Atmosfer

A.    Sifat Fisis Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi bumi. Atmosfer tersusun oleh beberapa gas. Gas gas yang menyusun atmosfer disajikan pada tabel berikut.

No	Nama Gas	Simbol	Volume (%)
1.	Nitrogen	N2	78,08
2.	Oksigen	O2	20,95
3.	Argon	Ar	0,93
4.	Karbondioksida	CO2	0,037
5.	Neon	Ne	0,0018
6.	Helium	He	0,0005
7.	Ozon	O3	0,000004
8.	Hidrogen	H	0,00006
9.	Klorofluorokarbon	CFC	0,00000002
10.	Xenon	Xe	0,000009
11.	metana	CH4	0,00017

Atmosfer mempunyai beberapa lapisan udara yang ketebalan dan karakteristiknya berbeda – beda. Beberapa lapisan atmosfer tersebut sebagai berikut.

1.      Troposfer

            Lapisan troposfer merupakan lapisan udara yang paling rendah. Rata – rata kedalaman lapisan troposfer adalah 12 km. Suhu udara didaerah tropis pada ketinggian 0 m diatas permukaan laut berkisar 27^oC, sedangkan dibagian atas berbatasan dengan tropopause suhunya berkisar -62^oC. Setiap naik 100 m maka suhu akan turun 0,61^oC.

2.      Stratosfer

            Stratosfer berada diatas tropopause sampai ketinggian berkisar 49 km dari permukaan laut.Pada stratosfer terdapat lapisan isothermal (11– 20 km / ± 60^o C ) dan lapisan inverse (20 – 49 km). Pada lapisan inverse suhu udara semakin ke atas semakin meningkat dan smapai ketinggian 29 km suhu udara mencapai -5^o C.

3.      Mesosfer

            Mesosfer terdapat pada ketinggian antara 49 – 85 km diatas permukaan bumi. Pada lapisan ini setiap naik 1000 m suhu udara akan turun 2,5^o – 3^o C, sehingga suhu pada lapisan paling atas mencapai -90^o C.

4.      Termosfer

            Termosfer terletak pada ketinggian antara 85 – 500 km diatas permukaan bumi yang lebih sering disebut dengan lapisan panas (hot layer). Suhu udara dibagian bawah berkisar -90^oC, sedangkan dibagian atas mencapai kurang lebih 1010^oC.

Pada lapisan ini terdapat lapisan lonosfer yang terletak antara 85 – 375 km diatas permukaan bumi. Partikel – pertikel yang dihasilkan lapisan ini berfungsi untuk memantulkan gelombang radio, baik gelombang panjang maupun pendek.

5.      Eksosfer

            Eksosfer berada diatas 500 km diatas permukaan bumi. Pengaruh gravitasi bumi terhadap molekul – molekul disini sangat kecil, sedangkan pengaruh angkasa luar lebih besar sehingga molekul – molekul yang ada sering meninggalkan atmosfer.

Atmosfer mempunyai peranan besar dalam kehidupan yang ada dipermukaan bumi. Peranan atmosfer tersebut antara lain.

1)     Melindungi bumi dari jatuhnya meteor atau benda angkasa lain.

2)     Menjaga temperatur udara dipermukaan bumi agar tetap bermanfaat untuk kehidupan.

3)     Memantulkan gelombang radio.

4)     Selain itu, gas – gas yang ada di atmosfer mempunyai peran masing – masing, sebagai berikut.

a.      Nitrogen untuk pertumbuhan tanaman.

b.      Oksigen untuk pernafasan.

c.      Karbondioksida untuk fotosintesis.

d.      Neon untuk lampu listrik.

e.      Ozon untuk menyerap sebagian radiasi matahari.

B.     Cuaca dan Iklim

            Keadaan udara pada suatu waktu yang relatif singkat dan tempat yang relatif sempit disebut cuaca. Keadaan cuaca pada suatu tempat dapat berubah – ubah setiap waktunya. Ilmu untuk mengkaji tentang cuaca disebut meteorologi.

