ATMOSFER
A. Sifat Fisik Atmosfer
Atmosfer berasal dari kata atmos yang berarti uap dan sphaira yang berarti
lapisan. Jadi, atmosfer adalah lapisan udara yang mengelilingi Bumi. Ketebalan
atmosfer yang mengelilingi Bumi diperkirakan lebih dari 1.000 km. Beberapa gas
utama yang terdapat pada lapisan atmosfer adalah nitrogen/N2 (78,088%),
oksigen/O2 (20,049%), argon/Ar (0,930%), dan karbon dioksida/CO2 (0,030%).
1. Lapisan-Lapisan Atmosfer
a. Lapisan Troposfer
Lapisan troposfer di daerah kutub memiliki ketebalan 0–8 km, di daerah khatulistiwa
memiliki ketebalan 0–16 km, dan di daerah lintang tinggi memiliki ketebalan
kurang dari 12 km. Pada lapisan ini terjadi proses-proses cuaca dan iklim yang
dapat diamati, seperti hujan, angin, dan awan. Setiap kenaikan ketinggian 100
m, kondisi suhu mengalami penurunan sekitar 0,6°C. Penurunan suhu ini sering
disebut dengan gradien geothermis. Antara lapisan troposfer dan stratosfer
dibatasi oleh lapisan tropopause.
b. Lapisan Stratosfer
Lapisan stratosfer memiliki ketebalan antara 15–55 km. Pada lapisan ini
terdapat lapisan ozon yang terbentuk pada ketinggian 20 km. Ozon diproduksi
saat radiasi sinar ultraviolet gelombang pendek memanaskan molekul oksigen.
Akibatnya, molekul oksigen (O2) terpecah menjadi dua atom oksigen. Selanjutnya,
satu atom oksigen bergabung dengan molekul oksigen lain membentuk ozon (O3).
Lapisan ozon berfungsi menyerap radiasi sinar ultraviolet sehingga melindungi
Bumi dari bahaya radiasi sinar ultraviolet (UV) matahari. Antara lapisan
stratosfer dan mesosfer terdapat lapisan stratopause.
c. Lapisan Mesosfer
Lapisan mesosfer terletak pada ketinggian 55–80 km di atas permukaan laut.
Batu-batu meteorit yang bergerak menembus atmosfer saat melewati lapisan
mesosfer diimpit oleh massa udara dingin sehingga terbakar hancur sebelum
menyentuh permukaan Bumi. Lapisan ini dapat disebut sebagai lapisan pelindung
Bumi terhadap benturan benda atau batu meteor. Pada lapisan mesosfer terdapat
lapisan D
yang bermuatan listrik pada ketinggian 70 km. Hal ini menyebabkan sering
terjadinya fenomena awan pijar yang berasal dari uap air atau debu meteor.
Antara lapisan mesosfer dengan termosfer terdapat lapisan mesopause.
d. Lapisan Termosfer
Lapisan termosfer disebut juga lapisan ionosfer karena terjadi proses
ionisasi gas-gas oleh radiasi matahari. Lapisan ini terletak pada ketinggian
85–500 km. Pada lapisan termosfer, gelombang radio dipantulkan sehingga
gelombang radio pendek yang dipancarkan dari suatu tempat dapat diterima di
belahan Bumi yang lain. Lapisan peralihan antara termosfer dan eksosfer disebut
lapisan termopause.
e. Lapisan Eksosfer
Lapisan eksosfer merupakan lapisan terluar. Gas utama yang ada, yaitu
hidrogen yang kerapatannya makin tipis sampai hampir habis di luar angkasa.
Pada lapisan ini terdapat fenomena zodiakal dan gegenschein yang merupakan
pantulan sinar matahari oleh debu meteorit yang terdapat di angkasa.
2. Manfaat Lapisan Atmosfer
Lapisan atmosfer memiliki beberapa manfaat bagi kehidupan.
a. Melindungi Bumi dari radiasi sinar matahari yang sangat berbahaya bagi
kehidupan.
b. Melindungi Bumi dari jatuhnya benda-benda angkasa yang akan memasuki
Bumi.
c. Untuk kepentingan penelitian di bidang meteorologi dan klimatologi,
khususnya prakiraan cuaca, baik jangka panjang maupun jangka pendek.
d. Cuaca sangat penting di bidang pertanian, perhubungan, pelayaran,
penerbangan, dan lain sebagainya.
e. Lapisan ionosfer memiliki peranan yang penting dalam proses komunikasi
karena dapat memantulkan gelombang radio.
B. Cuaca dan Iklim
Cuaca dan iklim merupakan istilah yang sangat sering kita dengar. Banyak
aktivitas manusia yang terkait dengan iklim dan cuaca. Dalam bidang pertanian,
pemilihan jenis tanaman sangat terkait dengan cuaca dan iklim.
1. Pengertian Cuaca dan Iklim
Cuaca dan iklim merupakan dua hal yang tidak bisa dipisahkan. Keduanya
saling terkait. Hal yang menjadi parameter pada cuaca akan menjadi parameter
juga pada iklim.
a. Cuaca
Cuaca adalah kondisi udara pada saat tertentu, di wilayah yang relatif
sempit serta pada jangka waktu yang relatif singkat. Dari pengertian ini
menunjukkan bahwa cuaca terbentuk dari gabungan unsure cuaca dengan jangka
waktu bisa hanya beberapa jam. Contohnya cuaca pada pukul 06.00 di Jakarta berbeda
dengan cuaca pada pukul 13.00 di daerah puncak. Suhu udara pada pukul 13.00 di
Jakarta lebih
tinggi daripada pukul 13.00 di daerah puncak, dan sebagainya.
b. Iklim
Iklim adalah cuaca rata-rata tahunan pada wilayah yang lebih luas. Untuk
menentukan keadaan iklim suatu wilayah, biasanya dengan menghitung rata-rata
cuaca selama 30–100 tahun.
Perbedaan antara
cuaca dan iklim dapat kamu lihat pada tabel berikut.
Cuaca
|
Iklim
|
• Rentang waktunya
pendek (hari/jam).
• Cakupan daerahnya sempit.
• Sangat cepat berubah.
|
• Rentang waktunya
panjang (30–100 tahun).
• Cakupan daerahnya luas.
• Jarang sekali
berubah.
|
2. Unsur-Unsur Cuaca
Penyinaran matahari mempunyai peranan
dalam pembentukan cuaca karena merupakan energi panas yang menimbulkan
perubahan suhu, tekanan, dan kelembapan udara di muka Bumi.
Ada beberapa unsur laiyang ikut
berperan dalam unsur cuaca. Antara unsur yang satu dengan yang lain saling
berkait, saling memengaruhi, saling ketergantungan, dan membentuk kerja
gabungan. Unsur-unsur tersebut sebagai berikut.
a. Suhu Udara
Suhu udara merupakan ukuran untuk
menyatakan keadaan panas atau dinginnya udara. Suhu udara diukur dengan alat termometer.
Hasil pengukuran dapat dinyatakan dalam 3 skala, yaitu Celcius (C), Reamur (R),
dan Fahrenheit (F). Persebaran suhu udara di permukaan Bumi berbeda-beda.
Karakteristik
persebaran suhu udara sebagai berikut.
1) Persebaran Secara Horizontal
Suhu udara tertinggi terdapat di daerah tropis atau sekitar ekuator,
semakin ke kutub semakin dingin.
2) Persebaran Secara Vertikal
Semakin tinggi suatu tempat, suhu udara semakin dingin atau semakin rendah.
Hal ini sesuai dengan hukum gradien geothermis, yaitu setiap kenaikan 100 meter
suhu berkurang rata-rata 0,6°C.
Pada udara kering besar gradien geothermis sebesar 1°C. Pada lapisan
atmosfer tertentu hukum ini tidak berlaku.
Persebaran suhu baik vertikal maupun horizontal tidak terjadi dengan
sendirinya
Persebaran tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor sebagai berikut.
1) Lama Penyinaran Matahari
Wilayah Indonesia terletak pada lintang 23°LU – 23°LS. Letak ini
menyebabkan lama penyinaran matahari di wilayah ini lebih kurang 12 jam.
Penyinaran matahari yang panjang akan memengaruhi peningkatan suhu di permukaan
Bumi.
2) Sudut Datang Sinar Matahari
Bentuk muka Bumi yang melengkung atau membulat menyebabkan sudut datang
penyinaran matahari tidak sama. Apabila arah sinar matahari semakin tegak
dengan bidang horizontal permukaan
Bumi atau semakin kecil sudut datangnya, intensitas penyinaran matahari
semakin tinggi. Besarnya sudut ini berkaitan dengan letak lintang. Amatilah
gambar berikut agar kamu dapat mengetahui persebaran panas berdasarkan sudut
datang penyinaran.
3) Relief Permukaan Bumi
Berdasarkan relief, persebaran suhu mempunyai dua tipe, yaitu berdasarkan
ketinggian dan arah hadap lereng. Semakin tinggi relief akan semakin rendah
suhunya. Selain itu, relief yang menghadap ke arah datangnya sinar matahari
akan mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada lereng yang tidak berhadapan
langsung dengan sinar matahari.
4) Banyak Sedikitnya Awan
Awan pada lapisan udara dapat menahan sinar matahari sebelum sampai di
permukaan Bumi. Pada pagi hari awan dapat menyebabkan temperatur rendah. Akan
tetapi, pada siang hari menyebabkan temperatur tinggi karena awan dapat
memantulkan kembali panas yang dipancarkan oleh permukaan Bumi. Semakin banyak
uap air, semakin besar panas yang diserap, akibatnya temperature menjadi
tinggi.
5) Macam Bentang Alam
Daratan akan lebih cepat panas atau dingin dibandingkan dengan lautan yang
lebih lambat menjadi panas atau dingin.
Energi sinar Matahari sebagian digunakan untuk memanaskan atmosfer.
Pemanasan atmosfer dapat secara langsung atau tidak langsung.
1) Pemanasan Langsung
Di dalam atmosfer terkandung uap air, debu, asam arang, dan zat asam.
Zat-zat tersebut berfungsi menyerap panas sinar matahari. Jadi, sebelum sampai
di permukaan Bumi, panas sinar matahari sebagian sudah diserap atau diabsorpsi
zat-zat tersebut.
2) Pemanasan Tidak Langsung
Sinar Matahari setelah melewati atmosfer, panasnya sebagian diserap oleh
Bumi. Akibatnya, permukaan Bumi juga menjadi panas. Permukaan Bumi memengaruhi
panas atmosfer bagian bawah. Pemanasan udara di dekat permukaan Bumi melalui
beberapa cara sebagai berikut.
1. Konveksi adalah proses pemanasan udara secara vertikal karena
adanya gerakan udara secara vertikal, sehingga udara di atas yang belum panas
akan menjadi panas karena pengaruh udara di bawahnya yang
sudah panas.
2. Adveksi adalah proses pemanasan udara secara horizontal karena
adanya gerakan udara secara horizontal, sehingga daerah lain menjadi panas.
3. Turbulensi adalah aliran udara yang arahnya tidak beraturan.
Gerakan udara panas berputar-putar, simpang siur, dan tidak beraturan, sehingga
daerah lain ikut menjadi panas.
4. Konduksi adalah pemanasan udara secara bersinggungan. Udara
dingin yang bersinggungan dengan udara panas di bawahnya akan ikut menjadi
panas. Demikian seterusnya terjadi hambatan panas sampai udara teratas,
sehingga udara menjadi panas semua.
Suhu udara dapat diukur secara harian, bulanan, dan tahunan.
1) Suhu Harian
Suhu udara harian dibedakan menjadi dua, yaitu:
a) Rentang Suhu Harian (Diurnal)
Ini menunjukkan selisih suhu maksimum dan suhu minimum pada hari tertentu.
Contoh,
pada termometer six menunjukkan suhu maksimum 36° C dan suhu minimum 20° C.
Berarti, rentang suhu harian (diurnal) = (36 – 20)° C = 16° C.
b) Suhu Harian Rata-rata (SHR)
Suhu harian rata-rata dapat dihitung dengan dua cara.
(1) Suhu maksimum dan minimum rata-rata selama 24 jam:
|
Contoh:
Suhu maksimum = 36° C dan suhu minimum = 20° C
SHR = (20 C + 36 C ) / 2
= 28° C
Suhu per jam rata-rata selama 24 jam: Jumlah Suhu pukul 1-24/24
2) Suhu Bulanan Rata-Rata (SBR)
Menunjukkan suhu udara harian rata-rata selama sebulan dapat dihitung
dengan formula berikut.
2 x suhu pukul 7 + suhu pukul 13 + suhu pukul 18/6
3) Suhu Tahunan Rata-Rata (STR)
Menunjukkan jumah suhu bulanan
rata-rata selama 12 bulan dibagi jumlah bulan. Dihitung
dengan formula berikut.suhu rata rata = rata rata s uhu satu tahun/12
c. Suhu Udara pada Ketinggian Tempat Tertentu
Bagaimana menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya?
Penentuan suhu udara suatu tempat dapat dilakukan dengan rumus sebagai berikut.
1) Jika hanya diketahui ketinggian suatu tempat.
T = Suhu udara yang dicari (°C).
26,3 = (suhu udara rata-rata di
daerah pantai tropis).
0,6 = Konstanta.
h = Tinggi tempat dalam ratusan meter.
Contoh soal:
Berapa suhu udara di daerah A, jika mempunyai ketinggian 1.500 m dari
permukaan laut?
Jawab:
T = 26,3 – 0,6 (15)
= 26,3 – 9
= 17,3°C
Jadi, suhu udara di daerah A adalah 17,3°C.
2) Jika diketahui ketinggian dua tempat, yang satu diketahui suhu udaranya
dan yang satu tidak.
∆T = 0,006 (X1 – X2) × 1°C
∆T = Selisih suhu udara antara tempat 1 dengan tempat 2 (°C).
X1 = Ketinggian tempat yang diketahui suhu udaranya (m).
X2 = Ketinggian tempat yang dicari suhu udaranya (m).
Contoh soal:
Kota A memiliki ketinggian 50 m di atas permukaan laut. Rata-rata suhu
udara di kota A adalah 28°C. Berapakah rata-rata suhu udara kota B yang
memiliki ketinggian 260 m di atas permukaan laut?
Jawab:
∆T = 0,006 (5 – 215) × 1°C
= –1,26°C
Jadi, suhu udara kota B = 28°C – 1,26°C
= 26,74°C
b. Tekanan Udara
Seperti halnya tanah dan air, udara juga mempunyai berat dan tekanan.
Tekanan udara merupakan tenaga yang digunakan untuk menggerakkan massa udara
dalam setiap satuan luas tetentu. Daerah yang menerima panas matahari, udaranya
akan mengembang dan naik dengan tekanan udara rendah. Daerah yang mempunyai
suhu udara rendah maka tekanan udaranya tinggi. Gerakan udara akan terjadi dari
daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah kemudian terjadilah
angin. Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer
.
c.Angin
Angin dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan seperti berlayar,
menggerakkan kincir, dan mengeringkan jemuran. Tetapi, jika angin memiliki
kecepatan tinggi, maka tiupan bisa memorakporandakan daerah yang dilaluinya.
Angin bertiup dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan
rendah. Hal-hal yang berkaitan dengan angin antara lain kecepatan, arah, dan
system angin.
a. Kecepatan Angin
Kecepatan angin yang bertiup dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
1) Gradien Barometris
Perbedaan tekanan udara antara dua tempat akan menghasilkan angin. Semakin
besar perbedaan tekanan udara, maka angin yang bertiup pun akan semakin kencang
atau kuat.
Sebagaimana yang dirumuskan dalam hukum Stevenson.
Menurut Stevenson kekuatan angin yang bertiup berbanding lurus dengan
gradien barometernya. Semakin besar gradient barometernya, semakin kuat angin
yang bertiup. Gradien barometer adalah perbedaan tekanan udara
antara dua isobar pada tiap jarak lurus 15 meridian atau 111 km.
Contoh soal:
Diketahui dua isobar X dan Y. Isobar X mempunyai tekanan udara 1.450 mb
(milibar) dan
isobar Y mempunyai tekanan udara 1.150 mb. Jika jarak X dan Y adalah 600
km, berapakah
gradien barometernya?
Jawab:
Perbedaan tekanan X dan Y = 1.450 – 1.150 = 300 mb.
Jadi, gradien barometernya =( 300 : 111 ) / 600 = 55,5 mb.
2) Relief Permukaan Bumi
Relief yang tidak rata menjadi penghambat bagi aliran atau tiupan angin.
Gambar 7.10
menunjukkan aliran angin di daerah dataran dan perbukitan. Di daerah
perbukitan aliran
angin terhambat bukit-bukit, sehingga bertiup dengan kecepatan lebih lambat
dibanding di
daerah dataran.
3) Ketinggian Tempat
Gambar 7.11 memperlihatkan A berdiri di tengah rumah-rumah yang padat,
sedangkan B
berdiri di atas puncak gedung bertingkat. Tiupan angin yang dirasakan oleh
A lebih lambat
daripada yang dirasakan oleh B? Mengapa?
4) Letak Lintang
Letak lintang berkaitan dengan posisi Matahari. Di daerah lintang rendah
banyak
mendapatkan sinar Matahari, sehingga lebih panas dibandingkan di daerah
lintang tinggi.
Dan sebaliknya, di daerah lintang tinggi lebih sedikit mendapatkan sinar
Matahari sehingga suhu udaranya pun lebih dingin dibanding daerah lintang
rendah. Perbedaan panas ini menimbulkan sistem angin utama di Bumi. Selain itu,
atmosfer juga ikut berotasi dengan Bumi. Molekul-molekul udara bergerak ke arah
timur sesuai arah rotasi Bumi. Gerakan ini disebut gerakan linier. Bentuk Bumi
yang bulat menyebabkan kecepatan linier tertinggi di daerah ekuator (letak
lintang rendah) dan makin kecil ke arah kutub (letak lintang tinggi).
5) Panjang Siang dan Malam
Bila dirasakan, kecepatan angin pada waktu siang dan malam berbeda. Angin
bertiup
lebih cepat siang hari dibanding malam hari. Panjang siang dan malam pada
beberapa daerah tidak sama sehingga menyebabkan tekanan udara maksimum dan
minimum berubah-ubah. Akibatnya, arah aliran udara tidak tetap atau tidak
menentu.
b. Arah Angin
Angin bertiup dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah.
Hanya saja angin yang bertiup tidak mengalir lurus, tetapi mengalami pembelokan
arah akibat pengaruh rotasi Bumi. Pembelokan juga dialami angin yang bertiup
menuju khatulistiwa. Seperti yang diungkapkan dalam Hukum Buys Ballot, angin
bertiup dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum. Di
daerah selatan khatulistiwa angin berbelok ke arah kiri dan di utara
khatulistiwa berbelok ke arah kanan.
c. Sistem Angin
Berdasarkan gerakan dan sifatnya, angin dapat dibedakan menjadi:
1) Angin Pasat dan Angin Antipasat
Angin pasat terdiri atas angin pasat tenggara yang bertiup di belahan Bumi
selatan dan angin pasat timur laut yang bertiup di belahan Bumi utara. Angin
pasat bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju daerah ekuator
(khatulistiwa). Angin antipasat adalah nama lain dari angin barat, yang
merupakan kebalikan dari angin pasat.
Angin di atas khatulistiwa yang mengalir ke daerah kutub dan turun di
daerah maksimum subtropik. Angin ini disebut angin antipasat. Di belahan Bumi
utara disebut angin antipasat barat daya dan di belahan Bumi selatan disebut
angina antipasat barat laut. Pada daerah sekitar lintang 20°– 30°LU dan LS,
angin antipasat kembali turun secara vertikal sebagai angin kering. Angin
kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya,
terbentuk gurun di muka Bumi. Misalnya gurun di Arab Saudi, gurun Afrika, atau
gurun di Australia.
2) Angin Muson
Proses terjadinya:
1. Angin Muson Barat
Pada bulan Oktober–April, posisi Matahari berada di sebelah selatan
khatulistiwa (Australia) sehingga suhunya lebih panas, yang mengakibatkan
tekanan udaranya lebih rendah, dibanding wilayah utara khatulistiwa (Asia).
Angin bertiup dari wilayah Asia yang bertekanan maksimum, ke wilayah Australia
yang bertekanan minimum. Angin ini bersifat lembap dan basah sehingga
menyebabkan terjadinya musim hujan di wilayah Indonesia.
2. Angin Muson Timur
Proses terjadinya angin muson timur berkebalikan dengan angin muson barat.
Pada bulan April–Oktober, posisi Matahari berada di sebelah utara khatulistiwa
(Asia). Suhu udara di wilayah ini lebih panas dan tekanan udara lebih rendah
dibanding wilayah Australia. Akibat perbedaan tekanan udara, angin bertiup dari
wilayah Australia yang bertekanan udara tinggi ke wilayah Asia yang bertekanan
udara rendah. Angin ini melewati wilayah Australia yang bergurun dan bersifat
kering. Angin ini menyebabkan musim kemarau/panas di wilayah Indonesia. Angin
muson timur bertiup pada bulan April–Oktober, saat itu kedudukan Matahari
berada di belahan Bumi utara atau Benua Asia.
Angin Lokal
Berembusnya angin lokal dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu:
(1) sifat daratan dan perairan,
(2) jumlah pemanasan sinar matahari pada suatu wilayah, dan
(3) ketinggian suatu tempat.
Berdasarkan perbedaan karakteristik faktor-faktor yang memengaruhi inilah,
angin local dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut.
(1) Angin Darat dan Angin Laut
(a) Pada malam hari suhu air laut terasa panas, sementara darat sudah
mendingin.
Akibatnya, tekanan udara di darat tinggi dan tekanan udara di laut rendah. Oleh karena itu,
bertiuplah angin darat yang bertiup dari darat menuju laut. Angin darat
digunakan para nelayan untuk berangkat berlayar mencari ikan laut.
(b) Pada siang hari daratan lebih cepat menjadi panas daripada lautan.
Akibatnya, pada siang hari daratan bertekanan minimum dan laut bertekanan
maksimum. Kondisi ini menyebabkan terjadinya angin laut yang berembus dari laut
ke daratan. Angin ini
digunakan nelayan untuk pulang dari melaut.
(2) Angin Lembah dan Angin Gunung
(a) Pada siang hari puncak gunung menjadi lebih cepat panas dibandingkan
dengan lembah. Hal itu menyebabkan tekanan udara di gunung minimum dan tekanan
udara di lembah maksimum. Akibatnya, angin bertiup dari lembah menuju gunung.
Angin ini disebut angin lembah.
(b) Pada malam hari puncak gunung lebih dingin daripada wilayah lembah. Hal
itu menyebabkantekanan udara di gunung maksimum dan tekanan udara di lembah
minimum. Akibatnya, angin
bertiup dari gunung ke lembah. Angin ini disebut angin gunung.
(3) Angin Fohn (Angin
yang Bersifat Panas)
Terjadinya angin ini merupakan
kelanjutan dari terjadinya hujan orografis. Hujan orografis hanya terjadi pada
salah satu sisi lereng, angin yang sudah tidak membawa uap lagi terus berembus
menuruni lereng daerah bayangan hujan. Oleh karena tidak membawa uap air, angin
ini bersifat panas dan berakibat buruk bagi usaha pertanian.
(4) Angin yang
Bersifat Dingin
Jenis-jenis angin yang bersifat dingin
sebagai berikut.
(a) Angin Mistral
Angin mistral merupakan angin yang turun dari pegunungan ke dataran rendah
pantai.
Suhu angin ini lebih rendah dibandingkan dengan suhu daerah tujuannya sehingga
dikategorikan angin dingin. Contohnya angin yang bertiup di pantai Laut
Tengah, tepatnya di pantai selatan Prancis.
(b) Angin Bora
Angin ini bersifat dingin dan bertiup dari arah timur atau timur laut ke
barat atau ke barat daya di daerah Balkan
.
5) Angin Siklon dan Angin Antisiklon
Angin siklon merupakan angin yang arah geraknya berputar. Di wilayah tropis
angin siklon sering terjadi di laut dan hampir tidak pernah terjadi di daerah
khatulistiwa. Angin siklon dan antisiklon antara belahan Bumi utara dan belahan
Bumi selatan berbeda. Angin siklon merupakan udara yang bergerak dari beberapa
daerah bertekanan udara rendah tinggi menuju titik pusat daerah tekanan udara
rendah di bagian dalam. Angin antisiklon bergerak dari dalam sebagai pusat
tekanan tinggi menuju ke tekanan udara rendah yang mengelilinginya di bagian
luarnya.
d. Kelembapan Udara
Udara mengandung uap air yang berasal dari berbagai tubuh air, baik air
permukaan maupun air tanah. Makin tinggi suhu udara, kandungan uap air semakin
tinggi. Hal ini juga berarti bahwa kelembapan udara juga semakin tinggi. Alat
untuk mengukur kelembapan udara disebut higrometer. Kelembapan udara ada dua
macam
.
1) Kelembapan Udara Relatif atau Nisbi
Merupakan perbandingan jumlah uap air dalam udara (kelembapan absolut)
dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara tersebut dalam
suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen (%). Untuk menghitung kelembapan
nisbi dapat digunakan rumus berikut :
RH = e/E x 100%
Contoh :
Daya tampung maksimum udara untuk menyimpan uap air pada suhu 20°C adalah
30 gr/m3. Uap air yang terkandung dalam udara saat pengukuran adalah 15 gr/m3.
Berapakah kelembapan relatifnya?
LR =15/30 x 100%
= 50 %
Kelembapan relatif = 50%
2) Kelembapan Udara Absolut atau Mutlak
Merupakan banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat.
Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m3 udara.
e. Awan
Awan merupakan massa dari butir-butir kecil air yang larut di lapisan atmosfer
bagian bawah. Awan dapat menunjukkan kondisi cuaca. Awan gelap menandakan
kemungkinan hujan. Sedang langit tanpa awan menunjukkan cuaca cerah. Awah gelap
yang membumbung menandakan hujan badai akan terjadi. Nah, adanya berbagai jenis
awan ini membuat adanya klasifikasi awan, antara lain berdasarkan ketinggian.
Berdasarkan ketinggiannya, awan dapat dibedakan sebagai berikut.
a. Awan rendah (ketinggian kurang dari 2 km).
Contoh: nimbostratus, stratus, dan stratocumulus.
b. Awan menengah, mempunyai ketinggian dasar awan antara 2–6 km.
Contoh: altostratus dan altocumulus.
c. Awan tinggi (ketinggian di atas 6 km).
Contoh: cirrostratus, cirrocumulus, dan cirrus.
d. Awan menjulang vertikal (ketinggian 0,5–18 km).
Contoh: cumulonimbus dan cumulus.
Bentuk awan bermacam-macam. Ada yang bertumpuk-tumpuk, halus memanjang, dan
berlapis lapis.
Berdasarkan bentuknya, awan dibedakan sebagai berikut.
a. Awan Cumulus atau Awan Bertumpuk
Awan ini bertumpuk-tumpuk dengan puncak yang membulat dan alas horizontal.
Warna awan putih berkilauan, gerakannya selalu vertikal membentuk gumpalan yang
semakin gelap dan meluas. Awan ini terbentuk ketika udara sangat panas dan
bertambah dengan cepat sebelum terjadi hujan.
b. Awan Cirrus atau
Awan Bulu
Awan ini berbentuk seperti serabut atau
bulu ayam yang halus memanjang di langit. Awan Cirrus mempunyai ketinggian
antara 7–13 km. Suhu awan Cirrus sangat rendah, bisa beberapa derajat di bawah
0°C. Awan Cirrus terdiri atas kristal-kristal es yang sangat kecil dan berwarna
putih bersih.
c. Awan Stratus atau
Awan Merata
Awan Stratus berlapis-lapis, meluas,
dan tampak seperti kabut. Ketinggian awan ini rendah tetapi tidak sampai di
permukaan Bumi. Munculnya awan ini
pertanda cuaca akan baik jika terlihat saat Matahari terbit atau saat
Matahari terbenam.
d. Awan Nimbus atau Awan Hujan
Awan ini menyebabkan terjadinya hujan. Awan ini tebal dan
bentuknya tidak menentu. Warnanya hitam, kadang-kadang kelihatan merata seperti
Stratus. Jika
awan Cumulus bersatu dengan awan Nimbus maka disebut Cumulonimbus. Awan Cumulonimbus adalah awan yang
sangat tebal, sering mendatangkan badai
topan, petir, angin ribut, dan hujan
deras.
f. Curah Hujan
Hujan adalah jatuhnya air dalam bentuk
cair maupun padat dari atmosfer ke permukaan Bumi. Curah hujan adalah jumlah
air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Curah hujan bias
diukur dalam harian, bulanan, dan tahunan. Alat untuk mengukur besarnya curah
hujan disebut rain gauge (penakar hujan). Berdasarkan proses terjadinya, hujan
dapat dibedakan sebagai berikut.
1) Hujan Orografis
Hujan ini terjadi apabila udara yang
mengandung uap air didorong oleh angin naik ke lereng pegunungan, yang makin ke
atas suhu semakin dingin. Kondisi ini membuat uap air membentuk awan dan
terjadilah kondensasi. Hujan yang jatuh pada lereng yang
dilalui oleh awan ini disebut hujan
orografis. Pada lereng sebelahnya (lereng yang tidak dilalui awan) bertiup
angin yang kering dan disebut sebagai daerah bayangan hujan
.
Hujan Orografis
2) Hujan Frontal
Hujan frontal merupakan hujan yang
terjadi di daerah front atau daerah yang terbentuk oleh pertemuan dua massa
udara yang berbeda temperatur (suhu). Massa udara panas bertemu dengan massa
udara dingin sehingga massa udara terkondensasi dan terjadilah hujan.
3) Hujan Zenithal
Tipe hujan ini terjadi karena udara naik disebabkan oleh pemanasan pada
suhu yang tinggi. Udara panas ini naik terus-menerus dan akhirnya terjadilah
kondensasi yang mengakibatkan hujan. Hujan tipe ini sering terjadi di daerah
tropis sehingga juga sering disebut sebagai hujan naik tropis.
Selain itu, hujan tipe ini sering disebut hujan konveksi atau ekuatorial
karena adanya arus konveksi menyebabkan uap air di ekuatorial naik secara
vertikal sebagai akibat pemanasan air laut secara terus-menerus. Masih ada
sebutan lain bagi hujan tipe ini, yaitu hujan zenithal. Disebut hujan zenithal
karena biasanya hujan ini terjadi ketika matahari melalui zenith daerah ini.
Hampir semua wilayah di daerah tropis mendapat dua kali hujan zenithal dalam
satu tahun.
Hujan
Zenithal
Hujan Frontal
3. Iklim
Iklim di suatu daerah dipengaruhi oleh
posisi garis lintang, angin, massa daratan dan benua, arus samudra, dan
topografi.
1. Klasifikasi Iklim
Berikut ini pembagian iklim yang ada di
Bumi.
a. Iklim Matahari
Klasifikasi iklim matahari berdasarkan
pada garis lintang. Hal itu berpengaruh pada jumlah energi matahari yang
tersedia. Keadaan tersebut menyebabkan
wilayah lintang rendah (khatulistiwa)
memiliki jumlah penyinaran matahari lebih banyak sehingga suhunya lebih tinggi
dibanding daerah lintang tinggi. 66°30'LU
Iklim
Kutub Utara
|
|
|
|
|
|
|
|
Iklim
Kutub Selatan
Iklim Matahari
b. Iklim Koppen
Iklim Koppen diklasifikasikan
berdasarkan pada curah hujan dan suhu udara. Klasifikasi ini
dikemukakan oleh Wladimir Koppen, seorang ahli klimatologi
dari Jerman. Berikut ini pembagiannya.
1) Iklim Tipe A (Iklim Hujan Tropis)
Wilayah ini memiliki curah hujan tinggi, penguapan tinggi, dan suhu
rata-rata bulanan di atas 18°C. Wilayah beriklim tipe A dibagi menjadi tiga sebagai
berikut.
a) Iklim tipe Af memiliki curah hujan tinggi dan suhu udara panas
sepanjang tahun sehingga terdapat banyak hutan hujan tropik. Contohnya di
wilayah Sumatra, Kalimantan, dan Papua.
b) Iklim tipe Am memiliki ciri-ciri antara lain curah hujan tergantung
musim, jenis tanaman pendek dan homogen, dan hutan homogen yang menggugurkan
daunnya ketika kemarau. Wilayah yang beriklim Am antara lain di Jawa Barat,
Jawa Tengah, Sulawesi Selatan, dan Papua bagian selatan.
c) Iklim tipe Aw memiliki ciri-ciri antara lain terdapat hutan yang
berbentuk sabana, jenis tumbuhan padang rumput dan belukar, serta pohonnya
berjenis rendah. Wilayah ini memiliki musim kemarau lebih panjang dibandingkan
musim hujan. Contohnya terdapat di wilayah Jawa Timur, Nusa Tenggara, Sulawesi
Selatan, Kepulauan Aru, dan Papua bagian selatan.
2) Iklim Tipe B (Iklim Kering)
Iklim tipe B memiliki curah hujan rendah dan penguapan yang tinggi. Di
wilayah ini tidak memiliki surplus air dan tidak dijumpai sungai yang permanen.
Wilayah beriklim tipe B dibedakan menjadi tipe Bs (iklim stepa) dan tipe Bw
(iklim gurun).
3) Iklim Tipe C (Iklim Sedang Hangat)
Di wilayah yang memiliki tipe C terdapat empat musim, yaitu musim dingin,
semi, gugur, dan panas. Iklim tipe C dibedakan menjadi tiga sebagai berikut.
a) Iklim tipe Cw, yaitu iklim sedang basah dengan musim dingin yang kering.
b) Iklim tipe Cs, yaitu iklim sedang basah dengan musim panas yang kering.
c) Iklim tipe Cf, yaitu iklim sedang basah dengan hujan dalam semua bulan.
4) Iklim Tipe D (Iklim Salju Dingin)
Iklim tipe D memiliki suhu udara rata-rata bulan terdingin < –3° C dan
suhu udara rata-rata bulan terpanas > 10° C. Iklim tipe D dibedakan menjadi
dua.
a) Iklim tipe Df, yaitu iklim dingin dengan semua bulan lembap.
b) Iklim tipe Dw, yaitu iklim hutan salju dingin dengan musim dingin yang
kering.
5) Iklim Tipe E (Iklim Kutub)
Wilayah beriklim tipe E memiliki ciri tidak mengenal musim panas, terdapat
salju abadi dan padang lumut.
c. Iklim Menurut Schmidt-Ferguson
Schmidt-Ferguson mengklasifikasikan iklim berdasarkan jumlah rata-rata
bulan kering dan jumlah rata-rata bulan basah. Dikatakan bulan kering jika
dalam satu bulan terjadi curah hujan kurang dari 60 mm. Dikatakan bulan basah
jika dalam satu bulan curah hujannya lebih dari 100 mm. Iklim Schmidt dan
Ferguson didasarkan pada nilai Q. Nilai Q dihitung dengan rumus sebagai
berikut.
Q = Jumlah Rata-Rata Bulan Kering
Jumlah Rata-Rata Bulan Basah
Nilai Q yang ditentukan untuk menentukan klasifikasi iklim Schmidt dan
Ferguson didasarkan pada tabel berikut.
Klasifikasi Nilai Q Menurut Schmidt dan Ferguson
Tipe
Iklim
|
Nilai
Q
|
Keterangan
|
A
B
C
D
E
F
G
H
|
0 < Q < 0,
143
0,143 < Q <
0,333
0,333 < Q <
0,600
0,600 < Q <
1,000
1,000 < Q <
1,670
1,670 < Q <
3,000
3,000 < Q <
7,000
7,000 < Q
|
Sangat basah
Basah
Agak basah
Sedang
Agak kering
Kering
Sangat Kering
Luar Biasa Kering
|
e. Iklim Menurut Junghuhn
Klasifikasi iklim Junghuhn didasarkan pada ketinggian tempat yang dikaitkan
dengan jenis tanaman yang dapat tumbuh dan berproduksi secara optimal di
suatu daerah.
2. Penyimpangan Iklim
Kondisi iklim yang menyimpang antara
lain terlihat dari peristiwa El Nino dan La Nina. Dampak dari proses
terjadinya El Nino dan La Nina dapat dipelajari dari penjelasan berikut ini.
a. El Nino
Pada cuaca yang normal, angin timur di Samudra Pasifik bertiup ke arah
barat dan mendorong air laut hangat ke permukaan. Akibatnya, air laut di bagian
barat samudra lebih hangat 2° C dan lebih tinggi 40 cm. Di bagian timur samudra
air laut dingin menggantikan air laut hangat. Hal ini menyebabkan udara lembap
hangat naik di bagian barat dengan membawa uap air dan menimbulkan hujan. Udara di bagian
timur yang kering dan dingin, bertiup di pantai Amerika Selatan.
b. La Nina
La Nina memiliki sifat yang berlawanan dengan El Nino. Arus udara dan arus
laut yang saling memperkuat menyebabkan angin pasat bertiup sangat kencang
sehingga air laut hangat mengalir ke arah barat. Hal ini menyebabkan wilayah
Asia, Australia, dan Afrika mengalami musim hujan yang sangat lebat. Sebaliknya, wilayah Amerika Selatan
mengalami kekeringan yang hebat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar