UNSUR CUACA

UNSUR CUACA

1.    Radiasi Matahari Energi

Radiasi matahari dinyatakan dalam satuan Watt per meter kuadrat (W/m2). Radiasi Matahari merupakan pancaran energi dari proses fusi atau penggabungan inti atom hidrogen dalam matahari menjadi atom hidrogen. Proses fusi ini menghasilkan energi yang berupa pancaran gelombang panjang yang diteruskan ke atmosfer bumi hingga kepermukaan. Proses ini lah yang menyebabkan energi panas matahari dapat dirasakan di atmosfer hingga permukaan bumi. Radiasi matahari merupakan faktor yang paling utama yang berperan dalam proses pembentukkan cuaca di atmosfer bumi karena dari radiasi mataharilah menjadi pengerak siklus-siklus di atmosfer yang menyebabkan perubahan cuaca dari waktu ke waktu. Dalam obervasi meteorologi synoptik (permukaan), radiasi matahari diamati dengan alat Solarimeter.

2.    Suhu Udara

Suhu udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul – molekul. Suhu udara terjadi karena adanya aliran energi kalor dari radiasi matahari melalui gelombang panjang ke molekul-molekul udara di atmosfer dan molekul benda lainnya di permukaan bumi. Secara fisis kemampuan tiap molekul dalam menyerap dan menyimpan radiasi matahari berbeda-beda sehingga suhu molekul terbut berbeda pula.

Satuan suhu udara umumnya dinyatakan dalam derajat Celcius atau Kelvin dalam SI (Satuan Internasional). Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.

v  Pemanasan secara langsung

Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses sebagai berikut:

a.       Proses absorbsi adalah penyerapan unsur-unsur radiasi matahari, misalnya sinar gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap radiasi matahari tersebut adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.

b.      Proses refleksi adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain di atmosfer.

c.       Proses difusi Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menyebabkan langit berwarna biru.

v  Pemanasan tidak langsung

Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:

a.       Konduksi adalah pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya.

b.      Konveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas.

c.       Adveksi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).

d.      Turbulensi adalah pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer.

3.      Tekanan

Tekanan secara fisis didefinisikan sebagai gaya per satuan luas (F/A). Tekanan udara adalah gaya yang bekerja pada molekul-molekul udara per satuan luasan kolom. Tekanan udara terjadi karena molekul-molekul udara pada suatu kolom mengalami gaya berat akibat adanya gaya tarik bumi. Sedangkan, perubahan tekanan udara terjadi karena adanya perbedaan suhu pada suatu kolom udara yang menyebabkan perbedaan pemuaian udara sehingga tekanan udaranya pun berbeda.

Tekanan udara berbeda pada setiap tempat tergantung pada intensitas atau lama penyinaran matahari, ketinggian, dan letak lintang suatu tempat. Semakin tinggi elevasi suatu tempat semakin rendah tekanan udara di tempat itu. Hal ini terjadi karena massa udara terpusat pada daerah yang memiliki elevasi yang rendah akibat gaya gravitasi sehingga pada daerah yang memiliki elevasi yang lebih tinggi, massa udara dalam satuan kolomnya lebih ringan daripada di daerah yang elevasinya rendah. Dengan demikian tekanan udara akan lebih rendah pada daerah yang memiliki elevasi lebih tinggi.

Pada daerah lintang tinggi, tekanan udara di daerah itu sangat dipengaruhi oleh suhu udara akibat peredaran semu matahari terhadap garis lintang bumi. Misal, pada bulan Desember di belahan bumi bagian selatan didominasi oleh daerah bertekanan lebih rendah daripada di belahan bumi utara karena pergerakan semu matahari pada bulan desember berada di sekitar daerah 23⁰LS dan begitu juga sebaliknya.