            Iklim merupakan keadaan cuaca rata – rata pada daerah yang luas dan dalam waktu yang relatif lama (berkisar 30 tahun). Ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut klimatologi. Unsur – unsur yang mempengaruhi cuaca atau iklim sebagai berikut.

a.      Radiasi Matahari

            Daerah yang paling banyak menerima radiasi matahari adalah daerah tropis (antara 23,5^o LU – 23,5^o LS). Radiasi matahari yang dipancarkan dan smapai ke atmosfer adalah 100 %, kemudian dipantulkan kembali keluar bumi sebanyak 34 %, diserap oleh atmosfer 19 %, dan yang mencapai permukaan bumi adalah 47 %. Lama radiasi matahari di daerah tropis berkisar 12 jam, sedangkan di daerah kutub akan mendapatkan radiasi matahrai selama 6 bulan (6 bulan siang dan 6 bulan malam).

b.      Temperatur Udara

            Derajat panas udara disebut temperatur udara. Temperatur udara diberbagai tempat tidak sama. Faktor – faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah adalah antara lain.

1)     Sudut datang sinar matahari

            Semakin tegak sudut datang sinar matahari maka energi panas yang diterima semakin besar.

2)     Cerah tidaknya cuaca

            Semakin cerah cuaca, energi yang sampai ke permukaan bumi semakin banyak.

3)     Lama penyinaran matahari

            Daerah yang lebih lama menerima radiasi maka daerah tersebut akan semakin panas.

4)     Letak Lintang

            Semakin dekat dengan equator, suhu udara semakin pans.

5)     Ketinggian tempat

            Semakin mendekati daerah pantai maka suhu udara akan semakin panas. Dan semakin mendekati daerah pegunungan akan semakin dingin.

Alat untuk mengukur temperatur udara adalah termometer. Termometer yang dapat mencatat sendiri adalah termograph. Sedangkan hasil catatannya disebut termogram.

c.      Tekanan Udara

            Tekanan udara yang diberikan oleh setiap satuan luas bidang datar dari permukaan bumi sampai batas atmodfer disebut tekanan udara. Semakin tinggi suatu tempat, semakin rendah kerapatan udaranya sehingga tekanan udara semakin ke atas menjadi semaikn rendah.

            Sebaran tekanan udara di suatu daerah dapat digambarkan dalam peta yang ditunjukkan oleh isobar. Isobar merupakan garis yang menghubungkan tempat – tempat yang mempunyai tekanan udara yang sama.

            Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Barometer yang dapat mencatat sendiri disebut barograph. Hasil pencatatan barograph disebut  barogram.

d.      Angin

            Angin adalah udara yang bergerak. Angin terjadi sebgai akibat adanya perbedaan tekanan udara. Udara bergerak dari daerah yang bertekanan maksimum ke daerah yang bertekanan minimum. Gerakan udara secara vertikal dinamakan konveksi. Gerakan udara secara horizontal dinamakan adveksi, sedangkan gerakan udara yang tidak teratur dinamakan turbulensi. Alat untuk mengukur kecepatan angin adalah anemometer.

            Pada dasarnya jenis angin dapat dibedakan menjadi angin tetap, angin periodik dan angin lokal.

a.      Angin Tetap

1)     Angin Barat adalah angin yang bertiup dari daerah sub-tropik ke kutub sampai pada lintang 60 derajat, baik lintang utara maupun lintang selatan.

2)     Angin Timur adalah angin yang berasal dari daerah timur dan terdapat pada batas kutub.

3)     Angin Pasat adalah angin yang berhembus terus – menerus dari daerah maksimum sub-tropik selatan dan utara ke arah khatulistiwa. Sampai di khtulistiwa angin tersebut berbelok sesuai dengan Hukum Buys Ballot. Dua angin past, yaitu angin pasat tenggara dan timur.

4)     Angin Anti Pasat adalah angin yang arahnya berlawanan dengan angin pasat. Di belahan bumi bagian selatan bertiup angin dari barat laut ke tenggara.

