METEOROLOGI DAN KLIMATOLOGI

RANGKUMAN “MATERI”METEOROLOGI DAN KLIMATOLOGI

 

Disusun Oleh :

                               Nama                     :      M.KHANIF MAHMUDIN

                              

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

Pengertian Meteorologi dan Klimatologi

Pengertian Meteorologi

Meteorologi berasal dari  dua  kata yang mempunyai makna /arti yaitu :

1.      Meteoros  :  benda yang ada di dalam udara

2.      Logos       :  ilmu/kajian

            Jadi Meteorologi  adalah : ilmu yang mempelajari proses fisis dan gejala cuaca yang terjadi di lapisan atmosfer (troposfer)

Pengertian Klimatologi

Klimatologi berasal dari kata :

  klima: kemiringan bumi (lintang tempat) dan

  logos: ilmu

           klimatologi adalah : ilmu yang mencari gambaran dan penjelasan sifat iklim, mengapa berbeda, keterkaitan degan aktivitas  manusia.

Pengertian Atmosfer

Atmosfer  berasal  dari bahasa  Yunani yaitu :

Atmos             : lapisan uap dan

Spaira : bulatan

            Jadi atmosfer adalah lapisan gas yang menyelimuti  planet  termasuk  bumi

Atmosfer sendiri mempunyai karakteristik. Karakteristik atmosfer  tersebut adalah :

•         Tidak tampak

•         Tidak berwarna

•         Dapat dimampatkan (kompresibel)

Masa  total 56 x 10¹⁴ ton

            Atmosfer juga mempunyai kegunaan bagi  bumi dan brperan penting seperti :

-          melindungi penghuni bumi dari radiasi matahari.

-          Banyak gejala atmosfer (awan, hujan, badai guruh, badai tropis, perubahan iklim)

-          Dapat dieksplorasi dan dieksploitasi (teknologi hujan buatan, energi angin)

-          Media transportasi peka cuaca (cumulonimbus: jalan maut)

-          Tempat pembuangan zat pencemar

Atmosfer bumi terdiri dari beberapa lapisan yaitu troposfer lapisan paling bawah dari atmosfer, stratosfer, mesosfer , termosfer  dan eksofer. Berikut adalah penjelasannya :

TROPOSFER

•         Troposfer merupakan lapisan atmosfer yang paling bawah.

•         Semua fenomena tentang cuaca dan hujan terjadi di lapisan ini.

•         Didalam troposfer  Terdapat penurunan suhu.

•         Pertukaran panas banyak terjadi di lapisan troposfer bawah.

•         Batas yang menandai berakhirnya lapisan ini disebut dengan tropopause.

•         Ketinggiannya lebih besar di daerah equator daripada di daerah kutub.

Di equator ketinggiannya terletak pada 18 km dengan suhu -80 ^οC, sedangkan di kutub hanya mencapai 6 km dengan suhu -40 ^οC.

STRATOSFER

•         Stratosfer merupakan lapisan di atas tropopause.

•         Stratosfer lebih tebal di kutub dan tipis di equator  bahkan  sering  tidak  ditemukan  di  equator.

•         Terjadi kenaikan suhu dikarenakan adanya lapisan ozonosfer (O3) yang menyerap radiasi ultra  violet  matahari.

•         Merupakan lapisan inversi, sehingga pertukaran antara stratosfer dengan troposfer melalui tropopause sangat kecil.

•         Batas yang menandai berakhirnya lapisan ini adalah stratopause.

•         Terletak pada ketinggian sekitar 60 km, dengan suhu mencapai 0 ^οC

MESOFER

•         Merupakan lapisan di atas stratosfer dengan ketinggian antara 60 – 85 km.

•         Ditandai dengan adanya penurunan orde suhu 0.4 ^οC  setiap 100 m, karena lapisan mesosfe mempunyai keseimbangan radiasi yang negatif.

•         Bagian atas mesosfer dibatasi oleh mesopause, yaitu lapisan di dalam atmosfer yang mempunyai suhu paling rendah, kira-kira -100^οC.

•         Mesopause terletak pada ketinggian sekitar 85 km.

•         Di lapisan ini sebagian meteor terbakar.

TERMOSFER

•         Terletak di atas mesopause dengan ketinggian 85 – 300 km

•         Ditandai dengan kenaikan suhu dari - 100 ^οC sampai ratusan bahkan ribuan derajat.

•         Bagian atas lapisan atmosfer dibatasi oleh termopause yang meluas dari ketinggian 300 km sampai pada ketinggian rumbai-rumbai bumi, yaitu 1000 km.

•         Suhu termopause adalah konstan terhadap ketinggian, akan tetapi berubah dengan waktu.

Ø  Suhu malam hari berkisar antara 300 – 1200 ^οC

Ø  Siang hari berosilasi antara 700 dan 1700 ^οC.

•         Kerapatan termopause sangat kecil kira-kira 10-13 kali kerapatan atmosfer permukaan tanah.

Arti  penting  atmosfer bagi kehidupan di bumi adalah :

•         Melindungi kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari.

•         Mencegah benda-benda asing masuk ke bumi.

RADIASI MATAHARI DAN TEMPERATUR

Gerakan bumi ada dua yaitu :

1.      Rotasi Bumi adalah, perputaran bumi pada porosnya

Menghasilkan perubahan waktu, siang dan malam

2.       Revolusi Bumi adalah, gerakan bumi  mengelilingi matahari

Revolusi bumi dengan Kecepatan 18,5 mil/dt  dengan waktu: 365 hari, 5 jam, 48,8 dt

Rrevolusi bumi ini menghasilkan perubahan musim

 Tiga gejala alam tentang penerusan panas ke bumi:

•         Konduksi

Adalah            panas merambat melalui benda pengantar (logam, bahan cair)

•         Konveksi

Adalah proses perambat dimana benda pengantarnya ikut bergerak (bahan cair, udara)

•         Radiasi

Adalah proses penerusan energi matahari melalui bahan transparansi (udara).

            proses pemindahan gelombang energi dengan gelombang elektromagnetik

Insolasi→insolation (incoming solar radiation)

Adalah Energi yang datang dari matahari yang sampai ke permukaan bumi.

Terdiri atas sinar yang tersusun berbagai macam panjang gelombang . Jika Lebih panjang dari sinar yang tampak adalah : infra merah .Jika Lebih pendek dari sinar yang tampak adalah : ultraviolet

Macam –macam sinar tampak/spektrum radiasi :

•         Merah

•         Jingga

•         Kuning

•         Hijau

•         Biru

•         Nila

•         Ungu

Terlihat bila energi matahari menembus titik-titik hujan

Keseimbangan panas bumi

•         35% radiasi matahari yang diterima bumi kembali ke ruang angkasa dalam bentuk gel pendek oleh hamburan dan pemantulan awan, partikel debu, molekul udara, dan permukaan bumi (albedo bumi)

                        2% dipantulkan permukaan bumi

6% dihamburkan atmosfer ,27% dipantulkan awan

•         14% diserap atmosfer (awan,debu, gas permanen

•         51% diserap permukaan bumi → memanaskan atmosfer

34% radiasi matahari langsung ,17% radiasi langit/radiasi baur

= total radiasi yang diterima bumi 65% (51%+ 14%)

Rerata suhu bumi secara keseluruhan adalah konstan

→65% radiasi yang diterima harus dipancarkan lagi.

•         17% hilang ke angkasa (tidak memanasi atmosfer)

•         6% radiasi bumi yang terserap atmosfer (radiasi atmosfer)

•         9% diterima atm melalui panas yang dibawa arus turbulensi dan konveksi

•         19% diterima atm (kondensasi uap air)

•         jumlah yang dipancarkan ke ruang angkasa oleh atmosfer 14%+6%+9%+19%= 48%

•         jumlah yang dipancarkan langsung ke angkasa dari permukaan bumi: 17%

•         Jadi: 48%+17% = 65%

Besarnya insolasi bervariasi yaitu :

•         Dalam sehari

•         Musim yang berbeda

•         Lintang yang berbeda

•         ALBEDO (α)

Merupakan perbandingan antara radiasi yang dipantulkan kembali dengan radiasi yang diterima oleh suatu permukaan

Faktor-faktor yang mempengaruhi insolasi

•         Konstanta matahari yang tergantung pada:

energi yang dikeluarkan oleh matahari

jarak antara matahari dan bumi

•         Kejernihan atmosfer

•         Lama periode penyinaran matahari

•         Sudut datang sinar matahari tengah hari

Perjalanan suhu dalam setahun Adalah :

•         Fluktuasi temperatur tahunan berubah-ubah dari satu tempat ke tempat yang lainnya

•         Fluktuasi tersebut berhubungan erat dengan lintang bumi

•         Di katulistiwa fluktuasi kecil, semakin jauh dari katulistiwa semakin besar

Dan dibedakan menjadi tiga pola fluktuasi temperatur tahunan, yaitu:

1. Pola katulistiwa
2. Pola daerah sedang
3. Pola daerah kutub

Pola Katulistiwa

•         Fluktuasi temperatur tahunan kecil, lebih kecil daripada flukruasi tempertaur harian

•         Mempunyai dua maksimum dan dua minimum yagn terjadi berturut-turut saat matahari berada di atas daerah itu dan pada saat berada di garis balik

Pola Daerah Sedang

•         Dalam pola ini menunjukkan fluktuasi temperatur yang besar

•         Fluktuasi ini akan diperbesar jika suatu daerah terletak di tengah benua

•         Lebih kecil jika berdekatan dengan laut

•         Fluktuasi tahunan lebih besar dari pada fluktuasi harian.

•         Terdapat satu maksimum dan satu minimum

Pola Daerah Kutub.

•         Fluktuasi sangat besar.

•         Besarnya tergantung pada letaknya di tengah benua atau di dekat laut.

•         Mempunyai satu maksimum dan satu minimum.