III. Cuaca Dan Iklim

A. Definisi (pengertian)

Cuaca adalah keadaan fisis atmosfer pada suatu saat di

suatu tempat. Keadaan fisik atmosfer ini dinyatakan

dengan hasil pengukuran berbagai unsur-unsurnya,

misalnya suhu udara, curah hujan, tekanan, kelembaban,

laju dan arah angin, perawanan, penyinaran matahari, dll..

Iklim adalah keadaan yang mencirikan atmosfer pada

suatu daerah dalam jangka waktu cukup lama, yaitu kira-

kira 30 tahun (?). Keadaan yang mencirikan itu

diungkapkan dengan hasil pengukuran berbagai unsur

cuaca yang dilakukan selama periode waktu tersebut.

Iklim tidak hanya merupakan rata-rata dari kondisi

atmosfer atau rata-rata cuaca, tetapi lebih dari itu iklim

perlu diketahui fluktuasinya terhadap rata-ratanya,

keadaan ekstrimnya, dan frequensi kejadiannnya.

II. CUACA DAN IKLIM

Cuaca di tempat A pada pukul 07.00 WIB tgl. 9/9/2010

Letak: 06o30 LS; 105o40 BT, 101 m dpl..

Unsur Cuaca Nilai

1. Penerimaan radiasi matahari2. Suhu udara 3.Tekanan udara4. Kelembaban udara5. Kecepatan angin 6. Arah angin 7. Penutupan langit oleh awan

145 W/m2

22,7 oC995,1 mb85 %2m/detik45o

0,4

Iklim di tempat A (letak: 06o30 LS; 105o40 BT, 101 m dpl.) selama 30 tahun

Bulan RMsuhu KN Hujan Peng-

uapanangin

Maks. Min. Rataan (%) mm hari

Jan.Feb.MaretAprilMeiJuniJuliAgust.Sept.Okt. Nov.Des.

8,29,4

10,19,2

12,516,620,620,418,917,116,0

8,8

28,828,829,330,230,330,030,230,731,130,830,329,5

21,821,821,822,022,121,621,121,221,621,922,022,0

24,524,524,725,225,325,125,125,225,425,325,124,8

858685838280777676798182

419390392401375256226264273460416332

25,324,025,722,818,714,712,813,615,821,622,924,3

56597896

102125129135135126

9172

1,11,11,31,41,01,21,41,41,4 1,61,41,4

JumlahRataan

167,814,0

-30,0

-21,7

-25,0

-81

4.204-

242,2-

1.024--

-1,3

Pengetahuan yang mempelajari iklim disebut klimatologi. Kli-

matologi ini menguraikan hakikat iklim, distribusinya terhadap

ruang, serta variasinya terhadap waktu, hubungannya dengan

unsur lain, dan aktivitas manusia.

Pengetahuan yang membelajari cuaca disebut meteorologi.

Meteorologi ilmu yang mempelajari keadaan fisik dan dina-

misnya atmosfer, serta interaksinya dengan permukaan bumi

di bawahnya.

Kajian iklim pada pendekatan klimatologi tradisional barumenyangkut penjelasan sebagian dari iklim (partial), tetapisekarang sudah berkembang pendekatan secara global .

Sistem iklim adalah satu kesatuan keadaan alam yang me-nentukan keadaan iklim. Anasirnya terdiri atas:

1. Atmosfer, adalah gas atau campuran gas, merupakan kom-ponen peubah utama iklim

2. Biosfer, mencakup tetumbuhan dan makhluk hidup di da-ratan, laut dan udara. Semuanya peka terhadap iklim dansebaliknya dapat memengaruhi iklm (kehidupan iklim)

3. Hidrosfer, merupakan perairan yang teragihkan pada permukaan bumi, misalnya laut(an), danau, sungai, dan air tanah. Lautan paling dominan memengaruhi iklim

4. Kriosfer, adalah masa es dan endapan salju. Misalnya lapisan es benua, gletser, es lautan, tutupan salju permukaan, es danau, dan es sungai.

5. Litosfer. Masa daratan dari permukaan bumi yang terdiri atas pegunungan, batuan, tanah, dan cekungan lautan

Kelima komponen ini berinteraksi (saling pengaruh mempengaruhi) menghasilkan iklim (=pengendali iklim).

Sistem iklim tersebut juga dapat berubah dipengaruhi dari luar sistem tersebut

Lapisan Komposisi Ciri-ciri Sumber bahang dari

Tebal(km)

Keterangan

Troposfer 80 % gasH2O,Aerosol

penurunan suhu

permukaaan bumi 0-10

Lappembangkit cuaca

Stratosfer Ozon (O3)(max. 22 km)

Peningkatan suhu

penyerapan radiasi UV oleh ozon

10-50Penyaring radiasi UV

Lapisan Komposisi Ciri-ciri Sumber bahang dari

Tebal(km)

Ketrangan

Mesosfer O2, CO2 penurunan suhu

Penyerapan radiasi Snr.Mth. Oleh O2

50-100Komposisinya homogen

Termosfer (ionosfer)

N2, O2( >100 km)

peningkatan suhu

penyerapan radiasi UV oleh O2

100-500 Komposisinya tidak homogen-ionisasi oleh sinar X

Eksosfer O2, H2, He tumbukan antar atom

> 1000 1 % gasterionkan

Struktur tekanan dan suhu vertikal1000

500

200

100

50

1

2

5

10

20

10-13

10-1

10-3

10-8

Ketin

ggia

n (k

m)

tekanan (a

tm)

0 50 100-1000

-50

tropopaus

stratopause

Peg. Himalaya

Suhu ( oC)

stratus

kumulus

altokumulus

mesopaue

termosfer

ionosfer

8,883

1

Nama Gas Kadar (%) Keterangan

Nitrogen (N2) 78,080099,03 %

80 % terdapat di troposferOksigen (O2) 20,9500

Argon (Ar) 0,9300

Karbon dioksida(CO2)

0,0340

Neon (Ne) 0,0018

Helium (He) 0,00052

Ozon (O3) 0,00006

Hidrogen (H2) 0,00005

Kripton (Kr) 0,00011

Metane (CH4) 0,00015

Xenon (Xe) Sangat kecil

Cuaca terbentuk karena ada energi dari luar sistem dan dariinteraksi antar sistem iklim. Peran energi dari luar sistem iklimlebih besar daripada dari dalam sistem iklim. Energi dari luarsistem hanyalah radiasi matahari.

Radiasi mthr. adalah energi yang berasal dari reaksi inti (fusi nuklir) yang mengubah H menjadi He.

Mthr. setiap menit memancarkan 56 x1026 kalori (= 73,5 jutawatt/m2, bumi menerima energi itu hanya 2,5 x 1018 kalori (1360 watt/m2 ) = x 10-9 nya.

Radiasi yang jatuh ke bumi disebut INSOLASI, dan energi radi-asi yang diterima di puncak atmosfer bumi/cm2 adalah rata-rata 2,0 kal/menit/cm2

Variasi energi radiasi mthr. yang masuk ke atmosfer, misalnyasiang-malam, gerak semu matahari, menyebabkan perbedaansudut datang di permukaan bumi, maka keadaan ini menye-babkan perbedaan energi yang diterima di atmosfer dan di per-mukaan bumi.

147-152 juta km

bumi

BKeragaman Radiasi mthr., keragaman pemanasan-pendinginan dipermukaan bumi, maka(1) Penerimaan radiasi yang diterima juga berragam(2) Suhu udara dan tanah berragam(3) Tekanan udara ke samping berragam(4) Penguapan berragam(5) Kelembab(p)an udara berragam(6) Awan dan hujan berragam

E. Pembentukan Cuaca

Pkl. 18.00

Pkl. 12.00

Pkl. 06.00

siang

Malam hari

Perbedaan sudut datang radiasi matahari menyebabkanperbedaan pemanasan-pendinginan, peningkatanpenurunantekanan, penguap-an-kondensasi, kelembaban-kekeringan,pembentukkan awal- curahan.

Perubahan sudut datang sinar harian (pagi,siang, sore, mu-siman) menyebabkan perubahan jumlah energi yang masuk keatmosfer bumi. Akibatnya terjadi perubahan dalam pema-nasan-pendinginan, peningkatanpenurunan tekanan, peng-uapan-kondensasi, kelembaban kekeringan, harian, bulanan,dan tahunan.

Keadaan fisik atmosfer ini dapat diukur. Keadaan fisik yangdapat diukur adalah (1) radiasi yang diterima, (2) suhu udara,(3) tekanan udara, (4) penguapan, (4) kelembab(p)an, (5)curah hujan, (6) arah dan kecepatan pergerakan udara.Keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur ini disebut UNSURCUACA.

Jadi unsur cuaca adalah keadaan fisik atmos-fer yang dapat diukur.

UNSUR CUACA keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur

(1) radiasi yang diterima (energi dan penyinaran matahari), - Energi -- radiometer (piranometer, pirhilometer, dan

difusometer)-Piranometer (solarimeter) mengukur energi mthr

semua panjang gelombang (radiasi global)-Penyinaran matahari Campbell-Stokes (mengukur

lamanya penyinaran matahari)

(2) suhu udara-termometer (t. maksimum--air raksa) dan minimum--alkohol)

(3) tekanan udara-barometer (bar= 1000 mb, 1 atm= 1013,2 mb)

(4) penguapan--tangki penguapan klas A (pan Evaporimeter)

UNSUR CUACA keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur

(5) kelembab(p)an-psikrometer Asman dan ayun

(t. bola basah dan kering)

(6) curah hujan- penakar hujan (ombrometer). Penakar hujan non rekam (O = 100, 200, 500 cm2 ) dan rekam (tilting siphon, tipping bucket, dan kolektor timbang)

(7) pergerakan udara permukaan (arah dan kecepatan) Anemometer (jenis mangkok dan jenis baling-baling). Bila taka ada alat kec. Angin dapat ditaksir dengan sekala BEAUFORT (0-12 sekala, dasarnya benda yang bisa bergerak oleh angin)

Cuaca dan iklim tidak sama, tetapi keduanya dinyatakan dengan unsur yang sama. Keadaannya ditentukan oleh keadaan dari komponen dalam dan luar sistem iklim, misalnya keadaan atmosfer, biosfer, hidrosfer, litosfer, dan kriosfer, dan keadaan matahari.

Perubahan dalam komponen sistem iklim yang menyebabkanperubahan proses fisika atmosfer (unsur cuaca atau iklim)disebut sebagai pengendali cuaca (iklim).

Dari luar sistem radiasi sinar matahari

-Daya pancar gelombang elektro. sangat beragam anatar lokasi

dan antar waktu

-jarak bumi matahari berkoncah antara 147 dan 152 juta km

-noda matahari (sun spot) berubah dengan daur 11 tahun

Ketiga keadaan ini berpengaruh terhadap penerimaan radiasi di atmosfer maupun di permukaan bumi cuaca berubah.

Dari litosfer fisografi (bentuk dan ukuran)

-ketinggian tempat, -- makin tinggi tempat, nilai rho makin kecil menyebabkan penurunan tekanan dan suhu udara ()

-derajat lintang, -- posisi matahari terhadap bumi yang menyebab-kan keragaman penerimaan radiasi matahari ()

-posisi terhadap lautan, -- laut (an) sumber uap air. Makin dekat

dengan sumber air, maka makin berpeluang mendapat tiupan

angin. Akibatnya unsur cuaca berubah

-pusat tekanan tinggi dan rendah,-- perbedaan panas jenis daratan

(tanah) dan perairan menyebabkan perbedaan suhu udara di

atasnya, maka menyebabkan perbedaan tekanan udara.

-masa udara, -- masa atmosfer radius 1000 km adalah raksasa

bila masa itu bersifat dingin dan kering, dingin dan lembab,

panas dan lembab, panas dan kering, maka apabila mengalir

dapat mempengaruhi dan mengubah cuaca. (batas kuliah)

-topografi, -- lereng-lereng perbukitan, dan pegunungan yang meng-hadap ke arah angin dari laut memberikan efek orografi pada curah hujan.

-kegiatan kegunungapian, -- hasil kegunungapian memberikan debu, gas-gas, dan panas memberikan efek terhadap fisika atm.

Dari hidrosfer arus lautan adalah aliran masa air di samudra dalam volume raksasa yang berlangsung secara rutin/musiman. Ada arus panas dan dingin, maka arus itu menentukan suhu udara di atasnya

Dari biosfer kegiatan kehidupan (alami maupun buatan, tradisional industri canggih) menghasilkan gas-gas rumah kaca.

Dari atmosfer-- perubahan orbit bumi, keluaran matahari, distribusi daratan dan lautan, dan peningkatan jumlah gas dalam atmosfer.

Dari kriosfer kriosfer menyediakan masa es dan endapan salju.