UNSUR UNSUR PENTING CUACA

Seperti yang sudah kita bahas sebelumnya bahwa fenomena perubahan dan dinamika cuca terjadi di lapisan atmosfer khususnya lapisan Troposfer. Maka akan kita pelajari lebih lanjut mengenai unsur-unsur penting pembentuk cuaca tersebut. Unsur cuaca tersebut terdiri dari :

1. SUHU UDARA

Suhu udara adalah kondisi panas atau dinginnya suatu tempat di waktu tertentu dan tempat tertentu. Manusia dan makhluk penghuni bumi lainnya diberikan anugerah sensor indrawi yang mampu merasakan panas atau dinginnya suatu tempat. Manusia mengukur suhu udara dengan alat bantu yang disebut Termometer. Suhu juga mempengaruhi banyak hal dalam diri menusia. Perbedaan suhu udara bisa menyebabkan adanya perbedaan pola konsumsi makanan misalnya. Di daerah dingin manusia lebih membutuhkan makanan daging karena menjadi pemasok kalori yang besar untuk menghangatkan tubuh, sementara di wilayah panas lebih cenderung memerlukan sayuran untuk mendinginkan badan. 

Dalam hal berpakaian maka masyarakat di daerah dingin akan menggunakan baju tebal dan baju hangat, sementara di daerah panas memakai bahan baju cukup dengan bahan tipis karena suhunya terlalu panas.

 

Dalam melakukan pengukuran terhadap suhu udara maka manusia menggunakan alat bantu berupa Termometer. Alat ini bisa membantu manusia menentukan suhu udara yang terjadi saat itu. Ada yang bisa dipasang di dalam ruang [termometer ruangan] ataupun yang digunakan untuk mengetahui suhu badan manusia [termometer badan]. 

Dalam pengukuran suhu udara atau badan, maka ada perbedaan kebiasaan dalam menentukan skala dingin atau panasnya suatu tempat atau badan. Ada yang mengacu pada satuan derajat Celcius dan ada yang menggunakan satuan derajat Fahrenheit. Kita dapat melakukan konversi suhu dari Celcius ke Fahrenheit dan begitu pula sebaliknya dengan menggunakan rumus : [A derajat Celcius x 9/5] + 32 contohnya sebagai berikut : Suhu udara di A adalah 10 derajat Celcius maka berapa suhu dalam Fahrenheit ?

jawabannya adalah [10 x 9/5] + 32 = 18 + 32 = 50 Derajat Fahrenheit.

2. KELEMBABAN UDARA

Kelembaban udara adalah jumlah uap air yang dikandung oleh udara dalam jumlah tertentu dan waktu tertentu. Sederhananya bahwa udara memiliki kemampuan untuk menyimpan uap air dalam jumlah tertentu sesuai dengan volume ruang tersebut. Jika suatu ruang mampu menampung uap air 100 % jika di lokasi tersebut hanya terdapat separuh uap air maka dikatakan kelembaban udaranya sebesar 50 %. Alat untuk mengukur kelembaban udara adalah Higrometer.  

Jika dilihat dalam gambar diatas di bagian hygrometer [bawah] dikatakan kadar uap air 45 % dan berada di Comfort Zone artinya kandungan uap air tidak terlalu banyak dan juga tidak terlalu sedikit. Jika kandungan uap air terlalu banyak maka kita akan merasa tidak nyaman di tempat tersebut [basah]. Sedangkan jika terlalu sedikit kandungan uap airnya maka kondisi lingkungan juga tidak akan nyaman karena udara menjadi kering. Maka sebaiknya kandungan uap air tetap berada di kisaran sedang sehingga kita akan merasa nyaman tinggal di lokasi tersebut. Contohnya jika lingkungan terlalu lembab maka tembok rumah kita mudah berjamur, karena biasanya lembab karena tidak pernah tersinari oleh sinar matahari sehingga tembok menjadi basah dan berjamur. Sebaliknya jika panas matahari cukup banyak bersinar secara terik dan tanaman pelindung sedikit maka lingkungan akan menjadi kering dan suhu udara cenderung panas lalu menyebabkan angin yang berhembus juga terasa panas [kering]

