Apakah yang dimaksud dengan cuaca dan iklim? Dan apa saja unsur-unsur dari cuaca
itu? Untuk mengetahui jawaban dari kedua pertanyaan tersebut, mari kita bahas secara
bersama-sama tentang cuaca dan iklim serta unsur-unsurnya.
Yang dimaksud dengan cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah
tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk
dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja.
Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda-beda untuk
setiap tempat serta setiap jamnya. Di Indonesia keadaan cuaca selalu diumumkan
untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca yang dikembangkan oleh
Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan. Untuk negaranegara
yang sudah maju perubahan cuaca sudah diumumkan setiap jam dan sangat
akurat (tepat).
Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya
dilakukan dalam waktu yang lama (± minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas.
Iklim dapat terbentuk karena adanya:
a. Rotasi dan revolusi bumi sehingga terjadi pergeseran semu harian matahari dan
tahunan; dan
b. Perbedaan lintang geografi dan lingkungan fisis. Perbedaan ini menyebabkan
timbulnya penyerapan panas matahari oleh bumi sehingga besar pengaruhnya
terhadap kehidupan di bumi. Perhatikan pada gambar berikut ini.
Pada gambar 2 di atas dapat Anda lihat bahwa di daerah iklim panas seperti di gurun
hanya dapat hidup jenis hewan yang tahan terhadap panas, misalnya unta. Begitu pula
di daerah beriklim dingin seperti di kutub hanya jenis hewan yang tahan dingin saja yang
dapat hidup, misalnya beruang kutub atau burung pinguin.
Perlu Anda ketahui pula bahwa ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut Klimatologi,
sedangkan ilmu yang mempelajari tentang keadaan cuaca disebut Meteorologi.
Ada beberapa unsur yang mempengaruhi keadaan cuaca dan iklim suatu daerah atau
wilayah, yaitu: suhu atau temperatur udara, tekanan udara, angin, kelembaban udara,
dan curah hujan.
Untuk lebih jelasnya mari kita bahas unsur-unsur tersebut.
a. Suhu atau Temperatur Udara
Suhu atau temperatur udara adalah derajat panas dari aktivitas molekul dalam
atmosfer.
Alat untuk mengukur suhu atau temperatur udara atau derajat panas disebut
Thermometer. Biasanya pengukuran suhu atau temperatur udara dinyatakan dalam
skala Celcius (C), Reamur (R), dan Fahrenheit (F).
Udara timbul karena adanya radiasi panas matahari yang diterima bumi. Tingkat
penerimaan panas oleh bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
• Sudut datang sinar matahari, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan bumi
dengan arah datangnya sinar matahari. Makin kecil sudut datang sinar matahari,
semakin sedikit panas yang diterima oleh bumi dibandingkan sudut yang
datangnya tegak lurus.
• Lama waktu penyinaran matahari, makin lama matahari bersinar, semakin banyak
panas yang diterima bumi.
• Keadaan muka bumi (daratan dan lautan), daratan cepat menerima panas dan
cepat pula melepaskannya, sedangkan sifat lautan kebalikan dari sifat daratan.
• Banyak sedikitnya awan, ketebalan awan mempengaruhi panas yang diterima
bumi. Makin banyak atau makin tebal awan, semakin sedikit panas yang diterima
bumi.
Pada gambar di samping terlihat ada beberapa lapisan atmosfer yang menyelubungi bumi. Lapisan-lapisan tersebut adalah troposfer, stratosfer, mesosfer, termosfer, dan eksosfer atau
desifasister. Untuk memahami lebih jauh, mari kita bahas setiap lapisanlapisan
tersebut.
a. Troposfer
Troposfer merupakan lapisan
terbawah dari atmosfer, yaitu pada
ketinggian 0 - 18 km di atas
permukaan bumi. Tebal lapisan
troposfer rata-rata ± 10 km. Di
daerah khatulistiwa, ketinggian
lapisan troposfer sekitar 16 km
dengan temperatur rata-rata 80°C.
Di daerah sedang ketinggian lapisan troposfer sekitar 11 km dengan temperatur
rata-rata 54°C, sedangkan di daerah kutub ketinggiannya sekitar 8 km dengan
temperatur rata-rata 46°C.
Lapisan troposfer ini pengaruhnya sangat besar sekali terhadap kehidupan mahkluk
hidup di muka bumi. Karena pada lapisan ini selain terjadi peristiwa-peristiwa seperti
cuaca dan iklim, juga terdapat kira-kira 80% dari seluruh massa gas yang terkandung
dalam atmosfer terdapat pada lapisan ini.
