1. ATMOSFER
A. Atmosfer
Atmosfer berasal dari kata atmos yang berarti uap dan sphaira yang berarti bola bumi. Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelimuti bumi. Atmosfer berfungsi untuk melindungi bumi dari gangguan bendabenda angkasa dan radiasi sinar matahari. Bayangkan apa yang terjadi pada Bumi jika tidak ada lapisan atmosfer. Bumi akan bolong akibat tertabrak benda angkasa, misalnya meteor. Suhu yang terjadipun di bumi, akan sangat ekstrem antara pagi dan malam hari. Menurut penelitian para ahli, ketebalan lapisan atmosfer ini mencapai 1000 km yang diukur dari atas permukaan air laut. Selain ketebalannya yang besar, lapisan ini juga memiliki berat 6 miliar ton.
B. Lapisan-lapisan Atmosfer
1. Troposfer
Troposfer berada pada lapisan atmosfer paling bawah. Manusia dan makhluk hidup lain hidup di lapisan ini. Lapisan ini menjadi tempat akumulasi gas-gas oksigen, nitrogen, dan karbon dioksida. Uap air dan karbon dioksida yang banyak terdapat pada lapisan ini berfungsi menjaga keseimbangan panas permukaan Bumi, terutama yang ditimbulkan oleh radiasi sinar inframerah dari Matahari. Pada lapisan ini terjadi penurunan suhu seiring dengan peningkatan ketinggian karena sangat sedikit penyerapan radiasi gelombang pendek dari Matahari. Permukaan tanah memberikan panas udara di atasnya melalui konduksi, konveksi, kondensasi, dan sublimasi sehingga troposfer bagian bawah lebih panas. Gejala cuaca seperti awan, hujan, petir, topan, dan badai terjadi di lapisan troposfer. Antara troposfer dan stratosfer terdapat lapisan peralihan yang disebut tropopause. Zona ini menjadi jalur lintasan pesawat terbang.
2. Stratosfer
Stratosfer mempunyai dua lapisan molekul-molekul gas tipis yang tidak terdapat troposfer. Lapisan bawah mengandung bahan sulfat yang memengaruhi terjadinya hujan. Di stratosfer bagian atas terdapat lapisan ozon terbesar. Stratosfer adalah lapisan inversi, yaitu semakin tinggi dari permukaan Bumi, suhu udara akan meningkat. Kenaikan suhu ini disebabkan oleh lapisan ozon yang menyerap radiasi ultraviolet dari Matahari. Bagian stratosfer paling atas disebut stratopause, yaitu lapisan yang membatasi stratosfer dan mesosfer.
3. Mesosfer
Suhu udara di lapisan mesosfer sangat dingin mencapai –100°C. Suhu yang sangat dingin ini menyebabkan meteor-meteor dari luar angkasa yang sangat panas pecah dan berubah menjadi batuan-batuan kecil yang tidak membahayakan kehidupan di Bumi. Di mesosfer terdapat lapisan ion atau udara bermuatan listrik yang disebut lapisan D. Lapisan D terbentuk karena sinar ultraviolet pada molekul-molekul udara bertemu dengan elektron bermuatan listrik negatif. Awan sinar malam yang berasal dari uap air atau debu meteorit muncul pada lapisan ini.
4. Termosfer
Pada lapisan termosfer terjadi ionisasi gas-gas oleh radiasi matahari sehingga lapisan ini dikenal juga dengan ionosfer. Berkat adanya gasgas yang mengalami ionisasi ini, sinyal-sinyal radio komunikasi dari permukaan Bumi dapat dipantulkan kembali ke Bumi, sehingga aktivitas komunikasi dapat terjadi. Pada lapisan ini terdapat pula sinar kutub (aurora) yang muncul di kala fajar atau petang.
5. Eksosfer
Kandungan gas utama pada lapisan eksosfer adalah hidrogen. Kerapatan udaranya semakin tipis sampai hampir habis di ambang luar angkasa. Cahaya redup yaitu cahaya zodiakal dan gegenschein muncul pada lapisan eksosfer. Cahaya ini sebenarnya merupakan pantulan sinar matahari oleh partikel debu meteorit yang jumlahnya banyak dan melayang di angkasa. Satelit-satelit buatan biasanya berada di lapisan ini.
2. AWAN
awan adalah kumpulan tetesan air (kristal-kristal es) di dalam udara di atmosfer yang terjadi karena adanya pengembunan/pemadatan uap air yang terdapat dalam udara setelah melampaui keadaan jenuh. Awan adalah cikal-bakal terjadinya hujan, namun bisa atau tidaknya awan menimbulkan hujan tergantung pada musim. Kondisi awan dapat berupa cair, gas, atau padat karena sangat dipengaruhi oleh keadaan suhu. Jenis-jenis awan yang ada sekarang ini adalah hasil kongres internasional tentang awan yang diadakan di Munchen tahun 1802 dan Uppsala (Swedia) tahun 1894.
PROSES TERBENTUKNYA AWAN
Udara selalu mengandung uap air. Apabila uap air ini meluap menjadi titik-titik air, terbentuklah awan. Peluapan ini boleh berlaku dengan cara :
Apabila udara panas, lebih banyak uap terkadung di dalam udara karena air lebih cepat menyejat. 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.
Apabila awan telah terbentuk, titik air dalam awan akan menjadi semakin besar dan awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan-lahan daya tarikan bumi menariknya ke bawah. Hinggalah sampai satu peringkat titik-titik itu akan terus jatuh ke bawah. Hingalah sampai satu peringkat titik-titik itu akan terus jatuh ke bawah dan turunlah hujan.
Namun jika titik-titik air tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap dan lenyaplah awan itu. Inilah yang menyebabkan awan itu 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.
C.KLASIFIKASI AWAN
Pada tahun 1894, Komisi Cuaca Internasional membagi bentuk awan menjadi 4 kelompok utama, yaitu awan tinggi, awan sedang, awan rendah, dan awan dengan perkembangan vertikal.
1.Kelompok Awan Tinggi
Pada kawasan tropis, awan ini terletak di ketinggian 6-18 km, pada kawasan iklim sedang awan ini terletak pada ketinggian 5-13 km, sedangkan di kawasan kutub terletak pada 3-8 km.
Awan yang tergolong ke dalam awan tinggi adalah :
a.Awan Sirrus (Ci)
Awan ini halus, dan berstruktur seperti serat dan bentuknya mirip bulu burung.Awan ini juga sering tersusun seperti pita yang melengkung di langit, sehingga seakan-akan tampak bertemu pada satu atau dua titik horizon
Awan ini tidak menimbulkan hujan.
Awan ini terdiri daripada halbor air yang terjadi disebabkan suhu terlalu dingin pada atmosfer.
Awan Sirus ini ditiupkan angin timuran yang bergelora. Awan ini berwarna putih dengan pinggiran tidak jelas.
b.Awan Sirostratus (Ci-St)
Bentuknya seperti kelembu putih yang halus dan rata menutup seluruh langit sehingga tampak cerah, bisa juga terlihat seperti anyaman yang bentuknya tidak teratur.
Awan ini juga menimbulkan hallo(lingkaran yang bulat) yang mengelilingi matahari dan bulan yang biasanya terjadi di musim kemarau.
c.Awan Sirokumulus(Ci-Cu)
Awan ini bentuknya seperti terputus-putus dan penuh dengan kristal-kristal es sehingga bentuknya seperti sekelompok domba dan sering menimbulkan bayangan.
2.Kelompok Awan Sedang
Pada kawasan tropis awan ini terletak di ketinggian 2-8 km, pada kawasan iklim sedang terletak di ketinggian 2-7 km, sedangkan pada kawasan kutub terletak di ketinggian 2-4 km.
Yang termasuk dalam awan sedang antara lain :
a.Awan Altokumulus(A-Cu)
Awan ini kecil-kecil, tapi jumlahnya banyak
Awan Altokumulus berwarna kelabu atau putih dilihat pada waktu senja.
Biasanya berbentuk seperti bola yang agak tebal. Awan ini bergerombol dan sering berdekatan sehingga tampak saling bergandengan.
Tiap-Tiap elemen nampak jelas tersisih aantara satu sama lain dengan warna keputihan dan kelabu yang membedakannya dengan Sirokumulus.
b.Awan Altostratus(A-St)
Awan Altostratus berwarna kekelabuan dan meliputi hampir keseluruhan langit.
Awan ini menghasilkan hujan apabila cukup tebal.
Awan-awan di atas terbentuk pada waktu senja dan malam hari dan menghilang apabila matahari terbit di awal pagi.
3.Kelompok Awan Rendah
Awan ini terletak pada ketinggian kurang dari 3 km, yang tergolong ke dalam awan rendah antara lain :
a.Awan Stratokumulus(St-Cu)
Awan ini berbentuk seperti bola-bola yang seringg menutupi daerah seluruh langit, sehingga tampak seperti gelombang.
Lapisan awan ini tipis dan tidak menghasilkan hujan.
Awan ini berwarna kelabu/putih yang terjadi pada petang dan senja apabila atmosfer stabil.
b.Awan Stratus(St)
Awan ini cukup rendah dan sangat luaas. Tingginya di bawah 2000 m.
Lapisannya melebar seperti kabut dan berlapis.
c.Awan Nimbostratus(Ni-St)
Bentuknya tidak menentu ddengan pinggir compang-camping.
Di Indonesia awan ini hanya menimbulkan gerimis.
Awan ini berwarna putih gelap yang penyebarannyaa di langit cukup luas.
4.Kelompok Awan Dengan Perkembangan Vertikal
Awan ini terletak antara 500-1500 m, yang tergolong dalam awan dengan perkembangan vertikal antara lain :
a.Awan Kumulus(Cu)
Merupakan awan tebal dengan puncak yang agak tinggi. Terlihat gumpalan putih atau cahaya kelabu yang terlihat seperti bola kapas mengambang, awan ini berbentuk garis besar yang tajam dan dasar yang datar.
Dasar ketinggian awan ini umumnya 1000 m dan lebaar 1 km.
b.Awan Kumulonimbus(Cu-Ni)
Berwarna putih/gelap.
Terletak pada ketinggian kira-kira 1000 kaki dan puncaknya punya ketinggian lebih dari 3500 kaki. Awan ini menimbulkan hujan dengan kilat dan guntur.
Awan ini berhubungan erat dengan hujan deras, petir, tornado, dan badai.
Sedangkan berdasarkan bentuknya, Awan terbagi menjadi 3 yaitu :
Kumulus, yaitu aawan yang bentuknyaa bergumpal-gumpal dan dasarnya horizontal.
Stratus, yaitu awan yang tipis dan tersebar luas sehinga menutupi langit secara merata.
Sirrus, yaitu awan yang berbentuk halus dan berserat seperti bulu ayam. Awan ini tidak dapat menimbulkan hujan.
3.cuaca dan iklim
A. Definisi Cuaca dan Iklim
Cuaca adalah keadaan udara pada suatu waktu yang relatif singkat dan tempat yang relatif sempit. sedangkan Iklim merupakan keadaan cuaca rata-rata pada daerah yang luas dan dalam waktu yang relatif lama.
B. Unsur-Unsur Pembentuk Cuaca dan Iklim
1. Radiasi Matahari
Yang menyebabkan adanya panas di permukaan bumi. Radiasi matahari datang ke bumi. Radiasi matahari datang ke bumi dalam bentuk gelombang elektromagnetik. Unsur radiasi matahari yang perlu diperhatikan adalah intensitas radiasi dan lamanya radiasi berlangsung. Intensitas radiasi matahari terbesar terjadi di daerah tropis.
2. Temperatur Udara
Temperatur udara adalah derajat panas udara. Alat untuk mengukur temperature udara adalah termometer. Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu udara suatu daerah adalah :
a. Sudut datang sinar matahari
b. Cerah tidaknya cuaca
c. Lama penyinaran matahari
d. Letak lintang
e. Ketinggian tempat
3.
Tekanan Udara
Tekanan
udara adalah tekanan yang diberikan oleh setiap satuan luas bidang datar dari
permukaan bumi sampai batas atmosfer. Alat untuk mengukur tekanan udara disebut
barometer. Faktor utama yang mempengaruhi perbedaan tekenan udara adalah
temperature udara. Daerah yang mendapat panas terus-menerus merupakan daerah
yang mempunyai tekanan udara minimum sedangkan daerah yang pemanasannya kurang,
bertekanan maksimum.
4.
Angin
Angin adalah
udara yang bergerak. Udara bergerak dari daerah yang bertekanan maksimum ke
daerah yang bertekanan minimum. Angin terjadi akibat adanya perbedaan tekanan
udara. Alat untuk mengukur kecepatan angin adalah anemometer.
Jenis-jenis
angin dapat dibedakan :
a.
Angin tetap yang meliputi angin barat, angin timur, angin pasat, angin anti
pasat
b.
Angin periodik yang meliputi angin muson adalah angin yang setiap setengah
tahun bertiupnya berganti arah angin muson
dapat
dibedakan menjadi angin muson laut dan angin muson darat selain angin muson ada
angin darat dan angin laut, angin
gunung dan
angin lembah.
Proses
terjadinya angin lembah dan angin gunung
c.
Angin lokal yang meliputi angin siklon yaitu angin di daerah depresi yang
memiliki barometris minimum dan di kelilingi barometris
maksimum, Angin antisiklon adalah angin di daerah kompresi yang memiliki
barometris maksimum dan di kelilingi
barometris
minimum, Angin fohn angin yang bersifat panas dan kerin yang turun di daerah
pegunungan.
Angin siklon
5.
Kelembaban Udara
Kelembaban
udara menunjukkan banyaknya kandungan uap air di dalam udara
6.
Awan
Awan terjadi
akibat adanya proses kondensasi dari uap air. Awan yang mencapai permukaan bumi
disebut kabut
7.
Hujan
Hujan adalah
peristiwa jatuhnya titik air dari atmosfer ke permukaan bumi secara alami. Alat
untuk mengukur besarnya curah hujan adalah ombrometer atau disebut raingauge.
Berdasarkan bentuknya hujan dibedakan sebagai berikut yaitu hujan air, hujan
salju, hujan es. Berdasar proses terjadinya hujan dibedakan yaitu hujan orografis
yaitu hujan yang terjadi di daerah pegunungan, hujan konveksi, hujan frontal
hujan yang terjadi di daerah sub tropis, hujan konvergen hujan yang terjadi
karena adanya pengumpulan awan yang disebabkan oleh angin.
4. Hujan
Pengertian Hujan dan Jenis-Jenis Hujan|Pengertian Hujan adalah endapan air di udara yang jatuh dipermukaan bumi. hujan memiliki macam-macam atau jenis-jenis hujan berdasarkan dalam proses terjadinya hujan selalu diawali dengan terbentuknya awan, yaitu perubahan uap air di udara menjadi butir-butir air atau es karena proses kondensasi atau pengembunan. Namun, tidak semua awan mendatangkan hujan meskipun mengandung cukup air. Butir-butir air yang membentuk awan memiliki diameter antara 0,014 mm-0,035 mm, sangat kecil dan ringan sehingga melayang-layang di udara. Berdasarkan teori benturan, butir-butir air di dalam awan berbenturan satu sama lain sehingga menyebabkan butiran-butiran tersebut bersatu bertambah besar dan dapat mencapai diameter 0,5 mm, dan karena gaya beratnya jatuh ke bumi sebagai hujan. Berdasarkan proses terjadinya, jenis hujan terdiri dari hujan orografis, hujan konveksi, hujan frontal, dan hujan buatan.
Jenis-Jenis Hujan
a. Hujan Orografis. Peranan topografi terhadap terjadinya hujan amat besar. Angin yang banyak membawa uap air ketika melewati gunung atau pegunungan, mendaki lereng dan makin tinggi udara bergerak ke atas, maka udara tersebut semakin dingin sehingga uap air yang dibawanya mengalami pengembunan atau kondensasi dan berubah menjadi titik-titik air yang membentuk awan. Pembentukan titik-titik air yang semakin banyak akhirnya menimbulkan hujan pada lereng yang menghadap ke arah datangnya angin tersebut. Angin akan bertiup terus melewati puncak dan menuruni lereng, akan tetapi angin ini tidak lagi membawa uap air, sehingga di lereng yang membelakangi arah datangnya angin tidak turun hujan. Lereng yang membelakangi arah angin tersebut dinamai daerah bayangan hujan.
b. Hujan Konveksi. Hujan konveksi (zenith) terjadi pada siang hari sehingga disebut hujan tengah hari. Pada siang hari ketika udara cerah, terjadi pemanasan yang tinggi terhadap permukaan bumi. Akibatnya, udara mengembang dan bersama-sama uap air naik secara vertikal ke atas dan proses ini berlangsung sangat cepat. Uap air yang naik ke atas mengalami pendinginan dan berubah menjadi titik-titik air (pengembunan) yang mengakibatkan turunnya hujan. Hujan konveksi biasanya sangat lebat, tetapi berlangsung hanya sebentar dan meliputi wilayah yang sempit.
c. Hujan Frontal. Front merupakan permukaan yang membatasi dua massa udara yang berbeda temperaturnya satu sama lain. Hujan frontal terjadi berwal dari udara yang lebih hangat menjadi lebih ringan dan cenderung berada di atas udara yang lebih dingin. Udara dingin mengangkat udara yang lebih hangat. Udara yang lebih hangat terangkat kemudian mengembang dan mendingin. Dalam proses pendinginan akan terbentuk titik-titik air, yaitu awan. Setelah titik-titik air itu mengalami kejenuhan, akhirnya jatuh dan terjadilah hujan frontal. Pada umumnya hujan frontal terjadi di daerah lintang sedang di mana udara bergerak dan daerah bertekanan tinggi (kutub) bertemu dengan udara dari zona tekanan rendah, yaitu dan daerah sub tropis.
d. Hujan Buatan. Perkembangan teknologi di bidang meteorologi, telah memberikan kemampuan kepada manusia untuk membuat hujan buatan. Hujan buatan dilakukan dengan cara menaburkan bahan kimia berupa Argentium lodida atau bahan pendingin seperti es kering ke dalam awan untuk mempercepat proses pembentukan awan. Hujan buatan sering dilakukan pada musim kemarau panjang atau pada kebakaran hutan yang luas, seperti kebakaran hutan yang pernah terjadi di Indonesia pada tahun 1997 yang asapnya menyebar sampai ke negara tetangga.
Berdasarkan bentuknya, jenis hujan terdiri dari hujan es, hujan saiju, hujan rintik-rintik, dan hujan asam.
1. Hujan Es. Hujan es sering juga disebut sebagai hujan batu, yaitu hujan yang disertai dengan butir-butir es yang berjatuhan ke bumi. Hujan es terjadi karena arus udara yang banyak mengandung uap air bergerak secara vertikal mencapai lapisan udara yang sangat tinggi, sehingga suhu udara turun dibawah 0°C. Akibat proses tersebut, maka uap air yang terkandung diudara berubah secara cepat menjadi kristal-kristal es, dan jatuh ke bumi sebagai hujan es. Sebagian dari kristal-kristal es tersebut telah mencair sebelum mencapai permukaan bumi, oleh karena itu hujan es sering diiringi dengan hujan lebat pada siang hari, tetapi berlangsung dalam waktu yang singkat.
2. Hujan Saiju. Saiju ialah knistal-kristal es yang halus, terbentuk dan uap air yang mengalami pendinginan sampai dibawah titik beku (0°C). Saiju ini kemudian jatuh ke permukaan bumi, tetapi tidak sempat mencair karena suhu di permukaan bumi sangat dingin, biasanya kurang dari 5°C. Hujan saiju sering terjadi di daerah kutub, di daerah beriklim sedang pada musim dingin dan di puncak-puncak gunung yang tinggi. Di Indonesia, hujan saiju terdapat di puncak Gunung Jayawijaya di Provinsi Papua, karena ketinggiannya telah melewati batas saiju di daerah tropis yaitu lebih dari 4500 meter di atas permukaan laut.
3. Hujan Rintik-rintik. Hujan rintik-rintik terjadi karena butir butir air yang terdapat di awan sangat kecil, diameternya berukuran diantara 0,2-0,5 mm. Hujan rintik-rintik terjadi dari awan berlapis yang rendah dekat permukaan bumi.
4. Hujan Asam. Di negara-negara industri, seperti Eropa dan Amerika Serikat sering terjadi pencemaran udara karena asap pabrik sehingga menimbulkan hujan asam. Hujan asam ialah hujan yang mengandung endapan asam yang sangat tinggi, sehingga menimbulkan kerusakan terhadap lingkungan hidup.Kandungan asam dalam udara seperti oksida sulfur dan oksida nitrogen yang berasal dan asap industri atau pabrik, mengalami perubahan kimia di udara dan jatuh ke bumi sebagai hujan asam dalam air hujan, saiju atau kabut, bahkan kadang-kadang sebagai partikel-partikel kering yang membentuk asam. Hujan asam dapat menyebabkan kerusakan terhadap hutan dan kematian ikan di danau-danau. Ribuan hektare hutan telah rusak di negara-negara Eropa dan Amerika Utara sebagai akibat hujan asam ini. Kerusakan dimulai dengan daun-daun pada dahan dan ranting yang menguning, kemudian gugur mahkota atau pucuknya dan akhirnya mati atau tumbuh kerdil. Di Skandinavia dan Amerika bagian Utara, ikan-ikan mati didanau-danau sebagai akibat dari hujan asam. Mengingat luasnya dampak negatif yang terjadi, diperlukan kesadaran semua pihak, terutama negara-negara industri agar berusaha mengatasi masalah pencemaran udara karena dapat mengganggu keseimbangan lingkungan hidup.
.jpg)
