Info Pertanian Online - Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan tanah, air, dan permuaakan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Energi matahari dan ketersediaan air adalah dua unsur utama dari proses evaporasi. Evaporasi dapat terjadi pada tubuh perairan (seperti laut, sungai, danau, waduk) permukaan tanah dan tumbuh-tumbuhan (disebut transpirasi), adapun faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan dan kelambatan evaporasi dan transpirasi disuatu kawasan ada bermacam-macam antara lain : temperatur air dan udara, kelembaban udara, kecepatan tiupan angin, tekanan udara, intensitas sinar matahari, dan lain-lain.
Kombinasi antara proses evaporasi dan transpirasi merupakan evaporasi total (evapotranspirasi) yang juga disebut dengan Consumtive use. Evapotranspirasi dapat terjadi dalam dua keadaan, yaitu terjadi pada saat cukup air disebut Evapotranspirasi potensial, dan evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya, dalam arti kondisi pemberian air seadanya disebut Evapotranspirasi aktual. Kehilangan air oleh proses evaporasi dan transpirasi dapat mempercepat terjadinya kekeringan dan penyusutan debit sungai pada musim kemarau, umumnya didaerah tropis.
Bagi pakar hidrology, kehilangan air akibat evaporasi biasanya dilihat dari dua sisi. Pertama, evaporasi dari permukaan (Eo) yaitu penguapan air langsung dari danau, sungai dan badan air lainnya. Kedua, kehilangan air melalui vegetasi oleh proses-proses intersepsi dan transpirasi. Selama proses evaporasi dapat terjadi perubahan-perubahan pada bahan, baik yang menguntungkan maupun yang merugikan. Perubahan-perubahan yang terjadi antara lain perubahan viskositas, kehilangan aroma, kerusakan komponen gizi, terjadinya pencokelatan dll.
“Evaporasi adalah proses pengentalan larutan dengan cara mendidihkan atau menguapkan pelarut. Di dalam pengolahan hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk, meningkatkan larutan sebelum proses lebih lanjut, memperkecil volume larutan, menurunkan aktivitas air.” (Praptiningsih, 1999)
Faktor yang Mempengaruhu Evaporasi
Proses perubahan bentuk dari air menjadi uap air terjadi baik pada evaporasi maupun evapotranspirasi. Penguapan dipengaruhi oleh kondisi klimatologi, yang meliputi : radiasi matahari, temperatur udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin. Untuk memperkirakan besarnya penguapan yang terjadi diperlukan data-data tersebut. Beberapa instansi seperti BMKG, Dinas Pengairan, dan Dinas Pertanian secara rutin melakukan pengukuran data klimatologi.
Radiasi Matahari
Sebagian radiasi gelombang pendek ( shortwave radiation ) matahari akan diubah menjadi energi panas di didalam tanaman, air dan tanah. Energi panas tersebut akan menghangatkan udara di sekitarnya. Panas yang dipakai untuk menghangatkan partikel – partikel berbagai material di udara tanpa mengubah bentuk partikel dinamakan panas – tampak ( sensible heat ). Sebagian energi matahari diubah menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini akan menyebabkan perputaran udara dan uap di atas permukaan tanah. Hal ini menyebabkan udara di atas permukaan tanah jenuh, sehingga mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan bidang evaporasi.
Ketersediaan Air
Melibatkan jumlah air yang ada dan juga persedian air yang siap untuk terjadinya evaporasi. Permukaan bidang evaporasi yang kasar akan memberikan laju evaporasi lebih tinggi daripada bidang permukaan rata karena pada bidang permukaan kasar besarnya turbulent meningkat.
Temperatur
Temperatur udara pada permukaan evaporasi sangat berpengaruh terhadap evaporasi. Semakin tinggi temperatur semakin besar kemampuan udara untuk menyerap uap air. Selain itu semakin tinggi temperatur, energi kinetik molekul air meningkat sehingga molekul air semakin banyak yang berpindah ke lapis udara di atasnya dalam bentuk uap air. Oleh karena itu di daerah beriklim tropis jumlah evaorasi lebih tinggi, di banding dengan daerah di kutub (daerah beriklim dingin). Untuk variasi harian dan bulanan temperatur udara di Indonesia relatif kecil.
Kelembaban Udara
Pada saat terjadi penguapan, tekanan udara pada lapisan udara tepat di atas permukaan air lebih rendah di banding tekanan pada permukaan air. Perbedaan tekanan tersebut menyebabkan terjadinya penguapan. Pada waktu penguapan terjadi, uap air bergabung dengan udara di atas permukaan air, sehingga udara mengandung uap air.
Udara lembab merupakan campuran dari udara kering dan uap air. Apabila jumlah uap air yang masuk ke udara semakin banyak, tekanan uapnya juga semakin tinggi. Akibatnya perbedaan tekanan uap semakin kecil, yang menyebabkan berkurangnya laju penguapan. Apabila udara di atas permukaan air sudah jenuh uap air tekanan udara telah mencapai tekanan uap jenuh, di mana pada saat itu penguapan terhenti. Kelembaban udara dinyatakan dengan kelembaban relatif.
Di Indonesia yang merupakan negara kepulauan dengan perairan laut cukup luas, mempunyai kelembaban udara tinggi. Kelembaban udara tergantung pada musim, di mana nilainya tinggi pada musim penghujan dan berkurang pada musim kemarau. Di daerah pesisir kelembaban udara akan lebih tinggi daripada di daerah pedalama.
Kapasitas Kadar Air dalam Udara
Kapasitas kadar air dalam udara secara langsung dipengaruhi oleh tinggi rendahnya suhu di tempat tersebut. Beasarnya kadar air dalam udara di suatu tempat tersebut. Proses evaporasi tergantung pada deficit tekanan uap jenuh air, Dvp,( saturated vapour pressure deficit ) di udara atau jumlah uap air yang dapat diserap oleh udara sebelum udara tersebut menjadi jenuh. Sehingga, evaporasi lebih banyak di daerah pedalaman karena kondisi udara cenderung lebih kering daripada di daerah pantai yang lembab karena penguapan dari permukaan air laut.
Kecepatan Angin
Ketika pengupan berlangsung, udara di atas permukaan bidang penguapan secara bertahap menjadi lembab, sampai pada tahap ketika udara menjadi jenuh dan tidak mampu menampung uap air lagi. Pada tahap ini, udara jenuh di atas permukaan bidang tersebut akan berpindah ke tempat lain akibat beda tekanan dan kerapatan udara, dan demikian, proses penguapan air dari bidang penguapan tersebut akan berlangsung secara terus – menerus. Hal ini terjadi karena adanya pergantian udara lembab oleh udara yang lebih kering atau gerakan massa udara dari tempat dengan tekanan udara lebih tinggi ke tempat dengan tekanan udara lebih rendah ( proses adveksi ) dalam hal ini kecepatan angin di atas permukaan bidang penguapan sangat penting. Penguapan air di daerah lapang lebih besar dari daerah dengan banyak naungan karena di daerah lapang perpindahan udara menjadi lebih bebas.
Bidang Permukaan
Secara alamiah bidang permukaan penguapan akan mempengaruhi proses evoporasi melalui perubahan pola perilaku angin. Pada bidang permukaan yang kasar atau tidak beraturan, kecepatan angin akan berkurang oleh adanya proses gesekan. Tapi, pada tingkat tertentu, permukaan bidang penguapan yang kasar juga dapat gerakan angin berputar ( turbulent ) yang dapat memperbesar evaporasi. Pada bidang permukaan air yang luas, angin kencang juga dapat menimbulkan gelombang air besar dan dapat mempercepat terjadinya evopotranspirasi.
Jenis – Jenis Evaporasi
1. Evaporasi potensial (ETp), menggambarkan laju maksimum kehilangan air dari suatu lahan yang sangat ditentukan oleh kondisi iklim pada keadaan penutup tajuk tanaman pendek yang rapat dengan penyediaan air yang cukup dan ditentukan oleh parameter-parameter iklim.
2. Evaporasi standar (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.
3. Evapotranspirasi tanaman (ETc), pada kondisi standar adalah ET dari suatu lahan luas dengan tanaman sehat berkecukupan hara dan bebas hama penyakit, yang ditanam pada kondisi air tanah optimum dan mencapai produksi penuh di bawah keadaan suatu iklm tertentu. Nilai ETc berubah-ubah menurut umur atau fase perkembangan tanaman.
4. Evaporasi aktual (ETa), menggambarkan laju kehilangan air dari suatu lahan bertanam pada kondisi aktual iklim, tanaman dn lingkungan tumbuh serta pengelolaan.
Tujuan Proses Evaporasi dalam Bidang Pertanian
Di dalam pengolahan hasil pertanian proses evaporasi bertujuan untuk:
· Meningkatkan konsentrasi atau viskositas larutan sebelum diproses lebih lanjut. Sebagai contoh pada pengolahan gula diperlukan proses pengentalan nira tebu sebelum proses kristalisasi, spray drying, drum drying dan lainnya.
· Memperkecil volume larutan sehingga dapat menghemat biaya pengepakan, penyimpanan dan transportasi.
· Menurunkan aktivitas air dengan cara meningkatkan konsentrasi solid terlarut sehingga bahan menjadi awet misalnya pada pembuatan susu kental manis.
