cuaca dan iklim

Danang Adi Prasetyo
CUACA DAN IKLIM
Oleh:
Danang Adi Prasetyo
Tujuan Pembelajaran
Danang Adi Prasetyo
1.
Mengetahui komponen-komponen penyusun lapisan
udara di bumi.
2.
Memehami unsur-unsur utama cuaca, yaitu sinar
matahari, awan, hujan, angin, kelembapan udara, suhu
udara, dan tekanan udara
3.
Mengetahui pembagian iklim di bumi
4.
Memahami hubungan iklim dengan kegiatan manusia
5.
Mengetahui kondisi perubahan iklim indonesia dan dunia
Danang Adi Prasetyo
A. CUACA
Cuaca mengacu pada kondisi lapisan udara
(atmosfer) di suatu daerah atau wilayah dalam
jangka waktu yang relatif pendek. Hal ini berbeda
dengan iklim yang meliputi wilayah lebih laus dan
jangka waktu yang lebih lama. Kondisi atmosfer
yang merupakan unsur cuaca terutama adalah
komponen gejala alam yang dapat mempengaruhi
aktifitas manusia, seperti sinar matahari, awan,
angin, hujan, kelembapan, tekanan, dan suhu.
1. STRUTUR DAN KOMPOSISI ATMOSFER
A. STRUKTUR ATMOSFER
Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi
bumi. Udara yang menyusun atmosfer terdiri atas
bermacam-macam gas dan memiliki ketebalan lebih
dari 560 km dari permukaan bumi. Atmosfer dapat
dibedakan menjadi beberapa lapisan berdasarkan
perbedaan karakter seperti komposisi gas, suhu, dan
tekanan. Lapisan-lapisan tersebut adalah sebagai
berikut :
 Troposfer
 Stratosfer
 Mesosfer
 Termosfer
TROPOSFER
 Lapisan
Danang Adi Prasetyo
ini merupakan lapisan atmosfer paling bawah,
dimulai dari permukaan bumi sampai ketinggian kirakira 8-14 km. Suhu udara pada lapisan troposfer
menurun sebanyak 6,4 oC setiap kenaikan setinggi 1.000
m karena panas matahari yang diterima bumi lebih
terkumpul di permukaan bumi. Lapisan troposfer
merupakan lapisan yang paling padat dan tidak stabil.
Di lapisan inilah erkandung sebagian besar uap air,
awan, debu dan polusi yang akan mempengaruhi
perubahan cuaca. Pada troposfer terdapat lapisan
tropopause yang membatasi lapisan troposfer dari
lapisan di atasnya. Suhu pada tropopause tetap (tidak
berubah seiring peningkatan ketinggian).
STRATOSFER
 Lapisan
Danang Adi Prasetyo
ini terletak di atas troposfer, sampai ketinggian
± 50 km. Pada lapisan ini terjadi peningkatan suhu
secara konstan karena terdapat ozon yang berfungsi
menyerap radiasi ultraviolet (UV) dari matahari.
Lapisan inilah yang melindungi manusia beserta seluruh
isi bumi dari bahaya radiasi sinar ultraviolet. Udara di
lapisan stratosfer relatif kering dibandingkan di lapisan
troposfer. Sama halnya dengan tropopause di troposfer,
pada stratosfer juga terdapat lapisan dengan suhu tetap,
disebut stratopause, yang membatasi lapisan stratosfer
dari lapisan di atasnya.
MESOSFER
 Lapisan
Danang Adi Prasetyo
ini terletak di atas stratosfer, sampai ketinggian
± 85 km. Di lapisan ini tidak terdapat uap air, awan,
debu ataupun ozon yang dapat menyerap radiasi sinar
matahari sehingga suhu udara menurun drastis. Suhu
dilapisan ini merupakan suhu atmosfer terendah, dapat
mencapai -90 oC, dan hembusan anginnya dapat
mencapai 3.000 km/jam. Lapisan yang membatasi
mesosfer dari lapisan di atasnya disebut mesopause.
TERMOSFER
 Lapisan
Danang Adi Prasetyo
ini terletak di atas mesosfer, sampai ketinggian
lebih dari 500 km. Suhu dilapisan ini meningkat dengan
cepat seiring dengan pertambahan ketinggian, dapat
mencapai 1.500 oC. Hal tersebut disebabkan
meningkatnya jumlah oksigen atomik di lapisan ini
yang menyerap radiasi ultraviolet dari matahari
Danang Adi Prasetyo
PROFIL SUHU PADA BERBAGAI LAPISAN ATMOSFER
B.
KOMPOSISI ATMOSFER
 Gas-gas
Danang Adi Prasetyo
yang terdapat di atmosfer terutama tersusun
atas nitrogen (78,09%) dan oksigen (20,95%). Sebagian
besar oksigen di atmosfer dihasilkan oleh tumbuhan.
Deforesitasi/penebangan hutan akan menyebabkan
kadar oksigen di atmosfer berkurang. Gas lain terdapat
di atmosfer dalam jumlah sedikit, di antaranya adalah
uap air (0,20-4,0%), karbon dioksida (0,03%), ozon
(0,00006%), dan argon (0,93%). Selain itu, di atmosfer
terdapat pula partikel debu yang terbawa oleh udara dan
gas-gas polutan yang dihasilkan oleh asap kendaraan
bermotor dan industri seperti sulfur oksida dan nitrogen
oksida.
2. UNSUR CUACA
Danang Adi Prasetyo
a. Sinar Matahari
Bumi menerima energi matahari dalam bentuk
pancaran radiasi sinar matahari. Sinar matahari yang
dipancarkan ke bumi tersebut hanya sedikit diserap
oleh lapisan atmosfer. Sebagian besar sinar matahari
langsung diterima permukaan bumi, baru kemudian
dipantulkan kembali sebagian ke atmosfer. Sebagian
sinar matahari yang diterima permukaan bumi juga
ditransfer secara horizontal ke arah kutub-kutub bumi
melalui angin dan arus laut. Hal ini yang menjaga agar
bagian ekuator tidak terlampau panas dan bagian kutub
juga tidak terlampau dingin. Banyaknya panas matahari
yang yang diterima permukaan bumi terutama
dipengaruhi oleh :
LAMANYA PENYINARAN MATAHARI
 Semakin
Danang Adi Prasetyo
lama matahari memancarkan sinarnya di suatu
daerah, semakin banyak panas yang diterima bagian
bumi ini. Keadaan udara yang cerah sepanjang hari
akanteras lebih panas dari pada jika hari itu berawan
sejak pagi. Di daerah lintang pertengahan, panjang siang
hari pada musim panas lebih panjang daripada musim
dingin, sehingga penyinaran matahari lebih lama saat
musim panas. Hal ini yang menyebabkan lahirnya
pambagina musim-musin tersebut.
KEMIRINGAN SINAR MATAHARI
 Jika
Danang Adi Prasetyo
datangnya cahaya matahari memancarkan di suatu
daerah lebih tegak, panas di daerah itu akan lebih tinggi
dari pada jika cahaya yang datang lebih miring. Hal ini
desebabkan luas area yang terkena cahaya miring lebih
besar dari cahaya tegak sehingga panasnya lebih
tersebar.
KEADAAN PERMUKAAN BUMI
 Yang
Danang Adi Prasetyo
dimaksud dengan keadaan permukaan bumi ialah
perbedaan batuan dan perbedaan sifat daratan dan laut.
Batuan yang berwarna cerah lebih cepat menerima
panas dan lebih cepat pula melepaskan panas daripada
batuan yang berwarna gelap. Permukaan darat lebih
cepat menerima dan melepaskan panas daripada
permukaan laut.
KEADAAN AWAN
 Awan
Danang Adi Prasetyo
menyerap sebagian kecil radiasi sinar matahari.
Keberadaan awan mengurangi sinar matahari yang
mencapai permukaan bumi maupun yang dipantulkan
kembali ke atmosfer. Semakin tebal awan, semakin
banyak sinar matahari yang diserap. Awan dapat
mengurangi panas saat siang hari, tapi juga dapat
berperan seperti selimut yang menahan panas saat
malam hari. Hal ini berarti, daerah yang memiliki langit
cerah (hanya tertutup awan tipis) akan lenih panas pada
siang hari dan lebih dingindi malam hari dibandingkan
daerah yang tertutupi awan tebal.
Danang Adi Prasetyo
b. Awan
Awan adalah uap air yang terkondensasi dan di dalam
atmosfer membentuk titik-titik air atau kristal es. Proses
kondensasi uap air pada umunya terjadi apabila udara
yang mengandung uap bergerak ke lapisan atmosfer
yang lebih tinggi sehingga uap air mengalami
pendinginan akibat penurunan suhu. Titik-titik air yang
terbentuk begitu kecil dan ringan sihingga tetap berada
di langit dalam bentuk awan dan terbawa arus udara.
Ukuran titik air yang membentuk awan berdiametger
anatara 0,004-0,008 mm.
Pada tahun 1803, awan dikelompok kan berdasarkan
bentuk dan ketinggiannya berada :
a. Cumulus
b. Stratus
c. Cirrus
Danang Adi Prasetyo
Bentuk awan berdasarkan bentuk
dan ketinggiannya
Berdasarkan ketinggiannya, awan dapat dikelompokkan
sesuai dengan yang berlaku secara internasional, yaitu :
a.Awan tinggi (>6000 m), terdiri atas awan cirrus (Ci);
awan cirrocumulus (Cc); dan awan cirrostratus (Cs)
yang merupakan pertanda datangnya hujan.
b.Awan sedang (2000-6000 m), terdiri atas awan
altocumulus (Ac); awan altostratus (As).
c.Awan
rendah (0-2000 m) terdiri atas awan
stratocumulus (Sc) yang merupakan pertanda
datangnya hujan salju; awan stratus (St).
d.Awan dengan susunan vertikal (batas bawahnya 5002000 m dan puncak sampai 10.000 m), terdiri atas awan
nimbostratus (Ns) yang merupakan awan gerimis; awan
cumulus (Cu); awan cumulonimbus (Cb) yang
merupakan awan guntur pertanda datangnya badai.
Danang Adi Prasetyo
c. Hujan
Apabila kondensasi uap air di udara terus berlangsung,
titik-titik air yang membentuk awan akan bertambah
banyak dan bergulung menjadi lebih besar. Titik air
yang besar akan menjadi labih berat sehingga kemudian
jatuh ke permukaan bumi sebagai hujan. Titik-titik air
hujan pada umumnya berjari-jari 0,3-3 mm, sedangkan
pada hujan rintik-rintik berjari-jari antara 0,04-0,3 mm.
Selain hujanyang berupa cairan, ada pula hujan yang
berupa padatan, yaitu hujan salju dan hujan es. Hal ini
terjadi karena uap air langsung menjadi padat
berbentuk kristal, apabila terjadi penurunan suhu antara
-15oC sampai -20oC. Proses itu dinamakan sublimasi.
Danang Adi Prasetyo
d. Angin
Angin adalah gerakan udara yang terjadi diatas
permukaan bumi. Pada umumnya angin bergerak
horizontal, namun dalam meteorologi ditemukan juga
angin yang bergerak vertikal atau miring mengikuti
lereng. Penyebab terjadinya angin adalah perbedaan
tekanan udara di dua wilayah yang berdekatan. Angin
bersifat meratakan/menyeimbangkan tekanan udara.
Semakin besar perbedaaan tekanan udara, semakin
kencang aliran angin.
Rotasi bumi menyebabkan timbulnya gaya yang
memengaruhi arah gerakan angin. Pengaruh ini (disebut
coriolis) menyebabkan angin bergerak searah jarum
jam mengitari daerah bertekanan rendah di belahan
bumi utara.
Danang Adi Prasetyo
Angin sangat bermanfaat bagi kelangsungan hidup
makhluk hidup, dari manusia hingga tumbuhan. Bagi
manusia, angin dapat membantu dalam pelayaram
karena adanya angin laut dan angin darat. Angin juga
menggerakkan kincir angin untuk menghasilkan listrik.
Bagi tumbuhan, angin dapat membentu penyebaran biji
dan spora (pemencaran) sehingga kelnagsungan hidup
tumbuhan dapat berjalan. Selain itu, angin dapat
memengaruhi suhu dan kelembapan tanah, serta tubuh
tumbuhan.
 Selain menguntungkan, angin juga dapat merusak.
Angin yang kuat dapat merusak tanaman dan
menumbangkan, menghancurkan, dan merusak rumah.

Angin Darat
Angin Laut
e.
Danang Adi Prasetyo
Kelembapan Udara
Kelembapan udara dinamakan juga kelengasan atau
kebasahan udara, yaitu kandungan uap air dalam udara.
Semakin rendah kandungan uap air, udara akan semakin
kering. Daerah tropis indonesia memiliki kandungan
uap air yang tinggi sehingga udara terasa sangat kering
memiliki kandungan upa air yang sangat rendah.
Uap air di udara merupakan hasil penguapan air di
permukaan bumi, air tanah, atau air yang ada pada
tumbuhan. Kandungan uap air di udara berubah-ubah.
Uap air yang ada di atmosfer berasal dari siklus
hidrologi sehingga jumlah air di suatu daerah akan
memengaruhi jumlah air didaerah tersebut. Tekanan dan
suhu udara juga dapat memengaruhi kandungan uap air
udara.
f.
Danang Adi Prasetyo
Suhu Udara
Suhu udara dipengaruhi oleh penyinaran matahari. Suhu
udara memengarufi kemempuan udara uap air.
Suhu udara (oC)
-20
-10
0
10
20
30
Jumlah maksimum
uap air (gram/m3)
1,1
2,4
4,9
9,4
17,3
30,4
Semakin rendah suhu udara, kemampuan menahan uap
air juga menurun. Misalnya, jika pada suhu 30oC udara
di suatu area mengandung 25 g uap air/m3, kemudian
suhu udara turun sampai 20oC, uap air yang 25
g/m3 itu telah melebihi batas maksimum. Hal ini
menyebabkan udara menjadi jenuh uap air.
Pada saat udara mencapai batas maksimum
upa air, pengembunan mulai terjadi.
g.
Danang Adi Prasetyo
Tekanan Udara
Udara memberikan tekanan yang cukup besar pada
permukaan bumi, yaitu sekitar 1kg untuk setiap luas
bidang 1cm2. Tekanan ini berasal dari berat partikelpartikel udara yang menyusun atmosfer sampai
ketinggian beratus-ratus kilometer dari permukaan
bumi. Tekanan udara standar besarnya adalah 1 atm atau
sama dengan 1,013 bar. Seiring dengan bertambahnya
ketinggian, tekanan udara akan menurun. Oleh karena
itu, tekanan udara di permukaan laut akan lebih besar
dari di puncak gunung. Alat pengukur tekanan udara
adalah barometer yang terdiri atas dua jenis, yaitu
barometer raksa dan barometer kotak.
 Udara
cenderung bergerak dari daerah bertekanan tinggi
ke daerah bertekanan rendah untuk mencapai
keseimbangan. Oleh karena itu, di daerah bertekanan
rendah udara cenderung berangin kerena udara mengalir
ke daerah ini. Selain itu, di daerah bertekanan rendah,
udara bergerak naik. Ketika udara mendingin sehingga
terkondensasi membentuk awan dan jika cukup tebal
akan menghasilkan hujan atau salju. Tekanan udara
yang sangat rendah dapat menghasilkan badai dan
topan. Sebaliknya, daerah yang bertekanan udara tinggi
cenderung manghasilkan cuaca yang kering dan tidak
berawan. Hal ini disebabkan udara di daerah bertekanan
tinggi
bergerak
turun
sehingga
menghangat,
mengakibatkan titik-titik air di udara mengalami
penguapan sehingga tidak membentuk awan.
KAJI ULANG
Jelaskan pengertian cuaca!
2. Sebutkan
lapisan-lapisan yang terdapat di
atmosfer?
3. Dari manakah awan berasal? Jelaskan!!
4. Bagaimanakah proses terjadinya angin? Jelaskan!!
5. Apakah
tekanan dan suhu udara dapat
memengaruhi kandungan uap air di udara?
Jelaskan!!
6. Bagaimanakah proses terjadinya hujan? Jelaskan!!
1.
B. IKLIM
Danang Adi Prasetyo
Tidak ada suatu pemisahan yang jelas untuk
membedakan iklim dengan cuaca. Iklim dapat dikatakan
sebagai cuaca yang dialami sepanjang satu masa di suatu
tempat. Iklim dapat juga diartikan sebagai susunan atau
keadaan umum kondisi cuaca dari hari ke hari. Iklim
merupakan kelanjutan darihasil pencatatan unsur cuaca
dari hari ke hari dalam waktu yang lama, sehingga
merupakan rata-rata dari unsur cuaca secara umum.
Iklim bersifat stabil bila dibandingkan dengan cuaca.
Perubahan iklim berlangsung dalam periode yang lama
dan meliputi areal yang sangat luas.
1. KLASIFIKASI IKLIM
Danang Adi Prasetyo
Iklim di setiap wilayah di dunia tidak sama. Iklim di
indonesia akan berbeda dengan iklim di afrika. Iklim di
afrika akan berbeda dengan di kutub. Hal ini juga berlaku
untuk wilayah-wilayah lain. Perbedaan iklim di berbagai
wilayah dipengaruhi oleh perbedaan garis lintang serta
proses rotasi dan revolusi bumi.
Beberapa ahli telah mencoba mengklasifikasikan jenisjenis iklim di dunia untuk memudahkan dalam
memelajarinya. Seperti yang telah dipelajari pada pada
bab terdahulu, sistem klasifikasi dapat berbeda satu
dengan yang lain, tergantung pada dasar dan tujuan
pengklasifikasian. Salah astu klasifikasi iklim yang
banyak dikenal adalah sistem Klasifikasi kÖppen.
Danang Adi Prasetyo
Köppen membagi iklim dunia menjadi 5 jenis utama.
Dasar klasifikasinya adalah suhu dan hujan rata-rata
tahunan di daerah iklim tersebut. Yaitu :
a. Iklim Hujan Tropis
Daerah beriklim hujan tropis memiliki suhu rata-rata
tiap bulan di atas 18oC. Iklim ini tidak memiliki musim
dingin. Curah hujan tahunan tinggi dan melebihi tingkat
penguapan rata-rata tahunan. Wilayah Indonesia
memiliki iklim ini.
b. Iklim Kering
Daerah beriklim kering memiliki tingkat penguapan
yang melebihi curah hujan rata-rata tahunan. Pada
daerah ini tidak ada air yang berlebih dan tidak ada
sungai (aliran air) yang permanan.
Danang Adi Prasetyo
Iklim Suhu Sedang
Daerah beriklim suhu sedang memiliki suhu rata-rata
pada bulan terdingin dibawah 18oC tapi di atas -3oC.
Suhu rata-rata pada bulan terhangat di atas 10oC. Iklim
ini memiliki musim dingin dan musim panas.
d. Iklim Hujan Salju
Daerah beriklim hutan salju memiliki suhu rata-rata
bulan terdingin di bawah -3oC. Suhu rata-rata pada
bulan terhangat di atas 10oC.
e. Iklim Kutub
Daerah beriklim kutub memiliki suhu rata-rata pada
bulan terhangat di bawah 10oC. Iklim ini tidak memiliki
musim panas.
c.
2. PERUBAHAN IKLIM BUMI
Danang Adi Prasetyo
Berbagaimana perubahan iklim bumi saat ini? Akankan
masih sama dengan beberapa tahun atau bahkan
berpuluh-puluh tahun yang lalu?
a. Hubungan Iklim Dengan Kegiatan Manusia
Meningkatnya suhu udara dibumi saat ini adalah akibat
akumulasi gas-gas berbasis karbon di atmosfer, seperti
karbon dioksida (CO2), metan, hidrofluoroksida, dan
klorofluorokarbon (CFC) yang dihasilkan dari kegiatan
manusia. Zat CFC juga menyebabkan tidak ada
penghalang terhadap radiasi sinar ultrafiolet yang
dipancarkan matahari ke permukaan bumi. Radiasi sinar
ultraviolet yang dipancarkan matahari ke permukaan
bumi. Radiasi ultraviolet ini sangat berbahaya bagi
Makhluk Hidup.
Gas-gas karbon meningkatkan suhu udara melalui
mekanisme yang disebut efek rumah kaca peningkatan
suhu dibumi dan perubahan berbagai siklus di bumi dan
perubahan cuaca. Hal ini pada akhirnya akan
menyebabkan perubahan iklim.
b. Perubahan
Danang Adi Prasetyo
Iklim Indonesia dan Dunia
Berdasarkan data IPPC (Intergovermental Panel On
Climate Change), Di Indonesia anatara tahun 1970
sampai 2004 terjadi kenaikan suhu rata-rata tahunan
antara 0,2oC-1oC. Menurut laporan IPPC, kenaikan suhu
mengindifikasikan jutaan pulau, terutama di wilayah
pesisir, akan hilang. Secara geografis, Indonesia dengan
lebih dari 17 ribu pulau berada pada posisi amat rentan.
Bahkan secara pasti laporan IPPC menyebutkan “telah
terjadi perubahan fisik alam di Papua”. Perubahan
sistem fisik dan biologis alam adalah gejala lanjutan
terjadinya perubahan iklim.
Dalam laporan kelompok kerja II IPPC awal april 2007
dinyatakan juga bahwa : “jika suhu bumi tidak dapat
dipertahankan dan naik melampaui 2oC, maka sejumlah
katastrofi akan muncul di berbagai belahan bumi.
Fenomena yang muncul antara lain ; kenaikan permukaan
air laut setinggi 1-6m yang dapat menenggelamkan
wilayah pantai di seluruh bumi, meningkatnya kejadian
banjir, serta berubahnya siklus hujan. Musim kering akan
semakin panjang dan musim hujan dengan intensitas
tinggi akan semakin pendek. Banjir dan kekeringan
merupakan suatu fenomena umum dalam seabad ke
depan, dan bahkan tak lagi bisa dihindari. Selain itu,
sejumlah penyakit baru yang menjadi ciri khas daerah
tropis akan menyebarkan ke wilayah sub-tropis dan
kutub, yang berpotensi mengakibatkan jatuhnya korban.
Mencairnya es di daerah kutub merupakan
salah satu tanda perubahan iklim di dunia
KAJI ULANG
1. Jelaskan perbedaan antara cuaca dan
iklim?
2. Sebutkan pembagian iklim berdasarkan
klasifikasi kÖppen!
3. Apa saja pengaruh perubahan iklim bumi
bagi kehidupan manusia?
4. Sebutkan kegiatan manusia yang dapat
merusak atau mencemari udara?
5. Bagaimanakah cara penanggulangan atau
pencegahan terjadinya peningkatan suhu
udara di bumi?