Bab 1 Meteorologi-Atmosfer Bumi

2/25/13 Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
Atmosfer Bumi
Meteorologi
• Pendahuluan
Peran Atmosfer Bumi dalam Kehidupan Kita
• 
Atmosfer Bumi berperan dalam menjaga bumi agar tetap layak huni.
• 
Dengan keberadaan atmosfer, suhu Bumi tidak turun secara drastis di
malam hari dan tidak memanas dengan cepat di siang hari.
• 
Atmosfer membuat ketersediaan air di Bumi lebih terjaga dan melindungi
kita dari radiasi matahari.
• 
Selain itu, atmosfer menyediakan medium untuk menyebarkan
gelombang bunyi dan radio ke segala bagian Bumi.
1 2/25/13 • Pendahuluan
Peran Atmosfer Bumi dalam Kehidupan Kita
• 
Atmosfer bumi ibarat selimut yang melindungi bumi dan makhluk hidup
yang tinggal di atasnya, dari serangan sinar-sinar kosmik, ultraviolet
matahari dan partikel-partikel (material) luar angkasa.
• 
Utamanya Atmosfer bumi disusun oleh lapisan tipis gas-gas utamanya
Nitrogen, N2, Oksigen, O2, dan sejumlah kecil gas-gas seperti uap air (H20)
dan karbon dioksida (C02)
• Pendahuluan
Komposisi Atmosfer Bumi
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
2 2/25/13 • Pendahuluan
Komposisi Atmosfer Bumi
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
• Pendahuluan
Komposisi Atmosfer Bumi
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
3 2/25/13 • Pendahuluan
Komposisi Atmosfer Bumi
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
• 
Tekanan udara di atmosfer bumi semakin ke atas semakin berkurang.
• 
Tekanan udara berkurang karena kepadatan gas di atmosfer semakin ke
atas juga semakin kecil.
• 
Tekanan udara standar pada muka laut adalah 1013,25 hPa.
• 
Secara vertikal, suhu udara di atmosfer tidak berubah secara konstan.
• 
Pada troposfer, suhu udara menurun sesuai ketinggian. Namun pada
stratosfer, semakin ke atas suhu semakin naik, lalu kemudian menurun
lagi di mesosfer. Pada termosfer, suhu udara kembali naik sesuai
ketinggiannya.
4 2/25/13 • Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Perubahan Tekanan Udara
• 
• 
Tekanan udara di
atmosfer berkurang
secara eksponensial
seiring bertambahnya
ketinggian;
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
Tekanan udara
diukur dengan
menggunakan
barometer.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Perubahan Tekanan Udara
• 
• 
Lebih dari 90% udara
di atmosfer
terkandung pada
ketinggian 0 – 20 km
di atas permukaan
Bumi.
Pengetahuan akan
sifat-sifat atmosfer
pada lapisan tekanan
udara tertentu
penting dalam
kegiatan peramalan
cuaca.
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
5 2/25/13 • Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Perubahan Kerapatan Udara
• 
Sebagaimana
tekanan udara,
kerapatan udara juga
mengecil secara
eksponensial seiring
bertambahnya
ketinggian.
• Struktur Vertikal
Atmosfer Bumi
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
Perubahan Suhu Udara
• 
• 
• 
Perubahan suhu udara di
atmosfer tidak sama
untuk setiap lapisan.
Di termosfer dan
stratosfer suhu udara naik
seiring bertambahnya
ketinggian.
Lapisan-lapisan antara
(Tropopause, Stratopause,
Mesopause) tidak
memperlihatkan
perubahan suhu.
Essentials of Meteorology,
Donald Ahrens
6 2/25/13 • Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
• 
Berdasarkan suhu udara, atmosfer bumi terbagi atas troposfer, stratosfer,
mesosfer, termosfer, dan eksosfer. Setiap lapisan-lapisan tersebut
dibatasi lapisan antara (tropopause, stratopause, mesopause, dan
termopause).
• 
Berdasarkan bahan penyusun, atmosfer bumi terbagi atas heterosfer dan
homosfer. Heterosfer adalah bagian atmosfer yang bahan penyusunnya
memiliki komposisi berbeda-beda satu sama lain (termosfer dan
eksosfer). Homosfer adalah bagian atmosfer yang komposisinya serupa
(troposfer, stratosfer, troposfer).
• 
Ionosfer adalah lapisan atmosfer yang memiliki jumlah ion yang besar;
letaknya > 60 km dari muka bumi (sebagian mesosfer, termosfer, dan
eksosfer ).
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
TROPOSFER
• 
Tempat terjadinya peristiwa cuaca.
• 
Penurunan suhu (lapse rate) rata-rata setiap kenaikan 1 km adalah 6.5oC.
• 
Dapat terjadi inversi di tempat dan kondisi tertentu. Inversi adalah
kenaikan suhu seiring naiknya ketinggian.
• 
Survey cuaca di troposfer dilakukan dengan radiosonde (balon yang
memuat peralatan cuaca).
• 
Kata ‘troposfer’ berasal dari kata Yunani ‘tropein’ yang berarti ‘berubah’.
• 
Paling tebal di ekuator, paling tipis di kutub. Selama musim panas
ketebalan troposfer bertambah dan berkurang selama musim dingin.
7 2/25/13 • Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
STRATOSFER
• 
Terjadi inversi secara umum. Inversi di troposfer menghalangi udara dari
troposfer naik lebih tinggi lagi.
• 
Batasnya dengan troposfer dinamai tropopause. Di sana terjadi aliran
angin yang kuat pada lintang subtropis, disebut arus jet.
• 
Inversi di troposfer disebabkan karena kandungan gas ozon yang tinggi di
sana. Gas ozon menyerap energi dari sinar UV matahari.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
MESOSFER
• 
Suhu udara di mesosfer turun seiring naiknya ketinggian. Pada bagian
tertinggi mesosfer suhu udara -90oC.
• 
Komposisi udara sama seperti troposfer dan stratosfer, namun dengan
jumlah molekul udara yang sangat sedikit.
• 
Karena jumlah molekul udara yang sedikit, maka tekanan udara di
mesosfer sangat rendah.
8 2/25/13 • Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
MESOSFER
• 
Suhu udara di mesosfer turun seiring naiknya ketinggian. Pada bagian
tertinggi mesosfer suhu udara -90oC.
• 
Komposisi udara sama seperti troposfer dan stratosfer, namun dengan
jumlah molekul udara yang sangat sedikit.
• 
Karena jumlah molekul udara yang sedikit, maka tekanan udara di
mesosfer sangat rendah.
• Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
TERMOSFER DAN EKSOSFER
• 
Jumlah molekul udara di termosfer sangat sedikit, satu buah molekul
udara harus bergerak setidaknya satu km agar bisa menabrak molekul
udara lainnya.
• 
Suhu udara di termosfer naik seiring bertambahnya ketinggian karena
molekul O2 menyerap energi radiasi matahari. Suhu dapat naik hingga di
atas 500oC.
• 
Kita tidak akan merasa panas di termosfer karena sangat sedikit molekul
udara yang akan menabrak kulit dan memindahkan panasnya ke kita.
• 
Eksosfer adalah bagian terluar tempat molekul udara kabur dari atmosfer
bumi .
9 2/25/13 • Struktur Vertikal Atmosfer Bumi
Lapisan-lapisan Atmosfer Bumi
IONOSFER
• 
Ionosfer adalah lapisan atmosfer dengan jumlah ion yang besar, letaknya
>60 km di atas muka bumi (meliputi sebagian mesosfer, termosfer,
eksosfer).
• 
Terdiri atas lapisan D (ketinggian 60 – 120 km), E (ketinggian 120 – 180
km), dan F ( ketinggian >180 km).
• 
Lapisan D hanya ada pada siang hari, dan menyerap sinyal radio AM.
• 
Lapisan E dan F berguna dalam pemantulan sinyal radio AM sehingga kita
bisa mendengarkan siaran dari luar negeri di malam hari.
• 
Siaran radio FM tidak dipantulkan ionosfer.
• Cuaca dan Iklim
• 
Cuaca merupakan kondisi atmosfer pada tempat dan waktu tertentu.
• 
Unsur-unsur cuaca: suhu udara, tekanan udara, kelembaban, awan,
curahan, visibilitas, dan angin.
• 
Kondisi cuaca rata-rata dalam interval waktu yang relatif lama disebut
iklim.
• 
Frekuensi kejadian-kejadian cuaca ekstrim dipergunakan untuk
mengklasifikasikan iklim yang memiliki kondisi rata-rata hampir sama.
• 
Sebagai sebuah sistem yang dinamis, kondisi iklim bumi juga berubahubah selama ribuan tahun.
10 2/25/13 • Cuaca dan Iklim
Citra Satelit untuk Penelitian Cuaca
• 
Citra satelit berguna untuk memonitor kejadian cuaca dari atas.
• 
Dengan citra satelit kita bisa melihat pola-pola dan karakteristik cuaca
dengan lebih baik.
• 
Kita bisa menuangkan hasil pengamatan satelit menjadi sebuah peta
cuaca.
• Cuaca dan Iklim
Citra Satelit untuk Penelitian Cuaca
• 
Dengan citra satelit
kita bisa melihat polapola dan karakteristik
cuaca dengan lebih
baik.
• 
Kita bisa menuangkan
hasil pengamatan
satelit menjadi sebuah
peta cuaca.
Essentials of
Meteorology,
Donald Ahrens
11