Cuaca dan Iklim
Pengertian
Cuaca dan Iklim
Cuaca adalah keadaan udara pada
saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu
yang singkat.
Iklim adalah keadaan cuaca
rata-rata dalam waktu yang lama. Penyelidikannya 10-30 tahun dan meliputi
wilayah yang luas.
Unsur-Unsur
Cuaca dan Iklim
- Suhu
udara
Suhu udara
adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau
derajad panas disebut termometer. Pengukuran biasa dinyatakan dalam skala
Celsius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di permukaan
bumi adalah di daerah tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub makin dingin.
Pada waktu
kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin saat ketinggian bertambah. Tiap
kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6°C.
Penurunan suhu semacam ini disebut gradien temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar
lapse rate adalah 1°C.
Rumus gradien suhu untuk daerah tropis
h
Tx = T awal °C – { 0,6°C
x ――― }
100 m
Contoh
Berapakah suhu udara di Kota Wonosobo yang memiliki ketinggian
800 mdpl?
800 m
= 26,3°C – { 0,6°C
x ――― }
100 m
= 26,3°C – {
0,6°C x 8 }
= 26,3°C –
5,2°C
= 21,1°C
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara
suatu daerah:
a. Lama penyinaran matahari
·
Lamanya penyinaran matahari
membuat tinggi temperatur.
·
Semakin miring sinar matahari
semakin berkurang panasnya.
·
Semakin tinggi tempat semakin
rendah suhunya.
·
Keadaan tanah, tanah yang licin
dan putih banyak memantulkan panas. Tanah yang hitam dan kasar banyak menyerap
panas.
·
Daratan cepat menerima dan
melepaskan panas dibandingkan lautan.
b. Sudut datang sinar matahari
c. Relief permukaan bumi
d. Banyak sedikitnya awan
e. Perbedaan letak lintang
f. Sifat permukaan bumi
Amplitudo suhu
*
Amplitudo suhu harian : perbedaan
suhu harian tertinggi dan terendah.
*
Amplitudo suhu bulanan : perbedaan
suhu rata-rata harian tertinggi dan terendah.
*
Amplitudo tahunan : perbedaan
suhu rata-rata bulan terpanas dengan suhu rata-rata terdingin.
*
Jalan suhu harian : perubahan
suhu naik atau turun dalam satu hari.
*
Besar kecilnya amplitudo suhu
dipengaruhi oleh keadaan permukaan bumi, tinggi rendahnya kelembapan udara, dan
sifat arus laut pada laut/samudera sekitarnya.
- Tekanan
udara
·
merupakan tenaga yang bekerja
untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu.
·
Diukur dengan menggunakan
barometer.
·
Satuan tekanan udara adalah
milibar (mb).
·
Garis yang menghubungkan
tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar.
Variasi Tekanan Udara
Tekanan udara dibatasi oleh
ruang dan waktu. Artinya pada tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga
berbeda.
a. Tekanan udara secara vertikal → makin ke atas semakin menurun.
Hal ini dipengaruhi oleh:
·
Komposisi gas penyusunnya makin
ke atas makin berkurang.
·
Sifat udara yang dapat
dimampatkan, kekuatan gravitasi makin ke atas makin lemah.
·
Adanya variasi suhu secara
vertikal di atas troposfer (>32 km) sehingga makin tinggi tempat suhu makin
naik.
b. Tekanan udara secara horizontal
yaitu variasi tekanan udara
dipengaruhi suhu udara, bahwa daerah yang suhu udaranya tinggi akan bertekanan
rendah dan daerah yang bersuhu udara rendah tekanannya tinggi.
Pola penyebaran tekanan udara
horizontal dipengaruhi:
·
Lintang tempat.
·
Penyebaran daratan dan lautan.
·
Pergeseran posisi matahari
tahunan
.
Isobar di Selandia Baru dan Australia bagian timur
- Kecepatan
angin
Angin
merupakan udara yang bergerak. Sifat angin meliputi kekuatan angin, arah angin,
dan kecepatan angin. Arah dan kekuatan angin dapat diketahui dengan
bermacam-macam cara, antara lain dengan bendera angin. Arah angin dinyatakan
dalam derajad → 360° atau 0° (angin utara), 90° (angin timur), 180° (angin
selatan), 270° (angin barat).Kecepatan angin diukur dengan anemometer.
Kecepatan
angin ditentukan oleh:
a. Gradien barometrik
yaitu angka yang menunjukkan
perbedaan tekanan udara melalui dua garis isobar yang dihitung untuk tiap-tiap
111 km (= 1°) di ekuator.
Contoh
Bila garis isobar I tekanan udaranya 2010 mb, garis isobar II
tekanan udaranya 2000 mb, serta jarak kedua garis isobar adalah 300 km tentukan
gradient barometriknya!
Garis isobar I = 2010 mb
Garis isobar II = 2000 mb
Selisih tekanan = 10 mb
Gradien barometriknya = 10 : (300:111)
= 10 : 2,702
= 3,7 mb
Hukum Stevenson berbunyi
“kecepatan angin bertiup berbanding lurus dengan gradien barometriknya.”
b. Relief permukaan bumi → angin bertiup kencang pada daerah yang
reliefnya rata.
c. Tidak adanya pohon-pohon yang tinggi dan lebat.
d. Letak lintang
Hukum Buys Ballot berbunyi
“angin bertiup dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan
rendah dan mengalami pembiasan ke kanan di belahan bumi utara serta ke kiri di
belahan bumi selatan.”
Macam-macam angin
a. Angin tetap → angin pasat, angin barat, angin timur.
b. Angin tidak tetap → angin darat dan angin laut, angin gunung dan
angin lembah, angin jatuh atau terjun.
*
Angin siklon
adalah angin yang gerakannya
berputar memusat. Gerakan angin di belahan bumi utara arah perputarannya
berlawanan dengan arah jarum jam. Sedangkan di belahan bumi selatan searah
dengan putaran jarum jam.
*
Angin antisiklon
adalah angin yang berputar
meninggalkan daerah bertekanan udara maksimum. Di belahan bumi utara
perputarannya searah dengan jarum jam, sedangkan di selatan berlawanan dengan
perputaran jarum jam.
- Awan
merupakan
kumpulan tetesan air (kristal-kristal es) di dalam udara di atmosfer yang
terjadi karena adanya pengembunan/pemadatan uap air yang terdapat di dalam
udara setelah melampaui keadaan jenuh.
Pembagian awan
yang diketahui sekarang adalah hasil kongres yang diadakan di Munchen tahun
1802 dan Uppsala (Swedia) tahun 1894.
*
Kabut adalah udara air yang
terkondensasi berubah menjadi titik air yang melayang-layang dekat permukaan
bumi. Di daerah industri kabut dapat bercampur dengan asap/gas sisa-sisa
pembakaran, membentuk smog. Smog
sangat menghalangi pemandangan kita.
- Kelembapan
udara
a. Kelembapan mutlak (absolut) adalah bilangan yang menunjukkan
berapa gram uap air yang tertampung dalam satu meter kubik udara.
b. Kelembapan nisbi (relatif) adalah bilangan yang menunjukkan
berapa persen perbandingan antara uap air yang ada dalam udara saat pengukuran
dan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut.
Rumus kelembapan mutlak / absolut =
jumlah uap air
= --------------------------------
volume ruangan
Rumus kelembapan nisbi / relatif =
kelembaban mutlak udara
= ---------------------------------------------- x 100 %
nilai jenuh udara
Contoh
Suatu udara di sebuah ruangan laboratorium dengan ukuran 3 x 3 x
3 m atau bervolume 27 m3 mengandung uap air dengan ukuran sebanyak
360 gram, dan pada suhu udara 21° C mengandung uap air sebanyak 18,5 gram,
maka:
·
Kelembapan mutlaknya
360 gr / 27 m3
= 13,33 gr/m3
·
Kelembapan relatifnya
(13,33 / 18,5)
x 100% = 72%
- Curah
hujan
adalah jumlah
air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Faktor-faktor yang
mempengaruhinya:
·
Letak DKAT (daerah konvergensi
antar tropik).
·
Bentuk medan/topografi.
·
Arah lereng medan.
·
Jarak perjalanan angin di atas
medan datar.
·
Posisi geografis daerahnya.
- Radiasi
matahari.
Macam iklim
Berdasarkan
letak astronomis dan ketinggian tempat, iklim terbagi menjadi dua yaitu iklim
matahari dan iklim fisis.
Sedangkan
klasifikasi iklim menurut para ahli sebagai berikut :
1. Iklim
Matahari
2. Iklim
Koppen
3. Iklim
Schmidt - Ferguson
4. Iklim
Oldeman
Iklim matahari
yaitu iklim
yang didasarkan atas perbedaan panas matahari yang diterima permukaan bumi.
Daerah-daerah
yang berada pada lintang tinggi lebih sedikit memperoleh sinar matahari,
sedangkan daerah yang terletak pada lintang rendah lebih banyak menerima sinar
matahari
Berdasarkan
iklim matahari terbagi menjadi:
iklim tropik;
iklim sub tropik; iklim sedang dan iklim dingin.
Iklim koppen
Wladimir Koppen seorang
ahli berkebangsaan Jerman membagi iklim berdasarkan curah hujan dan
temperatur menjadi lima tipe iklim :
1. Iklim A, yaitu
iklim hujan tropis.
- temperatur bulanan rata-rata > 18 oC,
-
suhu tahunan 20 oC
– 25 oC
-
curah hujan bulanan >
60 mm.
2. Iklim B, yaitu iklim kering/gurun .
Dengan ciri curah hujan < penguapan, daerah ini terbagi menjadi Iklim stepa
dan gurun.
