Pengertian cuaca adalah kondisi udara yang
terjadi di suatu daerah atau wilayah dalam periode waktu tertentu. Cuaca
hanya terjadi dalam waktu singkat yaitu hanya beberapa jam yang
disebabkan oleh adanya perbedaan suhu dan kelembaban (tingkat kebasahan
udara).
Perbedaan suhu dan kelembaban tersebut dapat menciptakan cuaca
berbeda antara satu wilayah dengan wilayah lain yang dilatarbelakangi
oleh sudut pemanasan matahari dikarenakan perbedaan lintang bumi. Selain
itu cuaca juga dipengaruhi oleh corona yaitu aura plasma yang
mengelilingi matahari dan bintang-bintang lainnya di angkasa.
Pengertian iklim adalah kondisi rata-rata cuaca pada
suatu wilayah yang sangat luas dalam periode waktu yang sangat lama.
Iklim terjadi dalam waktu lama, umumnya 11-30 tahun yang disebabkan
oleh letak geografis dan topografi suatu wilayah yang mempengaruhi
posisi matahari terhadap daerah di bumi.
Posisi matahari di wilayah khatulistiwa (equator) menyebabkan
terjadinya iklim tropis sedangkan wilayah yang sedikit mendapat matahari
akan menyebabkan iklim kutub (dingin). Oleh karena itu, di planet bumi
memiliki beberapa iklim berdasarkan posisi relatif suatu tempat
dan perbedaan dan pola perubahan suhu udara.
Setelah mengetahui pengertian cuaca dan iklim meskipun keduanya
berbeda pengertian namun memiliki keterkaitan karena persamaan unsur
terbentuknya cuaca dan iklim yaitu matahari, suhu, kelembaban udara,
tekanan udara, angin, curah hujan dan awan.
Perbedaan antara cuaca dengan iklim, antara lain:
- Ilmu yang mempelajari cuaca adalah meteorologi sedangkan ilmu yang mempelajari iklim adalah klimatologi.
- Cuaca memiliki daerah cakupan dan pengamatan sempit sedangkan iklim lebih luas.
- Pengamatan cuaca dilakukan selama 24 jam sedangkan iklim dilakukan selama 11-30 tahun.
- Sifat cuaca cepat berubah sedangkan iklim sangat sulit berubah.
- Prakiraan cuaca mudah sedangkan iklim sulit.
Contoh cuaca:
- Cuaca pagi hari ini di Jakarta hujan dan diperkirakan cuaca pada sore hari cerah.
- Cuaca di Surabaya pagi ini cerah diperkirakan siang cuaca berawan.
Contoh iklim:
- Negara dengan Iklim Tropis: Indonesia, Brasil, Kamerun, Zambia
- Negara dengan Iklim Subtropis: Jepang, Korea Selatan, Maroko, Uruguay, Amerika Serikat (sebagian), Yunani.
- Negara dengan Iklim Sedang: Inggris, Prancis, Jerman, Denmark, Uzbekistan, Mongolia.
- Negara dengan Iklim Kutub: Finlandia, Eslandia, Denmark, Swedia, Norwegia, Amerika Serikat (Alaska), Kanada
1. Penyinaran Matahari
Pengertian Penyinaran Matahari
Penyinaran
matahari merupakan aktivitas matahari yang memancarkan sinarnya ke
Bumi. Aktivitas matahari yang memancarkan sinarnya di Bumi ini merupakan
aktivitas alamiah karena matahari adalah sebuah bintang besar yang
memiliki cahayanya sendiri, sementara Bumi merupakan planet yang berada
di sekitarnya dan mengorbit kepadanya.
Tipe- tipe Penyinaran Matahari
Matahari yang
sinarnya sampai ke Bumi. ternyata memiliki berbagai macam tipe
penyiaran. Mengapa dibedakan menjadi berbagai tipe? Hal ini karena
memang penyinaran matahari etlihat berbeda- beda apabila dirasakan dari
Bumi. adapun bebrbagai tipe penyinaran matahari antara lain sebagai
berikut:
- Peyinaran secara langsung
Penyinaran secara langsung oleh matahari masih dibagi lagi menjadi beberapa jenis, antara lain adalah:
- Absorpsi
Merupakan penyerapan
unsur- unsur radiasi matahari sperti sinar X, sinar gama, dan sinar
ultraviolet oleh unsur- unsur yang dapat menyerap radiasi tersebut,
seperti oksigen, ozon, debu, hidrogen serta nitrogen.
- Refleksi
Merupakan
pemanasan udara oleh matahari, namun dipantulkan kembali oleh uap air,
awan dan juga partikel- partikel lainnya yang berada di atmosfer Bumi.
- Difusi
Meruakan
proses penyebaran panas atau sinar matahari yang dilakukan oleh
atmosfer. Sinar gelombang yang pendek dan berwarna biru merupakan
gelombang yang paling baik dihamburkan oleh udara, sehingga ketika siang
hari udara tampak berwarna biru.
Nah itulah beberapa macam atau
jenis dari penyinaran matahari secara langsung. Selanjutnya ada pula
penyinaran matahari secara tidak langsung.
- Penyinaran tidak langsung
Penyinaran
matahari secara tidak langsung adalh sinar matahari yang telah melalui
udara yang bersifat diatermal. Artinya bahwa udara dapat melewatkan
panas matahari. Sifat diatermal ini terjadi pada udara murni. Panas
matahari yang sampai di permukaan Bumi atau kerak bumi
akan akan memanaskan udara dingin yang berada di sekitarnya. Beberapa
macam bentuk penyinaran tidak langsung oleh matahari antara lain sebagai
berikut:
- Konduksi
Konduksi
adalah ketika udara panas menjalar ke udara dingin yang berada di
atasnya, sehingga udara yang diatasnya pun ikut panas. Perlu diketahui,
bahwa dalam konduksi ini udara pans tidak bergerak ke atas, namun hanya
bersinggungan dengan udara dingin yang berada di atasnya.
- Konveksi
Konveksi
merupakan pemanasan udara di sekitar secara vertikal. Misalnya dengan
kekuatan angin yang bergerak naik turun sehingga udara dingin yang
berada di atasnya pun ikut oanas. Perbedaan konveksi dengan konduksi
adalah bahwa dalam konveksi ini udara panas ikut naik ke atas.
- Adveksi
Adveksi
merupakan penyebaran panas yang berlangsung secara horisotal. Hal ini
terjadi karena ada udara panas yang bergerak secara horizontal sehingga
udara dinginpun akan ikut menjadi panas.
- Turbulensi
Turbulensi adalah penyebaran panas yang berlangsung secara berputar- putar.
Nah
itulah beberapa jenis dari penyinaran matahari, yaitu penyinaran
langsung maupun tidak langsung, yang kemudian masih dipecah lagi ke
dalam beberapa jenis. Selanjutnya mengenai ciri- ciri penyinaran
matahari.
Faktor- faktor yang Mempengaruhi Penyinaran Matahari
Penyinaran matahari ke Bumi merambat melewati udara dan juga lapisan atmosfer
yang meyelimuti Bumi. Maka dari itulah terkadang ada beberapa faktor
yang mempengaruhi penyinaran matahari ke Bumi. adapun beberapa faktor
tersebut antara lain sebagai berikut:
- Jarak Bumi dengan Matahari
- Durasi hari dan sudut daratangnya radiasi matahari
- Pengaruh lapisan atmosfer Bumi
Nah
itulah beberapa faktor yang mempengaruhi penyinaran matahari ke Bumi.
Demikian pula informasi yang dapat kami sampaikan mengenai penyinaran
atahari. Semoga bermanfaat bagi pembaca.
2. Perbedaan Suhu Udara
Faktor yang Mempengaruhi Suhu Udara
Ketika
kita berbicara tentang suhu, kita pasti akan membedakannya dalam dua
macam, panas dan dingin. Juga bisa kita rasakan pada suhu udara yang
berbeda antara siang dan malam.
Tentu saja, kita akan merasakan
bahwa suhu di siang hari terasa sangat panas, sementara itu akan dingin
atau sejuk di malam hari.
Tetapi ada kalanya suhu udara di malam hari akan terasa panas dan yang kita rasakan yaitu gerah bahkan hingga kita berkeringat.
Suhu udara yang kita rasakan saat ini, seperti panas, belum tentu
sama suhunya di tempat lain, meskipun pada saat yang bersamaan.
Atau
suhu siang hari tidak berbeda jauh dari suhu malam hari. Ada banyak
faktor yang mempengaruhi perubahan suhu udara di setiap lokasi, dan
sarana yang berperan sangat penting dalam menentukan suhu udara adalah
matahari.
Seperti yang kita tahu kalau matahari adalah pusat tata
surya kita. Sinar matahari yang masuk ke Bumi tidak 100% diserap
langsung oleh Bumi, setidaknya 7% sinar matahari dipantulkan kembali ke
angkasa, dan 15% diserap oleh debu dan partikel-partikel yang terbawa
udara di atmosfer Bumi.
Sinar matahari juga dipantulkan oleh awan
sebesar 24% dan sebagian diserap oleh partikel awan sebesar 3%. Ketika
semua sinar matahari di atmosfer bumi adalah sekitar 49%, sedangkan
sisanya 51% mencapai permukaan bumi.
Sinar yang mencapai permukaan
bumi tidak sepenuhnya digunakan, dipantulkan kembali ke 4%, sehingga
hanya 47% dari sinar matahari yang digunakan.
Dengan
47% energi matahari mencapai permukaan bumi, kita merasa panas di Bumi
pada siang hari, terutama kita yang hidup di daerah khatulistiwa atau
tropis.
Anda dapat membayangkan bahwa sinar matahari yang mencapai
bumi lebih dari 47%. Mungkin kita akan seperti dipanggang dan
kemungkinan besar tidak akan ada kehidupan di bumi ini. Lalu, apa faktor
yang mempengaruhi suhu udara yang kita rasakan saat ini? Berikut ini
adalah beberapa faktor yang mempengaruhi suhu udara:
1. Durasi atau lamanya waktu penyinaran matahari
Matahari
memainkan peran yang sangat penting dalam mempengaruhi suhu udara.
Semakin lama matahari menerangi suatu daerah, semakin tinggi suhu di
wilayah tersebut.
Sebagai contoh, yang terjadi di daerah tropis,
yaitu di Indonesia, di mana sinar matahari bersinar setidaknya selama 12
jam, suhu udara secara alami terasa panas.
Berbeda dengan belahan
bumi utara atau selatan, periode sinar matahari yang lebih lama
biasanya hanya terjadi pada waktu-waktu tertentu di wilayah ketika musim
panas tiba.
Dan ketika musim dingin tiba, panjang sinar matahari di kedua tempat sangat pendek, sehingga suhu udara menjadi dingin.
2. Sudut atau arah datangnya sinar matahari
Sudut
terkecil datangnya sinar matahari terjadi pada pagi dan sore hari, saat
sinar matahari yang dipancarkan tidak terlalu besar, sehingga suhu
udara tidak terlalu panas.
Semakin besar sudut matahari, yang
tepatnya di tengah hari, semakin panas suhunya. Sudut timbulnya sinar
matahari adalah sudut yang dihasilkan dari sinar matahari di permukaan
bumi.
Sehingga sinar matahari, yang membentuk tegak lurus dengan permukaan bumi, menghasilkan banyak sinar matahari.
3. Adanya awan di langit
Peran awan juga mempengaruhi suhu udara. Ketika awan melintas, sinar matahari kemungkinan akan terhalang oleh awan-awan ini.
Akibatnya,
suhu udara di daerah itu perlahan-lahan berkurang. Hal lain yang bisa
kita rasakan ketika hujan sepanjang hari, sinar matahari terhalang oleh
awan mendung, sehingga suhunya turun dan kita biasanya merasa
kedinginan.
4. Ketinggian di suatu tempat
Semakin rendah lokasi, semakin tinggi suhu dan, sebaliknya, semakin tinggi lokasi, semakin rendah pula suhu.
Perbedaan suhu udara disebabkan oleh perbedaan ketinggian dan kedalaman area yang lebih dikenal dengan amplitudo.
Jika
kita turun ke dataran seperti pantai, kita akan merasakan bahwa udara
menjadi panas dan sangat dingin ketika kita berada di dataran tinggi
seperti gunung.
Bagaimana menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya?
Penentuan suhu udara suatu tempat dapat dilakukan dengan rumus sebagai
berikut.
1) Jika hanya diketahui ketinggian suatu tempat.
1) Jika hanya diketahui ketinggian suatu tempat.
Ket.
T = Suhu udara yang dicari (°C).
26,3 = Konstanta (suhu udara rata-rata di daerah pantai tropis).
0,6 = Konstanta.
h = Tinggi tempat dalam ratusan meter.
Contoh soal:
Berapa suhu udara di daerah A, jika mempunyai ketinggian 1.500 m dari permukaan laut?
Jawab:
T = 26,3 – 0,6 (15)
= 26,3 – 9
= 17,3°C
Jadi, suhu udara di daerah A adalah 17,3°C.
2) Jika diketahui ketinggian dua tempat, yang satu diketahui suhu udaranya dan yang satu tidak.
∆T = Selisih suhu udara antara tempat 1 dengan tempat 2 (°C).
X = Ketinggian tempat yang diketahui suhu udaranya (m).
X 1,2 = Ketinggian tempat yang dicari suhu udaranya (m).
Contoh soal:
Kota A memiliki ketinggian 50 m di atas permukaan laut. Ratarata suhu udara di kota A adalah 28°C. Berapakah rata-rata suhu udara kota B yang memiliki ketinggian 260 m di atas permukaan laut?
Jawab:
∆T
= 0,006 (5 – 215) × 1°C
= –1,26°C
Jadi, suhu udara kota B = 28°C – 1,26°C
= 26,74°C
5. Perbedaan garis lintang di suatu wilayah
Keberadaan garis lintang ini membagi bumi menjadi empat wilayah, tropis, subtropis, sedang dan dingin.
Daerah
yang terletak di wilayah tropis atau di garis katulistiwa terasa sangat
panas, sedangkan di daerah dingin, hanya di daerah kutub, suhu udara
terasa sangat dingin.
Ini karena sinar matahari cenderung memasuki wilayah khatulistiwa atau tropis.
6. Pergerakan arus laut dan angin
Arus
laut dan angin juga mempengaruhi suhu udara. Karena itu dapat terjadi
ketika Australia mengalami musim dingin, angin dan arus laut yang
mengarah ke Indonesia akan membuat beberapa wilayah Indonesia terasa
dingin karena turunnya suhu udara.
Sebaliknya, jika angin dan arus
laut disebabkan oleh suhu panas, daerah yang dilintasi mungkin terasa
panas dan suhu udara bisa naik.
7. Kondisi geografis suatu wilayah
Untuk Indonesia yang mana sebagian besar pulaunya dikelilingi dengan perairan.
Perairan sendiri akan lama dalam menyerap panas sinar matahari tetapi akan lama pula dalam melepas panas sinar matahari.
Akibat dari hal tersebut, perbedaan suhu udara antara malam dengan siang hari tidak akan terlalu besar.
Perbedaan
suhu udara yang besar biasanya akan terjadi di daerah yang letaknya
jauh dari daerah perairan atau laut, seperti yang terjadi di Gurun
Sahara.
Perbedaan suhu antara siang dengan malam malam hari di
gurun sangat besar, jika di siang hari suhu udara akan sangat tinggi dan
panas sementara pada malam hari suhu udara akan menurun dengan sangat
drastis bahkan sampai mencapai minus 0 derajat celsius.
Untuk mengukur suhu udara itu tadi dibutuhkan alat ukur yang bernama termometer / termograf.
3. Perbedaan Tekanan Udara
- Tekanan udara ialah sebuah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Pada prinsipnya, tekanan udara sama saja seperti tekanan pada zat cair. Tekanan udara di puncak gunung akan berbeda dengan sebuah tekanan udara di pantai. Hal ini disebabkan di puncak gunung jumlah partikel udaranya semakin kecil yang mengakibatkan pada gaya gravitasi partikel nya juga kecil, sehingga tekanan pada udaranya pun akan semakin kecil.
- Tekanan udara adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Diukur dengan menggunakan barometer. Satuan tekanan udara adalah milibar (mb). Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut sebagai isobar.
Tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Toricelli
pada tahun 1643 menciptakan barometer air raksa. Karena barometer air
raksa tidak mudah dibawa ke mana-mana, dapat menggunakan barometer
aneroid sebagai penggantinya.
Tekanan udara akan berbanding
terbalik dengan ketinggian suatu tempat sehingga semakin tinggi tempat
dari permukaan laut semakin rendah tekanan udarannya. Kondisi ini karena
makin tinggi tempat akan makin berkurang udara yang menekannya. Satuan
hitung tekanan udara adalah milibar, sedangkan garis pada peta yang
menghubungkan tempat-tempat dengan tekanan udara yang sama disebut
isobar.
Ketinggian suatu tempat dari permukaan laut juga dapat
diukur dengan menggunakan barometer. Kenaikan 10 m suatu tempat akan
menurunkan permukaan air raksa dalam tabung sebesar 1 mm. Dalam satuan
milibar (mb), setiap kenaikan 8 m pada lapisan atmosfer bawah, tekanan
udara turun 1 mb, sedangkan pada atmosfer atas dengan kenaikan > 8 m tekanan udara akan turun 1 mb.
Barometer
aneroid sebagai alat pengukur ketinggian tempat dinamakan juga
altimeter yang biasa digunakan untuk mengukur ketinggian kapal udara
yang sedang terbang.
Rumus Tekanan Udara
h = (760 – x) . 10
Keterangan:
h : ketinggian suatu tempat (m)
x : tekanan tempat tersebut (mmHg)
Keterangan:
h : ketinggian suatu tempat (m)
x : tekanan tempat tersebut (mmHg)
Contoh Soal Tekanan Udara
Seorang
pendaki mendaki suatu gunung hingga puncaknya. Bila sikap barometer
raksa di puncak tersebut yaitu 55 cmHg, berapakah ketinggian gunung yang
didaki ??
Pembahasan
Diketahui:
Tekanan udara = 55 cmHg
Tekanan udara = 55 cmHg
Ditanya:
Tinggi gunung itu terhadap permukaan laut = …?
Tinggi gunung itu terhadap permukaan laut = …?
Jawab:
Turunnya tekanan udara = 76 – 55 = 21 cmHg
Tinggi gunung = 21 x 100
= 2.100 m
Jadi, tinggi gunung tersebut adalah 2.100 m di atas permukaan laut.
Turunnya tekanan udara = 76 – 55 = 21 cmHg
Tinggi gunung = 21 x 100
= 2.100 m
Jadi, tinggi gunung tersebut adalah 2.100 m di atas permukaan laut.
Jenis-Jenis Alat Ukur Tekanan Udara
1. Barometer air raksa
Salah
satu jenis alat ukur tekanan udara ini ialah Barometer yang digunakan
oleh Torricelli termasuk barometer air raksa. Pada barometer air raksa
terdapat sebuah skala yang menunjukkan pada tekanan udara dalam cmHg.
2. Barometer air
Jenis
alat tekanan udara ini ialah Barometer air yang pertama kali dibuat
oleh Otto Von Genricke. Prinsip kerja barometer ini sama dengan
barometer air raksa, perbedaannya terletak pada zat cair pengisi
barometer, yaitu air.
3. Barometer aeroid
Jenis
alat tekanan udara yang satu ini ialah Barometer aeroid terbuat dari
logam. Barometer aeroid yang berukuran kecil sehingga mudah dibawa atau
dipindahkan. Barometer aeroid terdiri atas sebuah kotak logam yang
berisi udara dengan tekanan udara yang sangat rendah. Permukaan pada
barometer dibuat bergelombang. Jarum penunjuk, pegas, serta angka angka
pada skala barometer berbentuk lingkaran. Barometer ini biasanya
digunakan oleh para penerbang dan pendaki gunung.
4. Angin
Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
Pengertian lain dari angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi.
Proses Terjadinya Angin
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut.
Angin memiliki hubungan yang erat dengan sinar matahari karena daerahyang terkena banyak paparan sinar mentari akan memiliki suhu yang lebih tinggi serta tekanan udara yang lebih rendah dari daerah lain di sekitarnya sehingga menyebabkan terjadinya aliran udara. Angin juga dapat disebabkan oleh pergerakan benda sehingga mendorong udara di sekitarnya untuk bergerak ke tempat lain.
Angin buatan dapat dibuat dengan menggunakan berbagai alat mulai dari yang sederhana hingga yang rumit. Secara sederhana angin dapat kita ciptakan sendiri dengan menggunakan telapak tangan, kipas sate, koran, majalah, dan lain sebagainya dengan cara dikibaskan. Sedangkan secara rumit angin dapat kita buat dengan kipas angin listrik, pengering tangan, hair dryer, pompa ban, dan lain sebagainya. Secara alami kita bisa menggunakan mulut, hidung, lubang dubur, dan sebagainya untuk menciptakan angin.
Udara dapat membawa partikel bau dari suatu zat sehingga angin dapat membawa bau atau aroma mulai dari aroma yang sedap hingga aroma yang tidak sedap di hidung kita. Bau masakan, bau amis, bau laut, bau sampah, bau bensin, bau gas, bau kentut, bau kotoran, dan lain sebagainya adalah beberapa contoh bau yang dapat dibawa angin.
Berikut ini adalah proses terjadinya beberapa jenis angin:
Proses Terjadinya Angin Pasat
Angin pasat terjadi bila terjadi perbedaan densitas udara di daerah sekitar lintang 30 derajat (baik lintang utara maupun selatan yang bertekanan maksimum dan sekitar lintang 10 derajat yang bertekanan minimum.
Pengertian lain dari angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.
Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun kerena udaranya berkurang. Udara dingin di sekitarnya mengalir ke tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih berat dan turun ke tanah. Di atas tanah udara menjadi panas lagi dan naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini dinamanakan konveksi.
