cuaca dan iklim

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

1. 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.

2.           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

3.        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.

4. 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.

5. 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%

6. 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.

7. 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

5. Iklim Junghunh

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:

1. Bulan basah bila curah hujan lebih dari 200 mm

2. Bulan lembab bila curah hujan 100 – 200 mm
3. 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).

2.  Zone iklim sedang. Ketinggian 700-1500m, suhu rata-rata tahunan antara 15 – 22⁰ C ( kopi, the, kina dan karet).

3.  Zone iklim sejuk. Ketinggian 1500 – 2500, suhu rata-rata tahunan 11⁰ C – 15⁰ C (cocok tanaman holtikultura).

4.  Zone iklim dingin. Ketinggian 2500 – 400m, dengan suhu rata-rata tahunan 11⁰ C (zone ini tumbuhan yang ada berupa lumut).

5.  Zone iklim salju tropis. Ketinggian lebih dari 400m dari permukaan laut, di daerah ini tidak terdapat tumbuhan.