Hidrometeorologi

29/02/2016
Hidrometeorologi
Pertemuan ke I
Pengertian
Pengertian HIDROMETEOROLOGI
Adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara unsur‐unsur meteorologi dengan siklus hidrologi, tekanannya pada hubungan timbal balik
Meteorologi
Pendugaan
hujan/ Kuantitas
Air
Hidrologi
1
29/02/2016
Presiptasi = hujan
Evaporasi = penguapan
Evapotranspirasi = penguapan danau
Unsur Meteorologi
Temperature = tekanan / suhu
Tekanan udara = humadity (air)
Sinar matahari = radiasi / pancaran
Kecepatan angin
Pentingnya Hidrometeorologi
Banjir‐ bencana hidrometeorologi meliputi aspek cuaca, iklim dan perubahan
iklim. Yang termasuk ke dalam bencana hidrometeorologi yaitu banjir,
kekeringan, angin. Sebelumnya apa pengertian cuaca dan iklim? Menurut
Gibbs, (1987) cuaca adalah keadaan atmosfer yang dinyatakan dengan nilai
berbagai parameter, antara lain suhu, tekanan, angin, kelembaban dan
berbagai fenomena hujan, disuatu tempat atau wilayah selama kurun waktu
yang pendek (menit, jam, hari, bulan, musim, tahun), sedangkan iklim
menurut Word Climate Conference, (1979) adalah sintesis kejadian cuaca
selama kurun waktu yang panjang, yang secara statistik cukup dapat dipakai
untuk menunjukan silai statik yang berbeda dengan keadaan pada setiap
saatnya. Mengenai banjir, banjir adalah aliran sungai yang tinginya melebihi
muka air normal sehingga melimpas dari palung sungai menyebabkan
adanya genangan pada lahan rendah disis sungai. Penyebabnya curah hujan
yang tinggi, kanal penampung kelebihan beban, catchment area yang rusak.
2
29/02/2016
1. Konsep Dasar
• Pada susunan bola bumi yang terdiri dari tiga macam fase
benda, atmosfer merupakan kumpulan berbagai gas yang menyelubungi permukaan hidrosfer (ruang yang terisi air terutama lautan) dan permukaan litosfer (ruang yang terisi
zat padat) berupa daratan.
1. Konsep Dasar
• Dengan ikatan gaya berat, ketiga fase benda tersebut
membentuk bola bumi yang merupakan salah satu diantara
sembilan planet yang bersumber energi surya dan seluruh
planet beredar mengelilingi sumber energi tersebut.
3
29/02/2016
1. Konsep Dasar
• Bola bumi mengalami rotasi atau perputaran pada sumbu
sambil beredar atau melakukan revolusi dengan kecepatan
dan posisi yang khas.
• Rotasi bumi menyebabkan terjadinya siang dan malam hari
di suatu tempat sehingga mengakibatkan gejala fisika
atmosfer atau cuaca 24 jam (siklus diurnal)
1. Konsep Dasar
• Revolusi bumi mengakibatkan perubahan kedudukan arah
utara selatan dari surya terhadap suatu tempat, berlangsung
bulan demi bulan selama periode setahun.
• Hal ini menimbulkan gejala perubahan rata‐rata cuaca bulan
demi bulan yang membentuk pola siklus periode setahun.
4
29/02/2016
1. Konsep Dasar
• Perbedaan antara aspek cuaca dan iklim di bumi
terletak dalam hal lingkup ruang dan waktu.
• Untuk memahami cuaca dan iklim serta
penyebarannya menurut ruang dan waktu, diperlukan dasar pengetahuan fisika atmosfer, pemahaman geografi, serta statistika dan
matematika untuk menyederhanakan kerumitan
proses fisika atmosfer tsb.
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• Cuaca dan iklim dinyatakan dengan susunan nilai
unsur fisika atmosfer (disebut unsur cuaca atau
unsur iklim) yang terdiri dari : radiasi surya, lama penyinaran surya, suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, kecepatan dan arah angin, penutupan awan, presipitasi (embun, hujan, salju) dan evaporasi/evapotranspirasi
5
29/02/2016
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• Cuaca (Weather)
• Cuaca adalah nilai sesaat dari atmosfer, serta
perubahan dalam jangka pendek (kurang dari satu
jam hingga 24 jam) di suatu tempat tertentu di
bumi. Contoh data cuaca di suatu tempat (A) pada
pukul 07.00 WIB pada tanggal 1/2/2012 sebagai
berikut :
2. Batasan Cuaca dan Iklim
No
1
Unsur Cuaca
Penerimaan radiasi surya
2
Suhu Udara
3
Kelembaban udara
4
Tekanan udara
5
Kecepatan angin
6
Arah angin
7
Penutupan langit oleh awan
Nilai
140 W m‐2
22,4 ˚C
85 %
995,1 mb
2 m s‐1
45˚ (Timur Laut)
0,4
Lingkup waktu pada contoh data cuaca tersebut adalah waktu sesaat
(instantaneous) yakni pada pukul 07.00 WIB tanggal 1 Pebruari 2012.
6
29/02/2016
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• 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.
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• Pernyataan secara kuantitatif dari cuaca umumnya
digunakan untuk tujuan ilmiah.
• Sedangkan penjelasan secara kualitatif, misalnya
saat ini : suhu udara tinggi, kelembaban rendah, langit cerah, merupakan istilah‐istilah yang umum
digunakan oleh masyarakat awam.
• Cuaca dicatat terus menerus pada jam‐jam tertentu secara rutin, menghasilkan suatu seri data cuaca yang selanjutnya dapat digunakan untuk
menentukan iklim
7
29/02/2016
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• Iklim (Climate)
• Disetiap tempat cuaca hari demi hari selalu
berubah. Setelah satu tahun perubahan tersebut
biasanya membentuk pola siklus tertentu.
• Setelah beberapa tahun (30 tahun atau lebih) dari
rata‐rata tiap nilai unsur‐unsur cuaca akan
mencerminkan sifat atmosfer yang dikenal sebagai
iklim. Rata‐rata data cuaca selanjutnya disebut data iklim.
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• Iklim adalah sintesis atau kesimpulan dari
perubahan nilai 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 rata‐rata, maksimum, minimum, frekuensi kejadian, atau peluang kejadian dsb.
8
29/02/2016
2. Batasan Cuaca dan Iklim
• Maka iklim sering dikatakan sebagai nilai statistik
cuaca jangka panjang di suatu tempat/wilayah. Iklim
dapat pula diartikan sebagai sifat cuaca di suatu
tempat/wilayah.
• Pada prinsipnya data iklim harus terbentuk dari data cuaca yang dapat mewakili secara benar
(representative) keadaan atmosfer suatu tempat yg
luas & dalam jangka waktu sepanjang mungkin
Meteorologi dan Klimatologi
• Ilmu cuaca/meteorologi (meteorology) dan ilmu
iklim atau klimatologi (climatology) adalah dua
cabang ilmu pengetahuan (fisika) yang membahas
proses dan gejala yang terjadi di atmosfer bumi.
9
29/02/2016
Meteorologi dan Klimatologi
• Meteorologi (bhs Yunani meteoros = ruang
atas/atmosfer; logos = ilmu), adalah cabang ilmu
pengetahuan yang membahas pembentukan dan
gejala perubahan cuaca serta fisika yang berlangsung
di atmosfer.
• Berdasarkan pengolahan statistik akan diperoleh pola
atau sifat tertentu dari cuaca sebagai
sentesis/hasilnya, dan sintesis cuaca inilah yang disebut iklim
Meteorologi dan Klimatologi
• Klimatologi atau iklim yakni cabang ilmu pengetahuan
yang membahas sintesis atau statistik unsur‐unsur
cuaca hari demi hari dalam periode beberapa tahun di
suatu tempat atau wilayah tertentu.
• Mengingat besarnya pengaruh fisiografi (tata bumi) terhadap sifat cuaca dalam jangka panjang maka
dalam ilmu iklim ditekankan pemahaman penggunaan
ilmu fisika, statistika dan geografi.
10
29/02/2016
Pembagian Ilmu Iklim
• Klimatologi dapat dibagi menjadi berbagai cabang keilmuan
iklim berdasarkan :
a. Metode pendekatan keilmuan
b. Ruang lingkupnya di atmosfer
c. pemanfaatannya
a. Metode Pendekatan Keilmuan
1. Klimatografi : klimatologi yang pembahasannya secara
deskriptif (apa adanya) berdasarkan data, peta dan
gambar/foto. Pembahasannya tidak disertai analisis fisika
ataupun matematika yang mendalam. Umumnya
dikembangkan oleh para pakar ilmu bumi (geografi)
11
29/02/2016
a. Metode Pendekatan Keilmuan
2. Klimatologi fisik : klimatologi yang membahas perilaku
dan gejala‐gejala cuaca yang terjadi di atmosfer dengan
menggunakan dasar‐dasar ilmu fisika dan matematika. Tinjauannya ditekankan pada neraca energi dan neraca air antara bumi dan atmosfer.
a. Metode Pendekatan Keilmuan
3. Klimatologi dinamik : klimatologi yang membahas
pergerakan atmosfer dalam berbagai skala, terutama
tentang peredaran atmosfer umum di berbagai wilayah
seluruh dunia.
4. Klimatologi terapan : Klimatologi yang membahas
penerapan ilmu iklim untuk memecahkan berbagai
masalah praktis yang dihadapi masyarakat
12
29/02/2016
Contoh Klimatologi Terapan
• Klimatologi Pertanian atau Agroklimatologi (Agricultural Climatology): Klimatologi yang menekankan pembahasan
tentang permasalahan iklim di bidang pertanian. Membahas
pengaruh positif maupun negatif perilaku iklim terhadap
usaha pertanian
Contoh Klimatologi Terapan
• Klimatologi Perkotaan (Urban Climatology): Klimatologi yang membahas berbagai iklim dalam perencanaan maupun
penataan kota. Tujuan utamanya adalah memperoleh tingkat
kenyamanan udara sebaik‐baiknya. Cabang ilmu ini juga
membahas konsentrasi pemukiman penduduk terhadap
perubahan unsur‐unsur iklim
13
29/02/2016
Contoh Klimatologi Terapan
• Klimatologi Kelautan (Marine Climatology): Klimatologi yang menekankan penjelasan tentang pengaruh timbal balik antara iklim
dan lautan.
• Klimatologi Bangunan (Building Climatology): klimatologi yang mempelajari hubungan timbal balik antara bentuk dan ukuran
bangunan, dengan cuaca/iklim di dalam maupun diluar bangunan.
Contoh Klimatologi Terapan
• Bioklimatologi (Bioclimatology): Klimatologi yang membahas
pengaruh iklim terhadap makhluk hayati
14
29/02/2016
b. Ruang lingkupnya di atmosfer
• Mikroklimatologi, yaitu ilmu iklim yang membahas atmosfer
sebatas ruang antara perakaran hingga sekitar puncak tajuk
tanaman atau sifat atmosfer di sekitar permukaan tanah. Unsur‐unsur iklim tersebut mudah terpengaruh oleh
perubahan pemanasan dan pendinginan permukaan tanah
dan benda atau tumbuhan setempat
b. Ruang lingkupnya di atmosfer
• Mesoklimatologi, yaitu klimatologi yang membahas perilaku
atmosfer dalam daerah yang relatif sempit, tetapi pola
iklimnya sudah berbeda dari iklim wilayah sekitarnya. Sebagai contoh adalah iklim perkotaan dan iklim pada
daerah badai. Skala iklim meso berkisar antara 0‐100 km.
15
29/02/2016
b. Ruang lingkupnya di atmosfer
• Makroklimatologi, yaitu klimatologi yang menekankan
pembahasannya pada penelaahan iklim daerah luas dan
skala besar. Wilayah lingkupnya mulai batas ruang iklim
mikro hingga puncak atmosfer, serta meliputi seluruh dunia. Faktor pengendali utama massa udara antara benua dan
samudra.
• Klimatologi terapan cenderung terus berkembang mengingat
sangat luasnya fisika atmosfer terhadap kehidupan
3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim
• Penyerapan energi surya oleh permukaan bumi
mengaktifkan molekul gas atmosfer sehingga terjadilah
pembentukan cuaca. Perubahan sudut datang sinar
surya tiap saat dalam sehari dan tiap hari dalam
setahun pada tiap titik lokasi di bumi mengakibatkan
perubahan jumlah energi surya. Akibatnya terjadi
perubahan cuaca diurnal (selama 24 jam) dan
perubahan tiap bulan dalam setahun
16
29/02/2016
3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim
• Perubahan tersebut antara lain meliputi pemanasan
dan pendinginan udara, peningkatan dan penurunan
tekanan udara, gerakan vertikal dan horizontal udara
(angin) penguapan dan kondensasi uap air (pengembunan), pembentukan awan dan presipitasi
(hujan, salju), menjadi kering atau menjadi lembab
serta proses perubahan cuaca lainnya.
3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim
• Keadaan sesaat dari cuaca serta perubahannya
dapat dirasakan (kualitatif) dan diukur (kuantitatif) berdasarkan peubah fisika atmosfer, yang kita
namai unsur cuaca (weather elements). Nilai rata‐
rata jangka panjangnya kita namai unsur iklim
(climatic elements).
17
29/02/2016
3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim
• Aktivitas dan gerakan atmosfer lebih jauh
dipengaruhi atau dikendalikan oleh faktor
lingkungan seperti fisiografi bumi, posisi tempat
dan percampuran udara dengan atmosfer lain pada
lintasannya.
• Faktor lingkungan tersebut selanjutnya disebut
faktor pengendali cuaca atau faktor pengendali
iklim (climatic controls).
4. Kerjasama Internasional
• Proses cuaca dan sifat iklim di seluruh permukaan bumi
saling berhubungan membentuk satu kesatuan dinamika
atmosfer. Oleh sebab itu, disiplin ilmu meteorologi dan
klimatologi harus ditangani melalui kerjasama internasional. 18
29/02/2016
4. Kerjasama Internasional
• Misalnya untuk menganalisis cuaca yang telah, sedang
maupun akan terjadi di wilayah Indonesia diperlukan data informasi dari beberapa negara yang berada pada lintasan
massa udara yang sama. Untuk tujuan semacam ini perlu
keseragaman dan pembakuan dalam pengadaan data cuaca
dan iklim secara internasional.
4. Kerjasama Internasional
• Perserikatan Bangsa‐Bangsa (PBB) membentuk badan
meteorologi sedunia yaitu World Meteorological Organization (WMO) yang hingga saat ini berpusat di Jenewa, Swiss.
• Pembakuan pengadaan data cuaca dan iklim oleh organisasi tsb
diantaranya meliputi satuan unsur, peralatan pengukuran, jaringan dan tata letak stasiun cuaca dan stasiun iklim, prosedur
pengamatan, pengelolaan serta penyajian data.
19
29/02/2016
4. Kerjasama Internasional
• Data cuaca/iklim harus dilengkapi dengan identitas stasiunnya, yaitu derajat lintang, derajat bujur, ketinggian dari permukaan
laut, nama stasiun dan negara serta identitas waktu dan periode.
5. Manfaat Informasi Cuaca dan Iklim
a. Meningkatkan kewaspadaan terhadap akibat‐akibat
negatif yang dapat ditimbulkan oleh keadaan cuaca/iklim
yang ekstrim misalnya kekeringan, banjir serta angin
kencang.
b. Menyesuaikan diri atau berusaha untuk
menyelenggarakan kegiatan dan usaha yang serasi dengan
sifat cuaca dan iklim sehingga terhindar dari hambatan
atau kerugian yang diakibatkannya.
20
29/02/2016
5. Manfaat Informasi Cuaca dan Iklim
c. Menyelenggarakan kegiatan dan usaha dibidang teknik, sosial dan ekonomi dengan menerapkan teknologi
pemanfaatan sumber daya cuaca dan iklim.
21