Pengertian Cuaca

Cuaca adalah rata-rata keadaan udara pada suatu tempat tertentu dan keadaan udara pada suatu waktu yang relatif singkat, tampak dari jangka waktu cuaca yang hanya beberapa jam saja yang dibuktikan dengan adanya perbedaan keadaan pada pagi dan siang hari. Cuaca wilayahnya relatif sempit tampak dari kedua daerah yang berdekatan dan senantiasa cepat berubah setiap saat dari waktu ke waktu. Ilmu yang mempelajari tentang cuaca disebut dengan Meteorologi.

Pengertian Iklim

Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata pada daerah yang luas dan dalam jangka waktu yang relatif lama, berkisar antara 30 - 100 tahun. Ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut dengan Klimatologi. Hasil dari penyelidikan Klimatologi disajikan untuk kepentingan pertanian, peternakan, perikanan, dan kegiatan yang berhubungan dengan iklim.

Dari pengertian di atas dapat diambil kesimpulan perbedaan antara cuaca dan iklim.

Perbedaan Cuaca

  • Wilayahnya sempit.
  • Waktu perubahan singkat.
  • Sifat cepat berubah.
  • Prakiraan mudah.

Perbedaan Iklim

  • Wilayah sangat luas.
  • Waktu perubahan cukup lama berkisar antara 30 - 100 tahun.
  • Sifat sulit berubah.
  • Prakiraan sulit.

Unsur-unsur Cuaca dan Iklim

1. Penyinaran Matahari

Penyinaran matahari adalah penerimaan energi matahari oleh permukaan bumi dalam bentuk sinar gelombang pendek yang menerobos atmosfer.

Banyak sedikitnya matahari dipengaruhi oleh:

a. Besarnya Sudut Datang Sinar Matahari

Pada pagi hari sudut datang sinar matahari kecil sehingga panas yang diterima juga kecil berbeda pada saat siang hari. Pada saat siang hari sudut datang sinar matahari besar sehingga panas yang diterima juga besar jadi semakin panas.

b. Lama Penyinaran Matahari

Pada saat matahari di sekitar khatulistiwa maka penyinaran pada lintang rendah (tropis dan subtropis) semakin lama dibanding daerah lintang tinggi.

c. Jenis Tanah atau Benda yang Disinari Matahari

Jenis tanah atau benda yang disinari matari, yang berwarna gelap cenderung lebih banyak menyerap panas sedangkan wana cerah memantulkan sinar.

d. Keadaan Awan pada Waktu Penyinaran

Daerah yang berawan, sinar matahari akan terlindung serta suhu udaranya lebih rendah dibandingkan daerah yang menerima panas matahari langsung.

2. Suhu Udara (Temperatur Udara)

Suhu udara (temperatur udara) merupakan tingkat panas pada suatu benda. Energi bisa datang dari pancaran sinar matahari yang menuju ke permukaan bumi. Sumber panas yang paling utama dan terbesar di bumi adalah sinar matahari. Temperatur udara pada permukaan bumi berubah dari pagi, siang, sore, dan malam. Pada saat siang hari pancaran matahari ke permukaan bumi terasa sangat panas dibandingkan pada saat pagi hari.

Pengukuran suhu udara dilakukan dalam waktu tertentu, yaitu dalam 24 jam (1 hari), untuk mempermudah mendapatkan suhu rata-rata harian. Suhu harian ini dimanfaatkan untuk menentukan suhu bulanan. Dari suhu bulanan bisa digunakan untuk menentukan suhu tahunan.

Istilah-istilah yang digunakan dalam pengukuran suhu udara lain antara lain:

  • Suhu harian, suhu rata-rata dalam sehari.
  • Amplitudo harian, selisih temperatur tertinggi dan terendah dalam satu hari.
  • Suhu tahunan, suhu rata-rata dalam setahun (diperoleh dari jumlah temperatur bulanan selama setahun dibagi 12 bulan).
  • Amplitudo tahunan, selisih rata-rata tertinggi dan terendah dalam setahun. Amplitudo tahunan di Indonesia kurang lebih 10 C.

3. Kelembapan Udara

Kelembapan udara adalah banyak sedikitnya kandungan uap air di dalam udara. Kandungan uap air yang ada di udara bisa berupa hujan, kabut, atau awan. Alat untuk mengetahui kelembapan udara disebut higrometer.
Kelembapan udara dibedakan menjadi tiga macam, yaitu sebagai berikut:

a. Kelembapan Absolut atau Mutlak

Besar dan beratnya uap air atau banyak gram uap air yang terdapat dalam setiap 1 m3 udara. Kelembapan dipengaruhi naik turunnya suhu udara di sekelilingnya.

b. Kelembapan Relatif atau Nisb

Perbandingan jumlah uap air yang ada pada udara dengan jumlah maksimum uap air yang berada di dalam udara pada suhu yang dinyatakan dengan persen (%).

c. Kelembapan Spesifik

Berat uap air persatuan berat udara (gram air/kilo gram udara).

4. Curah Hujan

Curah hujan adalah titik-titik air hasil pengembunan uap air di udara yang jatuh ke bumi. Hujan ada bermacam-macam, ada hujan halus, hujan rintik, hujan lebat, hujan salju dan hujan es. Intensitas hujan diukur dalam satuan inci atau milimeter (mm) dalam perbulan atau per tahun dengan mengunakan alat pluviograf. Apabila di suatu daerah pada suatu hari curah hujan sebesar 1 mm, maka ketinggian endapan hujan tersebut jika tidak meresap kedalam tanah (inflitrasi) atau  diuapkan ke atmosfer akan mencapai ketinggian 1 mm. Keadaaan tersebut hanya bisa diukur dengan mengunakan alat yang bernama ombrometer.

5. Angin

Angin adalah udara yang bergerak dari daerah bertekanan udara maksimum ke daerah bertekanan minimum. Wilayah dengan temperatur udara lebih panas memiliki tekanan udara lebih rendah dibandingkan dengan wilayah dengan temperatur lebih dingin.

6. Tekanan Udara

Udara memiliki massa atau tenaga yang menekan bumi, pada ketinggian 0 meter di permukaan bumi laut, udara memiliki massa 1-0,34 kg/cm2. Alat pengukur tekanan udara disebut barometer, dan satuannya disebut milibar (mb).

7. Awan

Adalah kumpulan titik-titik air berupa kristal es di dalam udara yang terjadi kerena pengembunan atau kondensasi uap air setelah melampaui keadaan jenuh. Awan bisa berbentuk gas, cair, dan air. Semua itu tergantung keadaan suhunya. Saat musim kemarau sedikit sekali kita jumpai awan karena adanya penguapan yang terjadi sedikit, tetapi pada saat musim penghujan awan dapat kita lihat banyak sekali karena kandungan air yang di dalam udara cukup banyak.

Jenis-jenis Iklim

Seperti halnya cuaca yang memiliki ragamnya, begitu juga dengan iklim. Iklim mempunyai beberapa jenis, yang tentunya sangat berpengaruh terhadap lingkungan sekitarnya.

1. Iklim Matahari

a. Iklim Tropis

Merupakan iklim yang terjadi di daerah lintang rendah yang menerima sinar matahari sepanjang tahun. Terjadi pada daerah-daerah yang terletak di garis lintang antara 23 ½0 LU-23 ½0 LS. Berdasarkan Garis Lintangnya, seluruh wilayah Indonesia beriklim tropis.

b. Iklim Sub Tropis

Terjadi pada daerah-daerah yang terletak di garis lintang antara 23 ½0 LU-40 ½0 LU dan 23 ½0 LS-40 ½0 LS.

c. Iklim Sedang

Terjadi pada daerah-daerah yang terletak di Garis Lintang antara 400 LU – 66 ½0 LU dan 400 LS – 66 ½0 LS. Pada daerah ini mengalami pergantian musim empat kali, yaitu musim panas, musim gugur, musim dingin, dan musim semi.

d. Iklim Dingin dan Iklim Kutub

Terjadi pada daerah-daerah yang terletak di garis lintang antara 66 ½0 LU - 900 LU dan 66 ½0 LS- 900 LS .

2. Iklim Junghu

Seorang ahli iklim yang berasal dari Eropa yang membagi daerah iklim tropis Indonesia menjadi empat zona iklim, yaitu bernama Junghu. Iklim ini hanya terjadi dan berlaku di wilayah negara Indonesia. Iklim ini didasarkan pada suhu udara dan ketinggian tempat. Junghu membagi daerah iklim tropis di Indonesia menjadi empat zona iklim:

  • Zona iklim panas
  • Zona iklim sedang
  • Zona iklim sejuk
  • Zona iklim dingin

3. Iklim Fisik

Jenis iklim berdasarkan keadaan alam sekitar yang memengaruhinya, seperti daratan yang luas, lautan, pengunungan, dataran rendah, dan sebagainya.

a. Iklim darat

Iklim yang terjadi di daratan yang sangat luas dan tidak mendapat pengaruh angin laut, sehingga bersifat kering dan panas.

b. Iklim laut

Iklim yang terjadi di daerah-daerah dekat laut atau daerah dekat kepulauan, karena mendapatkan pengaruh angin laut.

c. Iklim dataran tinggi

Iklim yang terjadi pada daerah-daerah dataran tinggi.

d. Iklim pegunungan

Iklim yang terjadi pada daerah-daerah pengunungan. Jenis ini sangat dipengaruhi oleh alam pengunungan.

e. Iklim gurun

Iklim yang terjadi pada daerah-daerah gurun. Iklim ini dipengaruhi oleh keadaan gurun yang sangat kering dan panas.

f. Iklim tundra

Iklim fisik yang terjadi di daerah tundra atau daerah padang rumput, dipengaruhi oleh keadaan alam daerah tundra yang bersifat lembap dan basah.

Pengaruh Ketinggian Tempat Terhadap Suhu Udara

Pengaruh ketinggian tempat terhadap suhu udara atau Gradien Geothemis dapat dihitung dengan mengunakan rumus:

ΔT = 0,0006 (x1-x2). 10c

Keterangan:

ΔT = selisih suhu udara antara lokasi 1 dengan lokasi 2 dalam 0C
X1 = tinggi tempat yang diketahui suhu udaranya (m)
X2 = tinggi tempat yang dicari suhu udaranya (m)

Setiap kenaikan 100m kearah puncak gunung, maka suhu udaranya akan turun 0,6 0C.

Dalam teori Break, semakin naik 100 m maka suhu udara akan mengalami penurunan 0,61 0C. Rumus teori Break adalah sebagai berikut.

Tx = 26,3 – ((0,61 x h)/100)

Keterngan:

Tx = suhu udara pada ketinggian tempat (0C)
26,30C = suhu udara dipermukaan air laut
h = tinggi tempat (m)

Alat-alat Pengukur Cuaca dan Iklim

Untuk mengetahui kadar cuaca serta iklim yang berada di sekitar kita, tentu diperlukan suatu alat. Seperti apa sajakah alat yang digunakan untuk mengukur cuaca dan iklim, berikut di antaranya:

1. Termometer

Termometer adalah alat untuk mengukur temperatur udara. Jenis-jenis termometer antara lain:

  • Termometer batang, temperatur sederhana yang sering digunakan. Cara kerjanya, apabila suhu udara bertambah panas maka air raksa pada bola bawah termometer memuai dan naik sepanjang kaca tipis di dalam batang kaca. Apabila temperatur udara turun kembali maka air raksa pada batang kaca turun. Naik turunnya temperatur udara dapat dilihat pada angka yang tertera pada tabung kaca dalam satuan 0C, Fahrenheit dan Reamur.
  • Termometer maksimum, digunakan untuk mengukur temperatur udara yanng tinggi.
  • Termometer minimum, digunakan untuk mengukur temperatur udara yang rendah.
  • Termograf adalah jenis termometer yang dapat mencatat sendiri keadaan temperatur udara secara otomatis pada kertas grafik yang sudah tersedia. Kertas untuk menulis hasil grafis dinamakan termogram

2. Barometer

Barometer adalah alat pengukur tekanan udara. Barometer terdapat dua tipe antara lain:

  • Barometer yang mengunakan tabung kaca hampa udara. Bagian ujung tabung yang terbuka lalu dimasukkan ke dalam bejana air raksa, apabila tekanan udara naik maka udara akan menekan air  raksa yanng ada di dalam tabung. Besarnya tekanan udara inilah yang menentukan selisih permukaan air raksa di dalam bejana dan tabung.
  • Barometer aneroid dan barograf, yang mengunakan lempeng logam yang tipis.

3. Anemeter

Adalah pengukur kecepatan angin. Ditempatkan pada lapangan terbuka. Pada alat ini terdapat beberapa mangkuk untuk menerima tiupan angin. Ketika angin bertiup angin meniup mangkuk tersebut sehingga mangkuk tersebuut berputar. Alat ini dihubungkan dengan alat pencatat kecepatan angin.

Kecepatan angin ini dapat dilihat pada alat pencatat yang ditempatkan di dalam ruangan pengamat cuaca. Pada anemometer modern telah dilengkapi dengan penunjuk arah angin yang dihubungkan dengan komputer. Alat perekam arah angin dan kecepatan angin secara otomatis mencatatnya dalam kertas graidan yang dinyatakan dalam satuan meter/detik, km/jam atau mil/jam.

4. Higrometer

Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udara. Alat ini terletak pada Sangkar Stevenson. Higrometer terdiri dari satu termometer kering dan basah. Kelembapan udara dapat dilihat melalui tabel kelembapan relatif setelah menghitung selisih temperatur udara pada termometer kering dengan temperatur pada termometer basah.

5. Penakar Hujan

Alat untuk mengukur besarnya curah hujan. Alat ini ditempatkan pada lapangan terbuka, agar supaya air hujan tidak terhalangi masuk kedalam tabung pada alat ini. Air hujan masuk melalui corong yang ditampung di dalam ruang tertutup supaya tidak menguap. Kemudian diukur dengan mengunakan gelas pengukur sehingga dapat diketahui besarnya curah hujan. Biasanya dinyatakan dalam mm.

Tipe-tipe Hujan

Ternyata semua iklim memiliki ragam jenis dan tipenya. Sama halnya dengan hujan. Hujan memiliki berbagai tipe yang dapat menentukan kondisi di sekitarnya. Berikut ini adalah yang termasuk ke dalam tipe-tipe hujan.

1. Hujan Asam

Hujan yang airnya mengandung tingkat keasaman yang tinggi. Hujan asam ini terjadi apabila dalam air hujan terlarut zat-zat buangan yang bertebaran di udara sehingga keasaman air hujan menjadi lebih besar daripada air hujan pada umumnya. Hujan ini berbahaya karena dapat menimbulkan kerusakan pada tanah, tumbuhan, dan bangunan.

2. Hujan Orogaris (Hujan Naik Pengunungan)

Hujan yang terjadi pada daerah pegunungan. Hujan ini terjadi karena udara yang mengandung uap air bergerak secara horizontal naik karena adanya penghalang, yaitu pengunungan.

3. Hujan Zeninthal (Hujan Kenveksi)

Adalah hujan yang terjadi karena udara panas yang membubung dari permukaan bumi, sehingga suhu rendah dan melampaui titik kondensasi yanng kemudian menjadi awan yang mengakibatkan hujan. Hujan ini cukup lebat, terjadi pada daerah tropis, waktunya bersamaan dengan kedudukan matahari pada titik atas, tengah hari, atau titik puncak.

4. Hujan Frontal

Hujan yang terjadi karena awan yang membentuk karena adanya pertemuan massa udara yang panas dan dingin. Massa udara panas tiba-tiba suhunya turun kemudian mengembun terjadilah awan dan hujan.

Macam-macam Angin

Sama halnya dengan hujan, ternyata angin pun memiliki berbagai tipe. Tipe angin tersebut tentu memiliki efek yang berpengaruh terhadap lingkungan yang ada di dekatnya. Berikut ini ialah ragam tipe angin yang sering kita kenal.

1. Angin Darat

Angin yang bertiup dari darat menuju ke laut yang terjadi di waktu malam hari. Pada malam hari daratan lebih cepat dingin, sedangkan lautan masih menyimpan panas dari matahari. Dari sinilah angin bertiup dari darat ke laut.

2. Angin Laut

Angin yang bertiup dari laut menuju ke darat yang terjadi pada siang hari. Hal ini terjadi pada siang hari karena daratan lebih cepat panas (tekanan minimum), sedangkan di laut bersuhu dingin karena panas matahari disimpan oleh laut. Perbedaan tekanan menyebabkan angin bertiup dari laut ke daratan.

3. Angin Gunung

Angin yang bertiup dari gunung menuju ke lembah, yang terjadi pada malam hari. Dikarenakan udara di atas lereng pada malam hari udara lebih cepat dingin dari pada udara di lembah. Udara di lereng bertekanan maksimum, sedangkan udara di lembah bertekanan minimum. Maka dari itu, angin bergerak dari gunung ke lembah.

4. Angin Lembah

Keterbalikan dari angin gunung. Angin lembah adalah angin yang bertiup dari lembah menuju ke gunung dan terjadi pada siang hari. Dikarenakan udara di lereng pada siang  hari lebih cepat panas daripada lembah. Maka dari itu, udara di lereng akan bertekanan minimum dan tekanan udara di lembah bertekanan maksimum. Jadi, terjadi gerakan udara dari lembah ke gunung.

5. Angin Siklon

Angin yang pergerakannya berputar mengelilingi daerah yang bertekanan minimum. Macam-macam angin silikon anatara lain:

  • Angin taifan dari Asia Timur.
  • Angin Hurricarie di Hindia Barat.
  • Angin Tornado di USA sebelah timur Rocky Mountain.

6. Angin Antisiklon

Angin yang bergerak berputar meninggalkan daerah bertekanan udara maksimum.

7. Angin Fohn

Angin fohn adalah angin yang turun dari lereng pegunungan yang bersifat panas dan kering karena udara yanng turun mendapat pemanasan secara dinamis.

Nama Angin Fohn ini berbeda-beda pada tiap daerah, antara lain:

  • Angin Gending, yang terjadi pada daerah Probolinggo dan Pasuruan, Jawa Timur.
  • Angin Kumbang, pada daerah Tegal, Brebes, dan Cirebon. Perbatasan Jawa Barat-Jawa Tengah.
  • Angin Brubu, Makassar, Ujung Pandang, Sulawesi Selatan.
  • Angin Wambraw, Biak, Papua, Irian Jaya.
  • Angin Bohorok, Deli, Sumatera Utara.
  • Angin Puyuh, Sangir-Talaud, Sulawesi Utara, Pulau Rote, Nusa Tenggara Timur.

8. Angin Musim di Indonesia

a. Angin Musim Barat

Angin yanng bertiup pada bulan September-Maret. Angin ini berasal dari Samudra Hindia menuju Benua Australia. Angin ini banyak membawa uap air sehingga menyebabkan musim hujan di Indonesia.

b. Angin Musim Timur

Angin yang bertiup sekitar bulan Maret-September. Angin ini berasal dari Benua Australia menuju Samudra Hindia. Angin ini bersifat kering, jadi sering menimbulkan musim kemarau di Indonesia.

c. Angin Khatulistiwa

Angin yang bertiup tegak lurus di daerah Khatulistiwa. Hal ini terjadi karena adanya pertemuan angin pasat dari daerah subtropis utara dan selatan, angin ini menyebabkan terjadi hujan zaninthal.

d. Musim Kemarau di Indonesia

Musim ini bersamaan dengan musim timur. Pada saat itu, kelembapan udara sangat rendah sekali maka menimbulkan kekeringan di beberapa wilayah di Indonesia.

e. Musim Hujan di Indonesia

Musim ini bersamaan dengan musim barat.

Penyebab terjadinya perubahan musim ini antara lain:

  • Adanya revolusi bumi (perputaran bumi pada porosnya).
  • Sumbu bumi condong terhadap bidang orbitnya (ekliptika) seolah matahari bergeser ke utara dan selatan (edar semu matahari).
  • Sumbu bumi selalu sejajar dengan sendirinya.