Unsur-unsur cuaca

 

Apa saja unsur- unsur cuaca itu? 

 

Unsur-unsur cuaca meliputi:

 

1.Radiasi Surya/Matahari

Radiasi: pemindahan energi/kalor dari permukaan matahari ke suatu tempat di permukaan bumi yang dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromaknetik . 

- Komponen-komponen tersebut meliputi: 

a. Intensitas radiasi 

b. Kualitas radiasi 

c. Panjang hari dan lama penyinaran

A.Intensitas radiasi 

Jumlah energi yang dipancarkan oleh surya per satuan waktu per satuan luas.

Hukum Stefan Boltzman: setiap molekul (permukaan) benda dengan suhu permukaan di atas 0OK akan memancarkan energi radiasi (F).

F = ɛ σ Ts4 F = pancaran radiasi (Wm-2) 

ɛ = emisivitas permukaan, bernilai satu untuk benda hitam, sedangkan untuk benda-benda alam berkisar 0.9-1.0. 

σ = tetapan Stefan-Boltzman (5.67 10-8 Wm -2).

Ts = suhu permukaan (K)

B.Kualitas radiasi

Hukum Wien:

λmaks = panjang gelombang dengan intensitas radiasi maksimum 

T = suhu mutlak permukaan (oK) 

ω = tetapan Wien (2897µm oK) 

Berdasarkan persamaan Wien di atas, semakin tinggi suhu permukaan benda menyebabkan pancaran radiasinya juga tinggi dan sebaliknya. 

C.Panjang hari dan lama penyinaran 

•Panjang hari (N): periode mulai terbit sampai terbenamnya surya dan merupakan lama penyinaran maksimum yang dapat dicapai surya. 

•Lama penyinaran (n): lama surya bersinar cerah bila intensitas yang dipancarkan paling rendah 0.3 cal cm-2 min-1

2. Suhu Udara 

Suhu dan panas berbeda:

• Suhu lebih mengacu pada energi kinetik suatu benda

• Panas merupakan bentuk energi 

• Energi suatu benda tidak selalu dapat dicerminkan dari suhu benda tersebut, misalnya panas laten.

- Suhu menggambarkan energi kinetik rata-rata dari pergerakan molekul suatu benda sedangkan panas menggambarkan total panas yang dikandung oleh benda tersebut.

EK = ½ mv2 = 3/2 NKT 

Dimana K, tetapan Stefen-Bolstzman (5.67 x 10-8 W m-2)

Suhu Udara 

•Suhu udara merupakan manifestasi dari panas terasa 

•Suhu udara di ukur menggunakan Termometer dengan skala celcius, Fahrenheit, Reamur, Centrigrade dan Kelvin. 

• Konversi dari Celcius: 

oF = 9/5 * oC + 32 

oR = 4/5 * oC 

oK = (oC + 273) 

Secara umum proses perpindahan panas terjadi antara dua permukaan dikelompokkan dalam 4 bentuk, yaitu: 

1. Konduksi 

2. Konveksi atau Turbulensi 

3. Radiasi 

4. Adveksi

Junghuln membagi wilayah tropik Indonesia menjadi 4 kelompok zona suhu yaitu: 
1. Zona panas (0-700 m dpl, 26 - 30 oC) : tanaman keras (kelapa, karet, kopi dan tebu. Tanaman pangan (padi, jagung dan kacang-kacangan).

2. Zona sedang (700-1500 m dpl, 23 - 28 oC) : tanaman hortikultura sayuran dan bunga-bungaan, perkebunan teh dan kopi.

3. Zona sejuk (1500-3000 m dpl, 18 - 22 oC) : tanaman pinus dan hutan campuran.

4. Zona dingin, (diatas 3000 m dpl) : wilayah seperti ini bersalju seperti di pegunungan Jayawijaya Papua.


Istilah-istilah : 
• Rataan suhu harian didefinisikan sebagai rataan suhu maksimum dan minimum selama sehari.  • kisaran suhu harian diperoleh dari selisih suhu minimum dan maksimum.  • Rataan suhu bulanan diperoleh dengan menjumlahkan rataan suhu harian selama 1 bulan, kemudian dibagi dengan jumlah hari dalam bulan tersebut. • Rataan suhu tahunan diperolah dengan menjumlahkan rataan suhu bulanan selama satu tahun dan di bagi dengan 12.  • Kisaran suhu tahunan diperoleh dari selisih antara rataan suhu bulanan tertinggi dan terendah.