Di belahan bumi utara bertiup angin dari barat daya ke timur laut. Arah angin anti pasat dapat dilihat pada arah awan yang tertinggal atau pada awan / abu gunung berapi.

b.      Angin Periodik

1)     Angin Muson/Musim.

Angin muson yang terjadi di Indonesia ada dua, yaitu angin muson barat dan angin muson timur. Angin muson barat terjadi pada bulan Oktober–April. Pergerakan angin muson barat yang kaya uap air mengakibatkan sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim hujan.

            Saat itu kedudukan Matahari berada di belahan Bumi selatan. Angin muson timur terjadi pada bulan April–Oktober. Angin muson timur yang bersifat kering mengakibatkan sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim kemarau. Saat itu kedudukan Matahari berada di belahan Bumi utara.

2)     Angin Darat dan Angin Laut.

Pada saat siang hari daratan lebih cepat panas daripada lautan, sementara itu pada malam hari daratan lebih cepat dingin dari lautan. Perbedaan suhu ini akan mempengaruhi tekanan udara antara darat dan laut. Pada siang hari tekanan udara daratan lebih rendah daripada lautan sehingga udara bergerak dari laut ke darat dan disebut angin laut. Sebaliknya, pada malam hari tekanan udara daratan lebih tinggi daripada lautan sehingga udara bergerak dari darat ke laut dan disebut angin darat.

3)     Angin Lembah dan Angin Gunung.

            Pada malam hari puncak gunung lebih cepat dingin daripada lembah. Sementara itu, pada siang hari puncak gunung lebih cepat panas daripada lembah. Perbedaan suhu udara antara puncak gunung serta lembah ini akan mempengaruhi tekanan udaranya dan akhirnya akan mempengaruhi kondisi angin yang bertiup. Pada malam hari tekanan udara di puncak gunung lebih tinggi daripada lembah sehingga angin bertiup dari puncak gunung ke lembah dan disebut angin gunung. Sebaliknya, pada siang hari tekanan udara di puncak gunung lebih rendah daripada di lembah, akibatnya angin bertiup dari lembah ke puncak gunung dan disebut angin lembah.

c.      Angin Lokal

1)       Angin Siklon dan Angin Antisiklon.

            Angin siklon dan angin antisiklon antara belahan Bumi utara dan selatan arahnya berbeda. Angin siklon merupakan udara yang bergerak dari beberapa daerah bertekanan udara tinggi menuju titik pusat tekanan udara rendah di bagian dalam. Sementara angin antisiklon bergerak dari daerah pusat tekanan udara tinggi menuju tekanan udara rendah yang mengelilinginya di bagian luar. Gerakan arah angin ini berputar. Di daerah tropis, angin siklon sering terjadi di laut. Penyebutan angin siklon di beberapa daerah berbeda-beda di antaranya sebagai berikut :

a) Hurricane, yaitu angin siklon di Samudra Atlantik.

b) Taifun, yaitu angin siklon di Laut Cina Selatan.

d) Tornado, yaitu angin siklon di daerah tropis Amerika.

2)     Angin Fohn.

            Angin fohn merupakan kelanjutan dari proses terjadinya hujan orografis. Setelah terjadi hujan di salah satu sisi lereng gunung, angin yang sudah tidak membawa uap air ini tetap meneruskan embusannya menuruni sisi lereng gunung yang lain. Oleh karena sifatnya yang kering, tumbuhan yang dilaluinya menjadi layu sehingga berdampak negatif pada usaha pertanian.

            Penyebutan angin fohn berbeda-beda antara satu daerah dengan daerah lainnya. Penyebutan itu antara lain:

a) Angin brubu di Sulawesi Selatan.

b) Angin bohorok di Deli (Sumatra Utara).

c) Angin kumbang di Cirebon (Jawa Barat).

d) Angin gending di Pasuruan dan Probolinggo (Jawa Timur).

e) Angin wambrau di Papua.

e.      Kelembaban Udara

            Kelembaban udara menunjukkan banyaknya kandungan uap air diudara. Kandungan uap air yang ada diudara dapat diukur dengan menggunakan lat yaitu, higrometer atau  psychrometer.