 

3. CURAH HUJAN

Hujan adalah tetesan air hasil dari pengembunan yang jatuh ke permukaan bumi. Hujan dapat bermacam-macam menurut ukuran diameternya. Ada yang kecil disebut dengan hujan halus, agak besar disebut hujan sedang dan butiran besar yang akan menghasilkan hujan lebat. Hujan merupakan bagian penting dari siklus air yang terjadi di permukaan bumi kita. Air dari lautan yang menguap kemudian akan menjadi awan lalu turun menjadi hujan dan meresap ke tanah serta ke sungai untuk kembali ke laut dan begitu seterusnya sehingga permukaan bumi memiliki kandungan air tanah yang cukup. Namun jika hujan yang terjadi diluar kendali dan terlalu besar maka akan menyebabkan terjadinya banjir yang tentunya juga merugikan kita semua. Curah Hujan diukur dengan alat yang disebut Pluviometer atau Rain Gauge

 

4. TEKANAN UDARA

Tekanan udara adalah jumlah volume udara yang menekan permukaan bumi. Dihitung dengan satuan milibar dan menggunakan alat yang bernama Barometer. Seperti penjelasan tentang Kelembaban udara diatas, bahwa udara memiliki berat. Udara sebenarnya memiliki massa dan berat yang menekan permukaan bumi kita. Tekanan udara ini dipengaruhi oleh Suhu Udara, dimana ketika suhu udara tinggi [panas] maka tekanan udara yang dihasilkan menjadi rendah. Hal ini disebabkan karena ketika suhu udara tinggi maka udara justru dipanaskan sehingga udara mengembang justru ke atas, sehingga yang menekan permukaan bumi menjadi lebih sedikit maka kondisi ini kita sebut dengan Tekanan Udara Rendah. Jika suhu udara rendah [dingin] maka udara tidak akan mengembang ke atas sehingga udara lebih banyak berada di bawah, hal ini dikatakan tekanan udaranya menjadi tinggi. Contoh paling sederhana adalah ketika kalian merasakan hembusan AC, secara tidak disadari dinginnya AC terkadang lebih banyak kita rasakan di bagian kaki. Hal ini disebabkan pada saat dingin massa udara tidak mengembang ke atas melainkan menuju ke bawah. Karena banyaknya uap air yang ada di lokasi itu maka tekanan udaranya disebut tinggi. Tekanan udara diukur dengan alat yang bernama Barometer.
 

5. ANGIN

Angin merupakan udara yang bergerak. Pergerakan angin ini dipengaruhi oleh adanya perbedaan tekanan udara dan suhu. Angin akan bergerak dari tempat yang bertekanan udara tinggi ke tempat yang bertekanan udara rendah. Suatu daerah jika kondisinya panas maka daerah ini akan memiliki tekanan udara yang rendah maka angin akan bergerak menuju ke tempat tersebut dari suatu tempat yang suhunya relatif lebih dingin. Lokasi dengan suhu udara yang rendah [dingin] maka memiliki tekanan udara yang tinggi. Contohnya adalah ketika kita membuka kulkas dimana saat dibuka pintu kulkas tersebut maka udara dingin keluar dari dalam kulkas tersebut, hal ini menandakan adanya tekanan udara yang cukup tinggi di dalam kulkas dibandingkan dengan luar kulkas. 

