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. 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 olehPerubahan 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. molekul udara dan debu atmosfer sebesar 19%.
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 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.dengan permukaan laut.
Tx = To– 0,6 × h/100
Keterangan:
Tx = temperatur rata-rata suatu tempat
(x) yang dicari (oC).
To = temperatur suatu tempat yang sudah
diketahui (oC).
h
= tinggi tempat (m dpl)
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
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. Misalnya,
pada Desember, matahari sedang berada di Belahan Bumi Selatan (BBS), contohnya
Benua Australia. Oleh karena pengaruh sinar matahari, udara di Benua Australia
akan memuai sehingga tekanannya menjadi rendah (minimum). Adapun di Belahan
Bumi Utara (BBU), Benua Asia, pada Desember sedang mengalami musim dingin
sehingga tekanan udaranya tinggi (maksimum).
Akibat perbedaan
tekanan udara tersebut, bergeraklah massa udara (angin) dari Benua Asia ke
Benua Australia. Ada tiga hal penting yang berhubungan dengan sifat angin,
yaitu kekuatan angin, arah angin, dan kecepatan angin. Kecepatan angin diukur dengan
menggunakan anemometer. Semakin
cepat angin bertiup, semakin cepat mangkuk berputar. Dalam kehidupan
sehari-hari, Anda mengenal beberapa jenis angin. Penamaan angin bergantung dari
arah mana angin itu bertiup. Misalnya, jika datangnya dari arah gunung disebut
angin gunung, dan jika datangnya dari arah timur disebut angin timur.
1) Angin
Passat (Trade Wind)
Angin Passat adalah angin yang bertiup tetap
sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa).
Angin ini berasal dari daerah maksimum subtropik menuju ke daerah minimum ekuator.
Sesuai dengan hukum Buys Ballot yaitu
karena pengaruh gaya Corriolis (rotasi bumi), angin di belahan bumi
utara berbelok ke arah kanan dan di belahan bumi selatan bergerak ke arah kiri.
Angin Passat yang datangnya dari arah timur laut (di daerah iklim tropika di
belahan bumi utara) disebut angin Passat Timur. Adapun Angin Passat yang bertiup
dari arah tenggara disebut Angin Passat Tenggara.
Di sekitar
khatulistiwa, kedua angin passat ini bertemu. Oleh karena temperatur di daerah
tropis selalu tinggi, maka massa udara tersebut dipaksa naik secara vertikal (konveksi).
Daerah pertemuan kedua Angin Passat tersebut dinamakan daerah teduh
khatulistiwa (doldrums) atau daerah tidak ada angin. Daerah ini disebut
juga sebagai Daerah Konvergensi Antar Tropik (DKAT) yaitu daerah yang merupakan
zona dengan suhu udara tertinggi. Oleh karena suhu yang tinggitersebut, maka
disebut juga ekuator thermal. Suhu yang tinggi tersebut mengakibatkan
tekanan udara menjadi rendah.
2) Angin
Anti-Passat
Udara di atas daerah
ekuator yang mengalir ke daerah kutub dan turun di daerah maksimum subtropik
merupakan Angin Anti-Passat. Di belahan bumi utara disebut Angin Anti-Passat
Barat Daya dan di belahan bumi selatan disebut Angin Anti-Passat Barat Laut. Pada
daerah sekitar lintang 20°–30° 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, misalnya
gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di Australia.
3) Angin Barat
(Westerlies)
Angin Barat adalah angin yang selalu berembus dari
arah barat sepanjang tahun pada daerah garis lintang 35°LU–60°LU dan 35°LS–60°LS.
Angin barat yang lebih stabil dan teratur adalah di daerah 40°LS–60°LS, karena
daerah ini letaknya lebih luas sehingga udaranya relatif merata. Pengaruh Angin
Barat di belahan bumi utara tidak begitu terasa karena hambatan dari benua. Di
belahan bumi Selatan pengaruh Angin Barat ini sangat besar, terutama pada
daerah 60° LS. Di sini bertiup Angin Barat yang sangat kencang dan oleh
pelaut-pelaut disebut roaring forties.
4) Angin Timur
Kutub (Polar Easterlies)
Di daerah Kutub Utara
dan Kutub Selatan bumi terdapat daerah dengan tekanan udara maksimum. Kemudian dari
daerah ini mengalirlah angin ke daerah minimum subpolar (60° LU/LS). Angin ini
disebut angin Timur. Angin Timur bersifat dingin karena berasal dari daerah
kutub.
5) Angin Muson
(Monsun)
Angin Muson adalah angin yang berganti arah secara
berlawanan setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin
darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah. Pada
April–Oktober di Asia mengalami tekanan udara minimum sedangkan di Afrika
Selatan dan Australia mengalami tekanan udara maksimum. Pada saat itu mengalir
angin musim dari afrika bagian selatan dan Australia menuju ke Asia. Bagi
kawasan Indonesia angin tersebut merupakan angin musim tenggara atau timur yang
tidak membawa hujan, karena tidak melewati lautan yang luas. Akan tetapi untuk
daerah bagian selatan yaitu Pulau Seram dan Pantai Timur Sulawesi Selatan pada
saat itu turun hujan. Hanya saja persebarannya tidak merata di setiap wilayah.
Semakin ke timur curah hujan semakin berkurang karena kandungan uap airnya semakin
sedikit. Angin musim ini diberi nama angin Muson Barat.
Pada Oktober–April
matahari terdapat di belahan bumi selatan. Di Afrika Selatan dan Australia
mengalami tekanan udara minimum, sedangkan di Asia mengalami tekanan udara
maksimum. Angin berembus dari Asia ke Afrika Selatan dan Australia. Angin itu merupakan
angin yang banyak membawa uap air dari Samudera Pasifik sehingga bagi Indonesia
saat itu turun hujan. Oleh karena tidak melewati lautan yang luas maka angin
ini tidak banyak mengandung uap air. Oleh karena itu pada umumnya di Indonesia
terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat Sumatra, Sulawesi Tenggara, dan
pantai Selatan Papua. Angin musim ini diberi nama angin Muson Timur. AntaraAntara
kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba. Adapun ciri-ciri musim pancaroba, yaitu udara terasa
panas, arah angin tidak teratur, dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu
singkat, serta turun hujan dengan lebat.
6) Angin Lokal
Di samping angin musim,
di Indonesia juga terdapat angin lokal (setempat), yaitu sebagai berikut.
a) Angin Darat
dan Angin Laut
Angin darat dan angin
laut merupakan jenis angin yang biasa dirasakan dalam kehidupan sehari-hari,
terutama penduduk yang menetap di daerah pesisir. Angin darat bertiup dari daratan menuju laut, sedangkan angin laut bergerak dari laut menuju darat. Dilihat dari sifat benda,
daratan itu merupakan benda padat, sedangkan lautan merupakan benda cair. Anda
mungkin telah mengetahui bahwa daratan sebagai benda padat akan mudah menyerap
panas sinar matahari dan lebih cepat melepaskan panas. Oleh karena itu, pada
malam hari, daratan lebih cepat dingin daripada laut. Oleh karena suhu di
daratan pada malam hari lebih rendah, menyebabkan tekanan udara di daratan tinggi
(maksimum), sedangkan tekanan udara di lautan rendah. Sesuai dengan hukum Buys Ballot, udara akan bergerak dari
daerah bertekanan udara maksimum ke daerah minimum. Jadi pada malam hari
bertiuplah angin dari darat menuju laut. Itulah yang dinamakan angin darat.
Angin darat dimanfaatkan oleh para nelayan tradisional untuk pergi melaut pada
malam hari.
Pada siang hari,
daratan lebih cepat menerima panas dan lautan relatif lebih lambat. Hal
tersebut menyebabkan daratan merupakan pusat tekanan rendah (minimum) dan
lautan merupakan pusat tekanan tinggi (maksimum). Oleh karena itu, pada siang
hari berembuslah angin dari laut menuju darat. Itulah yang dinamakan angin
laut. b) Angin Gunung dan Angin Lembah
Angin gunung merupakan jenis
angin yang bergerak dari gunung menuju lembah, dan sebaliknya angin lembah
bertiup dari lembah menuju gunung. Proses terjadinya angin gunung dan angin
lembah tidak jauh berbeda dengan angin darat dan angin laut. Pada pagi hari
sampai kira-kira pukul 14.00, gunung atau pegunungan lebih cepat menerima panas
matahari jika dibandingkan dengan lembah.
Oleh karena itu, pada
siang hari suhu udara di gunung atau pegunungan lebih tinggi jika dibandingkan
dengan lembah. Hal ini menyebabkan tekanan udara di gunung atau pegunungan
relatif lebih rendah (minimum), sedangkan tekanan udara di lembah lebih tinggi
sehingga berembuslah angin dari lembah menuju gunung. Itulah yang dinamakan
angin lembah. Jadi, angin lembah terjadi pada pagi hari sampai menjelang sore
hari. Pada sore hari dan malam hari, terjadi kondisi yang sebaliknya. Di wilayah
lembah, suhu udaranya masih relatif tinggi dibandingkan gunung atau pegunungan.
Hal ini menyebabkan tekanan udara di lembah lebih rendah (minimum). Akibatnya,
berembuslah angin arah gunung menuju lembah. Itulah yang dinamakan angin gunung.
Suasana kedua angin ini akan sangat terasa jika Anda berada di wilayah kaki
gunung atau pegunungan.
c) Angin Jatuh
Angin jatuh disebut juga angin fohn.
Fohn adalah angin jatuh atau turun yang kering dan panas.
Angin sejenis ini pada awalnya diketahui di lereng pegunungan Alpina Utara.
Angin sejenis ini pada daerah tersebut dinamakan angin fohn yaitu angin kering
yang bergerak menuruni lereng pegunungan. Dilihat dari proses terjadinya, angin
jatuh sebenarnya hampir sama dengan angin gunung. Faktor yang membedakan antara
angin jatuh dan angin gunung terletak pada sifat-sifatnya.
Sebagian besar angin
jatuh bersifat kering dan panas. Hal ini terjadi jika angin jatuh bertiup dari
daerah yang memiliki temperatur lebih tinggi dibandingkan dengan daerah yang didatangi.
Contoh angin jatuh yang terdapat di Indonesia, antara lain Angin Wambraw (Biak),
Bahorok (Deli), Kumbang (Cirebon), Gending (Pasuruan), dan
Brubu (Makassar). Angin ini juga dapat bersifat kering dan dingin jika
angin bergerak dari puncak pegunungan yang tinggi, misalnya Angin Mistral di
pantai selatan Prancis, Angin Bora di pantai Samudra Atlantik, dan Angin
Scirocco di pantai Laut Adriatik.
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.
Contoh :
Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20° C
terdapat 14 gram uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum
yang daat dikandungnya pada suhu 20° C = 20 gram.
Jadi,
kelembapan relatif udara itu
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 temperatur 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, dasarnya rata(2) Cumulonimbus (Cu-Ni) : awan yang
bergumpal-gumpal, luas, dan sebagian telah meru pakan hujan, serta sering
terjadi angin ribut
Tidak ada komentar:
Posting Komentar