Penentuan Besarnya Evaporasi
Besarnya evaporasi dapat ditentukan dengan beberapa perkiraan sebagai berikut :
Perkiraan Evaporasi Berdasarkan Panci Evaporasi
Evaporasi permukaan air bebas menggunakan panci evaporasi harus dikonversi karena perkiraan evaporasi pada 1 unit area permukaan air bebas.
Rumus penentuan besarnya evaporasi dari permukaan air bebas adalah:
E permukaan air bebas = C panci x Evaporasi panci.
Tabel 2. 1 Tabel Koefisien (C panci) untuk Berbagai Panci yang telah dihitung
PAN
|
MON
|
MEAN
|
MAX
|
Class A/ Colorado
|
1.06
|
1.15
|
1.22
|
Class A/US S.p.s
|
1.20
|
1.31
|
1.46
|
Colorado/Class A
|
0.82
|
0.87
|
0.95
|
Colorado/B.P.I
|
1.03
|
1.06
|
1.09
|
BPI/Class A
|
0.68
|
0.77
|
0.83
|
BPI/Colorado
|
0.92
|
0.94
|
0.97
|
Perkiraan Evaporasi dengan Menggunakan Rumus Epidermis
Cara Aerodinamik
Metode ini mempertimbangkan faktor-faktor yang mempengaruhi perpindahan uap air dari suatu permukaan, yaitu pertumbuhan kelembaban arah vertical dan turbulensi dari aliran udara.
Rumus : Eo = k . z (ew – ea)
dimana :
Eo = evaporasi muka air bebas selama satu periode pengamatan
(mm/hari)
K = konstanta empiris (0.35)
V2 = fungsi/hubungan matematik antara evaporasi dan masa air
Ew = tekanan uap jenuh diudara dengan temperature sesuai dengan
Temperatur airnya.
Ez = tekanan uap sesungguhnya, diudara setinggi z.
Sehingga rumus diatas menjadi :
Eo = 0,35 (0,5 + 0,54 V) (ew – ez)
V2 = kecepatan angin pada ketinggian 2m (m/det)
Penentuan besarnya ez
RH = ez x 100
Ew
RH = kelembaban relatif (%), diukur dengan psycrometer.
Rw = dihitung berdasarkan suhu udara (T) saat pengukuran RH
2.5.2.2 Cara Rohwer
E = 0,484 (1 + 0,6 V ) (ew – ea)
Keterangan
E = evaporasi (mm/hari)
e.w = tekanan uap jenuh dengan temperatur sama dengan temperatur
air (milibar)
e.a = tekanan uap air di udara (milibar)
V = kecepatan angina rata-rata dalam sehari
Proses Terjadi Evaporasi dalam Siklus Hujan
Pemanasan air laut oleh sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan batu, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.
Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu dalam tiga cara yang berbeda:
Ø Evaporasi / transpirasi - Air yang ada di laut, di daratan, di sungai, di tanaman, dsb. kemudian akan menguap ke angkasa (atmosfer) dan kemudian akan menjadi awan. Pada keadaan jenuh uap air (awan) itu akan menjadi bintik-bintik air yang selanjutnya akan turun (precipitation) dalam bentuk hujan, salju, es.
Ø Infiltrasi / Perkolasi ke dalam tanah - Air bergerak ke dalam tanah melalui celah-celah dan pori-pori tanah dan batuan menuju muka air tanah. Air dapat bergerak akibat aksi kapiler atau air dapat bergerak secara vertikal atau horizontal dibawah permukaan tanah hingga air tersebut memasuki kembali sistem air permukaan.
Ø Air Permukaan - Air bergerak di atas permukaan tanah dekat dengan aliran utama dan danau; makin landai lahan dan makin sedikit pori-pori tanah, maka aliran permukaan semakin besar. Aliran permukaan tanah dapat dilihat biasanya pada daerah urban. Sungai-sungai bergabung satu sama lain dan membentuk sungai utama yang membawa seluruh air permukaan disekitar daerah aliran sungai menuju laut.
Air permukaan, baik yang mengalir maupun yang tergenang (danau, waduk, rawa), dan sebagian air bawah permukaan akan terkumpul dan mengalir membentuk sungai dan berakhir ke laut. Proses perjalanan air di daratan itu terjadi dalam komponen-komponen siklus hidrologi yang membentuk sistem Daerah Aliran Sungai (DAS). Jumlah air di bumi secara keseluruhan relatif tetap, yang berubah adalah wujud dan tempatnya. Tempat terbesar terjadi di laut.
Sumber : http://catatananaknpertanian.blogspot.com/2015/03/evaporasi.html
0 komentar
Posting Komentar