Apakah
Anda tahu bahwa 30 persen luas permukaan bumi berupa daratan dan laut mencakup
70 persen luas permukaan bumi dan dihuni oleh ikan dan hewan sejenisnya,
sedangkan luas atmosfer mencakup 100 persen.
A.
KOMPOSISI UDARA
Manusia
dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas,
tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Jadi Anda tentu
bisa menyimpulkan sendiri betapa pentingnya udara bagi kehidupan di bumi.
Karena tanpa udara, maka manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan tidak dapat hidup.
Udara untuk kehidupan sehari-hari terdapat di atmosfer.
atmosfer juga berfungsi
sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat
pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari.
atmosfer juga merupakan
penghambat bagi benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya sehingga sebagian
meteor yang melalui atmosfer akan menjadi panas dan hancur sebelum mencapai
permukaan bumi.
Lapisan
atmosfer merupakan campuran
dari gas yang tidak tampak dan tidak berwarna. Empat gas utama dalam udara
kering meliputi (lihat tabel 1.1).
|
Tabel
1.1. Gas Utama dalam Udara Kering.
1.
|
Nitrogen
(N2) jumlahnya paling banyak, meliputi 78 bagian. Nitrogen tidak langsung
bergabung dengan unsur lain, tapi merupakan bagian dari senyawa organik.
|
2.
|
Oksigen
(O2) sangat penting bagi kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi
energi hidup.
|
3.
|
Karbon
dioksida (CO2) menyebabkan efek rumah kaca (greenhouse) transparan terhadap
radiasi gelombang pendek dan menyerap radiasi gelombang panjang. Dengan
demikian kenaikan kosentrasi CO2 di dalam atmosfer akan menyebabkan kenaikan
suhu di bumi.
|
4.
|
Ozon
(O3) adalah gas yang sangat aktif dan merupakan bentuk lain dari oksigen. Gas
ini terdapat pada ketinggian antara 20 hingga 30 km. Ozon dapat menyerap
radiasi ultra violet yang mempunyai energi besar dan berbahaya bagi tubuh
manusia.
|
Salah
satu unsur yang penting dalam atmosferadalah uap air.
Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fase air, dapat dilukiskan pada gambar 1.
Uap air (H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, karena dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fase air, dapat dilukiskan pada gambar 1.
Gambar 1. Perubahan Fase Air.
Uap
air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar yang tersusun dari dua
bagian hidrogen dan satu bagian oksigen. Uap air yang terdapat di atmosfer merupakan hasil
penguapan dari laut, danau, kolam, sungai dan transpirasi tanaman. atmosfer selalu dikotori oleh
debu. Debu adalah istilah yang dipakai untuk benda yang sangat kecil sehingga
tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlah debu berubah-ubah tergantung pada
tempat. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan
bakar, kebakaran hutan, smog dan lainnya. Smog singkatan dari smoke and fog
adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembab. Debu
dapat menyerap, memantulkan, dan menghamburkan radiasi matahari. Debu
atmosferik dapat disapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi
kemudian atmosfer dapat terisi
partikel debu kembali. Debu atmosfer adalah kotoran yang terdapat di atmosfer.
B.
Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim
Ada beberapa unsur yang mempengaruhi cuaca dan iklim, yaitu suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara dan curah hujan.
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:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Untuk
mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:
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:
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:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b.
|
Pemanasan
tidak langsung
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Pemanasan
tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Untuk lebih jelasnya, perhatikan
gambar 4 berikut.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Gambar 4. Pengaruh
atmosfer terhadap energi panas matahari.
(Konsep Dasar Indraja dan Pengolahan Citra, Bakosurtanal, 1995)
Di Indonesia, keadaan suhu udara
relatif bervariasi. Data rata-rata suhu udara di beberapa kota di Indonesia,
dapat Anda lihat pada tabel 2.
Tabel 2. Rata-rata suhu udara di
beberapa kota di Indonesia.
Rata-rata suhu tahunan, di Indonesia
sekitar 26,80 C. Dalam peta, daerah daerah yang suhu udaranya sama
dihubungkan dengan garis isotherm.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.
|
|
Tekanan
Udara
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Kepadatan
udara tidak sepadat tanah dan air. Namun udarapun mempunyai berat dan
tekanan. 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.
Tekanan udara menunjukkan 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 = 3/4 mm 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 mempunyai tekanan
udara sama. Jadi perbedaan suhu akan menyebabkan perbedaan tekanan udara.
Daerah
yang banyak menerima panas matahari, udaranya akan mengembang dan naik. Oleh
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.
ANGIN
Angin
adalah udara yang bergerak. Ada tiga hal penting yang menyangkut sifat angin
yaitu:
• Kekuatan angin • Arah angin • Kecepatan angin |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
a.
|
Kekuatan
Angin
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Menurut
hukum Stevenson, kekuatan angin berbanding lurus dengan gradient
barometriknya. Gradient baromatrik ialah angka yang menunjukkan perbedaan
tekanan udara dari dua isobar pada tiap jarak 15 meridian (111 km).
Gambar 5. Kekuatan angin A dan P
terletak pada isobar 1000 mb. B dan Q pada isobar 990 mb. Jarak AB = 80 km,
Jarak PQ = 150 km.
Jadi
angin yang bertiup dari A ke B lebih kuat daripada angin yang bertiup dari P
ke Q.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
b.
|
Arah
Angin
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Satuan
yang digunakan untuk besaran arah angin biasanya adalah 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
menunjukkan dari mana datangnya angin dan bukan ke mana angin itu bergerak.
Menurut hukum Buys Ballot, udara bergerak dari daerah yang bertekanan tinggi (maksimum) ke daerah 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, menyebabkan 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 daerah beriklim sedang di atas samudra.
Kekuatan yang menahan dapat membelokan arah angin. Sebagai contoh, pada saat melalui gunung, angin akan berbelok ke arah kiri, ke kanan atau ke atas. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
c
|
Kecepatan
angin
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Atmosfer
ikut berotasi dengan bumi. Molekul-molekul udara mempunyai kecepatan gerak ke
arah timur, sesuai dengan arah rotasi bumi. Kecepatan gerak tersebut disebut
kecepatan linier. Bentuk bumi yng bulat ini menyebabkan kecepatan linier
makin kecil jika makin dekat ke arah kutub. Lihat tabel 3. Alat yang
digunakan untuk mengukur kecepatan angin disebut anemometer.
Tabel 3. Hubungan antara lintang
tempat dan kecepatan linier.
Sistem
Angin
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Angin Lokal
Di samping angin musim, di Indonesia juga terdapat angin lokal (setempat) yaitu sebagai berikut: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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 dapat dikandungnya. Hal ini berarti makin lembablah udara tersebut.
Alat untuk mengukur kelembaban udara dinamakan hygrometer atau psychrometer.
Ada
dua macam kelembaban udara:
Contoh:
Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20o C terdapat 14 gram uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang dapat dikandungnya pada suhu 20o C = 20 gram. Jadi kelembaban relatif udara itu = |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4.
|
Curah
Hujan
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Curah hujan yaitu jumlah air hujan
yang turun pada suatu daerah 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 faktor antara lain:
- bentuk medan/topografi - arah lereng medan - arah angin yang sejajar dengan garis pantai - jarak perjalanan angin di atas medan datar
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 mempunyai curah
hujan yang sama disebut Isohyet.
Klasifikasi hujan
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5.
|
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.
|
Apakah
Anda bisa ingat pada kegiatan belajar 2 tentang pengertian iklim? Iklim adalah
cuaca rata rata di daerah yang luas dalam jangka waktu panjang (kira-kira 30
tahun). Untuk mendapatkan gambaran iklim suatu daerah dengan tepat tidak cukup
hanya memperhatikan unsur-unsur cuaca rata rata saja, tetapi harus diperhatikan
juga perubahannya sepanjang waktu.
A.
MACAM-MACAM IKLIM
Terjadinya
iklim yang bermacam-macam di muka bumi, disebabkan karena rotasi dan revolusi
bumi dan adanya perbedaan garis lintang. Beberapa macam iklim antara lain:
1.
|
|
Iklim
Matahari
|
||||||||||||||||
|
|
Klasifikasi
iklim matahari, didasarkan pada banyak sedikitnya sinar matahari yang
diterima oleh permukaan bumi.
Pembagian daerah iklimnya adalah (lihat gambar 12):
Gambar 12. Pembagian daerah iklim
matahari
|
||||||||||||||||
2.
|
|
Iklim
Kodrat
Pembagian iklim ini disesuaikan dengan batas kehidupan tumbuh-tumbuhan dan sebagai batas daerah iklimnya dipergunakan garis isotherm pada bulan terpanas dan terdingin selama satu tahun. |
||||||||||||||||
3.
|
|
Iklim
Koppen
Iklim ini paling banyak dipergunakan orang. Klasifikasinya berdasarkan curah hujan dan temperatur. Koppen membagi iklim dalam 5 daerah iklim, dinyatakan dengan simbol huruf.
|
||||||||||||||||
|
|
Berdasarkan
klasifikasi Koppen, sebagian besar wilayah Indonesia
beriklim A, di daerah pegunungan beriklim C, dan di Puncak Jaya Wijaya
beriklim E. Tipe iklim A dibagi menjadi 3 sub tipe yang ditandai dengan huruf
kecil yaitu f, w dan m sehingga terbentuk tipe iklim Af, Aw dan Am.Lihat
gambar 13.
Gambar 13. Diagram Koppen.
|
||||||||||||||||
4.
|
.
|
Iklim
Schmidt - Ferguson
Iklim Schmidt-Ferguson sering disebut Q model karena didasarkan atas nilai indeks nilai Q. (lihat tabel 4.) yang dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut:
Tabel 4. Tipe iklim menurut
Schmidt-Ferguson adalah:
Contoh:
Tabel
5. Data curah hujan pada tahun 1999 adalah sebagai berikut:
Maka menurut iklim Schmidt-Ferguson sebagai berikut: |
||||||||||||||||
5.
|
|
Iklim
Oldeman
Seperti halnya metode Schmidt-Ferguson, metode Oldeman (1975) hanya memakai unsur curah hujan sebagai dasar klasifikasi iklim. Bulan basah dan bulan kering secara berturut turut yang dikaitkan dengan pertanian untuk daerah daerah tertentu. Maka penggolongan iklimnya dikenal dengan sebutan zona agroklimat (agro-climatic classification). Misalnya jumlah curah hujan sebesar 200 mm tiap bulan dipandang cukup untuk membudidayakan padi sawah, sedangkan untuk sebagian besar palawija maka jumlah curah hujan minimal yang diperlukan adalah 100 mm tiap bulan. Musim hujan selama 5 bulan dianggap cukup untuk membudidayakan padi sawah selama satu musim. Dalam metode ini, bulan basah didefinisikan sebagai bulan yang mempunyai jumlah curah hujan sekurang-kurangnya 200 mm. Meskipun lamanya periode pertumbuhan padi terutama ditentukan oleh jenis yang digunakan, periode 5 bulan basah berurutan dalam satu tahun dipandang optimal untuk satu kali tanam. Jika lebih dari 9 bulan basah maka petani dapat menanam padi sebanyak 2 kali masa tanam. Jika kurang dari 3 bulan basah berurutan, maka tidak dapat membududayakan padi tanpa irigasi tambahan.
Dari
tinjauan di atas, Oldeman membagi 5 daerah agroklimat utama, yaitu:
Bulan
basah yang digunakan Oldeman adalah sebagai berikut:
|
||||||||||||||||
6.
|
|
Iklim
F. Junghuhn
Junghuhn mengklasifikasi daerah iklim di Pulau Jawa secara vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan, seperti yang terlihat pada gambar 14.
Gambar 14. Pembagian Daerah Iklim F.
Junghuhn.
Pembagian
daerah iklim tersebut adalah:
|
0 komentar:
Posting Komentar