Pengamatan Pilot Balon

Pernahkah kita memikirkan bagaimana cara seorang observer dapat mengamati keadaan cuaca di udara atas?? Kalau di permukaan memang benar kita bisa menggunakan Taman Alat Meteorologi untuk mengamati unsur-unsur cuaca di permukaan. Namun bagaimana apabila unsur cuaca yang ingin kita amati adalah berada di atas kita.? ? Apakah kita harus terbang membawa taman alat ke atas? Hehhe.. Tentu tidak kan.. 

Dalam melakukan pengamatan unsur cuaca udara atas dapat dilakukan dengan menggunakan Balon. Dimana pada materi ini kita akan membahas mengenai Pilot Balon (Pibal) yang digunakan untuk mengetahui arah dan kecepatan angin di lapisan atas. Sebelum kita hendak melakukan pengamatan Pilot Balon, ada beberapa instrumen atau alat dan bahan yang harus kita siapkan. Yaitu :

1) Balon Pibal berwarna merah yang berukuran + 40 cm. Mengapa balon ini di design berwarna merah? Hal ini agar balon ini mudah dikenali saat terbang tinggi ke angkasa. Karena kita nanti akan melepas balon ini dan mengamati segala pergerakan balon ini hingga balon ini pecah ataupun masuk ke awan.

2)Stopwatch atau jam weeker. Alat ini berguna untuk menentukan interval waktu pencatatan posisi balon saat terbang ke angkasa. Karena balon pibal hanya dicacat setiap 1 menit sekali. Bukan setiap saat.

3)Alat tulis berupa bolpoint atau pensil dan kertas. Kita nanti saat melakukan pengamatan balon pibal akan mencacat bagaimana pergerakan balon itu setiap menitnya. Untuk itu sangat perlu menyiapkan alat tulis ini.

4)Theodolite. Pada awalnya saya bingung dengan cara kerja Theodolit ini. Ternyata alat ini adalah mirip dengan teropong. Tujuannya adalah untuk kita mengamati pergerakan balon setelah kita lepaskan. Di dalam theodolit sudah tertera nilai Azimut dan Elevasi. Dimana kita sebagai observer bertugas untuk mencatat posisi Azimut dan Elevasi balon tiap menitnya.

Setelah semua alat dan bahan nya siap,. Saatnya kita terbangkan balon pibalnya.. :D

1)Lepas balon di tempat yang jauh dari gedung dan pohon-pohon tinggi

Sudah jelaskan, kita melepaskan balon agar dapat terbang ke angkasa. Sehingga jangan sampai sebelum balonnya mencapai atmosfer, dia tertahan oleh ranting pohon, bangunan dan faktor lainnya. Setelah balon dilepaskan, segeralah cari letak posisi balon dengan menggunakan theodolite. Caranya adalah dengan membidik balon tersebut menggunakan teropong yang ada di theodolite ke arah balon yang terbang.

Note.. Membidik ini harus dilakukan dengan cepat karena pada pembacaan detik ke 30 kita harus sudah mencatat letak posisi dari pilot balon tersebut. Posisi pilot balon dinyatakan dalam Azimut dan Elevasi hasil pengamatan dari theodolite.

2)Catat pergerakan balon setiap 1 menit, dengan ketentuan sebagai berikut

Jadi setelah kita melepaskan balon , kita langsung bidik balon tersebut secepat mungkin. Kemudian pada detik ke 30 (Menit ke 0.5) kita catat nilai azimuth dan elevasi balon. Setelah itu kita ikuti lagi setiap gerakan balon di langit. Kemudian pada menit ke 1.5, kita catat lagi azimuth dan elevasinya. Setelah itu tetap amati gerakan balon dan mencatatnya setiap selang waktu 1 menit hingga balon hilang masuk ke awan ataupun meledak. 

Note.. Pembacaan pertama tidak selalu dilakukan pada detik ke 30. Namun tergantung pada elevasi Stasiun. Apabila elevasi (ketinggian) stasiun adalah 0 meter. Maka pembacaan dilakukan pada detik ke 30. Bila tidak maka kita harus cari dulu kapan balon tersebut mencapai ketinggian 250 feet. Dan saat itulah pembacaan pertama dilakukan. Setelah melakukan pembacaan pertama, maka pembacaan selanjutnya memiliki interval 1 menit tiap pembacaannya hingga balon hilang masuk ke awan ataupun meledak. Kalau balon sudah hilang ataupun meledak, selesailah pengamatan pibal yang kita lakukan. Tinggal kita cari arah dan kecepatan angin di lapisan atas tadi

Cara Mencari Arah dan Kecepatan Angin Lapisan Atas

Dalam menentukan arah dan kecepatan di lapisan atas, kita dapat menggunakan beberapa metode. Yaitu menggunakan metode Perhitungan Matematika, Plotting Board, ataupun Software Pibal. Angin yang dicari adalah angin di tiap lapisan, yaitu lapisan 1000 feet, 2000 feet, 3000 feet, dst. Jadi untuk mencari lapisan 1000 feet, kita menggunakan data pembacaan ke 2 dan ke 3. Begitu pula seterusnya, untuk mencari angin 2000 feet kita gunakan pembacaan ke 4 dan ke 5. Berikut ilustrasinya :

Untuk mencari arah dan kecepatan angin di tiap lapisan menggunakan perhitungan matematika, gunakan cara berikut :

Cari nilai dn pada tiap pembacaan.

Cara untuk mencari nilai dn adalah dengan rumus berikut 

dn =(2n-1) x 250 ctg En) 

Contoh : Lapisan 250 feet (d1) --> d1= (1 ) x 250 Ctg E1 = ......?? 

             Lapisan 750 feet (d2)  d2= (3) x 250 Ctg E2 = ......?? 

            Dst, 

Dimana E adalah Elevasi balon. 

Mencari nilai Dy dan Dx. 

Dimana nilai dari 

Dy=Y1-Y2=(d1.cosA1)–(d2cosA2)  

Dx =X1-X2=(d1sinA1)-(d2sinA2) 

Dimana A adalah Azimuth Balon

Mencari Kecepatan angin di tiap lapisan.
Untuk mencari kecepatan angin. Kita menggunakan data seperti tabel yang atas, yaitu di tiap lapisan. Kalau lupa tabel yang mana, berikut adalah tabelnya:

Jadi untuk mencari kecepatan angin di lapisan 1000 feet adalah dengan input data pembacaan kedua dan ketiga. Dimana rumus untuk kecepatan angin adalah

ff=√(Dx^2+Dy^2 )   x 2 knot 

Menentukan arah angin di tiap lapisan.

Cara nya sama persis dengan langkah mencari kecepatan angin. Yaitu menggunakan 2 data untuk mencari arah angin tiap lapisan. Untuk mencari arah angin digunakan rumus berikut 

α=arc.tan |dy/dx| 

 Arah angin tergantung dari nilai a (alfa), jika :

Nah itulah cara menggunakan rumus matematika dalam mencari arah dan kecepatan angin lapisan atas. Untuk contoh kasus nyatanya.. Nantikan postingan selanjutnya yaa... Semoga bermanfaat untuk kita semua..:D