Kelembaban udara dapat dinyatakan dlam bentuk kelembaban relatif dan kelembaban mutlak.

1)     Kelembaban Relatif adalah perbandingan antara jumlah uap air yang dikandung udara dan jumlah air maksimum (jenuh) diudara pada temperatur dan tekanan udara yang sama. Kelembaban relatif dinyatakan dalam persen (%).

2)     Kelembaba Mutlak adalah jumlah uap air perstuan volume udara yang dinyatakan dalam gr / m³ udara.

f.       Awan

            Awan terjadi akibat adanya proses kondesasi dari uap air. Dengan demikian, awan merupakan titik – titik air yang melayang – layang di atmosfer. Awan yang mencapai permukaan bumi disebut kabut. Jenis – jenis awan dapat dibagi sebagi berikut :

1)     Berdasarkan bentuknya, awan dibedakan sebagai berikut.

a)     Awan cair, yaitu awan yang terbentuk dari bahan cair (air).

b)     Awan es (salju), yaitu awan yang terbentuk dari bahan es atau salju.

c)     Awan campuran, yaitu awan yang terbentuk dari bahan air dan es (salju).

2)     Berdasarkan ketinggiannya, awan dibedakan sebagai berikut.

a)     Awan tinggi, dengan ketinggian > 7000 m.

b)     Awan sedang, dengan ketinggian  2000 – 7000 m.

c)     Awan rendah, dengan ketinggian < 2000 m.

3)     Berdasarkan morfologinya, , awan dibedakan sebagai berikut.

a)     Awan sirus, yaitu awan yang berwarna putih, tipis, dan pada siang hari kelihatan mengkilat karena banyak mengandung kristal es.

b)     Awan stratus, yaitu awan yang berlapis – lapis seperti kabut tipis.

c)     Awan kumulus, yaitu awan yang berkembang secara vertikal, berbentuk kubah – kubah menyerupai bunga kol dengan lengkungan bulat berwarna putih cemerlang jika terkena sinar matahari.

d)     Awan nimbus, yaitu awan yang berwarna gelap, kelihatan basah dan sering menyebabkan terjadinya hujan.

g.      Hujan

      Hujan adalah peristiwa jatuhnya titik – titik air dari atmosfer ke permukaan bumi secara alami. Sebelum hujan terjadi, didahului adanya penguapan yang kemudian mengalami kondensasi sehingga membentuk awan. Karena pengaruh angin atau konveksi mak terjadilah hujan. Alat untuk mengukur besarnya curah hujan adalah ombrometer atau yang disebut juga raingauage.

      Pada dasarnya hujan dapat diklasifikasikan sebagai berikut.

1)     Berdasarkan bentuknya, hujan dibedakan sebagai berikut.

a)     Hujan air (rain)

b)     Hujan salju (snow)

c)     Hujan es (hail stone)

2)     Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan sebagai berikut.

a)     Hujan orografis, yaitu hujan yang terjadi di daerah pegunungan.

b)     Hujan konveksi, yaitu hujan yang terjadi karena pengaruh arus konveksi.

c)     Hujan frontal, hujan yang terjadi di daerah subtropis dan terjadi karena adanya pertemuan antara massa udara panas dan dingin.

d)     Hujan konvergen, yaitu hujan yang terjadi karena adanya pengumpulan awan yang disebabkan oleh angin.

C.    Pembagian wilayah iklim

Iklim matahari, pembagian wilayah iklim berdasarkan garis lintang akibat adanya revolusi bumi yang menyebabkan suhu antartempat berbeda.

1. Daerah tropika, daerah yang terletak antara 23 1/2' LU-23 1/2' LS. Mempunyai suhu udara yang relatif tinggi tiap tahun.

2. Daerah sedang, daerah yang terletak antara 23 1/2'-661/2' (LUatauLS). Disini terdapat 4 musim, yaitu musim dingin, semi, panas, dan gugur.

3. Daerah kutub, daerah yang terletak antara 66 1/2'-90' (LUatauLS). Mempunyai suhu yang relatif rendah tiap tahun.

Klasifikasi iklim berdasarkan temperatur udara :

1. Daerah tropik, daerah yang bersuhu antara 22'C-28'C. Terletak antara 23 1/2' LU-23 1/2' LS.

2. Daerah subtropika, daerah yang bersuhu  diatas 20'C. Terletak antara 23 1/2'-30' LU/LS.

3. Daerah sedang, daerah yang bersuhu antara 20'C-12'C. Terletak antara 30'-40' LU/LS.

4. Daerah dingin, daerah yang bersuhu antara 10'C-20'C atau kurang. Terletak antara 40'-661/2' LU/LS.

5. Daerah kutub, daerah yang bersuhu -1'C dan terdapat salju abadi. Terletak antara 66 1/2'-90' LU/LS.

D.    Persebaran Iklim di Indonesia

Indonesia terletak di daerah tropis atau tipe iklim A yang dibagi menjadi 3 tipe:

1. Hutan hujan tropis (Af), daerah yang memiliki rata-rata curah bulan terkering lebih besar dari 60 mm. Antara lain Sumatra, sebagian kecil Jawa, Kalimantan, dan Sulawesi Utara.

2. Hutan monsun tropika (Am), daerah yang jumlah hujan pada bulan-bulan basah dapat mengimbangi kekurangan air hujan pada bula-bulan kering. Antara lain sebagian besar Jawa, sebagian Sulawesi Selatan, dan pantai selatan Papua.

3. Savana (Aw), daerah dengan curah hujan bulan-bulan basah tidak dapat mengimbangi kekurang air pada bulan-bulan kering. Antara lain Madura, Nusa Tenggara, sebagian Sulawesi Selatan, dan Kepulauan Aru.

E.     Dampak perbedaan cuaca dan iklim terhadap kehidupan masyarakat

a)     Pengaruh terhadap jenis pakaian

Pengaruh di daerah tropik, menggunakan pakaian yang relatif tipis, karena suhu di daerah ini panas. Di daerah gunung penduduk menggunakan pakaian yang relatif tebal. Di daerah beriklim sedang penduduk menggunakan pakaian yang tebal menutup seluruh tubuh.

b)     Pengaruh terhadap bentuk rumah

Rumah – rumah di daerah pantai atau dataran rendah daerah tropis, biasanya banyak ventilasinya, genting terbuat dari tanah. Pada daerah pegunungan yang tinggi yang suhunya dingin, rumah biasanya mempunyai ventilasi yang sedikit dan atapnya terbuat dari seng. Di daerah sedang, rumah hanya sedikit membutuhkan ventilasi bahkan pada saat musim dingin mereka memerlukan penghangat. Agar ruangan tetap hangat, mereka menggunakan tungku penghangat atau mesin pemanas (heater).

c)     Pengaruh terhadap mata pencaharian

Para nelayan, terutama nelayan tradisional, banyak yang memanfaatkan angin darat untuk melaut dan memanfaatkan angin laut untuk mendarat. Pada nelayan modern, mereka sudah tidak terpengaruh oleh cuaca, karena mereka dapat menggunakan perahu bermotor. Penduduk di daerah dataran renadah memanfaatkan awal musim penghujan untuk pengilahan tanah pertanian. Sedangkan penduduk di daerah pegunungan sebagian besar bercocok tanam sayuran.

   Iklim juga merupakan faktor yang menentukan tinggi rendahnua kebudayaan, bahkan kunci peradaban / kebudayaan masyarakat, yaitu karena hal – hal berikut.

a.      Iklim dapat membatasi atau mendukung kegiatan manusia. Misalnya, daerah yang sangat dingin, daerah yang sangat panas atau kering merupakan daerah – daerah yang mempengaruhi dan membatasi bidang – bidang pertanian. Dan daerah yang bersuhu panas dapat melemahkan energi dan aktivitas kerja fisik.

b.      Perubahan iklim berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Misalnya, pada saat musim penghujan banyak kasus penyakit demam berdarah. Begitu juga banyak kasus penyakit muntah berak pada musim panas yang banyak hujan.