Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim - Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan dalam jangka waktu yang singkat. Cuaca terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Misalnya pagi hari, siang hari, atau sore hari, dan keadaannya dapat berbeda-beda untuk setiap tempat serta setiap jamnya. Di Indonesia keadaan cuaca selalu diinformasikan untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca hasil analisis Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan. Untuk negara yang sudah maju perubahan cuaca sudah diumumkan setiap jam dan sangat akurat (tepat).
Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas. Matahari adalah kendali iklim yang sangat penting dan sumber energi di bumi yang menimbulkan gerak udara dan arus laut. Kendali iklim yang lain, misalnya distribusi darat dan air, tekanan tinggi dan rendah, massa udara, pegunungan, serta arus laut dan badai. Perlu Anda ketahui bahwa ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut Klimatologi, sedangkan ilmu yang mempelajari tentang keadaan cuaca disebut Meteorologi.
Meteorologi atau ilmu cuaca adalah ilmu pengetahuan yang mengkaji peristiwa-peristiwa cuaca dalam jangka waktu dan ruang terbatas. Klimatologi adalah ilmu pengetahuan yang juga mengkaji tentang gejala-gejala cuaca. Perbedaannya di antara keduanya adalah pada klimatoligi tetapi sifat-sifat dan gejala-gejala cuaca tersebut memiliki sifat umum dalam jangka waktu dan daerah yang luas di atmosfer permukaan bumi.
Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim
a. Suhu Udara
Suhu udara adalah suatu keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut Termometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan semakin ke kutub, semakin dingin. Beberapa skala pengukuran suhu udara dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut ini. Udara akan menjadi panas karena adanya penyinaran matahari.
Akibat penyinaran matahari, permukaan bumi menerima panas. Udara akan menerima panas dari permukaan bumi yang dipancarkan kembali setelah diubah dalam bentuk gelombang panjang. Radiasi yang dipancarkan matahari tidak seluruhnya diterima oleh bumi. Bumi menyerap radiasi sebesar 51%, selebihnya dipantulkan kembali oleh awan 20%, oleh bumi 4%, dan oleh atmosfer 6%, serta dibaurkan oleh molekul udara dan debu atmosfer sebesar 19%.
Perubahan suhu yang paling dominan dikarenakan faktor lintang dan ketinggian tempat. Pada umumnya, keadaan suhu akan menurun jika seseorang berangkat menuju ke arah kutub, dan demikian halnya suhu itu akan menurun jika seseorang bergerak ke arah atas atmosfer.
Keadaan suhu suatu tempat di permukaan bumi bergantung pada hal-hal sebagai berikut.
1) Intensitas dan durasi harian dari energi matahari yang diterima di atmosfer di atas permukaan daerah.
2) Pelenyapan energi dalam atmosfer terjadi oleh pemantulan, pemancaran, dan penyerapan.
3) Kemampuan penyerapan di permukaan daerah.
4) Sifat-sifat fisik permukaan daerah dan daerah sekitarnya.
5) Pertukaran panas dalam penguapan (evaporasi), pengembunan (kondensasi), pembekuan (freezing), dan pencairan (melting) air.
Banyaknya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi dipengaruhi oleh faktor-faktor sebagai berikut.
1) Lamanya Penyinaran Matahari
Semakin lama matahari memancarkan sinarnya di suatu daerah, semakin banyak panas yang diterima bagian bumi itu. Keadaan cuaca yang cerah sepanjang hari akan semakin panas, jika dibandingkan dengan keadaan cuaca yang berawan sepanjang hari.
2) Sudut Datang Sinar Matahari
Jika sudut datang sinar matahari di suatu daerah lebih tegak, panas yang diterima daerah tersebut cenderung lebih banyak, daripada sudut datang sinar matahari yang miring. Contohnya, di wilayah ekuator yang memiliki suhu paling tinggi, sudut datang sinar matahari relatif tegak. Di daerah ini sinar matahari selalu ada sepanjang tahun, sehingga rata-rata suhu yang ada di daerah ini relatif konstan.
3) Keadaan Permukaan Bumi
Hal yang berkaitan dengan keadaan permukaan bumi ialah perbedaan warna batuan dan perbedaan sifat darat dan laut. Batuan yang berwarna cerah lebih cepat menerima panas jika dibandingkan dengan jenis batuan yang berwarna gelap. Bentuk permukaan daratan lebih cepat menerima panas jika dibandingkan dengan permukaan laut.
Pemanasan oleh bumi terjadi melalui proses sebagai berikut.
a) Pemanasan langsung terjadi karena kontak langsung.
b) Konveksi terjadi karena terjadi perpindahan udara.
c) Turbulensi terjadi karena pergerakan udara yang tidak teratur, pada umumnya berputar-putar.
d) Adveksi terjadi karena perpindahan udara ke arah horisontal atau mendatar.
Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus sebagai berikut.
Contoh:
Temperatur daerah Sukamakmur 20°C. Ketinggian tempatnya 700 m di atas permukaan laut. Berapakah temperatur rata-rata daerah Sukamakmur?
Jawab:
Diketahui:
To = 20° C
h = 700 m dpl
Ditanyakan: Tx?
Tx = 20 – 0,6 ×
= 20 – (0,6 × 7)
= 20 – 4,2
= 15,8° C
Di Indonesia, keadaan suhu udara relatif bervariasi. Data rata-rata suhu udara di beberapa kota di Indonesia, dapat Anda lihat pada Tabel 4.2.
Rata-rata suhu tahunan di Indonesia sekitar 26,8° C. Dalam peta, daerah-daerah yang suhu udaranya sama dihubungkan dengan garis yang disebut isotherm.
b. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah berat massa udara pada suatu wilayah. Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerak kan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Tekanan udara semakin rendah jika semakin tinggi dari permukaan laut.
Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Satuan tekanan udara adalah bar. Satu bar = 1000 milibar (mb). Satu atmosfer (1 atm) sama besarnya dengan 1.013 bar atau 1013 mb. Orang yang kali pertama mengukur tekanan udara adalah Torri Celli (1643). Alat yang digunakannya adalah barometer raksa.
Barometer yang banyak digunakan, yaitu menggunakan kolom air raksa. Tinggi kolom air raksa menyatakan besaran tekanan udara. Barometer yang tidak menggunakan air raksa disebut barometer aneroid.
Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut isobar. Bidang isobar ialah bidang yang tiaptiap titiknya memiliki tekanan udara sama. Jadi perbedaan suhu akan menyebabkan perbedaan dari tekanan udara.
Daerah yang banyak menerima panas matahari, udaranya akan mengembang dan naik. Oleh karena itu, daerah tersebut bertekanan udara rendah. Di tempat lain terdapat tekanan udara tinggi sehingga terjadilah gerakan udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan udara rendah. Gerakan udara tersebut dinamakan angin.
c. Angin
Angin merupakan fenomena keseharian yang selalu dirasakan. Secara sederhana, angin diartikan sebagai massa udara yang bergerak dari suatu tempat ke tempat lain. Dari mana dan menuju ke manakah angin itu bergerak? Tiupan angin terjadi jika di suatu daerah terdapat perbedaan tekanan udara, yaitu tekanan udara maksimum dan minimum. Angin bergerak dari daerah bertekanan udara maksimum ke minimum.
d. Kelembapan Udara
Kelembapan udara dinamakan juga kelengasan udara, yaitu kandungan uap air dalam udara. Uap air yang berada di udara berasal dari hasil penguapan air di permukaan bumi, air tanah, atau air yang berasal dari penguapan tumbuh-tumbuhan. Semakin tinggi suhu udara, semakin banyak uap air yang dapat dikandungnya. Hal ini berarti semakin lembaplah udara tersebut. Alat untuk mengukur kelembapan udara dinamakan hygrometer atau psychrometer.
Kelembapan udara dapat dibedakan kedalam kelembapan udara spesifik, absolut, dan relatif.
1) Kelembapan spesifik adalah perbandingan kandungan uap air dalam tiap unit berat udara. Pada umumnya, dinyatakan dalam satuan berat (gram/kg). Misalnya, dalam 1 kg udara terdapat 60 gram uap air. Hal tersebut berarti kelembapan spesifiknya 60 gram/kg.
2) Kelembapan absolut adalah perbandingan kandungan uap air dalam setiap volume udara. Pada umumnya, dinyatakan dalam satuan berat gram/liter atau gram/meter3. Misalnya, dalam satu liter udara terdapat uap air sebanyak 30 gram. Jadi, kelembapan absolutnya adalah 30 gram/liter.
3) Kelembapan relatif adalah perbandingan antara jumlah uap air yang ada secara nyata (aktual) dan jumlah uap air maksimum yang mampu ditampung oleh setiap unit volume udara dalam suhu yang sama.
Selain itu, kelembapan relatif dapat diartikan perbandingan antara tekanan uap yang ada secara nyata/aktual dengan tekanan uap air maksimum pada suhu udara yang sama.
Berikut formulasi perhitungan kelembaban relatif.
e. Curah Hujan
Hujan ialah peristiwa sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer ke permukaan bumi. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki curah hujan yang sama disebut isohyet.
Secara sederhana, proses hujan berasal dari penguapan air laut dan permukaan akibat penyinaran matahari. Kemudian, mengalami peng embunan (kondensasi) membentuk titik air yang berkumpul menjadi awan. Jika titik-titik air sudah berat, turunlah dalam bentuk hujan. Curah hujan diukur dengan menggunakan rain gouge (fluviometer).
Air hujan ditampung pada suatu wadah. Pada sore hari, air dalam wadah tersebut dituangkan ke dalam tabung pengukur yang ditandai dengan skala milimeter. Tiap hari air yang terkumpul dimasukkan ke tabung ukuran. Dari tabung tersebut dapat dilihat banyaknya curah hujan harian. Curah hujan diukur dalam skala harian, bulanan, dan tahunan.
Berikut ini adalah beberapa klasifikasi hujan, antara lain sebagai berikut.
1) Berdasarkan Ukuran Butirnya
a) Hujan gerimis (drizzle), diameter butirannya kurang dari 0,5 mm.
b) Hujan salju (snow), terdiri atas kristal-kristal es yang temperature udaranya berada di bawah titik beku.
c) Hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku.
d) hujan deras (rain), yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperatur nya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm.
2) Berdasarkan Proses Terjadinya
a) Hujan zenithal, terjadi karena massa udara yang banyak mengandung uap air naik secara vertikal. Massa udara tersebut terus mengalami penurunan suhu, pada akhirnya terjadilah pengembunan (kondensasi) dan membentuk awan konveksi. Awan tersebut turun menjadi hujan, dan hujan tersebut adalah hujan zenithal (konveksi). Disebut juga hujan zenithal karena pada umumnya hujan terjadi pada waktu matahari melalui zenit daerah itu. Semua tempat di daerah tropis mendapat dua kali hujan zenithal dalam satu tahun.
b) Hujan frontal, terjadi di daerah pertemuan antara massa udara panas dan massa udara dingin. Massa udara panas yang kurang padat akan naik ke atas massa udara dingin yang lebih padat. Sepanjang bidang miring ini disebut daerah front. Hujan terjadi di daerah front karena massa udara panas yang lembap bertemu dengan massa udara dingin sehingga terjadi kondensasi. Kemudian, terbentuklah awan pada akhirnya turun hujan.
c) Hujan orografis, terjadi karena massa udara yang mengandung uap air dipaksa bergerak menaiki lereng gunung atau pegunungan. Oleh karena itu, massa udara tersebut terus mengalami penurunan suhu sehingga mengalami kondensasi menjadi titik-titik air. Akhirnya, titik-titik air turun di sekitar lereng pegunungan. Fenomena itulah yang dinamakan hujan orografis.
f. Awan
Awan ialah kumpulan titik-titik air/kristal es di dalam udara yang terjadi karena adanya kondensasi/sublimasi dari uap air yang terdapat dalam udara. Awan yang menempel di permukaan bumi disebut kabut.
Jenis-jenis awan antara lain sebagai berikut.
1) Berdasarkan Morfologinya (Bentuknya)
a) Awan Commulus, yaitu awan yang bentuknya bergumpal-gumpal (bundar-bundar) dan bagian dasarnya horizontal.
b) Awan Stratus, yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehingga dapat menutupi langit secara merata. Dalam arti khusus awan stratus adalah kelompok awan yang rendah dan luas.
c) Awan Cirrus, yaitu awan yang berdiri sendiri halus dan berserat, berbentuk seperti bulu burung. Sering terdapat kristal es tetapi tidak menyebabkan turunnya hujan.
2) Berdasarkan Ketinggiannya
a) Awan Tinggi (lebih dari 6000 m–9000 m), karena tingginya awan ini selalu berupa kristal-kristal es.
(1) Cirrus (Ci) : awan tipis seperti bulu burung
(2) Cirrostratus (Ci-St) : awan putih merata seperti tabir
(3) Cirrocummulus (Ci-Cu) : seperti sisik ikan
b) Awan Sedang (2000 m–6000 m).
(1) Altocummulus (A-Cu) : awan bergumpal-gumpal tebal
(2) Altostratus (A-St) : awan berlapis-lapis tebal
c) Awan Rendah (di bawah 200 m).
(1) Stratocummulus (St-Cu) : awan yang tebal, luas, dan ber gumpalgumpal
(2) Stratus (St) : awan merata rendah dan berlapislapis
(3) Nimbostratus (No-St) : lapisan awan yang luas, sebagian telah merupakan hujan
d) Awan yang terjadi karena udara naik, terdapat pada ketinggian 500 m–1500 m.
(1) Cummulus (Cu) : awan bergumpal-gumpal, dasar nya Rata
(2) Cumulonimbus (Cu-Ni) : awan yang bergumpal-gumpal, luas, dan sebagian telah meru pakan hujan, serta sering terjadi angin rebut
Sekian materi mengenai Unsur Cuaca dan Iklim dari Geografisku, semoga bermanfaat.
0 Response to "Unsur Cuaca dan Iklim"
Posting Komentar