Dinamika Atmosfer

A. Struktur Lapisan Atmosfer dan Pemanfaatannya

• Pengertian atmosfer : Berasal dari bahasa Yunani, yaitu atmos (uap) dan shpaira (bola/bumi). Jadi, atmosfer mempunyai pengertian selubung berwujud gas yang mengelilingi bumi


• Komposisi atmosfer : Atmosfer terdiri dari berbagai macam gas. Ketebalan atmosfer mencapai 10.000 km dari permukaan laut. Makin tinggi, lapisan udara makin tipis. Dalam keadaan kering susunan udara adalah sebagai berikut :
1. Nitrogen = 78,08%
2. Oksigen = 21%
3. Karbondioksida = 0,03%


• Manfaat Atmosfer Bagi Kehidupan :
1. Untuk melindungi bumi dari jatuhnya batuan meteor
2. Memantulkan gelombang radio/TV
3. Filter sinar ultrviolet matahari
4. Tempat terjadinya gejala cuaca seperti hujan, angin, awan


• Cuaca dan Iklim :
• Cuaca adalah rata-rata keadaan udara pada suatu saat di suatu tempat. Ilmu yang mempelajari cuaca dinamakan meteorologi.
• Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada tempat yang luas dan dalam waktu yang lama (10–30 tahun). Ilmu yang mempelajari iklim disebut klimatologi.


• Unsur-unsur Pembentuk Cuaca dan Iklim :
1. Suhu
2. Kelembapan
3. Curah hujan
4. Angin
5. Tekanan udara
6. Penyinaran matahari


• Suhu
• panas dinginnya udara.
• Alat pengukur suhu disebut termometer.
• Pada umumnya suhu di permukaan bumi dipengaruhi oleh banyak-sedikitnya panas matahari.
• Faktor yang mempengaruhi banyak-sedikitnya panas yang diterima bumi antara lain:
1. Sudut datang matahari
2. Lamanya penyinaran
3. Awan
4. Keadaan tanah
5. Angin dan arus laut
6. Relief bumi.
• Pemanasan udara dibedakan atas:
1. Langsung
• Absorbsi: penyerapan radiasi matahari.
• Refleksi: pemantulan sinar matahari.
• Difusi: penghamburan sinar matahari.
2. Tidak langsung
• Konduksi: penerusan energi.
• Konveksi: pemanasan udara secara vertikal.
• Adveksi: pemanasan udara secara horizontal.
• Turbulensi: pemanasan udara yang tidak teratur.


• Kelembapan
• Kelembapan/lengas udara: jumlah uap air yang terkandung dalam udara. Alat pengukur kelembapan disebut higrometer.
• Jenis kelembapan :
• Kelembapan relatif/nisbi: perbandingan jumlah uap air yang dikandung dengan jumlah maksimal uap air yang dapat dikandung pada suhu dan tekanan yang sama.
• Kelembapan mutlak/absolut: jumlah uap air setiap 1 m3udara (gram/m3).


• Curah hujan
• Curah hujan: banyaknya hujan yang jatuh.
• Faktor yang mempengaruhi curah hujan di Indonesia
1. Terletak di daerah tropis.
2. Banyak terdapat pegunungan tinggi.
3. Terletak di antara dua samudera.
4. Dihembus angin muson barat.
• Jenis-jenis Hujan :
1. Hujan Zenithal (Hujan Konveksi). Hujan yang disebabkan karena uap air naik secara vertikal. Hal ini disebabkan karena adanya pemanasan matahari dalam jumlah besar sehingga udara renggang kemudian uap air naik biasanya terjadinya di daerah tropis (equator).
2. Hujan Orografis (Hujan Gunung). Hujan yang terjadi di lereng gunung.
3. Hujan Frontal (Hujan Depresi). Hujan yang terjadi pada bidang front, yang mana masa udaranya panas naik ke atas massa udara dingin. Hujan frontal sering terjadi di daerah lintang sedang.
4. Hujan Sinklonal. Hujan yang terjadi karena udara panas naik dan disertai angin siklon. Hujan siklonal terjadi di daerah sedang.
5. Hujan Musim. Hujan yang terjadi karena angin muson yang lembab naik ke darat atau pegunungan.


• Angin
• Angin: udara yang bergerak dari daerah bertekanan tinggi → rendah. Alat pengukur kecepatan angin: anemometer.
• Hukum Buys Ballot: Angin bergerak dari daerah bertekanan udara maksimum ke daerah bertekanan udara minimum. di belahan bumi utara angin dibelokkan ke kanan dan di belahan bumi selatan, angin dibelokkan ke kiri. Penyimpangan ini disebabkan oleh perputaran bumi pada porosnya (rotasi bumi) yang disebut gaya coriolis.
• Gerakan udara, ada 3 (tiga), yaitu (1) konveksi adalah perpidahan udara secara vertikal, (2) adveksi, adalah gerakan udara secara horizontal dan (3) turbulensi, adalah gerakan udara yang tidak teratur.
• Jenis-jenis angin :
1. Angin Pasat : Angin yang berhembus terus-menerus dari maksimum subtropik utara dan selatan menuju khatulistiwa dan berbias menurut hukum Buys Ballot.
2. Angin Muson : Angin yang berganti arah setiap enam bulan sekali.
3. Angin darat, laut, gunung, lembah :
• Angin darat, bertiup malam hari.
• Angin laut, bertiup siang hari.
• Angin gunung, bertiup malam hari.
• Angin lembah bertiup siang hari.
4. Angin fohn : angin yang tidak menganduang uap air, sehingga panas dan kering, contoh: Angin gending di Probolinggo dan Pasuruan, Angin bohorok di Deli Serdang, Angin brubu di Sulawesi Selatan, Angin kumbang di Cirebon, dan Angin Wambrau di Pulau Biak dan Papua.


• Tekanan udara
• Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan oleh udara (karena beratnya) kepada setiap luas 1 cm2 bidang datar di permukaan bumi sampai batas atmosfer. Alat pengukur tekanan udara disebut barometer. Semakin tinggi tempat semakin kecil tekanan udaranya.


• Penyinaran matahari
• Penyinaran matahari: intensitas sinar matahari yang jatuh ke bumi. Alat pengukur besarnya penyinaran matahari disebut solarimeter.


• Awan
• Udara di sekeliling kita banyak mengandung uap air. Tidak terhitung banyaknya gelembung udara yang terbentuk oleh busa laut secara terus-menerus dan menyebabkan partikel-partikel air terangkat ke langit. Partikel-partikel yang disebut dengan aerosol inilah yang berfungsi sebagai perangkap air dan selanjutnya akan membentuk titik-titik air. Selanjutnya aerosol ini naik ke atmosfer, dan bila sejumlah besar udara terangkat ke lapisan yang lebih tinggi, maka ia akan mengalami pendinginan dan selanjutnya mengembun. Kumpulan titik-titik air hasil dari uap air dalam udara yang mengembun inilah yang terlihat sebagai awan. Makin banyak udara yang mengembun, makin besar awan yang terbentuk.

Jenis-jenis awan berdasarkan ketinggiannya dapat dilihat pada gambar berikut.

• Penggolongan Iklim
• Iklim Menurut Garis Lintang
1. Iklim tropis = 0o–23½o LU/LS
2. Iklim subtropis = 23½o LU/LS – 35o LU/LS
3. Iklim sedang = 35o LU/LS – 66½o LU/LS
4. Iklim dingin (kutub) = 66½o LU/LS – 90o LU/LS
• Iklim Koppen
• Iklim A = iklim hujan tropis: Suhu rata-rata bulan di atas 18oC dan Hujan tahunan tinggi. Terbagi atas:
1. Iklim Af = iklim hujan hutan tropis.
2. Iklim Am = iklim muson.
3. Iklim Aw = iklim sabana.
• Iklim B = iklim kering: tidak ada surplus air dan tidak dijumpai sungai permanen. Terbagi atas:
1. Iklim Bs = iklim stepa
2. Iklim Bw= iklim gurun
• Iklim C = iklim hujan sedang: Bulan terdingin suhu rata-rata di bawah 10oC, tetapi di atas (–3oC) dan Sekurang-kurangnya satu bulan suhu rata-rata di atas 10oC. Terbagi atas:
1. Iklim Cw = iklim hujan sedang (musim dingin yang kering).
2. Iklim Cf =iklim hujan sedang, basah sepanjang tahun.
3. Iklim Cs =iklim hujan sedang, panas yang kering.
• Iklim D = iklim hujan bersalju dingin: Suhu rata-rata pada bulan terdingin di bawah –3oC dan Suhu rata-rata bulan terpanas di atas 10oC. Terbagi atas:
1. Iklim Df = iklim hujan bersalju, basah sepanjang tahun.
2. Iklim Dw= iklim hujan bersalju, musim kering dingin.
• Iklim E = iklim kutub (es): Suhu rata-rata pada bulan terpanas di atas 10oC. Terbagi atas:
1. Iklim ET = iklim tundra (lumut).
2. Iklim EF = iklim es abadi.
3. Iklim EH = iklim daerah tinggi (lebih dari 300 m).
• Penyebaran tipe iklim Koppen
1. Iklim Af =Sumatra, Kalimantan, Sulawesi, Kepulauan Maluku dan Irian Jaya.
2. Iklim Am = Jawa Tengah, Jawa Barat, Sulawesi Selatan dan Tenggara, Kepulauan Arum, Kepulauan Kai dan Irian Jaya bagian selatan.
3. Iklim Aw = sebagian Jawa Tengah bagian timur Jawa Timur dan Nusa Tenggara.
4. Iklim Cf = Sumatra, Kalimantan, Sulawesi dan Irian Jaya.
5. Iklim Cw = di pegunungan-pegunungan Jawa Timur dan Irian Jaya.
6. Iklim D = di pegunungan salju Iran Jaya.
7. Iklim E = di Irian Jaya dan puncak-puncak gunung tinggi.
• Iklim Menurut Junghuhn
• Junghuhn membagi daerah pegunungan di Jawa menjadi 4 daerah:
1. Zona panas = 0–650 m. Jenis vegetasi : jagung, padi, kelapa dan tebu.
2. Zona sedang = 650–1500 m. Jenis vegetasi: sayur-sayuran, buah-buahan, kopi, kina, teh tembakau, coklat.
3. Zona sejuk= 1500–2500 m. Jenis vegetasi : pinus dan cemara.
4. Zona dingin = lebih dari 2500. Jenis vegetasi : lumut.
• Klasifikasi iklim menurut Junghuhn didasarkan pada ketinggian tempat dan vegetasi.
• Klasifikasi Menurut Schmidt-Ferguson
• Pada tahun 1951 Schmidt-Ferguson mengadakan pembagian iklim di Indonesia berdasarkan sifat basah dan keringnya bulan (curah hujan). Dalam pembagian iklim digunakan simbol huruf A-H.
• Untuk menentukan perbandingan bulan kering dan bulan basah digunakan rumus: Keterangan:
1. Bulan kering = bulan yang rata-rata curah hujannya kurang dari 60 mm.
2. Bulan lembab= bulan yang rata-rata curah hujannya antara 60–100 mm.

Bulan basah = bulan yang rata-rata curah hujannya lebih dari 100 mm.

• Iklim Fisis
• Iklim fisis ialah iklim suatu daerah yang dipengaruhi oleh:
1. Permukaan bumi.
2. Angin panas dan dingin.
3. Arus panas dan dingin.
4. Relief bumi.


• Perubahan Iklim Global dan Dampaknya Terhadap Kehidupan
• Adanya perubahan kondisi iklim dunia terutama meningkatnya temperatur di bumi salah satunya disebabkan oleh aktivitas manusia yang berupa meningkatnya kadar CO2 karbondioksida sebagai hasil pembakaran fosil (sisa-sisa tumbuh-tumbuhan, di samping CO2, unsur kimia yang dapat menyebabkan terjadinya green house effect (efek rumah kaca) yaitu: chloroflorocarbons (CFC), methane (CH4), nitrous oksida (N2O), ledakan nuklir dan ledakan gunung api.
• Dampak perubahan iklim global:
1. Menaikkan suhu permukaan bumi.
2. Permukaan air laut naik.
3. Kutub utara dan kutub selatan mencair.
4. Banjir di daerah pantai.
5. Adanya penyusupan air asin ke dalam air tanah dan sungai.

B. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim

C. Klasifikasi Iklim 

1. Klasifikasi Iklim Schmidt Ferguson

Pada postingan kali ini akan dijelaskan mengenai klasifikasi iklim menurut Schmidt Ferguson. Schmidt Ferguson mengkasifikasikan iklim berdasarkan ukuran bulan basah, bulan lembab dan bulan kering. Kriteria tersebut mengacu pada jumlah curah hujan yang diterima setiap daerah.Klasifikasi iklim Schmidt Ferguson dikembangkan pada tahun 1950. Schmidt adalah  guru besar dan pejabat Direktur Lembaga Meteorologi dan Geofisika di Jakarta, sedangkan Ferguson adalah seorang guru besar pengelolaan hutan Fakultas Pertanian Universitas Indonesia pada waktu itu. Mereka berdua membuat klasifikasi iklim ini dengan alasan sistem klasifikasi yang telah dikenal seperti Koppen, Thornwaite dan Thornwaite kurang sesuai dengan keadaan di Indonesia khususnya mengenai teknik menilai curah hujan. 

Kriteria yang digunakan untuk menentukan bulan basah, bulan lembab dan kering adalah sebagai berikut :

Bulan Basah (BB)   : jumlah curah hujan lebih dari 100 mm/bulan.

Bulan Lembab (BL) : jumlah curah hujan antara 60-100 mm/bulan.

Bulan Kering (BK)   : jumlah curah hujan kurang dari 60 mm/bulan

Schmidt dan Ferguson menentukan BB, BL dan BK tahun demi tahun selama pengamatan, yang kemudian dijumlahkan dan dihitung rata-ratanya. Penentuan tipe iklimnya mempergunakan tipe iklimnya dengan mempergunakan nilai Q yaitu:

Q =   Banyak Bulan Kering  x 100%

        Banyak Bulan Basah

Berdasarkan besarnya nilai Q, maka tipe iklim Schmidt Ferguson digolongkan ke dalam tipe berikut :