Penahan angin

Penahan angin (juga disebut shelterbelts ) adalah penghalang untuk mengurangi kecepatan angin dan menciptakan area yang relatif terlindung.

Ruang Lingkup Artikel

Artikel ini membahas pertimbangan dalam penahanan desain angin. Fokus utamanya adalah penaklukan angin untuk menciptakan iklim mikro yang menguntungkan bagi taman hutan beriklim sedang. Situasi ini merupakan salah satu alasan utama mengapa penahanan angin relevan dengan keberlanjutan pertanian di Barat, khususnya kaitannya dengan perubahan iklim. Namun penahan angin memiliki relevansi yang lebih luas dalam lingkungan industri pertanian seperti agroforestri dan peternakan , dan teknik ini dapat dengan mudah diterapkan pada iklim lain.

Terminologi & Latar Belakang

• Angin - pergerakan gas atmosfer dalam skala besar. Umumnya udara bergerak dari daerah bertekanan atmosfer tinggi ke daerah bertekanan rendah. Perbedaan tekanan udara disebabkan oleh naiknya udara sehingga menimbulkan tekanan rendah atau tenggelamnya udara sehingga menimbulkan tekanan tinggi. ^[1]
• Melawan Angin ( Windward ) - arah angin menyampaikan.
• Melawan arah angin ( Leeward ) - arah angin menyampaikan.
• Angin biasanya diberi nama berdasarkan arah asalnya. Misalnya angin yang bertiup dari timur ke barat disebut “Timur”.
• Angin yang terjadi - arah asal angin selama periode waktu tertentu di lokasi tertentu (misalnya rata-rata arah angin tahunan).
• Aliran laminar - aliran udara yang lancar. Kebalikan dari aliran laminar adalah aliran turbulance atau turbulant yang merupakan gerakan yang lebih kasar, kacau dengan pusaran (pusaran).

Angin yang Berlaku: Pengaruh Global

Pola angin global disebabkan oleh 2 faktor utama: 1. pemanasan permukaan bumi yang tidak merata (daerah tropis lebih panas dibandingkan daerah kutub karena kelengkungan bumi), dan 2. rotasi bumi. Udara di ekuator memanas sehingga kepadatannya berkurang. Udara cenderung naik di ekuator dan bergerak menuju kutub, kemudian mendingin, menjadi lebih padat dan tenggelam kembali dan bergerak kembali ke arah ekuator. Sistem konveksi ini disebut sel. Namun karena sebaran daratan dan lautan yang tidak merata serta rotasi bumi, terdapat 3 sel seperti itu di setiap belahan bumi (sel Kutub, Ferrel, dan Hadley). Sel kutub dan sel Hadley adalah sel yang pergerakannya oleh suhu, sedangkan sel Ferrel atau sel lintang tengah disebabkan oleh interaksi sel kutub dan tropis.Permukaan bumi bergerak lebih cepat di daerah khatulistiwa dibandingkan di dekat kutub (sumbu rotasi). Oleh karena itu, ketika udara bergerak menjauhi garis khatulistiwa, ia juga dipengaruhi oleh putaran bumi yang berlawanan arah jarum jam, sehingga tidak bergerak lurus melainkan melengkung ke kanan di bagian bumi utara dan ke kiri di bagian bumi selatan. Hal ini disebut efek Coriolis, dan menimbulkan "angin barat" dan "angin pasat". Naik dan turunnya udara di dalam sel-sel ini juga sangat mempengaruhi iklim dunia dengan terciptanya kawasan semi permanen bertekanan tinggi dan rendah di garis lintang tertentu, yang menentukan tingkat curah hujan dan sebaran gurun dan hutan hujan.Oleh karena itu, ketika udara bergerak menjauhi garis khatulistiwa, ia juga dipengaruhi oleh putaran bumi yang berlawanan arah jarum jam, sehingga tidak bergerak lurus melainkan melengkung ke kanan di bagian bumi utara dan ke kiri di bagian bumi selatan. Hal ini disebut efek Coriolis, dan menimbulkan "angin barat" dan "angin pasat". Naik dan turunnya udara di dalam sel-sel ini juga sangat mempengaruhi iklim dunia dengan terciptanya kawasan semi permanen bertekanan tinggi dan rendah di garis lintang tertentu, yang menentukan tingkat curah hujan dan sebaran gurun dan hutan hujan.Oleh karena itu, ketika udara bergerak menjauhi garis khatulistiwa, ia juga dipengaruhi oleh putaran bumi yang berlawanan arah jarum jam, sehingga tidak bergerak lurus melainkan melengkung ke kanan di bagian bumi utara dan ke kiri di bagian bumi selatan. Hal ini disebut efek Coriolis, dan menimbulkan "angin barat" dan "angin pasat". Naik dan turunnya udara di dalam sel-sel ini juga sangat mempengaruhi iklim dunia dengan terciptanya kawasan semi permanen bertekanan tinggi dan rendah di garis lintang tertentu, yang menentukan tingkat curah hujan dan sebaran gurun dan hutan hujan. Hal ini disebut efek Coriolis, dan menimbulkan "angin barat" dan "angin pasat".Naik dan turunnya udara di dalam sel-sel ini juga sangat mempengaruhi iklim dunia dengan terciptanya kawasan semi permanen bertekanan tinggi dan rendah di garis lintang tertentu, yang menentukan tingkat curah hujan dan sebaran gurun dan hutan hujan. Hal ini disebut efek Coriolis, dan menimbulkan "angin barat" dan "angin pasat". Naik dan turunnya udara di dalam sel-sel ini juga sangat mempengaruhi iklim dunia dengan terciptanya kawasan semi permanen bertekanan tinggi dan rendah di garis lintang tertentu, yang menentukan tingkat curah hujan dan sebaran gurun dan hutan hujan.

