Analisis numerik model matematika fisika kelengasan tanah sebagai fungsi suhu permukaan tanah

Abstract

Kelengasan tanah merupakan salah satu komponen pendukung untuk kelangsungan hidup tanaman, namun untuk memperoleh informasi mengenai distribusi air di dalam tanah cukup sulit. Teknik pengukuran kelengasan tanah di lapangan memerlukan waktu dan tenaga yang banyak. Oleh karena itu pengembangan model penduga yang memanfaatkan data suhu permukaan tanah menjadi alternatif untuk mengevaluasi distribusi kelengasan tanah. Perkembangan teknologi penginderaan jauh dan komputer mendukung pengembangan model penduga kelengasan tanah. Analisis numerik merupakan kunci untuk menyelesaikan model penduga yang tersusun dari persamaan-persamaan fisika aliran bahang dalam media. Model penduga kelengasan tanah yang dikembangkan dalam penelitian ini memerlukan masukan berupa suhu permukaan tanah hasil pengukuran dan suhu pada kedalaman referensi menggunakan hasil pengukuran atau menggunakan konsep damping depth serta karakteristik bahang tanah. Model penduga menyelesaikan persamaan-persamaan secara kontinu menggunakan metode numerik eksplist (Forward Euleur) dan mampu menghasilkan keluran berupa pendugaan fluktuasi suhu di bawah permukaan tanah, fluks bahang tanah dan kelengasan tanah. Nilai-nilai suhu dugaan dibandingkan dengan hasil pengukuran suhu pada kedalaman 0.20 m di bawah tajuk kelapa sawit serta 0.05 dan 0.10 m di bawah penutupan rumput. Perbedaan antara hasil dugaan dengan pengukuran berkisar antara 0.0 0.6 °C. Rata-rata fluks bahang tanah harian hasil dugaan di bawah tajuk kelapa sawit bernilai 480 kJ m2. Di bawah penutupan rumput fluks bahang bernilai 419. 8 kl m² dan mempunyai perbedaan sekitar 298 kJ m² dengan hasil pengukuran. Hasil dugaan lengas tanah di bawah tajuk kelapa sawit cenderung lebih tinggi daripada hasil pengukuran, sebaliknya di bawah penutupan rumput cenderung lebih rendah daripada nilai pengukuran. Hal ini berhubungan dengan kondisi cuaca serta model yang tidak mempertimbangkan aliran air.