Angin terdiri dari berbagai macam bentuk diantaranya adalah :

Angin Darat > Angin ini berhembus dari darat menuju ke lautan. Angin darat ini terjadi karena daratan punya ciri utama lebih mudah panas dan mudah dingin. Pada saat malam hari, ketika matahari tidak bersinar lagi maka daratan tiba tiba menjadi lebih dingin lagi. Hal ini disebabkan volume daratan di permukaan bumi hanya 1/3 dari keseluruhan, sehingga relatif lebih mudah berubah-ubah suhunya. Pada malam inilah daratan dikatakan memiliki tekanan udara tinggi. Lautan pada malam hari tidak dengan mudah menjadi dingin seperti daratan, karena volume lautan lebih besar dari daratan. Sehingga lautan suhunya relatif masih tinggi [panas] hal ini menyebabkan lautan mengalami tekanan udara rendah. Maka angin akan bergerak dari daratan menuju ke lautan pada saat malam hari. Biasanya nelayan mencari ikan memanfaatkan angin darat ini untuk mendorong kapalnya menuju lautan.

Angin Laut > Angin ini berhembus dari laut menuju ke daratan. Angin laut ini terjadi karena daratan masih punya ciri utama yaitu lebih mudah panas dan mudah dingin. Pada saat siang hari, ketika matahari bersinar lagi, maka daratan tiba tiba menjadi lebih panas lagi. Hal ini disebabkan volume daratan di permukaan bumi hanya 1/3 dari keseluruhan, sehingga relatif lebih mudah berubah-ubah suhunya. Pada siang inilah daratan dikatakan memiliki tekanan udara rendah. Lautan pada siang hari tidak dengan mudah menjadi panas seperti daratan, karena volume lautan lebih besar dari daratan. Sehingga lautan suhunya relatif masih rendah [dingin] hal ini menyebabkan lautan mengalami tekanan udara tinggi. Maka angin akan bergerak dari lautan menuju ke daratan pada saat siang hari.

Angin Gunung > Angin ini berhembus dari gunung menuju ke lembah. Angin gunung ini terjadi karena puncak gunung punya ciri utama yaitu lebih mudah panas dan mudah dingin sama seperti daratan. Pada saat siang hari, ketika matahari bersinar, maka puncak gunung menjadi lebih panas lagi. Hal ini disebabkan jika ketinggian lokasi semakin tinggi berarti semakin dekat dengan matahari, sehingga relatif lebih mudah berubah-ubah suhunya. Pada siang inilah puncak gunung dikatakan memiliki tekanan udara rendah. Lembah pada siang hari tidak dengan mudah menjadi panas seperti puncak, Sehingga lembah suhunya relatif masih rendah [dingin] hal ini menyebabkan lembah mengalami tekanan udara tinggi. Maka angin akan bergerak dari lembah menuju ke puncak pada saat siang hari.

Angin Lembah > Angin ini berhembus dari lembah menuju ke gunung. Angin lembah ini terjadi karena puncak gunung punya ciri utama yaitu lebih mudah panas dan mudah dingin sama seperti daratan. Pada saat malam hari, ketika matahari tidak bersinar, maka puncak gunung menjadi lebih dingin lagi.Pada malam inilah puncak gunung dikatakan memiliki tekanan udara tinggi. Lembah pada malam hari tidak dengan mudah menjadi dingin seperti puncak, Sehingga lembah suhunya relatif masih tinggi [panas] hal ini menyebabkan Gunung mengalami tekanan udara tinggi. Maka angin akan bergerak dari gunung menuju ke lembah pada saat malam hari. Untuk melakukan pengukuran angin, maka digunakan alat yang bernama Anemometer. 

6. INTENSITAS PENYINARAN MATAHARI

Penyinaran matahari memegang peranan kunci dalam unsur-unsur yang mempengaruhi baik cuaca dan iklim di permukaan bumi. Unsur-unsur cuaca lainnya terjadi karena adanya pengaruh kuat dari penyinaran matahari. Matahari sendiri merupakan bintang di jagad raya yang mampu menghasilkan energi dan cahaya sendiri. Di dalam tata surya kita, matahari menjadi pusatnya dan memancarkan energinya ke seluruh penjuru tata surya, sehingga planet-planet sangat bergantung kepadanya. Matahari juga memiliki gravitasi yang mampu mengikat planet-planet tetap berada di jalur revolusinya. 

