INSTRUMEN METEOROLOGI

KOMPETENSI INTI GURU

Menguasai materi, struktur, konsep, dan pola pikir keilmuan yang mendukung mata pelajaran Meteorologi.

B. KOMPETENSI GURU MATA PELAJARAN

Mendemonstrasikan berbagai macam instrument meteorology dalam bernavigasi

C. INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

1.    Membaca Barometer

2.    Membaca Thermometer

3.    Membaca hygrometer

D. MATERI

1. Barometer

Udara atau atmosfir terdiri dari beberapa zat-zat yang mempunyai berat. Oleh sebab itu dapat dimengerti bahwa udara mengadakan tekanan pada benda di atas mana udara terletak, dan tekanan tersebut sama dengan beratnya udara tadi.

Dengan demikian maka dapat dimengerti bahwa tekanan udara makin ke atas makin berkurang. Besarnya tekanan pada suatu permukaan adalah berbanding langsung dengan luas permukaan tersebut dan pula dengan besarnya gaya pada tiap kesatuan luas. Oleh sebab demikian maka sebagai kesatuan tekanan lazimnya diambil kesatuan dyne per cm2 itu dianggap terlampau kecil, maka digunakan jutaan daripada kesatuan tersebut ialah kesatuan bar.

Jadi 1 bar = 1.000.000 dyne/cm2

Dalam lapangan meteorologi biasanya tidak dipergunakan kesatuan bar atau dyne/cm2, akan tetapi dipergunakan kesatuan milibar ialah seper seribu bagian dari kesatuan bar.

Jadi 1 bar = 1.000 milibar = 1.000.000 dyne/cm2

Alat-alat untuk menentukan tekanan udara

Untuk mengukur tekanan udara dipergunakan alat-alat yang diberi nama Barometer yaitu kata yang berasal dari Yunani yang berarti baros = berat jadi Barometer artinya pengukur tekanan. Ada beberapa macam barometer antara lain :

a.      Barometer air raksa

Alat ini terdiri dari sebatang pipa kaca yang buntu pada satu ujungnya dan panjang 90 cm. Pipa ini diisi seluruhnya dengan air raksa hingga penuh, kemudian ujung yang terbuka dimaksudkan dalam suatu bak air raksa.

Akibatnya air raksa dalam pipa turun hingga selisih tinggi permukaan air raksa dalam pipa dan dalam bak menjadi kira-kira 76 cm. Bagian ujung buntu dari pipa adalah ruangan hampa udara, yang dikenal sebagai ruangan hampa Torricelli (lihat gambar dibawah ini).

 

Gambar.18.1. Barometer Air Raksa

b.      Barometer bak laut

Di kapal dipergunakan barometer yang khusus yang dinamakan Barometer Bak Laut. Kapal akan senantiasa bergerak sehingga air raksa dalam pipa akan turun naik (memompa). Untuk menghindari hal tersebut, pipa barometer bak laut sebagian dibuat sempit.

Membaca Barometer :

1)      Baca barometer yang dipasang disamping

2)      Lepas pegas atas, supaya waktu kapal goyang barometer tetap tegak lurus

3)      Kaca Barometer diketok

4)      Menyetel nonius sebaik-baiknya

5)      Baca: a). Skala ..............

   b). Nonius.............  +       Pembacaan : ................

 

Gambar. 18.2. Nonius Contoh:

Misalnya 1 bagian skala = 1 mm dan dibuatnya 10 bagian nonius = 9 bagian skala, jadi ketelitian adalah 1 bagian skala – 1 bagian nonius =

0,1 mm

c. Barometer anneroid

Barometer Aneroid terdiri dari sebuah atau beberapa kotak-kotak yang tipis berisikan udara.

Jika tekanan udara bertambah, kotak-kotak udara akan menjadi kecil A, B, C, D akan bergerak dan memutar jarum ke kanan. Pada skala dapat dibaca berapa tekanan udara sesuai dengan angka yang ditunjukan oleh jarum penunjuk. Selanjutnya jika tekanan udara berkurang kotak-kotak udara membesar A, B, C, D bergerak dan memutar jarum penunjuk ke kiri.

Jarum index hanya dapat bergerak kalau diputar dengan tangan dan berguna untuk mengetahui perbedaan tekanan udara pada waktu tertentu.

d. Barograf

Alat ini secara otomatis mencatat setiap perubahan tekanan udara diatas kertas yang dipasang pada tromol yang berputar terus dengan perantaraan rantai baja. Pada kertas inilah dapat dilihat gambaran (grafik) dari pada jalannya tekanan udara, oleh sebab itu kertas ini dinamakan Barogram (lihat gambar dibawah ini).

