Pengetahuan Awal Cuaca dan Iklim

Pengetahuan Awal Cuaca dan Iklim

Sebelum mempelajari cuaca dan iklim lebih mendalam, ada beberapa pengetahuan dasar yang perlu diperhatikan. Yang pertama, kita perlu memahami perbedaan antara pengertian cuaca dan iklim. Selanjutnya kita harus memahami komposisi dan lapisan atmosfer. Karena atmosfer tidak bisa berdiri sendiri, perlu diketahui pula sistem-sistem kebumian lain yang mempengaruhinya. Terakhir, sub bidang meteorologi dan klimatologi akan membantu kita memahami bidang yang lebih spesifik.

Pengertian Cuaca dan Iklim

Apa sih bedanya cuaca dan iklim?

Cuaca dan iklim, keduanya adalah kondisi atmosfer. Bedanya, cuaca adalah gambaran tentang kondisi atmosfer pada suatu waktu yang pendek dan area yang sempit. Iklim sendiri adalah resume dari kondisi cuaca dalam jangka waktu yang panjang dan area yang lebih luas. Iklim merangkum kumpulan informasi cuaca di suatu wilayah, termasuk kondisi normal, kondisi ekstrim dan frekuensi kejadian suatu fenomena cuaca. Jika banyak dari kalian membaca bahwa iklim adalah kondisi rata-rata cuaca di suatu wilayah, pengertian tersebut belum lengkap karena iklim lebih daripada sekedar rata-rata cuaca.

Untuk memahami perbedaannya, mari kita simak sebuah contoh. Bali merupakan suatu pulau kecil yang beriklim tropis. Secara klimatologis kita akan tahu bahwa Bali suhunya panas dan curah hujannya banyak karena bersifat maritim. Kita bahkan bisa tahu kalau Bali mengalami musim hujan dan kemarau dari informasi Iklim. Saat ingin melancong ke Bali, kita memilih bulan Juli karena saat itu musim kemarau. Harapannya sih tidak ada hujan jadi bisa jalan-jalan dengan bebas. Sayangnya, setelah sampai di Bali ternyata kita disambut oleh hujan lebat. Hujan lebat di sini disebut sebagai cuaca sedangkan musim kemarau yang biasanya terjadi menunjukkan salah satu kondisi iklim.

Kita bisa mengetahui kondisi atmosfer umum suatu wilayah dengan iklim tapi kondisi yang terjadi pada waktu yang pendek adalah cuaca.

Cuaca dan Meteorologi

Ilmu yang spesial mempelajari cuaca adalah meteorologi. Meteorologi umumnya mempelajari atmosfer bumi, bagaimana kondisi dan perubahannya. Akar kata meteorologi adalah meteoros dan logos yang berasal dari bahasa Yunani. Metoros artinya ruang atas (atmosfer) sedangkan logos bermakna ilmu.

Dalam praktiknya, meteorologi mempelajari cuaca melalui pengamatan parameter-parameter cuaca secara langsung. Parameter-parameter cuaca utama antara lain: radiasi matahari, suhu udara, tekanan udara, kelembapan udara, angin, perawanan, hujan. Semua parameter ini diobservasi menggunakan alat-alat meteorologi manual dan digital. Hasil pengamatan selama bertahun-tahun ini kemudian dituangkan ke dalam prinsip-prinsip dinamika atmosfer dalam meteorologi dinamis. Dari hasil ilmu pengetahuan itu, dibuatlah berbagai model cuaca yang mampu menganalisa dan memprediksi cuaca di masa depan.

Iklim dan Klimatologi

Iklim dipelajari oleh ilmu khusus yaitu klimatologi. Klimatologi berasal dari akar kata Clima (bahasa Yunani) yang artinya kemiringan. Ini ngga berarti orang yang belajar klimatologi jadi miring ya. Kemiringan di sini mengacu pda kemiringan Bumi. Mungkin kalian masih ingat bahwa poros rotasi bumi miring sekitar 23.5 derajat dari matahari. Karena kemiringan ini, perbedaan musim terjadi sehingga iklim di berbagai belahan bumi berbeda.

