Kuliah 6 IR HASRIATI NST MP EVAPOTRANSPIRASI Evapotranspirasi

Kuliah 6 IR. HASRIATI NST , MP

EVAPOTRANSPIRASI • Evapotranspirasi merupakan proses yang sangat penting bagi tanaman. • Metabolisme tanaman berlang-sung jika evapotranspirasi terjadi. • Evapotranspirasi adalah proses gerakan air dari sistem tanah ke tanaman • kemudian ke atmosfir (transpirasi) dan gerakan air dari sistem tanah ke permukaan tanah kemudian ke atmosfir (evaporasi

sambungan • Air dalam tanah juga dapat naik ke udara melalui tumbuh-tumbuhan. • Peristiwa ini disebut evapotranspirasi. • Banyaknya berbeda-beda, tergantung dari kadar kelembaban tanah dan jenis tumbuh-tumbuhan. • Transpirasi dan evaporasi dari permukaan tanah bersama-sama disebut evapotranspirasi atau kebutuhan air. • air yang tersedia dalam tanah cukup banyak maka evapotranspirasi itu disebut evapotranspirasi potensial

sambungan • Mengingat faktor-faktor yang mempengaruhi evapotranspirasi itu banyak • dan lebih sulit daripada faktor yang mempengaruhi evaporasi • maka banyaknya evapotranspirasi tidak dapat diperkirakan dengan teliti. • Akan tetapi evapotranspirasi adalah faktor dasar untuk menentukan kebutuhan air dalam rencana irigasi • dan merupakan proses yang penting dalam siklus hidrologi. • Oleh sebab itu maka telah banyak jenis dan cara penentuannya yang telah diadakan.

rumus • Evapotranspirasi adalah jumlah dari beberapa unsur seperti terlihat dalam persamaan matematik dibawah ini. • ET = T + It + Es + Eo • Keterangan : • T : Transpirasi • It : Intersepsi total • Es : Evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan lainnya • Eo : Evaporasi permukaan air terbuka seperti sungai, danau dan waduk • Untuk tegakan hutan Eo dan Es biasanya diabaikan dan ET = T + It. Bila unsur vegetasi diabaikan maka ET = Es.

• Evapotranspirasi adalah jumlah dari beberapa unsur seperti terlihat dalam persamaan matematik dibawah ini. • ET = T + It + Es + Eo • Keterangan : • T : Transpirasi • It : Intersepsi total • Es : Evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan lainnya • Eo : Evaporasi permukaan air terbuka seperti sungai, danau dan waduk • Untuk tegakan hutan Eo dan Es biasanya diabaikan dan ET = T + It. Bila unsur vegetasi diabaikan maka ET = Es.

Evaporasi tanah (Es • Evaporasi tanah (Es) adalah penguapan air langsung dari tanah mineral. • Nilai Es kecil dibawah tegakan hutan karena serasah dan tumbuhan • menghalangi radiasi matahari mencapai permukaan tanah mineral hutan dan mencegah gerakan udara di atasnya. • Es bertambah besar dengan makin berkurangnya tumbuhan dan jenis penutup tanah lainnya.

sambungan • Melalui proses transpirasi, vegetasi mengendalikan suhu agar sesuai dengan yang diperlukan tanaman untuk hidup. • Pada tingkat yang paling praktis, perhitungan pemakaian air oleh vegetasi dapat dimanfaatkan • sebagai masukan untuk memilih jenis tanaman (pertanian) • yang dapat tumbuh dengan baik di bawah kondisi curah hujan yang tidak menentu. • Perhitungan keperluan air irigasi untuk suatu tanaman juga didasarkan pada besarnya evaportanspirasi vegetasi yang akan ditanam

Faktor-faktor Penentu evapotranspirasi • Untuk mengetahui faktor-faktor yang dianggap mempengaruhi besarnya evapotranspirasi, • maka evapotranspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). • PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, • sementara AET lebih dipengaruhi oleh faktor fisiologi tanaman dan unsur tanah. • Uraian tentang pengaruh faktor lingkungan terhadap evapotranspirasi akan lebih ditekankan pada pengaruh faktor- faktor tersebut pada PET.

