Dalam kehidupan sehari-hari, istilah atmosfer biasa dikenal sebagai
udara yang berada di sekitar kita dengan ketinggian hingga ± 1.000
kilometer. Atmosfer terbentuk sewaktu Bumi ini tumbuh, gas-gas yang
terjebak di dalam planetesimal tadi lepas sehingga menyelimuti bola
Bumi. Lama-kelamaan, gas oksigen dilepaskan oleh tumbuhan pertama di
Bumi sehingga udara di atmosfer purba bertambah tebal hingga saat ini.
http://110.138.206.53/bahan-ajar/modul_online/geografi/MO_138/images/geo109_02.gif
Atmosfer sangat dibutuhkan bagi kehidupan di Bumi ini. Udara merupakan sumber daya alam yang digunakan oleh semua makhluk hidup di Bumi untuk bernapas. Bahkan, kita terlindungi dari batu meteor-meteor yang hendak jatuh ke Bumi karena atmosferlah batu-batu meteor tersebut tidak jatuh ke Bumi. Selain itu, atmosfer juga mempunyai peranan mengatur keseimbangan suhu agar tidak terlalu panas pada siang hari dan tidak terlalu dingin pada malam hari.
Atmosfer ialah lapisan gas dengan ketebalan ribuan kilometer yang terdiri atas beberapa lapisan dan berfungsi melindungi bumi dari radiasi dan pecahan planet lain (meteor). Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari atmosfer yang menekankan pada lapisan udara yang menyelubungi bumi. Beberapa hal pokok yang dipelajari dalam meteorologi di antaranya adalah angin, awan, cuaca, guntur, gejala cahaya, endapan air di udara, serta suhu dan tekanan udara.
Dua bagian utama yang dipelajari di afmosfer sebagai berikut :
a) Bagian atmosfer atas, yang dimonitoring dengan menggunakan balon yang dilengkapi dengan meteograf (alat pencatat temperatur, tekanan, dan basah udara), juga balon yang dipasangi alat berupa radio sonde yang dapat memancarkan hasil penyelidikan mengenai temperatur, tekanan, dan lengas udara ke permukaan bumi.
b) Bagian atmosfer bawah, yang dimonitoring dengan beberapa alat pencatat secara langsung dengan menggunakan termometer, anemometer, altimeter, barometer, dan alat lainnya.
Karakteristik Lapisan Atmosfer
Atmosfer terdiri atas banyak lapisan. Tiap lapisan mempunyai karakteristik yang berbeda-beda :
a. Troposfer
Lapisan ini mempunyai ketebalan yang berbeda-beda di tiap wilayah di atas Bumi. Di atas kutub, tebal lapisan ini sekitar 9 km. Semakin dekat dengan daerah khatulistiwa lapisan ini semakin tebal hingga mencapai 15 km. Perbedaan ketebalan ini disebabkan oleh rotasi Bumi, akibatnya terjadi perbedaan kondisi cuaca antara kutub dan khatulistiwa. Yang istimewa, lapisan ini menjadi tempat terjadinya proses-proses cuaca, seperti awan, hujan, serta proses-proses pencemaran lainnya. Pada lapisan ini tinggi rendahnya suatu tempat di permukaan Bumi berpengaruh terhadap suhu udaranya. Hal ini mengikuti hukum gradien geothermis, yaitu semakin tinggi (tiap kenaikan 1.000 meter) suatu tempat di permukaan Bumi, temperatur udaranya akan turun rata-rata sekitar 6°C di daerah sekitar khatulistiwa. Peralihan antara lapisan troposfer dengan stratosfer disebut tropopause.
b. Stratosfer
Lapisan di atas tropopause adalah lapisan stratosfer. Di lapisan ini tidak berlaku hukum gradien geothermis karena semakin tinggi posisi di tempat ini, suhu akan semakin naik. Hal ini disebabkan kandungan uap air dan debu hampir tidak ada. Karakteristik yang menarik pada lapisan ini adalah adanya lapisan ozon yang sangat bermanfaat bagi kehidupan kita. Keberadaan ozon sekarang ini semakin menipis karena adanya pencemaran dari gas CFCs (Chloroflourocarbons). Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang merupakan lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer.
c. Mesosfer
Lapisan ini merupakan tempat terbakarnya meteor dari luar angkasa menuju Bumi sehingga lapisan ini merupakan lapisan pelindung Bumi terhadap benturan benda atau batuan meteor. Di atas lapisan mesosfer terdapat lapisan mesopause yang merupakan lapisan peralihan antara mesosfer dan termosfer.
d. Termosfer
Lapisan di atas mesopause adalah lapisan termosfer. Pada lapisan ini terdapat aurora yang muncul kala fajar atau petang. Lapisan ini penting bagi komunikasi manusia karena memantulkan gelombang radio ke Bumi sehingga gelombang radio pendek yang dipancarkan dari suatu tempat dapat diterima di bagian Bumi yang jauh.
e) Ionosfer
berada 100–800 km dari muka bumi (1) Seluruh atom dan molekul udara mengalami ionisasi di dalam lapisan ini. (2) Daerah ionosfer berkisar mengandung muatan listrik. (3) Terdapat tiga lapisan pada ionosfer, yaitu: (i) lapisan Kennelly Heavyside (lapisanE), pada ketinggian antara 100–200 km; (ii) lapisan Appleton (lapisan F), pada ketinggian 200–400 km; (iii) gelombang radio mengalami pemantulan (gelombang panjang dan pendek) pada kedua lapisan di atas; (iv) lapisan atom, berada pada ketinggian 400–800 km.
f. Eksosfer
Lapisan ini merupakan lapisan terluar yang mengandung gas hidrogen dan kerapatannya makin tipis sampai hampir habis di ambang angkasa luar. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer yang sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteor yang banyak jumlahnya dan bergelantungan di angkasa.
Penyelidikan Atmosfer dan Kegunaannya
Penyelidikan atmosfer mempunyai beberapa fungsi utama, antara lain, sebagai berikut:
a) sebagai pedoman dalam membuat ramalan cuaca (prakiraan cuaca) jangka pendek ataupun jangka panjang. Ramalan cuaca sangat penting bagi kepentingan pertanian, penerbangan, pelayaran, peternakan, dan lain-lain;
b) sebagai dasar untuk menyelidiki syarat-syarat hidup dan ada tidaknya kemungkinan hidup di lapisan udara bagian atas;
c) sebagai pedoman untuk mengetahui kemungkinan-kemungkinan dilakukannya hujan buatan di suatu wilayah tertentu;
d) untuk mengetahui sebab-sebab gangguan yang terjadi pada gelombang radio, televisi, dan menemukan cara untuk memperbaiki hubungan melalui udara.
Penyelidikan atmosfer tersebut bertempat di stasiun meteorologi atau observatorium meteorologi.
Cuaca dan Iklim
Istilah cuaca dan iklim sering digunakan untuk menggambarkan kondisi udara di suatu wilayah dan pada saat-saat tertentu. Kedua istilah ini memang serupa tetapi tidak sama. Jika cuaca menggambarkan keadaan udara harian di tempat tertentu yang relatif sempit dan waktu yang singkat, iklim menggambarkan kondisi udara tahunan dan meliputi wilayah yang relatif luas. Agar kamu lebih memahami perbedaannya, bacalah ilustrasi berikut.
Pada hari Senin langit di Pontianak tampak begitu gelap, banyak awan serta angin yang bertiup terasa dingin, seperti membawa uap air. Selang beberapa waktu kemudian hujan turun dengan lebat. Pada saat yang bersamaan di Yogyakarta, langit begitu cerah sehingga Matahari bersinar dengan intensitas yang kuat dan udara terasa panas. Dari uraian tersebut dapat dikatakan bahwa pada hari Senin cuaca antara Pontianak dan Yogyakarta berbeda.
Yogyakarta dan Pontianak merupakan dua kota yang terdapat di wilayah Indonesia. Keduanya memiliki iklim yang sama, yaitu iklim tropis. Dengan iklim tropis, wilayah Indonesia sepanjang tahun terkena sinar matahari. Berbeda dengan daerah kutub yang beriklim dingin, sinar matahari selama setahun tidak selamanya menyinari daerah tersebut.
Perbedaan Cuaca dan Iklim
Komposisi Atmosfer
Atmosfer terbentuk dari campuran gas-gas. Komposisi atmosfer berubah dari waktu ke waktu dan dari satu tempat ke tempat lain. Gas-gas utama pembentuk atmosfer dan manfaatnya sebagai berikut :
Komponen-Komponen Cuaca dan Iklim
Iklim adalah rata-rata cuaca pada suatu wilayah yang luas dan dalam waktu yang lama (lebih kurang selama 30 tahun), sedangkan cuaca adalah kondisi atmosfer pada suatu tempat yang tidak luas pada waktu yang relatif singkat. Dalam pengertian yang lebih singkat cuaca ialah keadaan udara pada saat tertentu di suatu tempat. Cuaca mempunyai jangkauan waktu 24 jam dan jika lebih merupakan prakiraan cuaca. Keadaan atmosfer dapat diamati setiap hari. Misalnya, pada hari berawan, hari hujan, angin kencang, dan sebagainya. Dengan pengamatan pada komponen-komponen cuaca, dapat dilakukan perkiraan cuaca pada waktu dan lokasi tertentu. Untuk itu, sangatlah penting dilakukan pengamatan dan penelitian mengenai cuaca, iklim, dan komponen-komponen pembentuknya.
1) Penyinaran Matahari sebagai Komponen Penting Pembentuk Cuaca dan Iklim
Matahari adalah sumber panas bagi bumi. Walaupun bumi sudah memiliki panas sendiri yang berasal dari dalam, panas bumi lebih kecil artinya dibandingkan dengan panas matahari. Panas matahari mencapai 60 gram kalori/cm2 tiap jam, sedangkan panas bumi hanya mencapai 55 gram/cm2 tiap tahunnya. Besarnya sinar matahari yang mencapai bumi hanya sekitar 43% dari keseluruhan sinar yang menuju bumi dan >50% lainnya dipantulkan kembali ke angkasa. Panas bumi sangat tergantung kepada banyaknya panas yang berasal dari matahari ke bumi.
Perbedaan temperatur di bumi dipengaruhi oleh letak lintang dan bentuk keadaan alamnya. Indonesia termasuk wilayah beriklim tropis karena terletak pada lintang antara 6°08′ LU dan 11°15′ LS, ini terbukti di seluruh wilayah Indonesia menerima rata-rata waktu penyinaran matahari cukup banyak. Panas matahari yang sampai ke permukaan bumi sebagian dipantulkan kembali, sebagian lagi diserap oleh udara, awan, dan segala sesuatu di permukaan bumi. Banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, sebagai berikut.
a) Lama penyinaran matahari, semakin lama penyinaran semakin tinggi pula temperaturnya.
b) Tinggi rendah tempat, semakin tinggi tempat semakin kecil (rendah) temperaturnya.
c) Sudut datang sinar matahari, semakin tegak arah sinar matahari (siang hari) akan semakin panas. Tempat yang dipanasi sinar matahari yang datangnya miring (pagi dan sora hari) lebih luas daripada yang tegak (siang hari).
d) Keadaan tanah, yaitu tanah yang kasar teksturnya dan berwarna hitam akan banyak menyerap panas dan tanah yang licin (halus teksturnya) dan berwarna putih akan banyak memantulkan panas.
e) Angin dan arus laut, adanya angin dan arus laut yang berasal dari daerah dingin akan mendinginkan daerah yang dilaluinya.
f) Keadaan udara, banyaknya kandungan awan (uap air) dan gas arang, akan mengurangi panas yang terjadi.
g) Sifat permukaan, daratan lebih cepat menyerap dan menerima panas daripada lautan.
Panas matahari yang sampai ke permukaan bumi akan berangsur memanasi udara di sekitarnya. Pemanasan terhadap udara melalui beberapa cara, yaitu turbulensi, konveksi, kondensasi, dan adveksi.
Turbulensi ialah penyebaran panas secara berputar-putar dan penyebaran panasnya menyebabkan udara yang sudah panas bercampur dengan udara yang belum panas. Konveksi ialah pemanasan secara vertikal dan penyebaran panasnya terjadi akibat adanya gerakan udara secara vertikal, sehingga udara di atas yang belum panas ini menjadi panas karena pengaruh udara bawahnya yang sudah terlebih dahulu panas. Konduksi ialah pemanasan secara kontak langsung atau bersinggungan langsung. Pemanasan ini terjadi karena molekul-molekul udara yang dekat dengan permukaan bumi akan menjadi panas setelah bersinggungan dengan bumi yang memiliki panas dari dalam. Adveksi ialah penyebaran panas secara horizontal yang mengakibatkan perubahan fisik udara di sekitarnya, yaitu udara menjadi panas.
Letak astronomis Indonesia berada pada 94°45′ BT – 141°05′ BT dan 6°08’LU – 11°15′ LS serta dilalui oleh garis khatulistiwa sehingga sangat memengaruhi keadaan suhu udara rata-rata setiap hari sepanjang tahunnya. Posisi Indonesia yang terletak pada daerah lintang rendah menyebabkan suhu rata-rata tahunan yang tinggi, yaitu kurang lebih kurang lebih 26°C. Perbedaan suhu juga dipengaruhi oleh ketinggian suatu daerah dari permukaan laut, semakin tinggi suatu tempat, semakin rendah suhunya. Perbedaan suhu ini memengaruhi habitat beragam jenis tanaman yang tumbuh di dalamnya. Wilayah Indonesia merupakan kepulauan sehingga luas wilayah perairan sangat luas, hal ini sangat memengaruhi kondisi suhu di wilayahnya. Karena kondisi tersebut menimbulkan tidak terjadinya perbedaan suhu yang besar antara suhu maksimum dan suhu minimum tahunannya.
Perubahan suhu di Indonesia terjadi karena faktor-faktor seperti berikut ini:
1) adanya perbedaan suhu siang dan malam; suhu maksimum terjadi pada siang hari sekitar pukul 13.00–14.00, sedangkan suhu minimum terjadi saat menjelang pagi lebih kurang pukul 04.30;
2) adanya perbedaan tinggi tempat dari permukaan laut, setiap kenaikan 100 m suhunya turun lebih kurang 0,5°C.
2) Komponen-Komponen Cuaca
Komponen cuaca antara lain terdiri atas temperatur udara, tekanan udara, curah hujan, angin, awan, kelembapan udara, dan curah hujan.
a) Suhu atau Temperatur Udara
Panas bumi bersumber dari matahari. Tingkat dan derajat panas matahari diukur dengan menggunakan alat termometer. Suhu udara di bumi semakin naik ke atmosfer semakin turun, dengan teori setiap kita naik 100 m suhu akan turun 1°C (udara dalam keadaan kering). Secara horizontal, suhu di berbagai tempat di permukaan bumi tidak sama. Dengan menggunakan peta isoterm perbandingan suhu satu tempat dengan tempat yang lain akan mudah dilihat. Garis isoterm adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat dengan suhu rata-rata yang sama. Perubahan suhu sepanjang hari dapat diketahui dengan melihat catatan suhu pada termograf dan termometer. Suhu tertinggi biasa terjadi pada pukul satu atau dua siang, sedangkan suhu terendah biasa terjadi pukul empat atau lima pagi. Dari rata-rata derajat panas sepanjang harinya didapatkan suhu harian.
Dalam satu bulan terdapat catatan suhu harian yang tidak sama setiap harinya. Dari catatan suhu harian selama satu bulan kemudian diambil rata-rata dan dihasilkan suhu bulanan. Suhu bulanan juga tidak sama setiap bulannya. Daerah dengan topografi rendah relatif lebih panas dibandingkan daerah berbukit dan pegunungan. Daerah khatulistiwa yang bersifat tropis lebih panas dibanding daerah subtropis dan kutub.
Perbedaan suhu udara di banyak tempat dipengaruhi faktorfaktor sebagai berikut.
1) Letak lintang.
2) Ketinggian tempat.
3) Jenis permukaan.
4) Kelembapan udara.
5) Tutupan awan di angkasa.
6) Arus samudra.
7) Jarak dari laut.
b) Tekanan Udara
Permukaan bumi ini secara langsung ditekan oleh udara karena udara memiliki massa. Karena udara adalah benda gas yang menyelubungi bumi dan mempunyai massa, akan terjadi peristiwa di bawah ini.
1) Massa udara menumpuk di permukaan bumi dan udara di atas menindih udara di bawahnya, tekanan ini dinamakan tekanan udara.
2) Massa udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Hal ini menyebabkan semakin dekat dengan bumi udara semakin mampat dan semakin ke atas semakin renggang. Akibatnya, semakin dekat dengan bumi tekanan udara semakin besar dan sebaliknya.
3) Massa udara jika mendapatkan panas akan memuai dan jika mendapatkan dingin akan menyusut.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Toricelli pada tahun 1643 menciptakan barometer air raksa. Karena barometer air raksa tidak mudah dibawa ke mana-mana, dapat menggunakan barometer aneroid sebagai penggantinya. Tekanan udara akan berbanding terbalik dengan ketinggian suatu tempat sehingga semakin tinggi tempat dari permukaan laut semakin rendah tekanan udarannya. Kondisi ini karena makin tinggi tempat akan makin berkurang udara yang menekannya. Satuan hitung tekanan udara adalah milibar, sedangkan garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan tekanan udara yang sama disebut isobar.
Ketinggian suatu tempat dari permukaan laut juga dapat diukur dengan menggunakan barometer. Kenaikan 10 m suatu tempat akan menurunkan permukaan air raksa dalam tabung sebesar 1 mm. Dalam satuan milibar (mb), setiap kenaikan 8 m pada lapisan atmosfer bawah, tekanan udara turun 1 mb, sedangkan pada atmosfer atas dengan kenaikan > 8 m tekanan udara akan turun 1 mb. Barometer aneroid sebagai alat pengukur ketinggian tempat dinamakan juga altimeter yang biasa digunakan untuk mengukur ketinggian kapal udara yang sedang terbang.
c) Angin
Perbedaan tekanan udara di satu tempat dengan tempat yang lain menimbulkan aliran udara. Pada dasarnya angin terjadi disebabkan oleh perbedaan penyinaran matahari pada tempat-tempat yang berlainan di muka bumi. Perbedaan temperatur menyebabkan perbedaan tekanan udara. Aliran udara berlangsung dari tempat dengan tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara yang lebih rendah. Udara yang bergerak inilah yang disebut angin.
Arah angin dapat diketahui dengan menggunakan beberapa cara, salah satunya adalah dengan menggunakan bendera angin. Arah angin juga dapat diketahui dengan menggunakan baling-baling angin. Pada saat ini telah ditemukan alat yang mampu mengukur arah dan kecepatan angin secara bersamaan. Arah angin biasanya dinyatakan dalam derajat, 360° atau 0° berarti angin utara; 90° angin timur; 180° angin selatan; dan 270° angin barat. Kecepatan angin dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut anemometer. Biasanya digunakan anemometer mangkuk, yang terdiri atas bagian inti berupa tiga sampai empat mangkuk yang dapat berputar pada sumbu tegak lurus. Mangkuk-mangkuk tersebut akan berputar jika bagian yang cekung ditiup angin. Arah dan kecepatan angin pada suatu waktu dapat diketahui melalui anemometer dan hasil catatannya anemogram yang berupa skala.
Salah satu kegunaan pengukuran arah dan kecepatan angin adalah untuk keperluan penerbangan dan navigasi di samping untuk keperluan lain. Dengan mengetahui arah dan kecepatan angin di permukaan bumi, dapat digunakan sebagai pedoman dalam menentukan arah dan panjang landasan pacu pesawat terbang, jumlah penumpang yang harus diangkut, serta bahan bakar yang diperlukan. Untuk itu, perlu diadakan penye lidikan mengenai arah dan kecepatan angin pada lapisan udara atas.
Studi dan penelitian tentang angin biasa menggunakan balon udara yang diikuti arah geraknya dengan menggunakan alat theodolit. Theodolit merupakan teropong yang berfungsi untuk mengukur sudut harizontal dan vertikal. Dengan mengetahui kedudukan balon tiap menitnya akan diketahui pula arah dan kecepatan angin pada ketinggian tertentu. Cara ini hanya terbatas pada ketinggian 6 sampai 7 km. Pengukuran di atas ketinggian tersebut dilakukan dengan alat yang disebut rawin. Alat ini terdiri atas balon yang lebih besar dan dilengkapi dengan reflektor atau pemancar radio. Dalam penelitian-penelitian modern sekarang ini, satelit mempunyai peranan penting di dalam melakukan pengukuran pada lapisan-lapisan udara, termasuk penelitian tentang angin.
Kecepatan angin dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain, sebagai berikut :
1) Gradien barometrik Gradien barometrik yaitu angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara melalui dua garis isobar yang dihitung untuk tiap-tiap 111 km = 1° di ekuator. Satuan jarak diambil dari 1° di ekuator yang panjangnya sama dengan 111 km (1/360 × 40.000 km = 111 km).
2) Hukum Stevenson Hukum ini menyatakan bahwa kecepatan angin bertiup berbanding lurus dengan gradien barometriknya. Semakin besar gradien barometriknya semakin besar kecepatannya.
3) Relief permukaan bumi Angin bertiup kencang pada daerah yang reliefnya rata dan tidak ada rintangan dan sebaliknya.
4) Ada tidaknya pohon-pohon yang lebat dan tinggi Kecepatan angin dapat dihambat oleh adanya pohon-pohon yang lebat dan tinggi.
Buys Ballot seorang meteorolog berkebangsaan Belanda membuat hukum mengenai arah angin, yaitu:
”Udara mengalir dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum. Arah angin akan membelok ke kanan di belahan bumi utara, serta membelok ke kiri di belahan bumi selatan”.
Pembiasan arah angin terjadi disebabkan oleh rotasi bumi dari barat ke timur, serta bentuk bumi yang bulat.
Efek Coriolis
Angin bertiup dari daerah yang bertekanan tinggi (TT) ke daerah bertekanan rendah (TR). Bila Bumi tidak berotasi, maka arah aliran angin lurus dari TT ke TR. Tetapi, karena Bumi berotasi, maka arah aliran angin menjadi berbelok. Pembelokan arah aliran angin ini dikenal dengan efek Coriolis. Coriolis adalah seorang ilmuwan dari Prancis yang pertama kali menjelaskan gejala ini.
Gejala ini dapat dicontohkan sebagai berikut. Suatu roket diluncurkan dari Kutub Selatan dengan target berlokasi di khatulistiwa. Roket membutuhkan waktu satu jam untuk sampai target. Selama satu jam, Bumi telah berotasi 15° ke arah timur. Setelah satu jam, maka roket mengalami penyimpangan arah sebesar 15° ke kiri dari target.
Efek Coriolis memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
a. Pembelokan mengarah pada sudut yang benar terhadap arah angin.
b. Berdampak hanya pada arah angin, bukan kecepatan angin.
c. Dipengaruhi kecepatan angin. Angin yang bertiup lebih cepat, maka penyimpangan juga lebih besar.
d. Pengaruh paling kuat di daerah kutub dan melemah ke arah khatulistiwa. Bahkan, tidak terjadi di daerah khatulistiwa.
Berdasarkan gerakan dan sifatnya, angin dapat dibedakan menjadi:
1) Angin Pasat dan Angin Antipasat
Angin pasat terdiri atas angin pasat tenggara yang bertiup di belahan Bumi selatan dan angin pasat timur laut yang bertiup di belahan Bumi utara. Angin pasat bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju daerah ekuator (khatulistiwa). Angin antipasat adalah nama lain dari angin barat, yang merupakan kebalikan dari angin pasat.
Angin di atas khatulistiwa yang mengalir ke daerah kutub dan turun di daerah maksimum subtropik. Angin ini disebut angin antipasat. Di belahan Bumi utara disebut angin antipasat barat daya dan di belahan Bumi selatan disebut angin antipasat barat laut. Pada daerah sekitar lintang 20°– 30°LU dan LS, angin antipasat kembali turun secara vertikal sebagai angin kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di muka Bumi. Misalnya gurun di Arab Saudi, gurun Afrika, atau gurun di Australia.
2) Angin Muson/Muson
3) Angin Lokal
Angin lokal hanya dirasakan di wilayah yang relatif sempit dan pengaruhnya tidak luas.
1) Angin Darat dan Angin Laut
Pada saat siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan, sementara itu pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari lautan. Perbedaan suhu ini akan mempengaruhi tekanan udara antara darat dan laut. Pada siang hari tekanan udara daratan lebih rendah daripada lautan sehingga udara bergerak dari laut ke darat dan disebut angin laut. Sebaliknya, pada malam hari tekanan udara daratan lebih tinggi daripada lautan sehingga udara bergerak dari darat ke laut dan disebut angin darat.
2) Angin Lembah dan Angin Gunung
Pada malam hari puncak gunung lebih cepat dingin daripada lembah. Sementara itu, pada siang hari puncak gunung lebih cepat panas daripada lembah. Perbedaan suhu udara antara puncak gunung serta lembah ini akan mempengaruhi tekanan udaranya dan akhirnya akan mempengaruhi kondisi angin yang bertiup. Pada malam hari tekanan udara di puncak gunung lebih tinggi daripada lembah sehingga angin bertiup dari puncak gunung ke lembah dan disebut angin gunung. Sebaliknya, pada siang hari tekanan udara di puncak gunung lebih rendah daripada di lembah, akibatnya angin bertiup dari lembah ke puncak gunung dan disebut angin lembah.
4) Angin Fohn
Angin fohn merupakan kelanjutan dari proses terjadinya hujan orografis. Setelah terjadi hujan di salah satu sisi lereng gunung, angin yang sudah tidak membawa uap air ini tetap meneruskan embusannya menuruni sisi lereng gunung yang lain. Oleh karena sifatnya yang kering, tumbuhan yang dilaluinya menjadi layu sehingga berdampak negatif pada usaha pertanian.
Di Indonesia penyebutan angin fohn berbeda-beda antara satu daerah dengan daerah lainnya. Penyebutan itu antara lain:
a) Angin brubu di Sulawesi Selatan.
b) Angin bahorok di Deli (Sumatra Utara).
c) Angin kumbang di Cirebon (Jawa Barat).
d) Angin gending di Pasuruan dan Probolinggo (Jawa Timur).
e) Angin wambrau di Papua.
5) Angin Siklon dan Angin Antisiklon
Angin siklon dan angin antisiklon antara belahan Bumi utara dan selatan arahnya berbeda. Perhatikan gambar di samping. Dari gambar tersebut bagaimana pendapatmu mengenai angin siklon dan antisiklon, baik di belahan Bumi utara ataupun belahan Bumi selatan? Angin siklon merupakan udara yang bergerak dari beberapa daerah bertekanan udara tinggi menuju titik pusat tekanan udara rendah di bagian dalam.
Sementara angin antisiklon bergerak dari daerah pusat tekanan udara tinggi menuju tekanan udara rendah yang mengelilinginya di bagian luar. Gerakan arah angin ini berputar. Di daerah tropis, angin siklon sering terjadi di laut. Penyebutan angin siklon di beberapa daerah berbeda-beda di antaranya sebagai berikut :
a) Hurricane, yaitu angin siklon di Samudra Atlantik.
b) Taifun, yaitu angin siklon di Laut Cina Selatan.
c) Siklon, yaitu angin siklon di Teluk Benggala dan Laut Arab.
d) Tornado, yaitu angin siklon di daerah tropis Amerika.
e) Sengkejan, yaitu angin siklon di Asia Barat.
6) Angin yang Bersifat Dingin
Jenis angin yang bersifat dingin antara lain sebagai berikut.
a) Angin Mistral Angin ini berasal dari pegunungan menuju ke dataran rendah di pantai. Sebagai contoh angin yang bertiup di pantai Laut Tengah, selatan Prancis.
b) Angin Bora Angin bora bertiup di wilayah Balkan. Angin ini turun dari Dataran Tinggi Balkan ke Pantai Istria dan Albania.
7) Daerah Konvergensi Antartropik (DKAT)
Daerah Konvergensi Antartropik (DKAT) merupakan daerah pertemuan antara angin pasat tenggara dan angin pasat timur laut atau disebut equator thermal. Daerah ini ditandai dengan keadaan di sekitarnya memiliki suhu tinggi. Akibat kenaikan massa udara, wilayah DKAT terbebas dari angin topan dan dinamakan Doldrum atau daerah tenang khatulistiwa (equatorial calm). DKAT selain sebagai tempat terbentuknya konvergensi massa udara naik, juga sebagai pembentuk awan yang menimbulkan hujan lebat. Pengaruh DKAT di Indonesia, yaitu:
a) Menyebabkan hujan frontal dan hujan zenit.
b) Penguapan tinggi, karena suhu tinggi dan laut Indonesia sangat luas.
c) Garis DKAT terbentuk karena suhu udara di sekitar khatulistiwa tinggi.
Angin Puting Beliung
Pada awal tahun 2007 sejumlah daerah di Indonesia dihantam angin puting beliung. Akibatnya, banyak bangunan porak-poranda dan beberapa penghuninya mengalami luka-luka karena diterjang angin tersebut. Mengapa angin puting beliung ini bertiup? Pada musim pancaroba itulah, angin selalu berubah arah karena perbedaan pola tekanan. Saat angin bergerak dari arah tenggara ke barat karena tekanan udara di Australia (tenggara) lebih tinggi dari Asia (barat). Namun, kadang tekanan udara di Asia lebih tinggi dari Australia sehingga arah angin berubah arah. Inilah yang menyebabkan arah angin kerap berubah yang menimbulkan terjadinya angin puting beliung. Namun, intensitas angin puting beliung kian berkurang begitu memasuki awal musim hujan. Pada bulan itu angin sepenuhnya akan berbalik arah, yaitu dari Asia ke Australia karena tekanan udara di Asia lebih tinggi dari tekanan udara di Australia. Yang perlu diingat angin puting beliung bisa terjadi lagi pada masa peralihan musim hujan ke musim kemarau. Angin puting beliung biasanya melakukan aksinya antara 5–10 menit. Angin itu memiliki gerak turbulensi dari atas, bawah, atas, dan seterusnya yang ditimbulkan karena perbedaan tekanan. Angin ini selalu membawa partikel-partikel air. Dengan kecepatan berkisar 60 km/jam dan beraksi 5–10 menit ditambah gerak turbulen yang membawa partikel air, angin ini mempunyai daya rusak yang cukup besar.
d) Awan
Awan ialah kumpulan titik-titik air atau kristal-kristal es yang halus dalam udara di atmosfer yang terjadi karena adanya pengembunan dan pemadatan uap air yang terdapat di udara setelah melampaui keadaan jenuh. Kondisi awan dapat berupa cair, gas, atau padat karena sangat dipengaruhi oleh keadaan suhu.
Pembagian awan berdasarkan hasil kongres international tentang awan yang dilaksanakan di Munchen, Jerman pada tahun 1802 dan Uppsala, Swedia pada tahun 1894, sampai saat ini masih digunakan sebagai acuan utama. Pembagian awan menurut para pakar tersebut adalah sebagai berikut.
1) Awan tinggi, berada pada ketinggian antara 6 km– 12 km, terdiri dari kristal-kristal es karena ketinggiannya. Kelompok awan tinggi, antara lain sebagai berikut.
a) Cirrus (Ci): Awan ini halus dengan struktur seperti serat, berbentuk menyerupai bulu burung dan tersusun seperti pita yang melengkung di langit sehingga tampak bertemu di satu atau dua titik pada horizon, dan sering terdapat kristal es. Awan ini tidak menimbulkan hujan.
b) Cirro Stratus (Ci-St): Awan ini berbentuk menyerupai kelambu putih yang halus dan rata menutup seluruh langit sehingga tampak cerah, atau terlihat seperti anyaman yang bentuknya tidak beraturan. Awan ini sering menimbulkan terjadinya hallo, yaitu lingkaran yang bulat dan mengelilingi matahari atau bulan, dan biasa terjadi pada musim kering.
c) Cirro Cumulus (Ci-Cu): Awan ini berpola terputus-putus dan penuh dengan kristal-kristal es sering kali berbentuk seperti segerombolan domba dan sering dapat menimbulkan bayangan di permukaan bumi.
2) Awan menengah, berada pada ketinggian antara 3–6 km. Kelompok awan menengah, antara lain sebagai berikut.
a) Alto Cumulus (A-Cu): Awan ini berukuran kecil-kecil, tetapi berjumlah banyak dan berbentuk seperti bola yang agak tebal berwarna putih sampai pucat dan ada bagian yang kelabu. Awan ini bergerombol dan sering berdekatan sehingga tampak saling bergandengan.
b) Alto Stratus (A-St): Awan ini bersifat luas dan tebal dengan warna awan adalah kelabu.
3) Awan rendah, berada pada ketinggian kurang dari 3 km. Kelompok awan rendah, antara lain sebagai berikut.
a) Strato Cumulus (St-Cu): Awan ini berbentuk bola-bola yang sering menutupi seluruh langit sehingga tampak menyerupai gelombang di lautan. Jenis awan ini relatif tipis dan tidak menimbulkan hujan.
b) Stratus (St): Awan ini berada pada posisi yang rendah dan agihan yang sangat luas dengan ketinggian <2000 antara="antara" awan="awan" berbeda.="berbeda." berlapis-lapis.="berlapis-lapis." dan="dan" dasarnya="dasarnya" hujan.="hujan." ini="ini" jenis="jenis" kabut="kabut" m.="m." menimbulkan="menimbulkan" menyebar="menyebar" p="p" pada="pada" seperti="seperti" stratus="stratus" tampak="tampak" tidak="tidak"> c) Nimbo Stratus (Ni-St): Awan ini berbentuk tidak menentu dengan tepi compang-camping tak beraturan. Awan ini hanya menimbulkan hujan gerimis, berwarna putih kegelapan, dan penyebarannya di langit cukup luas.
4) Awan yang terjadi karena udara naik, berada pada ketinggian antara 500 m–1.500 m. Kelompok awan ini, antara lain sebagai berikut.
a) Cumulus (Cu): Awan tebal dengan puncak-puncak yang agak tinggi, terbentuk pada siang hari karena udara yang naik, dan akan tampak terang jika mendapat sinar langsung dari matahari dan terlihat bayangan berwarna kelabu jika mendapat sinar matahari dari samping atau sebagian saja.
b) Cumulus Nimbus (Cu-Ni): Awan inilah yang dapat menimbulkan hujan dengan kilat dan guntur, bervolume besar dengan ketebalan yang tinggi, posisi rendah dan puncak yang tinggi sebagai menara atau gunung dengan puncaknya yang melebar.
Terjadinya hujan tidak tergantung pada tebal tipisnya awan, tetapi lebih tergantung pada musim. Pada waktu musim kering, meskipun ketebalan awan tinggi belum tentu mendatangkan hujan disebabkan oleh faktor angin yang dominan, begitu sebaliknya pada musim hujan. Awan yang rendah pada permukaan bumi disebut kabut.
e) Kelembapan Udara
Kelembapan udara dapat dibedakan menjadi dua yaitu:
Kelembapan mutlak dan kelembapan nisbi. Kelembapan mutlak (absolut) ialah jumlah massa uap air yang ada dalam suatu satuan volume di udara. Kelembapan nisbi (relatif) ialah banyaknya uap air di dalam udara berupa perbandingan antara jumlah uap air yang ada dalam udara saat pengukuran dan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.
Angka-angka persentase tersebut menunjukkan bahwa jika suhu udara naik, kelembapan relatifnya berkurang. Oleh sebab itu, nilai kelembapan relatif tertinggi terjadi pada pagi hari dan nilai terendah terjadi pada sore hari. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan nisbi adalah higrometer rambut. Higrometer yang mencatat kelengkapan data secara geometris disebut higrograf.
f) Curah Hujan
Hujan atau presipitasi ialah peristiwa jatuhnya butir-butir air atau es dari lapisan-lapisan troposfer ke permukaan bumi. Banyaknya hujan yang jatuh pada suatu tempat di bumi dapat diketahui dengan mengukur besarnya curah hujan tersebut menggunakan alat penakar hujan. Ada pula beberapa sebutan untuk alat penakar hujan yaitu sering disebut fluviometer ataupun ombrometer. Curah hujan atau presipitasi adalah banyaknya air hujan atau kristal es yang jatuh hingga permukaan bumi. Alat pengukur curah hujan berfungsi untuk mengukur jumlah hujan yang jatuh selama sehari di dalam suatu gelas ukur. Alat pencatat hujan otomatik berfungsi mencatat secara otomatis jumlah curah hujan pada kertas pencatat yang setiap hari atau minggu diganti dengan yang baru. Cara menghitung curah hujan dalam sebulan adalah dengan menjumlah curah hujan di tiap hari dalam satu bulan. Besarnya curah hujan tidak merata di setiap wilayah Indonesia. Jumlah curah hujan tidak sama sepanjang tahun, paling banyak ialah selama bertiup angin musim barat.
