Rabu, 02 Mei 2018

5. DINAMIKA PERUBAHAN ATMOSFER

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