DINAMIKA PERUBAHAN
ATMOSFER
(Sumber: www.e-dukasi-net)
Setelah mempelajari bab ini,
kamu diharapkan mampu:
·
mengidentifikasi
ciri-ciri lapisan atmosfer dan pemanfaatannya.
·
menganalisis
dinamika unsur-unsur cuaca dan iklim (penyinaran, suhu, angin, awan,
kelembaban, curah hujan).
·
mengklasifikasi
berbagai tipe iklim.
·
menyajikan
informasi tentang persebaran curah hujan di Indonesia.
·
mengidentifikasi
jenis-jenis vegetasi alam menurut iklim dan bentang alam serta persebarannya.
·
mengidentifikasi
faktor-faktor penyebab perubahan iklim global (El Nino, La Nina) dan dampaknya
terhadap kehidupan.
PETA KONSEP
Sadarkah,
jika setiap saat kamu membutuhkan udara segar. Untuk membahas tentang gejala atmosfer,
sebaiknya kamu bernapas dalam-dalam dan nikmati hidup sehat dengan menghirup
udara bersih. Udara yang kamu hirup adalah udara dengan berbagai kandungan
unsurnya. Paru-paru kita secara otomatis akan menyerap memilih unsur oksigen
untuk menyertai peredaran darah dalam tubuh kita. Pertanyaannya, bagaimana jika
di permukaan bumi tidak ada udara?. Makhluk hidup yang bernapas tentu saja akan
mati. Begitu pentingnya unsur udara bagi kehidupan manusia. Dalam geografi,
lapisan udara di atas permukaan bumi dinamakan atmosfer.
Pada
bab ini, kita akan membahas tentang atmosfer serta dinamika perubahannya.
Setelah mempelajarinya diharapkan kamu mampu menganalisis atmosfer dan
dampaknya terhadap kehidupan di muka bumi. Sebelum mempelajari atmosfer lebih
lanjut, sebaiknya kamu pahami terlebih dahulu beberapa fenomena yang
berhubungan dengan atmosfer yang didasarkan pada pengetahuan dan pengalaman
kamu sehari-hari, seperti berikut ini.
Lapisan
udara atau atmosfer bumi memiliki sifat fisik tertentu. Untuk menguji bahwa di
dalam udara terdapat unsur-unsur fisik, coba kamu pahami beberapa hal berikut,
1. Jika kamu berada di
suatu tempat, dekat pompa pengisi bahan bakar bensin. Udara di sekitarnya
tampak tidak berubah, tetapi hidung kamu akan merasa terganggu oleh bau bensin.
2. Di sekitar kamu ada
orang yang membakar kertas. Tampak asap mengepul dan menyeliputi daerah
sekitarnya. Cobalah kamu masuk pada gumpalan asap tersebut, tentu saja akan
terasa sesak napas karena udara didominasi oleh asap.
3. Pada lain waktu,
kamu masuk di suatu lokasi yang berkabut. Kabut tersebut menyerupai asap,
bergumpal dan tampak putih. Masuklah pada gumpalan kabut tersebut dan
rasakanlah keadaan napas kamu. Apakah masih terasa sesak napas? Mengapa tidak
terasa sesak napas seperti masuk pada gumpalan asap pembakaran?
Percobaan
di atas menunjukkan kepada kita bahwa di udara terkandung banyak unsur. Jika
dalam udara tidak ada unsur oksigen yang dibutuhkan tubuh kita, maka napas kita
terasa sesak. Tetapi jika dalam udara terdapat unsur oksigen, maka napas kita
akan terasa segar. Sudah hijaukah sekolah kamu dengan tanaman-tanaman yang
bermanfaat? Menurut kamu, apa fungsi kebun sekolah terhadap kondisi atmosfer
atau udara di sekolah kamu?
Kata Kunci : Dinamika, atmosfer, cuaca, iklim, angin
A. STRUKTUR LAPISAN
ATMOSFER DAN PEMANFAATANNYA
Atmosfer
berasal dari kata atmos berarti uap dan sphaira berarti bola bumi. Jadi,
atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi. Lapisan atmosfer
merupakan campuran atas berbagai unsur-unsur utama, seperti Nitrogen (N2)
sebanyak 78,08%, Oksigen (O2) sebanyak 20,95%, Argon (Ar) sebanyak 0,95%, dan
Karbondioksida (CO2) sebanyak 0,034%. Unsur-unsur lain, seperti Neon (Ne),
Helium (He), Ozon (O3), Hidrogen (H2), Krypton (Kr), Metana (CH4), dan Xenon
(Xe).
Atmosfer
berfungsi untuk melindungi bumi dari gangguan benda-benda angkasa dan radiasi
matahari. Coba kamu bayangkan apa jadinya bumi kita kalau tidak ada lapisan
atmosfer. Bumi kita akan bolong di sana sini akibat tertabrak benda angkasa,
misalnya meteor, dan suhu bumi akan sangat ekstrim antara pagi dan malam hari.
Menurut
penelitian para ahli, ketebalan lapisan atmosfer ini mencapai 1000 km yang
diukur dari atas permukaan air laut. Selain ketebalannya yang besar, lapisan
ini juga memiliki berat 6 milyar ton.
Atmosfer
sebagai lapisan pelindung bumi memiliki beberapa ciri, antara lain sebagai
berikut.
1. Tidak memiliki
warna, tidak berbau, dan tidak memiliki wujud, hanya bisa dirasakan oleh indra
perasa dalam bentuk angin.
2. Memiliki berat, sehingga dapat menyebabkan tekanan.
3. Memiliki sifat dinamis dan elastis yang dapat mengembang dan
mengerut.
Salah satu unsur penting dalam atmosfer adalah uap air. Uap air
(H2O) sangat penting dalam proses cuaca atau iklim, sebab dapat merubah fase (wujud)
menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi.
Uap air merupakan senyawa kimia udara dalam jumlah besar. Uap air yang terdapat
di atmosfer merupakan hasil penguapan dari laut, danau, kolam, sungai dan
transpirasi tanaman.
Atmosfer selalu dikotori oleh debu yang berasal dari asap, abu
vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, smog, dan lainnya. Smog singkatan
dari smoke and fog adalah kabut tebal yang sering dijumpai di
daerah industry yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan
menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosferik dapat disapu turun ke permukaan
bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfer dapat terisi partikel debu
kembali. Debu atmosfer adalah kotoran yang terdapat di atmosfer.
Gas-gas yang terkumpul dalam atmosfer, memiliki sifat,
karakteristik, dan fungsinya sendiri. Lapisan udara atau atmosfer tersebar,
baik secara vertikal maupun ke arah horisntal. Secara vertikal, lapisan
atmosfer diberi nama yang berbeda yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer,
dan thermosfer. Ada pula yang menambahkan dengan lapisan ionosfer, dan
exosfer.
Lapisan troposfer merupakan lapisan terbawah dari
atmosfer, terdapat pada ketinggian antara 0 – 8 km di daerah kutub, dan antara
0 – 16 km di daerah equator atau khatulistiwa. Pada lapisan ini terjadi peristiwa-peristiwa
cuaca seperti awan, hujan, dan konveksi. Di zone ini, suhu akan semakin dingin
apabila berada semakin ke atas hingga mencapai -60°C yang disebabkan troposfer
sedikit menyerap gelombang radiasi dari matahari. Sebaliknya suhu di permukaan
tanah cukup panas akibat proses konduksi, konveksi, dan panas laten. Kandungan
unsurnya didominasi oleh unsur Nitrogen dari Oksigen.
Lapisan stratosfer berada pada ketinggian rata-rata
berkisar antara 15 – 50 km. Antara lapisan stratosfer dan lapisan mesosfer
dipisahkan oleh lapisan stratopause. Bagian paling atas dari lapisan
stratosfer merupakan tempat konsentarasi ozon.
Lapisan mesosfer terletak pada ketinggian antara 50 – 80
km. Temperatur menurun secara tajam hingga 100ºC, banyak meteor yang terbakar
dan terurai, dan terdapat reflektor atau perambat gelombang radio. Lapisan thermosfer
terletak pada ketinggian antara 80 km – 500 km
di atas permukaan bumi. Pada bagian bawah lapisan ini terjadi
peristiwa ionisasi (pembentukan) ion, yaitu pada ketinggian 85 km – 375 km.
Suhu naik pada ketinggian 480 km hingga mencapai 120ºC.
Lapisan ionosfer merupakan bagian dari lapisan thermosfer.
Fungsi lapisan ini untuk memantulkan gelombang radio sebagai alat komunikasi ke
seluruh permukaan bumi. Di atas lapisan ionosfer terdapat lapisan exosfer
terluar lebih dari ketinggian 700 km di atas permukaan bumi. Lapisan ini semakin
tinggi semakin sedikit udara dan makin mendekati luar angkasa.
Bagian atas lapisan atmosfer dibatasi oleh thermopause yang
meluas dari ketinggian 300 km sampai pada ketinggian 1000 km. Suhu termopause
adalah constant terhadap ketinggian, tetapi berubah dengan waktu, yaitu
dengan insolasi (incoming solar radiation). Suhu pada malam hari berkisar
antara 300 dan 1200o C dan pada siang hari antara 700 dan 1700o C. Densitas
thermopause sangat kecil, kira-kira 10 kali densitas atmosfer permukaan tanah.
Lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 5.3 berikut.
Persebaran kondisi atmosfer secara horisontal hanya berada pada
lapisan troposfer dan keadaannya berbeda-beda antara satu tempat dengan tempat lainnya.
Perbedaannya mengakibatkan perbedaan gejala cuaca dan iklim di permukaan bumi.
B. UNSUR-UNSUR
CUACA DAN IKLIM
Apakah kamu bisa membedakan antara cuaca dengan iklim? Untuk mengetahuinya
cobalah kamu simak pernyataan ini “Hari ini cuaca di Bandung sangat
cerah, sedangkan kemarin turun hujan”, dan “Indonesia terletak pada iklim tropis
basah sama halnya seperti di Brazil”. Nah bisakah kamu membedakan pernyataan
tersebut?
Cuaca adalah suatu keadaan udara pada suatu saat di
suatu tempat, yaitu keadaan berdasarkan gejala suhu, tekanan udara, kelembaban,
angin, dan curah hujan. Di samping itu, terdapat unsur cuaca lainnya yang biasa
kita saksikan yaitu penyinaran matahari, keadaan awan, gejala halilintar,
pelangi, halo, dan lain-lain.
Di Indonesia keadaan cuaca selalu diumumkan untuk jangka waktu
sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca hasil analisis Badan Meteorologi dan
Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan. Untuk negara negara yang sudah maju perubahan
cuaca sudah diumumkan setiap jam dan sangat akurat (tepat).
Iklim adalah suatu keadaan umum kondisi cuaca yang
meliputi daerah yang luas. Iklim merupakan kelanjutan dari hasil-hasil
pengamatan dan pencatatan unsur cuaca selama 30 tahun. Oleh karena itu, iklim
pada dasarnya merupakan rata-rata dari keadaan cuaca harian secara umum.
Perbedaan lainnya, iklim bersifat relatif tetap dan stabil, sedangkan cuaca
selalu berubah setiap waktu.
Ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut klimatologi,
sedangkan ilmu yang mempelajari tentang keadaan cuaca disebut meteorologi.
Pengamatan keadaan cuaca dan atau iklim biasanya memperhatikan
sejumlah persebaran komponen cuaca yaitu temperatur, tekanan udara, kelembaban,
awan, curah hujan, angin, dan lain-lain.
1. Suhu udara
(temperatur)
Skala temperatur digunakan istilah derajat, dan umumnya
menggunakan skala Celcius (oC) atau skala Fahrenheit (oF).
Pada skala celcius titik cair es yang bersih dianggap memiliki temperatur 0o
C dan titik didih air bersih pada tekanan udara normal dianggap memiliki
tempaeratur 100o C. Namun demikian tidak selamanya air mendidih pada 100o
C tergantung pada keadaan suhu udara disekitarnya. Pada skala Fahrenheit (oF)
titik beku air terletak pada 32 oF, sedangkan titik didih air pada
tekanan udara yang normal pada 212 oF. Oleh karena itu, 100oC
= 180oF. Alat pengukur temperatur udara adalah termometer atau
termograf. Termograf adalah alat pengukur temperature yang bekerja atau merekam
temperatur udara secara terus menerus setiap hari. Termograf dilengkapi dengan
sebuah pena dan silinder yang berputar otomatis.
Suhu udara merupakan keadaan panas udara pada suatu tempat. Suhu
udara ditimbulkan oleh pancaran sinar matahari (radiasi) yang diserap permukaan
bumi. Permukaan bumi yang menyerap radiasi matahari akan naik suhunya, sehingga
udara yang berada di sekitarnya (di atasnya) akan terpanasi. Dengan demikian,
terciptalah keadaan suhu udara di tempat tersebut akibat pemanasan dari naiknya
suhu permukaan bumi. Udara panas yang berasal dari panas permukaan bumi dapat
naik ke atas melalui proses konveksi. Konveksi adalah pergerakan udara
panas yang naik ke atas.
Keadaan suhu udara di suatu tempat dipengaruhi oleh empat hal,
yaitu sebagai berikut:
a. Lamanya penyinaran matahari
Semakin lama matahari menyinari permukaan bumi
sekain panas udara disekitarnya.
b. Sudut datang sinar matahari
Jika sinar
jatuh matahari tegak lurus di permukaan bumi maka suhu udara di sekitarnya akan
lebih panas tetapi jika sinarnya jatuh condong (misalnya di pagi hari atau di
sore hari) maka suhu udara lebih rendah. Daerah di permukaan bumi yang selalu
menerima sinar jatuh dalam keadaan condong adalah di daerah lintang tinggi (30o
– 60o LU/LS) sehingga di daerah ini relatif lebih dingin daripada di
daerah khatulistiwa.
c. Keadaan awan yang menutupinya
Semakin
banyak awan suhu udara di permukaan bumi akan lebih dingin karena sinar
matahari terhalang oleh keadaan awan.
d. Keadaan di permukaan bumi
Keadaan di permukaan bumi juga berpengaruh
terhadap suhu suatu daerah. Jika di permukaan bumi merupakan padang pasir
(gurun) maka keadaan suhu pada siang hari akan lebih panas dibandingkan dengan
permukaan bumi yang ditumbuhi hutan.
Udara akan menjadi panas karena adanya penyinaran matahari.
Karena penyinaran matahari, permukaan bumi menerima panas pertama. Udara akan menerima
panas dari permukaan bumi yang dipancarkan kembali setelah diubah dalam bentuk
gelombang panjang.
Radiasi yang dipancarkan matahari tidak seluruhnya diterima oleh
bumi. Bumi menyerap radiasi sebesar 51%, selebihnya mengalami proses pembauran 7%,
pemantulan kembali oleh awan 20% dan oleh bumi 4%, dan diserap oleh awan
sekitar 3%, serta molekul udara dan debu atmosfer sebesar 19%
Panas yang diterima oleh permukaan bumi akan dipancarkan dan dirambatkan
kembali melalui proses-proses berikut.
a.
Konduksi, yaitu proses pemindahan panas pada molekul-molekul yang zat
pengantarnya tidak ikut bergerak.
b.
Konveksi,
yaitu proses pemindahan panas pada molekul yang zat pengantarnya ikut bergerak.
c.
Radiasi, yaitu proses pemindahan panas melalui pancaran gelombang dari
sumber panasnya.
Untuk mencatat intensitas pancaran matahari, digunakan alat yang
dilengkapi dengan bola gas, tempat skala, dan kertas karbon yang mudah
terbakar. Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat dapat digunakan rumus:
Keterangan:
TX = temperatur
rata-rata suatu tempat (x) yang dicari dengan satuan derajat Celcius
To = temperatur
suatu tempat yang sudah diketahui dengan satuan derajat Celcius
h =
tinggi tempat (x) dengan satuan meter
Contoh:
Temperatur di daerah Lembang 20oC. Ketinggian tempat
700 m di atas permukaan laut. Berapakah temperatur rata-rata di Ledeng?
Jawab:
Diketahui: To = 20oC
H =
700 m di atas permukaan laut
Ditanyakan TX?
TX = 20 – 0,6
= 20 – (0,6 ×
7)
= 15,8o
C
Di Indonesia, keadaan suhu udara relatif
bervariasi. Data rata-rata suhu udara di beberapa kota di Indonesia, dapat kamu
lihat pada tabel 5.2 berikut ini.
Rata-rata suhu tahunan, di Indonesia sekitar 26,80 C. Dalam
peta, daerah daerah yang suhu udaranya sama dihubungkan dengan garis
isotherm.
2.
Tekanan udara
Lapisan udara dari permukaan bumi ke atas memberi tekanan
tertentu. Tekanan udara adalah berat massa udara di atas suatu wilayah. Tekanan
udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan masa udara dalam
setiap satuan luas tertentu.
Pada setiap bidang yang luasnya 1 cm2 dengan tinggi kira-kira
10.000 km di atas permukaan bumi memberi tekanan dengan berat 1033,3 gram atau
satu atmosfer. Kalau orang mengambil suatu kolom udara dari 1 m2 penampang,
maka beratnya sudah mencapai 10.333 kg. Semakin tinggi suatu tempat semakin
berkurang tekanannya karena tiang udara semakin berkurang. Tekanan udara di atas
permukaan laut akan lebih besar daripada di puncak gunung karena tinggi tiang
udara di permukaan laut lebih panjang tiangnya daripada di puncak gunung.
Alat pengukur tekanan udara adalah barometer. Satuan dalam ukuran
tekanan udara adalah bar. 1 (satu) bar = 1000 milibar (mb). Jenis barometer ada
dua yaitu barometer raksa
dan barometer kotak (aneroid). Barometer air raksa
terdiri atas sebuah bejana kaca yang ujung atasnya tertutup hingga hampa udara.
Bejana terisi air raksa, ukuran penampangnya 1 cm2 dengan panjang 1 m. Ujung
bawahnya terbuka dan berdiri dalam sebuah bak yang berisikan raksa pula.