Praktik ilmu klimatologi dan meteorologi memiliki beberapa kesamaan dan perbedaan. Keduanya sama-sama mempelajari parameter-pearameter cuaca, menginestiasi dinamika atmosfer dan juga melakukan analisa dan prediksi. Perbedaannya, ilmu meteorologi biasanya diterapkan pada kondisi-kondisi atmosfer harian atau lebih singkat daripada itu, sedangkan, ilmu klimatologi lebih banyak berkecimpung pada pola pergerakan atmosfer dalam jangka waktu yang lebih panjang.

Meskipun demikian, ahli klimatologi perlu mempelajari aspek meteorologis atmosfer dan ahli meteorologi juga perlu memahami aspek-aspek kondisi atmosfer jangka panjang. Ilmu klimatologi merangkum pengamatan cuaca yang dilakukan oleh bidang meteorologi. Tanpa ini tidak akan ada data jangka panjang. Untuk memprediksi cuaca dan iklim membutuhkan informasi tentang fenomena skala kecil sampai skala besar. Ramalan cuaca esok hai adalah buah dari analisa jangka panjang ini juga. Klimatologi dan meteorologi sangat erat kaitannya dan sulit dipisahkan sehingga kita sebaiknya mempelajari keduanya sekaligus. Kalau misalnya kita sudah tahu bagian yang ingin ditekuni dari dua bidang tersebut, barulah kita memfokuskan bidang keahlian.

Satu lagi pembeda meteorologi dan klimatologi adalah fokus dari pembelajarannya. Meteorologi lebih banyak mempelajari fenomena-fenomena di atmosfer dan fokus pada hal-hal itu. Lain halnya dengan klimatologi yang mempelajari kondisi jangka panjang atmosfer dan berusaha mengerti konsekuensi dari proses jangka panjang tersebut. Oleh karena itu, Klimatologi mempelajari kondisi jangka panjang atmosfer beserta efek dari kondisi itu di bidang yang mungkin tidak ada kaitannya dengan atmosfer.

Cabang Ilmu Meteorologi dan Klimatologi

Meteorologi dan klimatologi dapat dibagi lagi menjadi berbagai cabang keilmuan sesuai dengan kebutuhan. Berikut ini akan disampaikan tabel cabang-cabang ilmu meteorologi dan klimatologi.

Cabang MeteorologiPenjelasan
Meteorologi umumCabang yang mempelajari hukum-hukum dasar, mendeskripsikan fenomena-fenomena cuaca, dan melakukan survey tentang semua topik relevan
Meteorologi teoritisMempelajari teori fisis dan kimia yang teraplikasi di atmosfer, mengandung thermodinamis (dinamika panas – statis) dan hidrodinamis (sirkulasi dan pergerakan), dan mempelajari transfer radiasi (radiation budget dan dynamical forcing)
Meteorologi eksperimentalTeknik pengukuran, instrumentasi, pengukuran atmosfer dan parameter-parameternya
Meteorologi sinoptikMempelajari analisa cuaca dan forecast
Meteorologi penerbanganMempelajari dampak kondisi meteorologi terhadap keamanan penerbangan (turbulensi, visibility, warning petir, dll)
Meteorologi teknisMeteorologi terkait lalu lintas, lalu lintas udara, dan emisi gas variabel (gas variabel dijelaskan di bagian atmosfer)
Bio-meteorologiCabang meteorologi terkait pengaruh cuaca terhadap kesehatan, iklim lokal untuk makhluk hidup dalam ekologi
Agro-meteorologiCabang meteorologi yang mempelajari pengaruh cuaca terhadap tanaman pertanian
AerologiMempelajari kondisi meteorologi di atmosfer yang lebih tinggi (melalui pilot balon atau radio sonde, umumnya di bawah 30km)
Aeronomimempelajari kondisi meteorologi di atmosfer tinggi, di atas 50 km
Meteorologi lapisan batas (boundary layer)Mompelajari kondisi atmosfer pada lapisan batas (permukaan sampai sekitar 2000m)
Glacial MeteorologyMempelajari kondisi atmosfer di daerah bersalju
Meteorologi maritimMempelajari kondisi atmosfer di atas lautan
Meteorologi polarMempelajari kondisi atmosfer di wilayah kutub
Meteorologi tropisMempelajari kondisi atmosfer di wilayah tropis
Meteorologi skala mikroMempelajari fenomena skala mikro di atmosfer
Meteorologi skala mesoMempelajari fenomena skala meso di atmosfer
Meteorologi skala regionalMempelajari fenomena skala regional di atmosfer
Meteorologi skala globalMempelajari fenomena skala global di atmosfer
Tabel 1. Cabang-cabang ilmu meteorologi. [7]

Cabang-cabang ini akan terus berkembang seiring dengan kebutuhan manusia akan informasi meteorologi. Selain itu teknologi bari dapat menghasilkan cabang meteorologi baru seperti meteorologi satelit dan meteorologi radar.

Cabang KlimatologiPenjelasan
Klimatologi fisisfokus pada sifat-sifat energi dan materi di atmosfer pada skala waktu klimatologi
Klimatologi terapanmempelajari efek klimatologis untuk berbagai bidang. Cabang ini dapat bercabang lagi.
Bio-klimatologicabang klimatologi yang luas, mempelajari
KlimatografiCabang yang mempelajari pemetaan unsur-unsur iklim
Perubahan iklimTerkait dengan perubahan iklim serta dampaknya ke berbagai bidang
Klimatologi dinamisMempelajari dinamika atmosfer, proses-proses yang memicu pergerakan atmosfer. Ini biasanya dilakukan dalam skala global.
PaleoklimatologiBerfokus pada iklim pada jaman sebelum era industri. Kegiatan paleoklimatologi adalah pengumpulan data-data klimatologi lampau lewat proxy biologi, geologi dan manusia
Klimatologi perkotaanCabang ilmu yang khusus mempelajari tentang kondisi iklim wilayah perkotaan
MikroklimatologiMenginvestigasi kondisi klimatologi pada sebuah area yang sempit yang berbeda dibanding sekitarnya
Klimatologi pertanianBerfokus pada kondisi iklim yang memberi dampak pada bidang pertanian
HidroklimatologiMempelajari interaksi antara atmosfer dan badan air (samudra, laut, danau, dll) dalam bentuk cair, padat, maupun gas
Klimatologi sinoptikMempelajari hubungan antara sirkulasi atmosfer dengan lingkungan permukaan pada suatu tempat tertentu
Klimatologi regionalMempelajari kondisi iklim di wilayah tertentu tanpa banyak menyentuh prosesnya seperti klimatologi sinoptik
Klimatologi sosialCabang yang mempelajari dampak iklim terhadap kondisi sosial di masyarakat
Klimatologi terapanKetika cabang lain mencari tahu penyebab dari berbagai aspek klimatologi, cabang ini memperhatikan efek iklim pada berbagai bidang.
Tabel 2. Cabang-cabang ilmu klimatologi. [2][3]

Sama seperti cabang meteorologi, klimatologi juga berkembang pesat sehingga perkembangan penambahan cabang kemungkinan dapat terjadi. Bahkan mungkin ada bagian yang tidak tertulis di sini.

Atmosfer Bumi

Atmosfer adalah sesuatu yang menjadi pusat atau objek belajar dan penelitian metorologi dan klimatologi. Oleh karena itu, hal pertama yang harus dipelajari oleh orang yang mau menjadi ahli meteorologi atau ahli klimatologi adalah atmosfer. Pembahasan mengenai atmosfer bisa dimulai dari sifatnya, unsur-unsur pembentuknya serta kondisi lapisan atmosfer.

Fakta umum tentang Atmosfer

Atmosfer adalah sebuah lapisan udara tipis yang menyelimuti bumi. Kalian jangan berpikir tipis yang dimaksud di sini setipis selimut. Yang jelas, jika dibandingkan dengan diameter bumi, ketebalan atmosfer jauh lebih kecil. Berikut ini keterangan tebal atmosfer dari berbagai website.

SumberJari-jari BumiTebal Atmosfer
https://www.space.com/6378 km (3963 mile)480 km (300 mile)
wikipedia6378.1 km560 km
https://sciencing.com/Tergantung definisi. Bisa 100 – 10.000km
Tabel 3. Tebal atmosfer dibandingkan dengan jari-jari bumi. [4][5][6]

Bisa dilihat kalau atmosfer kita hanya 7.5 – 9% dari jari-jari bumi. Jadi, dibandingkan dengan besar bumi, bisa dikatakan bahwa atmosfer merupakan lapisan bumi. Namun, jika kita lihat kenyataannya, tebal atmosfer mencapai ratusan kilometer, cukup besar untu memberi dampak pada kehidupan di Bumi.

Komposisi gas-gas penyusun atmosfer

Yang dimaksud dengan udara dalam definisi atmosfer adalah campuran dari berbagai gas. Meskipun atmosfer didefinisikan sebagai lapisan udara, atmosfer juga dicampuri dengan zat-zat padat halus yang mengambang di udara (aerosol) serta titik-titik air di dalam awan. Selanjutnya kita akan membahas gas-gas utama penyusun atmosfer. Komposisi gas-gas tersebut bisa dilihat di tabel di bawah ini:

Nama GasPersentase di udara
Nitrogen78.08
Oksigen20.95
Argon0.93
Karbondioksida0.041
Lainnya0.003
Tabel 4. konsentrasi gas-gas utama di atmosfer saat udara kering (tanpa uap-air). [3]

Dari tabel, 99.03% atmosfer adalah nitrogen dan oksigen. Selanjutnya argon mengisi 0.93% udara dan karbondioksida menempati urutan berikutnya sebagai gas yang mengisi lebih dari 400 ppm atmosfer. Karbondioksida merupakan salah satu gas rumah kaca yang berperan penting dalam perubahan iklim. Baca informasi lebih detail tentang peran karbondioksida dalam pemanasan global

Meskipun karbondioksida terkenal sebagai gas rumah kaca, Gas rumah kaca utama sebenarnya adalah uap air yang mengisi atmosfer maksimum 4%. Jumlah ini berubah-ubah setiap waktu tergantung tingkat penguapan serta dinamika atmosfer. Uap air juga menyerap radiasi sinar inframerah yang dipancarkan oleh bumi dan memerangkapnya di atmosfer. Bedanya, proses yang dialami uap air merupakan bagian sirkulasi (daur) hidrologi yang natural. Meningkatnya karbondioksida di atmosfer bersifat abnormal dan dominan disebabkan oleh aktifitas manusia.

Tabel 2 berisi beberapa gas tetap di atmosfer yaitu nitrogen, oksigen dan argon. Gas permanen adalah gas jumlahnya cenderung tetap di atmosfer, waktu tingggalnya sangat lama. Selain gas permanen (permanent gas), ada gas variable (trace gas) yang jumlahnya berubah-ubah di atmosfer. Salah satu contohnya adalah uap air yang sudah dijelaskan sebelumnya. Berikut daftar gas variabel yang ada di atmosfer:

Nama GasJumlah di udara (ppm)
Uap air0.1 – 40.000
Karbondioksida~ 401
Metana~ 1.8
Hidrogen~ 0.6
Nitrous Oxide~ 0.31
Karbonmonoksida~ 0.09
Ozon~ 0.4
Flourocarbon 12~ 0.0005
Tabel 5. konsentrasi gas-gas variabel di atmosfer saat udara kering (tanpa uap-air). [3]

Hampir semua dari gas-gas di atas adalah gas rumah kaca. Untuk penjelasan lebih lanjut tentang gas rumah kaca akan dibuat pada artikel yang lain.

Lapisan – lapisan atmosfer

Lapisan atmosfer dibagi berdasarkan profil suhu vertikal. Atmosfer dibagi menjadi empat lapisan yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer, dan thermosfer. Pada beberapa sumber lain, lapisan eksosfer ditambahkan sebagai lapisan terluar namun di sini, lapisan atmosfer didefinisikan ada empat saja dengan dua alasan. Pertama, penentuan jumlah lapisan atmosfer secara ketat didefinisikan dengan profil suhu vertikal. Yang kedua, lapisan eksosfer pada dasarnya hanya perpanjangan dari lapisan thermosfer yang memiliki profil suhu yang tidak jauh berbeda. Untuk melihat lebih jelas profil suhu vertikal atmosfer, bisa dilihat gambar di bawah ini.

Lapisan-lapisan-atmosfer-verdasarkan-profil-suhu-vertikal
Gambar 1. Profil suhu vertikal atmosfer. [3]

Bisa dilihat kalau profil suhu dari Gambar 1 menunjukkan bagaimana perubahan suhunya terhadap ketinggian. Dalam meteorologi ini disebut dengan lapse rate. Lapse rate dipelajari lebih jauh dalam bahasan stabilitas atmosfer di artikel lain. Lapisan troposfer memiliki nilai lapse rate positif (suhu turun seiring dengan meningkatnya ketinggian) sedangkan di atasnya stratosfer memiliki lapse rate yang berkebalikan. Antara dua lapisan tersebut terdapat tropopause. Di tropopause, suhu tidak mengalami perubahan terhadap naiknya ketinggian. Perubahan suhu baru terjadi ketika mencapai lapisan stratosfer. Perubahan grafik suhu terlihat lagi di lapisan mesosfer. Terakhir, arah grafik suhu berubah lagi setelah mencapai lapisan thermosfer.

Troposfer – Lapisan Cuaca

Troposfer adalah lapisan terbawah atmosfer. Tebalnya sekitar 7 – 20 km dimana paling tebal di wilayah tropis dan paling tipis di kutub. Karena pengaruh gravitasi bumi, 80% massa atmosfer berada pada lapisan ini. Makin tinggi ketinggian atmosfer, densitasnya makin rendah. Oleh karena itu lapisan troposfer adalah lapisan dengan densitas tertinggi. Udara di troposfer cepat berubah dan aktifitas cuaca seperti hujan, petir, siklon, angin ribut, dll terjadi di lapisan ini. Hal ini sesuai dengan asal katanya yang berasal dari bahasa Yunani yaitu menjadi berubah.

Sifat troposfer ini erat kaitannya dengan pemanasan permukaan bumi oleh matahari. Permukaan bumi yang telah dipanasi oleh gelombang pendek matahari kemudian memancarkan kembali gelombang panjang. Gelombang panjang dari bumi kemudian memanaskan atmosfer di atasnya melalui konduksi. Karena rupa muka bumi berbeda-beda, energi yang diterima dari matahari dan energi yang dipancarkan kembali berbeda-beda. Pemanasan udara di atasnya juga akan berbeda. Perbedaan pemanasan akan mendorong terjadinya pergerakan udara karena konveksi. Ini menyebabkan troposfer selalu berubah dan bergejolak.

Profil suhu vertikal troposfer juga erat kaitannya dengan proses tadi. Berbeda dengan pemikiran kebanyakan orang, atmosfer sebenarnya dipanasi oleh permukaan bumi. Oleh karena itu, semakin tinggi suatu titik di atmosfer semakin rendah suhunya. Hal ini menghasilkan lapse rate positif. Kadang-kadang hal yang berkebalikan mungkin terjadi. Itu dibahas nanti pada bagian stabilitas atmosfer.

Catatan: bumi memang memantulkan sebagian cahaya matahari tergantung tingkat kecerahannnya. Namun, energi yang dipantulkan ini biasanya dikembalikan ke luar angkasa. Udara tidak dipanasi oleh energi yang terpantul ini. Udara di troposfer hanya dipanasi oleh panas yang dipancarkan permukaan bumi (gelombang panjang).

Stratosfer – Lapisan Ozon

Setelah tropopause, kita akan masuk ke lapisan stratosfer. Ketinggian maksimat stratosfer biasanya 50km. Di lapisan ini, suhu ikut meningkat seiring dengan peningkatan ketinggian. Hal ini biasa diistilahkan dengan inversi suhu (lapse rate negatif). Penyebab profil suhu ini adalah adanya konsentrasi ozon di stratosfer.

Di antara semua gas di atmosfer, hanya ozon yang menyerap gelombang pendek matahari (sinar ultraviolet). Jika troposfer hanya dipanasi permukaan bumi, lapisan ozon dipanasi langsung oleh matahari. Oleh karenanya, makin ke atas stratosfer akan makin panas. Lapisan atas stratosfer menerima sinar ultraviolet terlebih dahulu dan dipanasi lebih intensif.

Mesosfer – Lapisan Tengah yang Masih Misteri

Mesosfer berasal dari kata ‘meso’ yang artinya tengah. Jika dilihat dari ketinggiannya, mesosfer memang berada di tengah-tengah atmosfer. Lokasi mesosfer berada pada ketinggian 50 – 85 km. Lapisan ini terlalu tinggi untuk bisa dijangkau dengan pengamatan udara atas seperti pibal dan rason namun terlalu rendah untuk dijangkau satelit yang orbitnya cukup tinggi. Alhasil, mesosfer menjadi lapisan yang paling misterius karena tidak banyak informasi yang diperoleh.

Meskipun demikian, diketahui bahwa lapisan ini adalah lapisan tempat meteor terbakar. Di sini pula terjadi ionisasi akibat radiasi matahari. Ionisasi yang terjadi dapat mengganggu sinyal telekomunikasi ketika melepaskan energi. Selain itu, hal ini juga menghasilkan fenomena yang terkenal dengan nama Aurora.

Di mesosfer, suhu menurun seiring dengan penurunan ketinggian (lapse rate positif). Tempat terdingin di bumi ada pada lapisan ini, tepatnya di bagian mesopause. Suhu di sini bisa mencapai -90 derajat celsius. Karena tidak banyak yang bisa mengamati lapisan ini, penyebab profil cuaca di mesosfer belum benar-benar diketahui. Bisa jadi jaraknya yang jauh dari permukaan bumi menyebabkan semakin ke atas lapisan ini menerima panas lebih sedikit.

Catatan: Troposfer, Stratosfer, dan mesosfer memiliki proporsigas yang sama kecuali jumlah ozon di stratosfer. Tiga lapisan ini disebut homosfer karena hal ini. Di atas mesosfer, komposisi gas tidak tercampur sempurna tapi membuat lapisan. Molekul yang lebih berat akan berada di lapisan bawah sedangkan molekul yang ringan berada di atasnya. Lapisan ini disebut heterosfer.

Thermosfer – Heterosfer – Lapisan Terluar yang Paling Beda

Thermosfer adalah lapisan terluar atmosfer. Ketinggian lapisan ini adalah 85 km sampai ujung atmosfer terluar sekitar 100 – 600km. Lapisan ini memiliki profil suhu dengan lapse rate negatif, suhu meningkat seiring dengan peningkatan ketinggian. Hal ini dikarenakan Nitrogen dan Oksigen pada lapisan ini menerima radiasi matahari paling pertama dibandingkan lapisan-lapisan lainnya. Di lapisan ini, atmosfer bisa menerima panas langsung dari matahari karena medan magnet dan ionisasi akibat cahaya matahari.

Meskipun thermosfer memanas siring dengan ketinggian, densitas udara sangat rendah pada lapisan ini. jarak antar molekul udara bisa mencapai beberapa kilometer. Sangat berbeda dengan troposfer yang densitasnya tinggi. Jadi, meskipun molekul udara individual memiliki energi panas yang sangat tinggi, jika seseorang berada di tempat ini, dia akan dibekukan seketika. Hal ini karena transfer panas sulit terjadi dengan jarak molekul yang sangat jauh. Panas yg terjadi hanya berasal dai ionisasi dan medan magnet matahari.

Sistem Bumi (Earth System)

Sistem Bumi - litosfer - kriosfer - hidrosfer - atmosfer -biosfer - antroposfer
Bagian-bagian sistem bumi.

Sistem bumi dibagi menjadi enam zona yaitu Atmosfer (yang sudah dijelaskan tadi), Hidrosfer (Hydrosphere) – wilayah perairan, Kriosfer (Cryosphere) – lapisan es, Litosfer (Litosphere) – lapisan batuan, Biosfer (Biosphere) – makhluk hidup dan ekologi, dan Antroposfer (Anthroposphere) – manusia. Jika kita mempelajari meteorologi, lebih dari 80% fokus kita akan berada di atmosfer. Akan tetapi, jika mempelajari klimatologi, kita harus siap berurusan dengan enam bagian sistem bumi ini dan memahami interaksi mereka satu sama lain.

Hidrosfer adalah lapisan perairan yang ada di bumi. Wilayah ini biasanya dipelajari dalam oseanografi, hidrologi, dan limnologi. Peran hidrosfer untuk cuaca dan iklim adalah:

  • Sumber utama uap air. Hidrosfer mensupply atmosfer dengan uap yang yang menjadi penggerak aktifitas cuaca.
  • Pergerakan wilayah perairan terutama samudra mentransfer panas dan uap air melalui penguapan dan hujan
  • Sebagai reservoir (wadah besar) energi. Hal ini karena 70% permukaan bumi adalah hidrosfer dan kalor jenis air yang tinggi. Memungkinkan hidrosfer menjadi penyimpan energi di bumi
  • Siklus Thermohaline di laut mentransfer panas dari tropis ke kutub dan meregulasi iklim dunia

Zona berikutnya adalah litosfer. Litosfer adalah bagian terluar bumi yang padat. Di sini terjadi berbagai aktifitas geologi. Perannya terhadap cuaca dan iklim adalah sebagai berikut.

  • Litosfer bertanggungjawab atas bentuk topografi bumi. Bentuk topografi ini sendiri akan mempengaruhi bagaimana dinamika udaranya. Lihat artikel ini untuk informasi lebih jauh.
  • Aktifitas tektonik dan vulkanik yang terjadi di lapisan ini bisa mempengaruhi iklim. Contohnya letusan gunung berapi yang bisa menjadi salah satu faktor pengontrol perubahan iklim global. Lihat di sini.
  • Litosfer adalah salah satu reservoir siklus karbon. Batuan yang tererosi dan zat-zat organik yang tersimpan di dalam litosfer menyimpan karbon dalam waktu yang lama. Sekilas info tambahan tentang ini bisa dilihat pada artikel ini

Berikutnya, biosfer adalah lapisan biologis yang erat kaitannya dengan makhluk hidup. Harusnya manusia (anthroposphere) juga masuk ke sini. Namun, karena efek manusia terhadap iklim perlu penjelasan lanjutan, antroposfer dipisahkan dari biosfer. Adapun peran biosfer (tanpa manusia) dalam iklim adalah sebagi berikut.

  • Tumbuhan berperan mengambil karbondioksida dari udara. Hal ini merupakan salah satu kontrol vegetasi terhadap perubahan iklim
  • Tumbuhan mengubah tingkat kecerahan (albedo) bumi. Wilayah yang ditutupi tumbuhan, albedonya lebih rendah.
  • Tumbuhan melakukan fotosintesis dan menyimpan energi matahari dalam bentuk energi yang bisa dipakai oleh organisme.
  • Tumbuhan berperan dalam berbagai siklus besar di bumi (siklus karbon – oksigen, siklus nitrogen, siklus air, siklus sulfur, dan siklus hidrokarbon). Dimana semua siklus ini akan emberi dampak pada kondisi iklim di bumi.
  • Biosfer mengontrol lapisan batas atmosfer dan struktur troposfer
  • Biosfer mengontrol suhu maksimum melalui evaporasi dan transpirasi. Tentu bisa dilihat perbedaan suhu di daerah kekurangan tanaman dan daerah yang cukup tanaman. Di samping itu, biosfer juga mengontrol suhu minimum. Di daerah lintang menengah dan tinggi, tumbuhan dapat menjaga suhu agar tidak terlalu dingin melalui transpirasi juga.
  • Penggundulan vegetasi mempengaruhi kondisi skala meso atmosfer. Jika terjadi penggundulan yang bolong-bolong, ini meningkatkan energi konveksi. Dampaknya wilayah itu akan sering mengalami puting beliung, petir, curah hujan ekstrim dan awan-awan vertikal.
  • Dan lain sebagainya. Penelitian tentang peran biofer cukup banyak. Mungkin nanti akan diuraikan dalam artikel tersendiri

Kriosfer atau lapisan es merupakan wilayah yang tertutupi es dan glacier. Peran utama lapisan es dan salju adalah meningkatkan tingkat kecerahan bumi (albedo). Albedo yang tinggi akan memantulkan sinar matahari yang lebih banyak sehingga energi yang diserap permukaan bumi berkurang. Hal ini merupakan salah satu faktor pengontrol kondisi iklim di bumi

Yang terakhir adalah Antroposfer atau manusia. Anthroposfer ini mencakup semua aspek sosial, teknologi, konsumsi, budaya, aktifitas, dan perubahan lingkungan akibat kehadiran manusia. Beberapa perubahan itu antara lain:

  • Perubahan konsentrasi gas-gas atmosfer akibat kegiatan yang dilakukan
  • Perubahan bentuk muka bumi dan tutupan lahan
  • Polusi air, tanah, dan udara yang bisa mempengaruhi berbagai sirkulasi alam

Sumber:

  1. Bayong Tjasyono (2004): Klimatologi Umum, Penerbit ITB
  2. Hidore. J.J . Olover J. E, Snow M., and Snow  R, (2010): Climatology, An Atmospheris Sciences, Perason Education, Inc
  3. Vega, Anthony J. Climatology. Jones & Bartlett Learning, 2017.
  4. https://www.space.com/
  5. wikipedia.org
  6. https://sciencing.com/
  7. http://www.iup.uni-bremen.de/~weber/vorlesung/met_ss04_chap1.pdf

RESUME

Apa perbedaan cuaca dan iklim?

Cuaca adalah gambaran tentang kondisi atmosfer pada suatu waktu yang pendek dan area yang sempit sedangkan iklim sendiri adalah resume dari kondisi cuaca dalam jangka waktu yang panjang dan area yang lebih luas.

Apa saja unsur-unsur cuaca dan iklim?

Parameter-parameter cuaca utama antara lain: radiasi matahari, suhu udara, tekanan udara, kelembapan udara, angin, perawanan, hujan.

Apa perbedaan Meteorologi dan Klimatologi?

Meteorologi mempelajari cuaca melalui pengamatan parameter-parameter cuaca secara langsung. Klimatologi adalah Ilmu yang mempelajari tentang rangkuman kondisi cuaca dalam jangka panjang serta dampaknya terhadap bumi dan manusia

Lapisan atmosfer dan komposisinya

Atmosfer terdiri dari troposfer (paling bawah), stratosfer, mesosfer, dan termosfer. 78% gas di atmosfer adalah nitrogen, oksigen 21% dan sisanya adalah gas lain

Sebutkan 6 bagian sistem bumi!

Sistem bumi dibagi menjadi enam zona yaitu Atmosfer (yang sudah dijelaskan tadi), Hidrosfer (Hydrosphere) – wilayah perairan, Kriosfer (Cryosphere) – lapisan es, Litosfer (Litosphere) – lapisan batuan, Biosfer (Biosphere) 

veanti

Siapa penulis utama veantiworld.com? Blog ini dibuat, dikelola, dan ditulis oleh Desak Putu Okta Veanti. Penulis adalah dosen jurusan klimatologi dan juga salah satu lulusan terbaik Sekolah Tinggi Meteorologi Klimatologi dan Geofisika. Penulis lulus Master Program of School of Integrated Climate System Science, University of Hamburg, Germany pada tahun 2017. Saat ini penulis aktif menekuni pekerjaan sebagai dosen, menulis blog, belajar Python, meningkatkan kemampuan bahasa asing, serta mencari informasi mengenai pseudo-science seperti astrologi dan tarot.

This Post Has One Comment

  1. Evan Maulana

    terimakasih min, dengan ini saya mengerti pengetahuan tentang cuaca iklim:)

    perkenalkan saya, Evan Maulana dari (ISB Atma Luhur)

Tinggalkan Balasan