Apakah ukuran butir-butir hujan sama? Hujan memiliki ukuran butir yang berbeda-beda. Berdasarkan ukuran butirannya, hujan dibedakan sebagai berikut.
1) Hujan gerimis (drizzle), diameter butir-butir air hasil kondensasi kurang dari 0,5 mm.
2) Hujan salju (snow), terdiri atas kristal-kristal es dengan suhu udara berada di bawah titik beku.
3) Hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam uap panas dari awan dengan suhu udara di bawah titik beku.
4) Hujan deras (rain), yaitu curahan air yang turun dari awan dengan suhu udara di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 5 mm.
Ada bermacam-macam jenis hujan yang dapat dijelaskan berikut ini.
1) Hujan zenithal, adalah hujan yang terjadi di daerah tropis, disebut juga hujan naik ekuatorial, biasa terjadi pada waktu sore hari setelah terjadi pemanasan maksimal antara pukul 14.00–15.00. Di daerah tropis selama setahun mengalami dua kali hujan zenithal, sedangkan daerah lintang 23½° LU/LS mengalami satu kali hujan zenithal. Di daerah tropis, daerah lintang 10° LU–10° LS, hujan ini terjadi bersamaan waktunya dengan kedudukan matahari pada titik zenitnya, atau beberapa waktu sesudahnya.
2) Hujan muson, adalah hujan yang terjadi di daerah-daerah muson. Hujan zenithal di daerah muson mengalami perubahan karena daerahdaerah ini dipengaruhi oleh angin muson.
3) Hujan siklonal, adalah hujan yang terjadi karena udara panas naik disertai angin berputar atau cyclon. Karena kondisi di atas dingin, udara menjadi jenuh, dan setelah itu terjadilah prosesi kondensasi yang menimbulkan awan dan akhirnya hujan siklonal terjadi.
4) Hujan musim dingin, adalah hujan yang terjadi di daerah-daerah subtropis. Daerah subtropis di pesisir barat kontinen-kontinen pada waktu musim dingin mengalami hujan, ketika matahari berada pada posisi nadir. Daerah hujan musim dingin, antara lain: Portugal, Spanyol, Afrika Utara, Palestina, Mesopotamia, dan California Barat Daya.
5) Hujan musim panas, adalah hujan yang terjadi di daerah subtropis, di sekitar pesisir timur kontinen-kontinen. Daerahnya terletak antara 30°– 40° LU/LS, yaitu sebelah tenggara Amerika Serikat, Argentina Utara, Uruguay, Cina Timur, Jepang, dan lain-lain.
6) Hujan frontal, adalah hujan yang terjadi jika massa udara yang dingin dengan kekuatan besar memecah massa udara yang panas dan kemudian massa yang lebih ringan terangkat ke atas. Pergolakan udara dengan pusaran-pusaran bergerak ke atas sehingga bertemulah massa udara panas dan dingin yang dibatasi oleh garis yang disebut garis front. Di sekitar garis inilah terbentuk awan yang bergumpal dan bergerak ke atas dengan cepat sehingga terjadilah hujan lebat atau hujan frontal.
7) Hujan pegunungan atau hujan orografis, adalah hujan yang terjadi di daerah pegunungan, di mana udara yang mengandung uap air bergerak naik ke atas pegunungan. Gerakan itu menurunkan suhu udara tersebut sehingga terjadi kondensasi dan turunlah hujan pada lereng yang berhadapan dengan arah datangnya angin.
Beberapa daerah yang jarang turun hujan adalah di daerah pedalaman benua. Misalnya, Gurun Sahara, Gurun Gobi, Daerah Tibet, Semenanjung Arabia, pedalaman Persia, Turkistan, bagian barat Afrika Selatan, dan di sebagian daerah subtropis. Sebutan daerah basah dan kering sangat dipengaruhi oleh banyak sedikitnya curah hujan yang turun di daerah tersebut. Daerah basah mempunyai curah hujan tinggi, di atas 3.000 mm/tahun. Contohnya adalah Dataran Tinggi Sumatra Barat, Sibolga, Ambon, Bogor, Batu Raden, dan Dataran Tinggi Irian Jaya (Papua). Daerah kering mempunyai curah hujan rendah, kurang dari 1.000 mm/tahun. Contohnya adalah daerah padang rumput di Nusa Tenggara dan sekitar Palu dan Luwuk di Sulawesi Tengah. Daerah di sekitar garis ekuator 0°–10° LU/LS secara umum merupakan daerah panas dan daerah dingin terletak antara 66 ½°–90° LU/LS.
Di samping itu, letak lintang dan tinggi tempat menentukan panas dinginnya suatu daerah di muka bumi. Misalnya:
(1) Zona panas, terletak di ketinggian 0–700 meter dpl.
(2) Zona sedang terletak di ketinggian antara 700–1.500 meter dpl.
(3) Zona sejuk terletak di ketinggian antara 1500–2.500 meter dpl.
(4) Zona dingin terletak di ketinggian antara 2.500–3.300 meter dpl.
Pengukuran Hujan
Jumlah hujan yang jatuh di suatu daerah selama
waktu tertentu disebut curah hujan. Untuk mengetahui besarnya curah hujan digunakan alat yang disebut penakar hujan (rain gauge). Alat ini terdiri atas corong dan penampung air hujan. Corong berfungsi mengumpulkan air hujan dan menyalurkan ke penampung. Air hujan yang tertampung secara teratur harus dikosongkan dan jumlahnya diukur menggunakan tabung penakar. Curah hujan biasanya diukur dalam milimeter (mm) atau sentimeter (cm).
Jumlah hujan yang sudah diukur kemudian dicatat untuk berbagai tujuan. Beberapa jenis data hujan dapat diperoleh dari hasil pengukuran hujan, antara lain:
1) Jumlah curah hujan harian. Merupakan hasil pengukuran hujan selama 24 jam.
2) Curah hujan bulanan. Merupakan jumlah total curah hujan harian selama sebulan.
3) Curah hujan tahunan. Merupakan jumlah total curah hujan harian selama 12 bulan.
Persebaran Curah Hujan di Indonesia
Hujan terjadi ketika uap air membentuk awan di angkasa dan jatuh ke permukaan Bumi setelah mengalami kondensasi. Turunnya hujan melalui beberapa proses dan menurut keadaan wilayah yang berbedabeda. Di wilayah yang luas, hujan turun tidak merata dengan jumlah tidak sama.
Keadaan Curah Hujan di Indonesia
Wilayah Indonesia sangat luas dan memiliki topografi yang berbeda-beda seperti pegunungan, dataran tinggi, dan dataran rendah. Keadaan ini menjadikan hujan yang turun sangat bervariasi. Perhatikan curah hujan beberapa kota di Indonesia yang tercatat di stasiun iklim pada tabel berikut ini.
Berdasarkan tabel di atas, Kota Padang memiliki curah hujan paling banyak dalam setahun, yaitu 4.569 mm. Sedang curah hujan bulanan tercatat paling tinggi terjadi di Kota Makassar, yaitu 658 mm (Januari). Kota Kupang dalam setahun hanya menerima curah hujan 1.620 mm (terkecil).
Pengaruh Curah Hujan terhadap Vegetasi Alam di Indonesia
Curah hujan sebagai unsur utama iklim memengaruhi vegetasi alam yang tumbuh di Indonesia. Wilayah Indonesia yang terletak antara 5° LU–11° LS atau beriklim tropis memiliki curah hujan tinggi (> 2.000 mm) dalam setahun dan suhu udara tahunan rata-rata sekitar 28° C. Keadaan ini menjadikan vegetasi alam yang tumbuh berupa hutan tropis. Jenis hutan tropis yang tumbuh di Indonesia didominasi oleh hutan hujan tropis (tropical rainforest). Selain itu, terdapat juga hujan monsun tropis (tropical monsun forest) dan hutan mangrove (mangrove forest). Hutan mangrove banyak tumbuh di sepanjang pantai, delta, muara, dan sungai.
Klasifikasi dan Tipe Iklim
a) Iklim dan Faktor Pembentuknya
Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kondisi iklim di suatu tempat, sebagai berikut:
(1) letak garis lintang,
(2) tinggi tempat,
(3) banyak sedikitnya curah hujan yang jatuh,
(4) posisi daerah: dekat dengan laut, gunung, dataran pasir, atau dengan bentang alam lain,
(5) daerah pegunungan yang dapat memengaruhi posisi bayangan hujan,
(6) keadaan awan dan suhu udara,
(7) pengaruh luas daratan,
(8) kelembapan udara dan keadaan awan,
(9) pengaruh arus laut,
(10) panjang pendeknya musim setempat, dan
(11) pengaruh topografi dan penggunaan lahan (vegetasi).
b) Macam-Macam Iklim
Macam-macam iklim yang disesuaikan dengan dasar dalam pembagian daerah-daerah iklim sebagai berikut :
(1) Iklim Matahari
Dasar perhitungan dalam melakukan pembagian daerah iklim matahari adalah kedudukan dan pergeseran semu matahari yang memengaruhi banyaknya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Karena matahari selalu bergeser di antara lintang 23½° LU sampai dengan 23½° LS, terjadilah perbedaan penyinaran di muka bumi. Secara teoritis dapat dinyatakan bahwa makin jauh suatu tempat dari khatulistiwa, makin besar sudut datang sinar matahari. Ini berarti makin sedikit pula jumlah sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Pembagian daerah iklim matahari berdasarkan pada letak garis lintangnya, sebagai berikut :
i. Daerah iklim tropis, berada pada 0° LU–23½° LU dan 0° LS–23½° LS.
ii. Daerah iklim sedang, berada pada 23½°LU–66½° LU dan 23½° LS–66½° LS.
iii. Daerah iklim dingin, berada pada 66½° LU–90° LU dan 66½° LS–90° LS.
Karena pembagian iklim matahari didasarkan pada suatu teori, temperatur udara makin rendah jika letaknya makin jauh dari khatulistiwa, para ahli menyebut iklim matahari dengan istilah iklim teoritis. Pada kondisi yang sebenarnya di beberapa tempat terjadi distorsi terhadap teori tersebut.
(2) Iklim Fisis
Iklim fisis ialah iklim yang pembagiannya didasarkan pada kenyataan kondisi sebenarnya suatu daerah yang disebabkan pengaruh lingkungan alamnya. Faktor-faktor lingkungan itu sebagai berikut:
(a) pengaruh daratan yang luas,
(b) pengaruh penutup lahan (vegetasi),
(c) pengaruh topografi (relief),
(d) pengaruh arus laut,
(e) pengaruh lautan, dan
(f) pengaruh angin.
Iklim fisis dapat dibedakan menjadi:
(a) iklim laut atau maritim,
(b) iklim darat atau kontinental,
(c) iklim dataran tinggi,
(d) iklim gunung dan pegunungan, dan
(e) iklim musim (muson).
(3) Iklim Menurut Koppen
Pada tahun 1918, seorang ahli iklim Jerman bernama W. Koppen membagi dunia menjadi lima zona iklim pokok berdasarkan temperatur dan hujan, dengan menggunakan ciri-ciri temperatur dan hujan berupa huruf-huruf besar dan huruf-huruf kecil. Kelima iklim pokok tersebut masih dirinci lagi menjadi sebelas macam iklim sebagai variasinya. Ciri-ciri temperatur menurut Koppen sebagai berikut :
a) Temperatur normal dari bulan-bulan terdingin paling rendah 18°C. Suhu tahunan antara 20°C sampai 25°C dengan curah hujan rata-rata dalam setahun > 60 mm.
b) Temperatur normal dari bulan-bulan yang terdingin antara 18°C – 3°C.
c) Temperatur bulan-bulan terdingin < 3°C.
d) Temperatur bulan-bulan terpanas > 0°C.
e) Temperatur bulan-bulan terpanas < 10°C.
f) Temperatur bulan-bulan terpanas <0 p="p"> g) Temperatur bulan-bulan terpanas < 0°C.
Ciri-ciri hujan sebagai berikut:
(a) iklim kering dengan hujan di bawah batas kering;
(b) selalu basah karena hujan jatuh dalam semua musim;
(c) bulan-bulan kering terjadi pada musim panas di belahan bumi tempat tersebut;
(d) bulan-bulan kering terjadi pada musim dingin di belahan bumi tempat tersebut;
(e) bentuk peralihan di mana hujan cukup untuk membentuk hutan dan musim keringnya pendek.
Koppen membedakan iklim menjadi lima kelompok utama, sebagai berikut.
(a) Iklim A yaitu iklim khatulistiwa yang terdiri atas:
(1) Af : iklim hutan hujan tropis
(2) Aw : iklim sabana
(b) Iklim B yaitu iklim subtropik yang terdiri atas:
(1) BS : iklim stepa
(2) BW : iklim gurun
(c) Iklim C yaitu iklim sedang maritim yang terdiri atas:
(1) Cf : iklim sedang maritim tidak dengan musim kering
(2) Cw : iklim sedang maritim dengan musim dingin yang kering
(3) Cs : iklim sedang maritim dengan musim panas yang kering
(d) Iklim D yaitu iklim sedang kontinental yang terdiri atas:
(1) Df : iklim sedang kontinental yang selalu basah
(2) Dw : iklim sedang kontinental dengan musim dingin yangkering
(e) Iklim E yaitu iklim arktis atau iklim salju yang terdiri atas:
(1) ET : iklim tundra
(2) EF : iklim dengan es abadi Ciri iklim di pegunungan menurut Koppen sebagai berikut:
(1) Iklim RG : iklim pegunungan ketinggian < 3.000 m.
(2) Iklim H : iklim pegunungan ketinggian > 3.000 m.
(3) Iklim RT : iklim pegunungan sesuai dengan ciri- ciri iklim ET (tundra).
Untuk menentukan tipe iklim suatu daerah menurut W. Koppen dapat dilakukan dengan menghubungkan jumlah hujan pada bulan terkering dengan jumlah hujan setahun, secara lurus pada diagram Koppen.
(4) Iklim Menurut Oldeman
Oldeman mengklasifikasikan iklim berdasar pada banyaknya bulan basah dan bulan kering dalam penentuan tipe iklimnya yang dikaitkan dengan sistem pertanian di suatu daerah tertentu, yaitu kebutuhan air yang digunakan tanaman pertanian untuk hidup. Penggolongan iklim tersebut lebih sering disebut zona agroklimat.
Curah hujan merupakan sumber utama dari tanaman yang beririgasi nonteknis (tadah hujan). Tanaman pertanian pada umumnya dapat tumbuh normal dengan curah hujan antara 200 mm – 300 mm, dan curah hujan di bawah 200 mm sudah mencukupi untuk tanaman palawija. Zona agroklimat pada klasifikasi ini dibagi menjadi lima subdivisi utama. Kemudian dari tiap-tiap subdivisi tersebut terdapat bulan kering yang berurutan sesuai dengan masa tanamnya, dengan tidak menambahkan faktor-faktor lain yang memengaruhinya, tetapi penggolongan iklim ini sangat berguna bagi pemanfaatan lahan pertanian dan cenderung bersifat ringkas dan praktis.
Berdasarkan jumlah bulan basah dan bulan kering yang telah diketahui tersebut, pengelolaan lahan pertanian mendapatkan informasi yang berguna dalam perencanaan pola tanam dan sistem tanamnya. Hasil ini juga sangat mungkin digunakan untuk kepentingan lain selain bidang pertanian.
Distribusi Curah Hujan di Indonesia
Indonesia terletak di daerah ekuatorial dan secara geografis menyebabkan besarnya penguapan yang terjadi. Hal tersebut ditunjukkan masih cukup besarnya curah hujan yang jatuh pada musim kemarau. Suhu yang tinggi dan luas perairan yang dominan menyebabkan penguapan udara yang terjadi sangat tinggi, dan mengakibatkan kelembapan udara yang tinggi pula. Kelembapan udara yang tinggi inilah yang menyebabkan curah hujan di Indonesia selalu tinggi, apalagi dipengaruhi oleh wilayah hutan yang luas.
Besar kecilnya curah hujan di suatu tempat sangat dipengaruhi beberapa faktor, yaitu:
(1) letak daerah konvergensi antartropis,
(2) posisi geografis suatu daerah,
(3) bentuk bentang lahan dan arah kemiringan lerengnya,
(4) panjang medan datar sebagai jarak perjalanan angin, dan
(5) arah angin yang sejajar dengan pantai.
Curah hujan di Indonesia tergolong tinggi dengan rata-rata > 2.000 mm/tahun. Rata-rata curah hujan tertinggi terdapat di daerah Baturaden di kaki Gunung Slamet, dengan curah hujan rata-rata > 589 mm/bulan, sedangkan rata-rata curah hujan terkecil terdapat di daerah Palu, Sulawesi Tengah, dengan curah hujan rata-rata ± 45,6 mm/bulan.
Distribusi Jenis Vegetasi Alam Berdasarkan Bentang Alam dan Iklimnya
Kondisi iklim dan cuaca suatu wilayah berpengaruh besar terhadap keadaan makhluk hidup yang tinggal di dalamnya. Di samping manusia, flora dan fauna unsur abiotik pun sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim. Bentang alam, bentang budaya, kebiasaan hidup, bahkan tradisi hidup manusia di suatu daerah merupakan cerminan dari kondisi iklim daerah tersebut. Kondisi tersebut dapat dilihat dari jenis bahan dan bentuk rumah, jenis dan bentuk pakaian, makanan pokok penduduk, jenis alat transportasi, dan sebagainya.