Juluran tinggi raksa pada tabung di atas udara hampa adalah 760 mm, walaupun dimiringkan
tinggi raksa tetap 760 mm. Suatu kolom raksa dari 760 mm menyebabkan tekanan
yang besarnya 1,013 bar atau 1013 mb.
Orang pertama yang mengukur tekanan udara adalah Torri Celli (1643).
Alat yang digunakannya adalah barometer raksa.
Barometer yang banyak digunakan yaitu menggunakan kolom raksa.
Tinggi kolom raksa menyatakan tekanan udara dalam satuan mmHg. Barometer yang
tidak menggunakan raksa disebut barometer anaeroid, digunakan sebagai altimeter.
Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang sama
tekanan udaranya disebut isobar. Bidang isobar ialah bidang yang
tiap-tiap titiknya mempunyai tekanan udara sama. Jadi, perbedaan suhu akan
menyebabkan perbedaan tekanan udara.
Daerah yang banyak menerima panas matahari, udaranya akan
mengembang dan naik. Oleh karena itu, daerah tersebut bertekanan udara rendah.
Di tempat lain terdapat tekanan udara tinggi, sehingga terjadilah gerakan udara
dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan udara rendah. Gerakan udara tersebut
dinamakan angin.
3. Kelembapan udara
Kelembaban udara adalah banyaknya uap air dalam udara.
Kelembapan udara dapat dinyatakan dengan besaran kelembapan mutlak dan
kelembapan nisbi. Kelembapan mutlak, yaitu ukuran banyaknya uap air
(dalam gram) di dalam 1 m3 udara lengas (campuran udara kering
dengan uap air) dan dinyatakan dengan gram/m3. Kelembapan nisbi,
yaitu perbandingan (dalam persen) antara tekanan uap air dengan tekanan uap air
jenuh pada suhu yang sama.
Alat pengukur kelembapan udara yang lain adalah higrometer rambut.
Cara kerjanya memperhatikan perubahan ukuran atau dimensi bahan hidroskopik yaitu
rambut manusia. Rambut manusia memiliki sifat, jika basah akan memanjang, sedangkan
jika dalam keadaan kering akan lebih pendek. Artinya jika udara di sekeliling
jenuh uap air maka cenderung rambut (pengukur) tersebut akan memanjang,
sedangkan jika udara di sekeliling kering maka rambut tersebut akan mengerut.
Contoh:
Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20o C terdapat 14 gram
uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang dapat
dikandungnya pada suhu 20o C = 20 gram.
Jadi, kelembapan relatif (nisbi) udara itu
4. Keadaan awan
Awan adalah kumpulan partikel air yang tampak di atmosfer.
Partikel air tersebut dapat berupa tetes air cair atau kristal es. Adanya tetes
partikel air adalah berasal dari kondensasi uap air pada inti kondensasi yang
ada dalam udara. Kondensasi atau pengembunan adalah saling-gabung partikel uap
air pada partikel debu (yang disebut inti kondensasi), sehingga menghasilkan tetes
air. Kondensasi tidak akan terjadi pada udara bersih, sebaliknya akan terjadi
jika di udara terdapat inti kondensasi. Inti kondensasi dapat berupa debu,
asap, garam laut (NaCl), atau benda mikrospik yang memiliki sifat mampu
menyerap (hidroskopik). Garam laut yang sangat kecil itu dapat masuk ke udara
yang mulanya berasal dari deburan ombak di pantai. Air laut yang mengandung
garam melepaskan butiran garam yang ukurannya sangat kecil ke udara melalui
ombak, lalu tersapu oleh angin dan melayang-layanglah di udara.
Peristiwa kondensasi tidak cukup dengan adanya inti kondensasi, tetapi
harus terpenuhi persyaratan lainnya yaitu kelembaban udara yang memadai. Jika
kedua pernyaratan tadi terpenuhi maka terjadilah pengembunan menjadi partikel
air atau es. Partikel air yang sangat kecil berukuran 5 – 10 milimikron
(m).Untuk dapat sebagai butiran hujan, jika butiran air tersebut bergabung satu
sama lain hingga berukuran 1000 milimikron atau 1 mm.
Awan yang menempel di permukaan bumi disebut kabut. Di
dalam atmosfer, awan mempunyai bentuk bermacam-macam, tetapi dapat dibedakan
atas tiga bentuk dasar yaitu bentuk berserat, lapisan, dan gumpalan. Bentuk
berserat terdiri atas kristal-krital es, bentuk berlapis tumbuh dari
awan yang horisontal, sedangkan bentuk bergumpal disebabkan oleh
pertumbuhan vertikal yang sangat besar. Awan yang berserat dinamakan awan
sirus, awan berlapis dinamakan awan stratus, sedangkan yang
bergumpal disebut awan kumulus. Lebih jelasnya perhatikan gambar 5.8
berikut.
Dilihat dari ketinggiannya, awan dapat dibedakan atas awan
rendah, awan sedang, dan awan tinggi. Untuk lebih jelas, perhatikan gambar di
bawah ini!
5. Angin
Angin merupakan fenomena keseharian yang selalu kamu rasakan.
Secara sederhana, angin merupakan gerakan udara mendatar atau sejajar dengan permukaan
bumi yang terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara antara satu tempat
dengan tempat lainnya. Perbedaan tekanan tersebut disebabkan karena kedua
tempat memiliki suhu yang berbeda sebagai akibat radiasi matahari yang berbeda
pula. Angin bergerak dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Jika telah mencapai
keseimbangan, maka udara tersebut cenderung diam atau tenang.
Dari mana dan menuju ke manakah angin itu bergerak? Tiupan angin
terjadi apabila di suatu daerah ada perbedaan tekanan udara, yaitu tekanan udara
maksimum dan tekanan udara minimum. Angin bergerak dari daerah bertekanan udara
maksimum ke minimum.
Misalnya, pada bulan Desember matahari sedang berada di Belahan
Bumi Selatan (BBS), contohnya Benua Australia. Karena pengaruh sinar matahari, udara
di Benua Australia akan memuai, sehingga tekanannya menjadi rendah (minimum).
Adapun di Belahan Bumi Utara (BBU), contohnya Benua Asia, pada bulan Desember
sedang mengalami musim dingin, sehingga tekanan udaranya tinggi (maksimum).
Karena perbedaan tekanan udara tersebut, bergeraklah massa udara (angin) dari
Benua Asia ke Benua Australia. Ada tiga hal penting yang menyangkut sifat
angin, yaitu sebagai berikut:
a. Kekuatan angin
Menurut hukum Stevenson, kekuatan angin berbanding lurus dengan
gradient barometriknya. Gradient baromatrik ialah angka yang menunjukkan
perbedaan tekanan udara dari dua isobar pada tiap jarak 15 meridian (111 km).
Kekuatan angin A dan P terletak pada isobar
1000 mb. B dan Q pada isobar 990 mb. Jarak AB = 80 km, Jarak PQ = 150 km.
Jadi, angin yang bertiup dari A ke B lebih
kuat daripada angin yang bertiup dari P ke Q.
b. Arah angin
Satuan yang digunakan untuk besaran arah angin biasanya adalah derajat.
1 derajat untuk angin arah dari utara. 900 untuk angin arah dari timur. 1800 untuk
angin arah dari selatan. 2700 untuk angin arah dari barat.
Angin menunjukkan dari mana datangnya angin dan bukan ke mana
angin itu bergerak. Menurut hukum Buys Ballot, udara bergerak dari
daerah yang bertekanan tinggi (maksimum) ke daerah bertekanan rendah (minimum),
di belahan bumi utara berbelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan berbelok
ke kiri.
Arah angin dipengaruhi oleh tiga faktor, yaitu:
a) gradient barometrik;
b) rotasi bumi;
c) kekuatan yang menahan (rintangan).
Makin besar gradient barometrik, makin besar pula kekuatannya.
Angin yang besar kekuatannya, makin sulit berbelok arah. Rotasi bumi, dengan bentuk
bumi yang bulat, menyebabkan pembelokan arah angin. Pembelokan angin di ekuator
sama dengan 0 (nol).
Makin ke arah kutub, pembelokannya makin besar. Pembelokan angin
yang mencapai 90o, sehingga sejajar dengan garis isobar disebut angin
geotropik. Hal ini banyak terjadi di daerah beriklim sedang di atas
samudera. Kekuatan yang menahan dapat membelokkan arah angin. Sebagai contoh,
pada saat melalui gunung, angin akan berbelok ke arah kiri, ke kanan, atau ke
atas.
c. Kecepatan angin
Atmosfer ikut berotasi dengan bumi. Molekul-molekul udara mempunyai kecepatan
gerak ke arah timur, sesuai dengan arah rotasi bumi. Kecepatan gerak tersebut, dinamakan
kecepatan linier. Bentuk bumi yang bulat ini menyebabkan kecepatan
linier makin kecil, jika makin dekat ke arah kutub.
Alat untuk mengukur arah angin, yaitu sisip angin. Anak
panah pada sisip angin akan selalu mengarah ke arah dari mana angin bertiup.
Misalnya, angin bertiup dari arah utara.
