Rabu, 21 Oktober 2009

Evaporasi

EVAPORASI

PENGERTIAN
• Ialah suatu proses perubahan dari zat cair atau padat menjadi gas. Secara spesifik dapat dikatakan bahwa penguapan adalah proses transfer air dari permukaan bumi ke atmosfer.
• Penguapan dapat terjadi di semua permukaan yang mengandung air (moisture), yaitu permukaan air, permukaan tanah, permukaan tanaman, permukaan yang tertutup tanaman (vegetated surface) (Sri Harto, 2000).
• Macam-macam penguapan :
• Evapotranspirasi (evapotranspiration)
• evapotranspirasi adalah seluruh proses penguapan yang terjadi dari permukaan tanah dan tanaman.
• Evapotranspirasi Potensial (PET)
• PET dapat diinterpretasikan sebagai kehilangan air oleh tanaman yang dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologis, seperti radiasi, kelembaban, angin dan temperatur, serta adanya penutup hutan atau tidak (permukiman dan pertanian) yang terjadi apabila kandungan air (soil moisture supply) tidak terbatas .
• Evapotranspirasi Aktual (AET)
• AET merupakan tebal air yang dibutuhkan untuk mengganti sejumlah air yang hilang melalui evapotranspirasi pada tanaman yang sehat. Nilai AET adalah nilai kebutuhan air yang harus diberikan ke tanaman, atau merupakan dasar dalam penentuan kebutuhan air bagi tanaman di lapangan.
PROSES PENGUAPAN
• Penguapan dapat terjadi bila terdapat perbedaan tekanan uap air antara permukaan suatu permukaan dengan udara di atasnya.
• Rata-rata molekul tidak memiliki energi yang cukup untuk lepas dari cairan. Bila tidak, cairan akan berubah menjadi uap dengan cepat. Ketika molekul-molekul saling bertumbukan mereka saling bertukar energi dalam berbagai derajat, tergantung bagaimana mereka bertumbukan. Terkadang transfer energi ini begitu berat sebelah, sehingga salah satu molekul mendapatkan energi yang cukup untuk menembus titik didih cairan. Bila ini terjadi di dekat permukaan cairan, molekul tersebut dapat terbang dan "menguap"

Variabel / parameter yang berpengaruh
• Faktor-faktor utama yang berpengaruh pada evapotranspirasi adalah (Ward dalam Seyhan, 1977) :
• Faktor-faktor meteorologi
 Radiasi Matahari, Suhu udara dan permukaan, Kelembaban, Angin, Tekanan Barometer
• Faktor-faktor Geografi
 Kualitas air (warna, salinitas dan lain-lain), Jeluk tubuh air, Ukuran dan bentuk permukaan air
• Faktor-faktor lainnya
 Kandungan lengas tanah, Karakteristik kapiler tanah, Jeluk muka air tanah, Warna tanah, Tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi, Ketersediaan air (hujan, irigasi dan lain-lain)
PENDEKATAN TEORITIK
Terdapat beberapa pendekatan teoritik yang digunakan untuk memperkirakan besarnya jumlah penguapan :
1. Persamaan empirik
2. Keseimbangan air
3. Aerodynamic method
4. Energy balance method
5. Combination method
6. Priestley-Taylor method
7. Penman method
1.Persamaan Empirik

Dengan :
C : koefisien penguapan
ew : tekanan uap maks (in Hg)
ea : tekanan uap sesaat,berdasar suhu rata-rata dan kelembapan stasiun terdekat
2.Keseimbangan Air
Cara ini merupakan cara terbaik dalam menentukan besarnya penguapan

Dengan :
I : Masukan (inflow)
O : Keluaran (outflow)
∆S : Perubahan tampungan
3. Cara Aerodinamik
Cara ini didasarkan pada perbedaan kelembaban dan kecepatan angin yang mempengaruhi laju perpindahan massa udara.

Dengan :
E : penguapan
K : tetapan empirik
uz : kecepatan angin pada ketinggian di atas permukaan
ew : tekanan uap air permukaan
ez : tekanan uap air pada ketinggian z
Namun kemudian disederhanakan menjadi


Dengan :
ρa : kerapatan udara
ρw : kerapatan air
u2 : kecepatan angin (biasanya pada ketinggian 2m)
z2 : elevasi pengukuran (2m)
zo : kekasaran permukaan
k : ketetapan Von Karman
p : tekanan udara
4. Keseimbangan Energi
Dengan menghitung masukan dan keluaran energy

Dengan :
Rn : radiasi neto yang diterima
G : ground heat flux
H : peningkatan suhu
LE : panas untuk penguapan
LE = lv . Mv
lv : latent ofheat vaporation
2501-2370t(kJ/kg)
mv : laju aliran uap
mv = ρw AE
Radiasi neto diperoleh dari


5. Cara gabungan
keterbatasan pada cara aerodinamik dan keseimbangan energi menyebabkan adanya beberapa syarat alami yang harus dipenuhi.


6. Priestly-Taylor Methode
Priestly-Taylor menyederhanakan menjadi :

Dengan α = 1.3 ; dan andaian bahwa bagian belakan gpersamaan 3.13 = 30% bagian depan
7. Cara Penman
Oleh para peneliti, cara ini dinilai paling lengkap. Hal ini disebabkan karena cara ini hampir memperhitungkan semua faktor yang berpengaruh terhadap proses evapotransporasi.
PE = f E0


Thornthwaite memberikan persamaan pendekatan yang lebih sederhana, dengan ,mengaitkan evapotranspirasi dengan suhu, dengna menghitung index panas bulanan :

Dengan t : suhu rata-rata bulan yang bersangkutan

Dengan α : fungsi kubis J
β : faktor koreksi akibat panjang hari yang berbeda tiap bulan
Faktor koreksi β untuk persamaan Thornthwaite

Blaney memberikan persamaaan yang lebih sederhana lagi, yaitu :

K = Kt x Kc
Kt = 0.0311t + 0.24
T = temperatur rata-rata bulanan
P = persen jam siang bulanan setahun
Rumusan lain yang memperhitungkan lebih banyak faktor lagi adalah cara Morton


Ea = evapotranspirasi nyata (mm/hari)
Rm = radiasi neto (W/m2)
α = albedo
Ip = radiasi matahari global
Penguapan dan consumtive use
CARA-CARA PENGUKURAN
• Banyak sekali cara yang digunakan untuk menentukan, namun sebenarnya persamaan kesimbangan air lah yang paling teliti.

• Ada tiga kelompok cara pengukuran laju penguapan, yaitu :
dengan panci penguapan
dengan atmometer
dengan lysimeter
Panci penguapan

Jenis dan ukuran beberapa panci penguapan

Pengukuran dengan panci penguapan ini tidak sama dengan laju penguapan karena beberapa penyebab, yaitu :
1. Luas muka air yang sngat terbatas dibandingkan dengan luas muka danau yang sangat besar. (dikatakan oleh Ward, bahwa bila luas permukaan panci ≥ 12 feet atau ± 3.6 m, maka kedua hasil pengukuran tersebut praktis sama.
2. Pada jenis panci tertanan, terjadi pertukaran panas antara air dan tanah disekitarnya.
3. Pada jenis terapung, pemasangannya sangat sulit dan sulit untuk menghindari percikan.
• Cara pengukuran lain dengan menggunakan atmometer Livingstone dan Bellani. Konsepnya dengan menggunakan gelas ukur yang diisi dengan air destilasi. Lalu ditutup dengan kertas hisap yang diklem. Besarnya penguapan diukur dari besarnya pengurangan air yang terukur pada gelas ukur.
• Ada juga cara pengukuran dengan prinsip evaprotranspirometer, yaitu dengan menggunakan tanaman

• Pengukuran lain dengan menggunakan lysimeter. Prinsipnya sama dengan evaprotranspirometer, hanya ditambah dengan kemampuan untuk menimbang.
Tinjauan Pustaka
• B.R, Sri Harto, 2000, Hidrologi Teori Permasalah dan Penyelesaian, Nafiri Offset, Yogyakarta.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar