Laporan ini membahas pengukuran suhu di bawah dan di atas permukaan tanah selama 24 jam untuk mempelajari siklus diurnal lingkungan. Suhu maksimum di atas tanah adalah 35,3°C sedangkan minimum adalah 24,5°C dengan rata-rata 29,9°C. Suhu maksimum di bawah tanah adalah 30°C dan minimum 27,8°C dengan rata-rata 28,9°C. Suhu di bawah tanah lebih rendah siang hari k

1. Hari/Tanggal : Sabtu – Minggu, 23 – 24 November 2013
Rekan kerja : Fisika IPB angkatan 49 (G7412)
LAPORAN BIOFISIKA UMUM
FISIKA LINGKUNGAN
MUTIARA KHAIRUNNISA
G74120016
ASISTEN:
 Tatang Gunawan (G7410023)
 Didy Muliawan (G74110011)
 Lutpita Mahardika (G74110036)
 Fitrah Hadi Firdaus (G74110058)
 Citra Kusumawardhani (G74110069)
DEPARTEMEN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013

2. A. Judul : BIOFISIKA LINGKUNGAN
B. Tujuan
Mengukur distribusi temperatur dibawah dan diatas permukaan tanah dan
mengukur pola siklus diurnal lingkungan.
C. Alat dan bahan
1. SPARK
2. Xplorer GLX
3. Sensor Suhu
4. Mistar
D. Teori Singkat
Fisika lingkungan dalam konteks praktikum adalah fisika dari
lingkungan fisik manusia (organisme pada umumnya). Hal ini menyangkut
kajian tentang aplikasi prinsip-prinsip fisika pada lingkungan fisik.
lingkungan fisik yang dimaksudkan adalah udara, tanah dan air. Untuk
melanjutkan kehidupan, maka manusia (organisme) harus berinteraksi dengan
lingkungan fisiknya. Interaksi inilah fisika lingkungan menjadi sangat
penting[1].
Dalam kenyataan manusia paling banyak berinteraksi langsung dengan
lingkungan fisik udara (atmosfir dekat permukaan). Sistim Permukaan-Udara
dapat dipandang dalam skala mikro seperti permukaan tubuh organisme dan
udara di atasnya ataupun dalam skala makro seperti permukaan suatu
hamparan (sawah, tanaman pertanian, hutan, pemukiman, dan lain-lain) dan
udara di atasnya. Udara adalah gas. Sebagai gas maka hukum-hukum fisika
tentang gas sangat berperan penting. Prinsip transfer entitas antara
permukaan organisme (objek alam) dan udara yang berkontak dengannya
berdasarkan hukum difusi Fick, berlaku secara umum untuk transfer entitas
seperti momentum, panas dan massa (misalnya uap air, CO2, dan O2)[1].
Sumber energi utama untuk semua proses fisik di permukaan adalah
radiasi matahari. Neraca radiasi tidak lain adalah pernyataan dari hukum

3. kekekalan energi. Dalam hal ini radiasi neto merupakan energi yang tersedia
untuk semua proses-proses fisik yang berlangsung di permukaan. Proses-proses
itu adalah pemanasan udara, penguapan air, pemanasan permukaan
(tanah), dan pemanfaatan energi oleh organisme melalui proses fisiologis.
Udara adalah fluida. Sebagai fluida maka sifat-sifat umum fluida, seperti zat
cair, juga berlaku dalam udara. Dalam telaah tentang transfer entitas,
berkaitan dengan kelompok-kelompok tak berdimensi (kelompok variabel-variabel
fisik yang operasi aritmatik satuan-satuannya adalah satu, atau tak
berdimensi)[2].
Semua variabel fisik lingkungan seperti radiasi (intensitas), suhu udara
dan suhu tanah, kecepatan angin, kelembaban udara (dan tanah), laju transfer
entitas, dan lain-lain adalah variabel-variabel yang berubah menurut waktu
(fungsi waktu) atau pun berubah menurut ruang (fungsi ruang). Dalam
pengertian ini maka untuk menganalisis besaran-besaeran ini, analisis Fourier
merupakan satu bentuk analisis yang sangat berguna. Untuk lingkungan fisik
tanah dan air pembahasan hanya diberikan pada fenomena transfer panas
pada medium tanah dan tingkah laku suhu air dalam kaitan dengan aplikasi
analisis Fourier (deret waktu), hukum-hukum fisika tentang transfer seperti
hukum Fourier, dan terutama analogi dengan hukum Ohm juga tetap
berlaku[2].
E. Prosedur
1. Pilih tempat disekitar yang mudah dijangkau dan diperhatikan.
2. Untuk dibawah permukaan tanah: Gali lubang kecil sampai kedalaman ±
20 cm dari permukaan tanah, kemudian masukan kabel yang sudah
terhubung dengan termometer digital. Amati dan catat suhunya selama
24 jam dengan skala 10 menit.
3. Untuk diatas permukaan tanah: tinggi dari permukaan tanah haruslah 2
m. Tempatkan termometer pada tinggi 2 m, misalnya pada dahan pohon
agar tidak dipegangi oleh praktikan sehingga ketinggiannya stabil. Amati
dan catat suhunya selama 24 jam dengan skala 10 menit.
4. Amati dan catat pula kondisi lingkungan pada saat pengamatan.