Kecepatan angin diukur dengan menggunakan anemometer.
Semakin cepat angin bertiup, semakin cepat mangkuk berputar. Sebuah pencatat
mencatat kecepatan angin dalam satuan meter/menit. Dengan menggunakan
anemometer, kamu dapat mengetahui kecepatan angin. Untuk memudahkan dalam
pemberian informasi, kecepatan angin biasanya menggunakan Skala Beaufort.
Dalam kehidupan sehari-hari, kamu mengenal beberapa jenis angin.
Penamaan angin bergantung pada arah mana angin itu bertiup. Misalnya, jika datangnya
dari arah gunung disebut angin gunung, dan jika datangnya dari arah
timur disebut angin timur.
d.
Sistem angin
1)
Angin passat (Trade wind)
Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari
daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Angin ini berasal
dari daerah maksimum subtropik menuju ke daerah minimum ekuator. Sesuai dengan hukum
Buys Ballot yaitu karena pengaruh gaya corriolis (rotasi bumi), dibelah bumi
utara berbelok ke arah kanan dan di belahan bumi selatan bergerak ke arah kiri.
Angin passat yang datangnya dari arah timur laut (di daerah iklim tropika di
belahan bumi utara) disebut angin passat timur, sedangkan angin passat
yang bertiup dari arah tenggara disebut angin passat tenggara.
Di sekitar khatulistiwa, kedua angin passat ini bertemu. Karena temperatur
di daerah tropis selalu tinggi, maka massa udara tersebut dipaksa naik secara
vertikal (konveksi). Daerah pertemuan kedua angin passat tersebut dinamakan Daerah
Konvergensi Antartropik (DKAT).
DKAT ditandai dengan temperature selalu tinggi. Akibat kenaikan
massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin topan. Akibatnya
daerah ini dinamakan daerah doldrum (wilayah tenang).
2) Angin anti
passat
Udara di atas daerah ekuator yang mengalir ke daerah kutub dan
turun di daerah maksimum subtropik merupakan angin anti passat. Di
belahan bumi Utara disebut angin anti passat barat daya dan di belahan
bumi selatan disebut angin anti passat barat laut. Pada daerah sekitar
lintang 20o - 30o LU dan LS, angin anti passat kembali
turun secara vertikal sebagai angin kering. Angin kering menyerap uap air di
udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuklah gurun, misal gurun di
Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di Australia.
Di daerah subtropik (30o–40o LU/LS)
terdapat daerah teduh subtropik yang udaranya tenang, turun dari atas,
dan tidak ada angin. Sedangkan di daerah ekuator antara 10o
LU-10o LS terdapat juga daerah tenang yang disebut daerah teduh
ekuator atau daerah doldrum.
3) Angin barat
(Westerlies)
Angin barat adalah angin yang selalu berhembus dari arah barat
sepanjang tahun pada daerah garis lintang 35oLU-60oLU dan
35oLS-60oLS. Angin barat yang lebih stabil dan teratur
adalah di daerah 40oLS-60oLS, sebab daerah ini letaknya
lebih luas sehingga udaranya relatif merata. Pengaruh angin barat di belahan
bumi utara tidak begitu terasa karena hambatan dari benua. Di belahan bumi
selatan, pengaruh angin barat sangat besar, terutama pada daerah lintang 60oLS.
Di sini bertiup angin barat yang sangat kencang yang oleh pelaut-pelaut disebut
roaring forties.
4)
Angin timur kutub (Polar Easterlies)
Di daerah kutub utara dan kutub selatan bumi, terdapat daerah
dengan tekanan udara maksimum. Dari daerah ini mengalirlah angin ke daerah
minimum subpolar (60o LU/LS). Angin ini disebut angin timur.
Angin timur ini bersifat dingin karena berasal dari daerah kutub.
5) Angin muson
(Monsun)
Angin muson ialah angin yang berganti arah secara berlawanan
setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang
kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah. Pada bulan
Oktober–April, matahari berada pada belahan langit selatan, sehingga benua Australia
lebih banyak memperoleh pemanasan matahari daripada benua Asia. Akibatnya di
Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi), sedangkan di Asia
terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menyebabkan
arus angin dari benua Asia ke benua Australia.
Di Indonesia, angin ini merupakan angin musim timur laut di
belahan bumi utara dan angin musim barat di belahan bumi selatan. Oleh karena angin
ini melewati Samudera Pasifik dan Samudera Hindia maka banyak membawa uap air,
sehingga pada umumnya di Indonesia terjadi musim hujan. Musim penghujan
meliputi hampir seluruh wilayah Indonesia, hanya saja persebarannya tidak
merata. Makin ke Timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap airnya
makin sedikit.
Pada bulan April–Oktober, matahari berada di belahan langit
utara, sehingga benua Asia lebih panas daripada benua Australia. Akibatnya, di
Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di Australia terdapat
pusatpusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari
Australia menuju Asia.
Di Indonesia, terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan
dan angin musim barat daya di belahan bumi utara. Oleh karena tidak melewati lautan
yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air. Oleh karena itu, pada
umumnya di Indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat Sumatera,
Sulawesi Tenggara, dan pantai Selatan Irian Jaya. Antara kedua
musim tersebut, ada musim yang disebut musim pancaroba, yaitu
musim kemareng dan musim labuh. Musim kemareng merupakan peralihan dari musim penghujan
ke musim kemarau, sedangkan musim labuh merupakan peralihan musim kemarau ke
musim penghujan.
Adapun ciri-ciri musim pancaroba, yaitu udara terasa panas, arah
angin tidak teratur, dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan
lebat.
6) Angin lokal
Di samping angin musim, di Indonesia juga terdapat angin lokal
(setempat), yaitu sebagai berikut:
a) Angin darat dan
angin laut
Angin darat dan angin laut terjadi di sekitar daerah pesisir dan
waktunya hanya sesaat saja yaitu ketika adanya perbedaan temperatur antara Perairan
laut dan daratan akibat pemanasan. Kita ketahui bahwa air tidak begitu cepat menjadi
panas ketika terkena sinar matahari, sebaliknya daratan lebih cepat panas. Pada
saat perbedaan kondisi temperatur ini maka mengalirlah udara yang relatif
dingin (dari lautan) menuju daratan, sehingga terjadilah angin laut pada
siang hari.
Menjelang malam, suhu udara di daratan lebih cepat mendingin,
sedangkan suhu udara di atas lautan lebih lama menyimpan panas. Akibatnya
terjadi perbedaan tekanan udara, di daratan akan lebih padat sedangkan udara di
atas lautan lebih panas dan dengan tekanan yang lebih rendah. Akibat perbedaan ini
maka mengalirlah udara dari darat menuju lautan, yang disebut angin darat
pada malam hari. Nelayan tradisional (belum memanfaatkan mesin motor) yang
masih menggunakan perahu layar memanfaatkan angin darat untuk berangkat melaut
mencari ikan, sedangkan pada saat keesokan harinya akan memanfaatkan angin laut
untuk pulang ke daratan.
Untuk dapat merasakan hembusan kedua angin tersebut, pergilah ke daerah
pantai yang dekat dengan tempat tinggalmu.
b) Angin gunung dan
angin lembah
Pada siang hari, lereng gunung yang menghadap ke arah sinar
matahari menerima radiasi panas lebih banyak daripada di bagian lembahnya.
Tekanan udara di lereng tersebut lebih rendah akibat pemanaan tersebut,
sedangkan di bagian lembah yang lebih dingin akan lebih tinggi tekanan udaranya.
Akibat perbedaan suhu dan tekanan ini maka mengalirlah udara dari lembah menuju
lereng pegunungan di bagian atasnya yang kemudian disebut angin lembah.
Pada malam hari, suhu udara di atas lereng akan lebih cepat
melepas panas, sedangkan di bagian lembahnya akan lebih lama menyimpan hawa panas.
Akibatnya mengalirlah dari atas lereng angin pegunungan menuju lembah yang
disebut angin gunung. Walaupun angin lembah dan angin gunung belum banyak
dimanfaatkan oleh manusia, tetapi angin gunung dan angin lembah telah banyak
membantu penyerbukan tanaman berbungan sehingga tanaman tersebut berbuah dan
atau berkembang biak
Di wilayah lembah, suhu udaranya masih relatif tinggi
dibandingkan gunung atau pegunungan. Hal ini menyebabkan tekanan udara di
lembah lebih rendah (minimum). Akibatnya, berhembuslah angin arah gunung menuju
lembah. Itulah yang dinamakan angin gunung. Suasana kedua angin ini akan
sangat terasa, jika kamu berada di wilayah kaki gunung atau pegunungan.
c) Angin jatuh
Angin jatuh disebut juga angin fohn, yaitu angin kering
yang bergerak menuruni lereng pegunungan. Dilihat dari proses terjadinya, angin
jatuh sebenarnya hampir sama dengan angin gunung. Faktor yang membedakan antara
angin jatuh dan angin gunung terletak pada sifat-sifatnya.
Sebagian besar angin jatuh bersifat kering dan panas. Hal ini
terjadi jika angin jatuh bertiup dari daerah yang memiliki temperatur lebih
tinggi dibandingkan daerah yang didatangi. Contoh angin jatuh yang terdapat di Indonesia,
antara lain angin Wambraw (Biak), Bahorok (Sumatera Utara), Kumbang (Cirebon),
Gending (Pasuruan), dan Brubu (Makassar).
Angin ini juga dapat bersifat kering dan dingin jika angin
bergerak dari puncak pegunungan yang tinggi. Misalnya, angin Misal di pantai
selatan Prancis, angin Bora di pantai Samudra Atlantik, dan angin Sirocco di
pantai Laut Adriatik.
6. Curah hujan
a. Karakteristik
hujan
Hujan adalah curahan butiran air dari atmosfer sampai ke
permukaan bumi, baik berbentuk cair maupun padat (es dan salju). Butiran air
tersebut berasal dari uap air yang mengalami penggabungan antara partikelnya
melalui inti kondensasi dan mengalami penurunan suhu sampai titik embun atau
titik beku.
Banyaknya curah hujan yang mencapai permukaan bumi selama selang
waktu tertentu dinyatakan dengan ketebalan atau ketinggian air hujan.
Ukuran ketebalan hujan dinyatakan dalam satuan milimeter (mm). Alat penakar curah
hujan disebut ombrometer. Ada dua jenis alat penakar hujan, yaitu rekaman
(otomatis) dan nonrekaman. Prinsip penakaran yaitu menampung air
hujan yang langsung dari atmosfer sebelum jumlahnya berkurang akibat meresap ke
dalam tanah, mengalir, atau menguap. Suatu kota yang memiliki curah hujan
sebesar 2000 mm dalam setahun, artinya jika air hujan itu ditampung dengan
tidak meresap, mengalir, atau menguap maka tingginya akan mencapai 2000 mm (2
meter). Jika kota itu datar maka akan mengalami banjir setinggi 2 meter.
b. Jenis-jenis
hujan
Proses terjadinya hujan bermacam-macam, baik ketika awal proses kondensasi,
pada saat awan pembawa hujan diarak angin maupun pada saat awan terangkat oleh
arus konveksi yang membumbung dari bawah ke atas. Di bawah ini diterangkan
beberapa jenis hujan yang terjadi di sekitar kita.
a. Hujan orografis
Proses hujan orografis adalah hujan yang terjadi
karena awan yang membawa hujan diarak oleh angin dari bagian permukaan bumi
yang rendah menaiki lereng gunung atau pegunungan.
Pada ketinggian tertentu, uap air mengalami pendinginan dan mengalami kondensasi,
maka terjadilah hujan di lereng pegunungan tersebut. Jika angin bertiup pada
suatu lereng pegunungan itu, maka hujan orografis (hujan pegunungan) akan
terjadi pula sepanjang tahun. Lereng gunung yang selalu mendapat curah hujan
orografis disebut lereng hadap hujan, sedangkan lereng sebelahnya yang tidak
kebagian curah hujan disebut lereng bayangan hujan.
b. Hujan zenital
Hujan ini terjadi karena massa udara panas membumbung ke atas.
Massa udara yang mengandung uap air tersebut setelah sampai pada lapisan atas,
suhunya menjadi turun dan mengakibatkan kondensasi menjadi awan cumulus atau
cumulonimbus. Jika penguapan tersebut bertambah besar, awan yang
terbentuk juga semakin tinggi. Pada batas tertentu terjadilah turun hujan
mendadak (dapat disertai dengan adanya petir). Proses hujan zenital banyak
terjadi di daerah khatulistiwa dan pada musim panas di daerah sedang.
c.
Hujan frontal
Hujan ini terjadi sebagai akibat pertemuan antara dua massa
udara yang berbeda suhunya, yaitu yang satu panas, sedangkan yang lain dingin.
Massa udara yang panas dan mengandung uap air bergerak naik seperti menaiki
lereng di atas massa udara yang dingin. Udara dingin yang berada di bagian
bawah seperti merunduk menyusup di bawah udara panas.
Pertemuan antara udara panas yang membawa uap air tentu saja
sangat terpengaruh. Uap air yang dibawanya mengalami pengembunan akibat
diturunkan suhunya oleh udara dingin. Karena terjadi pengembunan maka
terjadilah hujan yang dinamakan hujan frontal. Hujan jenis ini jarang
ditemukan di Indonesia, tetapi banyak ditemukan di daerah lintang sedang dan di
sekitar lingkar kutub (60o – 66,5o LU/LS). Udara panas
berasal dari lintang yang lebih rendah, sedangkan udara dingin berasal dari
lintang tinggi (sekitar kutub). Garis pada peta yang menghubungkan
tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama disebut isohyet.
Curah hujan diukur dengan menggunakan rain gouge.
Kegiatan:
Kamu bisa melakukan percobaan untuk mengukur
besarnya curah hujan. Caranya air hujan ditampung pada suatu wadah. Pada sore
hari, air dalam wadah tersebut dituangkan ke dalam tabung pengukur yang
ditandai dengan skala milimeter. Tiap hari air yang terkumpul dimasukkan ke
tabung ukuran. Dari tabung tersebut dapat dilihat banyaknya curah hujan harian.
Curah hujan diukur dalam harian, bulanan, dan tahunan.
Curah hujan yang jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi oleh
beberapa faktor, antara lain:
1) bentuk medan atau topografi;
2) arah lereng medan;
3) arah angin yang sejajar dengan garis pantai;
4) jarak perjalanan angin di atas medan datar.
C. KLASIFIKASI
IKLIM
Terjadinya iklim yang bermacam-macam di muka bumi, disebabkan
oleh rotasi dan revolusi bumi serta adanya perbedaan garis lintang. Beberapa
macam iklim, antara lain sebagai berikut:
1. Iklim matahari
Klasifikasi iklim matahari, didasarkan pada banyak sedikitnya
sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Tempat-tempat yang lintangnya
tinggi lebih sedikit daripada tempat-tempat yang lintangnya rendah. Berdasarkan
iklim matahari, bumi dibagi menjadi empat daerah iklim, yaitu sebagai berikut:
a. Daerah iklim tropis : 0o – 23,5o LU/LS
b. Daerah iklim sub tropis : 23,5o – 40o
LU/LS
c. Daerah iklim sedang : 40o – 66,5o LU/LS
d. Daerah iklim dingin : 66,5o – 90o LU/LS
2. Iklim Koppen
Pengelompokan iklim Koppen berdasarkan indikator vegetasi.
Artinya, vegetasi merupakan tanda atau indikator dari kondisi iklimnya. Koppen
membagi iklim dunia menjadi iklim A, B, C. D, dan E.
a. Tipe iklim A, adalah iklim
hujan tropis dengan suhu udara pada bulanbulan terdinginnya mencapai lebih dari
18o C (64,4o Fahrenheit). Indikator vegetasinya adalah
adanya tumbuhan yang peka terhadap suhu tinggi (megatherma) seperti berbagai
jenis palma (kelapa, nipah dan lain-lain). Subregion dari iklim A adalah iklim Af,
Aw, Am, Aw’, Aw”, As. Ketiga iklim pertama yaitu Af, Am, dan Aw lebih
sering muncul, sehingga dalam pembahasan diarahkan pada ketiga subregion iklim
tersebut. Iklim Af adalah tipe iklim tropik basah (Tropical wet climate) dengan
endapan hujan pada bulan-bulan terkering sekurang-kurangnya 60 milimeter (2,4 inchi).
Tipe iklim Aw adalah tipe iklim basah tropik (tropical wet and dry climate).
Ciri tipe iklim ini adalah memiliki curah hujan di bawah 60 milimeter
sekurang-kurangnya satu bulan. Tipe iklim Am adalah tipe iklim basah tropis
dengan musim kering yang singkat (tropical wet with short dry climate). Ciri
tipe iklim ini adalah memiliki kesamaan dengan Af dalam jumlah endapan hujannya
tetapi penyebaran musimnya menyerupai Aw. Endapan hujan pada tipe iklim Am di
bawah 60 mm dalam bulanbulan terkering.
b. Tipe iklim B, adalah
iklim kering (dry climate). Iklim kering terjadi karena jumlah penguapan lebih
besar atau sama dengan jumlah hujan yang diterima. Karena itu, tidak ada
kelebihan air yang dapat disimpan, sebab semuanya diuapkan kembali. Di daerah ini
biasanya tidak ditemukan sungai permanen.
c. Tipe iklim C, adalah tipe
iklim mesothermal atau iklim lintang sedang yang dipengaruhi oleh lautan. Ciri
tipe iklim ini adalah rata-rata suhu dalam bulan-bulan terdingin lebih kecil
daripada 18o Celcius, tetapi masih di atas – 3o Celcius.
Sementara itu, rata-rata suhu bulan-bulan panasnya lebih besar daripada 10o
Celcius. Seperti tipe iklim lainnya, tipe iklim C terbagi dalam tiga subregion,
yaitu Cf, Cw, dan Cs. Tipe iklim Cf adalah tipe iklim C yang tidak memiliki
musim kering. Perbedaan antara bulan-bulan kering dan basah sangat kecil dan
bulan-bulan kering dalam musim panas masih menerima hujan lebih besar dari 30
milimeter. Tipe iklim Cw adalah tipe iklim C yang kering selama musim
dingin dan jumlah hujan dalam musim panas terbasah adalah sekurang-kurangnya
sama dengan sepuluh kali jumlah hujan selama bulan musim dingin yang kering. Tipe
Iklim Cs adalah tipe iklim C yang kering selama musim panas dan jumlah
hujan dalam bulan musim dingin sekurang-kurangnya sama dengan tiga kali jumlah
hujan dalam musim panas terkering, sedangkan musim panas terkering masih
menerima hujan kurang dari 30 milimeter.
d.
Tipe iklim D, adalah tipe iklim mikrothermal atau iklim lintang sedang yang
dipengaruhi oleh daratan. Ciri tipe iklim ini adalah memiliki ratarata suhu
bulan-bulan terdingin di bawah – 3o Celcius dan rata-rata suhu
bulan-bulan terpanas di atas 10o Celcius. Kenampakan yang dapat diamati di daerah yang bertipe iklim ini adalah
penutupan salju pada lapisan tanah yang beku pada beberapa bulan yang dingin.
Tiga subregion iklim D adalah Df, Dw dan Ds. Iklim Df adalah iklim
dingin dengan musim dingin yang basah. Iklim Dw adalah iklim dingin
dengan musim dingin yang kering. Iklim Ds adalah iklim dingin yang
kering selama musim panas.
e. Tipe iklim E, adalah tipe iklim kutub. Ciri tipe iklim ini
adalah memiliki rata-rata suhu pada bulan-bulan terpanas lebih kecil dari 10o
Celcius. Iklim ini terdiri atas dua subregion iklim yaitu iklim Et dan Ef.
Iklim Et adalah iklim tundra dengan suhu rata-rata pada bulan-bulan terpanas masih
di bawah 10o Celcius tetapi masih di atas 0o Celcius.
Tipe iklim Ef adalah tipe iklim es abadi. Ciri dari tipe iklim ini adalah
rata-rata suhu semua bulan di bawah 0o Celcius. Kenampakan yang
terlihat dari tipe iklim ini adalah permukaannya yang selalu ditutupi es,
sehingga disebut tipe iklim es abadi.
Berdasarkan klasifikasi Koppen, sebagian besar
wilayah Indonesia beriklim A, di daerah pegunungan beriklim C, dan di Puncak
Jaya Wijaya beriklim E. Tipe iklim A dibagi menjadi tiga sub tipe yang ditandai
dengan huruf kecil yaitu f, w dan m sehingga terbentuk tipe iklim Af, Aw, dan
Am.
Pembagian iklim Koppen secara rinci, adalah sebagai berikut.
Af = iklim hujan tropic
Aw = Iklim savana tropic
BS = iklim stepa
BW = iklim gurun
Cf = iklim hujan sedang, panas tanpa musim kering
Cw = iklim hujan sedang, panas dengan musim dingin kering
Cs = iklim hutan sedang, panas dengan musim panas yang kering
Df = iklim hutan salju tanpa musim kering
Dw = iklim hutan salju dengan musim dingin yang kering
Et = iklim tundra
Ef = iklim salju
3. Iklim Schmidt –
Fergusson
Cara perhitungan pembagian iklim menurut Schmidt-Ferguson
berdasarkan perhitungan jumlah bulan-bulan terkering dan bulan-bulan basah
setiap tahun, kemudian dirata-ratakan. Untuk menentukan bulan basah dan bulan
kering menggunakan metode Mohr. Menurut Mohr, suatu bulan dikatakan:
a. bulan kering yaitu bulan-bulan yang curah hujannya kurang
dari 60 mm;
b. bulan basah yaitu bulan-bulan yang curah hujannya lebih dari
100 mm;
c. bulan lembab yaitu bulan-bulan yang curah hujannya antara 60 –
100 mm;
Berdasarkan klasifikasi tadi, ditentukanlah jumlah bulan kering dan
bulan basah selama kurun waktu tertentu (S-F menggunakan data iklim selama 10
tahun atau lebih). Hasil pembagian antara jumlah bulan kering (fd) dengan jumlah
tahun data (T) menghasilkan rata-rata bulan kering (Md) dan hasil pembagian
antara jumlah bulan basah (fw) dengan jumlah tahun data (T) menghasilkan
rata-rata bulan basah (Mw). Hasil bagi antara rata-rata bulan kering dengan
rata-rata bulan basah dikalikan dengan 100 persen menghasilkan nilai Q. Nilai Q
inilah yang menentukan tipe iklimnya, apakah termasuk tipe iklim A, B, C, D, E,
F, G, atau H.
Md = rata-rata bulan kering (Mean of dry months)
fd = jumlah (frekuensi) bulan kering (d = dry)
T = jumlah tahun data
Mw = rata-rata bulan basah (Mean of wet months)
fw = Jumlah (frekuensi) bulan basah
T = jumlah
(frekuensi) bulan basah (w = wet)
Dari hasil analisisnya, S-F membagi tipe iklim menjadi delapan
tipe iklim dengan lambang huruf dari A sampai dengan H. Pembagian tersebut
menggunakan batas tipe iklim dari hasil perhitungan Q. Nilai Q dan tipe
iklimnya adalah seperti pada tabel sebagai berikut:
Contoh perhitungan
Perhatikanlah data iklim berikut ini!
Dari data tersebut, tercatat bulan kering (< 60 mm) atau fd
berjumlah 11 dan bulan basah (> 100 mm) atau fw berjumlah 15, sedangkan
untuk jumlah tahun datanya adalah 3. Selanjutnya hitunglah oleh Kamu dengan menggunakan
rumus S-F di atas! Setelah diketahui hasilnya lihat pada table nilai Q, maka
akan diketahui jenis iklimnya.
4.
Iklim F. Junghuhn
Junghuhn mengklasifikasi daerah iklim di Pulau Jawa secara
vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan, yaitu sebagai berikut.
a. Daerah panas atau tropis
Tinggi tempat :
0 - 600 m di atas permukaan laut.
Suhu :
26,3o C – 22o C.
Tanaman :
padi, jagung, kopi, tembakau, tebu, karet, kelapa, coklat.
b. Daerah sedang
Tinggi tempat :
600 m - 1500 m di atas permukaan laut.
Suhu :
22o C - 17,1o C.
Tanaman :
padi, tembakau, teh, kopi, coklat, kina, sayur-sayuran.
c. Daerah sejuk
Tinggi tempat :
1500 - 2500 m di atas permukaan laut.
Suhu :
17,1o C - 11,1o C.
Tanaman :
kopi, teh, kina, sayur-sayuran.
d. Daerah dingin
Tinggi tempat
: lebih dari 2500 m di atas permukaan
laut.
Suhu : 11,1o C - 6,2o
C.
Tanaman :
Tidak ada tanaman budidaya.
D. POLA CURAH HUJAN
DI INDONESIA
Pola umum curah hujan di Kepulauan Indonesia dapat dikemukakan sebagai
berikut:
1. Pantai barat setiap pulau memperoleh jumlah hujan selalu lebih
banyak daripada pantai timur.
2. Pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT merupakan barisan pulau-pulau
yang panjang dan berderet dari barat ke timur. Pulau-pulau ini hanya diselingi oleh
selat-selat yang sempit, sehingga untuk kepulauan ini secara keseluruhan tampak
seolah-olah satu pulau, sehingga berlaku juga dalil bahwa di sebelah timur,
curah hujan lebih kecil kalau dibandingkan dengan sebelah barat. Sebelah barat
dari jejeran pulau ini adalah pantai barat Jawa Barat.
3. Selain bertambah jumlahnya dari timur ke barat, hujan juga
bertambah jumlahnya dari dataran rendah ke pegunungan, dengan jumlah terbesar pada
ketinggian 600 - 900 m.
4. Di daerah pedalaman semua pulau, musim hujan jatuh pada musim
pancaroba, demikian juga halnya di daerah-daerah rawa yang besar-besar.
5. Bulan maksimum hujan sesuai dengan letak DKAT.
6. Saat mulai turunnya hujan juga bergeser dari barat ke timur.
Pantai barat Pulau Sumatera sampai Bengkulu, mendapat hujan terbanyak bulan November.
Lampung, Bangka, yang letaknya sedikit ke timur, pada bulan Desember, sedangkan
Jawa (utara), Bali, NTB, NTT pada bulan Januari-Februari, yang letaknya lebih
ke timur lagi.
7. Sulawesi Selatan bagian timur, Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah mempunyai
musim hujan yang berbeda, yaitu Mei-Juni. Justru pada waktu bagian lain Kepulauan
Indonesia ada pada musim kering. Batas wilayah hujan Indonesia Timur kira-kira
terdapat pada 120oBT.
Curah hujan di Indonesia tergolong tinggi yaitu lebih dari 2000
mm/ tahun. Akan tetapi, seperti telah disebutkan di muka bahwa antara tempat yang
satu dengan tempat yang lain curah hujannya tidak sama. Daerah yang paling
besar curah hujannya adalah daerah Baturaden di lereng Gunung Slamet, dengan
curah hujan sekitar 7069 mm/tahun. Sebaliknya kota Palu di Sulawesi Tengah,
merupakan daerah paling kering, dengan curah hujan sekitar 547 mm/tahun.