                    Keterangan gambar :

1.      Peti     

2.      Tromol dengan pegas dimana terdapat kertas khusus

3.      Pena

4.      Kotak udara

                                            

Gambar. 18.4. Barogram

2. Thermometer

Alat-alat untuk mengukur temperatur yang juga dinamakan thermometer yang berarti pengukur panas, merupakan salah satu alat yang penting disamping barometer dalam meramalkan cuaca. Pada garis besarnya thermometer dapat dibedakan menjadi 2, yaitu: termometer zat cair dan thermometer logam.

a.    Thermometer Zat Cair

Macam-macam zat cair yang digunakan ialah :

1)    Air raksa

2)    Alkohol ( batas penggunaan ± 1000 C )

3)    Tolod ( batas penggunaan ± - 1000 C )

4)    Potroleum ether (batas penggunaan ± - 2000 C )

b.    Thermometer Logam

Thermometer zat cair yang sering dijumpai adalah:

Thermometer Air Raksa

Terdiri dari satu pembuluh (pipa) kaca khapilair yang seluruh penampangnya sama besarnya pada sebuah ujungnya dan pada ujung lainnya terdapat suatu resevoir. Resevoir dan sebagian dari pembuluh itu diisi air raksa (lihat gambar).

 

Gambar.18.5.thermometer air raksa

Cara mengisi:

Pembuluh dibalik dan dipanasi. Jika sudah ada air raksa yang masuk pembuluh dibalik lagi seperti semula dan bila ini sudah beredar didalam pipa kapilair, maka kepala yang besar dipotong dan disumbat. Jadi dengan demikian pipa hanya sebagian yang diisi air raksa, sedang sebagaian yang lainnya adalah hampa udara. Pada pipa dilukis skala-skala jadi kalau suhu naik atau turun naka air raksa menyusut atau naik dan pada skala dapat dibaca keadaan temperatur yang berlaku.

Keuntungan air raksa :

1)      Pemuaian cukup besar dan dapat dipergunakan pada temperatur – 32°,5 C dan 137°,5 C

2)      kaca tak dapat dibasahi oleh air raksa

3)      Panas jenis yang kecil sehingga segera menerima suhu dari benda     yang ada di sekitarnya.

4)      mudah dijernihkan secara kimia

5)      dapat nampak dengan jelas sekali

Pada umumnya thermometer diberi nama sama dengan orang yang menemukan/menciptakan atau sesuai dengan fungsinya antara lain ialah

1) Thermometer Celcius ( C )

Titik beku diambil pada thermometer celcius, ditaruh angka nol ( 0° ), dan titik didih dengan angka 100°.

2) Thermometer Reamur ( R )

Titik beku diambil pada saat es meleleh dan disitu diberi angka nol (0°), sedang titik didih dengan angka 80°.

3) Thermometer Fahrenheid (F)

Titik beku diambil pada campuran salju dan daram di mana ditempatkan angka 32°, sedang titik didih ditaruh angka 212°.

3.  Hygrometer

a. Hygrometer Rambut

Alat ini berdasarkan pada sifat rambut manusia (yang sudah kehilangan lemaknya) yang memanjang kalau basah udara bertambah, dan menjadi pendek kalau basah udara berkurang. Gerakan memanjang dan memendek ini lalu dihubungkan dengan sebuah jarum penunjuk yang dapat berputar diatas sebuah piringan (lihat gambar dibawah ini).

 

Gambar.18.6. Hygrometer rambut

Keterangan gambar :

a.  Sekelompok rambut  

b.  Sekerup  

c.   Per (pegas)  

d.  Roda gigi

e.  Tangkai bergigi

f.    Jarum penunjuk

g.  Skala  

h.  Sekerup

b. Hygrograf

Alat ini prinsipnya sama dengan hygrometer rambut, hanya saja hygrograf diberi konstruksi sedemikian rupa hingga dapat mencatat sendiri semua perubahan basah udara yang dialam.

 

Gambar. 18.7. Hygrometer

Keterangan gambar :

a.  garis-garis presentasi basah udara relatif

b.  tangkai penulis

c.   garis waktu

d.  bekas yang ditinggalkan tangkai penulis

Untuk ini maka jarum penunjuk diganti dengan sebuah silinder yang dapat berputar sendiri karena diperlengkapi dengan pesawat jam (clockwork) di dalamnya. Silinder ini dibungkus dengan kertas grafik diatas mana tangkai penulisnya disandarkan. Kalau silinder berputar, maka tangkai penulis meninggalkan bekas di atas kertas grafik tersebut, bekas mana merupakan garis yang naik turun mengikuti tinggi rendahnya basah udara.

E. LATIHAN SOAL

1.      Jelaskan prinsip kerja barometer air raksa!

2.      Bagaimanakah cara mengisi thermometer air raksa. Jelaskan!

3.      Jelakan keuntungan thermometer menggunakan air raksa!

Referensi:

Setiono Bambang.2008.Nautika Kapal Penangkap Ikan. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.