-PENGERTIAN KELEMBABAN UDARA 
• Kelembaban udara menyatakan tentang jumlah atau banyaknya uap air yang terkandung dalam atmosfer pada suatu saat dan tempat tertentu. 
-PENGUKURAN KELEMBABAN UDARA 
Alat ukur kelembaban udara didasarkan atas prinsip termodinamika yang disebut psikrometer (termometer bola basah dan termometer bola kering).Beberapa macam psikrometer: psikrometer sangkar, psikrometer Assman dan psikrometer putar.

3. Evaporasi   

Evaporasi adalah proses perubahan fase air yang terkandung dalam suatu larutan (cair) maupun dalam bentuk padatan menjadi uap.  Nilai evaporasi dikendalikan oleh faktor cuaca seperti radiasi, suhu, kelembaban, angin dan panas laten serta bentuk permukaan yang berevaporasi.
Evapotranspirasi adalah gabungan kedua proses hilangnya air melalui evaporasi di permukaan air dan transpirasi melalui daun.  Laju evaporasi dan evapotranspirasi pada suatu daerah dipengaruhi oleh berbagai faktor dan secara umum dibagi menjadi dua faktor.  1. Kelembaban uap air pada permukaan yang berevaporasi.  2. Faktor meteorologi (radiasi matahari, suhu udara, kecepatan angin dan kelembaban udara)

 

Klasifikasi Iklim

 

APA YANG DIMAKSUD KLASIFIKASI IKLIM?

Klasifikasi Iklim adalah suatu metode untuk memperoleh efesiensi informasi dalam bentuk yang umum dan sederhana.Pembuatan klasifikasi iklim didasarkan atas karakteristik
yang sama dari unsur iklim yang menjadi dasar
pembuatan iklim tersebut (suhu, curah hujan atau
kelembaban).

Berdasarkan cara penentuan kriteria klasifikasinya maka

iklim dapat dibagi menjadi:

1. Klasifikasi iklim secara genetik (aliran massa udara, zona-zona angin, perbedaan penerimaan radiasi matahari, benua dan lautan)
2. Klasifikasi iklim secara empirik (data-data pengamatan unsur iklim secara teratur

Klasifikasi iklim secara genetik.

Klasifikasi iklim genetik menghasilkan klasifikasi untuk wilayah yang luas namun tingkat ketelitiannya kurang dibandingkan dengan klasifikasi secara empirik yang lebih fokus pada kawasan atau daerah sempit. Didasarkan pada faktor-faktor iklim penyebab seperti aliran massa udara, zona-zona angin, benua dan lautan, dan perbedaan penerimaan radiasi surya umumnya menghasilkan klasifikasi untuk daerah yang luas tetapi kurang teliti.


Klasifikasi iklim secara empirik.

Klasifikasi Empirik Didasarkan pada hasil pengamatan yang teratur terhadap unsur-unsur iklim.Umumnya hasil klasifikasinya berupa daerah yang lebih sempit bila dibandingkan dengan klasifikasi iklim secara genetik namun lebih teliti.  

