 |
Dokumentasi terjadinya embun beku pada rumput di mana suhu minimum rumput tercatat mencapat -5 ⁰C Gambar: http://www.llansadwrn-wx.info/daily/diary2021.html |
Pengamatan Suhu Minumum Rumput
Regulasi
Pengamatan suhu minimum rumput merupakan salah satu tupoksi pada stasiun klimatologi BMKG yang diatur dalam Perka BMKG No.4 2016.
Suhu minimum rumput pada dasarnya adalah suhu terendah yang tercatat pada tanah terbuka di atas rumput pendek, dengan bola termometer tepat bersentuhan dengan ujung bilah rumput.
Pengamatan suhu minimum rumput diukur dengan termometer minimum yang dipasang horizontal pada permukaan rumput pendek setinggi permukaan daunnya atau kira-kira 5 cm.
Termometer minimum rumput atau termometer radiasi terestrial tersebut digunakan untuk mengukur suhu minimum aktual di dekat permukaan tanah.
Informasi tentang suhu minimum rumput diperlukan untuk mengetahui tentang embun beku yang dapat mengancam pertanian atau juga aktivitas manusia lainnya. Ketika instrumen mencatat suhu di bawah 0 ⁰C, kemungkinan besar akan terjadi embun beku di tanah.
Bagian-bagian Termometer Minimum Rumput
Bentuk umum sebuah termometer rumput sebagaimana pada gambar di bawah ini.
 |
| Bentuk dan bagian-bagian termometer minimum rumput |
Adapun mekanisme pengamatan sebagai berikut.
Termometer minimum rumput dipasang secara horizontal. Saat udara suhu turun, cairan yang berkontraksi bergerak kembali ke dalam bohlam dan membawa penanda indeks ke arah bola.
Saat suhu di sekitar rumput berhenti turun, cairan dan penanda indeks berhenti bergerak.
Saat suhu rumput menghangat, alkohol mengembang dan bergerak bebas ke atas tabung melewati penanda indeks yang tidak bergerak. Karena penanda indeks tidak bergerak saat udara menghangat, suhu minimum rumput adalah yang ditunjukkan oleh posisi ujung indeks.
Untuk menyetel ulang termometer minimum, cukup dengan membalikkan termometer. Hal ini memungkinkan penanda indeks bergeser ke ujung atas kolom alkohol, yang menunjukkan suhu udara saat ini.
Termometer termometer kemudian dipasang kembali secara horizontal, sehingga penanda akan bergerak ke arah bohlam saat suhu udara menurun.
Penempatan
Termometer minimum rumput biasanya ditempatkan bersama dengan pengamatan suhu tanah berumput, seperti pada gambar berikut.
 |
| Penempatan termometer suhu minimum rumput dalam lokasi pengamatan suhu tanah |
Guna menghindari paparan sinar matahari langsung pada siang hari, maka termometer suhu minimum rumput tersebut diberi naungan dari bahan tertentu yang minim menyerap radiasi.
Regulasi BMKG mengharuskan pengamatan suhu minimum rumput dilakukan pada pukul 07.00 atau 07.30 waktu setempat. Setelah pembacaan, maka indeks suhu minimum perlu direset atau dikembalikan pada posisi kolom alkohol yang biasanya pembacaan suhunya sudah lebih tinggi.
Suhu Minimum Rumput dan Terjadinya Embun Beku
Jenis embun beku yang paling umum (disebut frost) terjadi pada malam musim dingin yang cerah ketika suhu permukaan turun di bawah nol dan terdapat cukup kelembapan di udara untuk membentuk embun beku.
Suhu minimum rumput seringkali sangat bervariasi dari suhu udara. Pengukuran suhu udara biasanya dilakukan pada ketinggian antara 1,2 dan 2 m, dalam sebuah sangkar meteorologi. Suhu minimum rumput diukur menggunakan termometer tanpa sangkar pelindung.
Pada siang hari, suhu minimum rumput akan lebih tinggi dari suhu udara permukaan dan sebaliknya pada malam hari suhu pada permukaan rumput atau yang lebih dekat permukaan tanah akan lebih dingin dari udara di atasnya. Pada beberapa penelitian disebutkan selisihnya berkisar 4-5 °C.
Jadi jika suhu udara diperkirakan turun antara 0 °C dan 4 °C pada malam hari, artinya suhu dekat permukaan tanah akan lebih rendah dari itu. Semakin mendekati nol, semakin besar peluang terjadinya embun beku. Jika suhu udara diperkirakan di bawah nol, risiko melihat embun beku jauh lebih tinggi.
Hal ini karena permukaan (misalnya aspal, rumput, mobil logam) mendingin terlebih dahulu dalam semalam, dan kemudian mendinginkan udara di atasnya. Kita akan melihat embun beku di kaca depan mobil meskipun termometer mobil (yang mengukur suhu udara) menunjukkan angka di atas nol.
Proses Fisis Terbentuknya Embun dan Embun Beku
Embun
Pada malam yang cerah dan tenang, benda-benda di dekat permukaan bumi mendingin dengan cepat dengan memancarkan radiasi inframerah. Tanah dan benda-benda di atasnya sering kali menjadi jauh lebih dingin daripada udara di sekitarnya.
Udara yang bersentuhan dengan permukaan yang dingin ini akan mendingin melalui konduksi. Akhirnya, udara mendingin hingga mencapai titik embun-suhu di mana kejenuhan terjadi.
Saat permukaan seperti ranting, daun, dan bilah rumput mendingin di bawah suhu ini, uap air mulai mengembun di atasnya, membentuk titik-titik air yang terlihat kecil kecil yang disebut embun.
Embun lebih mungkin terbentuk pada malam hari yang cerah dan tenang dibandingkan pada malam yang berawan dan berangin. Malam yang cerah memungkinkan memungkinkan benda-benda di dekat tanah mendingin dengan cepat dengan memancarkan radiasi inframerah, dan angin yang tenang berarti bahwa udara terdingin akan berada di permukaan tanah.
Embun Beku
Jika suhu udara turun sampai titik beku atau di bawahnya, embun akan membeku, menjadi butiran-butiran kecil kecil dari es yang disebut embun beku. Karena udara yang paling dingin biasanya berada di permukaan tanah, embun lebih mungkin terbentuk pada helai rumput daripada pada benda-benda yang berada beberapa meter di atas permukaan.
Embun beku putih yang terlihat pada pagi hari yang dingin, jernih dan tenang apabila suhu titik embun berada pada atau di bawah titik beku.
Apabila suhu udara mendingin hingga mencapai titik embun (sekarang disebut titik beku) dan pendinginan lebih lanjut terjadi, uap air dapat berubah secara langsung menjadi es tanpa menjadi cairan terlebih dahulu-suatu proses yang disebut deposisi (pengendapan)*.
Kristal es yang halus dan berwarna putih yang terbentuk dengan cara ini disebut embun beku, embun beku putih, atau sekadar embun beku. Embun beku memiliki pola percabangan seperti pohon, yang dengan mudah membedakannya dari butiran embun beku yang nyaris berbentuk bola
Pada pagi hari di musim dingin, embun beku bisa terbentuk di bagian dalam kaca jendela dengan cara yang sama seperti yang terjadi di luar, kecuali bahwa kaca yang dingin akan mendinginkan udara di dalam ruangan yang bersebelahan dengannya. Apabila suhu bagian dalam jendela turun di bawah titik beku, uap air di dalam ruangan akan membentuk embun beku yang tipis dan halus.
Pada cuaca yang sangat kering, suhu udara bisa menjadi sangat dingin dan turun di bawah titik beku tanpa mencapai titik beku, dan tidak ada embun beku yang terlihat. Beku dan embun beku hitam adalah kata-kata yang menunjukkan situasi ini, salah satu yang dapat merusak tanaman dengan parah.
Jadi, embun, embun beku, dan embun beku terbentuk di lapisan udara yang agak dangkal di dekat tanah pada malam yang cerah dan tenang. Namun, apa yang terjadi pada udara ketika lapisan yang lebih dalam yang berdekatan dengan tanah didinginkan? Jika udara mendingin tanpa perubahan kandungan uap air, kelembapan relatif akan meningkat.
Ketika udara mendingin hingga mencapai titik embun, kelembapan relatif menjadi 100 persen dan udara menjadi jenuh. Pendinginan yang berkelanjutan akan mengembunkan sebagian uap air menjadi tetesan awan kecil.
Dampak Embun Beku Pada Tanaman
Mengutip FAO, kerusakan tanaman pada suhu rendah misalnya udara dingin dan beku dapat terjadi pada semua tumbuhan, tetapi mekanisme dan jenis kerusakannya sangat bervariasi.
Banyak buah-buahan, sayur-sayuran dan tanaman hias asal tropis mengalami kerusakan fisiologis ketika terkena suhu di bawah sekitar +12,5 °C, sehingga jauh di atas suhu beku. Namun, kerusakan di atas 0 °C adalah cedera dingin, bukan cedera beku.
Cedera beku terjadi pada semua tanaman karena pembentukan es. Tanaman yang berkembang di iklim tropis, sering mengalami kerusakan beku yang serius saat terkena suhu sedikit di bawah nol, sedangkan sebagian besar tanaman yang tumbuh di iklim dingin sering bertahan dengan sedikit kerusakan jika peristiwa pembekuan tidak terlalu parah.
 |
Tanaman tembakau yang rusak akibat embun beku Gambar: https://www.uky.edu/Ag/Tobacco/Photos/Frost1.jpg |
Beberapa pengecualian adalah selada, yang berasal dari iklim sedang, tetapi dapat rusak pada suhu mendekati 0 °C dan beberapa pohon buah subtropis yang dapat bertahan pada suhu hingga -5 hingga -8 °C. Spesies atau varietas menunjukkan kerusakan beku yang berbeda pada suhu dan tahap fenologis yang sama, tergantung pada kondisi cuaca sebelumnya, dan adaptasinya terhadap suhu dingin sebelum malam beku disebut "pengerasan".
Kerusakan akibat embun beku terjadi ketika es terbentuk di dalam jaringan tanaman dan melukai sel tanaman. Ini dapat terjadi pada tanaman semusim (rumput dan kacang-kacangan dari tanaman hijauan dan silase; sereal; tanaman minyak dan umbi-umbian; hortikultura; dan tanaman hias) multi-setahun dan tanaman keras (pohon buah gugur dan hijau).
Kerusakan akibat embun beku dapat berdampak drastis pada seluruh tanaman atau hanya memengaruhi sebagian kecil jaringan tanaman, sekedar mengurangi hasil, atau hanya menurunkan kualitas produk.
Referensi
- https://www.weatheronline.co.uk/reports/wxfacts/Grass-Minimum-Temperature.htm
- http://gkms.iitr.ac.in/wp-content/uploads/2019/04/GRASS-MINIMUM-THERMOMETER.pdf
- https://www.metoffice.gov.uk/weather/learn-about/weather/types-of-weather/frost-and-ice/forecasting-frost
- https://link.springer.com/article/10.1007/s00484-015-1017-7
- https://www.almanac.com/how-predict-frost
- https://www.redalyc.org/journal/4457/445759861003/html/
- Meteorology Today - C. Donald Ahrens &Robert Henson
1 Comments
Alhamdulillah, jadi tambah ilmu
ReplyDeletesaya nyimak dengan saksama
Terima kasih atas komentarnya. Mohon tidak meletakkan link hidup yah.