Atmosfer

A.    ATMOSFER

Bumi terdiri dari 3 bagian, yaitu bagian yang padat (litosfer), cair (hidrosfer) dan gas (atmosfer), atmosfer menutupi seluruh permukaan bumi, baik yang padat maupun yang cair, yaitu tanah dan air.

1.      Pengertian Atmosfer

Atmosfer adalah bagian bumi yang terdiri dari campuran beberapa gas yang mengelilingi bagian bumi yang padat dan cair. Menurut Humphrey, gas-as atas unsur-unsur y terdapat dalam atmosfer dapat dilihat di bawah ini :

Tabel susunan gas-gas utama atmosfer

No.	Gas	Ketinggian (dalam km)
		15	20	40	100
1	Nitrogen/zat lemas	79,5 %	81,2 %	86,5 %	3,0 %
2	Oksigen/zat asam	19,7 %	18,1 %	12,6 %	0 %
3	Argon	0,8 %	0,5 %	0,2 %	0 %
4	Zat air	1,0 %	0,0 %	0,7 %	96,4 %

Selain itu, atmosfer mengandun pula gas-gas neon, helium, hidroenium, kripton, dan xenon. Dan atmosfer juga terdapat persenyawaan-persenyawaan seperti uap air, ozon, gas CO₂, dan NH₃.

Atmosfer mempunyai beberapa sifat :

a.       Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak dapat dirasakan kecuali dalam bentuk angin.

b.      Dinamis dan elastis sehingga dapat mengemban dan mengkerut.

c.       Transparan terhadap bentuk radiasi.

d.      Mempunyai berat sehingga dapat menimbulkan tekanan.

2.      Susunan Lapisan Atmosfer

Lapisan atmosfer dapat dibagi-bagi berdasarkan ketinggiannya dari permukaan air laut.

a.      Troposfer

Merupakan lapisan atmosfer yang paling bawah, di daerah khatulistiwa, ketinggian troposfer dapat mencapai 20 km dan di daerah kutub hanya mencapi 9 km, ketinggian rata-rata 12 km, batas atas lapisan troposfer disebut juga tropopause.

b.      Stratosfer

Ketinggian stratosfer antara 12-80 km dari permukaan air laut. Batas atas lapisan stratosfer disebut stratopause. Lapisan ini dapat dibagi lagi menjadi :

1)      Lapisan isoterm, terletak antara 12-35 km, dengan temperatur yang tetap yaitu -50 ⁰C.

2)      Lapisan panas, terletak antara 35-50 km, dengan temperatur antara
-50 ⁰C, sampai + 50 ⁰C, lapisan ini banyak mengandung ozon (O₃) dan disebut juga ozonosfer.

3)      Lapisan campuran, terletak antara 50-80 km, dengan temperatur antara -70 ⁰C sampai + 80 ⁰C.

c.       Ionosfer

Ketinggian lapisan ini antara 80 – 800 km, lapisan ini terjadi ionisasi atom-atom udara oleh radiasi sinar-sinar dan ultraviolet yang dipancarkan oleh sinar matahari. Akibatnya, lapisan ini terdapat lapisan inversi (lapisan atmosfer yang semakin naik suhunya bukan semakin rendah melainkan semakin tinggi). Dan lapisan ini merupakan lapisan yang panas, ada ahli yang menyebut lapisan ini sebagai lapisan termosfer.

d.      Eksosfer

Lapisan eksosfer adalah lapisan terluar dari atmosfer, ketinggiannya antara 500-1000 km, butir-butir gas pada lapisan ini dapat meloloskan diri ke angkasa luar sehingga lapisan ini disebut juga dissipasisfer.

B.     CUACA DAN IKLIM

1.      Pengertian Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah keadaan udara pada suatu saat dan pada suatu tempat/daerah yang sempit. Misalnya : cuaca y cerah, banyaknya awan, tekanan angin yang tinggi, panas atau sejuk.

Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu wilayah yang relatif luas dan waktu yang relatif lama (puluhan tahun), ilmu yang mempelajarinya adalah meteorologi dan ilmu yang mempelajari iklim adalah klimatologi.

2.      Unsur-unsur Cuaca dan Iklim

a.       Suhu udara

Suhu udara diukur dengan termometer, kertas yang berisikan catatan suhu disebut termogram. Macam-macam termometer dan dapat digunakan untuk mengukur suhu udara, yaitu termometer air raksa, maksimum, miminum, maksimum dan minimum. Tipe six belani, binetal, bourdan, dan termometer tahanan, di bawah ini digambarkan termometer maksimum-minimum tipe six belani.

Pengukuran suhu udara dilakukan secara terus menerus selama 24 jam sehingga didapatkan suhu rata-rata harian. Ini digunakan untuk menentukan suhu bulanan, suhu rata-rata bulanan digunakan untuk menentukan suhu tahunan dan suhu rata-rata bulanan diambil selama satu tahun dan suhu rata-rata tahunan diambil selama beberapa tahun.

b.      Tekanan udara

Adalah udara yang mempunyai massa sehingga dapat menekan permukaan bumi. Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Barometer ditemukan oleh Torricelli pada tahun 1644, hasil penemuan alat pengukur tekanan udara y lain adalah barometer anaroid, barometer ini mudah dibawa ke lain tempat dan dapat juga digunakan untuk mengukur tinggi tempat di atas permukaan air laut. Garis-garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai tekanan udara yang sama disebut Isobar.

c.       Angin

Adalah aliran udara dari tempat yang satu ke tempat yang lain. Angin dapat terjadi jika ada faktor-faktor yang menyebabkan angin mempunyai arah dan kecepatan. Biasanya untuk menentukan arah angin, digunakan bendera angin, dan kantong angin. Arah bendera angin selalu menunjuk arah angin tersebut datang, kecepatan angin diukur dengan anemometer dan hasil catatannya disebut anemoram. Satuan kecepatan angin adalah km per jam atau knot (1 knot = 1,854 per jam).

d.      Kelembaban Udara

Ada 2 macam yaitu kelembaban absolut (multak) dan kelembaban relatif (nisbi). Kelembaban absolut adalah banyaknya uap air yang terdapat dalam 1 meter kubik udara. Sedangkan kelembaban relatif adalah perbandingan antara jumlah uang air yang ada dalam udara pada volume dan suhu, alat pengukur kelembaban relatif disebut higrometer.

Rumus untuk menghitung kelembaban relatif :

                                                  Kelembaban udara absolut

        Kelembaban relatif    = --------------------------------------       x 100%

                                                          Nilai jenuh udara

e.       Curah Hujan

Adalah banyaknya air hujan yang jatuh sampai ke permukaan tanah, banyaknya curah hujan diukur dengan alat ukur curah hujan (fluviometer) yang disebut ombiometer. Ombiometer ini dipasang di tempat yang tidak dilindungi oleh pohon atau bangunan. Ada beberapa tempat di permukaan bumi yang mempunyai curah hujan yang sama, tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama sering digambarkan pada peta dalam bentuk garis-garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai curah hujan yang sama disebut isohiet.

f.       Awan

Adalah kumpulan titik air atau kristal es yang terjadi karena adanya kondensasi uap air yang terdapat pada atmosfer, awan terjadi karena udara yang mengandung uap air naik sehingga suhunya turun sampai di bawah titik embun, awan ini dapat berupa benda padat atau gas.

Secara garis besar awan mempunyai tiga bentuk, yaitu :

1)      Awan sirus (cirrus) atau awan bulu adalah awan yang tipis seperti serat atau seperti bulu. Sangat tinggi dan biasanya terdiri dari kristal-kristal air.

2)      Awan stratus atau awan berlapis adalah awan yang rata, hampir tidak mempunyai bentuk tertentu. Biasanya berwarna kelabu dan menutup langit pada daerah yang luas.

3)      Awan kumulus atau awan bergumpal adalah awan tebal dengan gerakan vertikal. Di bagian atas berbentuk setengah bulatan (dome) atau seperti kubis dan di bagian bawahnya rata.

C.    POLA GERAKAN UDARA DAN KAITANNYA DENGAN KEHIDUPAN

Sifat udara mudah bergerak, ada bermacam-macam penyebab dan bentuk gerakan udara, bentuk gerakan udara ada yang konveksi, adveksi dan turbulensi.

1.      Konveksi

Matahari memancarkan sinarnya ke seluruh arah, salah satu pemancaran sinar tersebut ke arah bumi sehingga bumi menjadi panas, daratan memanaskan udara sehingga volume udara menjadi bertambah besar, udara yang dipanaskan naik dan tempatnya diganti oleh udara yang masih dingin, gerakan udara secara vertikal ini disebut gerakan antara konveksi dan gerakan udara ini terjadi di daerah khatulistiwa.

2.      Adveksi dan Turbulensi

Perbedaan tekanan udara antara tempat yang satu dengan tempat yang lain menyebabkan terjadinya gerakan udara, gerakan udara terjadi secara horizontal atau mendatar. Contohnya : gerakan udara dari daerah kutub ke daerah khatulistiwa yang berjalan sepanjang tahun, gerakan udara dari laut ke darat (siang hari), gerakan udara dari darat ke laut (malam hari), gerakan semacam ini disebut gerakan udara adveksi.

Gerakan udara adveksi memberi dampak bagi kehidupan, dampak ini dapat bersifat positif dan juga bersifat negatif. Gerakan udara berdampak positif yaitu (1) membawa zat-zat seperti O₂ dan N ke tempat yang mengalami kekurangan zat-zat. (2) udara yang membawa uap air dapat menimbulkan hujan, gerakan udara berdampak negatif yaitu menimbulkan angin ribut dan membawa zat-zat pencemar, contoh: asap pabrik.

Adapun gerakan udara turbulnsi adalah gerakan udara yang berputar-putar, contoh : gerakan udara yang ditimbulkan oleh pesawat udara.

D.    SIKLON, ANTISIKLON DAN DAERAH KONVERGENSI ANTARTROPIK

Siklon dan antisiklon

Siklon adalah tekanan udara yang rendah, tekanan udara yang rendah ini dapat terjadi di daerah lintang sedang dan di daerah tropik. Angin siklon ialah angin yang berputar menuju ke pusat, di belahan bumi utara, arah gerakan angin ini berlawanan dengan arah jarum jam sedangkan di belahan bumi selatan arah angin siklon searah dengan arah jarum jam.

Jika daerah bertekanan udara rendah mengelilingi daerah yang bertekanan tinggi terjadilah putaran angin dari pusat menuju daerah sekitar. Angin ini disebut angin antisiklon, di belahan bumi utara arah gerakan angin antisiklon searah dengan arah jarum jam sedangkan di belahan bumi selatan arah angin antisiklon berlawanan dengan arah jarum jam.

Siklon dibedakan atas 3 macam yaitu :

1.      Siklon gelombang yang terjadi di daerah lintang sedang sampai pada daerah lintang tinggi. Siklon ini sering disebut ekstrasiklon. Kekuatannya dari lemah hingga sampai kuat.

2.      Siklon tropik yang terjadi di atas laut yang terletak di daerah tropik, kekuatannya dari sedang sampai sangat kuat, bersifat sangat merusak.

3.      Tornado, badai yang kecil tetapi merupakan siklon yang sangat kuat dan bersifat sangat merusak.

Gerakan udara dari daerah bertekanan udara tinggi ke daerah bertekanan rendah itu disertai dengan gerakan udara yang naik sebagai akibat pemanasan. Naiknya udara ini menyebabkan suhu udara turun kembali sehingga dapat menimbulkan hujan (hujan konveksi).