Ketika matahari bersinar maka pancaran sinar hasil dari reaksi Fusi [penggabungan inti] yang terjadi di dalam matahari akan memancarkan sinar terang yang membawa energi dalam jumlah yang besar ke penjuru tata surya. Energi panas ini yang akan mempengaruhi kehidupan di semesta, terutama bumi. Tanpa sinar matahari maka tidak akan ada suhu dingin dan panas, tidak ada suhu maka tidak akan pernah ada perbedaan tekanan udara, kelembapan udara, angin dan hujan. Semua ini disebabkan karena adanya perbedaan intensitas penyinaran yang terjadi dari matahari. 

Ada 3 hal yang mempengaruhi intensitas penyinaran matahari ke bumi :

a. Kondisi Awan > hal ini jelas sangat berpengaruh terhadap penyinaran yang diterima oleh bumi contohnya adalah ketika matahari bersinar cerah namun tertutup awan pekat maka suhu udara akan turun drastis menjadi lebih dingin dan manusia akan merasakan suhu dingin tersebut, hal ini sangat mempengaruhi semua elemen kehidupan di bumi.  Manusia harus menyiapkan air hangat karena kedinginan, pola cuaca akan berubah karena adanya perubahan suhu dll.

b. Sudut Datang Sinar juga mempengaruhi intensitas penyinaran matahari dimana semakin tinggi sudut yang dihasilkan maka penyinaran akan jauh lebih banyak dan suhu juga akan lebih tinggi. Jika manusia berada di kawasan tropis maka dia akan merasakan penyinaran matahari yang penuh selama 12 jam karena cenderung tegak lurus permukaan bumi, namun jika dia berada di kawasan sub tropis atau mungkin kutub maka jumlah penyinaran mataharinya akan semakin rendah karena sudut penyinaran matahari dengan bumi menjadi rendah [<90 derajat].

c. Lama Penyinaran Matahari juga memiliki peran penting dimana semakin lama matahari bersinar maka suhu yang dihasilkan juga akan berbeda. Di wilayah tropis suhu udara cenderung panas karena memang terpapar oleh penyinaran matahari penuh selama 12 jam, sedangkan di kawasan kutub, suhu udara mencapai minus karena penyinaran hanya berlangsung selama 3 bulan atau sehari hanya mendapat sinar kurang lebih 3 jam. Untuk mengukur lama matahari bersinar biasanya digunakan alat yang bernama Bola Stokes, dimana kertas yang berwarna hitam akan terbakar sehingga kita akan mengetahui jika hari itu memang matahari bersinar secara efektif.

MANFAAT KONDISI IKLIM DAN CUACA BAGI KEHIDUPAN MANUSIA
1. Hubungan Iklim dan Cuaca terhadap perkembangan Teknologi
Situasi iklim yang beraneka ragam dialami oleh menusia telah mendorong manusia untuk menciptakan berbagai inovasi teknologi dalam mensiasati kondisi tersebut. Sebagai contohnya misalnya ketika kita hidup di kawasan tropis yang cenderung panas, maka kita akan kreatif menciptakan teknologi untuk mengurangi hawa panas tersebut sehingga kita menciptakan pendingin ruangan atau AC supaya kita nyaman. Demikian pula sebaliknya ketika manusia hidup di wilayah yang dingin, maka mereka menjadi kreatif untuk menciptakan penghangat ruangan supaya mereka bisa nyaman.

2. Hubungan Iklim dan Cuaca sebagai sumber Energi
Beberapa wilayah di dunia dikaruniai oleh situasi alam yang menguntungkan, misalnya salah satunya adalah wilayah tropis yang kaya akan sinar matahari. Dengan pola iklim yang panas, maka banyak negara tropis kemudian memanfaatkan sumber panas matahari ini menjadi energi untuk kebutuhan listrik mereka dengan memasang solar panel. Sehingga mengurangi penggunaan energi fosil untuk listrik mereka.