4.      Angin

Angin secara umum diartikan sebagai pergerakkan massa udara karena terjadinya perbedaan tekanan udara pada tempat yang berbeda. Pada pengamatan Meteorologi, angin diamati dalam unsur kecepatannya dan arah datangnya angin. Satuan kecepatan angin yang umum digunakan dalam observasi meteorologi adalah knots (Northicalmiles) dan satuan arah angin dinyatakan dalam derajat. Angin yang diamati dalam meteorologi adalah angin pada permukaan dan angin-angin pada tiap lapisan udara vertikal. Angin permukaan diamati dari ketinggian kurang lebih 10 meter dari permukaan tanah dengan asumsi tidak ada obstacles (benda penghalang) yang berjarak lebih dari dua kali ketinggian benda tersebut. Sedangkan angin pada lapisan udara vertikal (angin udara atas) diukur dengan metode pilot balon dan saat ini juga sudah banyak digunakan radio sounding (RASON) secara otomatis. Angin, ditinjau dari segi skala meteorologi dapat dibagi menjadi :

1.      Angin skala lokal. contohnya angin darat, angin laut, angin fohn, angin lembah, angin gunung.

2.      Angin skala regional. contohnya angin monsoonal

3.      Angin skala global. contohnya angin Passat.

5.      Penguapan

Penguapan atau evaporasi adalah peristiwa berubahnya air menjadi uap air. Penguapan dipengaruhi oleh penyinaran matahari, suhu, tekanan dan keadaan angin. Pada observasi meteorlogi synoptik penguapan diukur dengan evaporimeter dalam satuan millimeter.

6.      Kelembaban Udara Relatif (RH)

Kelembaban udara relatif adalah keadaan yang menunjukkan jumlah uap air yang terkandung dalam udara jenuh pada tekanan uap jenuh. Kelembaban udara dalam observasi meteorologi diukur dengan menggunakan psychrometer atau bisa juga digunakan higrometer.

7.      Keadaan awan

Awan terbentuk karena proses penguapan di permukaan bumi. Namun, awan tidak selalu terbentuk di setiap daerah yang terjadi penguapan yang besar. Hal ini karena adanya pengaruh angin dan arus subsidensi di daerah itu.

Awan menurut tinggi dasarnnya dibagi menjadi 3 yaitu:

-          Awan tinggi

Awan yang termasuk kategori ini yaitu awan Cirrus, awan Cirrocumulus, awan Cirrustratus.

-          Awan menengah

Awan yang termasuk kategori ini yaitu awan Altostratus, awan Altocumulus, dan awan Nimbustratus.

-          Awan rendah

Awan yang termasuk dalam kategori ini yaitu awan Cumulus, awan Stratus, awan Stratocumulus, dan awan Cumulonimbus.

Awan menurut bentuknya dibagi menjadi dua, yaitu:

-          Awan Cumuloformis

Awan yang memiliki bentuk bergumpal-gumpal ssehingga memungkinkan awan ini memiliki ketinggian dasar yang rendah dan tinggi puncak yang menjulang tinggi.

-          Awan stratoformis

Awan yang berbentuk lembaran atau lapisan yang merata dan cenderung homogen. Awan ini tidak memiliki tinggi puncak awan karena lapisan atas awan ini sulit diketahui ketinggiannya akibat terturup lapisan dibawahnya.

8.      Evapotranspirasi

Evapotranspirasi adalah keseluruhan jumlah air yang berasal dari permukaan tanah, air, dan vegetasi yang diuapkan kembali ke atmosfer oleh adanya pengaruh faktor–faktor iklim dan fisiologi vegetasi. Dengan kata lain, besarnya evapotranspirasi adalah jumlah antara evaporasi (penguapan air berasal dari permukaan tanah), intersepsi (penguapan kembali air hujan dari permukaan tajuk vegetasi), dan transpirasi (penguapan air tanah ke atmosfer melalui vegetasi). Beda antara intersepsi dan tranapirasi adalah pada proses intersepsi air yang diuapkan kembali ke atmosfer tersebut adalah air hujan yang tertampung sementara pada permukaan tajuk dan bagian lain dari suatu vegetasi, sedangkan transpirasi adalah penguapan air yang berasal dari dalam tanah melalui tajuk vegetasi sebagai hasil proses fisiologi vegetasi.