Ambil contoh Kepulauan Inggris, yang berada di sel Ferrel di bagian bumi utara. Angin permukaan akan mengarah ke selatan, namun karena efek Coriolis, angin yang umumnya bertiup adalah dari barat daya atau barat. ^[2]

Angin yang Berlaku: Pengaruh Lokal

Terdapat variasi rata-rata arah angin tahunan di tingkat regional, karena topografi berskala besar seperti pantai dan daerah pegunungan. Contoh paling sederhana adalah angin laut. Laut/samudera membutuhkan waktu yang lebih lama untuk pemanasan dibandingkan daratan. Hal ini menyebabkan perbedaan seberapa besar suhu udara permukaan antara laut dan darat. Saat udara di atas daratan memanas, kepadatannya menjadi berkurang dan naik, sehingga menciptakan tekanan rendah. Udara permukaan di atas laut relatif lebih dingin dan padat, serta terjadi pergerakan udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Arah angin laut terbalik pada malam hari. Angin yang bertiup di danau atau laut kira-kira dua kali lebih kuat dari angin darat.Arahnya terbalik pada malam hari. ^[3]Contoh lainnya adalah efek Foehn. Udara yang mendekati daerah tinggi didorong ke atas, tempat tersebut menjadi dingin dan menjadi kurang padat karena tekanan atmosfer yang lebih rendah pada ketinggian yang lebih tinggi. Skala topografi kecil juga sangat penting dalam kondisi angin lokal.

Sekali lagi kita mengambil contoh Kepulauan Inggris, dataran tinggi di Wales, Inggris bagian utara, dan Skotlandia mengarah ke Fitur topografi yang lebih kecil memiliki pengaruh yang lebih besar terhadap angin yang ada. Namun, angin yang bertiup juga sangat dipengaruhi oleh variasi musim. Angin timur laut sama lazimnya dengan angin barat daya di musim semi (dalam beberapa tahun jauh lebih sering terjadi). ^[4]

Pengaruh Angin pada Pertumbuhan

Secara umum, angin sepoi-sepoi bermanfaat bagi tanaman, namun seiring dengan peningkatan kecepatan angin, hal ini dapat menyebabkan perubahan yang merugikan.

Suhu - Angin mendinginkan tanaman, ^[5] baik dengan menghilangkan panas dari daun secara langsung maupun dengan menghilangkan udara hangat di sekitar daun. ^[3] Semakin besar kecepatan angin maka semakin menipisnya lapisan batas udara diam, daun semakin terpapar suhu udara, dan suhu daun semakin menyesuaikan dengan suhu lingkungan. ^[3] Suhu daun menentukan laju proses fisiologis, yang paling signifikan adalah laju kehilangan udara (lihat transpirasi). ^[3]

Fotosintesis- Saat fotosintesis terjadi, karbon dioksida terus-menerus dikonsumsi di dalam daun. Hal ini menciptakan gradien konsentrasi dengan konsentrasi karbon dioksida yang rendah di dalam daun dibandingkan dengan udara di luar daun. Karbon dioksida kemudian memasuki stomata daun melalui difusi. Dalam kondisi udara tenang, karbon dioksida digunakan semakin jauh dari permukaan daun, sehingga menciptakan gradien konsentrasi yang dangkal dan laju difusi yang berkurang. Pada kondisi udara bergerak (misalnya pemanasan) terjadi pengisian kembali pasokan karbon dioksida untuk fotosintesis di udara sekitar daun sehingga gradien konsentrasinya curam, laju difusi lebih besar. Oleh karena itu, laju fotosintesis lebih rendah di udara diam dibandingkan saat udara bergerak.Pada kecepatan angin yang lebih tinggi, stomata menutup untuk mencegah transpirasi (lihat di bawah),^[6]

Respirasi - Respirasi meningkat seiring dengan meningkatnya angin, dan ini mungkin terkait dengan rangsangan mekanis pada tanaman. ^[3]

Transpirasi - Lapisan batas udara tenang mengelilingi setiap daun. Semakin rendah kecepatan angin, lapisan ini akan semakin lebar. Uap udara berdifusi dari konsentrasi tinggi di dalam daun ke konsentrasi rendah di udara yang bergerak melewati lapisan batas. Semakin lebar lapisan batasnya, semakin besar pula jarak yang harus dilalui uap air. Oleh karena itu transpirasi meningkat seiring dengan meningkatnya kecepatan angin, hingga mencapai batas kecepatan angin tinggi di mana stomata menutup dan transpirasi berhenti. ^[6]

Penyerbukan & Penyebaran Benih - Beberapa tanaman diserbuki oleh angin, dan beberapa tanaman memerlukan angin untuk menyebarkan benihnya. Aktivitas serangga penyerbuk terhambat oleh angin kencang. ^[7] Lebah Eropa tidak akan terbang dengan kecepatan angin 24 km/jam, dan bunga di lokasi terlindung menerima lebih banyak kunjungan lebah dibandingkan bunga di lokasi terbuka. ^[7] Tanpa penyerbukan yang berhasil, beberapa tanaman tidak akan berbuah atau menghasilkan hasil yang buruk (misalnya pohon buah-buahan). Paparan angin sepertinya sering menjadi faktor kuat yang menentukan apakah suatu benih dapat berkecambah dan tumbuh di suatu lokasi. ^[3]

Pertumbuhan - Udara yang tenang merugikan pertumbuhan tanaman. ^[8] Goyangan angin terbukti menghasilkan batang dan batang yang lebih tebal. ^[3] Tanaman juga cenderung menjadi sedikit lebih pendek jika terkena pengaruh angin. ^[3] Paparan kronis terhadap angin kencang menyebabkan pertumbuhan tidak seimbang (misalnya lihat: "Krumholz"^W).