Ciri khas yang terjadi pada lapisan troposfer adalah suhu (temperatur) udara menurun
sesuai dengan perubahan ketinggian, yaitu setiap naik 100 meter dari permukaan
bumi, suhu (temperatur) udara menurun sebesar ± 0,5°C.
Lapisan troposfer paling atas, yaitu tropopause yang menjadi batas antara troposfer
dan stratosfer. Suhu (temperatur) udara di lapisan ini relatif konstan atau tetap,
walaupan ada pertambahan ketinggian, yaitu berkisar antara -55°C sampai -60°C.
Ketebalan lapisan tropopause ± 2 km.
b. Stratosfer
Lapisan kedua dari atmosfer adalah stratosfer. Stratosfer terletak pada ketinggian
antara 18 - 49 km dari permukaan bumi. Lapisan ini ditandai dengan adanya proses
inversi suhu, artinya suhu udara bertambah tinggi seiring dengan kenaikan ketinggian.
Kenaikan suhu udara berdasarkan ketinggian mulai terhenti, yaitu pada puncak lapisan
stratosfer yang disebut stratopause dengan suhu udara sekitar 0°C. Stratopause
adalah lapisan batas antara stratosfer dengan mesosfer. Lapisan ini terletak pada
ketinggian sekitar 50 - 60 km dari permukaan bumi.
Umumnya suhu (temperatur) udara pada lapisan stratosfer sampai ketinggian 20 km
tetap.
Lapisan ini disebut dengan lapisan isotermis. Lapisan isotermis merupakan
lapisan paling bawah dari stratosfer. Setelah lapisan isotermis, berikutnya terjadi
peningkatan suhu (temperatur) hingga ketinggian ± 45 km. Kenaikan temperatur
pada lapisan ini disebabkan oleh adanya lapisan ozon yang menyerap sinar ultra
violet yang dipancarkan sinar matahari.
Perlu Anda ketahui pula bahwa pada lapisan stratosfer ini tidak ada lagi uap air,
awan ataupun debu atmosfer, dan biasanya pesawat-pesawat yang menggunakan
mesin jet terbang pada lapisan ini. Hal ini dimaksudkan untuk menghindari gangguan
cuaca.
c. Mesosfer
Lapisan ketiga dari atmosfer adalah mesosfer. Mesosfer terletak pada ketinggian
antara 49 - 82 km dari permukaan bumi. Lapisan ini merupakan lapisan pelindung
bumi dari jatuhan meteor atau benda-benda angkasa luar lainnya. Lapisan mesosfer
ini ditandai dengan penurunan suhu (temperatur) udara, rata-rata 0,4°C per seratus
meter. Penurunan suhu (temperatur) udara ini disebabkan karena mesosfer memiliki
kesetimbangan radioaktif yang negatif. Temperatur terendah di mesosfer kurang dari
-81°C. Bahkan di puncak mesosfer yang disebut mesopause, yaitu lapisan batas
antara mesosfer dengan lapisan termosfer temperaturnya diperkirakan mencapai
sekitar -100°C.
d. Termosfer (ionosfer)
Termosfer terletak pada ketinggian antara 82 - 800 km dari permukaan bumi. Lapisan
termosfer ini disebut juga lapisan ionosfer. Karena lapisan ini merupakan tempat
terjadinya ionisasi partikel-partikel yang dapat memberikan efek pada perambatan/
refleksi gelombang radio, baik gelombang panjang maupun pendek.
Pada termosfer, kenaikan temperatur dapat berlangsung mulai dari - 100°C hingga
ratusan bahkan ribuan derajat celcius. Lapisan yang paling tinggi dalam termosfer
adalah termopause. Temperatur termopause konstan terhadap ketinggian, tetapi
berubah dengan waktu karena pengaruh osilasi. Temperatur pada malam hari
berosilasi antara 300°C dan 1200°C, sedangkan pada siang hari berosilasi antara
700°C dan 1700°C.
e. Eksosfer atau Desifasister
Eksosfer terletak pada ketinggian antara 800 - 1000 km dari permukaan bumi. Pada
lapisan ini merupakan tempat terjadinya gerakan atom-atom secara tidak beraturan.
Lapisan ini merupakan lapisan paling panas dan molekul udara dapat meninggalkan
atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari permukaan bumi.
Lapisan ini sering disebut pula dengan ruang antar planet dan geostasioner. Lapisan
ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari
angkasa luar.