1) Korelasi antara Tipe Iklim dan Bentang Alam
Bentang lahan adalah gabungan dari bentuk lahan, yaitu kenampakan tunggal seperti bukit atau sebuah lembah sungai. Kombinasi dari kenampakan-kenampakan tersebut membentuk suatu bentang lahan. Bentang alam adalah bagian yang tampak langsung di alam seperti permukaan tanah, vegetasi, dan daerah perairan. Perubahan bentang alam relatif sangat kecil jika dibandingkan dengan bentang budaya. Komponen bentang alam relatif stabil keberadaannya, sedangkan bentang budaya yang terdiri dari komponen pokok manusia dan juga lingkungannya lebih bersifat dinamis dan selalu mengalami perubahan.
Perubahan penggunaan lahan dari hutan ke pertanian merupakan salah satu ciri perubahan bentang alam yang stabil menjadi bentang budaya akibat interaksi dan kebutuhan manusia untuk mempertahankan hidupnya. Demikian juga pertambahan penduduk yang menuntut penambahan sarana perumahan dan fasilitas hidup tentu makin mengurangi luas areal bentang alam. Hubungan timbal balik antara manusia dan lingkungan alam merupakan salah satu indikator seberapa jauh manusia mampu menyesuaikan diri dan beradaptasi dengan lingkungan alamnya.
Bentang alam yang berubah menjadi bentang budaya menimbulkan perubahan perilaku, kebiasaan, dan budaya penduduk. Sebagai contoh penambahan dan perluasan jalan dan penambahan lokasi permukiman menuntut adanya penambahan fasilitas lain apalagi jika ditambah dengan pembangunan pertokoan besar dan lokasi industri.
Iklim di suatu tempat dapat mencerminkan sejauh mana kemajuan peradaban dan kebudayaan di suatu tempat. Hal tersebut terjadi karena faktor berikut.
a) Iklim dapat membatasi atau mendukung aktivitas dan perilaku manusia
Faktor iklim suatu daerah berpengaruh besar terhadap persebaran floranya, terutama jumlah hujan dan temperaturnya. Tumbuhan di Indonesia hidup sepanjang tahun karena suhu rata-rata yang cukup tinggi dan didukung persediaan air yang cukup. Kondisi ini lain dengan negaranegara di daerah subtropis yang mengalami musim gugur. Di Indonesia terdapat perbedaan jenis tumbuhan dan kemampuan tumbuh flora di daerah yang satu dengan daerah yang lain.
Berdasarkan jumlah hujan yang berbeda-beda itu, flora di Indonesia dibagi menjadi sebagai berikut.
a) Hutan Hujan Tropis
Hutan ini terdiri dari tumbuh-tumbuhan berpohon besar dan rindang yang berada di daerah dengan suhu tinggi dan curah hujan yang tinggi pula. Tumbuhan yang hidup seperti kamper, meranti, kruing, rotan, dan tumbuhan lainnya. Karakter lain adalah adanya tumbuhan epifit yang hidup pada pohon-pohon besar tersebut, antara lain, anggrek dan rotan. Di samping tumbuhan epifit juga terdapat tumbuh-tumbuhan kecil berupa paku-pakuan, perdu, dan pakis di sela-sela tumbuhan besar yang ada. Karena lebatnya, sinar matahari kadang tidak mampu menembus sampai ke dalam hutan hujan tropis. Di Indonesia sebaran hutan hujan tropis berada di Pulau Kalimantan, Sulawesi, Sumatra, dan Papua.
b) Hutan Musim
Hutan musim adalah hutan yang keberadaan tanaman di dalamnya sangat tergantung oleh musim, disebut juga hutan meranggas. Hutan meranggas berarti hutan yang daun-daunnya meranggas di musim kemarau dan akan tumbuh lagi ketika musim hujan datang. Hutan ini dapat ditemui pada daerah beriklim sedang yang terlihat dengan nyata adanya musim gugur dan musim semi. Di Indonesia sebaran hutan musim terdapat di Jawa dan Sulawesi yang berupa hutan jati, sengon, dan akasia.
c) Sabana
Sabana merupakan padang rumput yang berselang-seling dengan semak belukar dan berada pada daerah dengan suhu yang tinggi dengan curah hujan sedikit. Di Indonesia sabana terdapat di Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur, juga di sebagian Sulawesi Tengah.
d) Stepa
Stepa merupakan padang rumput di daerah dengan curah hujan sedikit dan bersuhu udara tinggi. Di Indonesia stepa dapat ditemui di Sulawesi Tengah, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur.
3) Hubungan Ketinggian Tempat dengan Jenis Vegetasi
Makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut, suhunya akan semakin dingin. Oleh karena itu, suhu di daerah pegunungan lebih dingin dibandingkan dengan dataran rendah.
J.W. Junghuhn, seorang ahli tumbuhan dari Jerman, telah membagi kelompok tumbuhan menurut tinggi rendahnya suatu tempat yang didasarkan pada tanaman perkebunan, sebagai berikut:
a) daerah panas, dengan ketinggian antara 0–700 meter dpl, merupakan areal yang tepat untuk pertumbuhan tanaman perkebunan seperti: cokelat, kopi, karet, tembakau, dan kelapa;
b) daerah sedang, dengan ketinggian antara 700–1.500 meter dpl, merupakan areal yang tepat untuk tanaman perkebunan seperti: pinang, kopi, teh, dan kina;
c) daerah dingin, dengan ketinggian antara 1.500–2.500 meter, merupakan areal yang tepat untuk jenis tanaman cemara;
d) daerah sangat dingin, dengan ketinggian antara 2.500–3.500 meter, merupakan areal yang tepat untuk rumput-rumput kerdil dan hutan alpin;
e) daerah salju, yang berketinggian >3.500 meter, merupakan areal yang tidak mampu ditumbuhi tanaman karena permukaannya diliputi salju.
4) Hubungan Bentang Lahan dan Keadaan Tanah dengan Jenis Vegetasi
Bentang lahan dengan tanah subur yang berasal dari material vulkanis merupakan tempat yang biasa ditumbuhi oleh hutan lebat dan berbagai macam tumbuhan di dalamnya. Daerah ini mempunyai jenis tanaman yang beraneka ragam yang biasa disebut hutan heterogen. Bentang lahan dengan tanah kurang subur yaitu di tanah yang tandus yang biasanya merupakan lapukan dari material kapur, lebih banyak ditumbuhi oleh semak belukar, rumput, dan alang-alang. Bentang lahan daerah pantai berawa-rawa dan bertanah lumpur yang biasa disebut daerah rawa, didominasi oleh tumbuhan hutan mangrove (bakau).
5) Distribusi Jenis-Jenis Vegetasi Alam
Seorang ahli biologi bernama Hart Meeriem pada tahun 1889, menemukan tipe agihan tumbuhan berdasarkan variasi ketinggiannya. Ia menelusuri Gunung San Fransisco mulai dari kaki hingga puncak. Meeriem berkesimpulan bahwa tipe tumbuhan pada suatu daerah sangat tergantung pada temperatur dan kelembapannya. Terbukti bahwa kelembapan lebih berperan daripada temperatur dalam tipe agihan tumbuhan. Jenis tumbuhan besar membutuhkan curah hujan yang lebih tinggi daripada jenis tumbuhan kecil. Akibatnya, semakin ke daerah bercurah hujan kecil dan sangat kecil, akan semakin banyak kita lihat dominasi tumbuhan kecil seperti belukar, padang rumput, dan akhirnya kaktus atau tanaman padang pasir pada daerah yang sangat minim hujannya.
Di dunia komunitas organisme tumbuhan dibagi menjadi enam macam tumbuhan utama yang tersebar sepanjang perubahan kekeringan dan kelembapan. Enam macam komunitas tumbuhan tersebut adalah sebagai berikut :
a) Padang Rumput
Daerah padang rumput mempunyai kisaran curah hujan sebesar 250 mm sampai dengan 500 mm/tahun, dan pada beberapa padang rumput, curah hujan dapat mencapai 1.000 mm. Daerah ini terbentang dari daerah tropika sampai ke daerah subtropika. Karena hujan yang turun tidak teratur dan kondisi porositas rumput yang relatif rendah, tumbuhan kesulitan dalam mendapatkan air, sehingga hanya tumbuhan rumput yang mampu bertahan hidup dan beradaptasi dengan kondisi tersebut.
b) Gurun Daerah
gurun mempunyai kisaran curah hujan sekitar 250 mm/tahun atau kurang sehingga termasuk curah hujan rendah dan tidak teratur. Gurun banyak terdapat di daerah tropis yang berbatasan dengan padang rumput. Keadaan alam dari padang rumput ke arah gurun, biasanya makin jauh dari padang rumput kondisinya makin gersang. Panas yang tinggi karena teriknya matahari mencapai >40°C sehingga menimbulkan suhu yang panas di siang hari dan penguapan yang tinggi pula. Amplitudo harian yaitu perbedaan pada siang dan malam hari sangat besar. Tumbuhan yang hidup menahun di gurun adalah tumbuhan yang dapat beradaptasi terhadap kekurangan air dan penguapan yang cepat, sehingga tumbuhan yang hidup di gurun biasanya berdaun kecil seperti duri atau tidak berdaun, tetapi berakar panjang untuk mengambil air. Jaringan spons pada tumbuhan di sini berfungsi menyimpan air.
c) Tundra
Daerah tundra memiliki dua musim yaitu musim dingin yang panjang dan gelap serta musim panas yang panjang serta terang terus-menerus. Daerah tersebut hanya terdapat di belahan bumi utara dan terletak di sebagian besar lingkungan kutub utara. Daerah tundra di kutub ini dapat mengalami gelap berbulan-bulan karena matahari hanya mencapai 23½° LU/LS. Di daerah tundra banyak terdapat lumut dan pohon yang tertinggi hanya berupa semak yang relatif pendek. Jenis lumut yang hidup, antara lain, lumut kerak dan sphagnum. Tumbuhan semusim di daerah tundra biasanya berbunga dengan warna yang mencolok dengan masa
pertumbuhan yang sangat pendek. Tumbuhan di daerah ini mampu beradaptasi terhadap keadaan dingin meskipun dalam keadaan beku masih tetap bertahan hidup.
d) Hutan Basah
Hutan-hutan basah tropika di seluruh dunia mempunyai persamaan, di antaranya, terdapatnya beratus-ratus spesies tumbuhan di dalamnya. Sepanjang tahun hutan basah mendapatkan cukup air sehingga memungkinkan tumbuhnya tanaman dalam jangka waktu yang lama sehingga komunitas hutan tersebut akan sangat kompleks. Hutan basah tropika terdapat di daerah tropika dan subtropika, misalnya, di Indonesia, daerah Australia bagian Irian Timur, Amerika Tengah, dan Afrika Tengah.
Ketinggian pohon-pohon utama berkisar antara 20 sampai dengan 40 meter dengan cabang-cabangnya yang lebat sehingga membentuk tudung (canopy) yang mengakibatkan hutan menjadi gelap. Tidak ada sumber air lainnya selain air hujan, dan air hujan sulit mencapai dasar hutan tersebut secara langsung. Di dalam hutan ini juga terdapat perubahan-perubahan iklim, tetapi hanya bersifat mikro (dari todung hutan sampai dasar hutan saja). Kelembapan di hutan basah tinggi dan suhu sepanjang hari hampir sama sekitar 25°C. Di samping pepohonan yang tinggi, terdapat liana dan epifit yang berupa rotan dan anggrek yang merupakan tumbuhan khas di daerah itu.
e) Hutan Gugur
Hutan gugur tumbuh di daerah beriklim sedang. Di sana umumnya juga terdapat padang rumput dan gurun. Curah hujan merata sepanjang tahun sebesar 750 sampai 1.000 mm per tahun. Terdapat pula musim dingin dan musim panas yang dengan adanya musim tersebut tumbuhan di sana beradaptasi dengan menggugurkan daunnya menjelang musim dingin. Musim gugur adalah musim yang ada sebelum musim dingin tiba. Tumbuhan yang bersifat menahun dari musim gugur sampai dengan musim semi berhenti pertumbuhannya, sedangkan tumbuhan yang sifatnya semusim akan mati pada musim dingin. Tumbuhan semusim hanya meninggalkan bijinya saja dan hanya mampu bertahan pada suhu dingin, dan akan berkecambah pada saat menjelang musim panas tiba.
f) Taiga
Taiga adalah hutan pohon pinus yang daunnya seperti jarum dan merupakan bioma yang hanya terdiri atas satu spesies pohon. Daerah persebarannya terdapat di belahan bumi utara seperti Rusia, Siberia, dan Kanada. Beberapa contoh pohon yang hidup di hutan taiga, antara lain: konifer, terutama pohon spruce (picea), alder (alnus), birch (betula), dan juniper (juniperus). Masa pertumbuhan spesies ini pada musim panas, berlangsung antara 3 sampai dengan 6 bulan.
d. Gejala Alam Penyebab Perubahan Iklim Global
Faktor-faktor berupa gejala alam yang menyebabkan gangguan terhadap iklim global dunia, antara lain: gejala meningkatnya suhu udara di bumi yang disebut Efek Rumah Kaca, kondisi yang menyebabkan kekeringan pada rentang waktu lama disebut El Nino, dan kondisi yang menyebabkan hujan lebat pada rentang waktu lama disebut La Nina.
1) Efek Rumah Kaca
Efek rumah kaca adalah terjadinya peningkatan suhu udara di muka bumi akibat semakin banyaknya gas pencemar di dalam udara. Industri-industri, pabrik-pabrik, kendaraan bermotor, dan semua sarana untuk memenuhi kebutuhan manusia yang menggunakan bahan bakar bensin, solar, minyak tanah, dan batu bara menghasilkan gas buang berupa: CO2, CO, NO2, SO2,, HCN, HCl, H2S, HF, dan NH4. yang terus meningkat jumlahnya. Besarnya CO2 dan gas pencemar lain yang terakumulasi semakin hari semakin tinggi, hal tersebut menghambat radiasi sinar matahari yang mencapai permukaan bumi. Sinar matahari sebagian dipantulkan oleh akumulasi gas-gas pencemar tersebut kembali ke angkasa, tetapi tertahan oleh gas lain yang kembali dipantulkan ke bumi yang berakibat semakin panasnya udara di permukaan bumi. Kenaikan suhu bumi ini akan berakibat lebih jauh yaitu: mencairnya es di kutub, meningkatnya permukaan air laut akibat es yang mencair, terendamnya areal pertanian di tepi pantai akibat naiknya air laut, dan menurunnya produksi hasil pertanian karena terendamnya areal pertanian di tepi pantai.
2) El Nino
El Nino adalah terjadinya pemanasan temperatur air laut di pantai barat Peru–Ekuador yang menyebabkan gangguan iklim secara global. El Nino datang mengganggu setiap dua tahun sampai tujuh tahun sekali. Peristiwa ini diawali dari memanasnya air laut di perairan Indonesia yang kemudian bergerak ke arah timur menyusuri ekuator menuju pantai barat Amerika Selatan sekitar wilayah Peru dan Ekuador. Bersamaan dengan kejadian tersebut air laut yang panas dari pantai barat Amerika Tengah, bergerak ke arah selatan sampai pantai barat Peru-Bolivia sehingga terjadilah pertemuan air laut panas dari kedua wilayah tersebut. Massa air panas dalam jumlah besar terkumpul dan menyebabkan udara di daerah itu memuai sehingga proses konveksi ini menimbulkan tekanan udara menurun (minus). Kondisi ini mengakibatkan seluruh angin yang ada di sekitar Pasifik dan Amerika Latin bergerak menuju daerah tekanan rendah tersebut. Angin muson di Indonesia yang datang dari Asia dengan membawa uap air juga membelok ke daerah tekanan rendah di pantai barat Peru – Ekuador.
Peristiwa
tersebut mengakibatkan angin yang menuju Indonesia hanya membawa uap
air yang sedikit sehingga kemarau yang sangat panjang terjadi di
Indonesia. Akibat peristiwa tersebut juga dirasakan di Australia dan
Afrika Timur. Sementara itu, di Afrika Selatan justru terjadi banjir
besar dan menurunnya produksi ikan akibat melemahnya up-welling. Kemarau
panjang akibat El Nino biasanya disertai dengan kebakaran rumput dan
hutan. Pada tahun 1994 dan 1997, baik Indonesia maupun Australia
mengalami kebakaran akibat peristiwa El Nino.
3) La Nina
Peristiwa La Nina merupakan kebalikan dari El Nino. La Nina berarti bayi perempuan. La Nina berawal dari melemahnya El Nino sehingga air laut yang panas di pantai Peru dan Ekuador bergerak ke arah barat dan suhu air laut di daerah itu berubah ke kondisi semula (dingin) sehingga up-welling muncul kembali sehingga kondisi cuaca kembali normal.
La Nina juga berarti kembalinya kondisi ke keadaan normal setelah terjadinya El Nino. Air laut panas yang menuju arah barat tersebut pada akhirnya sampai di Indonesia yang bertekanan dingin sehingga seluruh angin di sekitar Pasifik Selatan dan Samudra Indonesia bergerak menuju Indonesia. Angin tersebut menyebabkan hujan lebat dan banjir karena sangat banyaknya uap air yang dibawa. Peristiwa La Nina di Indonesia pada tahun 1955, 1970, 1973, 1975, 1995, dan 1999 terhitung sejak Indonesia merdeka (1945).
http://110.138.206.53/bahan-ajar/modul_online/geografi/MO_138/images/geo109_02.gif
Atmosfer sangat dibutuhkan bagi kehidupan di Bumi ini. Udara merupakan sumber daya alam yang digunakan oleh semua makhluk hidup di Bumi untuk bernapas. Bahkan, kita terlindungi dari batu meteor-meteor yang hendak jatuh ke Bumi karena atmosferlah batu-batu meteor tersebut tidak jatuh ke Bumi. Selain itu, atmosfer juga mempunyai peranan mengatur keseimbangan suhu agar tidak terlalu panas pada siang hari dan tidak terlalu dingin pada malam hari.
Atmosfer ialah lapisan gas dengan ketebalan ribuan kilometer yang terdiri atas beberapa lapisan dan berfungsi melindungi bumi dari radiasi dan pecahan planet lain (meteor). Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari atmosfer yang menekankan pada lapisan udara yang menyelubungi bumi. Beberapa hal pokok yang dipelajari dalam meteorologi di antaranya adalah angin, awan, cuaca, guntur, gejala cahaya, endapan air di udara, serta suhu dan tekanan udara.
Dua bagian utama yang dipelajari di afmosfer sebagai berikut :
a) Bagian atmosfer atas, yang dimonitoring dengan menggunakan balon yang dilengkapi dengan meteograf (alat pencatat temperatur, tekanan, dan basah udara), juga balon yang dipasangi alat berupa radio sonde yang dapat memancarkan hasil penyelidikan mengenai temperatur, tekanan, dan lengas udara ke permukaan bumi.
b) Bagian atmosfer bawah, yang dimonitoring dengan beberapa alat pencatat secara langsung dengan menggunakan termometer, anemometer, altimeter, barometer, dan alat lainnya.
Karakteristik Lapisan Atmosfer
Atmosfer terdiri atas banyak lapisan. Tiap lapisan mempunyai karakteristik yang berbeda-beda :
a. Troposfer
Lapisan ini mempunyai ketebalan yang berbeda-beda di tiap wilayah di atas Bumi. Di atas kutub, tebal lapisan ini sekitar 9 km. Semakin dekat dengan daerah khatulistiwa lapisan ini semakin tebal hingga mencapai 15 km. Perbedaan ketebalan ini disebabkan oleh rotasi Bumi, akibatnya terjadi perbedaan kondisi cuaca antara kutub dan khatulistiwa. Yang istimewa, lapisan ini menjadi tempat terjadinya proses-proses cuaca, seperti awan, hujan, serta proses-proses pencemaran lainnya. Pada lapisan ini tinggi rendahnya suatu tempat di permukaan Bumi berpengaruh terhadap suhu udaranya. Hal ini mengikuti hukum gradien geothermis, yaitu semakin tinggi (tiap kenaikan 1.000 meter) suatu tempat di permukaan Bumi, temperatur udaranya akan turun rata-rata sekitar 6°C di daerah sekitar khatulistiwa. Peralihan antara lapisan troposfer dengan stratosfer disebut tropopause.
b. Stratosfer
Lapisan di atas tropopause adalah lapisan stratosfer. Di lapisan ini tidak berlaku hukum gradien geothermis karena semakin tinggi posisi di tempat ini, suhu akan semakin naik. Hal ini disebabkan kandungan uap air dan debu hampir tidak ada. Karakteristik yang menarik pada lapisan ini adalah adanya lapisan ozon yang sangat bermanfaat bagi kehidupan kita. Keberadaan ozon sekarang ini semakin menipis karena adanya pencemaran dari gas CFCs (Chloroflourocarbons). Di atas lapisan stratosfer terdapat lapisan stratopause yang merupakan lapisan peralihan antara stratosfer dan mesosfer.
c. Mesosfer
Lapisan ini merupakan tempat terbakarnya meteor dari luar angkasa menuju Bumi sehingga lapisan ini merupakan lapisan pelindung Bumi terhadap benturan benda atau batuan meteor. Di atas lapisan mesosfer terdapat lapisan mesopause yang merupakan lapisan peralihan antara mesosfer dan termosfer.
d. Termosfer
Lapisan di atas mesopause adalah lapisan termosfer. Pada lapisan ini terdapat aurora yang muncul kala fajar atau petang. Lapisan ini penting bagi komunikasi manusia karena memantulkan gelombang radio ke Bumi sehingga gelombang radio pendek yang dipancarkan dari suatu tempat dapat diterima di bagian Bumi yang jauh.
e) Ionosfer
berada 100–800 km dari muka bumi (1) Seluruh atom dan molekul udara mengalami ionisasi di dalam lapisan ini. (2) Daerah ionosfer berkisar mengandung muatan listrik. (3) Terdapat tiga lapisan pada ionosfer, yaitu: (i) lapisan Kennelly Heavyside (lapisanE), pada ketinggian antara 100–200 km; (ii) lapisan Appleton (lapisan F), pada ketinggian 200–400 km; (iii) gelombang radio mengalami pemantulan (gelombang panjang dan pendek) pada kedua lapisan di atas; (iv) lapisan atom, berada pada ketinggian 400–800 km.
f. Eksosfer
Lapisan ini merupakan lapisan terluar yang mengandung gas hidrogen dan kerapatannya makin tipis sampai hampir habis di ambang angkasa luar. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer yang sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteor yang banyak jumlahnya dan bergelantungan di angkasa.
Penyelidikan Atmosfer dan Kegunaannya
Penyelidikan atmosfer mempunyai beberapa fungsi utama, antara lain, sebagai berikut:
a) sebagai pedoman dalam membuat ramalan cuaca (prakiraan cuaca) jangka pendek ataupun jangka panjang. Ramalan cuaca sangat penting bagi kepentingan pertanian, penerbangan, pelayaran, peternakan, dan lain-lain;
b) sebagai dasar untuk menyelidiki syarat-syarat hidup dan ada tidaknya kemungkinan hidup di lapisan udara bagian atas;
c) sebagai pedoman untuk mengetahui kemungkinan-kemungkinan dilakukannya hujan buatan di suatu wilayah tertentu;
d) untuk mengetahui sebab-sebab gangguan yang terjadi pada gelombang radio, televisi, dan menemukan cara untuk memperbaiki hubungan melalui udara.
Penyelidikan atmosfer tersebut bertempat di stasiun meteorologi atau observatorium meteorologi.
Cuaca dan Iklim
Istilah cuaca dan iklim sering digunakan untuk menggambarkan kondisi udara di suatu wilayah dan pada saat-saat tertentu. Kedua istilah ini memang serupa tetapi tidak sama. Jika cuaca menggambarkan keadaan udara harian di tempat tertentu yang relatif sempit dan waktu yang singkat, iklim menggambarkan kondisi udara tahunan dan meliputi wilayah yang relatif luas. Agar kamu lebih memahami perbedaannya, bacalah ilustrasi berikut.
Pada hari Senin langit di Pontianak tampak begitu gelap, banyak awan serta angin yang bertiup terasa dingin, seperti membawa uap air. Selang beberapa waktu kemudian hujan turun dengan lebat. Pada saat yang bersamaan di Yogyakarta, langit begitu cerah sehingga Matahari bersinar dengan intensitas yang kuat dan udara terasa panas. Dari uraian tersebut dapat dikatakan bahwa pada hari Senin cuaca antara Pontianak dan Yogyakarta berbeda.
Yogyakarta dan Pontianak merupakan dua kota yang terdapat di wilayah Indonesia. Keduanya memiliki iklim yang sama, yaitu iklim tropis. Dengan iklim tropis, wilayah Indonesia sepanjang tahun terkena sinar matahari. Berbeda dengan daerah kutub yang beriklim dingin, sinar matahari selama setahun tidak selamanya menyinari daerah tersebut.
Perbedaan Cuaca dan Iklim
Komposisi Atmosfer
Atmosfer terbentuk dari campuran gas-gas. Komposisi atmosfer berubah dari waktu ke waktu dan dari satu tempat ke tempat lain. Gas-gas utama pembentuk atmosfer dan manfaatnya sebagai berikut :
Komponen-Komponen Cuaca dan Iklim
Iklim adalah rata-rata cuaca pada suatu wilayah yang luas dan dalam waktu yang lama (lebih kurang selama 30 tahun), sedangkan cuaca adalah kondisi atmosfer pada suatu tempat yang tidak luas pada waktu yang relatif singkat. Dalam pengertian yang lebih singkat cuaca ialah keadaan udara pada saat tertentu di suatu tempat. Cuaca mempunyai jangkauan waktu 24 jam dan jika lebih merupakan prakiraan cuaca. Keadaan atmosfer dapat diamati setiap hari. Misalnya, pada hari berawan, hari hujan, angin kencang, dan sebagainya. Dengan pengamatan pada komponen-komponen cuaca, dapat dilakukan perkiraan cuaca pada waktu dan lokasi tertentu. Untuk itu, sangatlah penting dilakukan pengamatan dan penelitian mengenai cuaca, iklim, dan komponen-komponen pembentuknya.
1) Penyinaran Matahari sebagai Komponen Penting Pembentuk Cuaca dan Iklim
Matahari adalah sumber panas bagi bumi. Walaupun bumi sudah memiliki panas sendiri yang berasal dari dalam, panas bumi lebih kecil artinya dibandingkan dengan panas matahari. Panas matahari mencapai 60 gram kalori/cm2 tiap jam, sedangkan panas bumi hanya mencapai 55 gram/cm2 tiap tahunnya. Besarnya sinar matahari yang mencapai bumi hanya sekitar 43% dari keseluruhan sinar yang menuju bumi dan >50% lainnya dipantulkan kembali ke angkasa. Panas bumi sangat tergantung kepada banyaknya panas yang berasal dari matahari ke bumi.
Perbedaan temperatur di bumi dipengaruhi oleh letak lintang dan bentuk keadaan alamnya. Indonesia termasuk wilayah beriklim tropis karena terletak pada lintang antara 6°08′ LU dan 11°15′ LS, ini terbukti di seluruh wilayah Indonesia menerima rata-rata waktu penyinaran matahari cukup banyak. Panas matahari yang sampai ke permukaan bumi sebagian dipantulkan kembali, sebagian lagi diserap oleh udara, awan, dan segala sesuatu di permukaan bumi. Banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, sebagai berikut.
a) Lama penyinaran matahari, semakin lama penyinaran semakin tinggi pula temperaturnya.
b) Tinggi rendah tempat, semakin tinggi tempat semakin kecil (rendah) temperaturnya.
c) Sudut datang sinar matahari, semakin tegak arah sinar matahari (siang hari) akan semakin panas. Tempat yang dipanasi sinar matahari yang datangnya miring (pagi dan sora hari) lebih luas daripada yang tegak (siang hari).
d) Keadaan tanah, yaitu tanah yang kasar teksturnya dan berwarna hitam akan banyak menyerap panas dan tanah yang licin (halus teksturnya) dan berwarna putih akan banyak memantulkan panas.
e) Angin dan arus laut, adanya angin dan arus laut yang berasal dari daerah dingin akan mendinginkan daerah yang dilaluinya.
f) Keadaan udara, banyaknya kandungan awan (uap air) dan gas arang, akan mengurangi panas yang terjadi.
g) Sifat permukaan, daratan lebih cepat menyerap dan menerima panas daripada lautan.
Panas matahari yang sampai ke permukaan bumi akan berangsur memanasi udara di sekitarnya. Pemanasan terhadap udara melalui beberapa cara, yaitu turbulensi, konveksi, kondensasi, dan adveksi.
Turbulensi ialah penyebaran panas secara berputar-putar dan penyebaran panasnya menyebabkan udara yang sudah panas bercampur dengan udara yang belum panas. Konveksi ialah pemanasan secara vertikal dan penyebaran panasnya terjadi akibat adanya gerakan udara secara vertikal, sehingga udara di atas yang belum panas ini menjadi panas karena pengaruh udara bawahnya yang sudah terlebih dahulu panas. Konduksi ialah pemanasan secara kontak langsung atau bersinggungan langsung. Pemanasan ini terjadi karena molekul-molekul udara yang dekat dengan permukaan bumi akan menjadi panas setelah bersinggungan dengan bumi yang memiliki panas dari dalam. Adveksi ialah penyebaran panas secara horizontal yang mengakibatkan perubahan fisik udara di sekitarnya, yaitu udara menjadi panas.
Letak astronomis Indonesia berada pada 94°45′ BT – 141°05′ BT dan 6°08’LU – 11°15′ LS serta dilalui oleh garis khatulistiwa sehingga sangat memengaruhi keadaan suhu udara rata-rata setiap hari sepanjang tahunnya. Posisi Indonesia yang terletak pada daerah lintang rendah menyebabkan suhu rata-rata tahunan yang tinggi, yaitu kurang lebih kurang lebih 26°C. Perbedaan suhu juga dipengaruhi oleh ketinggian suatu daerah dari permukaan laut, semakin tinggi suatu tempat, semakin rendah suhunya. Perbedaan suhu ini memengaruhi habitat beragam jenis tanaman yang tumbuh di dalamnya. Wilayah Indonesia merupakan kepulauan sehingga luas wilayah perairan sangat luas, hal ini sangat memengaruhi kondisi suhu di wilayahnya. Karena kondisi tersebut menimbulkan tidak terjadinya perbedaan suhu yang besar antara suhu maksimum dan suhu minimum tahunannya.
Perubahan suhu di Indonesia terjadi karena faktor-faktor seperti berikut ini:
1) adanya perbedaan suhu siang dan malam; suhu maksimum terjadi pada siang hari sekitar pukul 13.00–14.00, sedangkan suhu minimum terjadi saat menjelang pagi lebih kurang pukul 04.30;
2) adanya perbedaan tinggi tempat dari permukaan laut, setiap kenaikan 100 m suhunya turun lebih kurang 0,5°C.
2) Komponen-Komponen Cuaca
Komponen cuaca antara lain terdiri atas temperatur udara, tekanan udara, curah hujan, angin, awan, kelembapan udara, dan curah hujan.
a) Suhu atau Temperatur Udara
Panas bumi bersumber dari matahari. Tingkat dan derajat panas matahari diukur dengan menggunakan alat termometer. Suhu udara di bumi semakin naik ke atmosfer semakin turun, dengan teori setiap kita naik 100 m suhu akan turun 1°C (udara dalam keadaan kering). Secara horizontal, suhu di berbagai tempat di permukaan bumi tidak sama. Dengan menggunakan peta isoterm perbandingan suhu satu tempat dengan tempat yang lain akan mudah dilihat. Garis isoterm adalah garis yang menghubungkan tempat-tempat dengan suhu rata-rata yang sama. Perubahan suhu sepanjang hari dapat diketahui dengan melihat catatan suhu pada termograf dan termometer. Suhu tertinggi biasa terjadi pada pukul satu atau dua siang, sedangkan suhu terendah biasa terjadi pukul empat atau lima pagi. Dari rata-rata derajat panas sepanjang harinya didapatkan suhu harian.
Dalam satu bulan terdapat catatan suhu harian yang tidak sama setiap harinya. Dari catatan suhu harian selama satu bulan kemudian diambil rata-rata dan dihasilkan suhu bulanan. Suhu bulanan juga tidak sama setiap bulannya. Daerah dengan topografi rendah relatif lebih panas dibandingkan daerah berbukit dan pegunungan. Daerah khatulistiwa yang bersifat tropis lebih panas dibanding daerah subtropis dan kutub.
Perbedaan suhu udara di banyak tempat dipengaruhi faktorfaktor sebagai berikut.
1) Letak lintang.
2) Ketinggian tempat.
3) Jenis permukaan.
4) Kelembapan udara.
5) Tutupan awan di angkasa.
6) Arus samudra.
7) Jarak dari laut.
b) Tekanan Udara
Permukaan bumi ini secara langsung ditekan oleh udara karena udara memiliki massa. Karena udara adalah benda gas yang menyelubungi bumi dan mempunyai massa, akan terjadi peristiwa di bawah ini.
1) Massa udara menumpuk di permukaan bumi dan udara di atas menindih udara di bawahnya, tekanan ini dinamakan tekanan udara.
2) Massa udara dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Hal ini menyebabkan semakin dekat dengan bumi udara semakin mampat dan semakin ke atas semakin renggang. Akibatnya, semakin dekat dengan bumi tekanan udara semakin besar dan sebaliknya.
3) Massa udara jika mendapatkan panas akan memuai dan jika mendapatkan dingin akan menyusut.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Toricelli pada tahun 1643 menciptakan barometer air raksa. Karena barometer air raksa tidak mudah dibawa ke mana-mana, dapat menggunakan barometer aneroid sebagai penggantinya. Tekanan udara akan berbanding terbalik dengan ketinggian suatu tempat sehingga semakin tinggi tempat dari permukaan laut semakin rendah tekanan udarannya. Kondisi ini karena makin tinggi tempat akan makin berkurang udara yang menekannya. Satuan hitung tekanan udara adalah milibar, sedangkan garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan tekanan udara yang sama disebut isobar.
Ketinggian suatu tempat dari permukaan laut juga dapat diukur dengan menggunakan barometer. Kenaikan 10 m suatu tempat akan menurunkan permukaan air raksa dalam tabung sebesar 1 mm. Dalam satuan milibar (mb), setiap kenaikan 8 m pada lapisan atmosfer bawah, tekanan udara turun 1 mb, sedangkan pada atmosfer atas dengan kenaikan > 8 m tekanan udara akan turun 1 mb. Barometer aneroid sebagai alat pengukur ketinggian tempat dinamakan juga altimeter yang biasa digunakan untuk mengukur ketinggian kapal udara yang sedang terbang.
c) Angin
Perbedaan tekanan udara di satu tempat dengan tempat yang lain menimbulkan aliran udara. Pada dasarnya angin terjadi disebabkan oleh perbedaan penyinaran matahari pada tempat-tempat yang berlainan di muka bumi. Perbedaan temperatur menyebabkan perbedaan tekanan udara. Aliran udara berlangsung dari tempat dengan tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara yang lebih rendah. Udara yang bergerak inilah yang disebut angin.
Arah angin dapat diketahui dengan menggunakan beberapa cara, salah satunya adalah dengan menggunakan bendera angin. Arah angin juga dapat diketahui dengan menggunakan baling-baling angin. Pada saat ini telah ditemukan alat yang mampu mengukur arah dan kecepatan angin secara bersamaan. Arah angin biasanya dinyatakan dalam derajat, 360° atau 0° berarti angin utara; 90° angin timur; 180° angin selatan; dan 270° angin barat. Kecepatan angin dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut anemometer. Biasanya digunakan anemometer mangkuk, yang terdiri atas bagian inti berupa tiga sampai empat mangkuk yang dapat berputar pada sumbu tegak lurus. Mangkuk-mangkuk tersebut akan berputar jika bagian yang cekung ditiup angin. Arah dan kecepatan angin pada suatu waktu dapat diketahui melalui anemometer dan hasil catatannya anemogram yang berupa skala.
Salah satu kegunaan pengukuran arah dan kecepatan angin adalah untuk keperluan penerbangan dan navigasi di samping untuk keperluan lain. Dengan mengetahui arah dan kecepatan angin di permukaan bumi, dapat digunakan sebagai pedoman dalam menentukan arah dan panjang landasan pacu pesawat terbang, jumlah penumpang yang harus diangkut, serta bahan bakar yang diperlukan. Untuk itu, perlu diadakan penye lidikan mengenai arah dan kecepatan angin pada lapisan udara atas.
Studi dan penelitian tentang angin biasa menggunakan balon udara yang diikuti arah geraknya dengan menggunakan alat theodolit. Theodolit merupakan teropong yang berfungsi untuk mengukur sudut harizontal dan vertikal. Dengan mengetahui kedudukan balon tiap menitnya akan diketahui pula arah dan kecepatan angin pada ketinggian tertentu. Cara ini hanya terbatas pada ketinggian 6 sampai 7 km. Pengukuran di atas ketinggian tersebut dilakukan dengan alat yang disebut rawin. Alat ini terdiri atas balon yang lebih besar dan dilengkapi dengan reflektor atau pemancar radio. Dalam penelitian-penelitian modern sekarang ini, satelit mempunyai peranan penting di dalam melakukan pengukuran pada lapisan-lapisan udara, termasuk penelitian tentang angin.
Kecepatan angin dipengaruhi oleh beberapa hal, antara lain, sebagai berikut :
1) Gradien barometrik Gradien barometrik yaitu angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara melalui dua garis isobar yang dihitung untuk tiap-tiap 111 km = 1° di ekuator. Satuan jarak diambil dari 1° di ekuator yang panjangnya sama dengan 111 km (1/360 × 40.000 km = 111 km).
2) Hukum Stevenson Hukum ini menyatakan bahwa kecepatan angin bertiup berbanding lurus dengan gradien barometriknya. Semakin besar gradien barometriknya semakin besar kecepatannya.
3) Relief permukaan bumi Angin bertiup kencang pada daerah yang reliefnya rata dan tidak ada rintangan dan sebaliknya.
4) Ada tidaknya pohon-pohon yang lebat dan tinggi Kecepatan angin dapat dihambat oleh adanya pohon-pohon yang lebat dan tinggi.
Buys Ballot seorang meteorolog berkebangsaan Belanda membuat hukum mengenai arah angin, yaitu:
”Udara mengalir dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum. Arah angin akan membelok ke kanan di belahan bumi utara, serta membelok ke kiri di belahan bumi selatan”.
Pembiasan arah angin terjadi disebabkan oleh rotasi bumi dari barat ke timur, serta bentuk bumi yang bulat.
Efek Coriolis
Angin bertiup dari daerah yang bertekanan tinggi (TT) ke daerah bertekanan rendah (TR). Bila Bumi tidak berotasi, maka arah aliran angin lurus dari TT ke TR. Tetapi, karena Bumi berotasi, maka arah aliran angin menjadi berbelok. Pembelokan arah aliran angin ini dikenal dengan efek Coriolis. Coriolis adalah seorang ilmuwan dari Prancis yang pertama kali menjelaskan gejala ini.
Gejala ini dapat dicontohkan sebagai berikut. Suatu roket diluncurkan dari Kutub Selatan dengan target berlokasi di khatulistiwa. Roket membutuhkan waktu satu jam untuk sampai target. Selama satu jam, Bumi telah berotasi 15° ke arah timur. Setelah satu jam, maka roket mengalami penyimpangan arah sebesar 15° ke kiri dari target.
Efek Coriolis memiliki ciri-ciri sebagai berikut.
a. Pembelokan mengarah pada sudut yang benar terhadap arah angin.
b. Berdampak hanya pada arah angin, bukan kecepatan angin.
c. Dipengaruhi kecepatan angin. Angin yang bertiup lebih cepat, maka penyimpangan juga lebih besar.
d. Pengaruh paling kuat di daerah kutub dan melemah ke arah khatulistiwa. Bahkan, tidak terjadi di daerah khatulistiwa.
Berdasarkan gerakan dan sifatnya, angin dapat dibedakan menjadi:
1) Angin Pasat dan Angin Antipasat
Angin pasat terdiri atas angin pasat tenggara yang bertiup di belahan Bumi selatan dan angin pasat timur laut yang bertiup di belahan Bumi utara. Angin pasat bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju daerah ekuator (khatulistiwa). Angin antipasat adalah nama lain dari angin barat, yang merupakan kebalikan dari angin pasat.
Angin di atas khatulistiwa yang mengalir ke daerah kutub dan turun di daerah maksimum subtropik. Angin ini disebut angin antipasat. Di belahan Bumi utara disebut angin antipasat barat daya dan di belahan Bumi selatan disebut angin antipasat barat laut. Pada daerah sekitar lintang 20°– 30°LU dan LS, angin antipasat kembali turun secara vertikal sebagai angin kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di muka Bumi. Misalnya gurun di Arab Saudi, gurun Afrika, atau gurun di Australia.
2) Angin Muson/Muson
Di Indonesia, terdapat dua jenis angin
muson, yaitu angin muson barat dan angin muson timur. Angin muson barat
bertiup pada bulan Oktober–April, saat itu kedudukan Matahari berada di
belahan Bumi selatan atau Benua Australia. Sedangkan angin muson timur
bertiup pada bulan April–Oktober, saat itu kedudukan Matahari berada di
belahan Bumi utara atau Benua Asia.
Angin muson yang terjadi di Indonesia ada dua, yaitu angin muson
barat dan angin muson timur. Angin muson barat terjadi pada bulan
Oktober–April. Pergerakan angin muson barat yang kaya uap air
mengakibatkan sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim hujan.
Saat itu kedudukan Matahari berada di belahan Bumi selatan. Nah sampai
di sini, tentu kamu tahu daerah-daerah yang bertekanan udara tinggi dan
tekanan udaranya rendah serta ke mana arah pergerakan angin muson barat.
Angin muson timur terjadi pada bulan April–Oktober. Angin muson timur
yang bersifat kering mengakibatkan sebagian besar wilayah Indonesia
mengalami musim kemarau. Saat itu kedudukan Matahari berada di belahan
Bumi utara.
3) Angin Lokal
Angin lokal hanya dirasakan di wilayah yang relatif sempit dan pengaruhnya tidak luas.
1) Angin Darat dan Angin Laut
Pada saat siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan, sementara itu pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari lautan. Perbedaan suhu ini akan mempengaruhi tekanan udara antara darat dan laut. Pada siang hari tekanan udara daratan lebih rendah daripada lautan sehingga udara bergerak dari laut ke darat dan disebut angin laut. Sebaliknya, pada malam hari tekanan udara daratan lebih tinggi daripada lautan sehingga udara bergerak dari darat ke laut dan disebut angin darat.
2) Angin Lembah dan Angin Gunung
Pada malam hari puncak gunung lebih cepat dingin daripada lembah. Sementara itu, pada siang hari puncak gunung lebih cepat panas daripada lembah. Perbedaan suhu udara antara puncak gunung serta lembah ini akan mempengaruhi tekanan udaranya dan akhirnya akan mempengaruhi kondisi angin yang bertiup. Pada malam hari tekanan udara di puncak gunung lebih tinggi daripada lembah sehingga angin bertiup dari puncak gunung ke lembah dan disebut angin gunung. Sebaliknya, pada siang hari tekanan udara di puncak gunung lebih rendah daripada di lembah, akibatnya angin bertiup dari lembah ke puncak gunung dan disebut angin lembah.
4) Angin Fohn
Angin fohn merupakan kelanjutan dari proses terjadinya hujan orografis. Setelah terjadi hujan di salah satu sisi lereng gunung, angin yang sudah tidak membawa uap air ini tetap meneruskan embusannya menuruni sisi lereng gunung yang lain. Oleh karena sifatnya yang kering, tumbuhan yang dilaluinya menjadi layu sehingga berdampak negatif pada usaha pertanian.
Di Indonesia penyebutan angin fohn berbeda-beda antara satu daerah dengan daerah lainnya. Penyebutan itu antara lain:
a) Angin brubu di Sulawesi Selatan.
b) Angin bahorok di Deli (Sumatra Utara).
c) Angin kumbang di Cirebon (Jawa Barat).
d) Angin gending di Pasuruan dan Probolinggo (Jawa Timur).
e) Angin wambrau di Papua.
5) Angin Siklon dan Angin Antisiklon
Angin siklon dan angin antisiklon antara belahan Bumi utara dan selatan arahnya berbeda. Perhatikan gambar di samping. Dari gambar tersebut bagaimana pendapatmu mengenai angin siklon dan antisiklon, baik di belahan Bumi utara ataupun belahan Bumi selatan? Angin siklon merupakan udara yang bergerak dari beberapa daerah bertekanan udara tinggi menuju titik pusat tekanan udara rendah di bagian dalam.
Sementara angin antisiklon bergerak dari daerah pusat tekanan udara tinggi menuju tekanan udara rendah yang mengelilinginya di bagian luar. Gerakan arah angin ini berputar. Di daerah tropis, angin siklon sering terjadi di laut. Penyebutan angin siklon di beberapa daerah berbeda-beda di antaranya sebagai berikut :
a) Hurricane, yaitu angin siklon di Samudra Atlantik.
b) Taifun, yaitu angin siklon di Laut Cina Selatan.
c) Siklon, yaitu angin siklon di Teluk Benggala dan Laut Arab.
d) Tornado, yaitu angin siklon di daerah tropis Amerika.
e) Sengkejan, yaitu angin siklon di Asia Barat.
6) Angin yang Bersifat Dingin
Jenis angin yang bersifat dingin antara lain sebagai berikut.
a) Angin Mistral Angin ini berasal dari pegunungan menuju ke dataran rendah di pantai. Sebagai contoh angin yang bertiup di pantai Laut Tengah, selatan Prancis.
b) Angin Bora Angin bora bertiup di wilayah Balkan. Angin ini turun dari Dataran Tinggi Balkan ke Pantai Istria dan Albania.
7) Daerah Konvergensi Antartropik (DKAT)
Daerah Konvergensi Antartropik (DKAT) merupakan daerah pertemuan antara angin pasat tenggara dan angin pasat timur laut atau disebut equator thermal. Daerah ini ditandai dengan keadaan di sekitarnya memiliki suhu tinggi. Akibat kenaikan massa udara, wilayah DKAT terbebas dari angin topan dan dinamakan Doldrum atau daerah tenang khatulistiwa (equatorial calm). DKAT selain sebagai tempat terbentuknya konvergensi massa udara naik, juga sebagai pembentuk awan yang menimbulkan hujan lebat. Pengaruh DKAT di Indonesia, yaitu:
a) Menyebabkan hujan frontal dan hujan zenit.
b) Penguapan tinggi, karena suhu tinggi dan laut Indonesia sangat luas.
c) Garis DKAT terbentuk karena suhu udara di sekitar khatulistiwa tinggi.
Angin Puting Beliung
Pada awal tahun 2007 sejumlah daerah di Indonesia dihantam angin puting beliung. Akibatnya, banyak bangunan porak-poranda dan beberapa penghuninya mengalami luka-luka karena diterjang angin tersebut. Mengapa angin puting beliung ini bertiup? Pada musim pancaroba itulah, angin selalu berubah arah karena perbedaan pola tekanan. Saat angin bergerak dari arah tenggara ke barat karena tekanan udara di Australia (tenggara) lebih tinggi dari Asia (barat). Namun, kadang tekanan udara di Asia lebih tinggi dari Australia sehingga arah angin berubah arah. Inilah yang menyebabkan arah angin kerap berubah yang menimbulkan terjadinya angin puting beliung. Namun, intensitas angin puting beliung kian berkurang begitu memasuki awal musim hujan. Pada bulan itu angin sepenuhnya akan berbalik arah, yaitu dari Asia ke Australia karena tekanan udara di Asia lebih tinggi dari tekanan udara di Australia. Yang perlu diingat angin puting beliung bisa terjadi lagi pada masa peralihan musim hujan ke musim kemarau. Angin puting beliung biasanya melakukan aksinya antara 5–10 menit. Angin itu memiliki gerak turbulensi dari atas, bawah, atas, dan seterusnya yang ditimbulkan karena perbedaan tekanan. Angin ini selalu membawa partikel-partikel air. Dengan kecepatan berkisar 60 km/jam dan beraksi 5–10 menit ditambah gerak turbulen yang membawa partikel air, angin ini mempunyai daya rusak yang cukup besar.
d) Awan
Awan ialah kumpulan titik-titik air atau kristal-kristal es yang halus dalam udara di atmosfer yang terjadi karena adanya pengembunan dan pemadatan uap air yang terdapat di udara setelah melampaui keadaan jenuh. Kondisi awan dapat berupa cair, gas, atau padat karena sangat dipengaruhi oleh keadaan suhu.
Pembagian awan berdasarkan hasil kongres international tentang awan yang dilaksanakan di Munchen, Jerman pada tahun 1802 dan Uppsala, Swedia pada tahun 1894, sampai saat ini masih digunakan sebagai acuan utama. Pembagian awan menurut para pakar tersebut adalah sebagai berikut.
1) Awan tinggi, berada pada ketinggian antara 6 km– 12 km, terdiri dari kristal-kristal es karena ketinggiannya. Kelompok awan tinggi, antara lain sebagai berikut.
a) Cirrus (Ci): Awan ini halus dengan struktur seperti serat, berbentuk menyerupai bulu burung dan tersusun seperti pita yang melengkung di langit sehingga tampak bertemu di satu atau dua titik pada horizon, dan sering terdapat kristal es. Awan ini tidak menimbulkan hujan.
b) Cirro Stratus (Ci-St): Awan ini berbentuk menyerupai kelambu putih yang halus dan rata menutup seluruh langit sehingga tampak cerah, atau terlihat seperti anyaman yang bentuknya tidak beraturan. Awan ini sering menimbulkan terjadinya hallo, yaitu lingkaran yang bulat dan mengelilingi matahari atau bulan, dan biasa terjadi pada musim kering.
c) Cirro Cumulus (Ci-Cu): Awan ini berpola terputus-putus dan penuh dengan kristal-kristal es sering kali berbentuk seperti segerombolan domba dan sering dapat menimbulkan bayangan di permukaan bumi.
2) Awan menengah, berada pada ketinggian antara 3–6 km. Kelompok awan menengah, antara lain sebagai berikut.
a) Alto Cumulus (A-Cu): Awan ini berukuran kecil-kecil, tetapi berjumlah banyak dan berbentuk seperti bola yang agak tebal berwarna putih sampai pucat dan ada bagian yang kelabu. Awan ini bergerombol dan sering berdekatan sehingga tampak saling bergandengan.
b) Alto Stratus (A-St): Awan ini bersifat luas dan tebal dengan warna awan adalah kelabu.
3) Awan rendah, berada pada ketinggian kurang dari 3 km. Kelompok awan rendah, antara lain sebagai berikut.
a) Strato Cumulus (St-Cu): Awan ini berbentuk bola-bola yang sering menutupi seluruh langit sehingga tampak menyerupai gelombang di lautan. Jenis awan ini relatif tipis dan tidak menimbulkan hujan.
b) Stratus (St): Awan ini berada pada posisi yang rendah dan agihan yang sangat luas dengan ketinggian <2000 antara="antara" awan="awan" berbeda.="berbeda." berlapis-lapis.="berlapis-lapis." dan="dan" dasarnya="dasarnya" hujan.="hujan." ini="ini" jenis="jenis" kabut="kabut" m.="m." menimbulkan="menimbulkan" menyebar="menyebar" p="p" pada="pada" seperti="seperti" stratus="stratus" tampak="tampak" tidak="tidak"> c) Nimbo Stratus (Ni-St): Awan ini berbentuk tidak menentu dengan tepi compang-camping tak beraturan. Awan ini hanya menimbulkan hujan gerimis, berwarna putih kegelapan, dan penyebarannya di langit cukup luas.
4) Awan yang terjadi karena udara naik, berada pada ketinggian antara 500 m–1.500 m. Kelompok awan ini, antara lain sebagai berikut.
a) Cumulus (Cu): Awan tebal dengan puncak-puncak yang agak tinggi, terbentuk pada siang hari karena udara yang naik, dan akan tampak terang jika mendapat sinar langsung dari matahari dan terlihat bayangan berwarna kelabu jika mendapat sinar matahari dari samping atau sebagian saja.
b) Cumulus Nimbus (Cu-Ni): Awan inilah yang dapat menimbulkan hujan dengan kilat dan guntur, bervolume besar dengan ketebalan yang tinggi, posisi rendah dan puncak yang tinggi sebagai menara atau gunung dengan puncaknya yang melebar.
Terjadinya hujan tidak tergantung pada tebal tipisnya awan, tetapi lebih tergantung pada musim. Pada waktu musim kering, meskipun ketebalan awan tinggi belum tentu mendatangkan hujan disebabkan oleh faktor angin yang dominan, begitu sebaliknya pada musim hujan. Awan yang rendah pada permukaan bumi disebut kabut.
e) Kelembapan Udara
Kelembapan udara dapat dibedakan menjadi dua yaitu:
Kelembapan mutlak dan kelembapan nisbi. Kelembapan mutlak (absolut) ialah jumlah massa uap air yang ada dalam suatu satuan volume di udara. Kelembapan nisbi (relatif) ialah banyaknya uap air di dalam udara berupa perbandingan antara jumlah uap air yang ada dalam udara saat pengukuran dan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.
Angka-angka persentase tersebut menunjukkan bahwa jika suhu udara naik, kelembapan relatifnya berkurang. Oleh sebab itu, nilai kelembapan relatif tertinggi terjadi pada pagi hari dan nilai terendah terjadi pada sore hari. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan nisbi adalah higrometer rambut. Higrometer yang mencatat kelengkapan data secara geometris disebut higrograf.
f) Curah Hujan
Hujan atau presipitasi ialah peristiwa jatuhnya butir-butir air atau es dari lapisan-lapisan troposfer ke permukaan bumi. Banyaknya hujan yang jatuh pada suatu tempat di bumi dapat diketahui dengan mengukur besarnya curah hujan tersebut menggunakan alat penakar hujan. Ada pula beberapa sebutan untuk alat penakar hujan yaitu sering disebut fluviometer ataupun ombrometer. Curah hujan atau presipitasi adalah banyaknya air hujan atau kristal es yang jatuh hingga permukaan bumi. Alat pengukur curah hujan berfungsi untuk mengukur jumlah hujan yang jatuh selama sehari di dalam suatu gelas ukur. Alat pencatat hujan otomatik berfungsi mencatat secara otomatis jumlah curah hujan pada kertas pencatat yang setiap hari atau minggu diganti dengan yang baru. Cara menghitung curah hujan dalam sebulan adalah dengan menjumlah curah hujan di tiap hari dalam satu bulan. Besarnya curah hujan tidak merata di setiap wilayah Indonesia. Jumlah curah hujan tidak sama sepanjang tahun, paling banyak ialah selama bertiup angin musim barat.
Apakah ukuran butir-butir hujan sama? Hujan memiliki ukuran butir yang berbeda-beda. Berdasarkan ukuran butirannya, hujan dibedakan sebagai berikut.
1) Hujan gerimis (drizzle), diameter butir-butir air hasil kondensasi kurang dari 0,5 mm.
2) Hujan salju (snow), terdiri atas kristal-kristal es dengan suhu udara berada di bawah titik beku.
3) Hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam uap panas dari awan dengan suhu udara di bawah titik beku.
4) Hujan deras (rain), yaitu curahan air yang turun dari awan dengan suhu udara di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 5 mm.
Ada bermacam-macam jenis hujan yang dapat dijelaskan berikut ini.
1) Hujan zenithal, adalah hujan yang terjadi di daerah tropis, disebut juga hujan naik ekuatorial, biasa terjadi pada waktu sore hari setelah terjadi pemanasan maksimal antara pukul 14.00–15.00. Di daerah tropis selama setahun mengalami dua kali hujan zenithal, sedangkan daerah lintang 23½° LU/LS mengalami satu kali hujan zenithal. Di daerah tropis, daerah lintang 10° LU–10° LS, hujan ini terjadi bersamaan waktunya dengan kedudukan matahari pada titik zenitnya, atau beberapa waktu sesudahnya.
2) Hujan muson, adalah hujan yang terjadi di daerah-daerah muson. Hujan zenithal di daerah muson mengalami perubahan karena daerahdaerah ini dipengaruhi oleh angin muson.
3) Hujan siklonal, adalah hujan yang terjadi karena udara panas naik disertai angin berputar atau cyclon. Karena kondisi di atas dingin, udara menjadi jenuh, dan setelah itu terjadilah prosesi kondensasi yang menimbulkan awan dan akhirnya hujan siklonal terjadi.
4) Hujan musim dingin, adalah hujan yang terjadi di daerah-daerah subtropis. Daerah subtropis di pesisir barat kontinen-kontinen pada waktu musim dingin mengalami hujan, ketika matahari berada pada posisi nadir. Daerah hujan musim dingin, antara lain: Portugal, Spanyol, Afrika Utara, Palestina, Mesopotamia, dan California Barat Daya.
5) Hujan musim panas, adalah hujan yang terjadi di daerah subtropis, di sekitar pesisir timur kontinen-kontinen. Daerahnya terletak antara 30°– 40° LU/LS, yaitu sebelah tenggara Amerika Serikat, Argentina Utara, Uruguay, Cina Timur, Jepang, dan lain-lain.
6) Hujan frontal, adalah hujan yang terjadi jika massa udara yang dingin dengan kekuatan besar memecah massa udara yang panas dan kemudian massa yang lebih ringan terangkat ke atas. Pergolakan udara dengan pusaran-pusaran bergerak ke atas sehingga bertemulah massa udara panas dan dingin yang dibatasi oleh garis yang disebut garis front. Di sekitar garis inilah terbentuk awan yang bergumpal dan bergerak ke atas dengan cepat sehingga terjadilah hujan lebat atau hujan frontal.
7) Hujan pegunungan atau hujan orografis, adalah hujan yang terjadi di daerah pegunungan, di mana udara yang mengandung uap air bergerak naik ke atas pegunungan. Gerakan itu menurunkan suhu udara tersebut sehingga terjadi kondensasi dan turunlah hujan pada lereng yang berhadapan dengan arah datangnya angin.
Beberapa daerah yang jarang turun hujan adalah di daerah pedalaman benua. Misalnya, Gurun Sahara, Gurun Gobi, Daerah Tibet, Semenanjung Arabia, pedalaman Persia, Turkistan, bagian barat Afrika Selatan, dan di sebagian daerah subtropis. Sebutan daerah basah dan kering sangat dipengaruhi oleh banyak sedikitnya curah hujan yang turun di daerah tersebut. Daerah basah mempunyai curah hujan tinggi, di atas 3.000 mm/tahun. Contohnya adalah Dataran Tinggi Sumatra Barat, Sibolga, Ambon, Bogor, Batu Raden, dan Dataran Tinggi Irian Jaya (Papua). Daerah kering mempunyai curah hujan rendah, kurang dari 1.000 mm/tahun. Contohnya adalah daerah padang rumput di Nusa Tenggara dan sekitar Palu dan Luwuk di Sulawesi Tengah. Daerah di sekitar garis ekuator 0°–10° LU/LS secara umum merupakan daerah panas dan daerah dingin terletak antara 66 ½°–90° LU/LS.
Di samping itu, letak lintang dan tinggi tempat menentukan panas dinginnya suatu daerah di muka bumi. Misalnya:
(1) Zona panas, terletak di ketinggian 0–700 meter dpl.
(2) Zona sedang terletak di ketinggian antara 700–1.500 meter dpl.
(3) Zona sejuk terletak di ketinggian antara 1500–2.500 meter dpl.
(4) Zona dingin terletak di ketinggian antara 2.500–3.300 meter dpl.
Pengukuran Hujan
Jumlah hujan yang jatuh di suatu daerah selama
waktu tertentu disebut curah hujan. Untuk mengetahui besarnya curah hujan digunakan alat yang disebut penakar hujan (rain gauge). Alat ini terdiri atas corong dan penampung air hujan. Corong berfungsi mengumpulkan air hujan dan menyalurkan ke penampung. Air hujan yang tertampung secara teratur harus dikosongkan dan jumlahnya diukur menggunakan tabung penakar. Curah hujan biasanya diukur dalam milimeter (mm) atau sentimeter (cm).
Jumlah hujan yang sudah diukur kemudian dicatat untuk berbagai tujuan. Beberapa jenis data hujan dapat diperoleh dari hasil pengukuran hujan, antara lain:
1) Jumlah curah hujan harian. Merupakan hasil pengukuran hujan selama 24 jam.
2) Curah hujan bulanan. Merupakan jumlah total curah hujan harian selama sebulan.
3) Curah hujan tahunan. Merupakan jumlah total curah hujan harian selama 12 bulan.
Persebaran Curah Hujan di Indonesia
Hujan terjadi ketika uap air membentuk awan di angkasa dan jatuh ke permukaan Bumi setelah mengalami kondensasi. Turunnya hujan melalui beberapa proses dan menurut keadaan wilayah yang berbedabeda. Di wilayah yang luas, hujan turun tidak merata dengan jumlah tidak sama.
Keadaan Curah Hujan di Indonesia
Wilayah Indonesia sangat luas dan memiliki topografi yang berbeda-beda seperti pegunungan, dataran tinggi, dan dataran rendah. Keadaan ini menjadikan hujan yang turun sangat bervariasi. Perhatikan curah hujan beberapa kota di Indonesia yang tercatat di stasiun iklim pada tabel berikut ini.
Berdasarkan tabel di atas, Kota Padang memiliki curah hujan paling banyak dalam setahun, yaitu 4.569 mm. Sedang curah hujan bulanan tercatat paling tinggi terjadi di Kota Makassar, yaitu 658 mm (Januari). Kota Kupang dalam setahun hanya menerima curah hujan 1.620 mm (terkecil).
Pengaruh Curah Hujan terhadap Vegetasi Alam di Indonesia
Curah hujan sebagai unsur utama iklim memengaruhi vegetasi alam yang tumbuh di Indonesia. Wilayah Indonesia yang terletak antara 5° LU–11° LS atau beriklim tropis memiliki curah hujan tinggi (> 2.000 mm) dalam setahun dan suhu udara tahunan rata-rata sekitar 28° C. Keadaan ini menjadikan vegetasi alam yang tumbuh berupa hutan tropis. Jenis hutan tropis yang tumbuh di Indonesia didominasi oleh hutan hujan tropis (tropical rainforest). Selain itu, terdapat juga hujan monsun tropis (tropical monsun forest) dan hutan mangrove (mangrove forest). Hutan mangrove banyak tumbuh di sepanjang pantai, delta, muara, dan sungai.
Klasifikasi dan Tipe Iklim
a) Iklim dan Faktor Pembentuknya
Beberapa faktor yang berpengaruh terhadap kondisi iklim di suatu tempat, sebagai berikut:
(1) letak garis lintang,
(2) tinggi tempat,
(3) banyak sedikitnya curah hujan yang jatuh,
(4) posisi daerah: dekat dengan laut, gunung, dataran pasir, atau dengan bentang alam lain,
(5) daerah pegunungan yang dapat memengaruhi posisi bayangan hujan,
(6) keadaan awan dan suhu udara,
(7) pengaruh luas daratan,
(8) kelembapan udara dan keadaan awan,
(9) pengaruh arus laut,
(10) panjang pendeknya musim setempat, dan
(11) pengaruh topografi dan penggunaan lahan (vegetasi).
b) Macam-Macam Iklim
Macam-macam iklim yang disesuaikan dengan dasar dalam pembagian daerah-daerah iklim sebagai berikut :
(1) Iklim Matahari
Dasar perhitungan dalam melakukan pembagian daerah iklim matahari adalah kedudukan dan pergeseran semu matahari yang memengaruhi banyaknya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Karena matahari selalu bergeser di antara lintang 23½° LU sampai dengan 23½° LS, terjadilah perbedaan penyinaran di muka bumi. Secara teoritis dapat dinyatakan bahwa makin jauh suatu tempat dari khatulistiwa, makin besar sudut datang sinar matahari. Ini berarti makin sedikit pula jumlah sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Pembagian daerah iklim matahari berdasarkan pada letak garis lintangnya, sebagai berikut :
i. Daerah iklim tropis, berada pada 0° LU–23½° LU dan 0° LS–23½° LS.
ii. Daerah iklim sedang, berada pada 23½°LU–66½° LU dan 23½° LS–66½° LS.
iii. Daerah iklim dingin, berada pada 66½° LU–90° LU dan 66½° LS–90° LS.
Karena pembagian iklim matahari didasarkan pada suatu teori, temperatur udara makin rendah jika letaknya makin jauh dari khatulistiwa, para ahli menyebut iklim matahari dengan istilah iklim teoritis. Pada kondisi yang sebenarnya di beberapa tempat terjadi distorsi terhadap teori tersebut.
(2) Iklim Fisis
Iklim fisis ialah iklim yang pembagiannya didasarkan pada kenyataan kondisi sebenarnya suatu daerah yang disebabkan pengaruh lingkungan alamnya. Faktor-faktor lingkungan itu sebagai berikut:
(a) pengaruh daratan yang luas,
(b) pengaruh penutup lahan (vegetasi),
(c) pengaruh topografi (relief),
(d) pengaruh arus laut,
(e) pengaruh lautan, dan
(f) pengaruh angin.
Iklim fisis dapat dibedakan menjadi:
(a) iklim laut atau maritim,
(b) iklim darat atau kontinental,
(c) iklim dataran tinggi,
(d) iklim gunung dan pegunungan, dan
(e) iklim musim (muson).
(3) Iklim Menurut Koppen
Pada tahun 1918, seorang ahli iklim Jerman bernama W. Koppen membagi dunia menjadi lima zona iklim pokok berdasarkan temperatur dan hujan, dengan menggunakan ciri-ciri temperatur dan hujan berupa huruf-huruf besar dan huruf-huruf kecil. Kelima iklim pokok tersebut masih dirinci lagi menjadi sebelas macam iklim sebagai variasinya. Ciri-ciri temperatur menurut Koppen sebagai berikut :
a) Temperatur normal dari bulan-bulan terdingin paling rendah 18°C. Suhu tahunan antara 20°C sampai 25°C dengan curah hujan rata-rata dalam setahun > 60 mm.
b) Temperatur normal dari bulan-bulan yang terdingin antara 18°C – 3°C.
c) Temperatur bulan-bulan terdingin < 3°C.
d) Temperatur bulan-bulan terpanas > 0°C.
e) Temperatur bulan-bulan terpanas < 10°C.
f) Temperatur bulan-bulan terpanas <0 p="p"> g) Temperatur bulan-bulan terpanas < 0°C.
Ciri-ciri hujan sebagai berikut:
(a) iklim kering dengan hujan di bawah batas kering;
(b) selalu basah karena hujan jatuh dalam semua musim;
(c) bulan-bulan kering terjadi pada musim panas di belahan bumi tempat tersebut;
(d) bulan-bulan kering terjadi pada musim dingin di belahan bumi tempat tersebut;
(e) bentuk peralihan di mana hujan cukup untuk membentuk hutan dan musim keringnya pendek.
Koppen membedakan iklim menjadi lima kelompok utama, sebagai berikut.
(a) Iklim A yaitu iklim khatulistiwa yang terdiri atas:
(1) Af : iklim hutan hujan tropis
(2) Aw : iklim sabana
(b) Iklim B yaitu iklim subtropik yang terdiri atas:
(1) BS : iklim stepa
(2) BW : iklim gurun
(c) Iklim C yaitu iklim sedang maritim yang terdiri atas:
(1) Cf : iklim sedang maritim tidak dengan musim kering
(2) Cw : iklim sedang maritim dengan musim dingin yang kering
(3) Cs : iklim sedang maritim dengan musim panas yang kering
(d) Iklim D yaitu iklim sedang kontinental yang terdiri atas:
(1) Df : iklim sedang kontinental yang selalu basah
(2) Dw : iklim sedang kontinental dengan musim dingin yangkering
(e) Iklim E yaitu iklim arktis atau iklim salju yang terdiri atas:
(1) ET : iklim tundra
(2) EF : iklim dengan es abadi Ciri iklim di pegunungan menurut Koppen sebagai berikut:
(1) Iklim RG : iklim pegunungan ketinggian < 3.000 m.
(2) Iklim H : iklim pegunungan ketinggian > 3.000 m.
(3) Iklim RT : iklim pegunungan sesuai dengan ciri- ciri iklim ET (tundra).
Untuk menentukan tipe iklim suatu daerah menurut W. Koppen dapat dilakukan dengan menghubungkan jumlah hujan pada bulan terkering dengan jumlah hujan setahun, secara lurus pada diagram Koppen.
(4) Iklim Menurut Oldeman
Oldeman mengklasifikasikan iklim berdasar pada banyaknya bulan basah dan bulan kering dalam penentuan tipe iklimnya yang dikaitkan dengan sistem pertanian di suatu daerah tertentu, yaitu kebutuhan air yang digunakan tanaman pertanian untuk hidup. Penggolongan iklim tersebut lebih sering disebut zona agroklimat.
Curah hujan merupakan sumber utama dari tanaman yang beririgasi nonteknis (tadah hujan). Tanaman pertanian pada umumnya dapat tumbuh normal dengan curah hujan antara 200 mm – 300 mm, dan curah hujan di bawah 200 mm sudah mencukupi untuk tanaman palawija. Zona agroklimat pada klasifikasi ini dibagi menjadi lima subdivisi utama. Kemudian dari tiap-tiap subdivisi tersebut terdapat bulan kering yang berurutan sesuai dengan masa tanamnya, dengan tidak menambahkan faktor-faktor lain yang memengaruhinya, tetapi penggolongan iklim ini sangat berguna bagi pemanfaatan lahan pertanian dan cenderung bersifat ringkas dan praktis.
Berdasarkan jumlah bulan basah dan bulan kering yang telah diketahui tersebut, pengelolaan lahan pertanian mendapatkan informasi yang berguna dalam perencanaan pola tanam dan sistem tanamnya. Hasil ini juga sangat mungkin digunakan untuk kepentingan lain selain bidang pertanian.
Distribusi Curah Hujan di Indonesia
Indonesia terletak di daerah ekuatorial dan secara geografis menyebabkan besarnya penguapan yang terjadi. Hal tersebut ditunjukkan masih cukup besarnya curah hujan yang jatuh pada musim kemarau. Suhu yang tinggi dan luas perairan yang dominan menyebabkan penguapan udara yang terjadi sangat tinggi, dan mengakibatkan kelembapan udara yang tinggi pula. Kelembapan udara yang tinggi inilah yang menyebabkan curah hujan di Indonesia selalu tinggi, apalagi dipengaruhi oleh wilayah hutan yang luas.
Besar kecilnya curah hujan di suatu tempat sangat dipengaruhi beberapa faktor, yaitu:
(1) letak daerah konvergensi antartropis,
(2) posisi geografis suatu daerah,
(3) bentuk bentang lahan dan arah kemiringan lerengnya,
(4) panjang medan datar sebagai jarak perjalanan angin, dan
(5) arah angin yang sejajar dengan pantai.
Curah hujan di Indonesia tergolong tinggi dengan rata-rata > 2.000 mm/tahun. Rata-rata curah hujan tertinggi terdapat di daerah Baturaden di kaki Gunung Slamet, dengan curah hujan rata-rata > 589 mm/bulan, sedangkan rata-rata curah hujan terkecil terdapat di daerah Palu, Sulawesi Tengah, dengan curah hujan rata-rata ± 45,6 mm/bulan.
Distribusi Jenis Vegetasi Alam Berdasarkan Bentang Alam dan Iklimnya
Kondisi iklim dan cuaca suatu wilayah berpengaruh besar terhadap keadaan makhluk hidup yang tinggal di dalamnya. Di samping manusia, flora dan fauna unsur abiotik pun sangat dipengaruhi oleh kondisi iklim. Bentang alam, bentang budaya, kebiasaan hidup, bahkan tradisi hidup manusia di suatu daerah merupakan cerminan dari kondisi iklim daerah tersebut. Kondisi tersebut dapat dilihat dari jenis bahan dan bentuk rumah, jenis dan bentuk pakaian, makanan pokok penduduk, jenis alat transportasi, dan sebagainya.