E.
JENIS-JENIS VEGETASI ALAM MENURUT IKLIM
Ada beberapa jenis vegetasi alam menurut
iklim, antara lain sebagai berikut:
1.
Padang rumput
Padang rumput adalah suatu wilayah yang tumbuhannya didominasi
oleh rerumputan dengan karakteristik wilayah sebagai berikut:
a. terletak di daerah tropis sampai subtropis;
b. curah hujan antara 25 cm - 50 cm per tahun;
c. terdapat di daerah basah, seperti Amerika Utara dan India.
2.
Gurun
Gurun merupakan daerah tandus yang berbatasan dengan padang
rumput dan semakin menjauh dari padang rumput semakin gersang. Ciri-ciri gurun sebagai
berikut:
a. curah hujan rendah (kurang dari 25 cm per tahun);
b. hujan turun tidak teratur dan tidak pernah lebat;
c. matahari sangat terik (pada musim panas suhu dapat mencapai
40o C);
d. amplitudo harian
sangat besar.
3. Tundra
Tundra adalah daerah dingin (beku), dengan ciri-ciri:
a. terletak hanya di daerah kutub utara;
b. memiliki iklim kutub;
c. pohon rendah atau amat pendek (semak) dan lumut;
d. masa pertumbuhan vegetasi sangat pendek.
4. Hutan basah
Hutan basah terdapat di daerah tropis dan subtropis. Hutan ini
sepanjang tahun selalu mendapatkan air dan mempunyai spesies pepohonan yang
beragam. Ciri-cirinya sebagai berikut:
a. masa pertumbuhannya lama;
b. jenis tumbuhannya banyak;
c. ketinggian 20 m sampai 40 m;
d. berdaun lebar;
e. hutan basah;
f. jenis pohon sulur hingga kayu keras.
5. Hutan gugur
Hutan ini selain didominasi padang rumput, juga mempunyai
tumbuhan yang daunnya gugur pada musim gugur. Hutan gugur memiliki ciri-ciri
sebagai berikut:
a. curah hujan merata sepanjang tahun;
b. curah hujan antara 75 cm - sampai 100 cm per tahun;
c. terdapat di daerah yang memiliki empat musim;
d. pohon tidak terlalu rapat;
e. ketinggian tumbuhan 10 m - 20 m;
f. spesiesnya sedikit.
6. Taiga
Hutan yang didominasi oleh tanaman pohon pinus berdaun seperti
jarum. Persebarannya di Indonesia sangat merata dan beraneka. Banyak tumbuhan yang
hanya tumbuh di Indonesia (endemic). Dari 300.000 jenis tumbuhan di bumi ini,
kurang lebih 37.000 jenis (12,3%) terdapat di Indonesia. Hal ini karena
Indonesia terletak di antara dua kawasan biogeografi, yaitu Oriental
dan Australia.
Ada beberapa jenis tumbuhan langka yang tumbuh di Indonesia,
misalnya bunga Raflesia di Bengkulu, Nanggroe Aceh Darussalam (NAD),
Sumatera Barat, Kalimantan Timur, Jambi, dan Jawa Barat. Ada juga jenis tanaman
yang dapat mencirikan daerahnya, seperti:
a. Salacca salcca Kultivar Pondoh (Salak Pondoh) dari
Yogyakarta (Sleman);
b. Salacca Zalaccurtivar Condet (Salak Condet) dari DKI
Jakarta ;
c. Santalum album (Cendana) dari daerah Nusa Tenggara
Timur (Pulau Timor) ;
d. Metroxylon Sagu (Sagu) dari daerah
Maluku dan Papua.
F.
PERUBAHAN IKLIM GLOBAL
Iklim di dunia selalu berubah, baik menurut ruang maupun waktu.
Perubahan iklim dapat dibedakan berdasarkan wilayahnya (ruang), yaitu perubahan
iklim secara lokal dan global. Berdasarkan waktu, iklim dapat berubah dalam
bentuk siklus, baik harian, musiman, tahunan, maupun puluhan tahun. Perubahan
iklim adalah perubahan unsur unsur iklim yang mempunyai kecenderungan naik atau
turun secara nyata.
1.
Faktor penyebab perubahan iklim global
Perubahan iklim global disebabkan oleh meningkatnya konsentrasi
gas di atmosfer. Hal ini terjadi sejak revolusi industri yang membangun sumber energi
yang berasal dari batu bara, minyak bumi dan gas yang membuang limbah gas di
atmosfer seperti karbon dioksida (CO2), metana (CH4), dan dinitrogen oksida
(N2O). Sang surya yang menyinari bumi juga menghasilkan
radiasi panas yang ditangkap oleh atmosfer, sehingga udara di
bumi bersuhu nyaman bagi kehidupan manusia. Apabila kemudian atnosfer bumi
dijejali gas, terjadilah efek selimut seperti yang terjadi pada rumah
kaca, yakni radiasi panas bumi yang lepas ke udara ditahan oleh selimut gas,
sehingga suhu bumi naik dan menjadi panas. Semakin banyak gas dilepas ke
udara, semakin tebal selimut bumi, semakin panas pula suhu bumi.
2.
Dampak perubahan iklim global
Perubahan iklim yang diperkirakan akan menyertai pemanasan
global adalah sebagai berikut:
a. Mencairnya bongkahan es di kutub, sehingga permukaan laut naik.
b. Air laut naik sehingga
akan menenggelamkan pulau dan menghalangi mengalirnya air sungai ke laut yang
menimbulkan banjir di dataran rendah. Kalau di Indonesia, seperti pantai utara Pulau
Jawa, dataran rendah Sumatera bagian timur, Kalimantan bagian selatan, dan
lain-lain.
c. Perubahan iklim yang ekstrim dapat menimbulkan dampak buruk
terhadap pola pertanian di Indonesia, sedangkan suhu bumi yang panas
menyebabkan mengeringnya air permukaan, sehingga air menjadi langka. Tentunya
hal ini memukul pola pertanian yang berbasis air.
d. Meningkatnya risiko kebakaran hutan.
e. El Nino dan La Nina merupakan gejala yang menunjukkan perubahan iklim.
El Nino adalah peristiwa memanasnya suhu air permukaan laut di
pantai barat Peru – Ekuador (Amerika Selatan yang mengakibatkan gangguan iklim secara
global). Biasanya suhu air permukaan laut di daerah tersebut dingin karena
adanya up-welling (arus dari dasar laut menuju permukaan). Menurut bahasa
setempat El Nino berarti bayi laki-laki karena munculnya di sekitar hari
Natal (akhir Desember).
Di Indonesia, angin monsun (muson) yang datang dari Asia dan
membawa banyak uap air, sebagian besar juga berbelok menuju daerah tekanan
rendah di pantai barat Peru, Ekuador. Akibatnya, angin yang menuju Indonesia
hanyamembawa sedikit uap air, sehingga terjadilah musim kemarau yang panjang. Sejak
tahun 1980 telah terjadi lima kali El Nino di Indonesia, yaitu pada tahun 1982,
1991, 1994, dan tahun 1997/1998. El Nino tahun 1997/1998 menyebabkan kemarau
panjang, kekeringan luar biasa, terjadi kebakaran hutan yang hebat pada
berbagai pulau, dan produksi bahan pangan turun drastis, yang kemudian disusul
krisis ekonomi.
El Nino juga menyebabkan kekeringan luar biasa di berbagai
benua, terutama di Afrika sehingga terjadi kelaparan di Etiopia dan
negara-negara Afrika Timur lainnya. Sebaliknya, bagi negara-negara di Amerika
Selatan munculnya El Nino menyebabkan banjir besar dan turunnya produksi ikan karena
melemahnya upwelling. La Nina merupakan kebalikan dari El Nino. La Nina
menurut bahasa penduduk lokal berarti bayi perempuan. Peristiwa itu
dimulai ketika El Nino mulai melemah, dan air laut yang panas di pantai Peru,
Ekuador kembali bergerak ke arah barat, air laut di tempat itu suhunya kembali
seperti semula (dingin), dan upwelling muncul kembali, atau kondisi cuaca
menjadi normal kembali. Dengan kata lain, La Nina adalah kondisi cuaca yang
normal kembali setelah terjadinya gejala El Nino.
Perjalanan air laut yang panas ke arah barat tersebut akhirnya
akan sampai ke wilayah Indonesia. Akibatnya, wilayah Indonesia akan berubah menjadi
daerah bertekanan rendah (minimum) dan semua angin di sekitar Pasifik Selatan
dan Samudra Hindia akan bergerak menuju Indonesia. Angin tersebut banyak
membawa uap air, sehingga sering terjadi hujan lebat. Penduduk Indonesia
diminta untuk waspada jika terjadi La Nina, karena mungkin bisa terjadi banjir.
Sejak kemerdekaan di Indonesia, telah terjadi delapan kali La Nina, yaitu tahun
1950, 1955, 1970, 1973, 1975, 1988, 1995, dan 1999.
