Cuaca Dan Iklim

CUACA DAN IKLIM

A. Pengertian Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah keadaan udara pada dikala tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk dari adonan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca sanggup hanya beberapa jam saja. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya sanggup berbedabeda untuk setiap tempat serta setiap jamnya. Di Indonesia keadaan cuaca selalu diumumkan untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca hasil analisis Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan.Untuk negara 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 usang (minimal 30 tahun) dan mencakup wilayah yang luas.

Matahari yaitu kendali iklim yang sangat penting dan sumber energi di bumi yang mengakibatkan gerak udara dan arus laut. Kendali iklim yang lain, contohnya distribusi darat dan air, tekanan tinggi dan rendah, massa udara, pegunungan, arus maritim dan badai.

Perlu Anda ketahui bahwa ilmu yang mempelajari wacana iklim disebut

Klimatologi, sedangkan ilmu yang mempelajari wacana keadaan cuaca disebutMeteorologi.

B. Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim

Ada beberapa unsur yang menghipnotis cuaca dan iklim, yaitu suhu udara,tekanan udara, kelembaban udara dan curah hujan.

1. Suhu Udara

Suhu udara yaitu keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur

suhu udara atau derajat panas disebut thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi yaitu di tempat tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin.Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa cuek jikaketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6o C. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada

udara kering, besar lapse rate yaitu 1o C.

Faktor-faktor yang menghipnotis tinggi rendahnya suhu udara suatu tempat adalah:

a. Lama penyinaran matahari.

b. Sudut tiba sinar matahari.

c. Relief permukaan bumi.

d. Banyak sedikitnya awan.

e. Perbedaan letak lintang.

Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat dipakai rumus:
 

Keterangan:

Tx        = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari

To        = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui

h          = tinggi tempat (x)

Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara sanggup terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan pribadi dan pemanasan tidak langsung.

a. Pemanasan secara langsung

Pemanasan secara pribadi sanggup terjadi melalui beberapa proses sebagai berikut:

1) Proses absorbsi

adalah peresapan unsur-unsur radiasi matahari, contohnya sinar gama,sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut yaitu oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.

2) Proses refleksi

adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain di atmosfer.

3) Proses difusi

Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menimbulkan langit berwarna biru.

b. Pemanasan tidak langsung

Pemanasan tidak pribadi sanggup terjadi dengan cara-cara berikut:

1) Konduksi adalah santunan panas oleh matahari pada lapisan udara kepingan bawah kemudian lapisan udara tersebut memperlihatkan panas pada lapisan udara di atasnya.

2) Konveksi adalah santunan panas oleh gerak udara vertikal ke atas.

3) Adveksi adalah santunan panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).

Di Indonesia, keadaan suhu udara relatif bervariasi. Data rata-rata suhu udara di beberapa kota di Indonesia, sanggup Anda lihat pada table 2.

Tabel 2. Rata-rata suhu udara di beberapa kota di Indonesia.

Rata-rata suhu tahunan, di Indonesia sekitar 26,8o C. Dalam peta, tempat daerah yang suhu udaranya sama dihubungkan dengan garis isotherm.

2. Tekanan Udara

Kepadatan udara tidak sepadat tanah dan air. Namun udarapun memiliki berat dan tekanan. Besar atau kecilnya tekanan udara, sanggup diukur dengan memakai barometer. Orang pertama yang mengukur tekanan udara yaitu Torri Celli (1643). Alat yang digunakannya yaitu barometer raksa.

Tekanan udara memperlihatkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan masa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Tekanan udara semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut. Satuan ukuran tekanan udara adalah milibar (mb).

1 mb = 4/3mm tekanan air raksa (t.a.r) atau 1.013 mb = 76 cm t.a.r. =1 atmosfer

Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut isobar. Bidang isobar ialah bidang yang tiap-tiap titiknya memiliki tekanan udara sama. Makara perbedaan suhu akan menimbulkan perbedaan tekanan udara.

Daerah yang banyak mendapatkan panas matahari, udaranya akan mengembang dan naik. Oleh lantaran itu, tempat tersebut bertekanan udara rendah. Ditempat lain terdapat tekanan udara tinggi sehingga terjadilah gerakan udara dari tempat bertekanan tinggi ke tempat bertekanan udara rendah. Gerakan udara tersebut dinamakan angin.

