SKALA ATMOSFER
Dalam Meteorologica, Aristoteles (384-322 SM) dianggap
sebagai berbagai macam fenomena seperti yang dianut oleh ilmu ini. Sejak jaman
dahulu, fenomena meteorologi yang berpikir untuk mengambil tempat di dalam bumi
dan di ruang membentang dari planet kita ke Bulan. Sebagai subjek, meteorologi
tidak batas-batas tertentu yang terkait dengan itu hari ini dan, karena tidak
hanya mencakup berbagai aspek cuaca, tetapi juga pelangi, komet, dan meteor,
Aristoteles dianggap penelitian meteorologi sebagai semacam jembatan antara De
caelo ( Di Surga) dan De-Nya generatione et corruptione. Dalam Meteorologica,
ia menggunakan teori dari empat elemen, bahwa semua materi terdiri dari
prinsip-prinsip bumi, udara, api, dan air dalam berbagai derajat, dan
diasumsikan dua pernapasan (satu basah dan kering lainnya, serupa,
masing-masing, untuk uap dan asap) untuk menjelaskan efek dalam apa yang bisa
disebut atmosfer.
Dalam Renaissance, karya-karya filsafat, puisi, dan
sastra banyak yang didedikasikan untuk topik ", meteor" berbagai
penampilan di atmosfer. Bunga dalam subjek ini juga dirangsang oleh laporan
dari pelayaran samudera, yang pengetahuan diperbesar dari berbagai fenomena
atmosfer, dan dengan perkembangan baru dalam disiplin ilmu seperti misalnya
geografi dan studi kristal. Sampai abad ketujuh belas, Aristoteles
Meteorologica dianggap teks pada subjek, dan terus mengerahkan pengaruh yang
kuat.
Penggunaan barometer dan termometer, masing-masing,
diizinkan kuantifikasi tekanan atmosfer dan pengukuran suhu, sedangkan
hygrometer, anemometer, dan alat pengukur hujan yang disukai pendekatan baru
untuk fenomena uap air, angin, dan hujan. Observasi, eksperimentasi, dan
kuantifikasi menjadi tren di Meteorologi Baru.
Meteorologi adalah ilmu yang mempelajari tentang
atmosfer bumi. Atmosfer adalah selubung gas yang menyelimuti bumi atau kumpulan
partikel-partikel gas yang menyelimuti permukaan bumi.
Atmosfer juga terdiri dari fluida dan partikel.
Partikel-partikel dibagi menjadi 2 jenis, yaitu :
1. Partikel basah, contohnya hujan.
2. Partikel kering, contohnya debu, uap air laut, gas
pembakaran hutan.
Cuaca adalah keadaan fisis atmosfer di suatu saat pada
suatu tempat.
Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu
periode yang cukup lama atau daerah yang cukup luas.
Pengertian Observasi Udara Permukaan
Observasi udara permukaan suatu pengamatan yang
dilakukan oleh Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Observasi udara
permukaan biasa disebut Observasi Synoptik. Synoptik sendiri berasal dari
bahasa Yunani dan terdiri atas dua kata, yaitu Syn yang artinya bersama dan
Optik yang artinya melihat. Jadi, Synoptik dapat diartikan dengan pengamatan
secara serentak pada waktu yang sama.
Dalam kaitannya dengan obsevasi synoptik kita tidak
akan pernah lepas dari observasi atau pengamatan dan obsever. Observasi atau
pengamatan didefinisikan sebagai suatau rangkaian proses kegiatan mengadakan,
berdasarkan aturan atau prosedur yang ditetapkan untuk menilai suatu atau lebih
parameter tertentu untuk mendapatkan hasil (output) secara kuantitatif dan atau
kualitatif. Kegiatan mengadakan adalah kegiatan untuk membuat ada dari tidak
ada. Aturan atau prosedur sendiri adalah suatau tahapan yang harus dilalui,
parameter - parameter yang diamati atau dinilai dalam pengamatan synoptik
antara lain :
• Suhu atau Temperatur Udara (T)
• Kelembaban Udara (RH)
• Penynaran Matahari (S)
• Penguapan (E)
• Precepitation
• Visibiliti
• Awan Rendah
• Keadan Tanah
Data ini nantinya diolah dikode, di sandi atau
dihitung untuk menjadi berita cuaca (berita Synoptik) yang merupakan informasi
cuaca berupa angka – angka sandi dari hasil pengamatan synoptik.
Atmosfer
Dalam kegiatan meteorologi termasuk pengamatan synoptik, kita tidak lepas dari
atmosfer, khususnya Trroposfer. Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti
bumi, diperkirakan tebel atmosfer mencapai sekitar 12.000 km. Lapisan udara ini
banyak mengandung nitrogen (78%) dan oksigen (21%) dalam bentuk gas. Fungsi
atmosfer antara lain :
Mengatur dan menyarring sinar matahari yang mengenai
dan yang dipantulkan oleh permukaan bumi sehingga suhu di permukaan bumi tidak
berubah dengan extrim.
Sebagai medium bagi penjalaran gelombang bunyi.
Susunan Atmosfer
Sebanyak 97 % udara terletak pada lapisan paling bawah
hingga 29 km di atas permukaan air laut. Lapisan udara semakin tipis sejalan
dengan bertambahnya ketinggian. Ketingggian Troposfer tidak sama pada setiap
tempat di permukaan bumi, khusus di ekuator ketinggian troposfer bisa mencapai
17-18 km, sedangkan di kutub sekitar 6-8 km.
Lapisan Atmosfer
Berdasarkan ketinggian, temperatur dan susunan gasnya,
lapisan uadar dapat dibagi menjadi beberapa lapisan, yaitu troposfer,
startosfer, mesofer dan termosfer.
a) Troposfer
Lapisan terbawah dari atmosfer, Termosfer dipisahkan
dari lapisan atasnya (stratosfer) oleh tropopause. Tebal troposfer di
Khatulistiwa ±16 km, di daerah antara khatulistiwa dan kutub sekitar ±11 km,
dan di kutub kurang dari 8 km. Temperatur udara di troposfer manurun dengan
bertambahnya ketinggian pada permukaan bumi, temperatur rata – rata 20ºC, dan
pada ketinggian sekitar 5 km temperatur udara mencapai 0ºC. Segala macam
fenomena cuaca, seperti, hujan, awan, angin, badai dan petir terjadinya pada
lapisan ini.
b) Startosfer
Lapisan ini berada di atas lapisan troposfer,
stratosfer dipisahkan dari lapisan di atasnya (mesofer) oleh tropopause.
Temperatur uadara di startosfer meningkat dengan brtambahanya ketinggian. Pada
lapisan startosfer terdapat lapisan Ozon (O3), yang merupakan bagi makhluk
hidup dari pengaruh radiasi Ultraviolet sinar matahari. Lapisan ozon terletak
pada ketinggian antara 20-55 km diatas permukaan bumi. Penipisan lapiasan ozon,
seperti yang terjadi dewasa ini, akan mengubah iklim sehingga dapat memperburuk
kehidupan di muka bumi ini. Pada lapisan stratosfer sudah tidak terdapat uap
air, debu, ataupun awan.
c) Mesofer
Lapisan ini berada di atas lapisan stratosfer, mesofer
dipisahkan dari lapisan diatasnya (termosfer) oleh Mesopause. Temperatur uudara
pada lapisan mesofer berkurang dengan adanya ketinggian.
d) Termosfer
Lapisan ini berada di atas lapisan mesofer. Termosfer
berada diatas 80 km dari permukaan bumim Temperatur pada lapisan termosfer
meningkat dengan bertambahnya ketinggian.
Pada ketinggian 100-175 terdapat lapisan yang sangat kuat, daya iomisasinya,
dan disebut lapisan Kennely – Heaviside.
Atmosfer adalah lapisan udara yang
menyelimuti bumi secara menyeluruh dengan ketebalan lebih dari 650 km.
Gerakan udara dalam atmosfer terjadi terutama karena adanya pengaruh
pemanasan sinar matahari serta perputaran bumi. Perputaran bumi ini akan
mengakibatkan bergeraknya masa udara, sehingga terjadilah perbedaan tekanan
udara di berbagai tempat di dalam atmosfer yang dapat menimbulkan arus angin.
Pada lapisan atmosfer terkandung
berbagai macam gas. Berdasarkan volumenya, jenis gas yang paling banyak
terkandung berturut-turut adalah nitrogen (N2) sebanyak 78,08%, oksigen (O2)
sebanyak 20,95%, argon sebanyak 0,93%, serta karbon dioksida (CO2)
sebanyak 0,03%. Berbagai jenis gas lainnya jufga terkandung dalam
atmosfer, tetapi dalam konsentrasi yang jauh lebih rendah, misalnya neon (Ne),
helium (He), kripton (Kr), hidrogen (H2), xenon (Xe), ozon (O3), metan dan uap
air.
Di antara gas-gas yang terkandung di
dalam atmosfer tersebut, karbon dioksida dan uap air terkandung dalam
konsentrasi yang bervariasi dari tempat ke tempat, serta dari waktu ke waktu
untuk uap air.
Keberadaan atmosfer yang menyelimuti
seluruh permukaan bumi memiliki arti yang sangat penting bagi kelangsungan
hidup berbagai organisme di muka bumi. Fungsi atmosfer antara lain :
1. Mengurangi
radiasi matahari yang sampai ke permukaan bumi pada siang hari dan hilangnya
panas yang berlebihan pada malam hari.
2.
Mendistribusikan air ke berbagai wilayah permukaan bumi
3. Menyediakan
okisgen dan karbon dioksida.
4. Sebagai
penahan meteor yang akan jatuh ke bumi.
Peran atmosfer dalam mengurangi
radiasi matahari sangat penting. Apabila tidak ada lapian atmosfer, suhu
permukaan bumi bila 100% radiasi matahari diterima oleh permukaan bumi akan
sangat tinggi dan dikhawatirkan tidak ada organisme yang mampu bertaham hidup,
termasuk manusia.
Dalam mendistribusikan air antar
wilayah di permukaan bumi, peran atmosfer ini terlihat dalam siklus hidrologi.
Tasnpa adanya atmosfer yang mampu menampung uap air, maka seluruh air di
permukaan bumi hanya akan mengumpul pada tempat yang paling rendah.
Sungai-sungai akan kering, seluruh air tanah akan merembes ke laut,
sehingga air hanya akan mengumpul di samudera dan laut saja.
Pendistribusian air oleh atmosfer ini memberikan peluang bagi semua
mahluk hidup untuk tumbuh dan berkembang di seluruh permukaan bumi.
CUACA
Cuaca adalah keadaan
udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada
jangka waktu yang singkat. Cuaca terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di
atmosfer Bumi atau sebuah planet lainnya. Cuaca biasanya merupakan sebuah
aktivitas fenomena ini dalam waktu beberapa hari. Cuaca rata-rata dengan jangka
waktu yang lebih lama dikenal sebagai iklim.
Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim
Ada beberapa unsur yang mempengaruhi
cuaca dan iklim, yaitu suhu udara, tekanan udara, kelembaban udara dan curah
hujan.
1. Suhu Udara
Suhu udara adalah keadaan panas atau
dinginnya udara. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas disebut
thermometer. Biasanya pengukuran dinyatakan dalam skala Celcius (C), Reamur
(R), dan Fahrenheit (F). Suhu udara tertinggi di muka bumi adalah di daerah
tropis (sekitar ekuator) dan makin ke kutub, makin dingin.
Di lain pihak, pada waktu kita mendaki gunung, suhu udara terasa dingin jika
ketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui bahwa tiap kenaikan bertambah 100
meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,60 C. Penurunan suhu semacam
ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate.
Pada udara kering, besar lapse rate adalah 10 C. Tapi kita juga akan menemukan
kenaikan suhu yang sejalan dengan naiknya ketinggian, contoh : di Stratosfer,
Ionosfer, fenomena semacam ini diberinama inversi.
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah
adalah:
a. Lama penyinaran matahari.
b. Sudut datang sinar matahari.
c. Relief permukaan bumi.
d. Banyak sedikitnya awan.
e. Perbedaan letak lintang.
Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara dapat terjadi melalui
dua proses pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.
a. Pemanasan secara
langsung
Pemanasan secara langsung dapat terjadi melalui beberapa proses sebagai
berikut:
1) Proses absorbsi adalah penyerapan unsur-unsur radiasi matahari,
misalnya sinar gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur yang menyerap
radiasi matahari tersebut adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, dan debu.
2) Proses refleksi adalah pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan
kembali ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, dan partikel-partikel lain
di atmosfer.
3) Proses difusi
Sinar matahari mengalami difusi berupa sinar gelombang pendek biru dan
lembayung berhamburan ke segala arah. Proses ini menyebabkan langit berwarna
biru.
b. Pemanasan tidak
langsung
Pemanasan tidak langsung dapat terjadi dengan cara-cara berikut:
1)Konduksi adalah
pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah kemudian lapisan
udara tersebut memberikan panas pada lapisan udara di atasnya.
2) Konveksi adalah
pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas.
3) Adveksi adalah
pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal (mendatar).
4) Turbulensi adalah
pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur dan berputar-putar ke atas
tetapi
ada sebagian panas yang dipantulkan kembali ke atmosfer.
2. Tekanan Udara
Tekanan atmosfer adalah tekanan pada titik manapun di atmosfer bumi.
Umumnya, tekanan atmosfer hampir sama dengan tekanan hidrostatik yang
disebabkan oleh berat udara di atas titik pengukuran. Massa udara dipengaruhi
tekanan atmosfer umum di dalam massa tersebut, yang menciptakan daerah dengan
tekanan tinggi (antisiklon) dan tekanan rendah (depresi). Daerah bertekanan
rendah memiliki massa atmosfer yang lebih sedikit di atas lokasinya, di mana
sebaliknya, daerah bertekanan tinggi memiliki massa atmosfer lebih besar di
atas lokasinya.
Meningkatnya ketinggian menyebabkan berkurangnya jumlah molekul udara
secara eksponensial. Karenanya, tekanan atmosfer menurun seiring meningkatnya
ketinggian dengan laju yang menurun pula. Berikut adalah rumus pendekatan untuk
tekanan atmosfer:
di mana P adalah tekanan dalam pascal dan h adalah ketinggian dalam meter.
Persamaan ini menunjukkan bahwa tekanan pada ketinggian 31 km asalah sekitar
10(5-2) Pa = 1000 Pa, atau 1% dari tekanan pada permukaan laut. Secara kasar,
untuk beberapa kilometer di atas permukaan laut, tekanan berkurang 100 hPa per
kilometer.
3. Kelembapan Udara
Kelembapan adalah konsentrasi uap air
di udara. Angka konsentasi ini dapat diekspresikan dalam kelembapan absolut,
kelembapan spesifik atau kelembapan relatif. Alat untuk mengukur kelembapan
disebut higrometer. Sebuah humidistat digunakan untuk mengatur tingkat
kelembapan udara dalam sebuah bangunan dengan sebuah pengawalembap
(dehumidifier). Dapat dianalogikan dengan sebuah termometer dan termostat untuk
suhu udara. Perubahan tekanan sebagian uap air di udara berhubungan dengan
perubahan suhu. Konsentrasi air di udara pada tingkat permukaan laut dapat
mencapai 3% pada 30 °C (86 °F), dan tidak melebihi 0,5% pada 0 °C (32 °F)
Kelembapan Absolut
Kelembapan absolut mendefinisikan
massa dari uap air pada volume tertentu campuran udara atau gas, dan umumnya
dilaporkan dalam gram per meter kubik (g/m3).
Kelembapan Relatif
Kelembapan spesifik adalah metode
untuk mengukur jumlah uap air di udara dengan rasio terhadap uap air di udara
kering. Kelembapan spesifik diekspresikan dalam rasio kilogram uap air, per
kilogram udara.
AWAN
|
Gambar macam - macam awan
Awan adalah
massa terlihat dari tetesan air atau kristal beku tergantung di atmosfer di
atas permukaan bumi atau tubuh planet lain. Awan juga massa terlihat yang
tertarik oleh gravitasi, seperti massa materi dalam ruang yang disebut awan
antar bintang dan nebula.
Awan Kumulus, yaitu awan yang
bergumpal dan bentuk dasarnya horizontal
Awan Stratus, yaitu awan
tipis yang tersebar luas dan menutupi langit secara merata
Awan Cirrus, yaitu awan yang
berdiri sendiri, halus dan berserat, sering terdapat kristal es tetapi tak
menimbulkan hujan
Keluarga Awan
Awan Tinggi (Keluarga A)
Bentuk awan tinggi antara 10.000 dan 25.000 kaki (3.000 dan 8.000 m) di
daerah kutub , 16.500 dan 40.000 kaki (5.000 dan 12.000 m) di daerah beriklim
sedang dan 20.000 dan 60.000 kaki (6.000 dan 18.000 m) di daerah tropis.
Awan di Keluarga A meliputi:
Genus Cirrus (Ci): gumpalan awan
putihberserat kristal es halus yang terlihat jelas di langit biru. Secara
umum non-konvektif kecuali castellanus dan spesies floccus.
Spesies fibratus Cirrus (Ci fi): cirrus berserat
tanpa jumbai atau kait.
Spesies uncinus Cirrus (Ci UNC): Hooked cirrus
filamen.
Spesies spissatus Cirrus (Ci spi): cirrus Patchy
padat.
Spesies castellanus Cirrus (Ci cas): Sebagian cirrus
menara.
Spesies floccus Cirrus (Ci flo): Sebagian cirrus
berumbai.
Genus Cirrocumulus (Cc): lapisan awan
yang tampak seperti ombak di pasir pantai, berbentuk bulat kecil atau serpih
dan bewarna putih yang berkelompok atau berbaris.[1]
Spesies Cirrocumulus stratiformis
(Cc str): Sheets atau patch yang relatif datar cirrocumulus.
Spesies Cirrocumulus lenticularis
(Cc len): Lens cirrocumulus berbentuk.
Spesies Cirrocumulus castellanus
(Cc cas): cirrocumulus menara.
Spesies Cirrocumulus floccus (Cc
flo): cirrocumulus berumbai.
Genus Cirrostratus (Cs): A non-konvektif
cadar tipis yang biasanya menimbulkan halos. Matahari dan bulan terlihat di
garis yang jelas. Biasanya mengental menjadi menjelang altostratus depan
hangat atau daerah tekanan rendah.
Spesies Cirrostratus fibratus (Cs
fib): cirrostratus berserat kurang terlepas dari cirrus.
Spesies Cirrostratus nebulosus (Cs
neb): rata selubung cirrostratus.
Awan Tengah (Keluarga B)
Awan Tengah cenderung terbentuk pada 6.500 kaki (2.000 m), tetapi dapat
terbentuk pada ketinggian sampai 13.000 kaki (4.000 m), 23.000 kaki (7.000 m)
atau 25.000 kaki (8.000 m), tergantung pada daerah. Umumnya lebih hangat
iklim, semakin tinggi dasar awan. Nimbostratus merupakan
awan pada ketinggian menengah yang dapat bergerak turun hingga ketinggian
rendah pada saat hujan. The World Meterological Organisasi mengklasifikasikan
Nimbostratus sebagai awan menengah yang dapat mengentalkan ke dalam rentang
ketinggian rendah selama hujan.
Awan Rendah (Keluarga C1)
Ini ditemukan dari dekat permukaan hingga 6.500 kaki (2.000 m) dan termasuk
Stratus genus. Ketika awan Stratus kontak dengan tanah, mereka disebut kabut
, meskipun tidak semua bentuk kabut dari Stratus.
Awan di Keluarga C1 meliputi:
Genus stratocumulus (Sc): awan konveksi
yang sedikit biasanya dalam bentuk pola-pola tidak teratur atau bulat, mirip
dengan altocumulus tetapi ukurannya lebih besar dan bewarna lebih gelap.
Spesies stratocumulus stratiformis
(Sc str): Sheets atau patch yang relatif datar stratocumulus.
Spesies stratocumulus lenticularis
(Sc len): Lens stratocumulus berbentuk.
Spesies stratocumulus castellanus
(Sc cas): stratocumulus menara.
Genus Stratus (St): awan berlapisan
seragam yang menyerupai kabut tetapi tidak menyentuh ke permukaan tanah
(relatif tinggi).[2]
Spesies nebulosus Stratus (St
cotok): rata selubung Stratus.
Spesies Stratus fractus (St fra): kasar putus
selembar Stratus.
Awan Rendah Tengah (Keluarga C2)
Awan ini dapat didasarkan manapun dari permukaan dekat sekitar 10.000
kaki (3.000 m). Cumulus biasanya bentuk pada rentang
ketinggian rendah tapi dasar akan naik ke bagian bawah kisaran menengah saat
kondisi kelembaban relatif sangat rendah. Nimbostratus biasanya bentuk
dari altostratus di tengah rentang ketinggian tapi dasar
mungkin mereda ke kisaran rendah selama precipitaion. Kedua jenis awan dapat
mencapai ketebalan yang signifikan dan kadang-kadang diklasifikasikan sebagai
awan vertikal (Keluarga D), terutama di Eropa. Namun, cumulus biasa, menurut
definisi, tidak sesuai dengan tingkat vertikal yang menjulang cumulus
(kumulus congestus) atau paling cumulonimbus . Nimbostratus Sangat tebal
dapat perkiraan cumulus menjulang, tetapi jatuh juga pendek tingkat vertikal
awan cumulonimbus berkembang dengan baik.
Awan Vertikal (Keluarga D)
Genus cumulonimbus (Cb): awan dengan
massa besar dan menjulang dari ketinggian rendah hingga sangat tinggi, rawan
badai dan petir. Mereka membentuk dalam massa udara yang sangat stabil,
khususnya sepanjang front yang bergerak cepat dingin.
Spesies calvus cumulonimbus (Cb
cal)
Spesies capillatus cumulonimbus (Cb
cap).
Fitur Supplimentary inkus
capillatus cumulonimbus (Cb ink cap).
Fitur Supplimentary dengan mammatus
cumulonimbus (Cb Mam).
Genus Cumulus (Cu)
Spesies Cumulus congestus (WMO: Cu
Con / ICAO: TCU): awan dengan ukuran vertikal (lebar) yang besar dan bewarna gelap
keabu-abuan.
|
