Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah keadaan rata-rata udara di suatu tempat yang relatif sempit dan jangka waktu yang relatif singkat.

Contohnya hari cerah, hari hujan, mendung, dan angin kencang.

Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu daerah yang relatif luas dan dalam periode waktu yang lama (30 tahun) dan cakupan wilayahnya yang luas. Suatu daerah memiliki jenis iklim bergantung posisi lintang, kondisi alam dan lingkungan sekitarnya.

Misalnya,daerah khatuliswa memiliki iklim panas sementara, didaerah kutub memiliki iklim dingin.

Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim :

1. Suhu Udara / Temperatur

Merupakan derajat panas atau dingin dari molekul udara di suatu tempat pada waktu tertentu.

Faktor yang mempengaruhi suhu :

• Tinggi tempat
• Lamanya penyinaran
• Sudut dating sinar matahari
• Keadaan awan
• Angin dan arus laut

Proses pemanasan udara dari matahari melalui pemanasan secara langsung :

• Absorbs (Penyerapan)
• Difusi (Penyebaran)
• Refleksi (Pemantulan)

Proses pemanasan udara secara tidak langsung melalui :

• Konveksi, yaitu pemanasan secara vertikal
• Adveksi, yaitu pemanasan secara horizontal
• Konduksi, yaitu pemanasan bertahap
• Turbulensi, pemanasan secara tidak beraturan / berputar

Suhu rata-rata harian dan tahunan di Indonesia relatif tinggi (26^oC – 29^oC)

Amplitude suhu harian rendah (1^oC – 3^oC)

Suhu udara akan menurun sekitar 0,6^oC setiap kenaikan 100 m dari muka air laut.

Suhu dinyatakan dengan skala Celcius(C) Reamur (R), Fahrenheit (F), Kelvin (K).

Alat untuk mengukur suhu adalah Thermometer.

Umumnya  termometer yang digunakan adalah termometer kaca.

2. Tekanan Udara

Merupakan berat massa udara yang memiliki tenaga untuk memberikan tekanan pada permukaan bumi dan menggerakkan massa udara dalam satuan luas tertentu.

Alat mengukur tekanan udara disebut Barometer (Aneroid).

Setiap kenaikan 80 meter tekanan udara turun 1 mb.

Besarnya tekanan udara pada permukaan laut adalah 1013 mb atau = 1 ATM (setara dengan 1,013 bar), selain itu tekanan uadara mengalami Gradient Barometrik, yaitu perbedaan tekanan udara setiap jarak 111 km = 1 derajat.

Gradient Barometrik berpengaruh terhadap kecepatan angina berhembus.

Gradient Barometrik dihitung dengan rumus :

3. Kelembaban Udara

Aladah jumlah uap air yang terkandung dalam udara. Semakin tinggi suhu udara, semakin banyak kandungan uap air.

Alat mengukur kelembaban udara disebut Hygrometer.

Ada dua jenis kelembapan udara, yakni :

• Kelembapan Mutlak (Absolut), yaitu jumlah uap air per volume m³ udara.
• Kelembapan Nisbi (Relative), yaitu perbandingan jumlah uap air dalam udara yang ada dengan jumlah uap air maksimum dalam suhu yang sama. Dinyatakan dengan persen.

4. Angin

Adalah udara yang bergerak dari tempat yang memiliki tekanan udara tinggi ke tempat tekanan udaranya rendah.

Faktor- faktor yang Mempengaruhi Proses Terjadinya Angin

1. Gradien Barometris, merupakan bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang mempunyai jarak 111 km. semakin besar gradien barometrisnya, maka semakin cepat tiupan dari angin tersebut.
2. Ketinggian tempat. Semakin tinggi suatu tempat maka angin yang bertiup akan semakin kencang. Hal ini disebabkan karena pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara.
3. Letak tempat. Kecepatan angin yang berada di dekat khatulistiwa lebih cepat dari temapat yang berada jauh dari garis khatulistiwa.
4. Angin di siang hari akan bergerak lebih cepat daripada angin di malam hari.

Jenis-Jenis angin :

a. Angin tetap, yaitu adalah angin yang mempunyai arah berhembus yang tetap sepanjang tahunnya.

Angin tetap dibagi menjadi dua macam :

• Angin pasat, merupakan angin yang bertiup dari daerah subtropik menuju ke equator atau khatulistiwa.
• Angin Antipasat, merupakan angin yang bertiup dari daerah equator menuju ke daerah subtropik.

b. Angin Muson atau Angin Musim, adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan periode lainnya yang berganti-ganti arah secara berlawanan pada stiap setengah tahunnya. Setengah tahun pertama biasanya akan bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya akan bertiup angin laut yang bersifat basah.

Angin Muson dibedakan menjadi dua macam, yakni:

• Angin Muson Barat, yakni angin yang berhembus dari Asia ke Australia dan membawa curah hujan sehingga di Indonesia terjadi musim penghujan. Angin ini bertiup pada bulan Oktober sampai dengan bulan April.
• Angin Muson Timur, yakni angin yang bertiup dari Australia ke Asia dan tidak membawa curah hujan sehingga di Indonesia terjadi musim kemarau. Angin ini bertiup pada bulan April sampai dengan bulan Oktober.

c. Angin Darat, merupakan angin yang bertiup dari daratan ke lautan biasanya bertiup pada malam hari yakni pada pukul 20.00 hingga pukul 16.00. Angin ini seringkali dimanfaatkan oleh nelayan- nelayan tradisional untuk berangkat melalut.

d. Angin Laut, merupakan angin yang bertiup dari lautan menuju ke daratan umumnya bertiup pada siang hari, yakni mulai pukul 09.00 hingga pukul 16.00. Angin ini biasnya dimanfaatkan nelayan tradisional untuk menuju pulang sehabis melaut.

e. Angin Lembah, merupakan angin yang bertiup dari lembah menuju ke puncak gunung biasanya terjadi pada siang hari.

f. Angin Gunung, merupakan angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah dan biasanya terjadi pada malam hari.

g. Angin Fohn / Angin Lokal / Angin Jatuh, terjadi karena adanya gerakan massa udara yang naik ke pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter, naik pada satu sisi kemudian turun lagi di sisi yang lainnya. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan juga kering yang dikarenakan uap air tersebut sudah dibuang pada saat hujan orogafis.

Sifat- Sifat Angin

• Angin menyebabkan tekanan pada permukaan yang menentang arah angin tersebut.
• Angin mempercepat pendinginan dari benda yang mempunyai dasar panas.
• Kecepatan angin tersebut sangat beragam dari satu tempat ke tempat lainnya, serta dari waktu ke waktu.

 Manfaat Angin

• Sebagai pembangkit listrik tenaga angin
• Membantu penyerbukan bunga- bunga
• Membantu mengeringkan benda yang basah, dan lain sebagainya.

5. Awan

Adalah kumpulan uap air dan kristal es yang terbentuk karena ada pengembunan uap air dalam udara akibat proses kondensasi setelah melampaui keadaan penuh. 

Pembagian jenis awan yang ada sekarang ini adalah hasil kongres meteorologi internasional yang diadakan di Munich, Jerman, pada tahun 1802 dan Uppala, Swedia, pada tahun 1894. Pembagian jenis awan adalah sebagai berikut.

Awan Tinggi, dengan ketinggian antara 6-12 km.

1. Sirus (Ci), awan jenis ini halus dan berstruktur seperti bulu burung, tampak tersusun dari serat lembut berwarna putih.
2. Sirostratus (Cs), halus dan rata menutup sebagian atau seluruh langit, bentuknya seperti kelambu putih dan sering menimbulkan halo atau lingkaran yang bulat.
3. Sirokomulus (Cc), awan ini terputus putus, penu dengan kristal es berbentuk seperti segerombolan domba.

Awan Menengah, dengan ketinggian antara 3-6 km.

1. Altokomulus (Ac), berbentuk seperti bola yang agak tebal.
2. Altostratus (As), luas dan tebal, umumnya terbentuk pada sore hari yang diikuti hujan pada malam hari.

Awan Rendah, dangan ketinggian kurang dari 3 km.

1. Stratokomulus (Sc), berbentuk seperti bola-bola sering menutupi seluruh langit, cenderung lebih mengembang ke arah horizontal, lapisannya tipis, tidak menimbulkan hujan.
2. Stratus (St), rendah dan sangat luas., tingginya di bawah 2000 m, lapisannya melebar seperti kabut dan belapis-lapis.
3. Nimbostratus (Ns), bentuknya tidak menentu tepinya compang-camping tak beraturan, warna putih kegelapan (kelabut tua).

Awan yang terjadi karena udara naik, dengan ketinggian antara 500-1.500 m.

1. Kumulus (Cu), Awan yang mengandung kristal es tebal dengan puncak-puncak agak tinggi.
2. Komulonimbus (Cb), menimbulkan hujan dengan kilat dan guntur, bervolume besar.

6. Curah Hujan
Adalah jumlah air hujan yang jatuh pada suatu tempat dipermukaan bumi.

Hujan adalah peristiwa jatuhnya butir-butir air atau es dari lapisan-lapisan troposfer kepermukaan bumi. Hujan terjadi akibat uap air yang menguap.

Alat pengukur curah hujan disebut Penakar Hujan atau Pluviometer.

Jenis-Jenis Hujan :

a. Hujan Orografis

Terjadi di daerah pegunungan, udara yang mengandung uap air bergerak naik ke atas pegunungan, sehingga terjadi penurunan suhu dan terkondensasi dan akhirnya turun hujan di lereng gunung yang berhadapan dengan datangnya angin.

b. Hujan Frontal

Terjadi karena adanya pertemuan antara massa udara yang dingin dan suhu yang rendah dengan massa udara yang panas dan suhu yang tinggi. Biasanya perbedaan ke dua massa tersebut bertemu di bidang front, yakni salah satu tempat yang paling mudah terjadi kondensasi dan pembentukan awan.

Biasanya hujan frontal terjadi di daerah yang berada pada letak astronomis lintang sedang atau pertengahan lintang utara dan selatan.

c. Hujan Zenithal (Hujan Konveksi)

Hujan ini terjadi akibat adanya pertemuan angin pasat timur laut dengan angin pasat tenggara, sehingga membentuk gumpalan dan naik secara vertikal karena terkena pemanasan ke atas awan. Hal ini menyebabkan awan yang memiliki massa berat mengalami penurunan suhu, yang menyebabkan terjadinya proses kondensasi. Karena air yang menggumpal tadi sampai pada titik jenuhnya, akhirnya turunlah hujan. Letak turun hujan ini berada di atas garis khayal ekuator atau khatulistiwa.

d. Hujan Siklonal

Terjadi karena adanya udara yang panas, suhu lingkungan yang tinggi serta bersamaan dengan angin yang berputar putar. Biasanya terjadi di daerah yang di lewati garis khayal khatulistiwa atau ekuator. Disebabkan karena adanya pertemuan antara angin pasat timur laut dengan angin pasat tenggara. Setelah itu angin tersebut naik, lalu menggumpal di atas awan yang berada di garis ekuator. Setelah awan tersebut sampai pada titik jenuhnya, hujan ini akan mengawali  dengan mendung yang sangat gelap setelah itu turunlah hujan.

e. Hujan Muson (Hujan Musiman)

Terjadi karena adanya pergerakan semu tahunan matahari dengan garis balik utara dan garis balik selatan. Hujan ini turun dalam kurun waktu tertentu.

f. Hujan Asam

Adalah hujan yang memiliki ph rendah, yakni di bawah 5 atau 6 derajat keasaman. Hal ini bisa terjadi ketika karbondioksida (CO2) yang berada di udara bisa larut dengan air hujan. Kemudian air hujan yang awalnya memiliki ph asam lemah (6) bereaksi dengan CO2 atau karbondioksida tadi dan hasilnya adalah air yang bertambah asam. Air yang memiliki ph di bawah 5 tadi naik ke atas awan dan menggumpal. Kala massa awan sudah melewati batas jenuh, jatuhlah ke permukaan bumi.