Wilayah negara-negara yang dikatakan memiliki pola iklim yang "jelek" karena situasi cuaca sering ekstrim, ternyata juga punya potensi menghasilkan energi melalui fenomena yang terjadi di wilayahnya. Misalnya di kawasan Inggris yang bersentuhan dengan Samudera Atlantik dengan pola ombak yang relatif besar, justru telah mampu mengembangkan sebuah pembangkit listrik dengan memanfaatkan gelombang laut yang memang besar tersebut.

3. Hubungan Iklim dan Cuaca dengan Potensi Wisata
Banyak negara ditakdirkan untuk memiliki ciri iklim dan cuaca yang unik. Ada wilayah yang berada di tropis dengan tingkat penyinaran matahari yang tinggi, namun ada wilayah yang juga minim dengan situasi matahari tersebut bahkan cenderung dingin dan bersalju. Tetapi saat ini setiap negara akan memaksimalkan potensi alam tersebut dengan berbagai cara sehingga perbedaan pola iklim tersebut justru menjadi hal yang menguntungkan. Contohnya misal ketika banyak warga Eropa dan Amerika yang berada di Utara bumi, karena sering merasa kedinginan dan jarang mendapat sinar matahari penuh, mereka sangat menyukai berwisata di kawasan tropis seperti pantai atau hutan di wilayah Indonesia, Brazil atau Karibia. Tentu hal ini menguntungkan bagi negara-negara tersebut sebagai sumber pendapatan negara.

 

Begitu pula sebaliknya, banyak negar-negara kawasan dingin berloba-lomba menawarkan wisata dingin kepada wisatawan terutama warga daerah tropis untuk mencoba sensasi salju misalnya dalam bentuk ski, hiking, dll. Mereka menawarkan itu karena memang situasi alam ini tidak akan pernah dijumpai di wilayah tropis.

  

IKLIM Dan CUACA

Bumi merupakan planet yang dikaruniai kelebihan dibandingkan dengan planet lain di sistem tata surya kita saat ini. Bumi mampu mempertahankan eksistensi kehidupan makhluk hidup yang tinggal di dalamnya. Semua ini berkat adanya lapisan pelindung bumi yang sering kita sebut "Atmosfer". Dengan adanya atmosfer inilah kita mampu tetap merasakan hembusan udara segar yang membuat kita mampu hidup dan berkembang di bumi. Seluruh elemen kehidupan di bumi ada berkat adanya Atmosfer ini. Atmosfer merupakan lapisan udara tipis yang menyelubungi bumi sehingga udara tidak keluar ke ruang angkasa secara bebas. Banyak sekali manfaat atmosfer bagi kita penghuni bumi.

 Lapisan Atmosfer Pelindung Bumi

Lapisan atmosfer ini terdiri dari beberapa lapis dengan peran dan fungsi masing-masing yang saling melengkapi sehingga menjadi pelindung bagi kehidupan di permukaan bumi.

Lapisan pertama disebut dengan Troposfer, lapisan ini memiliki ketebalan 0-18 km diatas permukaan bumi dan memiliki fungsi diantaranya sebagai area terjadinya cuaca yaitu hujan, angin dan udara. Di lapisan ini kita bisa menghirup udara karena 80% mengandung massa gas atmosfer, kita bisa juga merasakan pola cuaca terjadi seperti adanya hembusan angin, hujan, badai dsb. Di lapisan ini juga tempat dimana pesawat udara banyak melakukan aktivitas penerbangannya. Jika kalian perhatikan ketika menaiki sebuah pesawat terbang komersial maka pilot akan mengatakan bahwa "pesawat akan terbang di ketinggian 30.000 kaki", yang artinya kurang lebih 10 km.

Pesawat komersial seperti ini tentu tidak di desain untuk terbang dengan ketinggian melebihi batas troposfer karena mesin jet memerlukan pasokan oksigen untuk pembakaran mesinnya sehingga mereka tetap terbang di batas lapisan troposfer yang kaya akan gas-gas atmosfer. Disamping itu jika terbang semakin tinggi maka tekanan udara di wilayah tersebut juga akan semakin rendah yang akan mempengaruhi penumpang pesawat jika tidak menggunakan perlengkapan khusus seperti tabung oksigen atau baju tebal karena pesawat udara komersial penumpang tidak didesain seperti itu.

Lapisan Troposfer ini memiliki ketebalan yang berbeda di bumi, jika berada di khatulistiwa maka ketebalannya bisa mencapai 18 km, namun semakin mendekati kutub ketebalan berkurang bahkan hanya mencapai 8 km. Hal ini mungkin dipengaruhi oleh gerakan rotasi bumi mengelilingi sumbunya.  

Lapisan kedua adalah Stratosfer dengan ketebalan 18-60 km diatas permukaan bumi. Ciri dari Stratosfer diantaranya adalah ketika semakin tinggi maka udara akan terasa semakin panas karena adanya lapisan O3 atau Ozon. Ozon yang berwarna hijau sangat penting bagi kita karena lapisan ini memfilter sinar Ultraviolet [UV] Matahari yang membahayakan kesehatan manusia. Sinar ini dipercaya menjadi salah satu penyebab terjadinya kanker kulit jika terpapar langsung ke tubuh manusia. 

Selain mampu memfilter sinar UV maka Stratosfer juga menjadi sarana penerbangan bagi pesawat yang mampu terbang tinggi, biasanya digunakan untuk kepentingan riset atau militer. Pesawat yang mampu terbang di ketinggian ini didesain khusus dan perlengkapan pilotnya pun tidak seperti pesawat udara di ketinggian Troposfer, karena pilot memerlukan baju tebal dan juga pasokan oksigen khusus seperti yang ada dalam gambar berikut ini adalah pesawat mata-mata U-2 milik USAF yang mampu terbang dengan ketinggian 75.000 kaki diatas bumi dengan perlengkapan pilot layaknya seorang astronout.

 

Lapisan Atmosfer selanjutnya disebut lapisan Mesosfer dengan ketebalan 60-80 km. Pada lapisan ini terjadi peristiwa terbakarnya benda-benda angkasa yang akan memasuki bumi. Sehingga dikatakan bahwa lapisan inilah pelindung bumi yang penting. Bisa dibayangkan jika material batu meteorit seukuran rumah menimpa bumi maka akan menghasilkan ledakan dahsyat yang dapat merugikan, oleh karena adanya Mesosfer ini maka batuan tersebut dapat dipecah pecah dan terbakar menjadi ukuran yang lebih kecil sehingga ketika jatuh ke bumi tidak terlalu membahayakan. Di ruang angkasa terdapat jutaan bahkan miliaran batu asteroid yang bisa sewaktu waktu menghantam planet di tata surya kita.

Pada lapisan ini mulai terjadi penurunan suhu seiring ketinggiannya, di mana sudah mulai terjadi pembentukan kristal es yang berasal dari uap air.

Lapisan atmosfer terakhir disebut Termosfer yaitu lapisan ke 4 yang memiliki ketebalan 80 hingga 800 km. Pada lapisan ini terdapat reaksi ionisasi partikel listrik sehingga menyebabkan lapisan ini mampu memantulkan sinyal dari bumi. Banyak digunakan untuk kepentingan radio komunikasi atau radar. Karena adanya reaksi ionisasi tersebut maka lapisan ini sering dijuluki pula lapisan Ionosfer.  

 

Pada lapisan ini juga menjadi tempat yang ideal bagi kegiatan ruang angkasa seperti satelit atau pesawat ulang alik melakukan aktivitasnya. Di ketinggian ini banyak satelit beredar mengelilingi bumi dengan arah rotasi utara-selatan atau barat-timur.