Atmosfer dan Aktifitas Cuaca

1. Atmosfer

Atmosfer merupakan lapisan gas atau campuran gas yang menyelimuti bumi dengan ketebalan sekitar 1000 km dan terikat pada bumi oleh gaya gravitasi. Di antara campuran gas tersebut terdapat uap air, sedang campuran gas tanpa uap air dinamakan udara kering1.
Keberadaan uap air memegang peranan penting dalam proses fisis di atmosfer karena1 :
– Sumber dari semua bentuk kondensasi (pengembunan) dan presipitasi (curahan).
– Mempengaruhi suhu karena mampu menyerap radiasi.
– Mengandung panas laten.
– Mempengaruhi evaporasi (penguapan) dan evapotranspirasi.
– Dapat berubah fasa menjadi cair atau padat. Hal yang berbeda dengan gas lain di atmosfer.
– Mempengaruhi kestabilan atmosfer melalui pemanasan dan pendinginan adiabatik.

Berdasarkan variasi suhu terhadap ketinggian, maka struktur vertikal atmosfer dapat dibedakan menjadi empat lapisan yaitu troposfer, stratosfer, mesosfer dan termosfer2.

Aktifitas cuaca terjadi pada lapisan troposfer3. Hal ini terjadi karena troposfer mengandung kira-kira 80 % dari total massa atmosfer dan memuat seluruh uap air dan aerosol1. Pada lapisan ini suhu maksimum terjadi didekat permukaan bumi dan akan menurun terhadap ketinggian dengan laju penurunan sebesar 6,5 0C tiap kilometer4. Puncak dari troposfer di sebut tropopause yang ditandai adanya inversi suhu, yaitu keadaan di mana suhu cenderung tetap dan atau naik terhadap ketinggian.
Di atas lapisan tropopause terdapat lapisan stratosfer di mana suhu udara justru naik terhadap ketinggian. Fenomena cuaca pada lapisan ini sangat kecil, adakalanya hanya berupa puncak awan thunderstorm3. Pada lapisan ini terdapat ozon yang berfungsi menyerap radiasi ultraviolet dari matahari.

2. Stabilitas atmosfer
Stabilitas atmosfer memungkinkan untuk mengetahui kecenderungan gerakan vertikal dari suatu massa udara di atmosfer. Perbedaan-perbedaan yang kecil dalam gerakan vertikal tersebut penting untuk menerangkan atau meramalkan pembentukan awan-awan konvektif, hujan ataupun wilayah daerah tekanan rendah5. Udara yang tidak stabil memungkinkan terbentuknya awan khususnya awan yang mempunyai ukuran vertikal yang mencolok dan yang biasanya menimbulkan cuaca buruk. Sebaliknya dengan cuaca cerah, tanpa awan adalah sebagai akibat udara yang stabil1.
Faktor utama stabilitas atmosfer adalah hubungan suhu dengan ketinggian. Tingkat di mana suhu bervariasi terhadap ketinggian disebut lajusurut itu. Lajusurut mempunyai pengaruh yang signifikan pada gerak vertikal udara. Mekanisme dimana udara dipindahkan secara vertikal terikat pada konsep lajusurut adiabatik6.
Tingkat stabilitas paket di atmosfer dibedakan menjadi
1. Kondisi Netral, dimana lajusurut aktual dan lajusurut adiabatik kering sama, sehingga suatu parsel udara yang berpindah (baik ke atas maupun ke bawah) akan mempunyai suhu yang sama dengan udara sekitarnya, densitas menjadi sama, dan akan berada dalam keseimbangan.

2. Kondisi Tidak Stabil, dimana lajusurut aktual lebih besar dibanding lajusurut adiabatik yang kering. Ketika parsel ini naik, suhunya lebih besar dari udara sekitarnya, densitasnya menjadi lebih kecil dan akan tetap begerak naik. Ketika parsel bergerak naik, perbedaan suhu bertambah dan mempercepat naiknya parsel udara.

3. Kondisi Stabil, dimana lajusurut aktual kurang dari lajusurut adiabatik kering. Ketika kenaikan parsel, suhunya kurang dari udara sekitar oleh karena itu densitasnya lebih besar dan parsel akan turun langsung di mana suhunya sama dengan udara sekitarnya.
Fenomena yang mudah mengenali stabilitas atmosfer adalah melihat pertumbuhan awan konvektif seperti Cumulonibus (CB). Pembentukan awan ini di awali dari kondisi atmosfer yang tidak stabil akibat pemanasan dari bawah oleh radiasi matahari yang menaikkan tempetatur tanah. Udara yang tidak stabil menimbulkan gangguan yang selanjutnya menyebabkan proses konvektif2. Cuaca buruk akibat awan ini antara lain adalah terjadinya badai guntur dan kilat3.

Acuan :
1.Prawirowardoyo, S., 1996, Meteorologi, Penerbit ITB, Bandung.
2.Tjasyono, HK, B., 2003, Geosains, Penerbit ITB, Bandung
3.Hariadi, 2005, Weather Aviation and Shipping Course, Badan Meteorologi dan
Geofisika, Jakarta.
4.Neiburger, M., Edinger, J.G., Bonner, W.D., 1995, Memahami Lingkungan Atmosfer Kita, Edisi kedua, Penerbit ITB, Bandung.
5.Pawitan, H., 1989, Termodinamika Atmosfer, Pusat Antar Ilmu Hayat, Institut Pertanian Bogor Fritz, 2003).
6.Fritz, B.K., 2003, Measurement and Analysis of Atmospheric Stability in Two Texas Regions, 2003 ASAE/NAAA Technical Session, 37th Annual National Agricultural Aviation Association Convention, Reno, NV.

Definisi Istilah Pada Prakiraan Hujan Bulanan

1. SIFAT HUJAN
Yang dimaksudkan dengan Sifat Hujan ialah perbandingan antara jumlah curah hujan yang terjadi selama satu bulan / periode dengan nilai rata-ratanya atau normalnya dari bulan / periode tersebut di suatu tempat tertentu.

Sifat Hujan dibagi menjadi 3 kriteria yaitu :

Atas Normal (a) jika nilai perbandingan lebih besar dari 115 %.
Normal (n) jika nilai perbandingan antara 85 – 115 %.
Bawah Normal (b) jika nilai perbandingan kurang dari 85 %.

2. Rata-rata Curah Hujan Bulanan
Adalah rata-rata hujan masing-masing bulan dengan periode minimal 10 tahun. Misalnya Rata-rata Curah hujan bulanan Agustus periode 1997-2006

3. Normal Curah Hujan Bulanan
Adalah nilai rata-rata curah hujan masing-masing bulan selama 30 tahun.
Contoh: untuk bulan AGUSTUS, merupakan rata-rata dari AGUSTUS 1981 s.d AGUSTUS 2010.

4. Standard Normal Curah Hujan Bulanan
Adalah nilai rata-rata curah hujan pada masing-masing bulan selama periode 30 tahun tertentu.

1 Januari 1901 s/d 31 Desember 1930
1 Januari 1931 s/d 31 Desember 1960
1 Januari 1961 s/d 31 Desember 1990 dan seterusnya.

5. Cuaca Ekstrim, adalah cuaca yang terjadi bila :

– Suhu udara < 15 0C, atau > 35 0C
– Curah hujan > 100 mm/hari
– Kelembaban udara < 40%
– Kecepatan angin > 45 km/jam (> 25 knots)
Hujan sangat lebat >20 >100