sambungan • Faktor-faktor yang dominan mempengaruhi PET adalah radiasi panas matahari dan suhu, kelembaban atmosfer dan angin, • dan secara umum besarnya PET akan meningkat ketika suhu, radiasi panas matahari, kelembaban, dan kecepatan angin bertambah besar. • Pengaruh radiasi panas matahari terhadap PET adalah melalui proses fotosíntesis. • Dalam mengatur hidupnya tanaman memerlukan sirkulasi air melalui sistem akar-batang-daun. • Sirkulasi perjalanan air dari bawah (perakaran) ke atas (daun) dipercepat dengan meningkatnya jumlah radiasi panas matahari terhadap vegetasi yang bersangkutan

sambungan • Pengaruh suhu terhadap PET dapat dikatakan secara langsung berkaitan dengan intensitas dan lama waktu radiasi matahari. • Namun demikian perlu dikemukakan bahwa suhu yang akan mempengaruhi PET adalah suhu daun dan bukan suhu udara disekitar daun. • Pengaruh angin terhadap PET adalah melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori-pori daun. • Semakin besar kecepatan angin, semakin besar pula laja evapotranspirasi yang dapat terjadi. • Dibandingkan dengan pengaruh radiasi panas matahari, pengaruh angin terhadap laju ET adalah lebih kecil.

sambungan • Terbukanya stomata daun juga dianggap sebagai faktor dominan untuk berlangsungnya ET. • Ketika stomata daun terbuka, laju transpirasi ditentukan oleh faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya evaporasi, • demikian seterusnya sampai stomata daun setengah tertutup. • Pada keadaan ini tampak bahwa pengaruh fisiologi tanaman terhadap ET adalah dominan

sambungan • Namur demikian proses terbuka dan tertutupnya stomata ditentukan oleh • faktor iklim terutama lama waktu penyinaran (suhu udara). • Suhu udara dapat mempengaruhi kecepatan membuka dan menutupnya stomata. • Sementara kelembaban disekitarnya membantu memperpanjang lama waktu stomata tersebut terbuka. • Hal inilah yang menyebabkan proses ET terjadi terutama pada siang hari dan berkurang secara drastis pada malam hari.

sambungan • Kelembaban tanah juga mempunyai peran untuk mempengaruhi terjadinya evapotranspirasi. • Evapotranspirasi berlangsung ketika vegetasi yang bersangkutan sedang tidak kekurangan suplai air. • Dengan kata lain evapotranspirasi potensial berlangsung ketika kondisi kelembaban tanah berkisar antara titik wilting point dan field capacity.

Faktor yg mempengaruhi • LAJU EVAPOTRANSPIRASI Faktor utama yang berpengaruh (Ward, 1967): 1. Faktor-faktor meteorologi a. Radiasi matahari b. Suhu udara dan permukaan c. Kelembaban d. Angin e. Tekanan barometer 2. Faktor-faktor geografi a. Kualitas air (warna, salinitas, dll) b. Jeluk tubuh air c. Ukuran dan bentuk permukaan air

sambungan • 3. Faktor-faktor lainnya a. Kandungan lengas tanah b. Karakteristik kapiler tanah c. Jeluk muka air tanah d. Warna tanah e. Tipe, kerapatan dan tingginya vegetasi f. Ketersediaan air (hujan, irigasi, dll

Alat ukur • PENGUKURAN SECARA LANGSUNG 1. Atmometer adalah alat–alat kecil dan mengukur kapasitas penangkapan udara untuk air ( kemampuan udara untuk mengeringkan), terdiri dari: a. Atmometer Piche b. Atmometer Livingstone c. Atmometer Cawan Black Bellani

Panci • 2. Panci (Pan) Digunakan untuk mengukur evaporasi permukaan air bebas secara langsung (diukur dengan mencatat pengurangan tinggi air di muka air dalam panci). a. Panci diatas tanah b. Panci dalam tanah atau ditanam c. Panci apung

Sambungan • 3. Tangki merupakan lisimeter kuno atau primitif Tangki digunakan untuk mengetahui evaporasi tanah lembab, • tetapi data tidak mewakili keadaan dilapangan 4. Evapotrasnpirometer Terdiri atas 2 atau 3 tangki kedap air yang sempit • Digunakan untuk mengukur evapotraspirasi potensial 5. Lisimeter

sambungan • Digunakan untuk mengukur evapotrasipirasi aktual Lisimeter menggambarkan kawasan sekitar • (penutup vegetasi, kondisi permukaan, struktur tanah, porositas, stratifikasi, infiltrasi, permeabilitas dan karakteristik kapiler). 6. Penakar Drainase dan Evaporimeter Penakar drainase digunakan untuk mengukur evaporasi tanah normal • Dilakukan dengan mengukur kuantitas air yang berperkolasi melalui lapisan tanah atas (topsoil)