Ringkasan
Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi. Lapisan
atmosfer merupakan campuran dari berbagai unsur utama nitrogen, neon, indium,
hidrogen, dan karbondioksida. Atmosfer terbagi lima lapisan, yaitu troposfer,
stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer.
Cuaca adalah keadaan
atmosfer pada periode waktu tertentu dan meliputi wilayah yang sempit,
sedangkan iklim adalah keadaan atmosfer pada periode waktu lama dan meliputi
wilayah luas. Unsur cuaca dan iklim meliputi suhu, tekanan udara, kelembapan
udara, hujan, dan angin.
Terjadinya iklim yang bermacam-macam di muka bumi disebabkan
rotasi dan revolusi bumi dan adanya perbedaan garis lintang. Klasifikasi iklim
matahari, didasarkan pada banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh
permukaan bumi. Iklim Koppen didasarkan pada indikator vegetasi. Artinya,
vegetasi merupakan indikator dari kondisi iklimnya. Koppen membagi iklim dunia menjadi
iklim A, B, C. D, dan E. Cara perhitungan pembagian iklim menurut Schmidt Ferguson
berdasarkan perhitungan jumlah bulan-bulan terkering dan bulan-bulan bash
setiap tahun kemudian di rata-ratakan. Junghuhn mengklasifikasi daerah iklim di
Pulau Jawa secara vertikal sesuai dengan kehidupan tumbuhtumbuhan.
Curah hujan di Indonesia tergolong tinggi yaitu lebih dari 2000
mm/tahun. Akan tetapi, seperti telah disebutkan di muka bahwa antara tempat yang
satu dengan tempat yang lain curah hujannya tidak sama.
Sebaran vegetasi berdasarkan iklim terdiri atas biome-biome
padang rumput, gurun, tundra, hutan basah, hutan gugur, dan taiga. Perubahan
iklim global disebabkan meningkatnya kosentrasi gas di atmosfer.
Dampak perubahan iklim global seperti mencairnya es di kutub
sehingga permukaan laut naik, tenggelamnya pulau dan menghambat mengalirnya air
sungai ke laut, berubahnya iklim yang berdampak buruk pada pola pertanian, kebakaran
hutan, El Nino, dan La Nina.
Tugas mandiri
Melalui bimbingan guru geografimu, kunjungilah stasiun cuaca
terdekat. Mintalah informasi mengenai cara kerja, jenis alat yang digunakan,
jenis data cuaca yang dihasilkannya, serta pihak yang memanfaatkan data cuaca.
Kemudian, buatlah laporannya dalam bentuk paper.
Kegiatan
kelompok
Lakukan perjalanan dengan guru kamu ke beberapa tempat yang
memiliki perbedaan ketinggian yang jelas, seperti ke gunung. Ukurlah
unsur-unsur cuaca dan iklimnya dengan menggunakan alat yang sudah kamu ketahui.
Buktikanlah adanya perubahan unsur-unsur cuaca pada setiap tempat tersebut. Amati
dan catat setiap data perubahannya!
UJI
KOMPETENSI
I.
Pilihan Ganda
Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat.
1.
Partikel yang bertebaran di udara dikenal
dengan istilah ....
a. gas d.
aerosol
b. asap e.
udara
c. debu
2. Udara yang dikatakan
lembab adalah udara yang mengandung ...
a. gas d.
uap air
b. aerosol e.
minyak
c. angin
3. lapisan ozon terganggu karena adanya unsur
yang menggantikan unsure O pada salah satu O3. Unsur tersebut adalah ....
a. gas d.
aerosol
b. asap e.
debu
c. kabut
4. Lapisan ozon merupakan
unsur udara pada ketinggian ....
a. 10 – 15 km di atas permukaan bumi
b. 15 – 35 km
di atas permukaan bumi
c. 35 – 65 km di atas permukaan bumi
d. 65 – 85 km di atas permukaan bumi
e. > 85 km di atas permukaan bumi
5. Lapisan udara yang
paling dekat dengan permukaan bumi yaitu ....
a. troposfer d.
stratosfer
b. mesosfer e.
ionosfer
c. thermosfer
6. Lapisan udara yang
berfungsi memantulkan gelombang radio ialah ....
a. ionosfer d.
exosfer
b. mesosfer e.
stratosfer
c. troposfer
7. Sumber suhu udara yang terjadi dipermukaan
bumi adalah dari ....
a. tanah yang semakin tandus
b. perkotaan yang semakin padat
c. pemakaian kendaraan bermotor
d. sinar matahari
e. banyaknya pembakaran di pabrik kapur
8. Satuan tekanan udara
adalah ....
a. barometer d.
milibar
b. termometer e.
obrometer
c. anemometer
9. Ilmu yang secara
khusus mempelajari seluk beluk cuaca dinamakan ....
a. klimatologi d. meteorologi
b. geofisika e.
hidrologi
c. geografi
10. Gejala efek rumah kaca di atmosfer terjadi pada lapisan ....
a. troposfer d.
stratosfer
b. mesosfer e.
exosfer
c. ionosfera
11. Tipe iklim di Indonesia adalah tropik yang bersifat lembap,
sebab ....
a. merupakan negara meritim
b. terletak di khatulistiwa
c. diapit dua benua besar
d. sebagian besar masyarakatnya petani
e. terletak di khatulistiwa dan merupakan
negara maritime
12. Setiap naik 100 meter suhu udara akan turun 0,5 sampai
dengan 0,6°C terjadi di lapisan ....
a. troposfer d.
stratosfer
b. mesosfer e.
termosfer
c. ionosfer
13. Salah satu kota di Indonesia yang sering mendapat julukan
sebagai kota hujan yaitu ....
a. Pasuruan d.
Bogor
b. Deli Serdang e. Bandung
c. Biak
14. Alat untuk mengukur arah dan kecepatan angin yaitu ....
a. barometer d.
termometer
b. anemometer e.
altimeter
c. higrometer
15. Perubahan uap air menjadi titik-titik air karena mengalami
kenaikan tempat dinamakan ....
a. intersepsi d.
kondensasi
b. infiltrasi e.
evapotranspirasi
c. aurora
16.
Garis-garis pada peta tematik yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki
suhu udara sama dinamakan ....
a. isotherm d.
isoseista
b. isobar e.
isoseista
c. isohyet
17. Di wilayah yang bergunung-gunung sangat berpeluang besar
untuk terjadinya jenis hujan ....
a. orografis d.
zenithal
b. konveksi e.
asam
c. frontal
18. Kota
Malang tiap 1 m3 udara mengandung uap air sebanyak 15 gram, pada suhu 160 oC
mengandung uap air = 25 gram, maka kelembaban relatifnya adalah ….
a. 50% d.
80%
b. 60% e.
70%
c. 40%
19. Pembagian iklim Koppen di dasarkan pada hal-hal berikut, kecuali
….
a. jenis vegetasi d. curah hujan
b. temperatur e.
ketinggian tempat
c. jenis fauna
20. Iklim
hujan tropis dengan musim-musimnya berpengaruh di wilayah Indonesia, memberi banyak
curah hujan rata-rata 200 mm/tahun. Di bawah ini adalah beberapa bukti yang
mendukung pernyataan tersebut, kecuali ….
a. Indonesia berada di daerah pasat dan monsun
b. banyak terbentuk sungai dan danau
c. tersebar pertanian lahan kering
d. sekitar 75% dari lahan seluruhnya berupa
lahan hutan
e. 10% dari luas hutan hujan tropis di dunia
terdapat di Indonesia
II.
Uraian
Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini secara tepat.
1.
Jelaskan dengan contoh perbedaan antara cuaca
dengan iklim!
2.
Sebutkan dan jelaskan dengan singkat
unsur-unsur cuaca dan iklim!
3.
Sebutkan struktur lapisan atmosfer dan
ciri-cirinya!
4.
Apakah manfaat prakiraan cuaca dalam kehidupan
sehari-hari?
5.
Jelaskan proses terjadinya hujan zenithal,
hujan orografis, dan hujan frontal.
6.
Jelaskan faktor-faktor penyebab terjadinya
variasi suhu udara di permukaan bumi.
7.
Mengapa suhu udara di daerah equator lebih
tinggi daripada di daerah lintang tinggi
8.
Iklim di Eropa setidaknya memiliki empat
musim, tetapi mengapa di Indonesia hanya memiliki dua musim yaitu musim kemarau
dan musim penghujan?
9.
Jelaskan proses terjadinya angin lembah dan
angin gunung!
10.
Diketahui curah hujan di suatu daerah seperti
di bawah ini! Selanjutnya tentukan tipe iklim di daerah tersebut.
Refleksi
1. Setelah kamu mempelajari dinamika perubahan atmosfer pada bab
ini. Apa tanggapan kamu?
2. Bagaimana perasaan kamu setelah mengetahui bahwa lapisan udara
di bumi ini sudah mulai menipis?
3. Setelah mempelajari bab ini, tindakan apa yang akan kamu lakukan
dalam rangka mengembalikan udara yang bersih?
Tidak ada komentar:
Posting Komentar