DINAMIKA ATMOSFER DAN DAMPAKNYA BAGI KEHIDUPAN

PENGERTIAN ATMOSFER
Lapisan udara yang menyelubungi bumi. Atmos (uap) sphere (bola bumi/ lapisan). Sifat Atmosfer :
a.   Tidak berwarna, berbau, berasa (kec. angin)
b.   Dinamis dan elastis (dapat mengembang dan mengerut
c.   Transparan terhadap segala bentuk radiasi
d.   Punya berat sehingga menimbulkan tekanan

Sekitar 97% udara terletak di lapisan 9 km, ketinggian meningkat, maka semakin tipis. Diketinggian 80 km, komposisi udara masih seragam.

No.	Gas	Volume	Keterangan
1.	Nitrogen	78 %	Diasimilasikan dan diuraikan dalam pembusukan organik
2.	Oksigen	21 %	Bernapas MH
3.	Argon	0,9 %
4.	Karbon dioksida	0,03 %	Hasil napas MH, penyebab ERK
5.	Neon	Uap air H2O 0-4%
6.	Helium	CO
7.	Dinitrogen monoksida	Partikel-partikel
8.	Hidrogen	Pada debu dan serbuk
9.	Amonia, SO2, H2O	Jumlah kecil	Makin tinggi udara, presentase zat yang ringan makin besar

MANFAAT ATMOSFER :
a.   Sarana pernapasan dan pembakaran
b.   Memungkinkan terjadinya awan karena mengandung H2O yang mengembun, membentuk awan, dan  hujan.
c.   Perlindungan dari hujan meteor dan ultraviolet (manfaat ozon)
d.   Menjaga suhu bumi stabil (siang tdk terlalu panas dan malam tdk terlalu dingin

STRUKTUR ATMOSFER :

a.      Struktur Termal

Pembeda	TROPOSFER	STRATOSFER	MESOSFER	IONOSFER	EKSOSFER
Ketinggian	Lapisan terbawah	12-80 km	50-85 km	80-400 km	Lap. terluar
Suhu	-6,4°/ 1 km dg suhu min = -50 sd -60	Tdk ada perubahan suhu scr vertikal	Semakin tinggi, suhu rendah	Suhu naik hingga 1700°C
Kejadian	-       Evaporasi dan kondensasi (trdpt H2O, uap, es) -       Pesipitasi, awan angin, kilat, badai	-       Kenaikan suhu 5°/ km -       2 lap. gas tipis -       Tdk ada pola cuaca yg penting	Kenaikan suhu 5° di 50-60 km. Suhu min. -90°C	Terjadi ionisasi atom oleh radiasi sinar X dan ultra-violet.
Manfaat	-      Awan rendah (cumulus) 0-2 km -      Awan tengah (alto cumulus lenticularis) 2-6 -      Awan tinggi (cirrus) 6-12 km	Ada SO4 (hujan asam). Disebut lap. inversi : semakin tinggi, suhu mening –kat. Kenaikan suhu karena O3 menyerap ultraviolet	Sebagian meteor terbakar	-   Memantulkan gelombang radio -   Terjadi aurora (fajar/ petang)
Batas	Tropopause (akhir pengurangan suhu)	Stratopause	Mesopause	Termopause
Ketebalan	-      9 km di kutub -      16 km di ekuator Pebedaan ketebalan adalah pemanasan yg beda di daerah kedua tempat	Ketebalan : Kutub > ekuator Lap. bawah : stabil dan sangat dingin
Gas	Nitrogen, Oksigen (3/4 massa udara)	Konsentrasi ozon relatif kecil			Utama : H2

b.      Jenis dan Kondisi gas

a)      IONISASI/ PENGIONAN

Elektron yang dilepaskan menambrak ion lain menghasilkan molekul/ atom netral disebut rekombinasi. Di atmosfer, terjadi perbedaan konsentrasi elektron yang disebabkan oleh gas yang berbeda-beda.

