penman monteith ok

7/25/2019 Penman Monteith Ok

1/29

METODE PENMAN MONTEITH

1.PENDAHULUAN

Salah satu komponen siklus hidroloi adalah

e!apotranspirasi. E!apotranspirasi merupakan a"unan dua

proses "io#sik $aitu e!aporasi dan transpirasi. E!aporasi

adalah perpindahan uap air dari permukaan tanah ke

atmos%er& sedankan transpirasi adalah perpindahan uap air

melalui tum"uhan menu'u atmos%er. E!apotranspirasi

merupakan proses $an sanat pentin "ai tanaman karena

"erpenaruh lansun terhadap transport nutrien dan hasil

meta"olisme tanaman. Selain itu& e!apotranspirasi mendapat

"an$ak perhatian karena kehilanan air dari tanaman

maupun permukaan tanah dapat "eraki"at lansun terhadap

ketersediaan air.

(e"erapa metode telah dikem"ankan untuk mendua

nilai e!apotranspirasi. Penduaan e!apotranspirasi

merupakan salah satu lankah pentin dalam peren)anaan

dan pelaksanaan sistem iriasi serta sistem penelolaan air.

(e"erapa metode dikem"ankan untuk penduaan nilai

e!apotranspirasi salah satun$a adalah metode penman

monteith.

*.TEO+I

*.1.E!apotranspirasi

E!apotranspirasi merupakan a"unan dua istilah $an

menam"arkan proses #sika trans%er air ke dalam atmos%er&


2/29

$akni e!aporasi dari permukaan tanah dan transpirasi melalui

tum"uhan ,Usman *--/. Menurut La"ed0ki et al. ,*-11/

e!apotranspirasi di"edakan men'adi e!apotranspirasi a)uan

,ET-/& potensial dan aktual. (rutseart ,123*/ men'elaskan

"ah4a e!apotranspirasi potensial ,ETp/ merupakan 'umlah

maksimum dari e!apotranspirasi permukaan luas $an

ditum"uhi tanaman seraam denan 'umlah air tanah $an

tidak ter"atas dan kondisi meteoroloi aktual.

E!apotranspirasi a)uan merupakan e!apotranspirasi di "a4ah

kondisi meteoroloi denan permukaan standar khususn$a

permukaan rumput $an luas denan karakteristik spesi#k

,(utta%uo)o et al. *-1-/. Menurut Allen et al. ,1223/

permukaan standar $an dimaksud adalah rumput seraam

,al%al%a/ $an ditutupi tanah& rumput tetap dalam keadaan

pendek $an seraam& penairan $an "aik& dan tum"uh di

"a4ah kondisi optimal. ET- sanat pentin "ai "idan

arometeoroloi dan hidroloi& )ontohn$a untuk peren)anaan

dan mana'emen iriasi.

E!apotranspirasi a)uan men'elaskan ke"utuhan

e!aporasi dari atmos%er tanpa dipenaruhi oleh 'enis

tanaman& perkem"anan dan mana'emen tanaman. 5ika air

dalam kondisi )ukup maka kondisi tanah tidak akan

mempenaruhi ET-.

*.*.6aktor 7 6aktor $an Mempenaruhi E!apotranspirasi

Terdapat tia aspek $an mempenaruhi "esarn$a

e!apotranspirasi $aitu keadaan iklim& karakteristik tanaman

dan kondisi linkunan ,ketersediaan dan distri"usi air/.


3/29

8eadaan iklim $an mempenaruhi nilai e!apotranspirasi

adalah radiasi matahari& suhu& kelem"a"an udara dan

ke)epatan anin ,Allen et al. 1223/. +adiasi sur$a $an

diserap oleh daun se"esar 1 sampai 9: diunakan untuk

%otosintesis dan ;9 sampai 39: diunakan untuk

memanaskan daun dan untuk transpirasi ,/. 5umlah uap air $an dapat

dikandun udara meninkat se)ara eksponensial denan

naikn$a suhu udara. Peninkatan suhu men$e"a"kan naikn$a

tekanan uap dari permukaan $an tere!aporasi sehina

"ertam"ahn$a de#sit tekanan uap antara permukaan denan

udara sekitar. Udara $an panas dan kerin dapat mensuplai

eneri ke permukaan.

8elem"a"an relati% "er"andin ter"alik denan suhu.

5ika kelem"a"an relati% tini maka suhu menurun. 5ika suhu

turun maka kapasitas udara untuk men$impan uap air akan

rendah $an "erarti ke"utuhan atmos%er untuk

e!apotranspirasi semakin ke)il. Anin "erpenaruh dalam

e!aporasi karena dapat memindahkan udara "asah $an


4/29

kontak se)ara lansun denan permukaan air dan

memindahkann$a ke tempat $an udaran$a kerin. Semakin

tini ke)epatan anin maka 'umlah udara "asah $an

dipindahkan semakin "an$ak dan e!aporasi $an ter'adi

meninkat. Anin "er%unsi menerakan udara $an dapat

men$e"a"kan uap air 'enuh. Udara $an telah 'enuh akan

diantikan oleh udara lain $an "elum 'enuh.

*.>.Metode Penduaan E!apotranspirasi , Penman Monteith/

Metode Penman?Monteith merupakan metode penduae!apotranspirasi ter"aik $an direkomendasikan 6AO se"aai

metode standar sedankan metode penduaan lain "aik

diunakan dalam iklim tertentu ,Las)anao dan (a!el *--;@

Smith 122*/. Metode ini merupakan metode $an diadopsi

dari metode Penman $an dikom"inasikan denan tahanan

aerodinamik dan permukaan ta'uk. Metode Penman

menalami "er"aai perkem"anan sehina dapat

diunakan untuk mendua e!apotranspirasi pada permukaan

$an ditanami denan menam"ahkan %aktor tahanan

permukaan ,rs/ dan tahanan aerodinamik ,ra/. Persamaan ini

terdapat parameter penentu pertukaran eneri dan

"erhu"unan denan uks "idan tanaman ,Allen et al.

1223/.

Metode ini dapat menhasilkan penduaan ET- pada

lokasi luas dan memiliki data $an lenkap. Metode ini

mem"erikan hasil ter"aik denan kesalahan mimimum untuk

tanaman a)uan. Metode Penman?Monteith memiliki kele"ihan

dan kekuranan. 8ele"ihan terse"ut $aitu dapat diaplikasikan


5/29

se)ara lo"al tanpa perlu adan$a tam"ahan parameter lain&

selain itu metode ini sudah dikali"rasi denan "e"erapa

software dan "e"erapa 'enis lisimeter ,Allen et al. 1223/.

8elemahan utama dalam metode ini adalah mem"utuhkan

data meteoroloi $an )ukup "an$ak seperti suhu&

kelem"a"an& ke)epatan anin& dan radiasi matahari. Dimana

han$a "e"erapa stasiun )ua)a $an men$ediakan data

terse"ut dalam per 'am dan harian ,Irmak et al. *-->/.

Penhitunan e!apotranspirasi tanaman a)uan denan

metode Penman?Monteith ,Monteith& 12B9/ adalah C

)U,(

)aes(eU)T(

nR,

oET

23401

2273

9004080

++

+

+

=

.......................................

,1/

Denanpenertian C

oET

adalah e!apotranspirasi tanaman a)uan& ,mmhari/.

Rnadalah radiasi matahari netto di atas permukaan

tanaman& ,M5m*hari/.

T adalah suhu udara rata?rata& ,o =/.

U2adalah ke)epatan anin pada ketinian * m dari

atas permukaan tanah& ,ms/.

esadalah tekanan uap air 'enuh& ,kPa/.

eaadalah tekanan uap air aktual& ,kPa/.


6/29

adalah kemirinan kur!a tekanan uap air terhadap

suhu& ,kPao =/.

adalah konstanta psikrometrik& ,kPao

=/.

Rndihitundenanrumus C

nlRnsRnR =

.................................................................

,*/

Denanpenertian C

nsRadalah radiasielom"anpendek& ,M5m*hari/.

nlR

adalah radiasielom"anpan'an& ,M5 m*hari/.

(esarn$ansR

adalah C

sR)(nsR = 1.................................................................

