DINAMIKA PERUBAHAN ATMOSFER DAN DAMPAKNYA TERHADAP KEHIDUPAN

DINAMIKA PERUBAHAN ATMOSFER DAN DAMPAKNYA TERHADAP KEHIDUPAN

A. ATMOSFER

1. Pengertian

Berasal dari kata atmos = uap dan spaira = bola

Atmosfer : lapisan udara yang menyelubungi/ menyelimuti bumi

Unsur gas yang dominant :

Nitrogen 78,08%

Oksigen 20,95%

Argon 0,95%

Karbon dioksida 0,034%

2. Lapisan

Ozon (O₃) mempunyai fungsi melindungi bumi dari radiasi sinar Ultraviolet

Ozon sekarang ini mulai menipis akibat pengaruh CFC dan CO₂

Bahaya penipisan Ozon :

a. Kesehatan manusia

b. Bahaya terhadap kesehatan air dan Ekosistem Laut

c. Mempengaruhi pertumbuhan tanaman

Greenhouse gasses = gas rumah kaca

Greenhouse effect = efek rumah kaca

Global Warming = pemanasan global akibat effek rumah kaca

3. Gejala Optik di Atmosfer

a. Pelangi

b. Halo : lingkaran sinar putih di sekeliling matahari atau bulan

c. Aurora : cahaya yang bersinar pada malam hari di sekitar kutub

d. Fatamorgana : ilusi optic yang terjadi karena pembiasan sinar matahari oleh lapisan udara yang mempunyai kerapan yang berbeda

B. Dinamika Unsur-Unsur Cuaca dan Iklim

1. Penyinaran Matahari

Beberapa hal yang mempengaruhi pemanasan permukaan bumi oleh sinar mata hari :

a. Sudut datang sinar matahari

b. Lamanya penyinaran

c. Ketinggian tempat

d. Keadaan/ kondisi udara

e. Angin dan arus laut

f. Keadaan tanah

g. Sifat permukaan (darat cepat menerima panas dari pada lautan)

Proses pemanasan udara :

a. Konduksi (bersinggungan): molekul udara bersinggungan dengan permukaan bumi yang menyimpan panas

b. Konveksi : pemanasan secara vertical.

c. Adveksi: penyebaran panas secara horizontal

d. Turbulensi: persebaran panas secara berputar

2. Suhu Udara

Alat ukur: thermometer

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).

Tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu udara berkurang (turun) rata-rata 0,6^oC. Penurunan suhu semacam ini disebut gradient temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara kering, besar lapse rate adalah 1^oC.

Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:

Keterangan:
Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari
To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui
h = tinggi tempat (x)

Contoh:
Temperatur permukaan laut = 27^o C. Kota X tingginya 1500 m (di Indonesia).
Tanya: Berapa temperatur rata rata kota X?

Jawab:

3. Tekanan Udara

Tekanan udara: tekanan yang disebabkan oleh gaya berat udara itu sendiri.

Alat ukur : Barometer

Altimeter : alat ukur tekanan udara yang dapat digunakan untuk menentukan ketinggian tempat

Tekanan udara menunjukkan tenaga yang bekerja untuk menggerakkan masa udara dalam setiap satuan luas tertentu. Tekanan udara semakin rendah apabila semakin tinggi dari permukaan laut.

Satuan ukuran tekanan udara adalah milibar (mb).

1 mb = 3/4 mm tekanan air raksa (t.a.r)
atau
1.013 mb = 76 cm t.a.r = 1 atmosfer

Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang sama tekanan udaranya disebut isobar.

4. Angin

Angin: udara yang bergerak.

Hukum Buys Ballot :

“Angin bertiup dari daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum, di daerah selatan katulistiwa berbelok kaearah kiri dan di utara katulistiwa kea rah kanan”.

Alat ukur : Anemometer

Ada tiga hal penting yang menyangkut sifat angin yaitu:

a. Kekuatan angin

b. Arah angin

c. Kecepatan angin

Sistem/ Jenis Angin

1)	Angin Passat
	Angin passat adalah angin bertiup tetap sepanjang tahun dari daerah subtropik menuju ke daerah ekuator (khatulistiwa). Lihat gambar 6: a) Angin Passat Timur Laut bertiup di belahan bumi Utara. b) 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).
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 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. 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” Gambar 6. Sirkulasi Angin.
3)	Angin Barat
	Sebagian udara yang berasal dari daerah maksimum subtropis Utara dan Selatan mengalir ke daerah sedang Utara dan daerah sedang Selatan sebagai angin Barat. Pengaruh angin Barat di belahan bumi Utara tidak begitu terasa karena hambatan dari benua. Di belahan bumi Selatan pengaruh angin Barat ini sangat besar, tertama pada daerah lintang 60o LS. Di sini bertiup angin Barat yang sangat kencang yang oleh pelaut-pelaut disebut roaring forties.
4)	Angin Timur
	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)/ Musim
	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 dari 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 Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga pada umumnya di Indonesia terjadi Musim Penghujan. 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 pusat-pusat 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 (Peralihan), yaitu: Musim pancaroba yang merupakan peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan Musim Labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan.

Angin Lokal
Di samping angin musim, di Indonesia juga terdapat angin lokal (setempat) yaitu sebagai berikut:

1.	Angin darat dan angin laut
	Angin ini terjadi di daerah pantai. Pada siang hari daratan lebih cepat menerima panas dibandingkan dengan lautan. Angin bertiup dari laut ke darat, disebut angin laut .Sebaliknya, pada malam hari daratan lebih cepat melepaskan panas dibandingkan dengan lautan. Daratan bertekanan maksimum dan lautan bertekanan minimum. Angin bertiup dari darat ke laut, disebut angin darat.
2.	Angin lembah dan angin gunung Pada siang hari udara yang seolah-olah terkurung pada dasar lembah lebih cepat panas dibandingkan dengan udara di puncak gunung yang lebih terbuka (bebas), maka udara mengalir dari lembah ke puncak gunung menjadi angin lembah. Sebaliknya pada malam hari udara mengalir dari gunung ke lembah menjadi angin gunung.
3.	Angin Jatuh yang sifatnya kering dan panas Angin Jatuh atau Fohn ialah angin jatuh bersifatnya kering dan panas terdapat di lereng pegunungan Alpine. Sejenis angin ini banyak terdapat di Indonesia dengan nama angin Bahorok (Deli), angin Kumbang (Cirebon), angin Gending di Pasuruan (Jawa Timur), dan Angin Brubu di Sulawesi Selatan).
4.	Angin Siklon dan Angin Anti siklon

5. Awan

Awan ialah kumpulan titik-titik air/kristal es di dalam udara yang terjadi karena adanya kondensasi/sublimasi dari uap air yang terdapat dalam udara. Awan yang menempel di permukaan bumi disebut kabut.

a. Menurut morfologinya (bentuknya)

1)	Awan Commulus yaitu awan yang bentuknya bergumpal-gumpal (bunar-bundar) dan dasarnya horizontal.
2)	Awan Stratus yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehingga dapat menutupi langit secara merata. Dalam arti khusus awan stratus adalah awan yang rendah dan luas.
3)	Awan Cirrus yaitu awan yang berdiri sendiri yang halus dan berserat, berbentuk seperti bulu burung. Sering terdapat kristal es tapi tidak dapat menimbulkan hujan.
4)	Awan Nimbus yaitu awan yang mempunyai bentuk tidak beraturan.

b. Berdasarkan ketinggiannya

1)	Awan tinggi (lebih dari 6000 m – 9000 m), karena tingginya selalu terdiri dari kristal-kristal es.
	a)	Cirrus (Ci)	:	awan tipis seperti bulu burung.
	b)	Cirro stratus (Ci-St)	:	awan putih merata seperti tabir.
	c)	Cirro Cumulus (Ci-Cu)	:	seperti sisik ikan.
2)	Awan sedang (2000 m – 6000 m)
	a)	Alto Comulus (A-Cu)	:	awan bergumpal gumpal tebal.
	b)	Alto Stratus (A- St)	:	awan berlapis-lapis tebal.
3)	Awan rendah (di bawah 200 m)
	a)	Strato Comulus (St-Cu)	:	awan yang tebal luas dan bergumpal- gumpal.
	b)	Stratus (St)	:	awan merata rendah dan berlapis-lapis.
	c)	Nimbo Stratus (No-St)	:	lapisan awan yang luas, sebagian telah merupakan hujan.
4)	Awan yang terjadi karena udara naik, terdapat pada ketinggian 500 m–1500 m
	a)	Cummulus (Cu)	:	awan bergumpal-gumpal, dasarnya rata.
	b)	Comulus Nimbus (Cu-Ni)	:	awan yang bergumpal gumpal luas dan sebagian telah merupakan hujan, sering terjadi angin ribut.

6. Kelembaban Udara

Uap air yang terkandung di udara.

Ada dua macam kelembaban udara:

1) Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m³ udara.

2) Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara (kelembaban absolut) dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara tersebut dalam suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen (%).

Contoh:
Dalam 1 m³ udara yang suhunya 20^o C terdapat 14 gram uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum yang dapat dikandungnya pada suhu 20o C = 20 gram.
Jadi kelembaban relatif udara itu =

7. Curah Hujan

Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu.

Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan disebut Rain gauge atau Ombrometer.

Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama disebut Isohyet.

Hujan ialah peristiwa sampainya air dalam bentuk cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer ke permukaan bumi.

a. Berdasarkan curah hujannya , dibedakan menjadi:

1)	hujan sedang, 20 - 50 mm per hari
2)	hujan lebat, 50-100 mm per hari
3)	hujan sangat lebat, di atas 100 mm per hari

b. Berdasarkan ukuran butirannya ,hujan dibedakan menjadi:

1)	hujan gerimis/drizzle, diameter butir-butirannya kurang dari 0,5 mm;
2)	hujan salju/snow, terdiri dari kristal-kristal es yang temperatur udaranya berada di bawah titik beku;
3)	hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di dalam cuaca panas dari awan yang temperaturnya di bawah titik beku; dan
4)	hujan deras/rain, yaitu curahan air yang turun dari awan yang temperaturnya di atas titik beku dan diameter butirannya kurang lebih 7 mm.

c. Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan atas:

1)	Hujan Frontal Hujan frontal adalah hujan yang terjadi di daerah front, yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda temperaturnya. Massa udara panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat sehingga berkondensasi dan terjadilah hujan.
2)	Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi/ Naik Tropis Jenis hujan ini terjadi karena udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi. Terdapat di daerah tropis antara 23,5o LU - 23,5o LS. Oleh karena itu disebut juga hujan naik tropis. Arus konveksi menyebabkan uap air di ekuator naik secara vertikal sebagai akibat pemanasan air laut terus menerus. Terjadilah kondensasi dan turun hujan. Itulah sebabnya jenis hujan ini dinamakan juga hujan ekuatorial atau hujan konveksi. Disebut juga hujan zenithal karena pada umumnya hujan terjadi pada waktu matahari melalui zenit daerah itu. Semua tempat di daerah tropis itu mendapat dua kali hujan zenithal dalam satu tahun.
3)	Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan Terjadi karena udara yang mengandung uap air dipaksa oleh angin mendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin dingin sehingga terjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan. Hujan yang jatuh pada lereng yang dilaluinya disebut hujan orografis, sedangkan di lereng sebelahnya bertiup angin jatuh yang kering dan disebut daerah bayangan hujan.

C. Klasifikasi Berbagai Tipe Iklim

1. Macam-macam Iklim

a. Klasifikasi Iklim Matahari

b. Sistem Klasifikasi Koppen

Koppen membuat klasifikasi iklim berdasarkan perbedaan temperatur dan curah hujan. Koppen memperkenalkan lima kelompok utama iklim di muka bumi yang didasarkan kepada lima prinsip kelompok nabati (vegetasi). Kelima kelompok iklim ini dilambangkan dengan lima huruf besar dimana tipe iklim A adalah tipe iklim hujan tropik (tropical rainy climates), iklim B adalah tipe iklim kering (dry climates), iklim C adalah tipe iklim hujan suhu sedang (warm temperate rainy climates), iklim D adalah tipe iklim hutan bersalju dingin (cold snowy forest climates) dan iklim E adalah tipe iklim kutub (polar climates)

c. Sistem Klasifikasi Schmidt-Ferguson

Pengklasifikasian iklim menurut Schmidt-Ferguson ini didasarkan pada nisbah bulan basah dan bulan kering seperti kriteria bulan basah dan bulan kering.

Rumus :

D. Persebaran Curah Hujan di Indonesia

Pola umum curah hujan di Indonesia antara lain dipengaruhi oleh letak geografis. Secara rinci pola umum hujan di Indonesia dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Pantai sebelah barat setiap pulau memperoleh jumlah hujan selalu lebih banyak daripada pantai sebelah timur.

2. Curah hujan di Indonesia bagian barat lebih besar daripada Indonesia bagian timur. Sebagai contoh, deretan pulau-pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT yang dihubungkan oleh selat-selat sempit, jumlah curah hujan yang terbanyak adalah Jawa Barat.

3. Curah hujan juga bertambah sesuai dengan ketinggian tempat. Curah hujan terbanyak umumnya berada pada ketinggian antara 600 - 900 m di atas permukaan laut.

4. Di daerah pedalaman, di semua pulau musim hujan jatuh pada musim pancaroba. Demikian juga halnya di daerah-daerah rawa yang besar.

5. Bulan maksimum hujan sesuai dengan letak DKAT.

6. Saat mulai turunnya hujan bergeser dari barat ke timur seperti:
1) Pantai barat pulau Sumatera sampai ke Bengkulu mendapat hujan terbanyak pada bulan November.
2) Lampung-Bangka yang letaknya ke timur mendapat hujan terbanyak pada bulan Desember.
3) Jawa bagian utara, Bali, NTB, dan NTT pada bulan Januari - Februari.

E. Di Sulawesi Selatan bagian timur, Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah, musim hujannya berbeda, yaitu bulan Mei-Juni. Pada saat itu, daerah lain sedang mengalami musim kering. Batas daerah hujan Indonesia barat dan timur terletak pada kira-kira 120( Bujur Timur.

Ada beberapa daerah yang mendapat curah hujan sangat rendah dan ada pula daerah yang mendapat curah hujan tinggi:

1. Daerah yang mendapat curah hujan rata-rata per tahun kurang dari 1000 mm, meliputi 0,6% dari luas wilayah Indonesia, di antaranya Nusa Tenggara, dan 2 daerah di Sulawesi (lembah Palu dan Luwuk).

2. Daerah yang mendapat curah hujan antara 1000 - 2000 mm per tahun di antaranya sebagian Nusa Tenggara, daerah sempit di Merauke, Kepulauan Aru, dan Tanibar.

3. Daerah yang mendapat curah hujan antara 2000 - 3000 mm per tahun, meliputi Sumatera Timur, Kalimantan Selatan, dan Timur sebagian besar Jawa Barat dan Jawa Tengah, sebagian Irian Jaya, Kepulauan Maluku dan sebagaian besar Sulawesi.

4. Daerah yang mendapat curah hujan tertinggi lebih dari 3000 mm per tahun meliputi dataran tinggi di Sumatera Barat, Kalimantan Tengah, dataran tinggi Irian bagian tengah, dan beberapa daerah di Jawa, Bali, Lombok, dan Sumba.

Perlu Anda ketahui pula bahwa hujan terbanyak di Indonesia terdapat di Baturaden Jawa Tengah, yaitu curah hujan mencapai 7,069 mm/tahun. Hujan paling sedikit di Palu Sulawesi Tengah, merupakan daerah yang paling kering dengan curah hujan sekitar 547 mm/tahun.

F. Vegetasi alam menurut Iklim

1. Hubungan iklim dengan bentang alam

2. Jenis-jenis vegetasi alam menurut iklim

3. Pengaruh ketinggian daerah

4. Pengaruh bentang lahan dan keadaan tanah

5. Persebaran jenis vegetasi alam

G. Perubahan Iklim Global

1. El Nino

2. La Nina