ANGIN

Angin yaitu udara yang bergerak. Ada tiga hal penting yang menyangkut sifat angin yaitu:

• Kekuatan angin

• Arah angin

• Kecepatan angin

a. Kekuatan Angin

Menurut aturan Stevenson, kekuatan angin berbanding lurus dengan gradient barometriknya. Gradient baromatrik ialah angka yang memperlihatkan perbedaan tekanan udara dari dua isobar pada tiap jarak 15 meridian (111 km).

Gradient A – B = 10 : 111/80 x 1 mb

 = 10 x 80/111  x 1 mb = 13,875 mb

Gradient P – Q = 10 : 111/150 x 1 mb

  = 10 x 150/111 x 1mb = 7,4 mb

Jadi angin yang bertiup dari A ke B lebih berpengaruh daripada angin yang bertiup dari P ke Q.

b. Arah Angin

Satuan yang dipakai untuk besaran arah angin biasanya yaitu derajat.

1 derajat untuk angin arah dari Utara.

90 derajat untuk angin arah dari Timur.

180 derajat untuk angin arah dari Selatan.

270 derajat untuk angin arah dari Barat.

Angin memperlihatkan dari mana datangnya angin dan bukan ke mana angin itu bergerak. Menurut aturan Buys Ballot, udara bergerak dari tempat yang bertekanan tinggi (maksimum) ke tempat bertekanan rendah (minimum), di belahan bumi utara berbelok ke kanan sedangkan di belahan bumi selatan berbelok ke kiri.

Arah angin dipengaruhi oleh tiga faktor:

1) Gradient barometrik

2) Rotasi bumi

3) Kekuatan yang menahan (rintangan)

Makin besar gradient barometrik, makin besar pula kekuatannya.Angin yang besar kekuatannya makin sulit berbelok arah. Rotasi bumi, dengan bentuk bumi yang bulat, menimbulkan pembelokan arah angin. Pembelokan angin di ekuator sama dengan 0 (nol). Makin ke arah kutub pembelokannya makin besar. Pembelokan angin yang mencapai 90o sehingga sejajar dengan garis isobar disebut angin geotropik. Hal ini banyak terjadi di tempat beriklim sedang di atas samudra. Kekuatan yang menahan sanggup membelokan arah angin. Sebagai contoh,pada dikala melalui gunung, angin akan berbelok ke arah kiri, ke kanan atau ke atas.

c. Kecepatan angin

Atmosfer ikut berotasi dengan bumi. Molekul-molekul udara memiliki kecepatan gerak ke arah timur, sesuai dengan arah rotasi bumi. Kecepatan gerak tersebut disebut kecepatan linier. Bentuk bumi yng bulat ini menimbulkan kecepatan linier makin kecil jikalau makin akrab ke arah kutub.

Sistem Angin

1) Angin Passat

Angin passat yaitu angin bertiup tetap sepanjang tahun dari tempat subtropik menuju ke tempat ekuator (khatulistiwa). Lihat gambar 6:

a) Angin Passat Timur Laut bertiup di belahan bumi Utara.

b) Angin Passat Tenggara bertiup di belahan bumi Selatan.

Di sekitar khatulistiwa, kedua angin passat ini bertemu. Karena temperatur di tempat tropis selalu tinggi, maka massa udara tersebut dipaksa naik secara vertikal (konveksi). Daerah pertemuan kedua angin passat tersebut dinamakan Daerah Konvergensi Antar Tropik

(DKAT).DKAT ditandai dengan temperatur yang selalu tinggi. Akibat kenaikan massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin topan.

Akibatnya tempat ini dinamakan tempat doldrum (wilayah tenang).

2) Angin Anti Passat

Udara di atas tempat ekuator yang mengalir ke tempat kutub dan turun di tempat maksimum subtropik merupakan angin Anti Passat. Di belahan bumi Utara disebut Angin Anti  Barat Daya dan di belahan bumi Selatan disebut Angin Anti Passat Barat Laut. Pada tempat sekitar lintang 20o - 30o LU dan LS, angin anti passat kembali turun secara vertikal sebagai angin yang kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di muka bumi, contohnya gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di Australia.

Di tempat Subtropik (30o – 40o LU/LS) terdapat tempat “teduh subtropik” yang udaranya tenang, turun dari atas, dan tidak ada angin.Sedangkan di tempat ekuator antara 10o LU – 10o LS terdapat juga tempat hening yang disebut tempat “teduh ekuator” atau “daerah doldrum”

3) Angin Barat

Sebagian udara yang berasal dari tempat maksimum subtropis Utara dan Selatan mengalir ke tempat sedang Utara dan tempat sedang Selatan sebagai angin Barat. Pengaruh angin Barat di belahan bumi Utara tidak begitu terasa lantaran kendala dari benua. Di belahan bumi Selatan efek angin Barat ini sangat besar, tertama pada tempat lintang 60o LS. Di sini bertiup angin Barat yang sangat kencang yang oleh pelaut-pelaut disebut roaring forties.

4) Angin Timur

Di tempat Kutub Utara dan Kutub Selatan bumi terdapat tempat dengan tekanan udara maksimum. Dari tempat ini mengalirlah angin ke tempat minimum subpolar (60o LU/LS). Angin ini disebut angin Timur. Angin timur ini bersifat cuek lantaran berasal dari tempat kutub.

5) Angin Muson (Monsun)

Angin muson ialah angin yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup anginl aut yang basah.

Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak memperoleh pemanasan matahari dari benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat sentra tekanan udara rendah (depresi) sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menimbulkan arus angin dari benua Asia ke benua Australia. Di Indonesia angin ini merupakan angin animo Timur Laut di belahan bumi Utara dan angin animo Barat di belahan bumi Selatan. Oleh lantaran angin ini melewati Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga pada umumnya di Indonesia terjadi musim penghujan.

Musim penghujan mencakup hampir seluruh wilayah Indonesia, hanya saja persebarannya tidak merata. Makin ke Timur curah hujan makin berkurang lantaran kandungan uap airnya makin sedikit.

Pada bulan April – Oktober,  matahari berada di belahan langit Utara, sehingga benua Asia lebih panas daripada benua Australia. Akibatnya, di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di Australia terdapat pusatpusat tekanan udara tinggi yang menimbulkan terjadinya angin dari Australia menuju Asia. Di Indonesia, terjadi angin musim timur di belahan bumi Selatan dan angin animo barat daya di belahan bumi Utara. Oleh lantaran tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air oleh lantaran itu pada umumnya di Indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat Sumatera, Sulawesi Tenggara, dan pantai Selatan Irian Jaya. Lihat gambar 7.Antara kedua animo tersebut ada animo yang disebut Musim

Pancaroba (Peralihan), yaitu:Musim Kemareng yang merupakan peralihan dari animo penghujan ke animo kemarau, dan Musim Labuh yang merupakan peralihan animo kemarau ke animo penghujan.

Adapun ciri-ciri animo pancaroba yaitu: Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat.

Angin Lokal

Di samping angin musim, di Indonesia juga terdapat angin lokal (setempat) yaitu sebagai berikut:

1. Angin darat dan angin laut

Angin ini terjadi di tempat pantai. Pada siang hari daratan lebih cepat mendapatkan panas dibandingkan dengan lautan. Angin bertiup dari maritim ke darat, disebut angin laut. Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat melepaskan panas dibandingkan dengan lautan. Daratan

bertekanan maksimum dan lautan bertekanan minimum. Angin bertiup dari darat ke laut, disebut angin darat.

2. Angin lembah dan angin gunung

Pada siang hari udara yang seperti terkurung pada dasar lembah lebih cepat panas dibandingkan dengan udara di puncak gunung yang lebih terbuka (bebas), maka udara mengalir dari lembah ke puncak gunung menjadi angin lembah. Sebaliknya pada malam hari udara mengalir dari gunung ke lembah menjadi angin gunung.

3. Angin Jatuh yang sifatnya kering dan panas

Angin jatuh atau Fohn ialah angin jatuh bersifatnya kering dan panas terdapat di lereng pegunungan Alpine. Sejenis angin ini banyak terdapat di Indonesia dengan nama angin Bahorok (Deli), angin Kumbang (Cirebon), angin Gending di Pasuruan (Jawa Timur), dan Angin Brubu di Sulawesi Selatan).

3. Kelembaban Udara

Di udara terdapat uap air yang berasal dari penguapan samudra (sumber yang utama). Sumber lainnya berasal dari danau-danau, sungai-sungai,tumbuh-tumbuhan, dan sebagainya. Makin tinggi suhu udara, makin banyak uap air yang sanggup dikandungnya. Hal ini berarti makin lembablah udara tersebut. Alat untuk mengukur kelembaban udara dinamakan hygrometer

atau psychrometer.

Ada dua macam kelembaban udara:

1)    Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m³ udara.

2)    Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara (kelembaban absolut) dengan jumlah uap air maksimum yang sanggup dikandung oleh udara tersebut dalam suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen (%).

Contoh:

Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20o C terdapat 14 gram uap air (basah adikara = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang sanggup dikandungnyapada suhu 20o C = 20 gram. Makara kelembaban relatif udara itu = 20/14 x 100% = 70%.

4. Curah Hujan

Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu tempat dalam waktu tertentu. Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Rain gauge. Curah hujan diukur dalam harian, bulanan, dan tahunan.Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi oleh beberapa factor antara lain:

- bentuk medan/topografi

- arah lereng medan

- arah angin yang sejajar dengan garis pantai

- jarak perjalanan angin di atas medan datar

Hujan ialah insiden 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.

Klasifikasi hujan

a. Berdasarkan ukuran butirannya ,hujan dibedakan menjadi:

1)    hujan gerimis/drizzle, diameter butir-butirannya kurang dari 0,5 mm;

2)    hujan salju/snow, terdiri dari kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku;

3)    hujan watu es, merupakan curahan watu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku; dan

4)    hujan deras/rain, yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperaturnya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm.

b. Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan atas:

1) Hujan Frontal

Hujan frontal yaitu hujan yang terjadi di tempat front,yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda temperaturnya. Massa udara panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat sehingga berkondensasi dan terjadilah hujan

2) Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi/ Naik Tropis

Jenis hujan ini terjadi lantaran udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi. Terdapat di tempat tropis antara 23,5o LU - 23,5o LS. Oleh lantaran itu disebut juga hujan naik tropis. Arus konveksi menyebabkan uap air di ekuator naik secara vertikal sebagai akibat pemanasan air maritim terus menerus. Terjadilah kondensasi dan turun hujan. Itulah sebabnya jenis hujan ini dinamakan juga hujan ekuatorial atau hujan konveksi. Disebut juga hujan zenithal karena pada umumnya hujan terjadi pada waktu matahari melalui zenith daerah itu. Semua tempat di tempat tropis itu mendapat dua kali hujan zenithal dalam satu tahun

3) Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan

Terjadi lantaran udara yang mengandung uap air dipaksa oleh angin mendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin cuek sehinggaterjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan. Hujan yang jatuh pada lereng yang dilaluinya disebut hujan orografis, sedangkan di lereng sebelahnya bertiup angin jatuh yang kering dan disebut tempat bayangan hujan.

5. Awan

Awan ialah kumpulan titik-titik air/kristal es di dalam udara yang terjadi lantaran adanya kondensasi/sublimasi dari uap air yang terdapat dalam udara. Awan yang melekat di permukaan bumi disebut kabut.

a. Menurut morfologinya (bentuknya) Berdasatkan morfologinya, awan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

1)    Awan Commulus yaitu awan yang bentuknya bergumpal-gumpal (bunar-bundar) dan dasarnya horizontal.

2)    Awan Stratus yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehingga sanggup menutupi langit secara merata. Dalam arti khusus awan stratus yaitu awan yang rendah dan luas.

3)    Awan Cirrus yaitu awan yang bangkit sendiri yang halus dan berserat, berbentuk menyerupai bulu burung. Sering terdapat kristal es tapi tidak sanggup mengakibatkan hujan.

b. Berdasarkan ketinggiannya

Berdasarkan ketinggiannya, awan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

1) Awan tinggi (lebih dari 6000 m – 9000 m), lantaran tingginya selalu terdiri dari kristal-kristal es.

a)    Cirrus (Ci) : awan tipis menyerupai bulu burung.

b)    Cirro stratus (Ci-St) : awan putih merata menyerupai tabir.

c)    Cirro Cumulus (Ci-Cu) : menyerupai sisik ikan.\

2) Awan sedang (2000 m – 6000 m)

a)    Alto Comulus (A-Cu) : awan bergumpal gumpal tebal.

b)    Alto Stratus (A- St) : awan berlapis-lapis tebal.

3) Awan rendah (di bawah 200 m)

a)    Strato Comulus (St-Cu) : awan yang tebal luas dan bergumpalgumpal.

b)    Stratus (St) : awan merata rendah dan berlapis-lapis.

c)    Nimbo Stratus (No-St) : lapisan awan yang luas, sebagian telah merupakan hujan.

4) Awan yang terjadi lantaran udara naik, terdapat pada ketinggian 500 m–1500 m

a)    Cummulus (Cu) : awan bergumpal-gumpal, dasarny rata.

b)    Comulo Nimbus (Cu-Ni): awan yang bergumpal gumpal luas dan sebagian telah merupakan hujan,sering terjadi angin ribut.

link : Download materi diatas lebih lengkap disertai gambar