EVAPOTRANSPIRASI

 Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor–faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dengan kata lain, besarnya evapotranspirasi adalah jumlah antara evaporasi (penguapan air berasal dari permukaan tanah), intersepsi (penguapan kembali air hujan dari permukaan tajuk vegetasi), dan transpirasi (penguapan air tanah ke atmosfer melalui vegetasi). Beda antara intersepsi dan tranapirasi adalah pada proses intersepsi air yang diuapkan kembali ke atmosfer tersebut adalah air hujan yang tertampung sementara pada permukaan tajuk dan bagian lain dari suatu vegetasi, sedangkan transpirasi adalah penguapan air yang berasal dari dalam tanah melalui tajuk vegetasi sebagai hasil proses fisiologi vegetasi.

Pada siklus hidrologi menunjukan bahwa evapotranspirasi (ET) adalah jumlah dari beberapa unsur seperti pada persamaan matematik berikut:

            ET = T + It + Es + Eo

T = transpirasi vegetasi, It = intersepsi total, Es = evaporasi dari tanah, batuan dan jenis permukaan tanah lainnya, dan Eo = evaporasi permukaan air terbuka seperti sungai, danau, dan waduk. Untuk tegakan hutan, Eo dan Es biasanya diabaikan dan ET = T + It. Bial unsur vegetasi dihilangkan, ET = Es.

Faktor-Faktor Penentu Evapotranspirasi

Untuk mengetahui faktor-faktor yang dianggap berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi, maka dalam hal ini evapotanspirasi perlu dibedakan menjadi evapotranspirasi potensial (PET) dan evapotranspirasi aktual (AET). PET lebih dipengaruhi oleh faktor-faktor meteorologi, sementara AET dipengaruhi oleh fisiologi tanaman dan unsur tanah.

Faktor-faktor dominan yang 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 fotosintesis. Dalam mengatur hidupnya, tanaman memerlukan sirkulasi air melalui sitem akar-batang-daun. Sirkulasi perjalanan air dari bawah (perakaran) ke atas (daun) dipercepat dengan meningkatnya jumlah radiasi panas matahari terhadap vegetasi yang bersangkutan. Pengaruh suhu terhadap PET dapat dikatakan secara langsung berkaitan dengan intensitas dan lama waktu radiasi matahari. Suhu yang akan mempengaruhi PET adalah suhu daun dan bukan suhu udara di sekitar daun. Pengaruh angin terhadap PET adalah melalui mekanisme dipindahkannya uap air yang keluar dari pori-pori daun. Semakin besar kecepatan angin, semakin besar pula laju evapotranspirasinya. Dibandingkan dengan pengaruh radiasi panas matahari, pengaruh angin terhadap laju ET adalah lebih kecil (de Vries and van Duin dalam Ward, 1967).

Kelembaban tanah juga ikut mempengaruhi terjadinya evapotranspirasi. Evapotranspirasi berlangsung ketika vegetasi yang bersangkutan sedang tidak kekurangan suplai air (Penman, 1956 dalam Ward, 1967). Dengan kata lain evapotranspirasi (potensial) berlangsung ketika kondisi kelembaban tanah berkisar antara titik wilting point dan field capacity. Karena ketersediaan air dalam tanah tersebut ditentukan oleh tipe tanah, dengan demikian, secara tidak langsung, peristiwaPET juga dipengaruhi oleh faktor potensial.

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:

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 ( I³ ) – 771 ´ 10^-7 ( I² ) + 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

2.      Metode Blaney-Criddle

Metode ini digunakan untuk menentukan besarnya evapotranspirasi dari tumbuhan (consumtive use) yang pengembangannya didasarkan pada kenyataan bahwa evapotranspirasi bervariasi sesuai dengan keadaan temperatur, lamanya penyinaran matahari/siang hari, kelembaban udara dan kebutuhan tanaman.

keterangan:

U   =  consumtive use (inch) selama pertumbuhan tanaman

K   =  koefisisen empiris yang tergantung pada tipe dan lokasi tanaman

P   =  persentase jumlah jam penyinaran matahari per bulan dalam 1 (satu) tahun (%)

T    = temperatur bulan ke-n (^OF)

3.      Metode Blaney-Criddle yang dimodifikasi

keterangan:

U   = transpirasi bulanan (mm/bulan)

T    = suhu udara bulan ke-n (^OC)

P    = persentase jam siang bulanan dalam setahun

dimana:

K  = Kt ´ Kc

Kt = 0,0311(t) + 0,24

Kc = koefisien tanaman bulanan dalam setahun = 0,94

Harga-harga Kc padi di Indonesia telah ditetapkan oleh lembaga-lembaga terkait.

4.       Metode Turc-Lungbein

    Turc telah mengenbangkan sebuah metode penentuan evapotranspirasi potensial yang didasarkan pada penggunaan faktor-faktor klimatologi yang paling sering diukur, yaitu kelembaban relatif dan temperatur udara.

Nilai Eo dapat dicari dengan:

Eo = 325 + 21 T + 0,9 T²

Keterangan:

P          =  curah hujan tahunan

E          =  evapotranspirasi (mm/th)

Eo        =  evaporasi (mm/th)

T          =  rerata temperatur tahunan

5.      Metode Penman

Rumus dasar perhitungan evaporasi dari muka air bebas adalah:

keterangan:

E           = evaporasi dari permukaan air bebas   (mm/hari, 1 hari = 24 jam)

Ho       = net radiation (cal/cm²/hari) = kemiringan kurva hubungan tekanan uap yang        diselidiki (mmHg/^oC)

    konstanta Psychrometri (=0,485 mmHg/^oC)

L          = panas latent dari evaporasi sebesar 0,1 cm³  (= 59 cal)

 Nilai Ex dapat dicari dengan:

            Ex = 0,35 (0,5 + 0,5 U₂) ( e _Sat –e₂)

Dengan:

V₂        = kecepatan angin ketinggian 2 m (m/det)

e _sat       = tekanan uap jenuh (mmHg)

e₂         = tekanan uap aktual ketinggian 2 m (mmHg)

 Persamaan Penman tersebut dapat dijabarkan agar menjadi mudah perhitungannya, yaitu:

I.                   merupakan nilai D sebagai fungsi temperatur

II.                merupakan nilai (a + bn/N)

a dan b            =  konstanta

n          =  lamanya sinar matahari

N         =  panjang hari 9 jam

III.             nilai H         

            yang merupakan fungsi garis lintang

IV.             nilai dari 118.10^-19 (273 + Tz)⁴, merupakan fungsi suhu

V.                nilai dari   

                  , merupakan fungsi tekanan uap aktual pada ketinggian 2 m

VI.             nilai dari 0.2+0.8 n/N

VII.          nilai dari 0.485x0.35 (0.5+0.54u)

VIII.       nilai dari tekanan uap (e_sat)

Posted in: hidrologi