3. Iklim C, yaitu iklim sedang basah.
Dengan ciri temperatur bulan terdingin -3 oC - 18 oC,
daerah ini terbagi menjadi :
Cs (iklim sedang laut dengan musim panas yang kering)
Cw (iklim
sedang laut dengan musim dingin yang kering)
Cf
(iklim sedang darat dengan hujan dalam semua bulan)
4. Iklim D, yaitu
iklim dingin.
Dengan ciri temperatur bulan terdingin < 3 oC dan temperatur
bulan terpanas >10 oC, daerah ini terbagi menjadi Dw, Df
Dw = iklim sedang (darat)
dengan musim dingin yang kering
Df = iklim sedang (darat) dengan musim dingin
yang lembab.
5. Iklim E, yaitu
iklim kutub.
Dengan ciri bulan terpanas temperaturnya kurang dari 10 oC Daerah
ini terbagi menjadi :
ET Iklim tundra
DF Iklim salju
KLASIFIKASI
IKLIM SCHMIDT-FERGUSON
Sistem klasifikasi iklim ini banyak digunakan dalam
bidang kehutanan dan perkebunan serta sudah sangat dikenal di Indonesia.
Kriteria yang digunakan adalah dengan penentuan nilai Q,
yaitu perbandingan antara bulan kering (BK) dan bulan basah (BB) dikalikan 10%
(Q = BK / BB x 100%).
Klasifikasi ini merupakan modifikasi atau perbaikan dari
sistem klasifikasi Mohr (Mohr menentukan berdasarkan nilai rata-rata curah
hujan bulanan selama periode pengamatan). BB dan BK pada klasifikasi
Schmidt-Ferguson ditentukan tahun demi tahun selama periode pengamatan yang
kemudian dijumlahkan dan dihitung rata-ratanya.
Kriteria
bulan basah dan bulan kering (sesuai dengan kriteria Mohr) adalah :
1. Bulan Basah (BB)
Bulan dengan curah hujan > 100 mm
2. Bulan Lembab (BL)
Bulan dengan curah hujan antara 60 – 100 mm
3. Bulan Kering (BK)
Bulan dengan curah hujan < 60 mm
Schmidt dan
Ferguson membagi iklim berdasarkan banyaknya curah hujan pada tiap bulan yang
dirumuskan sebagai berikut :
banyaknya bulan kering
Q = ------------------------------------------
banyaknya bulan basah
Klasifikasi iklim Schmidt-Ferguson ditentukan dari nilai
Q yang dikelompokkan menjadi 8 tipe iklim, yaitu :
Tabel 3.
Klasifikasi Schmidt-Ferguson
Tipe Iklim
|
Nilai Q (%)
|
Keadaan Iklim dan Vegetasi
|
A
|
< 14,3
|
Daerah
sangat basah, hutan hujan tropika
|
B
|
14,3 – 33,3
|
Daerah
basah, hutan hujan tropika
|
C
|
33,3 – 60,0
|
Daerah
agak basah, hutan rimba, daun gugur pada musim kemarau
|
D
|
60,0 – 100,0
|
Daerah
sedang, hutan musim
|
E
|
100,0 – 167,0
|
Daerah
agak kering, hutan sabana
|
F
|
167,0 – 300,0
|
Daerah
kering, hutan sabana
|
G
|
300,0 – 700,0
|
Daerah
sangat kering, padang ilalang
|
H
|
> 700,0
|
Daerah
ekstrim kering, padang ilalang
|
Iklim menurut oldeman
Oldeman membagi iklim
menjadi 5 tipe iklim yaitu :
Iklim A. Iklim yang
memiliki bulan basah > 9 kali berturut-turut
Iklim B. Iklim yang memiliki bulan basah 7-9 kali berturut-turut
Iklim C. Iklim yang memiliki bulan basah 5-6 kali berturut-turut
Iklim D. Iklim yang memiliki bulan basah 3-4 kali berturut-turut
berdasarkan urutan bulan
basah dan kering dengan ketentuan tertentu diurutkan sebagai berikut:
- Bulan
basah bila curah hujan lebih dari 200 mm
- Bulan
lembab bila curah hujan 100 – 200 mm
- Bulan
kering bila curah hujan kurang dari 100 mm
Iklim Junghuhn
Pembagian iklim didasarkan pada ketinggian tempat yang ditandai
dengan jenis vegetasi, zone iklimnya adalah terbagi lima zone:
- Zone iklim panas. Ketinggian 0 – 700 m,
suhu rata-rata tahunan > 220 C ( padi, jagung, tebu dan
kelapa).
- Zone iklim sedang. Ketinggian 700-1500m,
suhu rata-rata tahunan antara 15 – 220 C ( kopi, the, kina dan
karet).
- Zone iklim sejuk. Ketinggian 1500 – 2500,
suhu rata-rata tahunan 110 C – 150 C (cocok tanaman
holtikultura).
- Zone iklim dingin. Ketinggian 2500 –
400m, dengan suhu rata-rata tahunan 110 C (zone ini tumbuhan
yang ada berupa lumut).
- Zone iklim salju tropis. Ketinggian lebih
dari 400m dari permukaan laut, di daerah ini tidak terdapat tumbuhan.