Alat ukur • 7. Pengukuran Trasnpirasi a. Fitometer Merupakan bejana logam besar yang diisi dengan tanah yang ditumbuhi tanaman • Permukaan tanah rapat, untuk mencegah evaporasi sehingga yang terjadi hanya trasnpirasi Kehilangan berat merupakan transpirasi b. Protometer Bejana yang diisi air dengan tanaman berakar

sambungan • c. Metode Timbangan Cepat Metode ini dengan memotong daun dan digantungkan pada neraca yang peka d. Metode Gasometri Daun, cabang maupun tanaman keseluruhannya dimasukkan dalam ruangan dari bahan yang transparan, kemudian melewatkan udara dengan kelembaban dan laju yang diketahui e. Studi aliran sungai Dilakukan dengan memindahan penutup tanaman dari DAS, ditentukan trasnpirasinya

alat • 8. Metode Penginderaan Jauh Pendekatan penginderaan jauh terhadap penentuan evapotrasnpirasi terletak pada pengukuran jumlah dan lamanya gerakan air dari tanah ke atmosfer Alat yang digunakan untuk penelitian evaporasi adalah radiometer infra merah dan pencatat citra dari udara

sambungan • Tujuannya adalah untuk menentukan sejauh mana pengindera dipengaruhi oleh fenomena kelembaban pada permukaan bumi • Pengukuran stokastik yang diulang sangat iperlukan pada daerah yang dengan tanah dan vegetasi yang berbeda serta waktu yang berbeda (siang atau malam) Accelero meter (dipasang pada pesawat) • digunakan dalam menentukan pengaruh global turbulensi udara terhadap evapotrasnpirasi

sambungan • Standar panci yang umum digunakan adalah Panci Evaporasi klas A dengan ukuran diameter 122 cm dan kedalaman 25 cm. • Dalam pemakaiannya kedalaman air dipertahankan antara 18 hingga 20 cm • dan pengukuran dilakukan secara luas untuk memprakirakan besarnya evaporasi danau atau badan air lainnya • dengan angka koefisien (Ce) ditentukan antara 0, 50 hingga 0, 80. • Angka koefisien panci tahunan rata-rata yang biasa digunakan adalah 0, 70 hingga 0, 75, terutama untuk tempat-tempat yang Belum pernah digunakan sebagai tempat percobaan

Pengukuran Evapotranspirasi • 1. Panci Evaporasi • Teknik pengukuran ET paling sederhana adalah dengan menggunakan Panci untuk mendapatkan angka indeks potensial evapotranspirasi. • Cara perhitungan ini memerlukan statu angka koefisien yang harus dievaluasi tingkat ketepatannya. • PET = Ce. Ep • Keterangan : • Ce = angka koefisien panci • Ep = evaporasi panci (mm/hari)

2. Alat ukur lynsimeter • Teknik pengukuran dengan lynsimeter nampak merupakan cara yang ideal karena semua unsur telah terwakili dan dapat dihitung. • Alat ini memberikan hasil yang teliti karena menggunakan perangkat penelitian dengan batas yang jelas dan sistem kebocoran air tanah tidak menjadi persoalan. • Namun demikian banyak ahli hidrologi beranggapan bahwa hasil yang diperoleh tidak memadai untuk diekstrapolasi di lapangan.

sambungan • Teknik lynsimeter lebih cocok diterapkan pada tanaman pertanian ditempat-tempat percobaan atau laboratorium. • Pada teknik ini kelembaban tanah harus diusahakan sama antara keadaan didalam dan diluir alat lynsimeter. • Apabila kelembaban tanah terus dijaga dalam keadaan basah • maka evapotranspirasi yang diperoleh adalah evapotranspirasi potensial (PET).

sambungan • Akan tetapi apabila dikehendaki evapotranspirasi aktual (AET), • maka keadaan kelembaban tanah didalam alat harus dibiarkan berfluktuasi seperti yang terjadi pada tanah sekelilingnya. • Ada dua tipe alat linsimeter yaitu tipe drainase dan tipe timbang

Neraca air dalam tipe drainase diasumsikan sbb : Evapotranspirasi = Presipitasi + Irigasi – Drainase Air masukan dan air drainase diukur besarnya. Lama waktu pengukuran tergantung pada tingkat atau frekuensi kebasahan, ukuran alat, dan laju gerakan air dalam tanah. • Hasil yang diperoleh dengan teknik ini adalah PET karena kelembaban tanah di dalam alat diatur. • • •

• Tipe alat linsimeter yang lain adalah tipe timbang dengan asumsi neraca air sbb : • Evapotranspirasi = Presipitasi + Irigasi – Drainase ± Perubahan Kapasitas Simpan • Perubahan kapasitas simpan diukur dari alat penimbang. Alat tipe timbang karena harganya yang relatif mahal maka pemakaiannya terbatas pada keperluan pengujian teori proses evapotranspirasi. Seperti halnya drainase, tipe timbang juga dapat dimanfaatkan untuk mengukur besarnya PET dan AET.

• 3. Metoda Thornthwaite • Metode ini memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas untuk berlangsungnya proses ET dengan asumsi suhu udara tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang mengendalikan proses ET. • PET = 1, 6 [(10 Ta)/I]a • Keterangan : • Ta = suhu rata-rata bulanan (o. C) • I = indeks panas tahunan • 12 • i=1 • I = Σ [(Tai/5)]1, 5 • a = 0, 49 + 0, 0179 I – 0, 0000771 I 2 + 0, 000000675 I 3

sambungan • Nilai untuk PET harus disesuaikan dengan jumlah hari per bulan dan panjang hari. • Hasil prakiraan PET bersama-sama curah hujan dan kelembaban tanah dapat dimanfaatkan untuk menghitung analisis neraca air. • Persamaan neraca air dapat ditulis sebagai berikut : • Q = P – ET – L ± d. S/dt • Keterangan : • Q = debit aliran (m 3/dt) • P = curah hujan (mm/tahun) • ET = evapotranspirasi (mm/tahun) • L = Perkolasi (mm/dt) • d. S = kelembaban tanah (mm) mewakili satuan volume per satuan wilayah • dt = periode waktu yang diperlukan untuk perhitungan (jam, hari, bulan).

sambungan • Nilai dt/d. S positif menunjukkan penambahan kelembaban tanah, • sementara nilai negatif menunjukkan penurunan kelembaban tanah di tempat yang bersangkutan. • Untuk menyederhanakan perhitungan, besarnya dt/d. S diasumsikan =0 atau air masukan = air keluaran. • Makin besar ET makin kecil debit aliran

Metode Blaney -Criddle • Metode ini untuk memprakirakan besarnya evapotranspirasi potensial (PET) • pada awalnya dikembangkan untuk memprakirakan besarnya konsumsi air irigasi di Amerika Serikat. • Et = (0, 142 Ta + 1, 095)(Ta + 17, 8)kd • Keterangan : • Et = evapotranspirasi potensial (cm/bln) • Ta = suhu rata-rata (o. C). • Apabila Ta lebih kecil daripada 3 o. C, besarnya angka konstan 0, 142 harus diganti dengan 1, 38.

sambungan • k = faktor pertanaman empiris, bervariasi menurut tipe pertanaman serta tahap pertumbuhan. • Untuk tanaman tahunan angka koefisien disajikan secara bulanan. • Sedang untuk angka koefisien tanaman musiman, disajikan dalam bentuk presentase menurut musim pertumbuhan. • d = fraksi lama penyinaran matahari per bulan dalam waktu satu tahun. • Untuk memprakirakan besarnya air yang diperlukan statu vegetasi selama masa pertumbuhannya,

• v • i=1 • Et (cm) = K Σ (1, 8 Tai + 32)di • Keterangan : • K = Koefisien pertanaman selama periode pertumbuhan • n = jumlah bulan selama masa pertumbuhan • Tai = suhu udara (o. C) • di = fraksi lama penyinaran matahari setiap bulan dalam waktu satu tahun.

5. Analisis Neraca kelembaban Tanah • Teknik model simulasi dengan memanfaatkan perangkat komputer saat ini sedang menggejala, terutama dinegara maju. • Teknik yang banyak digunakan adalah bentuk perbandingan AET dan PET. • AET/PET = f(AW/AWC) • Keterangan : • AET = evapotranspirasi aktual (panjang/waktu) • PET = evapotranspirasi potensial (panjang/waktu) • AW = jumlah air dalam tanah yang dapat diserap oleh akar tanaman (SM-PWP) • AWC = kapasitas air tersedia (FC-PWP) • PWP = tingkat kelembaban tanah ketika tanaman tidak mampu lagi menyerap air tanah (wilting point)

6 keseimbangan energi • 6. Perhitungan Evapotranspirasi Potensial dengan Pendekatan Keseimbangan Energi • Keseimbangan energi untuk daerah bervegetasi dapat ditulis sbb : • Qs –Qrs – Qlw + Qv = Qet + Qh + Qc • Keterangan : • Qs = radiasi matahari datang • Qrs = α Qs = radiasi matahari terpantul • α = albedo (pantulan radiasi matahari dari permukaan vegetasi) • Qlw= radiasi gelombang panjang netto dari permukaan vegetasi ke udara bebas • Qv = energi adveksi tanaman

• Qet = energi yang diperlukan untuk berlangsungnya ET • Qh = pindahan energi dari tanaman ke udara dalam bentuk panas tampak • Qc = perubahan energi yang tersimpan dalam tanah dan tanaman • Satuan dari persamaan keseimbangan energi tersebut di atas seluruhnya dalam bentuk kalori per cm 2 satuan tanah.

sambungan • Satuan dari persamaan keseimbangan energi tersebut di atas seluruhnya dalam bentuk kalori per cm 2 satuan tanah. • Besarnya albedo biasanya bervariasi tergantung dari jenis vegetasi dan musim(untuk jenis vegetasi yang sama).

7. Metoda Penman • Metoda penman pada mulanya dikembangkan untuk menentukan besarnya evaporasi dari permukaan air terbuka. • Dalam perkembangannya metoda tersebut juga dikembangkan untuk menentukan besarnya evapotranspirasi potensial (PET). • Energi yang tersedia digunakan untuk evaporasi pada permukaan tajuk vegetasi, λEc, adalah sbb : • λEc = Rn – G – H • dimana : • Rn adalah net radiation • H adalah sensible heat flux di atmosfer • G adalah aliran panas dari dan ke tanah • H = ρ cp (To – T)/ra

• Dimana : • To adalah suhu permukaan tajuk vegetasi • T adalah suhu atmosfer pada ketinggian reference height, lazimnya ditentukan 2 meter diatas permukaan tajuk vegetasi yang menjadi kajian • ra adalah penguapan dan ketinggian yang telah ditentukan tersebut diatas. • λEc = [(ρ cp)/γ] [es(To) – ea)/ [ra + rs] • es(To) adalah tekanan uap air jenuh di dalam stomata pada suhu permukaan tajuk vegetasi (To) • ea adalah tekanan uap air di atmosfer pada reference height • s = [es(To) – es(T))/ [To + T]

sambungan maka diperoleh persamaan sbb : λEc = [s. A + ρ cp {es(T)-ea}/ra] [s + γ {1 +(rs/ra) }] dimana : s adalah perubahan tekanan uap jenuh dan merupakan fungsi dari suhu (Pao. C) • A adalah energi tersedia (Ra – G ≈ Rn) • λEc adalah laju evaporasi tajuk vegetasi dalam kondisi jenuh (PET) (mm/s) • ρ adalah kerapatan udara (kg/m 3) • •

• rs adalah resistensi stomata (s/m) • Apabila sumber uap air yang akan diuapkan merupakan suatu permukaan tajuk vegetasi yang jenuh maka variable rs dalam persamaan diatas dapat diabaikan dan persamaan tersebut tereduksi menjadi : • λEc = [s. Rn + ρ cp {es(T)-ea}ga]/ [s + γ ] • Dari persamaan diatas laju evaporasi meningkat secara linier dengan meningkatnya Rn, dengan meningkatnya tekanan uap air defisit di atmosfer, Dvp {=es(T)-ea} dan dengan meningkatnya boundary layer conductance, ga = (=1/ra). Besarnya es (T) = f (T) dan ea = es (T) X Rn

• cp adalah specific heat of air pada tekanan udara konstan (1010 j/kg/o. C) • es(T) adalah tekanan uap air jenuh pada suhu atmosfer (Pa o. C) • ea adalah tekanan uap air atmosfer (Pa o. C) • λ adalah latent heat of vaporization (J/kg) • γ adalah tetapan psikrometrik (Pa/o. C) • ra adalah aerodynamic transfer resistence (s/m)

• Apabila permukaan vegetasi tidak jenuh atau hanya sebagian saja jenuh (C<S), maka laja evaporasi aktual akan tereduksi dibawah laju evaporasi potensial (Epot), dan besarnya adalah sebanding dengan nisbah antara jumlah air yang tertinggal di permukaan tajuk vegetasi, C, terhadap kapasitas simpan tajuk vegetasi, S. • Es = Epot X C/S • Besarnya boundary layer conductance, ga, umumnya dihitung berdasarkan fungsi dari kecepatan angin. • ga = f u • u adalah kecepatan angina 2 m diatas tajuk vegetasi

• f adalah angka tetapan yang besarnya dapat ditentukan sbb : • f = [In (z-d)/zo]2/k 2 • z adalah panjang kekasaran aerodinamik di atas tajuk hutan (h+2) • d adalah zero plane displacement (0, 75 h) • zo adalah panjang kekasaran aerodinamik di bawah tajuk hutan (0, 10 h) • k adalah angka tetapan (0, 41) • h adalah tinggi vegetasi hutan (m)

• 8. Metode Priestley-Taylor • Dalam hal ini Priestley-Taylor menyederhanakan persamaan Penman dengan cara mendefinisikan kembali konsep evaporasi potensial yang berlangsung di wilayah bervegetasi dengan suplai air besar tersebut sebagai fungsi dari energi matahari. • λEc = α A{s/(s + γ)} • α adalah angka tetapan empiris Priestley-Taylor (α = λEc / λEpot) • λEpot adalah evaporasi potensial

Evapotranspirasi Potensial • Evapotranspirasi potensial adalah evapotranspirasi yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan. • Faktor penting yang mempengaruhi evapotranspirasi potensial adalah tersedianya air yang cukup banyak. • Jika jumlah air selalu tersedia secara berlebihan dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi, • maka jumlah air yang ditranspirasikan relatif lebih besar dibandingkan apabila tersedianya air di bawah keperluan

rumus 2 • Beberapa rumus empiris untuk menghitung evapotranspirasi potensial adalah rumus empiris dari: Thornthwaite, Blaney-Criddle, Penman dan Turc- Langbein. Wundt. • Dari rumus-rumus empiris di atas, Metoda Mock menggunakan rumus empiris dari Penman. • Rumus empiris Penman memperhitungkan banyak data klimatologi yaitu temperatur, radiasi matahari, kelembaban, dan kecepatan angin sehingga hasilnya relatif lebih akurat. • Perhitungan evaporasi potensial Penman didasarkan pada keadaan bahwa agar terjadi evaporasi diperlukan panas

Rumus penman • Menurut Penman besarnya evapotranspirasi potensial diformulasikan sebagai berikut: • dengan: • H = energy budget, • = R (1 -r) (0, 18 + 0, 55 S) - B (0, 56 – 0, 092 d e ) (0, 10 + 0, 9 S) • D = panas yang diperlukan untuk evapotranspirasi, • = 0, 35 (ea – ed) (k + 0, 01 w) • A = slope vapour pressure curve pada temperatur rata-rata, dalam mm. Hg/o. F. • B = radiasi benda hitam pada temperatur rata-rata, dalam mm. H 2 O/hari. • ea = tekanan uap air jenuh (saturated vapour pressure) pada temperature rata-rata (mm. Hg). • R = radiasi matahari, dalam mm/hari.

sambungan • S = rata-rata persentasi penyinaran matahari bulanan, dalam persen (%). • ed = tekanan uap air sebenarnya (actual vapour pressure ), dalam mm. Hg. • = ea x h. • h = kelembaban relatif rata-rata bulanan, dalam persen (%). • k = koefisien kekasaran permukaan evaporasi (evaporating surface). • Untuk permukaan air nilai k = 0, 50 dan untuk permukaan vegetasi • nilai k = 1, 0. • w = kecepatan angin rata-rata bulanan, dalam mile/hari. • Substitusi persamaan-persamaan di atas menghasilkan

maka: E = F 1 x R(1 - r) - F 2 x (0, 1 + 0, 9 S) + F 3 x (k + 0, 01 w) dan jika: E 1 = F 1 x R(1 - r) E 2 = F 2 x (0, 1 + 0, 9 S) E 3 = F 3 x (k + 0, 01 w) maka bentuk yang sederhana dari persamaan evapotranspirasi potensial • menurut Penman adalah: • E = E 1 - E 2 + E 3 • Formulasi inilah yang dipakai dalam Metoda Mock untuk menghitung besarnya evapotranspirasi potensial dari data-data klimatologi yang lengkap (temperatur, lama penyinaran matahari, kelembaban relatif, dan kecepatan angin). • •

Epapotrasipirasi potensial • Besarnya evapotranspirasi potensial ini dinyatakan dalam mm/hari. • Untuk menghitung besarnya evapotranspirasi potensial dalam 1 bulan maka kalikan dengan jumlah hari dalam bulan itu. • Besarnya A, B dan ea tergantung pada temperatur rata. Hubungan temperatur rata-rata dengan parameter evapotranspirasi ini ditabelkan pada Tabel 1. 5. • Besarnya radiasi matahari tergantung letak lintang. • Besarnya radiasi matahari ini berubah-ubah menurut bulan, seperti Tabel 1. 6 pada halaman berikut ini. • Koefisien refleksi sangat berpengaruh pada evapotranspirasi.

Evapotranspirasi Aktual • Jika dalam evapotranspirasi potensial air yang tersedia dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi berlebihan, • maka dalam evapotranspirasi aktual ini jumlah air tidak berlebihan atau terbatas. • Jadi evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi pada kondisi air yang tersedia terbatas. • Evapotranspirasi aktual dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau (exposed surface) pada musim kemarau. • Besarnya exposed surface (m) untuk tiap daerah berbeda. F. J. Mock mengklasifikasikan menjadi tiga daerah dengan masing nilai exposed surface ditampilkan pada Tabel 1. 8. • Tabel 1. 8 Exposed Surface, m

sambungan • Selain exposed surface evapotranspirasi aktual juga dipengaruhi oleh jumlah hari hujan (n) dalam bulan yang bersangkutan. • Menurut Mock rasio antara selisih evapotranspirasi potensial dan evapotranspirasi aktual dengan evapotranspirasi potensial dipengaruhi oleh exposed surface (m) • dan jumlah hari hujan (n), seperti ditunjukan dalam formulasi sebagai berikut. (

Rumus • Dari formulasi diatas dapat dianalisis bahwa evapotranspirasi potensial akan sama dengan evapotranspirasi aktual (atau ΔE = 0) jika: • a. Evapotranspirasi terjadi pada hutan primer atau hutan sekunder. Dimana daerah ini memiliki harga exposed surface (m) sama dengan nol (0). • b. Banyaknya hari hujan dalam bulan yang diamati pada daerah itu sama dengan 18 hari. • Jadi evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi potensial yang memperhitungkan faktor exposed surface dan jumlah hari hujan dalam bulan yang bersangkutan

sambungan • • • Sehingga evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang sebenarnya terjadi atau actual evapotranspiration , dihitung sebagai berikut: Eaktual = EP – ΔE C. Hubungan Antar Jenis – Jenis Evapotranspirasi merupakan peubah yang sangat berkaitan dengan produksi tanaman. Pengamatan evapotranspirasi harian dapat digunakan sebagai peringatan dini terhadap kekurangan air. Defisit evapotranspirasi merupakan selisih antara evapotrans-pirasi potensial dengan evapotranspirasi aktual. Evapotranspirasi potensial terjadi pada kondisi air tersedia maksimum atau kapasitas lapang, evapotrans-pirasi aktual terjadi pada kondisi air tersedia dibawah kapasitas lapang. Jika kekurangan air dapat diatasi sedini mungkin maka penurunan produksi dapat dihindari.

rumus • Secara umum evapotranspirasi aktual (E) dapat dirumuskan sbb : • E = k. [ tanah - atmosfir]/R • dimana k, konstanta, tanah, potensial air tanah, atmosfir, potensial air di atmosfir, R, resultan tahanan tanaman dan permukaan tanah (Nye dan Tinker, 1977). • Tahanan permukaan tanah dipengaruhi oleh penutupan tanah misalnya mulsa. • Penutupan tanah dapat mening-katkan tahanan permukaan tanah, sehingga menurunkan evaporasi

• 1. Evapotranspirasi potensial • Evapotranspirasi potensial adalah yang mungkin terjadi pada kondisi air yang tersedia berlebihan. • Faktor penting yang mempengaruhi evapotranspirasi potensial adalah tersedianya air yang cukup banyak

. Evapotranspirasi Aktual • Jika dalam evapotranspirasi potensial air yang tersedia dari yang diperlukan oleh tanaman selama proses transpirasi berlebihan, • maka dalam evapotranspirasi aktual ini jumlah air tidak berlebihan atau terbatas. • Jadi evapotranspirasi aktual adalah evapotranspirasi yang terjadi pada kondisi air yang tersedia terbatas. • Evapotranspirasi aktual dipengaruhi oleh proporsi permukaan luar yang tidak tertutupi tumbuhan hijau (exposed surface) pada musim kemarau. • Besarnya exposed surface (m) untuk tiap daerah berbeda – beda. •

Evaporasi standar (Eto) • ETO adalah evaporasi pada suatu permukaan standar yang dapat diperoleh dari lahan dengan lahan tajuk penuh oleh rerumputan hijau yang ditanam pada lahan subur berkadar air tanah cukup tinggi antara 8 -15 cm.

Rumus Thornthwaite • RUMUS EMPIRIS 1. Cara Thornthwaite PET = 1, 6 [10 x. T]a [ I ] Dimana: PET : evapotranspirasi potensial bulanan (cm/bln) a : koeffisien yang tergantung dari tempat T : suhu udara rata-rata bulanan (o. C) a = 0, 000000675 I 3 – 0, 0000771 I 2 + 0, 01792 I + 0, 49239 12 I = S ( T ) 1, 514 i=1 (5 ) I = Indeks panas tahunan

• 2. Metode Turc-Lungbein E = P √ 0, 9 + P 2 Eo 2 Dimana: Eo = 325 + 21 T + 0, 9 T 2 T = rerata temperatur tahunan P = S curah hujan tahunan Eo = evaporasi (mm/thn) E = evapotranspirasi potensial (mm/th)

Rumus Blaneu -Criddle • 3. Metode Blaney-Criddle U = K T. P 100 Dimana: U = consumtive use (inch) selama pertumbuhan tanaman K = koefisien empiris yang tergantung pada tipe dan lokasi tanaman (dari tabel) P = persentase jumlah jam penyinaran matahari per bulan dalam 1 tahun (%) (tabel) T = temperatur rerata bulanan (0 F) PE = PET s. Tz 30 x 12 PE = Evapotranspirasi potensial (cm/bulan) S = jumlah hari dalam bulan Tz = jumlah jam

Sambungan • 4. Metode Blaney-Criddle yang dimodifikasi U = K P{45, 7 x 7 t) + 8130} 100 U = transpirasi bulanan T = suhu udara rerata bulanan P = persentase jam siang bulanan dalam setahun Dimana : K = Kt x Kc Kt = 0, 0311 (t) + 0, 24 Kc = koefisien tanaman bulanan dalam setahun (tabel)

Rumus Penman • 5. Metode Penman LE = (Δ/Y) Ho + L Ex I + (Δ/Y) E = evaporasi dari permukaan air bebas (mm/hari, 1 hari = 24 jam) Ho = net radiation (cal/cm 2/hari) = kemiringan kurva hubungan tekanan uap yang diselidiki (mm. Hg/o. C) Konstanta phychrometri L = panas latent dari evaporasi sebesar 0, 1 cm 3 (=59 cal) Ex = 0, 35 (0, 5 + 0, 5 V 2 ) (e sat – e 2)

sambungan • Dimana: V 2 = kecepatan angin ketinggian 2 m(m/dt) e sat = tekanan uap jenuh (mm. Hg) e 2 = tekanan uap aktuil ketinggian 2 m (mm. Hg) E = I ( 0, 94 II x III – IV x VII) + (VIII + e 2) 59 I + 0, 485 Keterangan : I = merupakan nilai Δ sebagai fungsi temperatur

sambungan • II = merupakan nilai (a + bn/N) a dan b = konstanta n = lamanya sinar matahari N = panjang hari 9 jam III = nilai H top yang merupakan fungsi garis lintang sh IV = nilai dari 118 x 10 -19 (273 + Tz)4, merupakan fungsi suhu V = nilai dari 0. 47 – 0. 077 e 2, merupakan fungsi tekanan uap aktual pada ketinggian 2 m VI = nilai dari 0. 485 x 0. 25 (0. 5 + 0. 58 V) V = kecepatan angin pada ketinggian 2 m = pada ketinggian 10 m = V 10 e 2 = tekanan uap jenuh yang merupakan fungsi suhu

• Pengukuran Evapotranspirasi • Ada berapa metode dalam penetapan nilai/besarnya evapotranspirasi, antara lain: • 1. Metode Thornthwaite • Thornthwaite telah mengembangkan suatu metode untuk memperkirakan besarnya evapotranspirasi potensial dari data klimatologi. Evapotranspirasi potensial (PET) tersebut berdasarkan suhu udara rerata bulanan dengan standar 1 bulan 30 hari, dan lama penyinaran matahari 12 jam sehari. Metode ini memanfaatkan suhu udara sebagai indeks ketersediaan energi panas untuk berlangsungnya proses ET dengan asumsi suhu udara tersebut berkorelasi dengan efek radiasi matahari dan unsur lain yang mengendalikan proses ET. • Rumus dasar: • keterangan:

• • • • keterangan: PET = evapotranspirasi potensial bulanan (cm/bulan) T = temperatur udara bulan ke-n (OC) I = indeks panas tahunan a = koefisien yang tergantung dari tempat Harga a dapat ditetapkan dengan menggunakan rumus: a = 675 ´ 10 -9 ( I 3 ) – 771 ´ 10 -7 ( I 2 ) + 1792 ´ 10 -5 ( I ) + 0, 49239 Jika rumus tersebut diganti dengan harga yang diukur, maka: PET = evapotranspirasi potensial bulanan standart (belum disesuaikan dalam cm). Karena banyaknya hari dalam sebulan tidak sama, sedangkan jam penyinaran matahari yang diterima adalah berbeda menurut musim dan jaraknya dari katulistiwa, maka PET harus disesuaikan menjadi: Keterangan: s = jumlah hari dalam bulan Tz = jumlah jam penyinaran rerata per hari