 Klasifikasi Iklim secara empirik 
Dikelompokkan menjadi dua: 
1. Dihubungkan dengan vegetasi (W. Koppen, F. H Schmidt dan J. H. A Ferguson, Oldeman).
2. Dihubungkan dengan neraca air dan energi (Throntwaite)

·      Klasifikasi iklim berdasarkan pertumbuhan vegetasi 

1.     Sistem Klasifikasi Koppen :

a)    Hubungan antara iklim (suhu dan hujan rata-rata) dengan pertumbuhan. 
b)    Menurut Koppen vegetasi yang hidup secara alami menggambarkan iklim tempat tumbuhnya. 
c)    Oleh karena itu batas-batas klasifikasi iklim Koppen berkaitan dengan batas-batas penyebaran vegetasi.

o    Klasifikasi iklim Koppen disusun berdasarkan lambang dan simbol tipe iklim yang menunjukkan sifat dan corak masing-masing tipe tanda, yang terdiri dari kombinasi huruf yaitu:
Ø huruf pertama (huruf besar): Tipe utama  
Ø huruf kedua (huruf kecil): pengaruh hujan  
Ø huruf ketiga (huruf kecil): suhu udara
Ø huruf keempat (huruf kecil): sifat-sifat khusus

o    Menurut Klasifikasi Iklim Koppen, secara umum apabila dalam perumusannya telah sampai pada kombinasi dua huruf maka telah dianggap cukup untuk mencirikan iklim suatu daerah secara umum

o    Koppen memperkenalkan lima golongan utama iklim di permukaan bumi berdasarkan kelompok vegetasi dan geografi yang diberi simbol huruf besar: 
Ø Tipe A (Iklim hujan tropik) 
Ø Tipe B (Iklim kering)
Ø Tipe C (Iklim sedang berhujan) 
Ø Tipe D (Iklim hujan dingin)
Ø  Tipe E (Iklim kutub)

o    Pengaruh hujan digambarkan sebagai huruf kedua yang terdiri atas:
 1.    f (selalu basah, hujan setiap bulan > 60 mm)  
2.    s (bulan-bulan kering jatuh pada musim panas)
3.    S (semi arid (steppa atau padang rumput) 
4.    w (bulan-bulan kering jatuh pada musim dingin (winter) 
5.    W (arid/padang pasir)
6.    m (khusus untuk kelompok tipe A digunakan lambang m (monsoon) yang berarti musim kemaraunya pendek, tetapi curah hujan tahunan cukup tinggi sehingga tanah cukup lembab dengan vegetasi hujan hutan tropik. 
7.    F (daerah tertutup es abadi)  
o    Selanjutnya pengaruh suhu dilambangkan sebagai huruf ketiga yang terdiri atas:
a (suhu rata-rata dari bulan terpanas > 22.2 ^oC) 
b (suhu rata-rata dari bulan terpanas <22.2 ^oC dan paling sedikit empat bulan sehunya > 10 ^oC) 
c (hanya 1-4 bulan suhunya > 10 ^oC dan suhu bulan terdingin > -38 ^oC.)
d (suhu bulan terdingin < 38 ^oC) 
e (suhu rata-rata tahunan < 18 ^oC)
i (perbedaan suhu antara bulan terpanas dan terdingin < 5 ^oC) 
k (suhu rata-rata tahunan < 18 ^oC dengan suhu bulan terpanas 18 ^oC)
l (suhu semua bulan antara 10-22 ^oC)

o    Berdasarkan dua kombinasi huruf pertama maka ada 12 tipe iklim menurut klasifikasi iklim Koppen: 
1. Daerah iklim hujan tropik        : Af, Aw dan Am 
2. Daerah iklim kering                  : BS, BW
3. Daerah iklim sedang berhujan : CF, Cs dan Cw  
4. Daerah iklim hujan dingin       : Ew, EF

 2.     Sistem klasifikasi iklim Schmidt-Ferguson : 

1)  Banyak digunakan dalam bidang kehutanan dan perkebunan

2)  Penentuan tipe iklim menurut klasifikasi ini hanya memperhatikan unsur iklim curah hujan (CH) dan memerlukan data hujan bulanan paling sedikit 10 tahun. Kriteria yang digunakan adalah penentuan bulan kering, bulan lembab dan bulan basah pada masing-masing bulan setiap tahun. Kriterianya sebagai berikut : 
a.  Bulan kering (BK)  : bulan dengan hujan < 60 mm 
b.  Bulan lembab (BL) : bulan dengan hujan antara 60 – 100 mm
c.   Bulan basah (BB)   : bulan dengan hujan > 100 mm            
3)  Schmidt-Ferguson menentukan jumlah BK, BL, dan BB tahun demi tahun  selama   periode pengamatan, kemudian dijumlahkan dan dirata-ratakan.

 

3. Sistem klasifikasi iklim oldeman :

a)  Klasifikasi ini tergolong klasifikasi yang baru di Indonesia. 
b)  Berguna dalam klasifikasi lahan pertanian tanaman pangan di Indonesia. 
c)  Oldeman telah membuat sistem baru dalam klasifikasi iklim yang dihubungkan dengan pertanian menggunakan unsur iklim curah hujan.
d)  Kriteria yang digunakan dalam klasifikasi ini didasarkan pada: 
Ø  Bulan Kering (BK): bulan dengan CH<100 mm 
Ø  Bulan Lembab (BL): bulan dengan CH 100–200 mm
Ø  Bulan Basah (BB): bulan dengan CH>200 mm  
- Dahulu diawal kehidupan bumi hanya satu daratan penuh, turun nya es, daratan     semakin menghilang dan terbentuk lautan (daerah). 
- Indonesia dahulu terdapat beberapa batasan asia. 
- Papua dan kepulauannya peralihan dari negara Australia 
- Dari berbagai jenis fauna di dunia 25% fauna terdapat di Indonesia dan 40% jenis     Flora terdapat di Indonesia dan tanaman obat 10% terdapat di Indonesia.  
- Indonesia memakai klasifikasi iklim dari Schmidt-Ferguson dan Oldeman. 
- Schmidt-Ferguson lebih bagus untuk pertumbuhan tanaman berkayu (berpuluh-puluh tahun) 
- Oldeman untuk tanaman musiman (pangan) dan Oldeman curah hujannya lebih tinggi dari Schmidt-Ferguson

Cuaca

APA YANG DIMAKSUD DENGAN CUACA?

Cuaca adalah nilai total dari peubah-ubah fisik atmosfer yang berlangsung dalam keadaan sesaat (instantaneous) yang terjadi pada tempat tertentu. Cuaca terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu bisa hanya beberapa jam saja, misalnya : pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda-beda untuk setiap jamnya. Di Indonesia keadaan cuaca selalu di umumkan untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca hasil analisis Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan. 

 UNSUR-UNSUR CUACA WEATHER FACTORS:

1. Penerimaan radiasi dan lama penyinaran surya.

2. Suhu udara dan tanah 

3. Kelembaban udaradan tanah
4. Tekanan udara
5. Angin
6. Awan
7. Presipitasi
8. Evaporasi

 METEOROLOGI

Apa yang dimaksud Meteorologi?
Meteorologi adalah suatu cabang ilmu pengetahuan dari atmosfer mempunyai kaitan secara fisik, dinamik dan menyangkut status kimia atmosfer dan interaksi antara atmosfer bumi dengan permukaan bumi. Meteorologi lebih menekankan pada proses terjadinya cuaca misalnya: terjadinya suhu ekstrim, hujan lebat, kelembaban rendah, penguapan tinggi.

PENGUKURAN NILAI CUACA

• Nilai unsur-unsur cuaca saat demi saat selama 24 jam di tempat tertentu akan menunjukkan pola siklus disebut perubahan cuaca diurnal (pukul 00.00-24.00)
• Nilai tiap unsur cuaca tersebut dapat dirata-ratakan dan menghasilkan cuaca pada tanggal tersebut. 
• Pernyataan cuaca kualitatif: istilah masyarakat awam. Misalkan: pada saat ini radiasi surya terik, suhu udara tinggi, kelembaban rendah, langit cerah dst 
• Pengukuran nilai cuaca sangat rumit meliputi interaksi
  diantara weather factors dengan faktor pengendalinya.
• Pengukuran nilai cuaca dilakukan dengan menggunakan model-model matematika tingkat tinggi.
•  Pendugaan unsur-unsur cuaca dalam model matematika tersebut atau penerapannya dipengaruhi oleh;
  * keadaan masa lalu
  * kondisi yang sedang berlangsung
  * prediksi masa yang akan datang

 MANFAAT CUACA

Manfaat cuaca antara lain:

1.Bidang Pertanian
Suhu, curah hujan, dan pola musim sangat berpengaruh terhadap usaha pertanian. Indonesia merupakan salah satu negara yang beriklim tropis, maka sangat cocok sekali untuk usaha pertanian, karena udaranya yang panas dan mendapatkan curah hujan sepanjang tahun.
2. Bidang Perhubungan / Transportasi
Faktor cuaca, curah hujan, dan kecepatan angin sangat menentukan dalam dunia perhubungan, terutama untuk kelancaran sarana transportasi pesawat terbang dan kapal laut. Penerbangan di daerah yang beriklim tropis biasanya tidak senyaman penerbangan di daerah iklim sedang, karena di daerah beriklim tropis udara selalu lembap banyak ditutupi oleh awan sehingga penerbangan sering terganggu.
3. Bidang Pariwisata
Indonesia yang beriklim tropis memiliki beraneka ragam flora dan auna. Keanekaragaman tersebut banyak mengundang wisatawan, baik wisatawan domestik maupun wisatawan asing yang ingin menikmatinya. 

4. Bidang Industri

Pada industri tradisional banyak yang masih bergantung pada kondisi cuaca. Industri itu umumnya yang membutuhkan panas Matahari, antara lain industri genteng, batu bata, dan kerupuk. Cuaca juga mempengaruhi aktivitas penduduk sehari-hari.

 

AGROKLIMATOLOGI-IKLIM

APA YANG DIMAKSUD DENGAN IKLIM?
Iklim adalah suatu keadaan cuaca dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas.
 

 APA YANG DIMAKSUD DENGAN CUACA?
Cuaca adalah keadaan atau kelakuan atmosfer pada waktu tertentu yang sifatnya berubah-ubah dan waktu ke waktu.

KLIMATOLOGI

1. Setiap usaha dalam bidang pertanian pada dasarnya bertujuan untuk mendapatkan produktif yang setinggi tingginya dengan kualitas yang sebaik-baiknya.
2. Untuk itu maka persyaratan tumbuh tanaman sedapat mungkin dapat terpenuhi agar proses pertumbuhan dan perkembangannya berlangsung optimal.
3. Dalam setiap stadia perkembangan tanaman (stadia perkecambahan, pertumbuhan bibit, pertumbuhan vegetatif, pembungaan, pembuahan, pemasakan) memerlukan syarat cuaca dan iklim menurut jenis tanaman dan wilayah tempat tumbuhnya.
4. Cuaca dan iklim tidak saja penting dalam pertanian, namun penting dalam bidang pelayaran, penerbangan, pengairan dan kesehatan.
5. Dapat mempengaruhi tingkah laku dan respon organisme.

Manfaat mempelajari cuaca dan iklim:
1.Menyelenggarakan kegiatan atau usaha dibidang teknik, sosial, ekonomi dengan menerapkan teknologi.
2. Menyesuaikan diri untuk menyelenggarakan kegiatan usaha yang serasi dengan sifat cuaca dan iklim sehingga terhindar dari hambatan dan kerugian.  

Unsur-unsur iklim dibagi menjadi 6, yaitu:
1. RADIASI MATAHARI
a.Sumber energi utama
b.Intensitas cahaya dari matahari ke bumi < 1000 W.m² 
c.Poros bumi terhadap matahari membentuk sudut 23,5˚
2.Temperatur/Suhu 
a. Diukur dengan satuan ⁰C 
b. Semakin tinggi tempat, suhu udara semakin rendah
c.  Awan terbentuk jika udara naik sampai ketinggian yang suhunya telah mencapai ‘titik embun’.
3.Kelembaban
a. Umum dinyatakan dengan kelembaban nisbi/relatif (RH, %) 
b. Kelembaban nisbi turun jika suhu udara meningkat  
c. Pada suhu ‘titik embun’, kelembaban jenuh (RH=100%)
4.Curah hujan
a.Diukur dengan satuan mm 
b.Merupakan sumber air utama bagi pertanian adalah hujan yang tidak memiliki irigasi
5.Evapotranspirasi Potensial 
a.Evapotranspirasi adalah proses kehilangan air dari suatu lahan melalui evaporasi dan transpirasi (tanaman) 
b.Evapotranspirasi potensial (Etp) adalah evapotranspirasi maksimum dari suatu wilayah dan waktu tertentu.
6.Angin 
a.Adalah gerakan udara secara horizontal.
b.Arah angin merupakan arah dari mana asal angin tersebut bertiup, dan bukan menuju ke mana angin tersebut bertiup

Faktor-Faktor Iklim:
1.    Ketinggian tempat

2.    Latitude atau garis lintang

3.    Daerah bertekanan

4.    Arus laut

5.    Permukaan tanah
Contoh penyimpangan iklim :
1.   Musim kemarau yang panjang
2.   Curah hujan yang terus menerus selama beberapa hari serta lebat
3.   Perubahan suhu yang lebih panas dari biasanya

1.   Iklim tropis :
a. Terletak diantara lintang 23,5^o LU sampai 23,5^o LS
b.  Berada di sekitar garis ekuator
c.   Tipe vegetasi hutan hujan tropis dengan bergabagi jenis flora dan fauna
d.   Curah hujan tinggi (dapat > 2000 mm/bulan)
e.   Contoh negara tropis : Indonesia, Filipina, Brazil, India
f.    Intensitas radiasi matahari berkisar antara 11-13 jam
g.  Hanya memiliki 2 musim : musim hujan dan kemarau
h.  Perbedaan suhu rata-rata di kedua musim tidak jauh berbeda (20-30 ^OC)
i.    Variasi suhu siang dan malam lebih besar dibandingkan variasi suhu antar musim

2. Iklim sub-tropis :

a.  Terletak pada 23,5°LU-40°LU dan 23,5°LS-40°LS
b.  Terdapat gangguan alam seperti badai, hujan salju, atau tornado
c.   Memiliki 4 musim : Panas, gugur, dingin, dan semi
d.   Memiliki variasi suhu yang sangat besar antar musim dan antara siang dan malam
e.    Pada musim panas, suhu maksimum dapat mencapai > 40 ^oC dan lama penyinaran > 13 jam/hari f.     Pada musim dingin, suhu minimum mencapai -1 ^oC dan kelembaban rendah
g.   Curah hujan lebih rendah dari tropis
h.   Contoh negara subtropis : Eropa, Asia Timur, Amerika Serikat, Afrika Utara

3. Iklim sedang :

a. Terletak pada 40°LU-66,5°LU (kawasan arktik) dan 40°LS-66,5°LS (kawasan Antartika)
b. Variasi suhu antara musim kemarau dan hujan biasa sejuk kecuali bagian tengah Amerika Utara
c.  Daerah iklim : iklim samudera dan iklim benua
d. Negara beriklim sedang : Eropa bagian barat, dan Amerika Tengah

4. Iklim kutub :

a.  Merupakan iklim yang hanya terjadi di daerah kutub (utara dan selatan)
b.  Mengalami musim dingin yang panjang dengan suhu ekstrem dan musim panas yang singkat     
     dengan suhu yang sejuk serta berudara kering
c.  Vegetasi berupa lumut-lumutan dan semak-semak
d.  Daerah beriklim kutub : Siberia, Greenland, Amerika bagian utara, Antartika
Iklim tergantung pada letak geografis (posisi garis lintang) dan topografi

·        Posisi relatif matahari terhadap bumi menimbulkan musim:    
      23,5°LU-23,5°LS : Kawasan tropis 
      23,5°LU-40°LU dan 23,5°LS-40°LS : Kawasan Sub-tropis
      40°LU-66,5°LU dan 40°LS-66,5°LS : Kawasan iklim sedang   
      66,5°LU-90°LU dan 66,5°LS-90°LS : Kawasan iklim kutub   
      

2