-          Lapisan D        : Lapisan terbawah ionosfer mampu memantulkan gelombang radio dengan frekuensi rendah
                            tapi mampu menyerap dengan frekuensi tinggi.  (Hanya ada saat siang)

-          Lapisan E         : Memiliki daya pantul yang tinggi (terjadi saat siang) memantulkan kembali gelombang AM.

-          Lapisan F         : Ketinggian 160-800 km. Lapisan iin memantulkan kembali gelombang rendah

b)      LAP. OZON (OZONOSFER)
Ozon terbentuk dari penguraian molekul O₂ dan penggabungan atom dengan molekul O₂. Energi yang menguraikan molekul O₂ itu adalah ultraviolet. Di ketinggiamn tinggi, konsentrasi O₃ rendah hanya bergantung dengan radiasi ultraviolet dan molekul O₂. Lap. ozon berlubang karena penggunaan hairspray, kulkas, AC (CFC) yang menyebabkan gangguan iklim.

DINAMIKA CUACA DAN IKLIM

Cuaca adalah suatu keadaan udara pada suatu saat di suatu tempat (daerah yang sempit) yaitu keadaan berdasarkan gejala suhu, tekanan udara, kelembapan, kelembapan, angin, dan curah hujan. Unsur cuaca adalah penyinaran matahari, keadaan awan, halilintar, pelangi, halo, dll. Ilmu yang mempelajari cuaca adalah meteorologi dan ilmu yang mempelajari iklim adalah klimatologi. Iklim adalah suatu keadaan umum kondisi cuaca yang meliputi daerah yang luas yang merupakan kelanjutan dari hasil pengamatan dan pencatatan unsur cuaca selama 30 tahun.

UNSUR CUACA DAN IKLIM

a.      Suhu udara (Temperatur)

Suhu adalah keadaan panas udara yang disebabkan oleh pemanasan matahari. Fakot yang mempengaruhi banyak/ sedikitnya panas matahari yg diterima :

a.       Keadaan awan

b.      Keadaan bidang permukaan (perbedaan warna batuan dan perbedaan sifat darat dan laut)

c.       Sudut kemiringan sinar datang (sudut datang tegak : panas yang diterima lebih banyak)

d.      Lamanya sinar matahari

e.       Jarak tempat dari laut (pengaruh laut semakin kecil menyebabkan amplitudo suhu besar pd tmpt yang jauh dr laut)

f.       Garis lintang

Suhu permukaan bumi menyebar vertikal dan horizontal

-          Vertikal            : Semakin tinggi tempat semakin dingin suhunya

-          Horizontal        : Suhu udara tertinggi di daerah tropis (ekuator) semakn ke kutub udaranya semakin tinggi

Sumber panas :

a)      Pemanasan langsung    :

-          Absorbsi    : Penyerapan unsur radiasi matahari (sinar gamma, X, ultraviolet). Unsur yang menyerap radiasi
                    matahari (O2, N2, H2, O3, debu)

-          Refleksi     : Pemanasan matahari terhadap udara (tp dipantulkan lagi ke angkasa oleh H2O) di amosfer.

-          Difusi        : Sinar gelombang pendek biru yg berhamburan ke segala arah (menyebabkan langit biru).

b)      Pemanasan tidak langsung :

-          Turbulensi            : Penyebaran panas yang berputar-putar dan penyebaran panas (bercampur)

-          Konveksi  : Pemanasan vertikal

-          Konduksi : Pemanasan secara kontak langsung (molekul udara bersinggungan dengan bumi)

-          Adveksi    : Penyebaran panas horizontal

@ Pemanasan udara sebagian besar pemanasan tidak langsung. Suhu rata-rata Indonesia 27°C. Temperatur udara
     diukur selama 24 jam (temperatur harian). Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki
     temperatur yang sama pada periode ttt = isoterm.

@ Suhu diukur dengan termometer dan kertas yang berisikan catatan suhu = termogram.

b.      Tekanan Udara

Lapisan pd perm bumi memberi tekanan yang besar. Pada setiap bidang 1 cm³ berlaku tekanan 1 kg pada ketinggian 10.000 km (dari perm. bumi sampai batas atmosfer). Udara massa yang dapat menekan perm. bumi. Besarnya tekanan udara dengan milibar (mb). Alat untuk mengukur tekanan udara adalah barometer. Barometer air raksa dilakukan oleh Torricelli. Ditemukan juga barometer aneroid yang dpt dibawa ke tmpt lain. Guna barometer antara lain mengukur tinggi di atas perm. laut.

Lapisan atmosfer bag. bawah, tekanan udara turun 1 mb (1 atm) jika perbedaan atmosfer lebih dari 8 m. Tempat-tempat yagng bertekanan udara sama dihubungan dengan garis = isobar. Sebaran tekanan udara dibagi menjadi :

a.       Vertikal            : Semakin dekat dg perm bumi = udara lebih rapat dan berat (tekanan semakin tinggi). Tekanan
                          udara berkurang 1 atm tiap naik 8 m. Tempat yg memiliki tekanan udara rendah = daerah tekanan
                       minimum (-). Tempat yang memilii tekanan udara tinggi = daerah tekanan maksimum (+).

b.      Horizontal        : Ditunjukan oleh peta isobar. Daerah yang menerima sinar matahari lebih banyak, udara akan
                         berkembang dan tekanan udaranya rendah. Maka tercipta angin = bergerak dari tekanan yang
                         tinggi ke rendah.

c.       Kelembapan Udara

Kandungan uap air di udara. Kandungan air berasal dari penguapan air. Kandungan uap air di udara berubah ubah dan kemampuan udara uap air juga berbeda beda. Jadi, massa udara mempunyai batas maksimum dalam menampung sejumlah udara. Kelembapan udara dibedakan menjadi :

a)      Kelembapan Mutlak    : Bilangan yang menunjukkan berat uap air dalam satuan gramm yang ada di dalam 1m³            
                                     udara. Pantai mempunyai kelembapan mutlak yang tertinggi karena berdekatan dengan
                                    sumber penguapan yaitu laut.

b)      Kelembapan Nisbi       : Angka dalam % yang menunjukkan perbandingan antara banyaknya uap air dalam udara
                                     dalam suhu ttt dg jumlah air maksimum yg dpt dikandung udara pd suhu yang sama.

RUMUS           : RH =   (RH = Kelembapan relatif) (e = kandungan uap air) (E = kand. uap air maksimum)

Kelembapan udara diukur dengan higrometer. Manfaat uap air :

a.       Besarnya uap air mempengaruhi hujan

b.      Uap air mengatur temperatur dan cepat lambatnya bumi kehilangan panas.

c.       Besarnya uap angin memungkinkan terjadinya hujan angin.

d.      Angin

Perbedaan tekanan udara mengakibakan aliran udara, disebabkan oleh adanya perbedaan penyinaran matahari (temperatur udara dan tekanan udara). Anemometer = alat pencatat kecepatan angin.

-          Proses terjadinya angin : Angin bersifat meratakan suhu.

-          Arah dan Kecepatan angin : Ditentukan dengan bendera angin. (penerbangan dan pelayaran)

JENIS ANGIN :

a.      Angin Siklon

Daerah depresi/ pusat barometrik minimum = siklon. Sebuah siklon itu pasti dikelilingis oleh daerah bertekanan tinggi. Angin dr sekitar daerah siklon menuju pusat siklon. Hukum Buys Ballot : sambil menuju ke pusat siklon, angin membentuk spiral. Arah putaran di belahan utara berlawanan dg arah jarum jam. (selatan = searah). Angin bergerak ke atas.

