Unsur Cuaca dan Iklim

Unsur cuaca dan iklim tersebut dapat diperhatikan pada uraian berikut ini.
1.    Suhu/Temperatur Udara
Suhu udara adalah salah satu unsur cuaca yang paling kita kenal melalui informasi yang didengar setiap hari di TV atau melalui media harian umum yang kita baca. Di Indonesia, informasi ini dikoordinasi oleh Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG).
Keadaan suhu atau temperatur udara antara daerah yang satu dan daerah yang lain tentu saja berbeda. Hal ini disebabkan temperatur udara sangat dipengaruhi oleh radiasi matahari. Banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi tergantung kepada beberapa faktor, antara lain:

a.    Sudut datang sinar matahari
Jika posisi matahari terhadap bumi dalam keadaan tegak, maka sudut datangnya sekitar 90° dan panas yang diterima oleh permukaan bumi semakin banyak.

b.    Lamanya waktu penyinaran matahari, dan banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima bumi
Semakin lama matahari bersinar, makin banyak pula panas yang diterima oleh permukaan bumi. Pada musim panas, di luar wilayah khatulistiwa penyinaran matahari lebih lama sehingga temperatur udara lebih tinggi dan sebaliknya pada musim dingin penyinaran matahari lebih singkat sehingga temperatur udara lebih dingin.

c.    Keadaan awan Di Atmosfer
Apabila langit berawan atau mendung, maka sebagian sinar matahari diserap atau dipantulkan kembali ke angkasa, sehingga panas yang diterima oleh permukaan bumi semakin sedikit.

d.    Keadaan di permukaan bumi
Permukaan bumi yang terdiri dari daratan atau lautan, apabila menerima sinar matahari akan menimbulkan efek panas yang berbeda. Daratan mempunyai sifat fisis cepat panas dan cepat mendingin, sedangkan lautan mempunyai sifat fisis yang berbeda yaitu lama panas dan lama mendingin. Oleh karena itu, pada siang hari temperatur udara di daratan lebih tinggi dibandingkan dengan temperatur udara di atas permukaan lautan. Sebaliknya pada malam hari, temperatur udara di atas permukaan lautan lebih tinggi daripada temperatur udara di daratan.
Keadaan di permukaan bumi yang mempengaruhi suhu udara dapat disebabkan oleh keadaan vegetasi di permukaan bumi dan ketinggian tempat. Temperatur udara rata-rata wilayah Indonesia di atas permukaan laut adalah sekitar 27,5 derajad Celcius, sementara rata-rata temperatur udara di daratan pada ketinggian 0 meter di atas permukaan laut adalah sekitar 26 derajat Celcius. Daerah daerah yang sama temperatur udaranya di atas permukaan bumi digambarkan pada peta dalam bentuk garis yang disebut Isotherm. Makin tinggi letak suatu tempat dari permukaan laut, maka temperatur udaranya semakin rendah. Di daerah tropis terjadi penurunan temperatur udara sekitar 0,6 derajat Celcius pada setiap selisih ketinggian 100 m ke arah vertikal.


2.    Tekanan Udara
Udara mempunyai berat. Berat udara menyebabkan terjadinya tekanan udara pada suatu tempat. makin tinggi suatu tempat, makin tipis lapisan udara di atasnya, yang berarti makin ringan. Oleh karena itu, makin bertambah ketinggian, makin berkurang tekanan udaranya.
Di samping itu tekanan udara pada setiap tempat di permukaan bumi tidak sama besarnya, karena tergantung kepada keadaan temperatur udaranya. Semakin tinggi temperatur udara di suatu tempat maka tekanan udaranya semakin rendah. Jika terjadi perbedaan tekanan udara, maka terjadilah gerakan udara dari daerah yang bertekanan udara lebih tinggi (maksimum) menuju daerah yang bertekanan udara yang lebih rendah (minimum). Gerakan udara ini disebut angin.

3.    Kelembaban Udara
Ketika udara mengandung banyak uap air maka kita katakan kelembaban udara adalah tinggi. Kelembaban udara adalah suatu besaran yang menunjukkan kandungan uap air di dalam udara. Endapan air di udara dapat berupa awan, kabut, embun, atau hujan. Uap air masuk ke atmosfer karena penguapan air dari lautan, sungai, danau, es, salju, tanah yang basah, dan tumbuh-tumbuhan.
Pada suhu tertentu, udara hanya dapat mengandung jumlah uap air tertentu. Jumlah uap air maksimum yang dikandung dinamakan udara jenuh, seperti ditunjukkan pada Tabel berikut ini.

Tabel
Kandungan uap air udara jenuh

Suhu Udara(°C)

-8
-4
0
8
12
16
20
24
28
32
36
Uap air/volum(g/m3)
2,74
3,66
4,84
8,21
10,57
13,50
17,12
21,54
26,93
33,45
41,82

Pada Tabel di atas tampak bahwa pada suhu udara 32°C, udara jenuh mengandung maksimum 33,45 g/m3 uap air, dan pada suhu 20°C, udara jenuh mengandung maksimum 17,12 g/m3.
Ada beberapa macam kelembaban udara, tetapi kita hanya akan mempelajari dua macam saja yaitu kelembaban mutlak dan kelembaban relatif. Kelembaban mutlak ialah bilangan yang menyatakan masa uap air (dalam gram) yang terkandung di dalam 1 m3 udara. Sebagai contoh, jika 1 m3 udara mengandung 5 gram uap air, maka kelembaban mutlak udara adalah 5 g/m3 Kelembabam relatif ialah bilangan persen yang menunjukkan perbandingan antara massa uap air yang ada di udara dan masa uap air yang dikandung oleh udara jenuh pada tekanan dan suhu yang sama.

Kelembaban relatif (RH) =  massa uap air yang ada di udara x 100%
                          massa uap air udara jenuh
                                            RH = M x 100%
                                                       ms
Sebagai contoh anggaplah pada suhu 32°C, seorang ahli meteorologi mengambil sejumlah tertentu udara dan mendinginkannya sampai kabut atau embun mulai terbentuk. Anggap ia mendapatkan titik embun pada 16°C. Dari Tabel yang diperlihatkan di atas ia mengetahui bahwa pada suhu tersebut udara mengandung 13,50 g/m3 uap air. Akan tetapi suhu udara sesungguhnya adalah 32°C, dan ia mengetahui bahwa udara jenuh pada suhu 32°C dapat mengandung 33,45 g/m3 uap air. Dari data ini, ia dapat menghitung kelembaban relatif sebagai berikut :
RH = m x 100%
          ms
      = 13,50 x 100% = 40%
         33,45
Jika udara terlalu lembab kelembaban relatif mendekati 100%, kita merasa panas dan kurang segar sebab keringat sukar menguap. Jika udara terlalu kering kelembaban relatif mendekati 0%, kita merasa dingin dan cepat haus sebab keringat mudah menguap. Kita akan merasa nyaman pada kelembaban relatif 50% sampai dengan 60%.

TUGAS
Dua meter kubik udara udara suhu 20°C mengandung 24 gram uap air Berapa:
1.    Kelembaban mutlak udara
2.    Kelembaban relatifnya.

4.    Angin
Unsur cuaca selanjutnya adalah angin. Angin adalah udara yang bergerak dari wilayah yang bertekanan tinggi ke wilayah bertekanan rendah. Kecepatan angin antara wilayah yang satu dengan yang lain di permukaan bumi mermiliki perbedaan. Perbedaan tersebut disebabkan oleh beberapa faktor sebagai berikut.
a.    Ketinggian angin bertiup dari permukaan bumi; semakin tinggi, semakin kencang angin bertiup, karena semakin tinggi angin bertiup, penghalang bertiupnya angin semakin sedikit.
b.    Relief permukaan bumi; relief permukaan bumi sangat berpengaruh terhadap kecepatan angin. Di daerah pedataran, angin bertiup lebih kencang. Hal ini berkaitan dengan sedikitnya penghalang angin. Di daerah pegunungan karena penghalangnya banyak, maka angin pun bertiup lambat.
c.    Ada tidaknya vegetasi; keberadaan vegetasi sangat mempengaruhi kecepatan angin. Pada tempat yang banyak ditumbuhi vegetasi, angin akan bertiup lebih lambat, dan sebaliknya.
5.     Awan
Awan adalah kumpulan tetesan air di udara. Awan terjadi karena adanya pengembunan (kondensasi) uap air di udara yang melampaui keadaan jenuh. Secara rinci terjadinya awan seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
Udara panas yang massa jenisnya lebih kecil akan naik. Udara panas yang naik ini akan menjadi dingin sehingga .kelembaban relatifnya bertambah. Pada ketinggian tertentu, udara menjadi jenuh uap air. Bila saat itu tersedia inti kondensasi maka terjadiJah pengembunan (kondensasi). Inti kondensasi ialah jutaan benda halus yang mudah menyerap air. Bila inti kondensasi sudah banyak menyerap molekul air maka inti mulai mencair dan terjadilah awan.
6.     Hujan
Hujan terjadi akibat awan yang mengalami pendinginan, sehingga menyebabkan butir-butir air yang terkandung di dalam awan jatuh menjadi hujan. Sedangkan Curah hujan, yaitu: banyak sedikitnya hujan yang jatuh di suatu tempat di permukaan bumi. Banyaknya curah hujan tergantung kepada beberapa faktor antara lain, kelembaban udara, topografi wilayah, letak wilayah, arah dan kecepatan angin, dan temperatur udara. Indonesia merupakan wilayah kepulauan yang dikelilingi oleh lautan, sehingga kelembaban udara pun selalu tinggi. Kelembaban udara yang tinggi menyebabkan curah hujan sangat tinggi.