1) Korelasi antara Tipe Iklim dan Bentang Alam
Bentang lahan adalah gabungan dari bentuk lahan, yaitu kenampakan tunggal seperti bukit atau sebuah lembah sungai. Kombinasi dari kenampakan-kenampakan tersebut membentuk suatu bentang lahan. Bentang alam adalah bagian yang tampak langsung di alam seperti permukaan tanah, vegetasi, dan daerah perairan. Perubahan bentang alam relatif sangat kecil jika dibandingkan dengan bentang budaya. Komponen bentang alam relatif stabil keberadaannya, sedangkan bentang budaya yang terdiri dari komponen pokok manusia dan juga lingkungannya lebih bersifat dinamis dan selalu mengalami perubahan.
Perubahan penggunaan lahan dari hutan ke pertanian merupakan salah satu ciri perubahan bentang alam yang stabil menjadi bentang budaya akibat interaksi dan kebutuhan manusia untuk mempertahankan hidupnya. Demikian juga pertambahan penduduk yang menuntut penambahan sarana perumahan dan fasilitas hidup tentu makin mengurangi luas areal bentang alam. Hubungan timbal balik antara manusia dan lingkungan alam merupakan salah satu indikator seberapa jauh manusia mampu menyesuaikan diri dan beradaptasi dengan lingkungan alamnya.
Bentang alam yang berubah menjadi bentang budaya menimbulkan perubahan perilaku, kebiasaan, dan budaya penduduk. Sebagai contoh penambahan dan perluasan jalan dan penambahan lokasi permukiman menuntut adanya penambahan fasilitas lain apalagi jika ditambah dengan pembangunan pertokoan besar dan lokasi industri.
Iklim di suatu tempat dapat mencerminkan sejauh mana kemajuan peradaban dan kebudayaan di suatu tempat. Hal tersebut terjadi karena faktor berikut.
a) Iklim dapat membatasi atau mendukung aktivitas dan perilaku manusia
- Manusia cenderung memilih tempat tinggal di daerah yang beriklim baik. Contohnya di daerah beriklim sedang, artinya tidak terlalu panas ataupun dingin dan terdapat sumber air.
- Bidang-bidang usaha tertentu seperti pertanian dan perkebunan, sangat dibatasi oleh kondisi iklim yang ekstrem yaitu terlalu dingin, panas, atau kering.
- Penyakit yang ditularkan melalui gigitan nyamuk seperti demam berdarah dan malaria terjadi pada musim penghujan dan terjadinya genangan-genangan air.
- Penyakit diare dan muntah berak terjadi pada musim panas yang banyak hujan, yang biasanya disebabkan oleh sanitasi dan tingkat kebersihan penduduk yang kurang karena pengaruh hujan.
Faktor iklim suatu daerah berpengaruh besar terhadap persebaran floranya, terutama jumlah hujan dan temperaturnya. Tumbuhan di Indonesia hidup sepanjang tahun karena suhu rata-rata yang cukup tinggi dan didukung persediaan air yang cukup. Kondisi ini lain dengan negaranegara di daerah subtropis yang mengalami musim gugur. Di Indonesia terdapat perbedaan jenis tumbuhan dan kemampuan tumbuh flora di daerah yang satu dengan daerah yang lain.
Berdasarkan jumlah hujan yang berbeda-beda itu, flora di Indonesia dibagi menjadi sebagai berikut.
a) Hutan Hujan Tropis
Hutan ini terdiri dari tumbuh-tumbuhan berpohon besar dan rindang yang berada di daerah dengan suhu tinggi dan curah hujan yang tinggi pula. Tumbuhan yang hidup seperti kamper, meranti, kruing, rotan, dan tumbuhan lainnya. Karakter lain adalah adanya tumbuhan epifit yang hidup pada pohon-pohon besar tersebut, antara lain, anggrek dan rotan. Di samping tumbuhan epifit juga terdapat tumbuh-tumbuhan kecil berupa paku-pakuan, perdu, dan pakis di sela-sela tumbuhan besar yang ada. Karena lebatnya, sinar matahari kadang tidak mampu menembus sampai ke dalam hutan hujan tropis. Di Indonesia sebaran hutan hujan tropis berada di Pulau Kalimantan, Sulawesi, Sumatra, dan Papua.
b) Hutan Musim
Hutan musim adalah hutan yang keberadaan tanaman di dalamnya sangat tergantung oleh musim, disebut juga hutan meranggas. Hutan meranggas berarti hutan yang daun-daunnya meranggas di musim kemarau dan akan tumbuh lagi ketika musim hujan datang. Hutan ini dapat ditemui pada daerah beriklim sedang yang terlihat dengan nyata adanya musim gugur dan musim semi. Di Indonesia sebaran hutan musim terdapat di Jawa dan Sulawesi yang berupa hutan jati, sengon, dan akasia.
c) Sabana
Sabana merupakan padang rumput yang berselang-seling dengan semak belukar dan berada pada daerah dengan suhu yang tinggi dengan curah hujan sedikit. Di Indonesia sabana terdapat di Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur, juga di sebagian Sulawesi Tengah.
d) Stepa
Stepa merupakan padang rumput di daerah dengan curah hujan sedikit dan bersuhu udara tinggi. Di Indonesia stepa dapat ditemui di Sulawesi Tengah, Nusa Tenggara Barat, dan Nusa Tenggara Timur.
3) Hubungan Ketinggian Tempat dengan Jenis Vegetasi
Makin tinggi suatu tempat dari permukaan laut, suhunya akan semakin dingin. Oleh karena itu, suhu di daerah pegunungan lebih dingin dibandingkan dengan dataran rendah.
J.W. Junghuhn, seorang ahli tumbuhan dari Jerman, telah membagi kelompok tumbuhan menurut tinggi rendahnya suatu tempat yang didasarkan pada tanaman perkebunan, sebagai berikut:
a) daerah panas, dengan ketinggian antara 0–700 meter dpl, merupakan areal yang tepat untuk pertumbuhan tanaman perkebunan seperti: cokelat, kopi, karet, tembakau, dan kelapa;
b) daerah sedang, dengan ketinggian antara 700–1.500 meter dpl, merupakan areal yang tepat untuk tanaman perkebunan seperti: pinang, kopi, teh, dan kina;
c) daerah dingin, dengan ketinggian antara 1.500–2.500 meter, merupakan areal yang tepat untuk jenis tanaman cemara;
d) daerah sangat dingin, dengan ketinggian antara 2.500–3.500 meter, merupakan areal yang tepat untuk rumput-rumput kerdil dan hutan alpin;
e) daerah salju, yang berketinggian >3.500 meter, merupakan areal yang tidak mampu ditumbuhi tanaman karena permukaannya diliputi salju.
4) Hubungan Bentang Lahan dan Keadaan Tanah dengan Jenis Vegetasi
Bentang lahan dengan tanah subur yang berasal dari material vulkanis merupakan tempat yang biasa ditumbuhi oleh hutan lebat dan berbagai macam tumbuhan di dalamnya. Daerah ini mempunyai jenis tanaman yang beraneka ragam yang biasa disebut hutan heterogen. Bentang lahan dengan tanah kurang subur yaitu di tanah yang tandus yang biasanya merupakan lapukan dari material kapur, lebih banyak ditumbuhi oleh semak belukar, rumput, dan alang-alang. Bentang lahan daerah pantai berawa-rawa dan bertanah lumpur yang biasa disebut daerah rawa, didominasi oleh tumbuhan hutan mangrove (bakau).
5) Distribusi Jenis-Jenis Vegetasi Alam
Seorang ahli biologi bernama Hart Meeriem pada tahun 1889, menemukan tipe agihan tumbuhan berdasarkan variasi ketinggiannya. Ia menelusuri Gunung San Fransisco mulai dari kaki hingga puncak. Meeriem berkesimpulan bahwa tipe tumbuhan pada suatu daerah sangat tergantung pada temperatur dan kelembapannya. Terbukti bahwa kelembapan lebih berperan daripada temperatur dalam tipe agihan tumbuhan. Jenis tumbuhan besar membutuhkan curah hujan yang lebih tinggi daripada jenis tumbuhan kecil. Akibatnya, semakin ke daerah bercurah hujan kecil dan sangat kecil, akan semakin banyak kita lihat dominasi tumbuhan kecil seperti belukar, padang rumput, dan akhirnya kaktus atau tanaman padang pasir pada daerah yang sangat minim hujannya.
Di dunia komunitas organisme tumbuhan dibagi menjadi enam macam tumbuhan utama yang tersebar sepanjang perubahan kekeringan dan kelembapan. Enam macam komunitas tumbuhan tersebut adalah sebagai berikut :
a) Padang Rumput
Daerah padang rumput mempunyai kisaran curah hujan sebesar 250 mm sampai dengan 500 mm/tahun, dan pada beberapa padang rumput, curah hujan dapat mencapai 1.000 mm. Daerah ini terbentang dari daerah tropika sampai ke daerah subtropika. Karena hujan yang turun tidak teratur dan kondisi porositas rumput yang relatif rendah, tumbuhan kesulitan dalam mendapatkan air, sehingga hanya tumbuhan rumput yang mampu bertahan hidup dan beradaptasi dengan kondisi tersebut.
b) Gurun Daerah
gurun mempunyai kisaran curah hujan sekitar 250 mm/tahun atau kurang sehingga termasuk curah hujan rendah dan tidak teratur. Gurun banyak terdapat di daerah tropis yang berbatasan dengan padang rumput. Keadaan alam dari padang rumput ke arah gurun, biasanya makin jauh dari padang rumput kondisinya makin gersang. Panas yang tinggi karena teriknya matahari mencapai >40°C sehingga menimbulkan suhu yang panas di siang hari dan penguapan yang tinggi pula. Amplitudo harian yaitu perbedaan pada siang dan malam hari sangat besar. Tumbuhan yang hidup menahun di gurun adalah tumbuhan yang dapat beradaptasi terhadap kekurangan air dan penguapan yang cepat, sehingga tumbuhan yang hidup di gurun biasanya berdaun kecil seperti duri atau tidak berdaun, tetapi berakar panjang untuk mengambil air. Jaringan spons pada tumbuhan di sini berfungsi menyimpan air.
c) Tundra
Daerah tundra memiliki dua musim yaitu musim dingin yang panjang dan gelap serta musim panas yang panjang serta terang terus-menerus. Daerah tersebut hanya terdapat di belahan bumi utara dan terletak di sebagian besar lingkungan kutub utara. Daerah tundra di kutub ini dapat mengalami gelap berbulan-bulan karena matahari hanya mencapai 23½° LU/LS. Di daerah tundra banyak terdapat lumut dan pohon yang tertinggi hanya berupa semak yang relatif pendek. Jenis lumut yang hidup, antara lain, lumut kerak dan sphagnum. Tumbuhan semusim di daerah tundra biasanya berbunga dengan warna yang mencolok dengan masa
pertumbuhan yang sangat pendek. Tumbuhan di daerah ini mampu beradaptasi terhadap keadaan dingin meskipun dalam keadaan beku masih tetap bertahan hidup.
d) Hutan Basah
Hutan-hutan basah tropika di seluruh dunia mempunyai persamaan, di antaranya, terdapatnya beratus-ratus spesies tumbuhan di dalamnya. Sepanjang tahun hutan basah mendapatkan cukup air sehingga memungkinkan tumbuhnya tanaman dalam jangka waktu yang lama sehingga komunitas hutan tersebut akan sangat kompleks. Hutan basah tropika terdapat di daerah tropika dan subtropika, misalnya, di Indonesia, daerah Australia bagian Irian Timur, Amerika Tengah, dan Afrika Tengah.
Ketinggian pohon-pohon utama berkisar antara 20 sampai dengan 40 meter dengan cabang-cabangnya yang lebat sehingga membentuk tudung (canopy) yang mengakibatkan hutan menjadi gelap. Tidak ada sumber air lainnya selain air hujan, dan air hujan sulit mencapai dasar hutan tersebut secara langsung. Di dalam hutan ini juga terdapat perubahan-perubahan iklim, tetapi hanya bersifat mikro (dari todung hutan sampai dasar hutan saja). Kelembapan di hutan basah tinggi dan suhu sepanjang hari hampir sama sekitar 25°C. Di samping pepohonan yang tinggi, terdapat liana dan epifit yang berupa rotan dan anggrek yang merupakan tumbuhan khas di daerah itu.
e) Hutan Gugur
Hutan gugur tumbuh di daerah beriklim sedang. Di sana umumnya juga terdapat padang rumput dan gurun. Curah hujan merata sepanjang tahun sebesar 750 sampai 1.000 mm per tahun. Terdapat pula musim dingin dan musim panas yang dengan adanya musim tersebut tumbuhan di sana beradaptasi dengan menggugurkan daunnya menjelang musim dingin. Musim gugur adalah musim yang ada sebelum musim dingin tiba. Tumbuhan yang bersifat menahun dari musim gugur sampai dengan musim semi berhenti pertumbuhannya, sedangkan tumbuhan yang sifatnya semusim akan mati pada musim dingin. Tumbuhan semusim hanya meninggalkan bijinya saja dan hanya mampu bertahan pada suhu dingin, dan akan berkecambah pada saat menjelang musim panas tiba.
f) Taiga
Taiga adalah hutan pohon pinus yang daunnya seperti jarum dan merupakan bioma yang hanya terdiri atas satu spesies pohon. Daerah persebarannya terdapat di belahan bumi utara seperti Rusia, Siberia, dan Kanada. Beberapa contoh pohon yang hidup di hutan taiga, antara lain: konifer, terutama pohon spruce (picea), alder (alnus), birch (betula), dan juniper (juniperus). Masa pertumbuhan spesies ini pada musim panas, berlangsung antara 3 sampai dengan 6 bulan.
d. Gejala Alam Penyebab Perubahan Iklim Global
Faktor-faktor berupa gejala alam yang menyebabkan gangguan terhadap iklim global dunia, antara lain: gejala meningkatnya suhu udara di bumi yang disebut Efek Rumah Kaca, kondisi yang menyebabkan kekeringan pada rentang waktu lama disebut El Nino, dan kondisi yang menyebabkan hujan lebat pada rentang waktu lama disebut La Nina.
1) Efek Rumah Kaca
Efek rumah kaca adalah terjadinya peningkatan suhu udara di muka bumi akibat semakin banyaknya gas pencemar di dalam udara. Industri-industri, pabrik-pabrik, kendaraan bermotor, dan semua sarana untuk memenuhi kebutuhan manusia yang menggunakan bahan bakar bensin, solar, minyak tanah, dan batu bara menghasilkan gas buang berupa: CO2, CO, NO2, SO2,, HCN, HCl, H2S, HF, dan NH4. yang terus meningkat jumlahnya. Besarnya CO2 dan gas pencemar lain yang terakumulasi semakin hari semakin tinggi, hal tersebut menghambat radiasi sinar matahari yang mencapai permukaan bumi. Sinar matahari sebagian dipantulkan oleh akumulasi gas-gas pencemar tersebut kembali ke angkasa, tetapi tertahan oleh gas lain yang kembali dipantulkan ke bumi yang berakibat semakin panasnya udara di permukaan bumi. Kenaikan suhu bumi ini akan berakibat lebih jauh yaitu: mencairnya es di kutub, meningkatnya permukaan air laut akibat es yang mencair, terendamnya areal pertanian di tepi pantai akibat naiknya air laut, dan menurunnya produksi hasil pertanian karena terendamnya areal pertanian di tepi pantai.
2) El Nino
El Nino adalah terjadinya pemanasan temperatur air laut di pantai barat Peru–Ekuador yang menyebabkan gangguan iklim secara global. El Nino datang mengganggu setiap dua tahun sampai tujuh tahun sekali. Peristiwa ini diawali dari memanasnya air laut di perairan Indonesia yang kemudian bergerak ke arah timur menyusuri ekuator menuju pantai barat Amerika Selatan sekitar wilayah Peru dan Ekuador. Bersamaan dengan kejadian tersebut air laut yang panas dari pantai barat Amerika Tengah, bergerak ke arah selatan sampai pantai barat Peru-Bolivia sehingga terjadilah pertemuan air laut panas dari kedua wilayah tersebut. Massa air panas dalam jumlah besar terkumpul dan menyebabkan udara di daerah itu memuai sehingga proses konveksi ini menimbulkan tekanan udara menurun (minus). Kondisi ini mengakibatkan seluruh angin yang ada di sekitar Pasifik dan Amerika Latin bergerak menuju daerah tekanan rendah tersebut. Angin muson di Indonesia yang datang dari Asia dengan membawa uap air juga membelok ke daerah tekanan rendah di pantai barat Peru – Ekuador.
Peristiwa
tersebut mengakibatkan angin yang menuju Indonesia hanya membawa uap
air yang sedikit sehingga kemarau yang sangat panjang terjadi di
Indonesia. Akibat peristiwa tersebut juga dirasakan di Australia dan
Afrika Timur. Sementara itu, di Afrika Selatan justru terjadi banjir
besar dan menurunnya produksi ikan akibat melemahnya up-welling. Kemarau
panjang akibat El Nino biasanya disertai dengan kebakaran rumput dan
hutan. Pada tahun 1994 dan 1997, baik Indonesia maupun Australia
mengalami kebakaran akibat peristiwa El Nino.3) La Nina
Peristiwa La Nina merupakan kebalikan dari El Nino. La Nina berarti bayi perempuan. La Nina berawal dari melemahnya El Nino sehingga air laut yang panas di pantai Peru dan Ekuador bergerak ke arah barat dan suhu air laut di daerah itu berubah ke kondisi semula (dingin) sehingga up-welling muncul kembali sehingga kondisi cuaca kembali normal.
La Nina juga berarti kembalinya kondisi ke keadaan normal setelah terjadinya El Nino. Air laut panas yang menuju arah barat tersebut pada akhirnya sampai di Indonesia yang bertekanan dingin sehingga seluruh angin di sekitar Pasifik Selatan dan Samudra Indonesia bergerak menuju Indonesia. Angin tersebut menyebabkan hujan lebat dan banjir karena sangat banyaknya uap air yang dibawa. Peristiwa La Nina di Indonesia pada tahun 1955, 1970, 1973, 1975, 1995, dan 1999 terhitung sejak Indonesia merdeka (1945).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar