Apa Itu Cuaca?

A. PENGERTIAN CUACA

Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relative sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca terjadi di lapisan troposfer, yaitu atmosfer yang paling tipis dan paling rendah. Troposfer berada pada ketinggian sekitar 10 km di atas permukaan bumi di ukur dari khatulistiwa. Lapisan ini semakin menipis di daerah kutub utara dan kutub selatan.

Udara dilapisan troposfer sangatlah padat, merupakan 80% dari berat atmosfer seluruhnya. Troposfer hamper seluruhnya terdiri dari uap air yang ada di atmosfer. Dari permukaan bumi sampai ke batas teratas lapisan troposfer yang dikenal sebagaitropopause. Ilmu yang mempelajari tentang cuaca adalah Meteorologi.

Cuaca terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya terjadi hanya beberapa jam saja. Misalnya : pagi hari, siang hari, atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda-berbeda untuk setiap tempat serta waktunya. Di Indonesia keadaan cuaca selalu diumumkan untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiran cuaca yang dikembangkan oleh Badan Meteorologi dan Geofisika ( BMG ), Departemen Perhubungan. Untuk Negara-negara yang sudah maju, perubahan cuaca sudah diumumkan setiap jam dan sangat akurat.

B. UNSUR - UNSUR CUACA

Ada 3 unsur utama dari cuaca, yaitu sinar matahari, angin dan air. Matahari menghasilkan energi yang dapat mengendalikan angin. Energi ini sangatlah kuat. Energi matahari yang menimpa planet bumi dalam seminggu lebih besar jumlahnya jika dibandingkan dengan energi yang dihasilkan oleh batubar, bensin, dan bahan-bahan lain yang pernah dipergunakan manusia selama ini.

1. Sinar matahari

Sinar matahari yang dipancarkan kebumi hanya sedikit diserap oleh lapisan atmosfer. Sebagian besar sinar matahari langsung diterima permukaan bumi, kemudian dipantulkan kembali sebagian ke atmosfer. Hal ini yang menyebabkan suhu di lapisan atmosfer bawah (trotosfer) paling tinggi dibagian yang dekat dengan permukaan bumi dan semakin rendah seiring dengan naiknya ketinggan.

2. Angin

Setiap orang tahu bahwa udara beredar dalam bentuk tiupan, pusaran, arah angin,dan lain-lain. Meskipun demikian, pentingnya peredaran angin ini tidak begitu diketahui orang. Peredaran udara ini tidak sekedar suatu cirri cuaca, seperti matahari terbit atau turunnya salju. Namun, peredaran udara ini sangat berpengaruh terhadap perubahan cuaca. Peredaran udara dapat menghadirkan awan yang dapat menutup matahari di siang hari dan bintang-bintang di malam hari. Udara juga dapat membawa salju, hujan, hujan es, kekeringan ataupun banjir.

Angin merupakan salah satu unsur cuaca dan iklim. Angin adalah udara yang bergerak dari daerah tekanan udara tinggi k
e daerah bertekanan udara rendah. Ada beberapa hal penting yang perlu diketahui tentang angin, yaitu meliputi :

a. Kecepatan angin

Kecepatan angin ditentukan oleh beberapa faktor, antara lain :

o Besar kecilnya gradient barometik

o Relief permukaan bumi

o Ada tidaknya tumbuh-tumbuhan

o Tinggi dari permukaan tanah

b. Kekuatan angin

Kekuatan angin ditentukan oleh kecepatannya, makin cepat angin bertiup maka makin tinggi / besar kekuatannya

c. Arah angin

Udara mengalir dari daerah maksimum ke daerah minimum. Pembelokkan arah angin terjadi karena adanya rotasi bumi dari barat ke timur dank arena bumi bulat

d. Macam-macam angin

Angin dapat digolongkan menjadi 3 macam, yaitu

o Angin tetap, yaitu angin yang arah tiupnya tetap sepanjang tahun

o Angin periodik, yaitu angin darat, angin laut, serta angin musim ( sering di sebut sebagai angin musim )

o Angin local, yaitu angin tertiup pada daerah tertentu dan waktu tertentu. Misalnya angin kumbang, angin fohn, angin brubu, dan lain-lain.

3. Air

Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah sebagai air minum. Hal ini terutama untuk mencukupi kebutuhanair di dalam tubuh manusia itu sendiri. Kehilangan air untuk 15% dari berat badan dapat mengakibatkan kematian yang diakibatkan oleh dehidrasi.

C. TERJADINYA PERUBAHAN CUACA

Perubahan cuaca merupakan salah satu yang dapat menyebabkan dampak negatif bagi aktivitas yang ada dalam kehidupan sehari-hari. beberapa faktor terjadinya perubahan cuaca tersebut tidak lain adalah karna faktor alam yang terjadi secara alami dan akibat adanya aktifitas manusia yang terus – menerus mengubah komposisi atmosfer dan tata guna lahan yang sudah ada. Berikut adalah beberapa faktor terjadinya perubahan cuaca :

a. Suhu Udara

Suhu atau temperatur udara merupakan kondisi yang dirasakan di permukaan Bumi sebagai panas, sejuk atau dingin. Sebagaimana di ketahui bahwa permukaan Bumi menerima panas dari penyinaran Matahari berupa radiasi gelombang elektromagnetik. Radiasi sinar Matahari yang dipancarkan ini tidak seluruhnya sampai ke permukaan Bumi. Hal ini dikarenakan pada saat memasuki atmosfer, berkas sinar Matahari tersebut mengalami pemantulan (refleksi), pembauran (scattering), dan penyerapan (absorpsi) oleh material-material di atmosfer. Persentase jumlah pemantulan dan pembauran sinar Matahari oleh partikel atmosfer ini dinamakan albedo. Pada saat memasuki atmosfer, sekitar 7% energi sinar Matahari langsung dibaurkan kembali ke angkasa, 15% diserap oleh partikel-partikel udara dan debu atmosfer, 24% dipantulkan oleh awan, dan 3% diserap oleh partikel-partikel awan. Jadi, persentase albedo sinar Matahari oleh atmosfer adalah sekitar 49%, sedangkan yang sampai di permukaan Bumi hanya 51%. Energi Matahari yang sampai di permukaan Bumi ini kemudian dipantulkan kembali sekitar 4%. Jadi, jumlah keseluruhan energi Matahari yang diserap muka Bumi adalah sekitar 47%.

b. Tekanan Udara

Faktor kedua yang mempengaruhi dinamika cuaca adalah tekanan udara, yaitu tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam satuan wilayah tertentu dari suatu tempat ke tempat lainnya. Tekanan udara sangat dipengaruhi tingkat kepadatan atau kerapatan (densitas) massa udara. Semakin tinggi kerapatan udara, semakin tinggi pula tekanannya. Berbeda dengan ting kat kerapatan yang berbanding lurus dengan tekanan udara, suhu di suatu wilayah berbanding terbalik dengan tekanan udaranya. Semakin tinggi suhu udara, semakin rendah tekanan udaranya. Hal ini dikarenakan suhu yang tinggi menyebabkan udara di daerah itu memuai dan menjadi renggang.

Gambar2. Barometer. alat untuk mengukur tekanan udara suatu wilayah (Wikimedia Commons)

Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara di suatu tempat dinamakan Barometer, yang menggunakan skala milimeter air raksa (mmHg), milibar (mb), atau atmosfer (atm). Perbandingan ketiga skala tersebut adalah 1 atm = 760 mm Hg = 1013,25 mb

c. Angin

Perbedaan tekanan udara di berbagai wilayah di muka Bumi mengakibatkan terjadinya gerakan massa udara dari daerah bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Pola gerakan udara dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu adveksi, konveksi, dan turbulensi. Adveksi adalah gerakan udara yang arahnya mendatar atau horizontal. Konveksi adalah gerakan massa udara dengan arah vertikal. Adapun turbulensi adalah perubahan arah dan kecepatan gerakan udara karena faktor-faktor tertentu.

Gerakan massa udara yang arahnya horizontal dikenal dengan istilah angin. Arah dan kecepatan angin diukur dengan alat yang disebut anemometer mangkok. Satuan yang biasa digunakan dalam menentukan kecepatan angin adalah kilometer per jam atau knot (1 knot = 0,5148 m/det = 1,854 km/jam). Sistem penamaan angin biasanya dihubungkan dengan arah datangnya massa udara tersebut. Misalnya angin passat tenggara, artinya gerakan massa udara tersebut datangnya dari arah tenggara.

Berkaitan dengan gerakan angin, seorang ahli ilmu cuaca dari Prancis Buys Ballot mengemukakan dua pernyataan yang dikenal dengan hukum Buys Ballot. Adapun bunyi hukum tersebut adalah sebagai berikut. Angin adalah massa udara yang bergerak dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum. Di Belahan Bumi Utara (BBU), arah gerakan angin dibelokkan ke kanan, sedangkan di Belahan Bumi Selatan (BBS) arah angin dibelokan ke kiri.

Pembelokan arah angin seperti dikemukakan tersebut adalah adanya gaya coriolis akibat dari rotasi Bumi. Secara umum, sirkulasi gerakan angin di muka Bumi dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu angin umum dan angin lokal. Angin umum adalah gerakan massa udara yang senantiasa berembus sepanjang tahun dan meliputi wilayah yang luas, meliputi Angin Passat, Angin Muson, Angin Barat, dan Angin Timur. Angin lokal adalah jenis angin yang hanya berhembus di wilayah-wilayah dan waktu-waktu tertentu saja. Beberapa contoh angin lokal antara lain angin darat-angin laut, angin gunung-angin, lembah, angin siklon-angin antisiklon, dan angin fohn.

d. Kelembapan Udara dan Awan

massa udara terdiri atas berbagai macam gas dengan kandungan yang berbeda-beda. Salah satunya adalah uap air. Banyaknya uap air yang terkandung dalam sejumlah massa udara dikenal dengan kelembapan atau kelengasan udara.

Jika tingkat kelembapan relatif telah mencapai 100%, massa udara akan mencapai titik jenuh sehingga dapat terjadi proses kondensasi (pengembunan), di mana uap air akan berubah kembali menjadi titik-titik air di atmosfer. Kumpulan titik-titik air di atmosfer disebut awan.

Ada kalanya pada saat kelembapan udara mencapai titik jenuh (100%), suhu udara sudah sangat rendah sampai berada di bawah titik beku sehingga uap air tidak lagi mengalami proses kondensasi. Uap air mengalami terjadi sublimasi di mana uap air berubah menjadi bentuk kristal-kristal es.

Gambar 4. Proses pembentukan awan.

e. Hujan

Hujan merupakan hasil kondensasi uap air yang terus berlangsung di udara. Titik titik air yang membentuk awan akan bergabung membentuk partikel yang lebih besar kemudian jatuh ke permukaan bumi sebagai hujan. Titik air hujan pada umumnya berjari-jari antara 0,3-3mm, sedangkan pada hujan rintik-rintik berjari-jari antara 0,04-0,3mm. Selain hujan yang berupa cairan, ada pula hujan yang berupa padatan yaitu hujan salju dan hujan es. Hal ini terjadi karena uap air langsung menjadi padat berbentuk kristal, apabia terjadi pada suhu -15ºC sampai -20ºC. Proses itu dinamakan sublimasi. Curah hujan dapat diukur. Jika semua angka pengukuran dijumlahkasn selama satu bulan distasiun meteorologi, maka diperoleh curah hujan bulanan. Jika dilanjutkan sampai setahun maka diperoleh data curah hujan tahunan.