,>/

Denanpenertian C

adalah koe#sienpantulanradiasita'uk -&*>

,nilaikoe#sieninidipenaruhiolehkondisitanamanpenutupla

hann$a& pada"e"erapaliteraturemenunakankisarannilai

-&*> 7 -&*9/.

sR adalah radiasi matahari& ,M5m*hari/.


7/29

dansR

dihitundenan C

aR)N

n,,(sR 50250 +=

...........................................................

,/

Denanpenertian C

nadalah lama matahari "ersinar dalam satu hari& ,'am/.

Nadalah lama maksimum matahari "ersinar dalam satu

hari& ,'am/.

aR

adalah radiasi matahari ekstraterestrial,,M5m*hari/.

"esarn$aaR

adalah C

)ss(rd,aR sincoscossinsin637 +=............................

,9/

denan penertian C

rdadalah 'arak relati% antara "umi dan matahari.

adalah sudut deklinasi matahari& ,rad/.


8/29

adalah letak lintan& ,rad/. 5ika "erada pada lintan utara

nilain$a positi%& pada lintan selatan nilain$a neati%.

sadalah sudut saat matahari ter"enam& ,rad/.

dans

dihitun denan C

)(s tantanarccos =

.......................................................,B/

denan penertian C

adalah deklinasi matahari& ,rad/.

adalah letak lintan& ,rad/.

danrddihitun "erdasarkan persamaan di "a4ah ini ,DuFe

G (e)kman& 123-/ C

J),(,J)

(,rd 01720cos03301

365

2cos03301 +=+=

..............

,;/

"esarn$a

dihitundenan ,DuFeG (e)kman& 123-/ C


9/29

),J,(,),J

(, 39101720sin4090391365

2sin4090 ==

..........................

,3/

Denanpenertian C

Jadalahnomorurutharidalamsetahun ,hari'ulian/

Nilai

)J,( 01720

pada persamaan ,;/ dan

),J,( 39101720

padapersamaan ,3/ dalam satuan radian.

(esarn$a nilaiJ

se)ara matematis dapat dihitun denan C

a. UntukJ

(ulanan ,/C

J= Integer

)23,1542,30( M.......................................,3a/

". UntukJ

Harian ,=rai& 123/C

J= integer

2)309

275( + DM

,3"/

Denanpenertian C

Madalah"ulan ,1?1*/


10/29

Dadalahharidalam"ulan ,1 ? >1/

5ika tahun normal danM

>& nilaiJ

ditam"ah nilai *

5ika tahun ka"isat danM

*&J

ditam"ah nilai 1& tahun

ka"isat adalah tahun $an ha"is di"ai denan anka .

Untuk melakukan penhitunan denan periode 1- harian&

maka nilaiJ

diperoleh dari persamaan ,3"/ denanD

sama

denan 9& 19& dan *9 pada setiap "ulann$a.

(esarn$aN

dihitundenanrumusC

s

N24

=

...........................................................................,2/

dannl

R

dihitundenanC

4k

T)vsa(fluR

ldR

nlR =+=

,1-/

Denanpenertian C

nlR

adalah radiasielom"anpan'an& ,M5 m*hari/.


11/29

lu

R

adalahradiasitermal $an

dipan)arkanolehtanamandantanahkeatmos%er&

,M5m*

hari/.

ld

R

adalahradiasielom"anpan'antermal $an

dipan)arkandariatmos%erdana4anmasukkepermukaan"

umi& ,M5m*hari/.

f

adalah %aktor penutupan a4an& tanpa dimensi.

a

adalah emisi!itas e%ekti% atmos%er.

vs

adalah nilai emisi!itas oleh !eetasi dan tanah -&23

,5ensen dkk.& 122-/.

adalah nilai konstanta Ste%an?(olt0man &2- J 1-?2

M5m*8hari.

kT

adalah suhu udara rata?rata& ,8/.

6aktorpenutupana4an ,%/ dihitundenanrumus ,6AO No. *&

12;;/C

1090 ,N

n,f +=

,11/


12/29

Emisi!itas ,,

/ dihitundenanrumus ,5ensen dkk. &122-/ C

ae,,()aerbr(a)vsa(, 140340 +==

........................................

.............,1*/

Denanpenertian C

,

adalahemisi!itasatmos%er

aeadalah tekanan uap air aktual ,kPa/.

ra

adalah -&> ? -&.

rb

adalahneati% -&*9 ? neati% -&1.

8e)epatananinapadaketinian * m adalahC

=),,(

,UU

425867ln

874

2

,1>/

Denanpenertian C

2U

adalah ke)epatan anin pada ketinian * m& ,ms/.


13/29

U

adalah ke)epatan anin pada ketinian 0 m& ,ms/.

adalah ketinian alat ukur ke)epatan anin& ,m/.

Tekanan uap 'enuh ,es

/ "esarn$a ,Tetens& 12>-/C

+

=3237

2717exp6110

,T

T,,se

,1/

Tekananuapaktual ,ea

/ dihitundenanC

R!"seae =

...........................................................................................................,19/

Denanpenertian C

R!adalahkelem"a"anrelati% rata?rata& ,:/.

8emirinankur!atekananuap air

terhadapsuhuudaradihitundenan ,Murra$& 12B;/C


14/29

23237

4098

),(T

se

+

=

,1B/

Denanpenertian C

adalah kemirinan kur!a tekanan uap air terhadap suhu

udara& ,kPao =/.


esadalah tekanan uap 'enuh pada suhu

T& ,kPa/.

8onstanta psikrometrik () dihitun dari ,(runt& 129*/ C

#

$,

#

$%& 001630

310 =

=

............................................................................................

,1;/

denan penertian C

adalah konstanta psikrometrik& ,kPao =/.

cp adalah nilai panas spesi#k udara lem"ap se"esar 1&-1>

k5ko =.

P adalah tekanan atmos%er& ,kPa/.


15/29

adalahnilaiper"andinan"eratmolekuluap air

denanudarakerin -&B**.

adalah panas laten untuk penuapan& ,M5k/.

Tekananatmos%er ,P/ dihitundari ,(urman dkk.&123;/C

R'

koT

)o('koT

o$$

=

............................................................................................

,13/

Denanpenertian C

P adalah tekanan atmos%er pada ele!asi 0& ,kPa/.

Po adalah tekanan atmos%er pada permukaan laut& ,kPa/.

z adalah ele!asi& ,m/.

zo adalah ele!asi a)uan& ,m/.

g adalah ra!itasi 2&3 ms*.

R adalah konstanta as spesi#k *3; 5k8.

Tko adalah suhu pada ele!asi 0o&,8/.


16/29

adalah konstanta lapse rate udara 'enuh -&--B 9 8m.

5ika tekanan udara pada suatu stasiun tidak tersedia& maka

unakan asumsi

Tko *2> 8 untuk T *-o = dan Po 1-1&> kPa pada 0o -.

Panas laten untuk penuapan ,/ dihitun denan rumus

,Harrison& 12B>/C

)T,(,# " 3

1036125012 =

............................................................................................

,12/

denan penertian C

adalah panas laten untuk penuapan& ,M5k/.



17/29

>.=ONTOH PE+HITUN *&> *&* > *&* *&1 *&1

1 *&; *&; *&;Maret * *&1 *&1 *&-

> *&* *&* *&1 1 *&3 *&3 *&;April * *9&* *9&1 *9&1

> *9&1 *9&- *&2

1 *9&* *9&1 *9&1Mei * *&; *&; *&; > *9&1 *9&1 *9&1 1 *9&1 *9&1 *9&-

5uni * *9&- *9&- *&2

> *9&1 *&9 *&1 1 *&3 *&3 *&;

5uli * *>&2 *>&2 *>&; > *&1 *&1 *&-

1 *>& *>& *>&>Austus * *9&1 *9&- *9&- > *&; *&9 *&B 1 *9&1 *9&- *9&-Septem"

er * *&3 *&3 *&;


18/29

> *&2 *&; *&; 1 *&2 *&3 *&3Okto"er * *9&1 *9&- *9&1 > *& *& *&9

1 *9&; *9&B *9&;No!em"

er * *& *& *& > *&B *&9 *&B 1 *&; *&B *&BDesem"

er * *9&* *9&1 *9&1 > *&; *&B *&B

Lampiran * Data pro#l kelem"a"an udara rata?rata pada

tia ketinian 4ila$ah Situede&Darmaa& (oor

5anuari 7 Desem"er *--2

(ulan+ata?rata kelem"a"an udara

,:/ meter ; meter 1- meter

1 ;2&- ;3&- ;;&-5anuari * 32&- 33&- 33&- > 3&- 3&- 3&- 1 32&- 33&- 33&-6e"ruari * 31&- 31&- ;2&- > 39&- 3&- 3&- 1 ;2&- ;;&- ;3&-Maret * ;2&- ;3&- ;;&- > 3>&- 3*&- 3*&- 1 3&- 3>&- 3*&-April * 3*&- 31&- 3-&- > 3-&- ;2&- ;3&- 1 3*&- 31&- 3-&-Mei * 3&- 3&- 3&- > ;;&- ;B&- ;9&- 1 3-&- ;2&- ;3&-


19/29

5uni * ;3&- ;;&- ;;&- > ;3&- ;B&- ;;&- 1 ;9&- ;&- ;>&-

5uli * BB&- B9&- B>&-

> ;*&- ;1&- ;1&- 1 B3&- BB&- BB&-Austus * ;*&- ;1&- ;1&- > B2&- B;&- B;&- 1 B3&- B;&- BB&-Septem"

er * ;&- ;>&- ;*&- > B3&- BB&- B9&- 1 31&- ;2&- ;2&-

Okto"er * ;9&- ;&- ;&- > ;2&- ;3&- ;3&- 1 ;B&- ;&- ;9&-No!em"

er * 3;&- 3B&- 3B&- > 3&- 3>&- 3*&- 1 39&- 39&- 3&-Desem"

er * ;;&- ;9&- ;9&- > 3;&- 3B&- 39&-

Lampiran > Data pro#l ke)epatan anin rata?rata padatia ketinian 4ila$ah Situede&

Darmaa& (oor 5anuari 7 Desem"er *--2

(ulan

+ata?rata ke)epatan anin

,ms/ meter ; meter 1- meter

1 -&; -&2 1&1


20/29

5anuari * -&; -&3 -&2 > -&3 -&2 1&- 1 -&2 1&- 1&16e"ruari * -&2 1&1 1&*

> -&2 1&- 1&* 1 1&- 1&* 1&Maret * -&; -&2 1&- > -&B -&3 1&B 1 -& -&B -&;April * -&9 -&; -&3 > -&B -&; -&2 1 -&9 -&; -&3Mei * -& -&B -&;

> -& -&; -&3 1 -&9 -&B -&35uni * -& -&B -&; > -& -&B -&; 1 -&9 -&B -&;

5uli * -&B -&; -&2 > -&B -&; -&2 1 -&B -&; -&3Austus * -&B -&; -&3

> -&; -&3 -&2 1 -&3 -&2 -&2Septem"

er * -&; -&3 -&2 > -&3 -&2 1&- 1 -&B -&; -&3Okto"er * -&B -&; -&3 > -&B -&; -&3 1 -&B -&; -&3

No!em"e

r * -&B -&3 -&2 > -&3 -&2 1&- 1 -&B -&; -&3Desem"e

r * -&; -&3 1&- > -&B -&; -&3


21/29

Lampiran Data 'umlah intensitas radiasi matahari

4ila$ah Situede&Darmaa& (oor

5anuari 7 Desem"er *--2

(ulanIntensitas +adiasi

,M5 m?*da$?1/

1 11>&125anuari * 33&19 > 112&3

1 ;2&96e"ruari * 1-&1; > 3&2* 1 1>>&*>Maret * 11&; > 1-&*3 1 119&**April * 11&; > 112&B9

1 1-;&9*Mei * 2*&;; > 1*&9; 1 22&**

5uni * 111&9 > 1-;&1 1 11>&9>

5uli * 112&9; > 1*B&1B

1 1*3&1-Austus * 1*>&B > 1&2* 1 1&>2Septem"er * 1>3&2B > 19*&>; 1 1**&;>Okto"er * 19&9* > 19>&*

1 11&>2No!em"er * 111&BB


22/29

> 1-B&2 1 1*9&23Desem"er * 1>>&*B > 1-9&3B

Lampiran 9 Data 'umlah )urah hu'an 4ila$ah

Situede&Darmaa& (oor 5anuari 7 Desem"er *--2

(ulan

=urah Hu'an ,mm/

Harian

1

Harian

*

Harian

>

5anuari *2 *-- >3

6e"ruari *- 3 33

Maret 31 1>;

April 1> 2* *9

Mei >-2 ;3 13

5uni 1*1 2- *;

5uli B 1 3

Austus 1 *> ;Septem"

er >1 1-B *-

Okto"er 19> ;3 139Nopem"e

r B; 12- 19-


23/29

Desem"e

r 11 B* 3>

Lampiran B Hasil e!apotranspirasi 4ila$ah Situede&

Darmaa& (oor 5anuari 7 Desem"er *--2

(ulan

Pan)i

kelas

Aa

Aerodina

mik

Penma

n

montei

th a

Pan)i

8elas

A"

Penma

n

Montei

th "

1 *9&> >-&3 *;&->

*2&;

B >>&*;

5an * 1&1 *1&1 *1&;

1;&-

2 *&9*

> *&1- *-&11 *2&-*

*2&*

>&;;


24/29

1 1>&*- **&29 12&-9

1B&-

1 *>&*-

6e" * *&1- 1B&31 *&2B

*3&;

3 >1&B;

> *1&*- *>&;> *-&;

*9&;

; *&2-

1 *2&1- >-&-1 >*&>1

>&3

2 >2&;

Mar * >1&B- >;&91 >&2*

>;&>

B *&9

> *2&9- >1&-B >9&;1

>9&3

; *&2

1 *9&3- >>&3 *2&>B

>1&>

; >&93

Apr * *B&9- *&93 *2&1B

>*&*

* >9&9-

> *9&9- *1&-1 >-&*1

>-&2

>B&;>

1 *&-- *&- *;&*9

*2&1

B >*&>>

Mei * *-&3- *3&9 *&-;

*9&*

9 *3&29

> *B&>- >;&3- >*&->

>1&-

2 >3&32

1 *1&1- >9&39 >1&>-

*9&9

2 >-&21

5uni * *B&-- >2&*- >&;

>1&9

>>&23

> *-&2- >B&31 >*&3*

*9&>

> >*&>

1 *9&- *&BB >1&9B

>-&-

9 >>&;3

5uli * *3&- 9&>* >>&1;

>-&

9 >B&12


25/29

> >*&>- ;&31 >9&11

>B&3

B >3&39

1 >-&-- 9*&-> >9&-

>*&2

1 >3&-9

Aust * *;&;- 9-&*- >&;3

>1&1

9 >3&*

> >9&>- 3&- -&

>3&>

> &-9

1 >;&*- 91&9- -&3-

*&-

1 9&1B

Sep * >9&>- 2&;9 >2&19

-&3

- >&B>

> >;&-- 91&>B *&;

1&-

* 9&2>

1 *;&2- >&-2 >&*>

>*&3

>3&1-

Okt * >*&1- 1&*B -&B3

>;&3

2 &;;

> >B&1- >1&;2 *&3;

>&;

3 3&B>

1 >>&1- >B&>; >2&B1

>2&B

B *&B

No! * **&>- >*&>- >1&-

*;&1

* >&3-

> *-&9- *9&B; *2&3

*&2

1 >*&;B

1 *3&;- >B&1> >9&-9

>&3

9 >3&B

Des * >1&*- *&93 >;&1*

>;&-

-&>

> *&B- >;&-- *2&91

*2&3

>*&2-


26/29

,a/ Metode pan)i kelas A denan nilai 8p-.;& metode

penman monteith denan nilai ra dan rs menunakan

asumsi 6AO penman monteith

,"/ Metode pan)i kelas A denan nilai 8p "erdasarkan6AO& metode penman monteith denan nilai ra dan rs

menunakan ketinian 1.9 m& LAI periode kerin9 dan

LAI periode "asah B.


27/29

Lampiran 3 =ontoh perhitunan menunakan metode Penman Monteith


28/29

DA6TA+ PUSTA8A

Adha$ani D. *-1>. Perbandingan Pendugaan Evatranspirasienggunakan etode !erodina"ik Pen"an#onteit$ dan

Panci %elas!, Skripsi 5urusan Departemen


29/29

penman monteith ok

Documents