4. 5. Tempatkan satu penunjuk waktu yang akurat agar skala yang didapatkan
benar-benar 10 menit.
F. Data
 Kedalaman : ± 20 cm
Suhu / waktu awal : 30 oC
Suhu / waktu akhir : 28,6 oC
 Ketinggian : 2 m
Suhu / waktu awal : 33,8 oC
Suhu / waktu akhir : 33,2 oC
Waktu
(s)
Suhu Udara
(oC)
Suhu Tanah
(oC)
0 33.8
600 33.5
1200 33.6
1800 33.7
2400 33.8
3000 33.6
3600 33.8
4200 34.5
4800 35.3
5400 34.6
6000 34.4
6600 34.2
7200 34.2
7800 34.1
8400 33.8
9000 33.7
9600 33.6
10200 33.5
10800 33.3
11400 33.2
12000 33.1
12600 32.9
13800 32.7
14400 32.6
15000 32.6
15600 32.2

5. 16200 32.1
16800 32.0
17400 31.9
18000 31.7
18600 31.3
19200 31.2
19800 31.0
20400 30.8
21000 30.6
21600 30.4
22200 30.4
22800 30.2
23400 30.1
24000 29.9
24600 29.6
25200 29.4
25800 29.2
26400 29.1
27000 28.9
27600 28.7 30
28200 28.5 30
28800 28.6 29,9
29400 28.3 29,9
30000 28.2 29,8
30600 28.0 29,9
31200 28.1 29,7
31800 27.8 29,8
32400 27.7 29,8
33000 27.8 29,7
33600 27.6 29,6
34200 27.5 29,7
34800 27.5 29,5
35400 27.4 29,5
36000 27.3 29,5
36600 27.2 29,4
37200 27.1 29,4
37800 27.1 29,5
38400 27.4 29,4
39000 27.3 29,4
39600 27.1 29,3
40200 27.0 29,3
40800 27.0 29,2
41400 26.8 29,3

6. 42000 26.8 29,1
42600 26.7 29,1
43200 26.7 29,1
43800 26.6 29,1
44400 26.6 29
45000 26.5 29
45600 26.4 29
46200 26.3 29
46800 26.2 29
47400 26.1 28,8
48000 26.1 28,9
48600 26.0 28,9
49200 25.9 28,8
49800 25.9 28,8
50400 25.9 28,7
51000 25.8 28,8
51600 25.7 28,6
52200 25.6 28,6
52800 25.4 28,6
53400 25.5 28,7
54000 25.4 28,5
54600 25.4 28,6
55200 25.4 28,5
55800 25.4 28,5
56400 25.4 28,5
57000 25.3 28,4
57600 25.2 28,5
58200 25.2 28,3
58800 25.2 28,3
59400 25.0 28,3
60000 25.0 28,3
60780 24.9 28,3
61386 24.8 28,2
61992 24.7 28,3
62599 24.6 28,3
63205 24.5 28,1
63811 24.5 28,1
64417 24.6 28,1
65023 24.6 28,1
65629 24.6 28,1
66236 24.7 28
66842 24.7 28
67448 24.8 28,1

7. 68054 25.6 28,1
68660 25.1 27,9
69266 25.3 28
69873 25.4 28
70479 25.5 27,9
71085 25.9 27,9
71691 26.1 27,9
72297 26.5 27,8
72904 26.7 27,9
73510 27.0 27,9
74116 27.6 27,9
74722 28.4 27,9
75328 28.8 27,8
75934 29.3 27,8
76541 29.5 27,8
77147 29.8 27,8
77753 30.1 27,8
78359 30.6 27,8
78965 31.2 27,8
79572 31.9 27,8
80178 31.9 27,8
80784 31.8 27,8
81390 31.8 27,8
81996 32.2 27,9
82602 33.8 27,9
83209 34.3 28
83815 33.1 28
84421 33.3 28,1
85027 33.4 28,2
85633 33.9 28,3
86239 32.9 28,4
86846 33.5 28,5
87452 33.2 28,6

