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.
