Tujuan Pembelajaran : Menganalisis hubungan antara manusia dengan lingkungan sebagai akibat dari dinamika atmosfer.

MATERI :

1. Pengertian dan Komposisi Atmosfer
2. Lapisan Atmosfer
3. Manfaat Atmosfer
4. Cuaca dan Iklim
5. Klasifikasi Iklim
6. Gangguan Iklim

A. Pengertian dan Komposisi Atmosfer

​

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi bumi sampai ketinggian ± 1.000 km.

​

Komposisi Gas Pembentuk Atmosfer

B. Lapisan Atmosfer

Berdasarkan Temperatur

1. Troposfer
2. Stratosfer
3. Mesosfer
4. Termosfer
5. Eksosfer

• Ketinggian hingga 11 km dari permukaan bumi
• Temperatur udara makin turun seiring dengan bertambahnya ketinggian (tiap naik 100 mdpal, temperatur udara berkurang 0,6°C )
• Terjadi gejala cuaca (hujan, angin, halilintar, pelangi, halo)
• Puncaknya troposfer dibatasi oleh tropopause

​

1. TROPOSFER

BERDASARKAN TEMPERATUR

• Berada di atas tropopause hingga ketinggian 50 km
• Tempat konsentrasi gas Ozon, yang menyerap sinar ultraviolet dari matahari
• Pesawat udara juga mengudara di lapisan ini karena lebih stabil dibanding lapisan troposfer
• Puncak stratosfer dibatasi lapisan Stratopause

​

2. STRATOSFER

• Ketinggian mencapai 50-85 km
• Makin ke atas temperatur makin rendah. Tiap naik 1000 m, temperatur udara turun 2,5 - 3°C. Suhu pada posisi tertinggi -90°C
• Meteor yang jatuh ke bumi sebagian besar akan terbakar pada lapisan ini
• Puncak mesosfer dibatasi oleh Mesopause

3. MESOSFER

• Ketinggian 85 – 500 km
• Dinamakan lapisan panas (Hot Layer)
• Temperatur tinggi 🡪 90 - 500°C, karena molekul oksigen mengabsorbsi (menyerap) energi surya
• Fenomena aurora terjadi pada lapisan ini
• Terjadi pemantulan gelombang radio

​

4. TERMOSFER

• Ketinggian > 500 km ke atas
• Gravitasi Bumi sudah berkurang, pengaruh angkasa luar sudah terasa
• Tempat paling berbahaya karena merupakan daerah tabrakan benda langit (meteor dll)

5. EKSOSFER

C. MANFAAT ATMOSFER

1. Melindungi bumi dari benda angkasa (meteor) yang jatuh ke bumi
2. Menyediakan gas – gas yang penting bagi makhluk hidup di bumi
3. Pada lapisan thermosfer dapat memantulkan gelombang radio, dan tv
4. Menjaga suhu di bumi tetap nyaman sehingga planet bumi merupakan planet layak huni
5. Sebagai filter terhadap pancaran sinar matahari yang bergelombang pendek

D. Cuaca dan Iklim

Keadaan cuaca rata – rata pada daerah yang luas dan dalam waktu yang lama

Contoh : Iklim Tropis

Keadaan udara pada suatu saat dan pada daerah yang sempit.

Contoh : cuaca di Jakarta cerah, tidak berawan

CUACA

IKLIM

Meteorologi

Klimatologi

1. Pengertian Cuaca dan Iklim

2. UNSUR CUACA DAN IKLIM

A. TEMPERATUR UDARA / SUHU UDARA

Alat mengukur suhu udara adalah termometer.

Suhu maksimum terjadi pada pukul 13.00 (setelah matahari berada di atas kepala) sedangkan suhu terendah terjadi pada saat matahari terbit. Selisih suhu tertinggi dengan suhu terendah disebut amplitudo

1) Cara Mengukur Suhu Udara

2) Perbedaan Suhu Udara

Faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara pada suatu daerah :

1. Sudut datang sinar matahari
2. Banyak sedikitnya awan
3. Lama penyinaran matahari
4. Keadaan cuaca
5. Perbedaan Letak lintang
6. Ketinggian tempat

Garis di peta yang menghubungkan tempat yang memiliki suhu udara sama disebut Isoterm

Gradien Termis

Adalah angka yang menunjukkan turunnya suhu udara tiap kenaikan tinggi tempat

Rumus :

​

Gradien temperatur vertikal

Keterangan :

Tx = Temperatur rata – rata suatu tempat (x) yang dicari

To = Temperatur suatu tempat yang sudah diketahui

h = Tinggi tempat (x) (m)

Contoh soal

• Suatu tempat memiliki ketinggian 3000 m dpal dengan suhu udara 26,3 °C. Berapakah suhu udara rata – rata di tempat tersebut?
• Suatu tempat memiliki suhu udara rata – rata 20°C dengan suhu udara 26,3 °C. Berapakah ketinggian tempat tersebut?

Penyelesaian 1

T = 26,3 – 0.6 • 30

T = 26,3 - 18

T = 8,3°C

Penyelesaian 2

H = 1050 m dpal

• Adalah tenaga yang bekerja untuk menggerakkan massa udara dalam setiap satuan luas wilayah tertentu
• Alat ukur : Barometer. Satuan : milibar
• Semakin tinggi tempat maka tekanan makin berkurang
• Isobar : garis khayal pada peta yang menghubungkan tempat-tempat di permukaan bumi yang memiliki tekanan yang sama

B. TEKANAN UDARA

Gradien Barometer

• Adalah angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara melalui dua garis isobar yang dihitung untuk 1° di ekuator. Satuan jarak diambil dari 1° di ekuator yang sama panjangnya dengan 111 km
• Rumus:

​

​

GB = Selisih tekanan / (jarak antargaris isobar / 111)

Contoh Soal

Diketahui tekanan udara pada garis isobar I sebesar 2010 mb dan tekanan udara pada garis isobar II sebesar 2000 mb, serta jarak kedua garis isobar adalah 300 km, tentukan gradien barometriknya.

Penyelesaian

GB = selisih tekanan / (jarak / 111)

= 10 / (300 / 111)

= 10 / 2,7

= 3,7 mb

​

Jadi, gradien barometrinya adalah 3,7 mb

• Banyaknya uap air yang dikandung dalam udara
• Alat ukur : Higrometer,
• Udara dikatakan jenuh jika kelembaban 100%

C. KELEMBABAN UDARA

Macam-Macam Kelembaban

• Kelembaban mutlak / Kelembaban Absolut : jumlah uap air yang terdapat dalam 1 m³ udara ( gr/m³ )
• Kelembaban maksimum : jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung oleh udara dalam suhu tertentu
• Kelembaban Relatif / Nisbi: Perbandingan jumlah uap air yang dikandung udara dengan jumlah maksimum uap air yang dapat dikandung udara pada suhu dan tekanan yang sama

Rumus:

Contoh soal

• Suatu tempat yang berukuran 2x2x2 m memiliki kandungan uap air sebanyak 320 gr. Berapakah kelembaban absolutnya!
• Suatu tempat yang bersuhu 25°C memiliki kandungan udara 20 gr/m³. Jika pada suhu yang sama udara dapat mengandung maksimal 40 gr udara, berapakah kelembaban relatifnya?
• 1m³ udara mengandung uap air sebanyak 3 gram. Pada suhu 20°C udara tersebut mengandung uap air sebanyak 15 gram. Hitunglah kelembaban relatif udaranya!

Penyelesaian 1

2 x 2 x 2 = 8 m³

320 : 8 = 40 gr/m³

Penyelesaian 2

RH = 50 %

Penyelesaian 3

• Kelembaban Absolut = 3 gram / 1m³

= 3 g/m³

​

• Kelembaban Relatif = 3 / 15 x 100%

= 20 %

• Adalah kumpulan tetesan air (kristal-kristal es) di dalam udara yang terjadi karena pengembunan/pemadatan udara setelah melampaui keadaan jenuh

​

D. AWAN

Macam – Macam Awan Menurut Tinggi & Bentuk

1) Awan Tinggi, yaitu awan yang terdapat pada ketinggian ( > 7000 m )

tipis, bentuknya seperti bulu burung

a) Cirrus (Ci

putih merata spt kelambu

b) Cirro stratus (Cs)

Seperti sisik ikan, gerombolan domba

c) Cirro Comulus (Cc)

2) Awan sedang, yaitu awan yang terdapat pada ketinggian 2000–7000m

seperti gumpalan kapas

1. Alto Cumulus

( A-Cu)

berlapis-lapis seperti pita

b) Alto stratus (A- St)

3) Awan rendah, yaitu awan yang terdapat pada ketinggian < 2000 m

tebal, luas, bergumpal

1. Strato Comulus (St-Cu)

merata, rendah, berlapis-lapis

b) Stratus (St)

tebal, bentuk tdk teratur, timbul hujan

c) Nimbostratus

(Ni-St)

4) Awan yang terjadi karena udara naik

bergumpal

a) Cumulus (Cu)

tebal, bergumpal, kelabu hitam

b) Nimbocomulus (Ni-Cu)

• Peristiwa jatuhnya titik-titik air dari atmosfer ke permukaan bumi 🡪 presipitasi
• Alat ukur : ombrometer
• Isohyet : garis khayal pada peta yang menghubungkan titik-titik di permukaan bumi yang memiliki curah hujan sama
• Macam hujan menurut terjadinya:

- Hujan Zenithal / konveksi

- Hujan Orografis / Relief

- Hujan Frontal

E. HUJAN

Hujan Zenithal / Konveksi

Hujan Zenithal / Konveksi

LU

LS

0º

Hujan Orografis

Hujan orografis (hujan pegunungan) terjadi karena angin yang lembab terdesak naik ke lereng pegunungan. Apabila tercapai ketinggian tertentu uap air terkondensasi maka terjadilah hujan di lereng pegunungan itu. Hujan pegunungan terjadi sepanjang tahundi lereng gunung tersebut.

Hujan Orografis

Hujan Frontal

Hujan frontal terjadi karena massa udara panas yang lembab bersentuhan dengan massa udara dingin. Daerah perbatasan antara daerah angin barat dengan angin timur sekitar lintang 60º merupakan tempat hujan frontal.

Hujan Frontal

Massa Udara Panas

Massa Udara Dingin

Lintang rendah

Lintang Tinggi

Daerah Frontal

Manfaat Angin :

• Udara yang bergerak dari tekanan maximum ke tekanan minimum
• Alat ukur kecepatan angin: Anemometer

F. ANGIN

• Menentukan waktu penggarapan tanaman
• Membantu penyerbukan tanaman
• Membantu kapal tradisional pergi – pulang melaut
• Olahraga dan rekreasi

Macam-macam Angin

Angin Lokal

• Angin yang bertiup hanya di tempat- tempat tertentu dan tidak secara kontinyu
• Angin ini bertiup sebagai akibat dari pengaruh kondisi wilayah sekitarnya

Angin Darat

+

–

Angin Laut

+

–

Angin Gunung

+

–

Angin Lembah

+

–

Angin Fohn

Nama-nama Angin Fohn di Indonesia

• Bohorok 🡪 Deli (Sumut)
• Kumbang 🡪 Cirebon
• Gending 🡪 Probolinggo
• Grenggong 🡪 Pasuruan
• Brubu 🡪 Makasar
• Wambrau 🡪 P. Biak (Papua)

Angin Muson

• Angin yang bertiup dengan berganti arah tiap 6 bulan sekali
• Angin Muson timur mendatangkan musim kemarau di Indonesia
• Angin muson barat mendatangkan musim penghujan di Indonesia

ASIA

AUSTRALIA

SAM HINDIA

SAM PASIFIK

JUNI

–

+

ANGIN MUSON TIMUR

ASIA

AUSTRALIA

SAM HINDIA

SAM PASIFIK

DESEMBER

–

+

ANGIN MUSON BARAT

Angin siklon dan anti siklon

• Angin Siklon sering disebut Angin Puting Beliung
• Angin Siklon 🡪 angin yang berputar menuju pusat tekanan udara rendah / minimum (-)
• Angin Anti Siklon 🡪 angin yang berputar keluar dari pusat tekanan udara tinggi atau maksimum (+)
• Pada belahan bumi utara arah putaran siklon berlawanan dengan putaran jarum jam
• Pada belahan bumi selatan putaran siklon searah dengan putaran jarum jam

Belahan Bumi Utara

Belahan Bumi Selatan

SIKLON

ANTI SIKLON

–

–

–

–

–

–

+

+

+

+

+

+

–

+

+

+

+

+

–

–

–

–

–

+

Angin Tetap

• Angin yang bertiup sepanjang tahun dengan arah yang sama
• Ada tiga angin tetap di muka bumi : Angin Passat dan anti passat, angin barat, angin timur
• Namun angin tetap ini sering kalah oleh angin lokal

Sistem pergerakan angin Global di Muka Bumi

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

–

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

Khatulistiwa

Kutub Selatan

Kutub Utara

30 - 40° LS

30 - 40° LU

60° LS

60° LS

Etesia

Etesia

+

+

Angin Passat (Trade wind)

• Angin yang bertiup dari zona tekanan maksimun subtropis menuju zona tekanan minimum equator antar 30°-40° LU dan LS
• Angin Passat timur Laut 🡪 belahan bumi utara
• Angin Passat Tenggara 🡪 Belahan bumi selatan

​

Angin Anti Passat

• Angin yang bertiup dari zona tekanan minimum equator menuju zona tekanan maksimum subtropis (di bagian atas dari Angin Passat)

​

0°

Pasat

Anti Pasat

Angin Barat (Westerlies)

• Angin yang bertiup dari zona tekanan maksimum subtropik menuju zona tekanan minimum sub-arktik
• Karena pengaruh rotasi maka angin ini berbelok menuju timur sehinga seolah-olah datang dari arah barat (karena datang dari barat maka disebut angin barat)
• Berada pada zone 40°- 60° LU dan zone 40°- 60° LS

Angin Timur (Easterlies)

• Angin yang bertiup dari zona tekanan maksimum kutub menuju zona tekanan minimum sub-arktik.
• Karena pengaruh rotasi maka berbelok seolah-olah dari arah timur menuju ke barat
• Terjadi di sekitar Lintang 60° baik Utara maupun Selatan

Angin Daerah Etesia

• Daerah Etesia : daerah antara 30° LU - 40° LU maupun 30° LS - 40° LS
• Merupakan perbatasan antara daerah angin Passat dengan angin Barat, sehingga mengalami pengaruh gerakan semu harian matahari.
• Pada musim dingin bertiup angin Barat dan pada musim panas bertiup angin Pasat Timur Laut atau angin Passat Tenggara

G. MASSA UDARA

Merupakan kumpulan udara pada daerah yang luas dan memiliki ciri – ciri sama, yaitu temperatur dan kelembapan seragam (homogen).

Berdasarkan Lokasinya :

1) Massa Udara Polar (Kutub), yaitu massa udara yang berada di daerah kutub

2) Massa Udara Tropik, yaitu massa udara yang berada di daerah tropika

3) Massa Udara Kontinental, yaitu massa udara yang berada di atas daratan

4) Massa Udara Maritim, yaitu massa udara yang berada di atas lautan

E. KLASIFIKASI IKLIM

1) Berdasarkan Letak Lintang Geografis (Iklim Matahari)

a) Iklim Tropis, terletak di antara 231/2 ⁰ LU - 231/2 ⁰ LS. Cirinya suhu udara tinggi, curah hujan tinggi

b) Iklim SubTropis, terletak di antara 231/2 ⁰ - 35 ⁰. c. Cirinya tekanan udara selalu tinggi dan kering sehingga banyak dijumpai di daerah gurun pasir dan sabana.

c) Iklim Sedang, terletak di antara 35⁰ - 66 ⁰ LS. baik di belahan bumi utara maupun dibelahan bumi selatan Cirinya daerah ini mempunyai empat musim ( gugur, semi, panas dingin

d) Iklim Dingin atau kutub, terletak di antara 661/2 -90 ⁰ LS. baik di belahan bumi utara maupun dibelahan bumi. Cirinya suhu udara sangat dingin

2) Berdasarkan Klasifikasi Koppen

Klasifikasi ini didasarkan atas curah hujan dan temperatur. Koppen membagi iklim di bumi menjadi 5 tipe :

a) Iklim A (Iklim Hujan Tropis), cirinya temperatur bulan terdingin > 18⁰ C, curah hujan tahunan tinggi dan curah hujan bulanan > 60 mm.

b) Iklim B (Iklim Kering/Gurun), cirinya curah hujan kecil daripada penguapan

c) Iklim C (Iklim Sedang Basah), cirinya temperatur bulan terdingin -3⁰ C sampai dengan -18⁰ C

d) Iklim D (Iklim Dingin), cirinya temperatur bulan terdingin < -3⁰ C dan temperatur bulan terpanas > 10⁰ C

e) Iklim E (Iklim Kutub), cirinya bulan terpanas temperaturnya < 10⁰ C

Sebagian besar wilayah Indonesia beriklim A, di daerah pegunungan beriklim C, dan di puncak jaya wijaya beriklim E

3) Berdasarkan Klasifikasi Schmidt-Ferguson

Sering disebut dengan Q model karena didasarkan atas indeks nilai Q

Rumus :

Schimdt- Ferguson membagi iklim di Indonesia menjadi 8 tipe sbb :

1. Iklim A kategori sangat basah, nilai Q = 0 – 14,3 %
2. Iklim B kategori basah, nilai Q = 14,3 – 33,3 %
3. Iklim C kategori agak basah, nilai Q = 33,3 – 60 %
4. Iklim D kategori sedang, nilai Q = 60 – 100%
5. Iklim E kategori agak kering, nilai Q = 100 – 167 %
6. Iklim F kategori kering, nilai Q = 167 – 300 %
7. Iklim G kategori sangat kering, nilai Q = 300 – 700 %
8. Iklim H kategori luar biasa kering, nilai Q = lebih dari 700 %

4) Berdasarkan Klasifikasi Oldeman

Didasarkan atas deretan bulan basah. Namun berbeda dengan kriteria yang digunakan Koppen maupun Schimdt – Ferguson. Bulan basah yang digunakan Oldeman adalah sbb :

1. Bulan basah apabila curah hujan > 200 mm
2. Bulan lembap apabila curah hujan 100 – 200 mm
3. Bulan kering apabila curah hujan < 100 mm

Oldeman membagi iklim menjadi 5 tipe, yaitu :

1. Iklim A adalah iklim yang memiliki bulan basah > 9 kali berturut – turut
2. Iklim B adalah iklim yang memiliki bulan basah 7 – 9 kali berturut – turut
3. Iklim C adalah iklim yang memiliki bulan basah 5 – 6 kali berturut – turut
4. Iklim D adalah iklim yang memiliki bulan basah 3 – 4 kali berturut – turut
5. Iklim E adalah iklim yang memiliki bulan basah < 3 kali berturut – turut

Kegunaan Iklim Oldeman dirancang untuk pertanian padi sawah. Dengan jumlah basah 5 kali berturut – turut pada suatu daerah dapat dijadikan daerah pertanian padi sawah dengan sekali musim tanam dan bulan – bulan berikutnya bisa dijadikan untuk tanaman palawija atau tanaman komoditas lain

5) Berdasarkan Klasifikasi Junghuhn

Didasarkan atas ketinggian tempat. Junghuhn membagi kelompok tumbuhan sbb :

1. Daerah panas (0-700 mdpl). Daerah ini cocok untuk tanaman perkebunan, seperti tebu, kelapa, cokelat, karet, dan tembakau. Tumbuhan alami yang cocok di daerah ini adalah bambu.
2. Daerah sedang (700-1500 mdpl). Daerah ini cocok untuk tanaman perkebunan, seperti pinang, kopi, teh dan kina. Tumbuhan alami yang cocok di daerah ini adalah aren (enau)
3. Daerah dingin (1500-2500 mdpl). Daerah ini cocok untuk tumbuhan alami jenis cemara
4. Daerah sangat dingin (2500-3500 mdpl). Daerah ini cocok untuk hutan alpin dan rumput – rumput kerdil
5. Daerah salju (diatas 3500 mdpl). Daerah ini hampir tidak ada tumbuhankarena tertutup salju. Misalnya di puncak pegunungan tinggi di Papuas

F. Gangguan Iklim

1. Efek Rumah Kaca

Adalah meningkatnya suhu udara di bumi akibat makin banyak gas pencemar dalam udara, seperti bensin, solar, minyak tanah, batu bara

2) El Nino

Adalah peristiwa kemarau panjang, kekeringan, kebakaran hutan, produksi pangan turun drastis disusul krisis ekonomi

3) La Nina

Adalah peristiwa banjir di berbagai daerah ( kebalikan dari peristiwa El Nino