MATERI ATMOSFER

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi secara menyeluruh (ketebalan lebih kurang 1.000 km)      

Atmosfer bumi dibagi menjadi 5 lapisan,     

Troposfer             

-       merupakan lapisan atmosfer paling bawah                             

-       memiliki ketebalan / ketinggian yang berbeda untuk setiap

-       lintang 8-16 km di daerah khatulistiwa

-       tempat terjadinya peristiwa; angin,hujan,awan,petir

-       suhu ke atas semakin turun (naik 100 m suhu turun 0,61^oC)

-       peralihan dari troposfer ke stratosfer disebut tropopause

Stratosfer 

-       ketinggian sekitar 15-55 km

-       merupakan konsentrasi ozon, yang berguna untuk melindungi

permukaan bumi dari radiasi sinar ultraviolet matahari

-       semakin tinggi tempat, suhu semakin naik

-       peralihan stratosfer ke mesosfer adalah stratopause

Mesosfer

-       ketinggian 55-85 km

-       banyak meteor terbakar dan terurai karena perubahan suhu panas ke dingin

-       peralihan dari mesosfer ke termosfer adalah mesopause

Termosfer

-       ketinggian diatas 85 - 400 km

-       terjadi proses ionisasi

-       ion-ion ini berperan dalam perambatan atau refleksi gelombang radio

-       disebut juga lapisan Appleton

Eksosfer / desifasisfer

-       ketinggiannya lebih dari 400km dari permukaan bumi

-       terjadi gerakan atom-atom yang tidak beraturan

-       meteor dari angkasa mulai terbakar

-       lapisan ini disebut juga ruang antar planet

Gmb: Fungsi lapisan Atmosfer

Gmb: Peta Konsep Materi Atmosfer

CUACA DAN IKLIM

Cuaca adalah keadaan atmosfer sehari-hari dan terjadi di daerah yang sempit, waktu singkat (24 jam).

Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca dalam periode yang lama (1 tahun),meliputi daerah yang luas.

NO	FAKTOR PEMBEDA	CUACA	IKLIM
1	Wilayah cakupan	Sempit	Luas
2	Lama perubahan	Singkat (24 jam)	Lama (6 bulan – 1 tahun)
3	Penyelidikan (dikatakan berubah)	24 jam	30 tahun
4	Ilmu yang mempelajari	Meteorologi	Klimatologi

Unsur-unsur cuaca dan iklim, antara lain:

1. Suhu

    Matahari adalah sumber panas utama bagi bumi dan atmosfernya.

    Faktor-faktor yang menyebabkan  perbedaan suhu udara di setiap tempat,

1)    Sudut datang sinar matahari:  Semakin besar/tinggi semakin panas

2)    Lamanya penyinaran matahari:  Semakin lama semakin  panas

3)    Ketinggian tempat:  Semakin rendah semakin panas

4)    Kejernihan atmosfer:  Semakin jernih semakin panas

5)    Jarak ke laut:  Semakin jauh semakin panas

Alat untuk mengukur suhu adalah thermometer. Garis isotherm adalah garis khayal di permukaan bumi yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai suhu yang sama. Amplitudo adalah perbedaan suhu udara tertinggi dan terendah. Equator thermis yaitu garis yang menghubungkan titik-titik yang mempunyai suhu tahunan tertinggi pada garis-garis meridian yang secara kebetulan terbentang di sekitar ekuator.

Pemanasan udara didapat melalui 2 proses:

1.Pemanasan secara langsung

   a. Proses absorbsi = penyerapan unsure-unsur radiasi matahari,misalnya sinar gama,sinar X.

            b. Proses refleksi = pemanasan matahari terhadap udara tetapi dipantulkan kembali ke  angkasa oleh

    butir-butir  air(H2O,awan dan partikel lain di atmosfer)

c. Proses difusi = proses ini menyebabkan langit biru

2. Pemanasan tidak langsung terjadi dengan cara-cara berikut :

      a. Konduksi = pemberian panas oleh matahari pada lapisan udara bagian bawah  kemudian lapisan

          udara bagian bawah kemudian lapisan udara tsb memberikan panas  pada lapisan udara diatasnya

b. Konveksi = pemberian panas oleh gerak udara vertikal ke atas

c. Adveksi = pemberian panas oleh gerak udara yang horizontal / mendatar

d. Turbelensi = pemberian panas oleh gerak udara yang tidak teratur / berputar-putar

2. Tekanan udara

Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan udara setiap satuan luas bidang datar dari permukaan bumi.

Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barograph / barometer. Garis yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara yang sama pada saat yang sama disebut isobar

3. Angin

Angin adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan udara satu tempat dan tempat yang lain.

Perbedaan tekanan udara disebabkan perbedaan suhu. Hubungan antara tekanan udara dan arah angin dinyatakan dalam Hukum Buys Ballot bahwa udara mengalir dari  daerah bertekanan maksimum ke daerah bertekanan minimum, dari daerah bersuhu rendah ke daerah suhu tinggi.

Arah angin akan membelok ke kanan dibelahan bumi utara dan membelok ke kiri di belahan bumi selatan.

Besar kecilnya kecepatan angin ditentukan oleh faktor-faktor sbb:

a)    besar kecilnya gaya gradient barometris

b)    relief permukaan bumi

c)    ada tidaknya tumbuh-tumbuhan

d)    tinggi dari permukaan tanah

Alat untuk mengukur kecepatan angin adalah anemometer.

Kekuatan angin ditentukan oleh kecepatannya, makin cepat angin bertiup, makin besar kekuatannya.

Gradient barometric ialah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara antara 2 isobar melalui garis lurus garis lurus ,dihitung untuk tiap-tiap.

Cara menghitung gradient barometric

Isobar I dan II, perbedaan  tekanan udaranya  1010 -1000 mb = 10 mb

Dimisalkan jarak antara kedua isobar  itu adalah A-B = 300 km. Maka gradient barometriknya

10 : 300 x111 = 3,7

Macam-macam angin:

a. Angin tetap yaitu

1)    Angin pasat yaitu angin yang bertiup terus menerus dari daerah maksimum subtropik utara dan selatan menuju khatulistiwa

2)    Angin barat yaitu angin yang berembus diatas angina pasat pada ketinggian 30 km dan arahnya berlawanan dengan angina pasat

3)    Angin timur yaitu angin yang bertiup dari kedua daerah maximum kutub menuju daerah minimum subpoler

b. Angin periodic, antara lain:

- angin darat  - dari darat ke laut – malam hari

- angin laut  - dari laut ke darat – siang hari

- angin gunung – dari gunung ke lembah –malam hari

- angin lembah  -  dari lembah ke gunung – siang hari

- angin fohn /angin terjun/angina jatuh –bergerak menuruni lereng pegunungan,biasanya bersifat kencang,kering dan panas

c. Angin fohn yang terjadi di Indonesia, antara lain

- Angin Bohorok di Deli

- Angin Kumbang di Tegal dan Cirebon

- Angin Gending di Pasuruan dan Probolinggo

- Angin Brubu di Sulawesi Selatan

- Angina Wambraw di Biak Papua

d. Angin passat yaitu angin yang bertiup secara terus- menerus dari maksimum subtropik menuju katulistiwa

e. Angin anti passat yaitu angin  passat yang sampai dikathulistiwa ,kemudian naik secara vertikal karena pengaruh pemanasan matahari.

f. Angin barat yaitu angin yang bergerak dari daerah maximum subtropik ke daerah minimum subpolar

g. Angin timur yaitu angin yang bergerak dari daerah maximum kutub menuju daerah minimum subpolar

h. Angin siklon = angin yang gerakannya berputar memusat

i. Angin anti siklon = angin yang berputar meninggalkan daerah bertekanan udara maximum

 

Gmb: Angin Muson

4. Kelembaban udara: digunakan untuk menyatakan banyaknya kandungan uap air di dalam udara. Alat untuk mengukur kelembaban udara disebut  psychometer atau higrometer

1.  Kelembaban relatif /nisbi adalah perbandingan antara jumlah uap air yang  dikandung udara dan jumlah uap air maksimum di dalam udara pada temperatur dan tekanan udara  yang sama.

              Kelembabab nisbi/relatif =    kelembaban absolut        X 100%

                                                                 nilai udara jenuh            

             CONTOH

          Dalam 1 m³ udara yang bersuhu 23° C terdapat  15 gram uap air.Jika dalam temperatur   yang sama massa  

          udara tersebut mampu menampung 20 gram uap air ,

          maka kelembaban  relatif/nisbi = 15 x 100% = 75%

                                                                20

2.  Kelembaban mutlak: Kelembapan mutlak/absolut adalah jumlah uap air persatuan volume udara dan

         dinyatakan dalam   g/m³ udara.

3.  Kelembaban spesifik/specific humidity adalah massa uap air dalam gram yang terkandung dalam 1 kiligram udara kering.Jika dalam i kg udara mengandung massa air sebesar 12 gram maka kelembabab spesifiknya adalah 12 gram/kg

    

  5. Awan

      Terbentuk sebagai akibat adanya kondensasi yaitu proses perubahan wujud dari uap air menjadi titik-titik air.

Awan adalah kumpulan titik-titik air atau kristal-kristal es yang melayang-layang di atmosfer.

Pada tahun 1894, komisi cuaca internasional membagi bentuk awan menjadi 4 kelompok utama

1)    Kelompok awan tinggi (6 – 12 km): sirus, sirokumulus, sirostratus

2)    Kelompok awan sedang (2 – 6 km): altocumulus, altostratus

3)    Kelompok rendah (0,8 – 2 km): stratocumulus, stratus, nimbostratus

4)    Kelompok awan dengan perkembangan vertical (< 2 km): cumulus, kumulonimbus

6. Curah hujan / presipitasi

     Hujan adalah peristiwa jatuhnya butir-butir air dalam bentuk cair atau padat menuju bumi. Alat untuk mengukur

     curah hujan disebut fluviometer.  Berdasarkan besar kecil dan banyak sedikitnya titik-titik air hujan:

a.    Hujan halus = jika titik-titik airnya halus,tetapi banyak jumlahnya

2. Hujan rintik-rintik = jika titik-titik airnya halus,tetapi banyak jumlahnya
3. Hujan sebenarnya. = jika titik-titik airnya berjari-jari 0,3-3 mm
4. Hujan lebat = bila hujan turun dengan amat kuat

Pembagian Hujan

1. Hujan konveksi – terjadi karena massa udara yang mengandung uap air naik secara vertikal

2. Hujan frontal – terjadi karena pertemuan dua massa udara yang berbeda  temperaturnya

3. Hujan siklon – terjadi bila massa udara yang mengandung uap air dibawa oleh angin siklon naik sehingga terjadi kondensasi dan terbentuk awan turun hujan

4. Hujan musim – terjadi karena pengaruh angin muson dan hanya terjadi setahun sekali

5. Hujan orografis – terjadi karena massa udara yang mengandung uap air menaiki lereng pegunungan

DAERAH KONVERGENSI ANTAR TROPIK

DKAT adalah suatu zona yang memiliki suhu paling tinggi dibandingkan engan daerah disekitarnya.

Hal ini terjadi karena daerah tersebut memperoleh pemanasan maksimal dari matahari. Daerah ini sering disebut ekuator thermal. Secara periodik letak DKATsetiap 14 hari bergeser dari utara ke selatan dan sebaliknya.akan tetapi pergeserannya selalu terjadi diantara lintang 10ºLU -10ºLS, yang sering disebut daerah doldrums atau daerah terang ekuator. Selain daerah ekuator, dipermukaan bumi masih ada daerah tenang lain, yaitu daerah tenang subtropik (30º - 40ºLU/LS disebut lintang kuda) dan daerah tenang kutub (sekitar 90º LU/LS)

Gmb: Iklim Matahari

 PEMBAGIAN IKLIM

1. IKLIM MATAHARI

   Didasarkan atas kedudukan  matahari terhadap tempat-tempat di permukaan bumi.

   IKLIM MATAHARI  dapat dibagi menjadi 5 :

1. Daerah iklim Tropika (23½º LU - 23½º LS)
2. Daerah iklim Sub tropic (23½º LU/LS - 30º LU/LS)
3. Daerah Sedang (30º LU/LS -40º LU/LS)
4. Daerah Dingin (40º LU/LS-66½º LS)
5. Daerah Kutub Dingin (66½º LU/LS - 90º LU/LS

2 Pembagian iklim menurut Schmidth-Ferguson

Dasar klasifikasi iklim ini adalah adanya bulan basah dan bulan kering.

Bulan basah adalah bulan yang curah hujannya lebih besar dari 100 mm.

Bulan kering adalah bulan yang curah hujannya kurang dari 60 mm.

Bulan lembab adalah bulan yang curah hujannya 60mm – 100 mm

           Jumlah rata-rata bulan kering

Q  =  ------------------------------------------- x 100

           Jumlah rata-rata bulan basah

Berdasarkan besarnya nilai Q, terdapat 8 tipe iklim di Indonesia

Golongan	Tipe iklim	Nilai Q
A	Sangat basah	0 < Q < 14,3
B	basah	14,3 ≤ Q < 33,3
C	Agak basah	33,3 ≤ Q < 60
D	Sedang-basah	60 ≤ Q < 100
E	Agak kering	100 ≤ Q <167
F	kering	167 ≤ Q < 300
G	Sangat kering	300 ≤ Q < 700
H	Luar biasa kering	Q ≤ 700

Contoh : Curah hujan di daerah A, apakah tipe iklimnya ?

Bulan	Jan	Peb	Mar	Aprl	Mei	Jun	Juli	Agst	Sept	Oktb	Nop	Des
Curah Hujan (mm)	240	189	186	111	123	89	78	67	56	48	48	138

3. PEMBAGIAN IKLIM menurut OLDEMAN

Oldeman mengklasifikasikan iklim atas dasar adanya bulan basah yang berturut-turut dan bulan kering yang berturut-turut pula klasifikasi itu terutama untuk keperluan pertanian.

Bulan basah = bulan dengan curah hujan > 200mm, sedangkan bulan kering curah hujannya <100mm.

Berdasarkan adanya bulan basah yang berturut-turut, Oldeman membuat 5 zona agroklimat utama, sbb

a. Zona A bulan basah > 9 kali berturut-turut

b. Zona B bulan basah 7 – 9 kali berturut-turut

c. Zona C bulan basah 5 -6 kali berturut-turut

d. Zona D bulan basah 3-4 kali berturut-turut

e. Zona E bulan basah <3 kali berturut-turut

4. PEMBAGIAN IKLIM menurut JUNGHUHN

Gmb: Zona Iklim Junghun

Junghuhn membuat klasifikasi iklim berdasarkan ketinggian tempat.

Ketinggian tempat mempengaruhi jenis tanaman yang dapat tumbuh di daerah tersebut.

Junghuhn membagi zona iklim menjadi 4,

1. Zona iklim panas 0 – 700 m,jenis tanaman yang cocok padi,tebu,kelapa,dan jagung
2. Zona iklim sedang 700 – 1.500m ,jenis tanaman yang cocok kopi,the,karet,kina
3. Zona iklim sejuk 1.500 – 2500m,jenis tanaman yang cocok pinus,cemara
4. Zona iklim dingin ,diatas 2.500m,tanaman yang dapat tumbuh lumut

5. Pembagian IKLIM menurut KOPPEN

   

Gmb: Zona Iklim Koppen

Berdasarkan rata-rata curah hujan dan temperature (suhu)

    Koppen membagi permukaan bumi menjadi 5 golongan iklim

    A. Iklim Khatulistiwa/Hujan Tropis

       - Af =  Hujan Tropika

       - Aw = iklim sabana

    B. Iklim Kering

       - Bs = iklim stepa

       - Bw = iklim gurun

   C. Iklim Sedang /laut

        - Cs = iklim sedang (laut) dengan musim panas yang kering

        - Cw = iklim sedang (laut) dengan musim dingin yang kering

        - Cf = iklim sedang (laut) dengan hujan dalam semua bulan

   D. Iklim Sedang (darat)

       - Dw = iklim sedang (darat) dengan musim dingin yang kering

       - Df = iklim sedang (darat) dengan musim dingin yang lembab

   E. Iklim Dingin/Salju

      - ET = iklim tundra

      - EF = iklim salju /es abadi

6. IKLIM FISIS

Adalah iklim menurut kenyataan yang sesungguhnya di suatu wilayah di permukaan bumi, sebagai hasil pengaruh lingkungan alam. Iklim ini dibedakan menjadi,

1. Iklim laut

2. Iklim darat

3. Iklim daratan

4. Iklim gunung / pegunungan

5. Iklim musim / muson

Menghitung suhu/temperatur                      T = 26,3°C – (h /100 X 0,6)

T = temperatur tempat yang dicari

26,3°C = temperatur rata-rata di pantai daerah tropis

0,6°C = konstanta (gradien temperatur vertikal)

h = ketinggian tempat dalam hektometer (h/100 m )

Contoh :

1. Daerah Dieng tinggi rata-ratanya 2000 meter. Berapakah temperatur rata-ratanya ?

    jawab:  T = 26,3°C – h /100 X 0,6°C                                            

                 T = 26,3°C – 2000 / 100 X 0,6°C    

                 T = 26,3°C – 20 X 0,6°C

                 T  = 26,3°C - 12°C = 14,3°C

   Jadi temperatur rata-rata daerah Dieng sebesar 14,3°C

HUKUM STEVENSON

Kekuatan angin berbanding lurus dengan gradien barometernya.

Gradien Barometer adalah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara antara dua isobar pada jarak lurus 111 km.                         1                                                     1  .  

                            1° bujur = 360° X keliling bumi                   =   360° X 40.000 km = 111 km

Contoh :

Diketahui  dua isobar yaitu isobar 1  = 1000 mb dan isobar 2  = 990mb, selisih 1000-990 = 10 mb

 Perbedaan tekanan udara antara 1  dan 2 = 250 mb

                                                    10 x 111

    maka gradien barometernya:      250       = 4,44 mb

GEJALA CUACA

1. Kilat = aliran listrik dalam bentuk sinar atau cahaya yang muncul secara tiba-tiba antara dua awan dengan bumi yang bermuatan listrik dengan tegangan yang cukup besar dan kutubnya berlawanan

2. Guntur = suara menggelegar yang menyertai kilat,ditimbulkan oleh udara yang tiba-tiba memuai karena dipanaskan oleh kilat

3. Kabut = uap air yang berkondensasi berubah menjadi titik-titik air sangat kecil yang melayang-layang dekat permukaan bumi

4. Smog = kabut bercampur dengan asap atau gas sisa-sisa pembakaran pabrik

5. Pelangi = busur warna di udara yang terdiri dari warna merah, jingga, orange, kuning, hijau, biru, nila dan ungu/violet

6. Halo = lingkaran sinar putih yang mengelilingi bulan atau matahari.

7. Aurora = gejala berupa cahaya yang bersinar pada malam hari disekitar wilayah kutub (di kutub selatan aurora australis, di kutub utara aurora borealis).

8. Sandikala/layung = cahaya berwarna merah kekuningan yang tampak di ufuk barat mengiringi terbenamnya matahari

9. Fatamorgana = suatu ilusi optik yang disebabkan pantulan cahaya oleh lapisan udara dengan temperatur yang berlainan dekat permukaan tanah

Sirkulasi global = peredaran angin dengan arah dan tekanan yang tetap arahnya beberapa

Sirkulasi lokal = sirkulasi angin dengan skala ruang dan waktu yang lebih kecil dari sirkulasi global

LINK DOWNLOAD