Hama & Penyakit - Udara tenang diketahui dapat memicu banyak penyakit tanaman. ^[5] Di udara tenang, khususnya dalam kondisi kelembapan tinggi, kelembapan dapat bertahan di permukaan daun. Ini bertindak sebagai vektor penyakit jamur dan bakteri, karena spora lebih mudah menempel dan bertahan cukup lama untuk menginfeksi permukaan. ^[9] Serangga hama mungkin lebih mampu menemukan tanaman dalam kondisi angin rendah, sementara spesies serangga bermanfaat yang mendahului hama tanaman mungkin terhambat oleh angin kencang.

Kerusakan Mekanis - Jika kecepatan angin terlalu tinggi, pucuk dan batang dapat patah (misalnya, lihat "penginapan"^W), dan kecepatan angin ekstrem akan menumbangkan pohon atau merusak sistem akar pohon secara serius (lihat "windthrow"^W). ^[3] Tanaman berkayu yang terkena terlalu banyak angin dapat menyebabkan hangus angin, yaitu kekeringan pada daun dan pucuk akibat hilangnya udara akibat angin kencang dan kondisi suhu tinggi. ^[5] Di daerah yang lebih dingin, jika udara dalam tanah membeku, tanaman tidak dapat menggantikan kehilangan udara dalam kondisi angin kencang, dan kerusakan serupa dapat terjadi. ^[5]

Erosi tanah - Lahan yang digunduli untuk lahan pinggiran atau padang rumput dapat mengalamierosi tanahkarena pengaruh paparan angin. Hal ini secara mendasar mengubah ekosistem yang dihasilkan dan merupakan masalah global yang besar.

Jenis

Penahan angin dapat dianggap berdasarkan tujuannya sebagai penahanan angin lapangan (untuk tanaman), penahanan angin ternak , dan pagar salju hidup (menciptakan aliran salju di lokasi yang telah ditentukan). [1]

Penahan angin di sekitar rumah dapat berupapagar tanaman,bronjong(diisi batu atau daun tanaman),pagar pialatau dinding (batu, tanah, dll).

Pemodelan Penahan Angin Aerodinamis

Angin yang mendekati penutupan angin disebut aliran pendekatan , yang mempunyai arah dan kecepatan angin. Saat angin bertemu dengan penahan angin yang berpori, sebagian angin terangkat ke atas dan sebagian lagi disaring melaluinya. ^[10] Kecepatan angin berkurang dan sebagian energinya dialihkan menjadi energi kinetik pergerakan pepohonan. ^[11] Pada penahanan angin yang tidak dapat ditembus, seluruh angin dibelokkan ke atas (lihat:Kepadatan). Zona-zona berbeda dijelaskan di tepi penahan angin:

• Bleed Flow / Competition Zone - zona ini memanjang dari dasar penahan angin dan memanjang secara horizontal dekat permukaan tanah dengan panjang kira-kira sama dengan 2 kali tinggi penahan angin (2 jam). Pada zona ini terjadi persaingan udara, unsur hara dan cahaya antara tanaman penahan angin dengan tanaman sehingga menurunkan hasil. ^[12] Naungan dari penahanan angin menyeimbangkan kenaikan suhu dari tempat perlindungan yang disediakannya. ^[12]
• Zona Tenang - wilayah yang melawan arah angin dari penahanan angin dimana perlindungan dari angin maksimal. Ini adalah area segitiga dari bagian atas penahan angin hingga ke dasar penahan angin, dan memanjang secara horizontal di dekat permukaan tanah selama kurang lebih 8 jam. ^[11]
• Zona Bangun - udara yang melewati bagian atas penahan angin membentuk lapisan campuran yang bergejolak. Ini adalah area penghentian angin yang melawan arah angin dimana turbulansi lebih besar dibandingkan di tempat terbuka. Letaknya di atas dan melawan arah angin relatif terhadap zona tenang. ^[11] Di permukaan tanah, zona bangun dimulai sekitar pukul 8 jam. Setelah menempuh jarak tertentu, aliran udara kembali ke kecepatan pendekatan aliran, hal ini disebut Re-equiliberation . ^[12]

Iklim Mikro: Zona Tenang

Di kawasan shelterbelt, iklim mikro berikut ini dihasilkan:

• Kecepatan angin dan turbulansi: berkurang. ^[13]
• Suhu: umumnya lebih tinggi pada siang hari dan lebih dingin pada malam hari. ^[13]
• kelembaban: meningkat. ^[13]
• Transportasi panas & uap yang masuk akal: berkurang karena berkurangnya turbulansi. ^[13]
• Transpirasi & evaporasi: Lebih rendah setelah hujan, secara keseluruhan lebih tinggi karena meningkatnya ketersediaan udara. ^[13]
• Fotosintesis: meningkat. ^[13]
• Penyimpanan salju: memungkinkan peningkatan penyimpanan udara. ^[13]

Keuntungan

Iklim mikro yang diciptakan oleh penahanan angin memberikan keuntungan tertentu tergantung pada penggunaan lahan.

Tanaman-tanaman:

• Meningkatkan hasil panen. Penahan angin memberi tanaman perlindungan mekanis, namun juga mengurangi evotranspirasi. Suhu tanah dan udara lebih tinggi dan konsentrasi uap udara lebih tinggi. ^[3] Penahan angin mengurangi transpirasi tanaman dengan mengurangi kecepatan angin. ^[6]
• Penahan angin mengurangi tekanan udara tanaman dengan mengurangi kehilangan udara tanah. ^[6]
• Mengurangi penggunaan air untuk irigasi. ^[11]
• Mengurangi erosi tanah yang tertiup angin

ternak:

• Melindungi hewan dari angin musim panas atau angin musim dingin yang dingin
• Mengurangi stres pada hewan
• Mengurangi angka kematian hewan, terutama hewan muda (misalnya anak sapi)
• Kurangi kebutuhan pakan ternak (hewan akan membakar lebih banyak kalori jika berada dalam kondisi dingin)
• Jauhkan salju dari tempat pakan
• Menyebarkan penyebaran patogen yang terbawa angin. ^[14]

Lebah:

• Peternakan lebah mendapat manfaat dari penahanan angin. ^[15] Lebah cenderung tidak aktif saat cuaca berrangin (juga jika cuaca terlalu dingin atau basah). ^[15] Pekerja tidak akan mencari makan sebanyak itu, dan akibatnya efisiensi penyerbukan akan menurun.

Kebun/Kebun Hutan:

• Penahan angin meningkatkan efisiensi penyerbukan ^[12] oleh lebah (lihat di atas) dan serangga penyerbukan lainnya. Di daerah beriklim sedang, pohon buah-buahan (misalnya persik, plum) mekar di awal tahun. Pada saat ini kondisi cuaca mungkin buruk, dan hasil panen pohon-pohon dapat berkurang secara signifikan karena penyerbukan yang buruk. ^[16] Di Inggris Raya, angin Timur cenderung dingin pada saat mekar, ^[16] sehingga menahan angin untuk kebun buah-buahan dan taman hutan mungkin paling berorientasi pada angin timur yang terjadi pada saat ini.

Lainnya:

• Bangunan di daerah berangin dapat mengurangi biaya pemanasan hingga 30% dengan penempatan penahan angin. ^[17]
• Penyerapan karbon. ^[18]
• Penahan angin dapat mengurangi gas amonia sekitar 50% melawan arah angin dalam peternakan unggas. Hingga batas tertentu, tanaman juga mendapat manfaat dari penggunaan amonia sebagai sumber nitrogen, sehingga meningkatkan pertumbuhan. Melebihi ambang batas, terlalu banyak amonia menyebabkan nekrosis jaringan tanaman, menurunnya pertumbuhan dan peningkatan sensitivitas terhadap kerusakan akibat embun beku. ^[19]
• Kurangi debu
• Kurangi gangguan
• Menyediakan habitat bagi satwa liar. Penahan angin mungkin menawarkan koridor perjalanan bagi satwa liar antara kawasan habitat yang berdekatan. Hal ini meningkatkan ketahanan suatu spesies terhadap hilangnya habitat dalam skala besar. Namun, tergantung pada interaksi antara satwa liar dan penggunaan lahan di kawasan yang dilindungi, hal ini mungkin bersifat positif (misalnya habitat burung pemangsa dan serangga yang memangsa serangga hama); ^[12] atau dianggap negatif (lihat di bawah).

Kekurangan

• Peralatan dan keterampilan baru perlu diadopsi oleh para petani yang sebelumnya mungkin hanya mempunyai pengalaman di bidang peternakan atau tanaman ladang.
• Membutuhankan lebih banyak pengelolaan dibandingkan pertanian pinggiran kota tanpa penahanan angin.
• Membutuhkan ruang yang seharusnya bisa digunakan untuk tujuan lain, misalnya produksi tanaman tahunan. ^[20] Mesin modern dalam industri pertanian telah menyebabkan peningkatan ukuran lahan untuk meningkatkan efisiensi.
• Tidak dapat memblokir tampilan.
• Pohon-pohon memerlukan waktu untuk tumbuh mencapai ketinggian penuh sehingga dampak penahanan angin tidak akan terlihat sepenuhnya selama beberapa tahun, dan akibatnya laba atas investasi terjadi secara bertahap. ^[20]
• Penahan angin dapat menjadi habitat hama seperti serangga dan gulma. ^[20]

Pertimbangan desain

Dalam ilmu agroforestri disebutkan ada 7 unsur struktur yang mempengaruhi efektivitas penahan angin, yaitu: Tinggi, kerapatan, orientasi, panjang, lebar, kontinuitas/keseragaman dan bentuk penampang. Ada beberapa masalah lain yang perlu dipertimbangkan seperti kantong es dan bayangan hujan.

Tinggi

Ketinggian (H) sangat penting dalam menentukan luas area perlindungan. Kecepatan angin dikurangi untuk area melawan arah angin setara dengan 2-5 kali tinggi penahan angin (2-5 jam), untuk area melawan arah angin setara dengan 30 jam. ^[20]

Kepadatan

Kepadatan (porositas) merupakan perbandingan bagian padat penahan angin relatif terhadap luas total. Penghalang yang kurang padat akan membiarkan lebih banyak angin masuk, penghalang yang lebih padat akan membiarkan lebih sedikit angin masuk. Kepadatan sangat berpengaruh terhadap pengurangan kecepatan angin maksimum. Kepadatan terkait erat dengan lebaran. ^[21]

Orientasi

Penahan angin bekerja paling baik bila diorientasikan tegak lurus terhadap angin yang ada. ^[20] Namun arah angin berubah, sehingga mungkin bermanfaat untuk mengarahkan penahanan angin sepanjang 2 sumbu ("kaki"). Ada yang berpendapat bahwa lokasi taman hutan harus dibatasi oleh penahanan angin ke segala arah. ^[10]

Panjang

Rasio panjang dan tinggi yang disarankan harus lebih dari 10:1. Hal ini mengurangi pengaruh turbulensi akhir dan memungkinkan efisiensi terbaik dalam hal perlindungan area. ^[20]

Lebaran

Dari segi habitat satwa liar, diketahui bahwa semakin luas penahan angin, maka semakin beragam pula ekosistem satwa liar yang dapat ditampungnya. ^[12]

Kontinuitas/keseragaman

Bentuk penampang

Lokasi

Pagar dan batas properti yang ada mungkin menentukan lokasi penahanan angin. Pagar yang ada bisa digunakan untuk melatih semak belukar. ^[10] Penahan angin yang terletak di sepanjang puncak punggung bukit memberikan perlindungan yang lebih luas dibandingkan penahan angin yang ditanam di sepanjang titik rendah seperti sungai. ^[12] Di sisi lain, penahan angin yang terletak di dekat udara lebih bermanfaat bagi satwa liar (lihat: "Sistem penyangga tepi sungai"^W). ^[12]

Kantong Beku

Respon tanaman terhadap embun beku berbeda-beda. Embun mengurangi ketersediaan kelembaban tanah bagi akar tanaman untuk menggantikan kehilangan udara melalui transpirasi. ^[5] Secara umum tanaman yang diisolasi lebih dalam kurang rentan terhadap kerusakan akibat embun beku dibandingkan dengan tanaman yang disingkirkan, karena akar yang lebih dalam berada di bawah garis beku. ^[5] Kadang-kadang tanaman yang baru ditanam atau tanaman yang direndahkan dapat terangkat sedikit dengan luas udara di dalam tanah saat membeku. ^[5] Getah sel mengembang ketika pembekuan dan dapat menyebabkan hancurnya dinding sel tanaman. ^[5] Pembekuan berulang kali dan pencairan yang cepat bisa sangat merusak akar. ^[5]Pertumbuhan musim semi yang baru rentan terhadap cuaca beku yang terlambat, ^[5] misalnya dengan mematikan bunga pohon buah-buahan seperti persik, sehingga menghambat keberhasilan penyerbukan, ^[16] dan karena itu menurunkan hasil. Kulit pohon dapat dibelah dengan cara dibekukan dan dicairkan pada sisi batang yang menghadap khatulistiwa (lihat retakan beku^W). Embun hitam beku (juga disebut "embun beku yang mematikan") mengacu pada nekrosis jaringan tanaman akibat kerusakan akibat embun beku.

Terkadang lokasi yang tampak lebih terlindung memiliki risiko lebih tinggi terkena embun beku yang parah.^[16] Saat suhu udara turun pada malam hari atau cuaca dingin, kepadatan udara menjadi berkurang sehingga tenggelam. Oleh karena itu, udara dingin cenderung mengalir menuruni lereng dan terakumulasi di titik terendah, misalnya dasar lembah atau cekungan. Penghalang seperti tepian sungai, pagar tanaman, tembok dan pagar akan mempengaruhi pergerakan udara dingin. Untuk memvisualisasikan perilaku udara dingin, membayangkan menuangkan cairan kental ke atas lanskap. Jika ada penghalang yang menghalangi aliran udara dingin, kantong es akan terbentuk. ^[16] Di daerah beku, embun beku akan lebih parah dan bertahan lebih lama di siang hari. ^[10]

Oleh karena itu, berpotensi menguntungkan untuk merancang celah pada penahan angin agar udara dingin dapat mengalir keluar dari suatu area. Penghalang juga dapat ditempatkan untuk menghalangi udara dingin dan mengalihkannya dari suatu lokasi. Untuk mencapai hal ini, penahan angin dapat ditempatkan sedikit keluar dari kontur.^[10] Celah kecil juga dapat dibiarkan pada penahan angin agar udara dingin mengalir keluar, namun hal ini tidak boleh menimbulkan efek terowongan angin, ^[10] misalnya dengan menjauhi arah angin yang ada. Pilihan lainnya adalah dengan menebang pohon agar udara dingin bisa masuk, ^[5] namun mengurangi efektivitas penahanan angin.

Bayangan hujan

Efek bayangan hujan adalah penurunan curah hujan yang terjadi secara langsung melawan arah angin dari penghalang seperti penahan angin (relatif terhadap arah angin yang ada). ^[5] Efek ini jauh lebih nyata pada penahan angin yang kedap udara, dan luas wilayah yang relatif kering juga sebanding dengan ketinggian penahan angin.

Seleksi Spesies

Gunakan pohon atau semak yang akan mencapai ketinggian yang diinginkan saat dewasa. Ini menghilangkan kebutuhan untuk memangkas atau memotong. ^[10]

Pemilihan spesies juga harus mempertimbangkan kesesuaian kondisi lokal (misalnya jenis tanah, pH, kesuburan, ketersediaan udara, zona tahan banting, dll.). Penggunaan beberapa spesies yang berbeda pada penahan angin akan meningkatkan kemampuan penahan angin untuk berfungsi dalam berbagai kondisi cuaca yang berbeda, dan lebih tahan terhadap penyakit dan hama, yang cenderung menimbulkan masalah lebih besar pada sistem monokultur mana pun.

Pohon-pohon yang meanggas memberikan penahan angin yang tidak terlalu padat selama musim dingin, yang berpotensi terjadi ketika cuaca berangin lebih mungkin terjadi.

Spesies non-asli terkadang digunakan sebagai penahan angin, misalnya karena pertumbuhannya yang cepat atau toleransi terhadap kondisi lokal. Namun, hal ini dapat membahayakan ekosistem lokal jika spesies tersebut menjadi invasif.

Kecepatan pertumbuhan pohon yang digunakan sebagai penahan angin sangatlah penting. Semakin cepat laju pertumbuhannya, semakin cepat pula terbentuknya penahan angin dan memberikan manfaat yang diinginkan. Namun secara umum, pohon yang tumbuh lebih cepat memiliki kayu yang rapuh, dan mencapai umur manfaat lebih awal (misalnya 20 tahun), lebih rentan terhadap kerusakan akibat serangga dan penyakit.

Daftar spesies pohon dan semak pilihan yang cocok untuk digunakan sebagai penahan angin di iklim Inggris diberikan dalam lampiran 2 dari "Membuat Taman Hutan". ^[10] Tanaman untuk Masa Depan memiliki beberapa daftar rinci mengenai berbagai pilihan untuk iklim Inggris. [2] [3] [4] Spesies yang direkomendasikan untuk Natrona County, Wyoming diberikan dalam buklet ini oleh Distrik Konservasi Natrona County. [5]

Kegunaan Sekunder

Penahan angin bisa menawarkan kayu. Salah satu contohnya menggunakan sistem 3 penahan angin yang masing-masing terdiri dari 2 baris pohon. Satu baris dari salah satu penahanan angin dipanen setiap tahun dengan rotasi 6 tahun, tanpa sepenuhnya menghilangkan fungsi perlindungan. ^[11]

Contoh Skala Besar

• DataranSabuk Perlindungan Besar, AS.^WProgram ini merupakan tanggapan terhadap “Dust Bowl” di Dataran Tinggi tahun 1930-an. Iklimnya adalah padang rumput semi-kering dengan tahun-tahun basah yang jarang terjadi dan periode kekeringan serta kondisi berangin yang sering terjadi. Pemerintah AS memberikan tanah secara gratis kepada pemukim. Periode curah hujan yang lebih tinggi dan kurangnya pemahaman tentang ekosistem menyebabkan para pemukim menerapkan teknik pertanian gaya Eropa. Mekanisasi juga terjadi pada saat itu. Pengolahan lahan yang luas dan tidak tepat ditambah dengan kekeringan dan angin selama bertahun-tahun menyebabkan erosi tanah dan badai dalam skala besar. Ribuan orang terpaksa mengungsi dari wilayah tersebut karena lahan pertanian kuburan di bawah debu.Penahan angin digunakan untuk mencegah erosi tanah yang tertiup angin. Pada tahun 1942, telah ditanam 30.233 jalur perlindungan, yang berisi 220 juta pohon dan membentang sepanjang 18,² ), di wilayah mulai dari Dakota Utara hingga Texas. [6]
• Di Tiongkok, "The Great Plains Project", "The Great Green Wall", dan "Three Norths Shelter Project" adalah contoh proyek penahanan angin berukuran sangat besar. [7]

Referensi

Bacaan lebih lanjut

• Pusat Agroforestri Universitas Missouri. [8] "Praktik Agrogorestry - Penahan Angin" 2004 (lihat di YouTube) [9]
• Agroforestry Research Trust (Inggris) [10]
• Publikasi Terkait Penahan Angin dan Sabuk Perlindungan di Departemen Pertanian Amerika Serikat, Layanan Konservasi Sumber Daya Alam, Program Bahan Tanaman. [11]
• [12]
• [13]

Lihat juga

• sendok matahari