CUACA DAN IKLIM

Apa itu cuaca dan iklim?

sumber : pixabay.com

Tentunya Anda sudah dapat membedakan antara cuaca dengan iklim, bukan? Coba Anda pahami hal ini kalimat berikut! “Hari ini sangat cerah”, dan “Bulan bulan belakangan ini tidak tampak turun hujan, sehingga dimana-mana terjadi kekeringan”. Dapatkah Anda membedakan kalimat tersebut? Kalimat pertama menunjukkan saat itu juga dan waktunya sangat singkat, inilah pengertian dari cuaca. Pernyataan kedua, karena waktunya sangat lama atau panjang, hal itu menunjukkan pengertian iklim. Benarkah demikian? Di dalam keduanya terdapat unsur-unsur. Pada bagian ini Anda akan diajak untuk mengidentifikasi unsurunsurnya tersebut.  

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 yaitu keadaan berdasarkan gejala suhu, tekanan udara, kelembaban, angin, dan curah hujan dengan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda-beda untuk setiap tempat serta setiap jamnya. 

Di samping itu terdapat unsur cuaca lainnya yang biasa kita saksikan yaitu penyinaran matahari, keadaan awan, gejala halilintar, pelangi, halo, dan lain-lain. 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). 

Sedangkan iklim adalah suatu keadaan umum kondisi cuaca yang meliputi daerah yang luas. Iklim merupakan kelanjutan dari hasil-hasil pengamatan dan pencatatan unsur cuaca selama 30 tahun, karena itu iklim pada dasarnya merupakan rata-rata dari keadaan cuaca harian secara umum. Perbedaan lainnya, iklim bersifat relatif tetap dan stabil sedangkan cuaca selalu berubah setiap waktu. 

Matahari merupakan kendali iklim yang sangat penting, selain sebagai sumber energi yang dapat menimbulkan gerak udara dan arus laut. Kendali iklim lainnya, seperti 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 dan ilmu yang mempelajari keadaan cuaca disebut Meteorologi.  

Unsur-unsur Cuaca dan Iklim 

Pengamatan keadaan cuaca dan atau iklim biasanya memperhatikan sejumlah persebaran komponen cuaca yaitu temperatur, tekanan udara, kelembaban, awan, curah hujan, dan angin. 

Suhu Udara 

termometer

Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut termometer. 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. Alat pengukur temperatur udara dinamakan termometer atau termograf. Alat ini dilengkapi pena dan silinder yang berputar otomatis.

Tabel 1. Beberapa Skala pengukuran

Skala Pengukuran	Titik Didih Air	Titik Beku Air	Titik Absolut
Fahrenheit	212	32	- 460
Celcius	100	0	- 273
Kelvin	373	273	0

Saat Anda mendaki gunung maka suhu udara akan terasa dingin setelah mencapai ketinggian bertambah. Sebagaimana sudah dijelaskan sebelumnya, bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6^o C. Penurunan suhu seperti ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 1^o C.

Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah adalah:

1)       Lama penyinaran matahari.

2)       Sudut datang sinar matahari.

3)       Relief permukaan bumi.

4)       Banyak sedikitnya awan.

5)       Perbedaan letak lintang.

 Contoh:

Temperatur di daerah Lembang 20⁰C. Ketinggian tempat 700 m di atas  permukaan laut. Berapakah temperatur rata-rata di Kota Bandung?

 Udara akan menjadi panas karena adanya penyinaran matahari. Dari penyinaran matahari permukaan bumi menerima panas pertama. 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 mengalami proses pembauran 7%, pemantulan kembali oleh awan 20% dan oleh bumi 4%, dan diserap oleh awan sekitar 3%, serta molekul udara dan debu atmosfre sebesar 19%.

Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.

1. Pemanasan secara langsung, dapat terjadi melalui beberapa proses berikut:

• Proses absorbsi, 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. 
• Proses refleksi, adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain di atmosfis. 
• Proses difusi, sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah.

2. Proses ini menyebabkan langit berwarna biru.Pemanasan tidak langsung

Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:

•  konduksi adalah pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya.
•  konveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas.
• adveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).
•  turbulensi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfir.

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

Tekanan Udara

Udara mempunyai berat dan tekanan. Lapisan udara mulai dari permukaan bumi hingga ke atas, memberi tekanan tertentu. Tekanan udara adalah berat massa udara di atas suatu wilayah. Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan masa udara dalam setiap satuan luas tertentu.

Pada setiap bidang yang luasnya 1 cm2 dengan tinggi kira-kira 10.000 km di atas permukaan bumi memberi tekanan dengan berat 1033,3 gram atau satu atmosfer. Kalau orang mengambil suatu kolom udara dari 1 m2 penampang, maka beratnya sudah mencapai 10.333 kg. Semakin tinggi suatu tempat semakin berkurang tekanannya karena tiang udara semakin berkurang. Tekanan udara di atas permukaan laut akan lebih besar daripada di puncak gunung karena tinggi tiang udara di permukaan laut lebih panjang tiangnya daripada di puncak gunung.

Besar atau kecilnya tekanan udara, dapat diukur dengan menggunakan barometer. Orang pertama yang mengukur tekanan udara adalah Torri Celli (1643). Alat yang digunakannya adalah barometer raksa. Satuan dalam ukuran tekanan udara adalah bar. 1 (satu) bar = 1000 milibar (mb). Jenis barometer ada dua yaitu (1) barometer air raksa dan (2) barometer kotak (aneroid).

Barometer air raksa teriri atas sebuah bejana kaca yang ujung atasnya tertutup hingga hampa udara. Bejana terisi air raksa, ukuran penampangnya 1 cm2 dengan panjang 1 m. Ujung bawahnya terbuka dan berdiri dalam sebuah bak yang berisikan air raksa pula. Juluran tinggi air pada tabung di atas udara hampa adalah 760 mm, walaupun dimiringkan tinggi air raksa tetap 760 mm. Suatu kolom air raksa dari 760 mm menyebabkan tekanan yang besarnya 1,013 bar atau 1013 mb.

Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut isobar. Bidang isobar ialah bidang yang tiap-tiap titiknya mempunyai tekanan udara sama. Jadi perbedaan suhu akan menyebabkan perbedaan tekanan udara.

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

barometer

 Angin

anemometer

Secara sederhana, angin adalah udara yang bergerak. Angin merupakan fenomena keseharian yang selalu kamu rasakan. Angin merupakan gerakan udara mendatar atau sejajar dengan permukaan bumi yang terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara satu tempat dengan tempat lainnya. Perbedaan tekanan tersebut disebabkan karena kedua tempat memiliki suhu yang berbeda sebagai akibat radiasi matahari yang berbeda pula. Angin bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Jika telah mencapai keseimbangan, maka udara tersebut cenderung diam atau tenang.

Dari mana dan menuju ke manakah angin itu bergerak? Tiupan angin terjadi apabila di suatu daerah ada perbedaan tekanan udara, yaitu tekanan udara maksimum dan tekanan udara minimum. Angin bergerak dari daerah bertekanan udara maksimum ke minimum.

Misalnya, pada bulan Desember matahari sedang berada di Belahan Bumi Selatan (BBS), contohnya Benua Australia. Karena pengaruh sinar matahari, udara di Benua Australia akan memuai sehingga tekanannya menjadi rendah (minimum). Adapun di Belahan Bumi Utara (BBU), contohnya Benua Asia, pada bulan Desember sedang mengalami musim dingin sehingga tekanan udaranya tinggi (maksimum). Karena perbedaan tekanan udara tersebut, bergeraklah massa udara (angin) dari Benua Asia ke Benua Australia.