos penguapan, terdiri dari :

a. Panci penguapan (Open Pan Evaporimeter)

b. Penakar hujan tipe observatorium

c. Cup counter anemometer

d. Penakar hujan otomatis

e. Luas tanah (6x6) m2

5) Pos meteorologi pertanian khusus

Pos meteorologi pertanian khusus, terdiri dari :

a. Sangkar meteorologi, lengkap dengan thermometer bola basah,bola

kering,maksimum dan minimum

b. Penakar hujan tipe obs

c. Penakar hujan tipe otomatis

d. Panci penguapan (Open Pan Evaporimeter)

e. Luas tanah (10x10) m2

Anemometer Mangkuk

Anemometer Mangkuk diciptakan oleh Thomas Rommey Robinson. Robinson

adalah seorang astronom dan ahli ilmu cuaca Inggeris yang juga menjabat sebagai

direktur ketiga Armagh Observatorium. Penemuan ini termotivasi dari keinginannya

pada tahun 1939 untuk memonitor kecepatan dan variabilitas angin dengan tepat.

Desain pertama dari anemometer mangkuk ini diajukan oleh Richard Lovell Edgeworth.

Gambar 8. Anemometer mangkuk

Pada tahun 1867 observatorium Armagh ditunjuk sebagai stasiun meteorologi

Inggeris. Versi awal anemometer mangkuk Robinson mulai dipasang di stasiun-stasiun

meteorologi yang terdapat pulau-pulau kecil sepanjang Inggeris. Pada tahun 1870,

anemometer mangkuk buatan pertama tersebut digantikan dengan versi seperti yang ada

saat ini. Perbaikan anemometer mangkuk Robinson dilakukan oleh Bertie McClure pada

bulan juli 2000.

Gambar 9. Anemometer

a Anemometer 10 M

Mengukur arah dan kecepatan angin dekat permukaan.

Ditempatkan ditanah terbuka atau lapangan dengan benda (pohon, rumah) yang

berjarak minimal 10 kali tinggi benda itu dari tiang anemometer.

Arah diukur dengan vane dan dinyatakan dalam puluhan derajat.

Kecepatan dapat diukur dengan tiga buah

mangkok (cups) yang letaknya sejajar dengan vane arah Timur-Barat.

Pengamatannya dilakukan setiap jam.

Melihat arah vane dicatat dalam derajat, dan kecepatan dalam knot.

Dicatat di buku observasi, lalu disalin di backup synop. Arah diukur dengan

vane dan dinyatakan dalam puluhan derajat.

Dilaporkan dalam AGM 1A, Fklim 71.

b Anemometer Cup Counter

Terdiri dari tiga buah mangkok, dipasang simetris pada sumbu vertical.

Dipasang dengan ketinggian 2 meter.

Pembacaan alat ini dengan angka satuan 6 digit, bila cup berputar maka angka

itu akan naik bertambah.

Pengamatannya dilakukan setiap jam 07.00,

10.00, 14.00, 16.00, dan 18.00 WIB.

Baca angka 6 digit pada counter.

Dicatat di buku observasi, lalu disalin di backup synop.

Dilaporkan dalam AGM 1A.

Gambar 10. Anemometer

Prinsip kerja Anemometer Mangkuk

Anemometer mangkuk sederhana terdiri dari tiga atau empat himispherical

mangkuk. Dengan menggunakan batang sebagai lengannya, mangkuk -mangkuk

tersebut dihubungkan ke satu tiang (pipa) tegak yang berbentuk silinder. Mangkuk-

mangkuk tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga simetris dan tegak lurus terhadap

tiang poros berputar.Pada bagian atas tiang poros berputar terdapat gigi mekanik yang

dapat berputar. berputar pada poros vertikalnya. Gigi mekanik ini dihubungkan

pada sebuah spedometer dengan menggunakan kabel yang di tempatkan di bagian

dalam tiang (pipa).

Karena adanya dorongan angin terhadap mangkuk-mangkuk, mengkibatkan

poros berputar. Kecepatan putaran poros ini dapat dilihat pada spedometer. Dalam hal

ini berlaku hubungan antara gerak rotasi pada poros terhadap gerak translasi yang

tertera pada spedometer. Dengan mencatat kecepatan (v) yang tertera pada spedometer

setiap selang waktu t tertentu maka akan dapat dibuat grafik hubungan antara kecepatan

terhadap waktu (grafik v-t). Selanjutnya berdasarkan grafik v-t tersebut dan dengan

mengunakan persamaan kecepatan rata-rata, maka akan dapat diketahui kecepatan angin

rata-rata, dan juga kecepatan angin sesaat pada saat tertentu.

Gambar 12. Skema anemometer sederhana

Bagian penangkap angin pada anemometer mangkuk berbentuk mangkuk. Yang

berfungsi untuk menangkap angin. Ukuran mangkuk pada setiap anemometer memiliki

diameter yang berbeda – beda. Pada BMG Palembang yang berada di daerah Kenten

Sako, ukuran mangkuk anemometernya memiliki diameter 13,5 cm dan kedalaman

mangkuk 10 cm. mangkuk–mangkuk ini direkatkan pada tiang-tiang penyangga kecil.

Tiang-tiang penyangga ini kemudian dihubungkan ke tiang poros yang dapat berputar.

Tiang-tiang penyangga ini berfungsi sebagai lengan yang menghubungkan mangkuk

dengan sumbu putaran. Panjang lengan anemometer yang digunakan BMG Palembang

adalah 10 cm

Didalam tiang terdapat bering dan poros ( shaft ). Di dalam poros terdapat kabel

yang merupakan penghubung antara mangkuk ( cup ) dan generator yang terdapat pada

spedometer. Fungsinya apabila mangkuk menangkap gerakan angin, mangkuk akan

berputar, bering dan poros ikut berputar begitu pula kabel yang terdapat pada poros

yang menghubungkan ke generator, tegangan generator itu sebanding dengan kecepatan

berputar dari mangkuk – mangkuk

Generator yang terdapat pada speedometer terdiri dari magnet yang

berputar ( rotor ) dan kumparan. Bila mangkuk berputar, maka poros ikut berputar

dan magnet yang terdapat didalam generator ikut berputar. Perputaran magnet ini akan

menimbulkan induksi pada kumparan.Induksi ini yang akan menghasilkan arus listrik

yang dapat menggerakan angka – angka. Angka yang terdapat pada speedometer terdiri

dari enam digit dan dua angka pada akhir merupakan nilai dari koma

(2643,78).

Pada stasiun klimotologi Palembang alat untuk mengukur kecepatan angin

menggunakan anemometer mangkuk tipe 03102. Ukuran anemometer berbeda – beda,

ada yang kecil dan ada pula yang besar. Bila pada anemometer yang besar untuk

mencapai kecepatan angin 1 knot dia bisa memerlukan 5 -6 putaran, namun pada

anemometer kecil untuk mencapai kecepatan angin 1 knot dia bisa memerlukan 10 – 12

putaran (1 knot = 1,15 km.jam-1

)

Anemometer diletakan di tanah terbuka, dipasang pada ketinggian 2 meter dan

10 meter. Kecepatan angin pada ketinggian 2 meter memiliki perbedaaan pada

ketinggian 10 meter. Skala yang digunakan untuk menentukan jenis angin digunakan

skala Beaford.

Proses penghitungan kecepatan angin pada anemometer dapat dihitung secara

manual, dengan rumus :

v = waktuselang

awal angkapenunjuk -akhir angkapenunjuk

v = waktuselang

awaluh jarak temp -akhir uh jarak temp

v = t

S - S awalakhir

Dengan mencatat angka yang tertera pada spedometer pada anemometer setiap selang

waktu tertentu, maka kecepatan angin rata-rata dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan di atas.

Kepustakaan

Baskoro Ary Pulung ddan M. Agung Fauzi. 2006. Buku Panduan Praktis Alat-alat

meteorologi dan Perhitungan Indeks Kekeringan Keetch-Byram. South

Sumatera Forest Fire Management Project dan BMG. Palembang

Foster Bob, Dr, Ir, MM. 2000. Terpadu Fisika SMU Jilid 2A untuk Kelas 2 Tengah

Tahun pertama. Penerbit Erlanga. Jakarta.

Hoffman Harm, Harun. 1987. Energi Angin. PT. Bina Cipta. Jakarta

Kadir Abdul, Prof. Ir. 1987. Energi, Sumber Daya, Inovasi, Tenaga Listrik, Potensi

ekonomi. UI-Press. Jakarta

Lakitan Benyamin. 1994. Dasar-dasar Klimatologi. PT. RajaGrafindo Persada. Jakarta.

Kanginan Marthen. 2003. Fisika 2000, 2A SMU kelas 2 Semester 1. Pernerbit Erlangga.

Jakarta.

Tanudidjaja Moh. Ma’mur. 1996. Ilmu Pengetahuan Bumi dan Antariksa Untuk Sekolah

Menengah Umum. Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan.