iii. cuaca dan iklim

II. CUACA DAN IKLIM

A. Definisi (pengertian)

Cuaca adalah keadaan fisis atmosfer pada suatu saat di
suatu tempat. Keadaan fisik atmosfer ini dinyatakan
dengan hasil pengukuran
berbagai unsur-unsurnya,
misalnya suhu udara, curah hujan, tekanan, kelembaban,
laju dan arah angin, perawanan, penyinaran matahari, dll..

Iklim adalah keadaan yang mencirikan atmosfer pada
suatu daerah dalam jangka waktu cukup lama, yaitu kirakira 30 tahun (?).
Keadaan yang mencirikan itu
diungkapkan dengan hasil pengukuran berbagai unsur
cuaca yang dilakukan selama periode waktu tersebut.

Iklim tidak hanya merupakan rata-rata dari kondisi
atmosfer atau rata-rata cuaca, tetapi lebih dari itu iklim
perlu diketahui fluktuasinya terhadap rata-ratanya,
keadaan ekstrimnya, dan frequensi kejadiannnya.


Cuaca di tempat A pada pukul 07.00 WIB tgl. 9/9/2010
Letak: 06o30’ LS; 105o40’ BT, 101 m dpl..
Unsur Cuaca
Nilai
1. Penerimaan radiasi matahari
2. Suhu udara
3.Tekanan udara
4. Kelembaban udara
5. Kecepatan angin
6. Arah angin
7. Penutupan langit oleh awan
145 W/m2
22,7 oC
995,1 mb
85 %
2m/detik
45o
0,4

Iklim di tempat A (letak: 06o30’ LS; 105o40’ BT, 101 m dpl.)
selama 30 tahun
Bulan
RM
Jan.
Feb.
Maret
April
Mei
Juni
Juli
Agust.
Sept.
Okt.
Nov.
Des.
Jumlah
Rataan
suhu
KN
Hujan
Penguapan
angin
Maks.
Min.
Rataan
(%)
mm
hari
8,2
9,4
10,1
9,2
12,5
16,6
20,6
20,4
18,9
17,1
16,0
8,8
28,8
28,8
29,3
30,2
30,3
30,0
30,2
30,7
31,1
30,8
30,3
29,5
21,8
21,8
21,8
22,0
22,1
21,6
21,1
21,2
21,6
21,9
22,0
22,0
24,5
24,5
24,7
25,2
25,3
25,1
25,1
25,2
25,4
25,3
25,1
24,8
85
86
85
83
82
80
77
76
76
79
81
82
419
390
392
401
375
256
226
264
273
460
416
332
25,3
24,0
25,7
22,8
18,7
14,7
12,8
13,6
15,8
21,6
22,9
24,3
56
59
78
96
102
125
129
135
135
126
91
72
1,1
1,1
1,3
1,4
1,0
1,2
1,4
1,4
1,4
1,6
1,4
1,4
167,8
14,0
30,0
21,7
25,0
81
4.204
-
242,2
-
1.024
--
1,3
Pengetahuan yang mempelajari iklim disebut klimatologi. Klimatologi ini menguraikan hakikat iklim, distribusinya terhadap
ruang, serta variasinya terhadap waktu, hubungannya dengan
unsur lain, dan aktivitas manusia.
Pengetahuan yang membelajari cuaca disebut meteorologi.
Meteorologi ilmu yang mempelajari keadaan fisik dan dinamisnya atmosfer, serta interaksinya dengan permukaan bumi
di bawahnya.
Kajian iklim pada pendekatan klimatologi tradisional baru
menyangkut penjelasan sebagian dari iklim (partial), tetapi
sekarang sudah berkembang pendekatan secara global .
Sistem iklim adalah satu kesatuan keadaan alam yang menentukan keadaan iklim. Anasirnya terdiri atas:
1. Atmosfer, adalah gas atau campuran gas, merupakan komponen peubah utama iklim
2. Biosfer, mencakup tetumbuhan dan makhluk hidup di daratan, laut dan udara. Semuanya peka terhadap iklim dan
sebaliknya dapat memengaruhi iklm (kehidupan  iklim)
3. Hidrosfer, merupakan perairan yang teragihkan pada
permukaan bumi, misalnya laut(an), danau, sungai, dan air
tanah. Lautan paling dominan memengaruhi iklim
4. Kriosfer, adalah masa es dan endapan salju. Misalnya lapisan
es benua, gletser, es lautan, tutupan salju permukaan, es
danau, dan es sungai.
5. Litosfer. Masa daratan dari permukaan bumi yang terdiri
atas pegunungan, batuan, tanah, dan cekungan lautan
Kelima komponen ini berinteraksi (saling pengaruh
mempengaruhi) menghasilkan iklim (=pengendali iklim).
Sistem iklim tersebut juga dapat berubah dipengaruhi dari
luar sistem tersebut
Lapisan
Komposisi
Ciri-ciri
Sumber
bahang dari
Troposfer
80 % gas
H2O,
Aerosol
penurunan
suhu
permukaaan
bumi
Stratosfer
Ozon (O3)
(max. 22 km)
Peningkatan
suhu
penyerapan
radiasi UV oleh
ozon
Tebal
(km)
0-10
10-50
Keterangan
Lap
pembangkit
cuaca
Penyaring
radiasi UV
Lapisan
Komposisi
Ciri-ciri
Sumber
bahang dari
Mesosfer
O2, CO2
penurunan
suhu
Penyerapan
radiasi Snr.
Mth. Oleh O2
Termosfer
(ionosfer)
N2, O2
( >100 km)
peningkatan
suhu
penyerapan
radiasi UV oleh
O2
Eksosfer
O2, H2, He
tumbukan
antar atom
Tebal
(km)
50-100
Ketrangan
Komposisinya
homogen
100-500
Komposisinya
tidak
homogen
-ionisasi oleh
sinar X
> 1000
1 % gas
terionkan
Struktur tekanan dan suhu vertikal
1000
10-13
ionosfer
termosfer
500
10-8
200
mesopaue
100
50
tekanan (atm)
20
10-1
tropopaus
10
8,883
5
altokumulus
2
kumulus
1
Peg.
Himalaya
stratus
1
-100
-50
0
Suhu (
50
oC)
100
0
Ketinggian (km)
stratopause
10-3
Nama Gas
Kadar (%)
Nitrogen (N2)
78,0800
Oksigen (O2)
20,9500
Argon (Ar)
0,9300
Karbon dioksida
(CO2)
0,0340
Neon (Ne)
0,0018
Helium (He)
0,00052
Ozon (O3)
0,00006
Hidrogen (H2)
0,00005
Kripton (Kr)
0,00011
Metane (CH4)
0,00015
Xenon (Xe)
Sangat kecil
Keterangan
99,03 %
80 % terdapat di
troposfer





Cuaca terbentuk karena ada energi dari luar sistem dan dari
interaksi antar sistem iklim. Peran energi dari luar sistem iklim
lebih besar daripada dari dalam sistem iklim. Energi dari luar
sistem hanyalah radiasi matahari.
Radiasi mthr. adalah energi yang berasal dari reaksi inti (fusi
nuklir) yang mengubah H menjadi He.
Mthr. setiap menit memancarkan 56 x1026 kalori (= 73,5 juta
watt/m2, bumi menerima energi itu hanya 2,5 x 1018 kalori
(1360 watt/m2 ) = ½ x 10-9 nya.
Radiasi yang jatuh ke bumi disebut INSOLASI, dan energi radiasi yang diterima di puncak atmosfer bumi/cm2 adalah ratarata 2,0 kal/menit/cm2
Variasi energi radiasi mthr. yang masuk ke atmosfer, misalnya
siang-malam, gerak semu matahari, menyebabkan perbedaan
sudut datang di permukaan bumi, maka keadaan ini menyebabkan perbedaan energi yang diterima di atmosfer dan di permukaan bumi.
bumi
147-152 juta km
E. Pembentukan Cuaca …
B
Keragaman Radiasi mthr.,  keragaman pemanasan-pendinginan di
permukaan bumi, maka
(1) Penerimaan radiasi yang diterima juga berragam
(2) Suhu udara dan tanah berragam
(3) Tekanan udara ke samping berragam
(4) Penguapan berragam
(5) Kelembab(p)an udara berragam
(6) Awan dan hujan berragam
Pkl. 12.00
siang
Pkl. 18.00
Pkl. 06.00
Malam
hari




Perbedaan sudut datang radiasi matahari menyebabkan
perbedaan pemanasan-pendinginan, peningkatan–penurunan
tekanan, penguap-an-kondensasi, kelembaban-kekeringan,
pembentukkan awal- curahan.
Perubahan sudut datang sinar harian (pagi,siang, sore, musiman) menyebabkan perubahan jumlah energi yang masuk ke
atmosfer bumi. Akibatnya terjadi perubahan dalam pemanasan-pendinginan, peningkatan–penurunan tekanan, penguapan-kondensasi, kelembaban –kekeringan, harian, bulanan,
dan tahunan.
Keadaan fisik atmosfer ini dapat diukur. Keadaan fisik yang
dapat diukur adalah (1) radiasi yang diterima, (2) suhu udara,
(3) tekanan udara, (4) penguapan, (4) kelembab(p)an, (5)
curah hujan,
(6) arah dan kecepatan pergerakan udara.
Keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur ini disebut UNSUR
CUACA.
Jadi unsur cuaca adalah keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur.
UNSUR CUACA keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur
(1) radiasi yang diterima (energi dan penyinaran matahari),
- Energi -- radiometer (piranometer, pirhilometer, dan
difusometer)
-Piranometer (solarimeter) mengukur energi mthr
semua panjang gelombang (radiasi global)
-Penyinaran matahari – Campbell-Stokes (mengukur
lamanya penyinaran matahari)
(2) suhu udara-termometer (t. maksimum--air raksa) dan
minimum--alkohol)
(3) tekanan udara-barometer (bar= 1000 mb, 1 atm=
1013,2 mb)
(4) penguapan--tangki penguapan klas A (pan Evaporimeter)
UNSUR CUACA keadaan fisik atmosfer yang dapat diukur
(5) kelembab(p)an-psikrometer Asman dan ayun
(t. bola basah dan kering)
(6) curah hujan- penakar hujan (ombrometer). Penakar
hujan non rekam (O = 100, 200, 500 cm2 ) dan
rekam (tilting siphon, tipping bucket, dan kolektor
timbang)
(7) pergerakan udara permukaan (arah dan kecepatan)
– Anemometer (jenis mangkok dan jenis balingbaling). Bila taka ada alat kec. Angin dapat ditaksir
dengan sekala BEAUFORT (0-12 sekala, dasarnya
benda yang bisa bergerak oleh angin)



Cuaca dan iklim tidak sama, tetapi keduanya dinyatakan
dengan unsur yang sama. Keadaannya ditentukan oleh keadaan
dari komponen dalam dan luar sistem iklim, misalnya keadaan
atmosfer, biosfer, hidrosfer, litosfer, dan kriosfer, dan keadaan
matahari.
Perubahan dalam komponen sistem iklim yang menyebabkan
perubahan proses fisika atmosfer (unsur cuaca atau iklim)
disebut sebagai pengendali cuaca (iklim).
Dari luar sistem – radiasi sinar matahari
-Daya pancar gelombang elektro. sangat beragam anatar lokasi
dan antar waktu
-jarak bumi –matahari berkoncah antara 147 dan 152 juta km
-noda matahari (sun spot) berubah dengan daur 11 tahun
Ketiga keadaan ini berpengaruh terhadap penerimaan radiasi di
atmosfer maupun di permukaan bumi
cuaca berubah.
Dari litosfer – fisografi (bentuk dan ukuran)
-ketinggian tempat, -- makin tinggi tempat, nilai rho makin kecil
menyebabkan penurunan tekanan dan suhu udara (…)
-derajat lintang, -- posisi matahari terhadap bumi yang menyebabkan keragaman penerimaan radiasi matahari (…)
-posisi terhadap lautan, -- laut (an) sumber uap air. Makin dekat
dengan sumber air, maka makin berpeluang mendapat tiupan
angin. Akibatnya unsur cuaca berubah
-pusat tekanan tinggi dan rendah,-- perbedaan panas jenis daratan
(tanah) dan perairan menyebabkan perbedaan suhu udara di
atasnya, maka menyebabkan perbedaan tekanan udara.
-masa udara, -- masa atmosfer radius 1000 km adalah raksasa
bila masa itu bersifat dingin dan kering, dingin dan lembab,
panas dan lembab, panas dan kering, maka apabila mengalir
dapat mempengaruhi dan mengubah cuaca. (batas kuliah)
-topografi, -- lereng-lereng perbukitan, dan pegunungan yang menghadap ke arah angin dari laut memberikan efek orografi
pada curah hujan.
-kegiatan kegunungapian, -- hasil kegunungapian memberikan debu,
gas-gas, dan panas memberikan efek terhadap fisika atm.
Dari hidrosfer – arus lautan adalah aliran masa air di samudra dalam
volume raksasa yang berlangsung secara rutin/musiman.
Ada arus panas dan dingin, maka arus itu menentukan
suhu udara di atasnya
Dari biosfer – kegiatan kehidupan (alami maupun buatan, tradisional
– industri canggih) menghasilkan gas-gas rumah kaca.
Dari atmosfer-- perubahan orbit bumi, keluaran matahari, distribusi
daratan dan lautan, dan peningkatan jumlah gas dalam
atmosfer.
Dari kriosfer – kriosfer menyediakan masa es dan endapan salju.
1000
10-13
ionosfer
termosfer
500
200
10-8
10-3
mesopaue
100
stratopause
50
20
tropopaus
10
tekanan (atm)
8,883
5
altokumulus
2
kumulus
1
Peg.
Himalaya
stratus
1
-100
-50
0
Suhu (
50
oC)
Struktur tekanan dan suhu
vertikal
100
0
Ketinggian (km)
10-1