Proses Terjadinya Angin
Angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Hal ini berkaitan dengan besarnya energi panas matahari yang di terima oleh permukaan bumi. Pada suatu wilayah, daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udara yang lebih panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara pada wilayah tersebut.
Angin memiliki hubungan yang erat dengan sinar matahari karena daerahyang terkena banyak paparan sinar mentari akan memiliki suhu yang lebih tinggi serta tekanan udara yang lebih rendah dari daerah lain di sekitarnya sehingga menyebabkan terjadinya aliran udara. Angin juga dapat disebabkan oleh pergerakan benda sehingga mendorong udara di sekitarnya untuk bergerak ke tempat lain.
Angin buatan dapat dibuat dengan menggunakan berbagai alat mulai dari yang sederhana hingga yang rumit. Secara sederhana angin dapat kita ciptakan sendiri dengan menggunakan telapak tangan, kipas sate, koran, majalah, dan lain sebagainya dengan cara dikibaskan. Sedangkan secara rumit angin dapat kita buat dengan kipas angin listrik, pengering tangan, hair dryer, pompa ban, dan lain sebagainya. Secara alami kita bisa menggunakan mulut, hidung, lubang dubur, dan sebagainya untuk menciptakan angin.
Udara dapat membawa partikel bau dari suatu zat sehingga angin dapat membawa bau atau aroma mulai dari aroma yang sedap hingga aroma yang tidak sedap di hidung kita. Bau masakan, bau amis, bau laut, bau sampah, bau bensin, bau gas, bau kentut, bau kotoran, dan lain sebagainya adalah beberapa contoh bau yang dapat dibawa angin.
Berikut ini adalah proses terjadinya beberapa jenis angin:
Proses Terjadinya Angin Pasat
Angin pasat terjadi bila terjadi perbedaan densitas udara di daerah sekitar lintang 30 derajat (baik lintang utara maupun selatan yang bertekanan maksimum dan sekitar lintang 10 derajat yang bertekanan minimum.
Proses Terjadinya Angin Muson
Benua (daratan) dan samudra (perairan) merupakan dua wilayah yang memiliki sifat fisika berbeda dalam hal menerima energi panas. Sebagai material padat, benua lebih cepat menyerap panas tetapi cepat pula melepaskannya. Sebaliknya, samudra atau wilayah perairan lebih lambat menerima dan melepaskan enegi panas. Perbedaan sifat fisik kedua wilayah ini tentunya mengakibatkan perbedaan kerapatan dan tekanan udara.
Akibat adanyaperbedaan tekanan udara yang sangat mencolok antara wilayah benua dan samudra, mengalirlah massa udara yang disebut angin muson (monsoon) dari kawasan benua ke samudra atau sebaliknya. Perubahan arah gerakan muson biasanya seiring dengan pergantian musim panas dan dingin.
Proses Terjadinya Angin Darat dan Angin Laut
Angin darat dan angin laut merupakan jenis angin lokal yang terjadi di wilayah pantai dan sekitarnya. Massa daratan mempunyai sifat fisik cepat menerima panas dan cepat pula melepaskan, massa lautan lambat dalam menyerap panas dan lambat pula melepaskannya.
Sifat ini menyebabkan perbedaan tekanan udara pada kedua tempat tersebut dalam waktu yang bersamaan. Pada siang hari daratan lebih cepat menerima panas, sehingga udara menjadi panas lalu memuai dan bertekanan lebih rendah dari lautan. Perbedaan tekanan ini menyebabkan bertiupnya angin dari laut ke darat. Angin dari laut ke darat ini disebut sebagai angin laut.
Sedangkan pada malam hari tekanan udara di darat lebih tinggi dibanding tekanan udara di laut. Perbedaan tekanan ini menyebabkan bertiupnya angin dari darat ke laut seingga terjadilah angin darat.
Proses Terjadinya Angin Gunung dan Angin Lembah
Pada pagi sampai menjelang siang hari, bagian lereng atau punggung pegunungan lebih dahulu disinari matahari bila dibandingkan dengan wilayah lembah. Akibatnya, wilayah lereng lebih cepat panas dan mempunyai tekanan udara yang rendah, sedangkan suhu udara di daerah lembah masih relatif dingin sehingga mempunyai tekanan udara yang tinggi. Maka massa udara bergerak dari lembah ke lereng atau ke bagian punggung gunung. Massa udara yang bergerak ini disebut sebagai angin lembah.
Pada malam hari, suhu udara di wilayah gunung sudah sedemikian rendah sehingga terjadi pengendapan massa udara padat dari wilayah gunung ke lembah yang masih relatif lebih hangat. Gerakan udara inilah yang disebut angin gunung.
Pada pagi sampai menjelang siang hari, bagian lereng atau punggung pegunungan lebih dahulu disinari matahari bila dibandingkan dengan wilayah lembah. Akibatnya, wilayah lereng lebih cepat panas dan mempunyai tekanan udara yang rendah, sedangkan suhu udara di daerah lembah masih relatif dingin sehingga mempunyai tekanan udara yang tinggi. Maka massa udara bergerak dari lembah ke lereng atau ke bagian punggung gunung. Massa udara yang bergerak ini disebut sebagai angin lembah.
Pada malam hari, suhu udara di wilayah gunung sudah sedemikian rendah sehingga terjadi pengendapan massa udara padat dari wilayah gunung ke lembah yang masih relatif lebih hangat. Gerakan udara inilah yang disebut angin gunung.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Terjadinya Angin
Berikut ini terdapat beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya angin, terdiri atas:
- Gradien Barometris
RUMUS GRADIEN BAROMETRIK
Satuan jarak diambil dari 1° di ekuator yang panjangnya sama dengan 111 km (1/360 × 40.000 km = 111 km).
Isobar adalah garis khayal yang memiliki tekanan udara yang sama.
Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer.
Rumus mencari gradien barometrik:
Diketahui dua buah isobar masing-masing bertekanan 1.050 mb dan 1.000 mb. Kedua isobar itu berjarak 400 km. Berapakah gradien barometriknya?
diketahui
isobar 1 = 1.050 mb
isobar 2 = 1.000 mb
jarak (d) = 400 km
ditanya
Gradien Barometrik?
jawab:
GB = b x ( 111 km / d )
GB = selisih isobar x ( 111 km / jarak )
= 1.050 - 1.000 x ( 111 km / 400 km )
= 50 x ( 0,278 )
= 13.87
Jadi, gradien barometrik antara isobar pertama dan isobar kedua dalam jarak 400 km adalah 13.87 mb/km.
- Letak Tempat
- Ketinggian Tempat
- Waktu
- Keadaan Topografi
- Daratan dan Lautan
- Adanya Pepohonan
Jenis-Jenis Angin
Berikut ini terdapat beberapa jenis-jenis angin, terdiri atas:
1. Berdasarkan Angin Lokal
Terdiri atas:
Angin Laut
Angin laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00. Angin ini biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut.
Angin Darat
Angin darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai dengan jam 06.00. Angin jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahu bertenaga angin sederhana.
Angin Lembah
Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari.
Angin Gunung
Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung yang terjadi pada malam hari.
Angin Ribut/Puyuh
Biasa juga dikenal dengan puting beliung, yaitu angin kencang yang datang secara tiba-tiba, mempunyai pusat, bergerak melingkar seperti spiral hingga menyentuh permukaan bumi dan punah dalam waktu singkat (3-5 menit). Kecepatan angin rata-ratanya berkisar antara 30-40 knots. Angin ini berasal dari awan Cumulonimbus (Cb) yaitu awan yang bergumpal berwarna abu-abu gelap dan menjulang tinggi. Namun, tidak semua awan Cumulonimbus menimbulkan puting beliung.
Puting beliung dapat terjadi dimana saja, di darat maupun di laut dan jika terjadi di laut durasinya lebih lama daripada di darat. Angin ini lebih sering terjadi pada siang atau sore hari, terkadang pada malam hari dan lebih sering terjadi pada peralihan musim (pancaroba). Luas daerah yang terkena dampaknya sekitar 5-10 km, karena itu bersifat sangat lokal.
2. Berdasarkan Angin Musim
Terdiri atas:
Angin Fohn
Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis. angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.
Biasanya angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban. Tanaman yang terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa turun daya tahan tubuhnya terhada serangan penyakit.
Angin Munsoon, Moonsun, muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan 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.
Angin Musim Barat
Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan.
Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s.
Angin Musim Timur
Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah-celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.
Angin Pasat
Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Terdiri dari Angin Passat Timur Laut bertiup di belahan bumi Utara dan Angin Passat Tenggara bertiup di belahan bumi Selatan.
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 Antar Tropik (DKAT). DKAT ditandai dengan temperatur yang selalu tinggi. Akibat kenaikan massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin topan. Akibatnya daerah ini dinamakan daerah doldrum (wilayah tenang).
Angin Anti Pasat
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 yang kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di muka bumi, misalnya gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di Australia.
Karena adanya Gradien Tekanan maka angin akan selalu bertiup dari tempat yang memiliki tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara rendah. Sehingga menyebabkan angin bertiup dari Lintang sedang ke daerah Ekuator.
Manfaat Angin
Manfaat angin adalah sebagai berikut :
Fungsi angin yaitu sebagai pencampur lapisan udara, antara udara panas dan udara kering, antara udara panas dan udara dingin, udara lembab dan udara kering, udara yang kaya dengan CO2 dengan udara dengan CO2 yang rendah.
Dengan siklus fungsi tersebut, maka siklus hidrologi dapat berlangsung dan keracunan CO2 pada pusat kota serta kawasan industri dapat dihindari.
Penyebab, Akibat dan Upaya Pencegahan
1. Penyebab yang sering mengakibatkan kerusakan bangunan akibat angin:
Dimensi kekecilan
Akibat Puntir
Mutu beton tidak memenuhi syarat
Pembesian tidak benar
Metode pelaksanaan tidak benar
Kesalahan pelaksanaan
2. Akibat yang timbul pada bangunan:
Bangunan terangkat
Bangunan bergeser dari pondasinya
Robohnya bangunan
Atap terangkat
Bangunan rusak
3. Upaya pencegahan tekanan dan hisapan adalah dengan cara:
Penerapan prinsip tanggul atau perisai, misalnya dengan pohon tinggi berdaun rapat, atau dengan pagar tembok dengan memberi perkuatan berupa kolom praktis pada jarak 3-4 meter dan kolom perkuatan yang miring posisinya pada jarak 6-8 meter, serta menggunakan slop dan balok atas dinding.
Bangunan berada pada permukaan tanah yang lebih rendah, sehingga angin yang bergerak tertahan oleh permukaan tanah yang tinggi.
Menanam pohon pada jarak yang cukup (minimal 6 meter) dari bangunan.
Ketinggian bangunan dan penggunaan atap yang tidak curam.
Membangun bangunan baru atau rumah atau lainnya, memerhatikan persyaratan penting, yaitu:
Berikut ini terdapat beberapa jenis-jenis angin, terdiri atas:
1. Berdasarkan Angin Lokal
Terdiri atas:
Angin Laut
Angin laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00. Angin ini biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut.
Angin Darat
Angin darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai dengan jam 06.00. Angin jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahu bertenaga angin sederhana.
Angin Lembah
Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari.
Angin Gunung
Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung yang terjadi pada malam hari.
Angin Ribut/Puyuh
Biasa juga dikenal dengan puting beliung, yaitu angin kencang yang datang secara tiba-tiba, mempunyai pusat, bergerak melingkar seperti spiral hingga menyentuh permukaan bumi dan punah dalam waktu singkat (3-5 menit). Kecepatan angin rata-ratanya berkisar antara 30-40 knots. Angin ini berasal dari awan Cumulonimbus (Cb) yaitu awan yang bergumpal berwarna abu-abu gelap dan menjulang tinggi. Namun, tidak semua awan Cumulonimbus menimbulkan puting beliung.
Puting beliung dapat terjadi dimana saja, di darat maupun di laut dan jika terjadi di laut durasinya lebih lama daripada di darat. Angin ini lebih sering terjadi pada siang atau sore hari, terkadang pada malam hari dan lebih sering terjadi pada peralihan musim (pancaroba). Luas daerah yang terkena dampaknya sekitar 5-10 km, karena itu bersifat sangat lokal.
2. Berdasarkan Angin Musim
Terdiri atas:
Angin Fohn
Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis. angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.
Biasanya angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban. Tanaman yang terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa turun daya tahan tubuhnya terhada serangan penyakit.
Angin Muson
Angin Munsoon, Moonsun, muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan 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.
Angin Musim Barat
Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan.
Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s.
Angin Musim Timur
Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah-celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.
Angin Pasat
Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Terdiri dari Angin Passat Timur Laut bertiup di belahan bumi Utara dan Angin Passat Tenggara bertiup di belahan bumi Selatan.
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 Antar Tropik (DKAT). DKAT ditandai dengan temperatur yang selalu tinggi. Akibat kenaikan massa udara ini, wilayah DKAT terbebas dari adanya angin topan. Akibatnya daerah ini dinamakan daerah doldrum (wilayah tenang).
Angin Anti Pasat
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 yang kering. Angin kering ini menyerap uap air di udara dan permukaan daratan. Akibatnya, terbentuk gurun di muka bumi, misalnya gurun di Saudi Arabia, Gurun Sahara (Afrika), dan gurun di Australia.
Karena adanya Gradien Tekanan maka angin akan selalu bertiup dari tempat yang memiliki tekanan udara tinggi ke tempat dengan tekanan udara rendah. Sehingga menyebabkan angin bertiup dari Lintang sedang ke daerah Ekuator.
Manfaat Angin
Manfaat angin adalah sebagai berikut :
- Angin untuk menggerakan perahu layar menelusuri nusantara, bahkan untuk menembus batas lintas negara, misalnya seperti Orang Buton.
- Angin sebagai tenaga listrik pengganti bahan bakar diesel atau batubara, di negara Australia angin digunakan sebagai tenaga listrik pengganti bahan bakar diesel atau batubara.
- Angin sangat untuk perjalanan para nelayan pulang dan pergi.
- Angin berfungsi sebagai instrument untuk membantu take-off atau landing pesawat di landasan pacu bandara.
- Angin juga bermanfaat untuk menghilangkan rasa panas dan gerah. seperti pada alat kipas angin.Dibidang olahraga, ski air, paralayang , dan lain-lain.
Fungsi angin yaitu sebagai pencampur lapisan udara, antara udara panas dan udara kering, antara udara panas dan udara dingin, udara lembab dan udara kering, udara yang kaya dengan CO2 dengan udara dengan CO2 yang rendah.
Dengan siklus fungsi tersebut, maka siklus hidrologi dapat berlangsung dan keracunan CO2 pada pusat kota serta kawasan industri dapat dihindari.
