Unsur Cuaca dan Iklim

Cuaca adalah keadaan udara yang terjadi pada waktu dan daerah tertentu. Ilmu yang mempelajari cuaca adalah meteorologi. Biasanya cuaca dapat berubah-ubah tiap waktu. 
Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata pada daerah yang luas dalam waktu yang lama. Ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut klimatologi. Iklim mempunyai sifat tetap, meliputi tempat yang luas, dan berlaku untuk waktu lama.
Iklim dan cuaca terbentuk dari unsur yang sama, diantaranya adalah penyinaran matahari, suhu udara, kelembapan udara, tekanan udara, angin, awan, dan curah hujan.
1. Penyinaran Matahari
Penyinaran matahari dapat mengubah suhu dipermukaan bumi. Banyaknya jumlah panas yang dapat diterima oleh permukaan bumi tergantung pada lamanya penyinaran, kemiringan sudut datang sinar matahari ke bumi, keadaan awan, dan juga keadaan bumi itu sendiri.
2. Suhu Udara
Suhu udara adalah keadaan panas atau dinginnya udara. Alat yang digunakan untuk mengukur suhu udara disebut termometer. Ada tiga macam skala yang digunakan, yaitu Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin. Energi panas matahari tidak semuanya diserap akan tetapi ada sebagian yang dipantulkan kembali ke atmosfer. Dipermukaan bumi perbedaan suhu dari satu tempat dengan tempat lainnya dipengaruhi oleh ketinggian tempat dan letak lintang. Penurunan semacam itu dinamakan Gradien Temperatur Vertikal atau Lapse Rate. Berdasarkan letak astronomis suhu udara akn lebih tinggi didaerah sekitar ekuator. Garispada peta yang menghubungkan tempat yang memiliki suhu udara sama disebut isoterm.
3. Kelembapan Udara
Kelembapan udara adalah kandungan uap air dalam udara. Alat yang digunakan untuk mengukur kelembapan udra adalah higrometer. Kelembapan udara dibagi menjadi tiga macam, yaitu:
 Kelembapan Mutlak atau Absolut
Kelembapan mutlak adalah kandungan jumlah uap air dalam 1 meter kubik udara.
 Kelembapan Nisbi
Kelembapan nisbi adalah perbandingan antara tekanan uap air yang dikandung udara dengan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung udara pada tekanan dan temperatur tertentu yang dinyatakan dalam persen. 
 Kelembapan Spesifik
Kelembapan spesifik adalah perbandingan jumlah uap air yang ada dalam 1 kg udara.
4. Tekanan Udara
Udara merupakan benda gas yang mempunyai massa, dan volume. Oleh karena itu udara memiliki tekanan yang disebut tekanan udara. Besar kecilnya udara dapat diukur dengan menggunakan alat yang disebut barometer. Besar tekanan udara dinyatakan denganmilibar (mb). Ketinggian suatu temapat sangat mempengaruhi besarnya tekanan udara. Tekanan udara disuatu tempat juga dapat berubah karena dipengaruhi oleh suhu udara. Pemanasan radiasi matahadi menyebabkan pemuaian sehingga udara akan menjadi lebih ringan. 

5. Angin
Udara yang bergerak dari daerah yang bertekanan udara tinggi ke tekanan udara yang rendah disebut dengan angin. Angin mempunyai kecepatan yang bergantung pada beda tekanan udara antara dua tempat. Semakin besar beda tekanannya, maka senakin besar kecepatannya. Alat yang digunakan untuk mengukur necepatan angin adalah anemometer. Angin juga memiliki arah, arah gerakan angin selain dipengaruhi oleh perbedaan tekanan, angin juga dipengaruhi oleh gerakan rotasi bumi yang menghasilkan gya coriolis dan gaya gesekan dengan permukaan bumi. Daerah Konvergasi Antar Tropik adalah suatu zona yang memilki suhu tertinggi dibandingkan dengan daerah sekitarnya, dan daerah ini merupakan daerah pertemuan dua angin pasat. Dibawah ini adalah beberapa jenis angin, yaitu:
 Angin Siklon
Angin ini terjadi apabila daerah yang bertekanan rendah dikelilingi daerah yang bertekanan tinggi. Sesuai dengan hukum Boys Ballot, angin dibelahan bumi utara berbelok ke sebelah kanan dan angin yang berada disebelah selatan akan berbelok kiri.
 Angin Anti Siklon
Angin ini terjadi jika daerah yang bertekanan maksimum dikelilingi daerah yang bertekanan minimum. Dengan demikian angin siklon gerakannya berputar meninggalkan pusat.



 Angin Pasat
Angin ini betiup dari daerah subtropis ke daerah tropis. Hal ini terjadi karena daerah subtropis merupakan pusat tekanan tinggi, sedangkan daerah tropis merupakanpusat tekanan rendah.
 Angin Muson
Proses terjadinya angin mo=uson di Indonesia sangat dipengaruhi oleh keberadaan dua benua, yaitu Asia dan Australia serta dua samudera, yaitu Hindia dan Pasifik.
 Angin Lokal
Yang termasuk kedalam angin lokal adalah angin laut, angin lembah, angin gunung, serta angin fohn. Angin laut adalah angin yang berhembus dari lautan ke daratan. Angin darat adalah angin yang berhenbus dari darat ke laut. Angin lembah adalah angin yang bergerak dari lembah menuju puncak bukit atau gunung. Angin gunung adalah angin yang berhembus dari gunung ke lembah. Sedangkan angin fohn merupakan angin lokal yang terjadi didaerah yang terletak dibelakang pegunungan.
6. Awan
Awan merupakan kumpulan partikel air yang melayang-layang di udara, sedangkan yang dekat dengan permukaan bumi disebut kabut. Inti kondensasi merupakan titik air yang mengumpul pada sekeliling partikel-partikel kecil. Inti- inti tersebut biasanya terdiri atas asap, benda mikroskopik yang bersifat menyerap, dan kristal garam. Jenis awan didasarkan pada bentuk awan dan ketinggiannya didalam atmosfer. Awan yang bergumpal disebut kumulus, awan yang berlapis disebut stratus, dan awan yang berserat disebut sirus. Sedangkan awan tinggi yang tidak memberikan hujan dinamakan alto, dan awan rendah yang memeberikan hujan dinamakan nimbus. Berdasarkan golongan utama awan dibagi menjadi sepuluh, yaitu:
 Stratus
 Stratokumulus
 Kumulus
 Nimbostratus
 Kumolonimbus
 Altokumulus
 Altostratus
 Sirus
 Sirokumulus
 Sirostratus
7. Curah Hujan (Presipitasi)
Curah hujan adalah banyaknya air hujan atau kristal es yang jatuh ke permukaan bumi. Curah hujan juga dapat diukur dengan menggunakan corong hujan atau biasa disebut ombrometer dengan satuan inci atau milimeter. Ada empat jenis hujan berdasarkan proses terjadinya, yaitu:
 Hujan Konveksi
Hujan konveksi adalah hujan yang terjadi karena adanya pemanasan sinar matahari pada suatu massa udara sehingga gerakan udra tersebut naik dan mengalami pengembunan. Hujan konveksi disebut juga hujan zenithal.




 Hujan Orografis
Hujan orografis adalah hujan yang terjadi karena gerakan udara yang menaiki lereng pegunungan dan mangalami kondensasi. Udara yang telah mengalami kondensasi tersebut membentuk awan yang menimbulkan hujan. 
 Hujan Frontal
Hujan ini terjadi karena tumbukan antara udara panasdan udara dingin. Udara panas naik dan terjadi kondensasi sehingga menimbulkan hujan.
 Hujan Konvergensi
Hujan konvergensi adalah hujan frontal pada daerah konvergensi antar tropik yang terjadi karena pertemuan dua massa udara yang besar dan tebal.

ALAT PENGUKUR CUACA DAN IKLIM

Pengamatan dari unsur / keadaan cuaca dan iklim memerlukan alat-alat meteorology yang pada dasarnya sama dengan alat-alat ilmiah lainnya yang digunakan untuk penelitian di laboratorium yang bersifat peka dan teliti dan harus memenuhi syarat kuat dan sederhana.

Alat-alat tersebut terdiri atas dua jenis yaitu,yang dipakai/dipasang di ruang tertutup dan terbuka

Dari cara pembacaan juga dibagi dua yaitu

v recording : dapat mencatat data secara terus-menerus,sejak pemasangan sampai pergantian alat berikutnya. Contoh : barograf , anemograf dll

v non recording : alat yang digunakan harus dibaca pada saat-saat tertentu untuk memperoleh data . Alat ini tidak dapat mencatat dengan sendirinya, Contoh : barometer , anemometer , termometer dll

TERMOMETER

thermometer harus dipasang mendatar di lapangan terbuka yang pemasangan alatnya menggunakan alas kayu / besi sebagai penahan dan pada siang hari alat ini harus dilepas menghindari sinar matahari lalu pada petang hari thermometer akan dipasang kembali ,namun untuk lebih sederhananya dapat juga diberi pelindung atau dengan menempelkan thermometer ke dinding

HIGROMETER RAMBUT

Higrometer yang digunakan untuk mengukur kelembaban udara ini menggunakan rambut manusia karena panjang rambutnya mudah diukur. Higrometer dipasang di dalam sangkar steveson .

PLUVIOMETER

Pluviometer yang digunakan untuk meakar hujan ini tidak dapat mencatat sendiri ,corong alat yang mempunyai bak penampung air hujan yang berbentuk silindris dan gelas penakar hujan dengan skala sampai 25 mm ini harus ditaruh di tempat yang terbuka dan datar ,dipasang dengan cara menyekrupnya pada balok kuatyang sudah dicat putih dan ditanam pada pondasi beton ,tinggi corong dari permukaan tanah 120 cm.

CAMPBELL STOKES

Campbell stokes ini digunakan untuk mengukur intesitas dan lama penyinaran matahari dan dilengkapi dengan kartu khusus yang berperan sebagai pencatat data yang dipasang di bawah lensa pada alat, kemudian diletakkan di tempat terbuka.

ANEMOMETER

Anemometer digunakan untuk mengukur arah dan kecepatan angin dan harus ditempatkan di daerah terbuka , pada saat tertiup angina, baling-baling yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin dan di dalamnya terdapat alat pencacah yang akan menghitung kecepatan angina dan lalu hasilnya akan dicocokkan dengan Skala Beaufort.