b.      Angin Antisiklon

Daerah barometrik maksimum = antisiklon. Angin bergerak dari atas ke bawah. Angin berputar meninggalkan pusat. Daerah yang bertekanan maksimum dikelilingi daerah bertekanan minimum. Arah putaran utara searah jarum jam (selatan berlawanan).

c.       Angin Pasat

Dari zona tekanan maksimum subtropik bertiup ke arah zona tekanan minimum ekuator, yakni angin pasat timur laut di utara dan angin tenggara di selatan. Karena suhu tinggi di khatulistiwa, udara membumbung ke atas (ada pertemauan 2 udara. Daerahnya disebut DKAT/ Daerah konvergensi antar tropik). Di lapisan atas, udara dari ekuator menuju subtropis (bergerak turun) hingga membentuk 2 lingkaran. Daerah DKAT bebas topan,  maka disebut daerah tenang/ doldrum.

d.      Angin Antipasat

Udara yang naik di daerah khaulistiwa, mengalir ke arah kutub lalu turun ke arah subtropis.

e.       Angin Muson (Monsum/ Musim)

Gerakan yang terjadi akibat tekanan udara di antara 2 benua dan 2 samudera. Angin muson dibagi :

a.       A. M. Timur          

b.      A. M. Barat                        : Oktober-April. Matahari ada di sebelah selatan khatulistiwa (Australia). Hal itu
                               menyebabkan Australia menjadi pusat bertekanan rendah dan angin Benua Asia menuju
                                 benua Australia melewati S. Hindia dan dari S. Pasifik Barat Daya dr Indo ke Australia.
                              Angin ini lembab, maka Indo hujan.

f.        Angin Lokal

Angin yang terjadi karena perbedaan tekanan udara di wilayah yg berdekatan.

-          Angin gunung/ angin lembah        

Angin di gunung pembih cepat panas (tekanan udara kecil) dan di daerah lembah susah panas, sehingga tekanan udara besar.Oleh sebab itu, dari lembah lari ke gunung = angin lembah (siang hari). Pada malam hari, di gunung lebih tinggi, maka terjadi angin gunung yag sangat panas dan kering.

-          Angin darat/ angin laut

Daratan aka lebih mudah menyerap dan melepaskan panas. Pada siang hari teradi angin laut (lembab menurunkan hujan). Dan saat malam terjadi angin darat.

-          Angin Fohn (angin jatuh/ angin terjun)

Sifat angin fohn : kering,panas, kencang (dari gunung turun ke lembah) sehingga menimbulkan kerusakan. Jenis angin Fohn :

a.       Angin Bahorok (Deli, Sumut)

b.      Angin Kumbang (Cirebon)

c.       Angin Gending dan Grenggong (Probolinggo, Jatim)

d.      Angin Brubu (Makassar, Sulsel)

e.       Angin Wambrau (Biak, Papua Barat)

f.       Angin Fohn (Pegunungan Alphina Utara)

e.       Awan

Kumpulan butiran es yang melayang di udara. Jenis awan :

-          Bentuk awan

a.       Awan cirrus (awan bulu) berserat terdiri dari kristal es. Berbentuk seperti serabut memanjang, ketinggian tinggi (suhu sangat dingin), bersih

b.      Awan stratus (awan berlapis) awan yang rata, warna kelabu, tdk berbentuk, menutup langit pd daerah luas, seperti kabut, ketinggian rendah, muncul tanda cuaca baik

c.       Awan cumulus (awan bergumpal) bertumpuk tumpuk dengan bawah horizon dan atas melengkung, putih berkilau, terbentuk udara sangat panas dan bertambah cepat sebelum hujan.

d.      Awan Nimbus (awan hujan) tebal, hitam, seperti stratus (tidak merata). Bila bersatu dengan cumulus (cumulunimbus) maka akan menjadi angin ribut.

-          Ketinggian

a.       Awan rendah (2 km)  

b.      Awan sedang (2 km – 6 km)

c.       Awan tinggi (6 km)