KLASIFIKASI IKLIM

Agroekoteknologi  - Universitas Trilogi 

Tugas dari Ibu Inanpi Hidayati

KLASIFIKASI IKLIM

Klasifikasi iklim merupakan cara mengidentifikasi dan membedakan iklim-iklim yang terdapat di bumi. Akibat perbedaan latitudo (posisi relatif terhadap khatulistiwa, garis lintang), letak geografi, dan kondisi topografi, suatu tempat memiliki kekhasan iklim.

A. Iklim Matahari

Sistem penggolongan iklim Matahari didasarkan atas gerakan semu tahunan Matahari antara lintang 23½°LU–23½°LS. Daerah-daerah yang terletak di antara garis lintang tersebut menerima intensitas penyinaran Matahari yang maksimal, sehingga rata-rata suhu udara harian dan tahunannya tinggi. Adapun wilayah-wilayah lainnya mendapat penyinaran Matahari secara bervariasi. Oleh karena itu, dalam sistem klasifikasi iklim Matahari, posisi lintang suatu tempat sangat menentukan tipe iklimnya.

Iklim Matahari disebut juga iklim pasti karena letak garis lintang sudah pasti tidak berubah-ubah. Iklim Matahari merupakan iklim yang penentuannya berdasarkan banyaknya sinar Matahari yang diterima oleh Bumi. Daerah yang paling banyak mendapatkan sinar panas Matahari adalah daerah yang terletak antara 0°–23,5°LU dan 0°–23,5°LS. Dengan adanya gerak semu Matahari, daerah ini mendapat panas yang tinggi sepanjang tahun. Daerah yang letaknya semakin jauh dari katulistiwa mendapatkan panas Matahari yang semakin sedikit. Oleh karena itu, semakin tinggi garis lintang, daerah tersebut semakin dingin. Daerah iklim Matahari terbagi atas:

1.      Iklim Tropis (panas), antara 23,5°LU–23,5°LS

2.      Iklim Subtropis (daerah transisi), antara 23,5°LU–40°LU dan 23,5°LS–40°LS

3.      Iklim Sedang, antara 40°LU–66,5°LU dan 40°LS–66,5°LS

4.      Iklim Dingin (kutub), antara 66,5°LU–90°LU dan 66,5°LU–90°LU

B. Klasifikasi Iklim Koeppen

Seorang ahli klimatologi dari Universitas Graz Austria, Wladimir Koppen (1918) mencoba membuat sistem penggolongan iklim dunia berdasarkan unsur-unsur cuaca, meliputi intensitas, curah hujan, suhu, dan kelembapan. Klasifikasi iklim Koppen menggunakan sistem huruf. Huruf pertama dalam sistem klasifikasi iklim Koppen terdiri atas 5 huruf kapital yang menunjukkan karakter suhu atau curah hujan. Kelima jenis iklim tersebut adalah sebagai berikut.

1.      Iklim A Iklim Tropis

Ditandai dengan rata-rata suhu bulan terdingin masih lebih dari 18°C. Adapun rata-rata kelembapan udara senantiasa tinggi.

2.      Iklim B Iklim Kering

Ditandai dengan rata-rata proses penguapan air selalu tinggi dibandingkan dengan curah hujan yang jatuh, sehingga tidak ada kelebihan air tanah dan tidak ada sungai yang mengalir secara permanen.

3.      Iklim C ( Iklim sedang hangat atau Mesothermal )

Ditandai dengan rata-rata suhu bulan terdingin adalah di atas -3°C, namun kurang dari 18°C. Minimal ada satu bulan yang melebihi ratarata suhu di atas 10°C. Iklim C ditandai dengan adanya empat musim (spring, summer, autumn, dan winter).

4.      Iklim D ( Iklim salju atau Mikrothermal )

Ditandai dengan rata-rata suhu bulan terdingin adalah kurang dari –3°C.

5.      Iklim E ( Iklim es atau Salju Abadi )

ditandai dengan rata-rata suhu bulan terpanas kurang dari 10°C. Di kawasan iklim E tidak terdapat musim panas yang jelas.

C. Klasifikasi Iklim Schmidt-Ferguson

Khusus untuk keperluan dalam bidang pertanian dan perkebunan, Schmidt dan Ferguson membuat penggolongan iklim khusus daerah tropis. Dasar pengklasifikasian iklim ini adalah jumlah curah hujan yang jatuh setiap bulan sehingga diketahui rata-rata bulan basah, lembap, dan bulan kering. Bulan kering adalah bulan-bulan yang memiliki tebal curah hujan kurang dari 60 mm, bulan lembap adalah bulan-bulan yang memiliki tebal curah hujan antara 60 mm–100 mm. Bulan basah adalah bulan-bulan yang memiliki tebal curah hujan lebih dari 100 mm. Seperti halnya klasifikasi iklim menurut Vladimir Koppen, sistem klasifikasi penggolongan iklim menurut Schmidt-Ferguson menggunakan sistem huruf yang didasarkan atas nilai Q, yaitu persentase perbandingan rata-rata jumlah bulan basah dan bulan kering. Untuk menentukan tipe iklim Schmidt-Ferguson digunakan rumus sebagai berikut.

Q = (Md/Mw) x 100%

Q         =         perbandingan bulan kering dan bulan basah (%)

Md      =         mean (rata-rata) bulan kering, yaitu perbandingan antara jumlah

bulan kering dibagi dengan jumlah tahun pengamatan

Mw      =         mean (rata-rata) bulan basah, yaitu perbandingan antara jumlah

bulan basah dibagi dengan jumlah tahun pengamatan Ketentuan dari sistem klasifikasi iklim Schmidt-Ferguson adalah sebagai berikut.

No	Tipe	Skala
1	Iklim A (sangat basah)	Q antara 0%–14,33%.
2	Iklim B (basah)	Q antara 14,33%–33,3%.
3	Iklim C (agak basah)	Q antara 33,3%–60%.
4	Iklim D (sedang)	Q antara 60%–100%.
5	Iklim E (agak kering	Q antara 100%–167%.
6	Iklim F (kering)	Q antara 167%–300%.
7	Iklim G (sangat kering)	Q antara 300%–700%.
8	Iklim H (kering sangat ekstrim)	Q lebih dari 700%.

D. Klasifikasi Iklim Junghuhn

Junghuhn merupakan seorang ahli Botani dari Belanda, yang membuat penggolongan iklim khususnya di negara Indonesia terutama di Pulau Jawa berdasarkan pada garis ketinggian untuk keperluan pola pembudidayaan tanaman perkebunan, seperti tanaman teh, kopi, dan kina. Indikasi tipe iklim adalah jenis tumbuhan yang cocok hidup pada suatu kawasan. Junghuhn membagi lima wilayah iklim berdasarkan ketinggian tempat di atas permukaan laut sebagai berikut ini.

A. Zone Iklim Panas, antara ketinggian 0–700 meter di atas permukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan di atas 22°C. Daerah ini sangat cocok untuk ditanami padi, jagung, tebu, dan kelapa.

B. Zone Iklim Sedang, antara ketinggian 700–1.500 meter di atas permukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan antara 15°C–22°C. Daerah ini sangat cocok untuk ditanami komoditas perkebunan teh, karet, kopi, dan kina.

C. Zone Iklim Sejuk, antara ketinggian 1.500–2.500 meter di atas permukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan antara 11°C–15°C. Daerah ini sangat cocok untuk ditanami komoditas hortikultur seperti sayuran, bunga-bungaan, dan beberapa jenis buah-buahan.

D. Zone Iklim Dingin, antara ketinggian 2.500–4.000 meter di atas permukaan laut, dengan suhu rata-rata tahunan kurang dari 11°C. Tumbuhan yang masih mampu bertahan adalah lumut dan beberapa jenis rumput.

E. Zone Iklim Salju Tropis, pada ketinggian lebih dari 4.000 meter di atas permukaan laut.