8. G. Pengolahan Data
1. Suhu Atas ( Udara)
grafik waktu vs temperatur
Suhu maximum = 35,3°C
Suhu minimum = 24,5°C
Suhu rataan =
푆푢ℎ푢 푚푎푥푖푚푢푚 +푆푢ℎ푢 푚푖푛푖푚푢푚
2
=
35,3+24,5
2
= 29,9°퐶
40
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
0 20000 40000 60000 80000 100000
Suhu (oC)
Waktu (s)
Suhu 2 m

9. 2. Suhu Bawah (Tanah)
grafik waktu vs temperatur
0 20000 40000 60000 80000 100000
Waktu (s)
Suhu maximum = 30°C
Suhu minimum = 27,8 °C
Suhu rataan =
푆푢ℎ푢 푚푎푥푖푚푢푚 +푆푢ℎ푢 푚푖푛푖푚푢푚
2
=
30+27,8
2
= 28,9°퐶
40
38
36
34
32
30
28
26
24
22
20
Suhu (oC)
H. Pembahasan
Suhu Bawah Tanah
Kegiatan praktikum mengenai Fisika Lingkungan dilaksananakan Sabtu
23 November 2013 pukul 12.00 s.d. Minggu 24 November 2013 pukul
12.00 ,tempat di halaman gedung Science Centre Fakultas Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Variabel fisik lingkungan
yang diamati adalah suhu dikedalaman ± 20 cm dan suhu di ketinggian 2 m.
Data di kedalaman ± 20 cm diperoleh suhu awal 30 oC dan suhu akhir 28,6
oC. Sedangkan di ketinggian 2 m diperoleh suhu awal 33,8 oC dan suhu akhir
33,2 oC.
Berdasarkan grafik hubungan waktu dan temperatur tergambar suhu
maksimum 35,30 dan suhu minimum 24,50 serta suhu rata-rata 29,90 di atas
permukaan tanah. Sedangkan suhu di bawah permukaan diperoleh suhu

10. maksimum 300 dan suhu minimum 27,80 serta suhu rata-rata 28,90. Di siang
hari suhu dibawah permukaan akan lebih rendah dibandingkan suhu diatas
permukaan tanah.Hal ini terjadi karena cahaya matahari membutuhkan waktu
yang lama untuk sampai ke bawah permukaan karena kerapatannya dan
kelembaban udara lebih tinggi. Sedangkan suhu diatas permukaan akan lebih
tinggi karena radiasi matahari langsung mengenai lingkungan tersebut.
Sebaliknya di malam hari suhu di bawah permukaan akan lebih tinggi
dibandingkan suhu di atas permukaan[3].
Faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu di suatu lingkungan
adalah lama penyinaran matahari,sudut datang sinar matahari,cuaca,angin,
relief permukaan bumi,banyak sedikitnya awan,dan perbedaan letak lintang.
Matahari berperan dalam fisik lingkungan dan merupakan sumber
panas.Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan,yaitu
pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung. Pemanasan langsung
dapat terjadi melalui proses absorbs yaitu penyerapan unsur-unsur radiasi
matahari,misalnya sinar gamma,sinar-X,dan ultraviolet. Proses
refleksi,pemanasan matahari terhadap udara tetapi di panntulkan oleh butir air
dan awan. Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara
konduksi,konveksi,adveksi dan turbulensi[3].
Kesalahan terjadi pada SPARK yang dalam keadaan overload untuk
mengukur suhu di bawah permukaan. Sehingga data yang diperoleh dimulai
dari detik 27600. Secara umum data yang diperoleh sesuai dengan teori , suhu
diatas permukaan ketika siang hari akan lebih tinggi dibandingkan suhu
dibawah permukaan.Sebaliknya di malam hari,suhu diatas permukaan akan
lebh rendah dibandingkan di bawah permukaan.
I. Simpulan
Dengan mengetahui distribusi temperatur di bawah dan diatas
permukaan tanah,akan memudahkan interaksi organisme dengan lingkungan.
Misalnya akan tahu suatu jenis tanaman mana yang cocok untuk di tanam di
sekitar lingkungan tersebut. Tinggi rendahnya suhu di suatu lingkungan

11. adalah lama penyinaran matahari,sudut datang sinar matahari,cuaca,angin,
relief permukaan bumi,banyak sedikitnya awan,dan perbedaan letak lintang.
J. Daftar Pustaka
[1] Sofwan. 2005. Penerapan Fuzzy Logic Pada Sistem
Pengaturan Jumlah Air Berdasarkan Suhu dan Kelembaban.
Dewaruci Press ,Jakarta.
[2] Noorhadi.2003. Kajian pemberian air dan mulsa terhadap iklim mikro
pada tanaman cabai di tanah entisol. J. Ilmu Tanah dan Lingkungan. 4
(1) : 41-49.
[3] Ramli.2009.Pengaruh berbagai jenis mulsa terhadap pertumbuhan awal
tanaman mangga.J.Agroland 16 (4):286-289.