Penyebab, Akibat dan Upaya Pencegahan
1. Penyebab yang sering mengakibatkan kerusakan bangunan akibat angin:
Dimensi kekecilan
Akibat Puntir
Mutu beton tidak memenuhi syarat
Pembesian tidak benar
Metode pelaksanaan tidak benar
Kesalahan pelaksanaan
2. Akibat yang timbul pada bangunan:
Bangunan terangkat
Bangunan bergeser dari pondasinya
Robohnya bangunan
Atap terangkat
Bangunan rusak
3. Upaya pencegahan tekanan dan hisapan adalah dengan cara:
Penerapan prinsip tanggul atau perisai, misalnya dengan pohon tinggi berdaun rapat, atau dengan pagar tembok dengan memberi perkuatan berupa kolom praktis pada jarak 3-4 meter dan kolom perkuatan yang miring posisinya pada jarak 6-8 meter, serta menggunakan slop dan balok atas dinding.
Bangunan berada pada permukaan tanah yang lebih rendah, sehingga angin yang bergerak tertahan oleh permukaan tanah yang tinggi.
Menanam pohon pada jarak yang cukup (minimal 6 meter) dari bangunan.
Ketinggian bangunan dan penggunaan atap yang tidak curam.
Membangun bangunan baru atau rumah atau lainnya, memerhatikan persyaratan penting, yaitu:
- Lebar atau bentang bangunan idealnya
- Bahan kerangka bangunan
- Hubungan antar unsur (slop, kolom, balok ring, dll)
- Hubungan kuda-kuda dengan ring balok
- Bahan kuda-kuda dengan menggunakan baja atau kayu
- Terjadi momen pada hubungan kuda-kuda dan ring balok.
5. Awan
Awan adalah massa yang dapat dilihat dari tetesan air atau kristal beku tergantung di atmosfer di atas permukaan bumi atau permukaan planet lain. Awan juga massa terlihat yang tertarik oleh gravitasi, seperti massa materi dalam ruang yang disebut awan antarbintang dan nebula. Awan dipelajari dalam ilmu awan atau fisika awan, suatu cabang meteorologi.
Di Bumi substansi biasanya presipitasi uap air. Dengan bantuan partikel higroskopis udara seperti debu dan garam dari laut, tetesan air kecil terbentuk pada ketinggian rendah dan kristal es pada ketinggian tinggi bila udara didinginkan jadi jenuh oleh konvektif lokal atau lebih besar mengangkat non-konvektif skala.
Pada beberapa soal, awan tinggi mungkin sebagian terdiri dari tetesan air superdingin. Tetesan dan kristal biasanya diameternya sekitar 0,01 mm (0,00039 in). Paling umum dari pemanasan matahari di siang hari dari udara pada tingkat permukaan, angkat frontal yang memaksa massa udara lebih hangat akan naik lebih ke atas dan mengangkat orografik udara di atas gunung. Ketika udara naik, mengembang sehingga tekanan berkurang.
Proses ini mengeluarkan energi yang menyebabkan udara dingin. Ketika dikelilingi oleh milyaran tetesan lain atau kristal mereka menjadi terlihat sebagai awan. Dengan tidak adanya inti kondensasi, udara menjadi jenuh dan pembentukan awan terhambat. dalam awan padat memperlihatkan pantulan tinggi (70% sampai 95%) di seluruh awan terlihat berbagai panjang gelombang, sehingga tampak putih, di atas.
Tetesan embun (titik-titik air) cenderung efisien menyebarkan cahaya, sehingga intensitas radiasi matahari berkurang dengan kedalaman arah ke gas, maka warna abu-abu atau bahkan gelap kadang-kadang tampak di dasar awan. Awan tipis mungkin tampak telah memperoleh warna dari lingkungan mereka atau latar belakang dan awan diterangi oleh cahaya non-putih, seperti saat matahari terbit atau terbenam, mungkin tampak berwarna sesuai. Awan terlihat lebih gelap di dekat-inframerah karena air menyerap radiasi matahari pada saat- panjang gelombang .
Jika titik-titik air tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap dan awan menghilang. Inilah yang menyebabkan itu awan selalu berubah-ubah bentuknya. Air yang terkandung di dalam awan silih berganti menguap dan mencair. Inilah juga yang menyebabkan kadang-kadang ada awan yang tidak membawa hujan.
Awan di Keluarga A meliputi:
Awan di Keluarga B meliputi:
Awan di Keluarga C1 meliputi:
6. Hujan
Di Bumi substansi biasanya presipitasi uap air. Dengan bantuan partikel higroskopis udara seperti debu dan garam dari laut, tetesan air kecil terbentuk pada ketinggian rendah dan kristal es pada ketinggian tinggi bila udara didinginkan jadi jenuh oleh konvektif lokal atau lebih besar mengangkat non-konvektif skala.
Pada beberapa soal, awan tinggi mungkin sebagian terdiri dari tetesan air superdingin. Tetesan dan kristal biasanya diameternya sekitar 0,01 mm (0,00039 in). Paling umum dari pemanasan matahari di siang hari dari udara pada tingkat permukaan, angkat frontal yang memaksa massa udara lebih hangat akan naik lebih ke atas dan mengangkat orografik udara di atas gunung. Ketika udara naik, mengembang sehingga tekanan berkurang.
Proses ini mengeluarkan energi yang menyebabkan udara dingin. Ketika dikelilingi oleh milyaran tetesan lain atau kristal mereka menjadi terlihat sebagai awan. Dengan tidak adanya inti kondensasi, udara menjadi jenuh dan pembentukan awan terhambat. dalam awan padat memperlihatkan pantulan tinggi (70% sampai 95%) di seluruh awan terlihat berbagai panjang gelombang, sehingga tampak putih, di atas.
Tetesan embun (titik-titik air) cenderung efisien menyebarkan cahaya, sehingga intensitas radiasi matahari berkurang dengan kedalaman arah ke gas, maka warna abu-abu atau bahkan gelap kadang-kadang tampak di dasar awan. Awan tipis mungkin tampak telah memperoleh warna dari lingkungan mereka atau latar belakang dan awan diterangi oleh cahaya non-putih, seperti saat matahari terbit atau terbenam, mungkin tampak berwarna sesuai. Awan terlihat lebih gelap di dekat-inframerah karena air menyerap radiasi matahari pada saat- panjang gelombang .
Pembentukan awan
Udara selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, maka terbentuklah awan. Peluapan ini bisa terjadi dengan dua cara:- Apabila udara panas, lebih banyak uap terkandung di dalam udara karena air lebih cepat menyengat. Udara panas yang sarat dengan air ini akan naik tinggi, hingga tiba di satu lapisan dengan suhu yang lebih rendah, uap itu akan mencair dan terbentuklah awan, molekul-molekul titik air yang tak terhingga banyaknya.
- Suhu udara tidak berubah, tetapi keadaan atmosfer lembap. Udara makin lama akan menjadi semakin tepu dengan uap air.
Jika titik-titik air tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap dan awan menghilang. Inilah yang menyebabkan itu awan selalu berubah-ubah bentuknya. Air yang terkandung di dalam awan silih berganti menguap dan mencair. Inilah juga yang menyebabkan kadang-kadang ada awan yang tidak membawa hujan.
Keluarga-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 . [ 2]Awan di Keluarga A meliputi:
- Genus cirrus (Ci): Gumpalan awan putihberserat kristal es halus
yang terlihat jelas di angkasa biru. Secara umum non-konvektif kecuali
castellanus dan spesies floccus.
- Spesies cirrus fibratus (Ci fi): Sirrus berserat tanpa jumbai atau kait.
- Spesies cirrus uncinus (Ci unc): Hooked sirrus filamen.
- Spesies cirrus spissatus (Ci spi): Sirrus patchy padat.
- Spesies cirrus castellanus (Ci cas): Sebagian sirrus menara.
- Spesies cirrus floccus (Ci flo): Sebagian sirrus 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. [2] The World Meterological Organisasi mengklasifikasikan Nimbostratus sebagai awan menengah yang dapat mengentalkan ke dalam rentang ketinggian rendah selama hujan. [3]Awan di Keluarga B meliputi:
- Genus altocumulus (Ac): Ini adalah awan tengah yang biasanya
muncul dalam bentuk tambalan tidak teratur atau lembaran lebih luas yang
disusun dalam kelompok, garis, atau gelombang. Altocumulus dapat
menghasilkan virga, presipitasi yang sangat ringan yang menguap sebelum
mencapai tanah.
- Spesies altocumulus stratiformis (Ac str): Sheets atau patch yang relatif datar altocumulus.
- Spesies altocumulus lenticularis]] (Ac len): Lens altocumulus berbentuk.
- Spesies altocumulus volutus (Ac vol): Altocumulus memanjang dan berbentuk tabung.
- Spesies altocumulus castellanus (Ac cas): Altocumulus menara.
- Spesies altocumulus floccus (Ac flo): Altocumulus berumbai.
- Genus altostratus (As): Altostratus adalah lapisan abu-abu buram
tingkat menengah atau tembus cahaya yang sering terbentuk di sepanjang
bagian depan yang hangat dan di sekitar area bertekanan rendah.
Altostratus biasanya terdiri dari tetesan air, tetapi dapat dicampur
dengan kristal es di ketinggian yang lebih tinggi. Altostratus buram
yang tersebar luas dapat menghasilkan presipitasi kontinu atau
intermiten yang ringan.
- Tidak ada spesies yang dibedakan.
Awan Rendah (Keluarga C1)
Ini ditemukan dari dekat permukaan hingga 6.500 kaki (2.000 m) [2] 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).[1]
- 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 tetapi dasar akan naik ke bagian bawah kisaran menengah saat kondisi kelembaban relatif sangat rendah. Nimbostratus biasanya bentuk dari altostratus di tengah rentang ketinggian tetapi 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. [4] 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 di Keluarga C2 meliputi:- Genus nimbostratus (Ns): Nimbostratus adalah lapisan abu-abu
gelap yang difus yang terlihat lemah dari dalam dan umumnya membawa
curah hujan yang luas dan visibilitas rendah.
- Tidak ada spesies yang dibedakan.
- Genus cumulus (Cu): Ini adalah awan konvektif yang terbentuk di
tumpukan dan memiliki tingkat vertikal variabel tergantung pada spesies.
- Spesies cumulus humilis (Cu hum): Awan dari spesies ini memiliki pangkalan rata berwarna abu-abu muda dan atasan putih. Mereka tidak menghasilkan presipitasi apa pun karena kurangnya pengembangan vertikal.
- Spesies cumulus fractus (Cu fra): Spesies ini terlihat ketika awan kumulus kecil memiliki penampilan yang kasar.
- Spesies cumulus mediocris (Cu med): Awan ini memiliki dasar datar abu-abu sedang dan bagian atas berkubah putih. Hujan ringan lokal kadang-kadang terlihat pada spesies ini.
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 cumulonimbus calvus (Cb cal): Awan cumulonimbus dengan sangat tinggi memotong puncak kubah-jelas mirip dengan gumpalan awan yang menjulang tinggi.
- Spesies cumulonimbus capillatus (Cb cap): Awan cumulonimbus dengan puncak yang sangat tinggi yang telah menjadi berserat karena adanya kristal es.
- Genus cumulus (Cu) [6] [7]
- Spesies cumulus congestus (WMO: Cu Con / ICAO: TCU): Awan dengan
ukuran vertikal (lebar) yang besar dan bewarna gelap keabu-abuan.
- Pyrocumulus (tidak ada singkatan resmi): awan Cumulus yang terkait dengan letusan gunung berapi dan kebakaran skala besar. Tidak diakui oleh WMO sebagai genus yang berbeda atau spesies.
- Spesies cumulus congestus (WMO: Cu Con / ICAO: TCU): Awan dengan
ukuran vertikal (lebar) yang besar dan bewarna gelap keabu-abuan.
6. Hujan
Pengertian Hujan, Jenis-Jenis Hujan Dan Gambar Lengkap – Hujan
adalah suatu presipitasi berwujud cairan. Hujan membutuhkan adanya
lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhu diatas titik leleh es
didekatdan diatas permukaan bumi. Di bumi, Hujan ialah
suatu proses kondensasi uap airdi atmosfer menjadi butir air yang cukup
berat untuk jatuh dan biasanya tiba didaratan. Terjadinya hujan
disebabkan oleh faktor-faktor
Jenis Hujan Berdasarkan Proses Terjadinya
Berdasarkan proses terjadinya, hujan dikelompokan menjadi 6 macam hujan yaitu: Hujan Siklonal, Hujan Zenithal atau Senithal, Hujan Orogafis, Hujan Frontal, Hujan Muson, dan Hujan Buatan.
Hujan Siklonal
Hujan siklonal
adalah hujan yang terjadi akibat naiknya udara panas dari permukaan
bumi diikuti adanya angin yang berputar-putar pada titik tertentu.
Umumnya jenis hujan ini hanya dapat terjadi di daerah sekitar
katulistiwa. Ciri identik dari hujan ini yaitu mendung gelap pekat
secara mendadak dan menghasilkan guyuran hujan yang sangat deras.
Berikut gambar hujan Siklonal :
Hujan Zenithal
Hujan Zenithal atau Hujan Senithal
adalah hujan yang terjadi akibat pertemuan angin pasat tenggara dan
angin pasat timur. Jenis hujan ini umumnya hanya terjadi di daerah
sekitar khatulistiwa. Udara panas hasil pertemuan tersebut naik ke
atmosfer sehingga menyebabkan suhu sekitar awan turun perlahan. Dengan
adanya penurunan suhu tersebut maka terjadilah kondensasi secara
berangsur-angsur yang mengyebabkan awan mencapai titik jenuh. Saat titik
tersebut hujan zenithal turun ke bumi. Berikut ini gambar hujan Zenithal:
Hujan Orografis
Hujan Orografis
adalah hujan yang terjadi akibat pergeseran awan yang mengarah
horizontal yang disebabkan oleh angin. Angin membawa awan hingga
mencapai daerah pegunungan dan akan mengalami kondensasi sebab suhu
dingin yang ada disekitarnya. Kondensasi tersebut terjadi secara
berangsur-angsur hingga awah mencapai tiytik jenuh hingga terjadilah
hujan. Berikut ini gambar hujan orografis:
Hujan Frontal
Hujan Frontal
adalah hujan yang terjadi akibat pertemuan massa udara dingin dengan
massa udara panas. Pertemuan dua udara tersebut terjadi di tempat yang
bernama bidang front. Pertemuan tersebut menyebabkan masa udara dingin
berada di bawah dan menstimulasi terjadinya hujan di sekitar bidang
front. Berikut ini gambar hujan frontal:
Hujan Muson
Hujan muson
adalah jenis hujan yang terjadi karena pengaruh angin muson. Angin
muson tersebut terjadi karena pengaruh gerak semu tahunan matahari
terhadap khatuliswa bumi. Hukan muson di Indonesia terjadi antara bulan
Oktober hingga April, sedangkan di kawasan Asia Timur jenis hujan ini
terjadi antara bulan Mei hingga Agustus. Karena siklus angin dan hujan
muson maka terdapat musim hujan dan kemarau. Berikut ini gambar hujan muson:
Hujan Buatan
Hujan buatan
adalah hujan yang terjadi akibat campur tangan manusia dalam
memanipulasi keadaan fisik atmosfer lokal, atau lebih tepatnya manusia
memanfaatkan proses tumbukan dang penggabungan awan atau ice nucleation.
Curah hujan buatan biasanya lebih sedikit dibandingkan dengan jenis
hujan lainnya. Berikut ini gambar hujan buatan:
Jenis Hujan Berdasarkan Partikelnya
Berdasarkan ukuran partikelnya, hujan dibedakan menjadi 5 macam hujan yaitu:
Hujan Gerimis
Hujan gerimis adalah hujan yang menjatuhkan partikel air dengan butiran berukuran diameter < 0,5 mm.
Hujan Deras
Hujan deras adalah hujan yang menjatuhkan partikel air dengan butiran berukuran diameter >7,0 mm.
Hujan Salju
Hujan Salju adalah hujan yang menjatuhkan kristal-kristal es dengan suhu di bawah 0°C.
Hujan Es
Hujan Es adalah hujan yang menjatuhkan es berukuran lebih besar dari salju. Namun fenomena hujan es sangat jarang terjadi.
Hujan Asam
Hujan asam adalah hujan yang menjatuhkan partikel air dengan tingkat keasaman tinggi. Air hujan ini mengandung senyawa NO3 atau H2S.
Jenis Hujan Berdasarkan Curahnya
Berdasarkan curah atau jumlah air yang jatuh ke bumi, BMKG mengelompokan hujan menjadi 3 yaitu
Hujan Sedang
Hujan sedang yakni hujan dengan curah atau jumlah air sebanyak 20 mm hingga 50 mm perhari.
Hujan Lebat
Hujan lebat yakni hujan dengan curah atau jumlah air sebanyak 50 mm hingga 100 mm perhari.
Hujan Sangat Lebat
Hujan sangat lebat yakni hujan dengan curah hujan atau jumlah air > 100 mm perhari.
7. Kelembaban Udara
Bagaimanakah kondisi udara yang dapat kamu rasakan di daerah pegunungan
dan di dataran rendah? Udara di pegunungan terasa sejuk dan dingin.
Sedang udara di dataran rendah terasa kering dan panas.Mengapa demikian?
Udara terasa sejuk karena mengandung banyak uap air atau tingkat
kelembapannya tinggi. Sedang udara terasa keringkarena kandungan uap air
sedikit atau tingkat kelembapannya rendah. Perlu diingat bahwa semakin
tinggi suhu udara, kemampuanmenyimpan uap air semakin banyak, dan
sebaliknya. Jadi, kelembapan udara dipengaruhi suhu. Kelembapan udara
dibedakan menjadikelembapan mutlak atau absolut, dan kelembapan relatif
atau nisbi.
a. Kelembapan Mutlak atau Absolut
Apakah yang dimaksud kelembapan mutlak atau absolut?
Untuk mengetahuinya, coba perhatikan gambar di samping.Pada gambar itu dapat dilihat bahwa evaporasi berlangsung dalam wadah tertutup. Uap air semakin lama bertambah banyak,kemudian terjadi kondensasi. Tetes-tetes air yang terbentuk mengumpul di bawah tutup wadah. Pada saat tertentu udara dalam wadah tidak mampu lagi menyerap molekul uap air. Keadaan ini telah mencapai jenuh uap air.
Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa kelembapanmutlak adalah jumlah uap air aktual dalam volume udara tertentu dan pada suhu udara tertentu. Udara hangat lebih berpotensi menahan uap air daripada udara dingin. Dengan demikian,kelembapan mutlak lebih tinggi di daerah tropis dibanding di daerah sedang yang dingin. Kelembapan absolut lebih sulit ditentukan atau diukur dibanding kelembapan relatif.
b. Kelembapan Relatif atau Nisbi
Kelembapan relatif secara langsung dipengaruhi oleh perubahan suhu udara. Bila suhu udara naik, maka jumlah uap air yang dapat dikandung juga meningkat sehingga kelembapan relatifnya turun. Dan sebaliknya, bila suhu udara turun, kelembapan relatifnya naik, karena kapasitas udara menyimpan uap air berkurang. Kelembapan relatif menunjukkan perbandingan jumlah uap air aktual di udara dengan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung udara pada suhu tertentu.
Kelembapan relatif (LR) dapat dirumuskan sebagai berikut.
a. Kelembapan Mutlak atau Absolut
Apakah yang dimaksud kelembapan mutlak atau absolut?
Untuk mengetahuinya, coba perhatikan gambar di samping.Pada gambar itu dapat dilihat bahwa evaporasi berlangsung dalam wadah tertutup. Uap air semakin lama bertambah banyak,kemudian terjadi kondensasi. Tetes-tetes air yang terbentuk mengumpul di bawah tutup wadah. Pada saat tertentu udara dalam wadah tidak mampu lagi menyerap molekul uap air. Keadaan ini telah mencapai jenuh uap air.
Dari penjelasan di atas dapat diketahui bahwa kelembapanmutlak adalah jumlah uap air aktual dalam volume udara tertentu dan pada suhu udara tertentu. Udara hangat lebih berpotensi menahan uap air daripada udara dingin. Dengan demikian,kelembapan mutlak lebih tinggi di daerah tropis dibanding di daerah sedang yang dingin. Kelembapan absolut lebih sulit ditentukan atau diukur dibanding kelembapan relatif.
b. Kelembapan Relatif atau Nisbi
Kelembapan relatif secara langsung dipengaruhi oleh perubahan suhu udara. Bila suhu udara naik, maka jumlah uap air yang dapat dikandung juga meningkat sehingga kelembapan relatifnya turun. Dan sebaliknya, bila suhu udara turun, kelembapan relatifnya naik, karena kapasitas udara menyimpan uap air berkurang. Kelembapan relatif menunjukkan perbandingan jumlah uap air aktual di udara dengan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung udara pada suhu tertentu.
Kelembapan relatif (LR) dapat dirumuskan sebagai berikut.
LR = Kelembapan relatif (%).
e = Kandungan uap air aktual di udara.
E = Kemampuan maksimal udara dalam mengandung uap air.
Contoh:
Daya tampung maksimum udara untuk menyimpan uap air pada suhu 20° C adalah 30 gr/m3
Uap air yang terkandung dalam udara saat pengukuran adalah 15 gr/m3 . Berapakah kelembapan relatifnya?
Jawab
Pengukuran Kelembapan Relatif
Kelembapan relatif dapat diukur dengan menggunakan higrometer. Alat ini umumnya terdiri atas
termometer bola kering dan termometer bola basah. Disebut termometer
bola basah karena higrometer pada pangkal bola dibungkus kain bersumbu
dan jenuh air. Dan, termometer suhunya adalah termometer biasa. Untuk
mengetahui kelembapan relatif pada waktu tertentu, diperlukan catatan
tentang suhu udara dari termometer bola kering, serta menghitung
perbedaan antara pembacaan bola kering dan basah yang disebut penurunan
bola basah (wet bulb depression).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar