BADAN METEOROLOGI DAN GEOFISIKA DEPUTI BIDANG SISTEM DATA DAN INFORMASI SUB BIDANG INFORMASI METEOROLOGI PUBLIK MODUL PRAKTIS PENGETAHUAN CUACA DAN IKLIM OLEH: Drs. Achmad Zakir, AhMG, MMSi J A K A R T A 2008 BAB I PROFIL BADAN METEOROLOGI DAN GEOFISIKA 1. 1. Sejarah Badan Meteorologi & Geofisika Sejarah pengamatan meteorologi dan geofisika di Indonesia dimulai pada tahun 1841 diawali dengan pengamatan yang dilakukan secara perorangan oleh Dr. Onnen, Kepala Rumah Sakit di Bogor. Tahun demi tahun kegiatannya berkembang sesuai dengan semakin diperlukannya data hasil pengamatan cuaca dan geofisika. Pada tahun 1866, kegiatan pengamatan perorangan tersebut oleh Pemerintah Hindia Belanda diresmikan menjadi instansi pemerintah dengan nama Magnetisch en Meteorologisch Observatorium atau Observatorium Magnetik dan Meteorologi dipimpin oleh Dr. Bergsma. Pada tahun 1879 dibangun jaringan penakar hujan sebanyak 74 stasiun pengamatan di Jawa. Pada tahun 1902 pengamatan medan magnet bumi dipindahkan dari Jakarta ke Bogor. Pengamatan gempa bumi dimulai pada tahun 1908 dengan pemasangan komponen horisontal seismograf Wiechert di Jakarta, sedangakn pemasangan komponen vertikal dilaksanakan pada tahun 1928. Pada tahun 1912 dilakukan reorganisasi pengamatan meteorologi dengan menambah jaringan sekunder. Sedangkan jasa meteorologi mulai digunakan untuk penerangan pada tahun 1930. Pada masa pendudukan Jepang antara tahun 1942 sampai dengan 1945, nama instansi meteorologi dan geofisika diganti menjadi Kisho Kauso Kusho. Setelah proklamasi kemerdekaan Indonesia pada tahun 1945, instansi tersebut dipecah menjadi dua: Di Yogyakarta dibentuk Biro Meteorologi yang berada di lingkungan Markas Tertinggi Tentara Rakyat Indonesia khusus untuk melayani kepentingan Angkatan Udara. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 2 Di Jakarta dibentuk Jawatan Meteorologi dan Geofisika, dibawah Kementerian Pekerjaan Umum dan Tenaga Pada tanggal 21 Juli 1947 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diambil alih oleh Pemerintah Belanda dan namanya diganti menjadi Meteorologisch en Geofisiche Dienst. Sementara itu, ada juga Jawatan Meteorologi dan Geofisika yang dipertahankan oleh Pemerintah Republik Indonesia , kedudukan instansi tersebut di Jl. Gondangdia, Jakarta. Pada tahun 1949, setelah penyerahan kedaulatan negara Republik Indonesia dari Belanda, Meteorologisch en Geofisiche Dienst diubah menjadi jawatan Meteorologi dan Geofisika dibawah Departemen Perhubungan dan Pekerjaan Umum. Selanjutnya, pada tahun 1950 Indonesia secara resmi masuk sebagai anggota Organisasi Meteorologi Dunia (World Meteorological Organization atau WMO) dan Kepala Jawatan Meteorologi dan Geofisika menjadi Permanent Representative of Indonesia with WMO. Pada tahun 1955 Jawatan Meteorologi dan Geofisika diubah namanya menjadi Lembaga Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1960 namanya dikembalikan menjadi Jawatan Meteorologi dan Geofisika di bawah Departemen Perhubungan Udara. Pada tahun 1965, namanya diubah menjadi Direktorat Meteorologi dan Geofisika, kedudukannya tetap di bawah Departemen Perhubugan Udara. Pada tahun 1972, Direktorat Meteorologi dan Geofisika diganti namanya menjadi Pusat Meteorologi dan Geofisika, suatu instansi setingkat eselon II di bawah Departemen Perhubungan, dan pada tahun 1980 statsunya dinaikkan menjadi suatu instansi setingkat eselon I dengan nama Badan Meteorologi dan Geofisika, tetap berada di bawah Departemen Perhubungan. Terakhir pada tahun 2002, dengan keputusan Presiden RI Nomor 46 dan 48 tahun 2002, struktur organisasinya diubah menjadi Lembaga Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 3 Pemerintah Non Departemen (LPND) dengan nama tetap Badan Meteorologi dan Geofisika. I. 2. Tugas dan Fungsi BMG Berdasarkan peraturan diatas maka BMG mempunyai status sebuah Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND), dipimpin oleh seorang Kepala Badan. BMG mempunyai tugas : melaksanakan tugas pemerintahan di bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas Udara, dan Geofisika sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud diatas, Badan Meteorologi dan Geofisika menyelenggarakan fungsi : Pengkajian dan penyusunan kebijakan nasional di bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. Koordinasi kegiatan fungsional di bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. Fasilitasi dan pembinaan terhadap kegiatan instansi pemerintah dan swasta di bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. Penyelenggaraan pengolahan dan pengamatan, analisis serta pengumpulan pelayanan dan di bidang penyebaran, meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. Penyelenggaraan kegiatan kerjasama di bidang meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. Penyelenggaraan pembinaan dan pelayanan administrasi umum di bidang perencanaan umum, ketatausahaan, organisasi dan tatalaksana, kepegawaian, keuangan, kearsipan, hukum, persandian, perlengkapan dan rumah tangga. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 4 Dalam melaksanakan fungsinya Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) mempunyai kewenangan : Penyusunan rencana nasional secara makro di bidangnya. Perumusan kebijakan di bidangnya untuk mendukung pembangunan secara makro. Penetapan sistem informasi di bidangnya. Penetapan standar teknis peralatan serta pelayanan meteorologi penerbangan dan maritime. Pengaturan sistem jaringan pengamatan meteorologi dan klimatologi. Pemberian jasa meteorologi dan klimatologi. Kewenangan lain sesuai dengan ketentuan peraturan perundang-undangan yang berlaku, yaitu : Pengamatan dan pemberian jasa geofisika. Pengamatan dan pemberian jasa kualitas udara. Pengaturan sistem jaringan pengamatan geofisika. Penetapan standar teknis peralatan meteorologi, klimatologi, kualitas udara dan geofisika. UPT adalah Unit Pelaksana Teknis merupakan kepanjangan tangan dari BMG yang berada di daerah – daerah terdiri dari : 1. 5 Regional yang diberi nama Balai Besar Wilayah meliputi : Balai Besar Wilayah I di Medan Balai Besar Wilayah II di Ciputat Balai Besar Wilayah III di Denpasar Balai Besar Wilayah IV di Makasar Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 5 Balai Besar Wilayah V di Jayapura 2. 173 Kantor Stasiun di seluruh Indonesia meliputi : Stasiun Meteorologi Synoptik / Bandara Stasiun Meteorologi Maritim Stasiun Klimatologi Stasiun Geofisika Stasiun Pemantauan GAW I. 3. Struktur Organisasi Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 6 I. 4. Produk Informasi cuaca dan Iklim A. Iklim/Musim a. Prakiraan awal musim hujan /kemarau, Maret dan September b. Prakiraan sifat curah hujan bulanan, setiap bulan c. Prediksi potensi banjir, saat musim penghujan d. Informasi sesuai dengan permintaan B. Cuaca a. Informasi cuaca dunia b. Informasi cuaca Indonesia c. Informasi cuaca kawasan wisata d. Peringatan dini e. Informasi badai tropis f. Informasi khusus untuk penerbangan, bukan untuk umum g. Informasi khusus untuk pelayaran C. Informasi lain berdasarkan permintaan Contoh; - informasi untuk keperluan clim asuransi, - shooting, - pembangunan gedung - Pola tanam - dll Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 7 BAB II DEFINISI / PENGERTIAN UNSUR METEOROLOGI Atmofer adalah campuran dari berbagai gas yang menyelubungi bumi dan merupakan bagian yang tak terpisahkan karena pengaruh gravitasi. Komposisi gas : Nitrogen 78.08 %, Oksigen 20.946 %, Argon 0.934 %, Karbon dioksida 0.033 %, Neon 0.00182 %, Helium 0.00052 % dan sisanya merupakan campuran Krypton, Hidrogen, Xenon, Ozon dan Radon sebesar 0.00066 %. Susunan Atmosfer : Troposfer, Stratosfer, Mesosfer dan Thermosfer (Ionosfer dan Exosfer). Cuaca adalah keadaan / fenomena fisik dari atmosfer (yang berhubungan dengan Suhu, Tekanan Udara, Angin, Awan, Kelembaban Udara, Radiasi, Jarak Pandang / Visibility dsb) di suatu tempat dan pada waktu tertentu. Contoh : Pengamatan cuaca dilakukan setiap hari. Iklim adalah aspek dari cuaca di suatu tempat dan pada waktu tertentu dalam jangka panjang. Contoh : Evaluasi dan Prakiraan Hujan bulanan, Prakiraan Musim Hujan dan Kemarau. Musim / Monsoon adalah suatu pola sirkulasi angin yang berhembus secara periodik pada suatu periode (minimal 3 bulan) dan pada periode yang lain polanya akan berlawanan. Oleh masyarakat awam sering dikaitan dengan iklim dan curah hujan sehingga terjadi anggapan kalau musim Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 8 pasti musim hujan dan kemarau. Padahal Musim Hujan dan Kemarau merupakan akibat dari pola sirkulasi global. Contoh : Musim / Monsoon Dingin Asia yang mempengaruhi wilayah Indonesia memasuki Musim Hujan atau masyarakat awam biasa menyebut musim Baratan dan sebaliknya. Gelombang Pasang (Storm surge) : air laut yang sampai ke daratan berbarengan dengan kecepatan gelombang, gelombang ini mirip dengan fenomena tsunami, tapi bukan tsunami. Gelombang pasang jarang terjadi di Indonesia, karena gelombang ini akibat langsung dari suatu badai tropis/siklon tropis dengan intensitas tinggi yang akan memasuki daratan, sedangkan Indonesia tidak pernah dilintasi oleh badai tropis Gelombang Tinggi : gelombang laut yang terjadi di tengah laut atau dekat pantai akibat kecepatan angin, jira angin kencang maka gelombangnya tinggi Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 9 BAB III UNSUR DAN ALAT PENGAMATAN CUACA 3.1. Unsur – unsur Cuaca 1. Suhu Udara Merupakan ukuran panas yang dikandung oleh suatu zat / benda Dinyatakan dalam derajad Celsius atau Fahrenheit Temperatur Standard pada permukaan laut 59° F / 15 C 2. Tekanan Udara Adalah representasi dari berat atmosfer, yang dipengaruhi oleh proses – proses penumpukan massa udara dan pengurangan massa udara. Berubah terhadap ketinggian. Dengan mempergunakan acuan tekanan udara pada permukaan laut setara – 30 inc mercury dan 1013.25 mb. 3. Angin Adalah pergerakan udara yang dipicu oleh adanya perbedaan tekanan udara sebagai akibat dari perbedaan temperatur di permukaan bumi, dinyatakan dalam arah dan kecepatan. Arah angin dinyatakan dalam derajat sedangkan kecepatan dinyatakan dalam satuan Internasional dan sering menggunakan table / skala yang lebih dikenal dengan sebutan “Beaufort Scale / Skala Beaufort” dengan satuan “knots”. (1 knots = 0.5 m/s atau 1.8 – 1.9 km/jam) Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 10 4. Jarak Pandang (Visibility) Adalah tingkat kejernihan Atmosfer yang berhubungan dengan penglihatan manusia dan dinyatakan dalam jarak. Dengan kata lain Visibility adalah Jarak Pandang mendatar terjauh dimana suatu benda masih dapat dilihat di cakrawala. Biasanya dipengaruhi oleh Kabut, Halimun, Awan Rendah dan Udara Kabur. 5. Kelembaban Udara Adalah suatu ukuran untuk menyatakan banyaknya uap air yang ada di dalam suatu bagian dari udara / atmosfera. Kelembaban ada tiga macam yaitu : Kelembaban Mutlak (Absolute Humidity), Kelembaban Nisbi (Relative Humidity) dan Kelembaban Spesifik (Specific Humidity). Kelembaban Mutlak : berat uap air dalam setiap satuan berat udara sama dengan massa jenis uap air. Kelembaban Nisbi : berat uap air dalam setiap satuan isi dari udara itu (perbandingan antara massa uap air yang ada di dalam suatu volume udara dengan massa uap air yang diperlukan untuk membuat jenuh udara tersebut pada suhu yang sama). Kelembaban Spesifik : tekanan uap air gas terhadap uap air maksimum pada suhu gas. Dari ketiga hal tersbut di atas, Kelembaban Nisbi lebih dikenal secara luas dan dinyatakan dalam persen (%). Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 11 6. Perawanan / Awan Tingkat keadaan awan dinyatakan dalam “Oktas” Awan dibedakan dalam 2 golongan yang besar yaitu : a. Awan bentuk Cumulus (Cumuliform cloud) juga sering disebut awan konvektif karena dalam pembentukannya berkembang ke atas. Umumnya terpisah-pisah antara satu dengan yang lainnya. b. Awan bentuk Stratus (Stratiform cloud) dalam pembentukannya berkembang merata merupakan lembaran atau lapisan-lapisan yang menutupi sebagian besar dari langit. Dari golongan-golongan awan, ada 10 golongan dan variasi awan yang penting, yaitu : a. Cirrus ( Ci ) b. CirroCumulus ( Cc ) c. CirroStratus ( Cs ) d. AltoCumulus ( Ac ) e. AltoStratus ( As ) f. NimboStratus ( Ns ) g. Stratus ( St ) h. StratoCumulus ( Sc ) i. Cumulus ( Cu ) j. CumuloNimbus ( Cb ) Daerah asal awan adalah daerah / lapisan atmosfer dinama golongan awan tertentu sering terbentuk. Batas-batas ketinggian dari tiap-tiap daerah asal awan, sebagai berikut : Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 12 Daerah Daerah Kutub Daerah Sedang Daerah Tropis Dari permukaan Dari permukaan Dari permukaan bumi – 2 km bumi – 2 km bumi – 2 km Menengah 2 – 4 km 2 – 7 km 2 – 8 km Tinggi 3 – 8 km 5 – 13 km 6 – 18 km Awan Rendah Berdasarkan golongan di atas, maka dapat dibagi menjadi 3 daerah awan yang meliputi : a. Awan Tinggi : Cirrus, CirroCumulus dan CirroStratus. b. Awan Menengah : AltoCumulus, AltoStratus dan NimboStratus. c. Awan Rendah : Stratus, StratoCumulus, Cumulus dan CumuloNimbus Ciri – ciri / difinisi dari golongan awan adalah sebagai berikut : a. Cirrus : Awan putih terpisah – pisah, seperti benang-benang halus putih atau perca – perca putih atau jalur – jalur sempit. Awan ini tampak seperti berserabut dan keperak – perakan. Lebih banyak timbul di daerah lintang tinggi. b. CirroCumulus : Awan tipis, perca-perca putih, lembaran atau lapisan tanpa bayangan terdiri dari elemen – elemen yang sangat kecil berbentuk biji, lipatan dsb, mengumpul atau memancar. Umumnya mempunyai susunan yang teratur. Berbentuk lapisan berbayang-bayang. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 13 c. CirroStratus : Transparan, dengan puncak seperti berserabut keputih – putihan atau halus, menutupi sebagian atau seluruh langit. Umumnya menimbulkan fenomena “Halo”. d. AltoCumulus Awan putih atau abu-abu, kedua-duanya bercampur yang berbentuk perca-perca, lembaran, rata, gumpalan-gumpalan bulat dsb, kadang-kadang sebagian berserabut atau kabur dan dapat berkumpul maupun tidak. Umumnya mempunyai bayangan. e. AltoStratus Awan lembaran atau lapisan-lapisan jalur yang berwarna abuabu atau kebiru-biruan. Menutupi seluruh atau sebagian dari langit yang memiliki bagian-bagian yang tipis sehingga dapat dilihat fenomena “Halo”. Merupakan awan menengah yang sering berkembang masuk ke daerah awan tinggi. f. NimboStratus Lapisan awan abu-abu sering gelap, bentuk dan warnanya dikaburkan oleh adanya hujan yang terus menerus atau salju yang biasa terjadi. Bentuknya seperti lapisan-lapisan yang cukup tebal sehingga matahari sama sekali tidak tampak. Dibawahnya sering terdapat awan rendah yang kasar. Merupakan awan menengah yang sering berkembang naik ke atas masuk daerah awan tinggi maupun ke bawah masuk daerah awan rendah. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 14 g. Stratus Umumnya merupakan lapisan awan abu-abu dengan dasar awan hampir serba sama (dasar awan homogen). Dapat menimbulkan drizzle, ice prisma atau snow grains. Tidak menimbulkan fenomena halo, kecuali pada suhu-suhu yang rendah. h. StratoCumulus Awan abu-abu atau keputih-putihan atau campuran dari keduanya, merupakan lemparan atau lapisan dan kebanyakan selalu dengan bagian-bagian yang gelap, tidak berserabut kecuali bila ada “Virga”. Sebagian besar dari susunan-susunan elemennya teratur. i. Cumulus Merupakan awan terpisah-pisah, umumnya padat dengan batas-batas yang jelas. Berkembang vertical dalam bentuk seperti bukit, seperti kubah-kubah, atau menara-menara, bagian atasnya tampak seperti bunga kol, juga disebut awan konvektif. Bagian-bagian yang kena sinar matahari tampak putih berkilauan. Dasarnya gelap dan hampir horizontal, kadang-kadang awan Cu ini berbentuk kasar. j. Cumulonimbus (Cb) Awan besar dan padat, tinggi berbentuk seperti gunung atau menara-menara yang besar. Bagian kecil dari puncaknya biasanya halus berserabut atau berjalur-jalur dan hampir selalu rata, bagian puncaknya ini sering berpencar dalam Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 15 bentuk seperti landasan atau seperti jambul besar. Di bawah dasar awan ini sering sangat gelap, dan sering terdapat awan-awan rendah yang kasar dan tergabung dengan awan di atasnya maupun tidak. Kadang-kadang terjadi virga dari bagian awan ini. Khusus jenis awan ini akan dibahas lebih lengkap di bagian yang lain. 7. Hujan Adalah tetesan air yang jatuh dari lapisan atmosfer baik yang sampai ke bumi maupun tidak. Banyaknya air hujan yang terkumpul dalam suatu tempat yang tidak menguap, meresap dan mengalir disebut “Curah Hujan” dan dinyatakan dalam satuan “milimeter”. Curah hujan 1 milimeter artinya dalam luasan 1 meter persegi tertampung air hujan setinggi 1 milimeter atau 1 liter. Untuk intensitas hujan, mengacu pada standar Internasional (WMO) adalah sebagai berikut : Kriteria Hujan Intensitas per Jam Intensitas per hari Sangat Ringan < 0.1 mm < 5.0 mm Ringan 0.1 – 5.0 mm 5.0 – 20 mm Sedang / Normal 5.0 – 10 mm 20 – 50 mm Lebat 10 – 20 mm 50 – 100 mm > 20 mm > 100 mm Sangat Lebat Sedangkan untuk pola hujan di Indonesia ada 3 tipe, yaitu : Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 16 1. Tipe Equatorial adalah tipe hujan yang tidak begitu jelas perbedaan musim hujan dan kemaraunya (mempunyai 2 puncak hujan) 2. Tipe Monsoon / Musim adalah tipe hujan yang sangat jelas perbedaan antara musim hujan dan kemarau (berbentuk “V” / jumlah curah hujan minimum terjadi pada bulan Juni, Juli atau Agustus) 3. Tipe Lokal adalah tipe hujan yang mempunyai 1 puncak hujan (kebalikan dari tipe Monsoon / jumlah curah hujan maksimum terjadi pada bulan Juni, Juli atau Agustus) 3.2. Alat Pengukur Unsur – unsur Cuaca 1. Suhu Udara Alat yang digunakan adalah Termometer dengan menggunakan standar satuan Celcius, Fahrenheit dan Kelvin. Macam – macam termometer yang digunakan dalam pengamatan meteorologi dan klimatologi adalah sebagai berikut : Termometer Maksimum Adalah termometer air raksa yang diletakkan mendatar agak miring ke atas karena adanya tegangan permukaan. Digunakan untuk mengukur Suhu Udara Maksimum. Termometer Minimum Adalah termometer yang berisi alkohol dan diletakkan mendatar agar tidak adanya gaya gravitasi. Digunakan untuk mengukur Suhu Udara Minimum. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 17 Termometer Tanah Merupakan termometer yang diletakkan di dalam tanam dengan kedalaman yang berbeda, antara lain 5, 10, 20, 30, 50 dan 100 cm. Digunakan untuk mengukur suhu tanah dan dipakai di bidang Klimatologi. 2. Tekanan Udara Alat yang digunakan adalah Barometer dengan menggunakan standar satuan milibar (mb) dan hektopascal (hpa). Macam – macam barometer yang sering digunakan adalah sebagai berikut : Barometer air raksa Barometer Aneroid Barometer Digital Barograf Dari keempat macam barometer tersebut diatas, Barometer air raksa yang menggunakan beberapa koreksi meliputi : Koreksi indeks, koreksi tinggi, koreksi suhu dan koreksi lintang. 3. Angin Alat yang digunakan adalah Anemometer dan Wind Shock, dengan menggunkan standar satuan knots sedangkan di beberapa negara ada yang menggunakan satuan km/jam atau mil/jam. Anemometer dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : Wind Vanes digunakan untuk menentukan arah angin. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 18 Wind Cup (Cup Anemometer) digunakan untuk menentukan kecepatan angin. Sedangkan untuk Wind Shock berupa bendera panjang bulat dan lonjong, sering ditemui di landasan – landasan pesawat terbang (Bandara). Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 19 Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 20 4. Jarak Pandangan (Visibility) Sering dilakukan secara visual / mata manusia sebagai alatnya yang berpatokan pada suatu benda dengan jarak sudah ditentukan dahulu. Sedangkan di Bandara – bandara sudah menggunakan alat semi otomatis dan otomatis yang biasa disebut ”Runway Visual Range (RVR)”. 5. Kelembaban Udara Alat yang digunakan adalah Psychrometer dan Higrometer rambut atau higrograf rambut. Higrograf biasanya disatukan dengan termograf sehingga sering disebut Termohigrograf. Sensornya dibuat dari rambut dan pias pencatatnya harian atau mingguan. Alat ini dapat mencatat kelembapan nisbi sampai 100 %. Jenis – jenis Psychrometer yang sering digunakan adalah sebagai berikut : Psychrometer Assman Psychrometer Sling / Putar Psychrometer Sangkar atau Termohigrograf 6. Awan Sering dilakukan secara visual / mata manusia sebagai alatnya, dengan menggunakan standar satuan oktas (banyaknya awan yang menutupi langit) dan memakai bilangan 1 – 8, sedangkan untuk bilangan 9 digunakan jika kondisi awan sama sekali tidak dapat terpantau. 7. Hujan Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 21 Alat yang sering digunakan adalah Penakar Hujan dan air hujannya diukur dengan gelas ukur yang standar Meteorologi (BMG dan WMO). Jenis – jenis penakar hujan antara lain: Penakar hujan biasa (Observasi) yang mempunyai luas corong 100 cm2 dan dipasang 120 cm dari tanah. Penakar hujan otomatis dipasang 140 cm dari tanah ada 2 jenis, yaitu : Penakar hujan sifon (tipe Hellman) yang mempunyai luas corong 200 cm2 Penakar hujan timbangan (Tipping Bucket) yang mempunyai luas corong 400 cm2 8. Lama / Durasi Penyinaran Matahari Jenis alat yang sering dipakai dalam pengukuran durasi / lamanya penyinaran matahari adalah jenis Campbell-Stokes dan Jordan. Alat ini menggunakan pias yang terbuat dari kertas khusus dengan tujuan akan mudah terbakar. Jika matahari tertutup awan maka pias tidak akan terbakar. Durasi penyinaran matahari selama 12 jam (dari matahari terbit sampai matahari terbenam), sementara di Indonesia durasi penyinaran matahari sering diukur selama 8 jam saja, yaitu dari jam 08.00 sampai jam 16.00. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 22 BAB IV APLIKASI CUACA DAN IKLIM SERTA PENGGUNAANNYA 4.1. CUACA 1. Infomasi cuaca untuk Penerbangan Merupakan bentuk layanan cuaca yang berhubungan dengan “take off” dan “landing” pesawat serta cuaca selama perjalanan pesawat. Bentuk informasinya antara lain : METAR (Meteorological Report) berita cuaca yang kirim ke jaringan komunikasi penerbangan setiap 30 menit sekali. SPECI (Special Report) merupakan bentuk informasi cuaca khusus jika terjadi perubahan cuaca secara tiba – tiba yang penting / signifikan yang terjadi di luar jam pelaporan. TAFOR, ROFOR dan ARFOR merupakan bentuk informasi prakiraan cuaca saat dan selama perjalanan pesawat. 2. Informasi cuaca untuk Maritim / Kelautan Merupakan bentuk layanan cuaca yang berhubungan dengan keadaan cuaca di laut terutama masalah arah dan kecepatan angin, tinggi gelombang, arah dan tinggi arus, alun serta pasang surut air laut. 3. Informasi cuaca untuk masyarakat dan Instansi terkait Merupakan bentuk layanan cuaca yang berkaitan dengan keadaan cuaca hari ini (nowcasting) periode 3 – 12 jam ke depan di suatu tempat. Layanan ini sering diberikan kepada masyarakat, PU, Bakornas PB dll termasuk jika terjadi cuaca yang ekstrim (Warning / Peringatan Dini). Bentuk layanan Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 23 yang berupa prakiraan cuaca harian atau tiga harian dan prospek cuaca seminggu ke depan. 4.2. IKLIM Merupakan informasi berupa evaluasi dan prakiraan bulanan yang dikeluarkan sebulan sekali, awal musim hujan dan kemarau setiap 6 bulan sekali untuk awal musim hujan akan diinformasikan pada bulan September sedangkan awal musim Kemarau pada bulan Maret. Kegunaan yang lainnya untuk membantu masyarakat dan instansi pemerintah terkait (pertanian dan kehutanan) dalam menentukan pola tanam yang sesuai dengan musim yang berlaku. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 24 BAB V. CUACA EKSTREM Kejadian / Fenomena atmosfer yang terjadi di suatu tempat pada waktu tertentu dan dapat mengakibatkan kerusakan / bencana. Fenomena tersebut bisa saja terjadi karena ekstremnya unsur – unsur cuaca. 5.1. Temperatur Fenomena gangguan sirkulasi di Samudera Pasifik yang sering disebut juga “EL-NINO“ dan “LA-NINA”. Hal ini bisa mempengaruhi distribusi curah hujan di wilayah Indonesia. Jika fenomena El Nino terjadi maka di wilayah Indonesia musim kemaraunya akan panjang terutama berpengaruh di wilayah Indonesia bagian Tengah hingga Timur. Sebaliknya bila fenomena La Nina terjadi maka di wilayah Indonesia distribusi curah hujan akan lebih banyak dan beberapa tempat curah hujan cukup tinggi bahkan sangat tinggi 5.2. Hujan Hujan termasuk dalam katagori / kriteria ekstrim jika hujan yang terjadi berupa “Hail” atau dengan intensitas per jam antara 10 – 20 mm atau lebih. Hail merupakan hujan yang sampai ke permukaan bumi masih berupa partikel Es. Hail sendiri disebabkan oleh pertumbuhan beberapa sel awan Cumulo Nimbus (Cb) dan biasanya menyertai Badai Guntur yang dahsyat / hebat bahkan sangat dahsyat / hebat. 5.3. Badai Badai adalah angin yang mempunyai kecepatan yang cukup tinggi, sementara istilah badai akan menjadi trauma bagi masyarakat, karena Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 25 pengertian badai selalu dikaitkan dengan badai yang pernah melanda Negara Amerika, Filipina, Australia, Jepang dan Negara lainnya, sementara sebutan badai di Indonesia menjadi tidak jelas, karena kata badai menjadi kata pertama yang diikuti kata lainnya, seperti badai angin, badai hujan, badai guntur, badai debu dsb. 5.4. Badai Angin Squall adalah kenaikan kecepatan angin secara tiba – tiba / mendadak lebih dari 15 knots yang berlangsung dalam beberapa menit sesudah itu menurun kembali. Gust adalah kenaikan kecepatan angin secara tiba – tiba / mendadak lebih dari 15 knots yang berlangsung hanya dalam beberapa detik kurang dari 1 menit. Adanya Squall selalu disertai dengan adanya penurunan suhu udara yang merupakan sifat dari Squall awan hujan dan umumnya berkaitan dengan arus udara turun dari sel – sel Badai Guntur. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 26 Squall dan Gust umumnya dihasilkan dari akhir tahap matang awan Cumulo Nimbus dimana sebagian besar gerakan udara dalam awan adalah ke bawah setelah menyentuh / memukul permukaan bumi mengalir mendatar. 5.5. Badai Guntur ( Thunderstorm ) Merupakan fenomena akibat adanya pertumbuhan sel awan Cumulus Congestus yang berkembang menjadi awan CumuloNimbus. Awan inilah yang dapat mengakibatkan fenomena – fenomena atmosfer yang meliputi : kilat, guntur/petir, hujan lebat disertai yang disertai kilat/petir, angin kencang sesaat berdurasi singkat yang biasa disebut “Gusty” (oleh kalangan meteorologist), “Up Draft” dan “Down Draft” (oleh dunia penerbangan) dan “Putting Beliung” (oleh masyarakat umum) serta Badai Tropis. Pada dasarnya semua Badai Guntur (Thunderstorm) terdiri dari beberapa sel. Badai Guntur yang dahsyat / hebat bahkan sangat dahsyat / hebat dapat menghasilkan “Hail (Hujan Es)” bahkan Tornado. 5.6. Kilat (Lightning) adalah fenomena pelepasan muatan listrik yang begitu besar di atmosfer / udara karena adanya beda potensial listrik yang sangat besar antara awan dengan awan atau awan dengan permukaan bumi. Kilat tidak akan teramati sebelum puncak awan mencapai paras suhu – 20 C, sedangkan frekuensi kilat terbanyak terjadi pada saat hujan. Guntur adalah gejala akibat adanya Kilat / Petir. Energi Guntur jika ditinjau dari Energi Kinetitnya maka dapat diambil perbandingan sebagai berikut : Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 27 SISTEM Energi Kinetik (Kilo Watt / Jam) Gust 10o Dust Devil 10 Tornado 104 Thunderstorm 106 Bom Atom (Nagasaki) 107 Hurricane 1010 Bom Hidrogen 1010 Pertumbuhan awan Cumulus ukurannya dapat mencapai panjang 90 km, lebar 30 km dan tebal 5 – 8 km. Tahap hidup tiap Badai Guntur dapat dibagi dalam 3 tingkatan yang ditandai dengan adanya gerakan Vertical / ke atas, sebagai berikut : 1. Tahap Cumulus Pada tahap ini gerakan udara dalam sel awan bergerak ke atas / naik (terjadi Up Draft) yang dominan, suhu dalam awan lebih besar dari lingkungan / sekitarnya. Gambar tahap Cumulus dari pertumbuhan awan Cb Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 28 2. Tahap Dewasa / Matang Pada tahap ini ditandai dengan mulai jatuhnya endapan pertama ke muka bumi dan terbentuk arus udara (draft) ke bawah / turun serta suhu dalam awan lebih kecil dari lingkungan / sekitarnya. Gambar tahap dewasa dari pertumbuhan awan Cb 3. Tahap Punah Pada tahap ini merupakan tingkatan akhir dari Badai Guntur yang ditandai arus udara ke atas / naik (Up Draft) berhenti dan arus udara ke bawah / turun yang dominan, suhu dalam awan sama dengan suhu lingkungan /sekitarnya. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 29 Gambar tahap dissipasi / punah dari pertumbuhan awan Cb 5.7. Badai Tropis/Siklon Tropis 1. Pengertian Yang dimaksudkan dengan badai dalam Meteorology adalah Cyclone / Typhon / Huricane atau Tropical Cyclone disebut Tropical Cyclone karena daerah pertumbuhannya dilintang Tropis karena itu disebut Tropical Cyclone atau Badai Tropis. Badai Tropis (Typhoon atau Tropical Cyclone), definisi masyarakat orang awam istilah badai adalah menggambarkan ular yang sedang melongkar, sedangkan istilah ilmiahnya Cylone / Badai adalah pusaran angin kencang dengan diameter s/d 200 km/jam dan berkecepatan > 200 km/jam serta mempunyai lintasan sejauh 1000 km. Setiap Negara berbeda – beda dalam menyebutkan istilah badai seperti untuk Negara Amerika biasa menyebutkan Hurricane atau Cyclone, Negara Jepang menyebutnya dengan nama Typhoon, Negara Australia menyebutnya dengan Tropical Cyclone / Willi – Willi, sedangkan masyarakat Indonesia cenderung menyebutkan Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 30 dengan istilah tunggal Badai, padahal yang benar adalah Badai Tropis, karena tumbuhnya di lautan lintang tropis. 2. Kriteria dan Nama Badai Tropis Krieteri badai dapat dilihat dari kecepatan angina disekitar badai itu sendiri, kecepatan angin antara 10 – 34 knot tidak termasuk disebut Badai tapi merupakan bibit badai, atau angin kencang, lebih dari 34 knot barulah disebut Badai dan diberi harus diberi nama, untuk wilayah Indonesia yang berwenang memberi nama adalah Australia, sementara Indonesia baru akan diberi tanggungjawab pada awal tahun 2007 Sedangkan dilihat dari daerah pertumbuhan Badai Tropis selalu di lautan bebas dengan suhu laut sekitar 27 oC, dan akan melemah ketika didaratan, badai tropis begerak menuju lintang tinggi (menjauhi lintang ekuator), karena itu topan atau badai tropis France,Daryl, Jim dlsb, tidak mungkin sampai ke Indonesia, karena Indonesia berada pada lintang 11 oLU – 6 oLS Di Indoensia sendiri tidak mungkin menjadi daerah lintasan Badai seperti Amerika, Cina, Jepang dan Filipina, melainkan hanya pengaruh atau efek tidak langsung, apabila ada badai tropis yang tumbuh dekat dengan perairan Indonesia, seperti : Pada saat musim kemarau, Badai Tropis tumbuh disekitar utara perairan Papua Nugini dan bergerak kearah Filipina dan Korea/Jepang, biasanya daerah yang terpengaruh adalah sekitar Sulawesi Utara, dan Papua Nugini Pada saat musim Hujan, badai tropis tumbuh disekitar peariaran Laut Timor atau Teluk Carpentaria dan bergerak kerah Barat atau Barat Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 31 Daya, daerah yang dipengaruhinya adalah NTT, NTB, Jawa, Bali dan Sumatera Selatan. 3. Intensitas Badai Tropis dibagi dalam 5 kategori yaitu : Kategori 1 ( 65 – 83 knot/119 – 153 km/jam) : dapat merusak rumah, pepohonan, juga merusak tempat kapal bersandar Kategori 2 (84 to 95 knots / 154 to 177 km/jam) : dapat merusak rumah yang lebih hebat, termasuk dapat menangkat pepehonan, tiang-tiang, kapal berukuran kecil terombang-ambing dan pecah, mengenangi daerah perkebunan. Kategori 3 (96 to 113 knots / 178 to 209 km/jam) : kerusakan lebih hebat dibandingkan kategori 2 Kategori 4 (114 to 134 knots / 210 to 249 km/jam ) : dapat menerbangkan rumah, pohon, tiang atau benda-benda yang ada di permukaan bumi dekat dengan badai itu sendiri Kategori 5 (diats 135 knot / diatas 249 km/jam) : Lebih hebat dari kategori 4 dan wilayah terkena dampak darai badai tersebut akan semakin luas lagi Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 32 4. Perbedaan Badai Tropis dengan Gusty / Squall (Putting Beliung) Dikalangan masyarakat awam Badai Tropis dan Putting Beliung masih membingungkan karena sama – sama merusak, dan yang dirasakannya adalah hembusan angin yang sangat kencang dan berputar, akan tetapi sebenarnya kedua fenomena tersebut mempunyai perbedaan yang menyolok baik dipandang dari segi kecepatan angin maupun luasan dan waktu terjadinya. Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 33 Perbedaan Badai Tropis dan Gusty / Squall (Putting Beliung) Krtietria Daearah tumbuhnya Badai Tropis Selalu dilaut, diatas lintang 10 derjat LU/LS Gusty / Squall / Putting Beliung Sering didarat Selatan Ekuator Indonesia Desember – Periode Ulang April, Utara Ekuator Tidak tentu Indonesia Mei – Nopember Arah Gerakan Waktu terjadinya Menjauhi lintang Tergantung arah gerakan Indonesia awan CB Tidak tentu Minimum 35 knots (63 Kecepatan Angin km/jam), bisa lebih dari 90 knots Lamanya 1 – 3 hari Lebih sering terjadi pada siang atau sore hari 30 – 40 knots, durasi sangat singkat Maksimum 5 menit Hanya atap rumah dan Sifat Kerusakan yang hebat tiang atau pohon yang tinggi , rimbun dan rapuh tumbang Luas daerah yang rusak 1000 km 5 – 10 km 5. Daerah Pertumbunan Badai dan lintasannya Badai selalu tumbuh di lautan yang bebas, sangat tidak mungkin tumbuh di atas daratan, karena energi kinetik untuk menjadi badai lebih banyak di lautan dibandingkan didaratan. Daerah pertumbuhan badai di negara Amerika, Filpina, Australia India berbeda-beda, Seperti pada gambar berikut, bahwa Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 34 badai tumbuh disekitar lauatn Hindia, dan lautan Pasifik, rincian daerah pertumbuhan badai : 1) Laut Carabia, Teluk Mexico dan Samudaera Atlantik Utara 2) Bagian timur Samuder Atlantik Utara 3) Bagian tengah Samudera Atlantik Utara 4) Bagian barat Samudera Atlantik Utara dan Laut China Selatan 5) Barat Daya Samudera Hindia 6) Tengara Samudera Hindia 7) Laut Arafura dan Teluk Carpentaria Australia 8) Laut Coral 9) Laut Solomon dan Teluk Papua 10) Selatan Pasifik Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 35 BAB VI PREDIKSI / PRAKIRAAN CUACA BAGI ORANG AWAM 6.1. Skala Meteorologi Prakirawan maupun seseorang yang akan memberikan penjelasan tentang fenomena cuaca dimaksudkan agar harus paham betul tentang skala meteorology, hal ini dalam memberikan penjelasan /analisa cuaca tidak menimbulkan salah pengertian dalam memberikan informasi kepada masyarakat atau pengguna jasa lainnya, sebagai contoh angin putting beliung adalah peristiwa unsur cuaca yang termasuk pada skala local/meso dan kejadiannya sangat cepat dengan kejadi paling lama 5 menit, sehingga dalam memberikan penjelasannya harus disesuaikan dengan skala ruang dan waktu, tidak dapat dikaitkan dengan kejadian gangguan tropis lain yang mempunyai skala yang lebih luas. 6.2. DEFINISI PERIODE WAKTU PRAKIRAAN 1. Nowcasting: A description of current weather parameters and 0 to 2 hours’ description of forecasted weather parameters 2. Very short-range weather forecasting Up to 12 hours’ description of weather parameters 3. Short-range weather forecasting Beyond 12 hours’ and up to 72 hours’ description of weather parameters 4. Medium-range weather forecasting Beyond 72 hours’ and up to 240 hours’ description of weather parameters 5. Extended-range weather forecasting Beyond 10 days’ and up to 30 days’ description of weather parameters, usually averaged and expressed as a departure from climate values for that period 6. Long-range forecasting From 30 days up to two years Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 36 Monthly outlook: Description of averaged weather parameters expressed as a departure (deviation, variation, anomaly) from climate values for that month (not necessarily the coming month) Three-month or 90-day outlook: Description of averaged weather parameters expressed as a departure from climate values for that 90-day period (not necessarily the coming 90-day period) Seasonal outlook: Description of averaged weather parameters expressed as a departure from climate values for that season 7. Climate forecasting Beyond two years Climate variability prediction: Description of the expected climate parameters associated with the variation of interannual, decadal and multi-decadal climate anomalies Climate prediction: Description of expected future climate including the effects of both natural and human influences Membuat prakiraan bagi orang awam yang belum dan tidak memahami Meteorologi memang cukup sulit. Namun demikian bisa disiasati dengan memahami kondisi / fenomena sekitarnya. Hal ini hanya bisa digunakan untuk memprediksikan atau memprakirakan kondisi sekarang / saat ini (nowcasting). Sebagai contoh untuk memprediksikan / memprakirakan terjadinya fenomena hujan lebat – sangat lebat yang disertai kilat/petir dan angin kencang (Gusty / Squall / Putting Beliung sebutan masyarakat luas). Urutan memahami kondisi / fenomena sekitar adalah sebagai berikut : 1. Musim apa yang sedang berlangsung saat ini (Musim hujan, transisi / pancaroba atau kemarau). Apabila musim yang sedang berlangsung Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 37 saat ini adalah musim hujan atau transisi / pancaroba maka langkah selanjutnya poin 2. 2. Amati dan cermati kondisi cuaca pada pagi hingga siang hari. Bila cuacanya cerah / cerah berawan dengan kondisi udara yang terik bahkan sangat terik pada siang harinya sehingga membuat kita terasa sangat “kepanasan / kegerahan”. Artinya radiasi matahari & proses penguapan yang terjadi cukup bahkan sangat besar dan optimal. 3. Amati dan cermati keadaan dan kondisi perawanan (awan – awan) yang terjadi saat diamati, terutama awan – awan konvektif (Cumulus dan Cumulus Congestus). 4. Amati dan cermati keadaan dan kondisi hembusan angin, apakah termasuk dalam katagori / kriteria Teduh – Gentle Breeze atau lebih besar. Jika kondisinya masuk dalam katagori / kriteria tersebut maka dimungkinkan adanya potensi pertumbuhan awan Cumulo Nimbus (Cb). 5. Cermati dan rasakan apakah terjadi perubahan cuaca baik suhu udara, angin dan pertumbuhan awannya yang cukup drastis pada siang menjelang sore hari. 6. Jika semua syarat terpenuhi maka berpotensi terbentuknya awan jenis Cumulo Nimbus dan berpeluang terjadi hujan dengan intensitas sedang – sangat lebat yang disertai kilat / petir dan angin kencang (Gusty / Squall / Putting Beliung) berdurasi singkat (pendek). Pengetahuan Cuaca dan Iklim Agustus, 2008 38