CUACA DAN IKLIM

A. Pengertian Cuaca dan Iklim
Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa 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 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, arus laut dan badai. Perlu Anda ketahui bahwa ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut Klimatologi, sedangkan ilmu yang mempelajari tentang keadaan cuaca disebut Meteorologi.
Cuaca (weather) dan iklim (climate) dinyatakan dengan besaran unsur fisika atmosfer yang selanjutnya disebut unsur cuaca atau unsur iklim yang terdiri dari penerimaan radiasi matahari (kerapatan flukas pada permukaan datar di permukaan bumi), lama penyinaran matahari, suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, kecepatan dan arah angin, penutupan awan, presipitasi (embun, hujan, salju) dan evaporasi/evapotranspirasi.
Cuaca
Cuaca adalah keadaan udara disuatu tempat yang tidak luas dan biasanya tidak berlangsung lama.
Unsur-unsur cuaca:
• Suhu udara, diukur dengan termometer.
Suhu udara harian diperoleh dengan menentukan rata-rata suhu sepanjang hari, demikian pula suhu bulanan dan tahunan.
Dari catatan suhu harian didapatkan:
- menjelang hujan, suhu udara meningkat karena radiasi matahari tertahan oleh awan.
- Suhu udara dataran rendah lebih tinggi dari suhu udara di dataran tinggi.
- Suhu udara daerah tropik lebih tinggi dari daerah sedang dan kutub.
• Tekanan udara diukur dengan barometer.
Makin tinggi suatu tempat tekanan udaranya makin berkurang, karena lapisan udara makin tipis. Tekanan udara mempunyai satuan cm Hg, dengan standar pengukuran adalah tekanan udara permukaan laut sebesar 76,0 cm Hg. Satuan yang lain adalah milibar (mb) dimana 1 cm Hg = 13,3 mb. Jenis barometer yang mudah dipindah-pindah adalah barometer aneroid. Barometer aneroid yang dapat dipakai mengukur ketinggian dari permukaan laut disebut altimeter.
• Kelembaban udara
Kelembaban udara adalah banyaknya uap air yang terkandung dalam udara. Jumlah uap air maksimum yang dikandung udara disebut udara jenuh.
Kelembaban mutlak adalah banyaknya uap air (dalam gram) yang terkandung dalam 1 m3 udara. Kelembaban relatif adalah perbandingan antara massa uap air yang ada di udara dan massa uap air yang dikandung oleh udara jenuh.
RH = m/ms x 100%
Kelembaban relatif dipengaruhi oleh:
- kandungan uap air, makin banyak makin tinggi
- suhu udara, udara dingin akan makin tinggi.
Bila udara terus mendingin menyebabkan kelebihan uap air yang dikandung udara mengembun, menghasilkan bintik-bintik air yang melayang di udara (awan/embun). Bila terus bertambah banyak akhirnya akan turun menjadi hujan. Alat untuk mengukur kelembaban relatif udara disebut higrometer, yang bekerja berdasarkan sifar rambut ketika basah dan kering.
Cuaca adalah kondisi sesaat dari keadaan atmosfer, serta perubahan dalam jangka pendek (kurang dari satu jam hingga 24 jam) di suatu tempat tertentu di bumi. Nilai cuaca dapat dinyatakan dalam bentuk kualitatif (tanpa besaran angka) dan kuantitaif.
Nilai unsur-unsur cuaca saat demi saat selama 24 jam di suatu tempat akan menunjukkan pola siklus yang disebut perubahan cuaca diurnal (pukul 00:00 hingga 24:00). Nilai tiap unsur cuaca tersebut dapat dirata-ratakan dan menghasilkan cuaca pada tanggal tersebut.
Cuaca dicatat terus menerus pada jam-jam pengamatan tertentu secara rutin, menghasilkan suatu seri data cuaca yang selanjutnya dapat diolah secara statistika mejadi data iklim. Jadi dapat disimpulkan bahwa iklim adalah nilai statistika dari cuaca jangka panjang di wilayah luas.
Data cuaca terdiri dari data discontinue karena mudah kembali bernilai nol (0) dan data continue karena tidak mudah turun mencapai nol. Data unsur cuaca yang sifatnya diskontinyu antara lain penerimaan radiasi matahari dan lama penyinarannya, presipitasi (curah hujan, embun, dan salju) dan penguapan. Penyajian dan analisisnya dalam bentuk nilai akumulasi sedangkan penyajian grafiknya dalam bentuk kurva histogram. Data cuaca yang bersifat kontinyu antara lain: suhu, kelembaban dan tekanan udara serta kecepatan angin. Analisis dan penyajiannya dalam bentuk angka rata-rata atau angka sesaat (instantaneous) sedangkan grafiknya dalam bentuk garis/kurva.
B. Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim
Ada beberapa unsur yang mempengaruhi cuaca dan iklim, yaitu suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara dan curah hujan.
1. Suhu Udara
Suhu udara adalah 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 adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin. Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin jika ketinggian 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 adalah 1o C.
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu
daerah adalah:
a. Lama penyinaran matahari.
b. Sudut datang sinar matahari.
c. Relief permukaan bumi.
d. Banyak sedikitnya awan.
e. Perbedaan letak lintang.
Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:
Tx = To – 0,6 x h/100
Keterangan:
Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari
To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui
h = tinggi tempat (x)
Contoh:
Temperatur permukaan laut = 27o C. Kota X tingginya 1500 m (di Indonesia).
Tanya: Berapa temperatur rata rata kota X?
Jawab: Tx = To – 0,6 x h/100
= 27o – 0,6 x 1500/100
= 27o – 0,6 x 15
= 27o – 9o
= 18o C
Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.
a. Pemanasan secara langsung
Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses
sebagai berikut:
1) Proses absorbs adalah penyerapan unsur-unsur radiasi matahari, misalnya sinar gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut adalah 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 menyebabkan langit berwarna biru.
b. Pemanasan tidak langsung
Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:
1) Konduksi adalah pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya.
2) Konveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas.
3) Adveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).
4) Turbulensi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer.
Iklim adalah sintesis atau kesimpulan atau rata-rata perubahan unsur-unsur cuaca (hari demi hari dan bulan demi bulan) dalam jangka panjang di suatu tempat atau pada suatu wilayah.Sintesis tersebut dapat diartikan pula sebagai nilai statistik yang meliputi antara lain nilai rata-rata, maksimum, minimum, frekuensi kejadian, atau peluang kejadian dari cuaca. Iklim dapat pula diartikan sebagai pola kebiasaan serta perubahan cuaca di sutau tempat atau wilayah.
Mengingat iklim adalah sifat cuaca dalam jangka waktu panjang pada tempat tertentu atau daerah yang luas, maka data cuaca yang digunakan hendaklah mewakili keadaan atmosfer seluas mungkin di tempat atau wilayah yang bersangkutan. Demikian pula datanya haruslah murni dan terhindar dari gangguan lokal.
Pada prinsipnya data iklim harus terbentuk dari data cuaca yang dapat mewakili (representative) secara benar keadaan atmosfer suatu tempat atau wilayah luas dan dalam jangka waktu sepanjang mungkin. Orgainsasi Meteorologi Sedunia (World Meteorological Organization, WMO) merekomendasikan jangka waktu minimum 30 tahun.
1. Hujan Konvektif, Terjadi di daerah tropis pada musim kemarau dimana udara yang berada dekat dengan permukaan tanah mengalami pemanasan yang intensif. Pemanasan menyebabkan rapat massa berkurang, sehingga udara basah naik ke atas dan mengalami pendinginan sehingga terjadi pendinginan dan kondensasi.
2. Hujan Siklonik, Terjadi jika massa udara yang relatif ringan bertemu dengan massa udara yang relatif berat, maka udara panas yang lembab dan ringan akan bergerak ke atas udara yang dingin dan berat sehingga terjadilah kondensasi dan terjadilah hujan. Hujan siklonik mempunyai sifat terjadi dalam waktu pendek dan penyebaran terbatas.
3. Hujan Orografik, Jika massa udara lembab terangkat ke atas oleh angin yang terangkt karen adanya gunung, pegunungan, daratan tinggi sehingga terbentuk awan dan hujan. Sisi gunung yang dilalui oleh udara tersebut banyak mendapat hujan yang disebut lereng hujan sedangkan sisi belakangnya yang dilalui udara kering disebut lereng bayangan hujan.