Buku Fisika Lingkungan

i

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji dan syukur kita khaturkan
kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan karunia
dan berkat-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan Buku Pembelajaran Fisika Lingkungan
ini.

Pengembangan buku ini difokuskan pada
pokok bahasan fisika lingkungan. Buku ini
dikembangkan dengan tujuan untuk memudahkan
guru maupun peserta didik dalam pelaksanaan
pembelajaran Fisika Lingkungan.

Penulisan buku ini tidak terlepas dari
bimbingan, saran dan motivasi dari dosen
pembimbing. Oleh karena itu, penulis
menghanturkan terima kasih yang sebesar-besarnya
kepada Ibu Dr. Henny Johan, M.Pd. yang telah
membimbing dalam penulisan buku pembelajaran
fisika lingkungan ini.

Penulis menyadari pengembangan buku
pembelajaran fisika ini masih memiliki banyak
kekurangan. Sebab itulah, penulis mengharapkan
kritik dan saran yang membangun.

Bengkulu, Desember 2022
Tim Penulis

ii

KATA PENGANTAR ii
DAFTAR ISI
iii
BAB 1 GLOBAL WARNING
A. Penyebab Terjadinya Pemanasan Global 1
B. Dampak Terjadinya Pemanasan Global 1
C. Antisipasi Terhadap Pemanasan Global 5
5
BAB 2 SIKLUS HIDROLOGI 9
A. Ruang Lingkup Hidrologi 9
B. Siklus Hidrologi 10
C. Unsur-unsur dalam Siklus Hidrologi 11
D. Manfaat Siklus Hidrologi 13
E. Dampak Negatif Kegiatan Manusia Terhadap Siklus Hidrologi 15
18
BAB 3 AWAN 18
A. Pengertian Awan 18
B. Proses Pembentukan Awan 19
C. Jenis-jenis Awan 22
D. Elektrifikasi Awan 24
E. Manfaat Awan Bagi Kehidupan 25
25
BAB 4 HUJAN 26
A. Definisi Hujan 27
B. Jenis-jenis Hujan 28
C. Proses Terjadinya Hujan 28
D. Karakteristik Hujan 30
E. Dampak Terjadinya Hujan 30
30
BAB 5 CUACA DAN IKLIM 31
A. Atmosfer 35
B. Cuaca dan Iklim 36
C. Unsur-unsur Cuaca dan Iklim 37
D. Macam-macam Iklim 38
E. Pola Curah Hujan di Indonesia 39
F. Perubahan Iklim
G. Dampak Perubahan Iklim
H. Manfaat Cuaca dan Iklim dalam Kehidupan Sehar-hari

iii

BAB 6 ANGIN 41
A. Pengertian Angin 41
B. Proses Terjadinya Angin 41
C. Faktor Terjadinya Angin 42
D. Alat Pengukur Angin 43
E. Kecepatan Angin 44
F. Jenis-jenis Angin 45
G. Manfaat Angin Bagi Kehidupan 47
49
DAFTAR PUSTAKA

BIOGRAFI PENULIS

iv

1

BAB 1. PEMANASAN GLOBAL

Untuk menjawab pertanyaan diatas, maka perhatikan penjelasan berikut!
Pemanasan global merupakan suatu fenomena global yang dipicu oleh kegiatan manusia terutama
yang berkaitan dengan penggunaan bahan fosil dan kegiatan alih guna lahan. Kegiatan tersebut
menghasilkan gas-gas yang semakin lama semakin banyak jumlahnya di atmosfer, terutama gas
karbon dioksida (CO2) melalui proses yang disebut efek rumah kaca. Istilah Efek rumah kaca
(greenhouse effect) merupakan istilah yang cukup erat kaitannya dengan pemanasan global. Disebut
dengan efek rumah kaca karena adanya peningkatan suhu bumi akibat suhu panas yang terjebak di
dalam atmosfer bumi. Prosesnya mirip sepertirumah kaca yang berfungsi untuk menjaga kehangatan
suhu tanaman di dalamnya. Peningkatan suhu dalam rumah kaca terjadi karena adanya pantulan sinar
matahari oleh benda-benda yang ada di dalam rumah kaca yang terhalang oleh dinding kaca,
sehingga udara panas tidak dapat keluar (greenhouse effect).

A. Penyebab Terjadinya Pemanasan Global

1. Meningkatnya Gas Rumah Kaca
Gas rumah kaca terjadi akibat adanya

pembakaran minyak bumi, seperti bahan bakarbatu
bara serta pembakaran gas alam. Sehingga hal
tersebut menyebabkan adanya pemanasan yang
terpantul tidak diteruskan ke luar angkasa, tetapi
kembali lagi ke bumi, dan gas yang paling
berpengaruh adalah karbondioksida.

2

Efek rumah kaca ini menjadikan panas yang berada di bumi tidak dapat dipantulkan
ke luar angkasa, tetapi terperangkap di atmosfer. Sebenarnya efek rumah kaca ini bisa
bermanfaat untuk kehidupan manusia, namun, jika berlebihan, maka akan menjadikanefek
terhadap iklim dan cuaca yang ada di bumi. Di atas permukaan bumi, efek rumah kaca bisa
terjadi karena sebanyak 25% energi matahari yang masuk ke bumi dipantulkan oleh awan
atau partikel lain di atmosfer, 25% diserap awan, 45% diabsorpsi permukaan bumi, dan 5%
lainnya dipantulkan kembali oleh permukaan bumi. Energi matahari yang telah diabsorpsi
akan dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi inframerah oleh awan dan juga permukaan
bumi. Namun, energi yang dipantulkan tersebut bisa terhalang oleh karbon dioksida (CO2)
dan gas lainnya yangterdapat di atmosfer bumi. Banyaknya CO2 di udara menjadi salah satu
faktor terjadinya pemanasan global. Sebenarnya zat CO2 dibutuhkan dan akan diserap oleh
tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis. Akan tetapi, karena semakin menipisnya
hutan dan lahan hijau membuat kadar CO2 di atmosfer tidak terkendali

2. Polusi Udara Karena Bahan Bakar
Bahan bakar mesin kendaraan bermotor,

seperti mobil, sepeda motor dan kendaraan
lainnya menghasilkan gas karbondioksida yang
tidak bisa diteruskan keluar angkasa sehingga
panas akan mengendap di bumi, sehingga
mengakibatkan bumi semakin panas

3. Penggunaan CFC Secara Berlebihan
Chlorofluorocarbon (CFC) adalah suatu

bahan kimia yang diproduksi untuk berbagai
kebutuhan peralatan rumah tangga seperti AC
atau pendingin ruangan dan kulkas. Sekitar tahun
1970 zat-zat kimia seperti (CFC) dan
hydrochlorofluorocarbon (HCFC) sudah
menyebabkan adanya penipisan lapisan ozon. Zat
kimia perusak lapisan ozon ini sangat stabil,
sehingga bisa mencapai stratosfer secara utuh.
Ketika zat tersebut berada di stratosfer, kemudian
zat kimia ini diubah oleh radiasi ultraviolet sinar
matahari dan mengeluarkan atom-atom klorin
perusak ozon.
Setelah lapisan ozon menipis, banyaknya bahaya ultraviolet yang mencapai bumi bertambah
antara lain menyebabkan perubahan ekosistem, kanker kulit, dan katarak. Pada zaman sekarang,
banyak sekali kebutuhan masyakat yang harus dipenuhi, dan barang yang dibutuhkan masyarakat
tersebut banyak sekali yang menggunakan CFC. Sebagian masyarakat menggunakan CFC dengan
jumlah yang banyak, dan hal ini berlangsung selama bertahun-tahun, senyawa-senyawa kimia

3

tersebut secara luas dipakai untuk pendingin ruangan (AC), media pendingin pada lemari es (kulkas),
bahan pelarut, dan proses pembuatan plastik.

4. Penggundulan Hutan
Perusakan hutan akan menyebabkan

pemanasan global, karena hutan memiliki
fungsi menyerap gas karbondioksida, dan
hutan merupakan penghasil oksigen.
Semakin banyak terjadinya penebangan liar
atau penggundulan hutan maka jumlah
karbondioksida akan makin banyak,
berkumpul di atmosfer sehingga
menyebabkanterjadinya pemanasan global.

Kondisi ini mempunyai arti bahwa oksigen di bumi akan semakin berkurang, padahal semua
makhluk di bumi memerlukan oksigen, sehingga dapat membahayakan kelangsungan hidup makhluk
hidup di bumi. Penggundulan hutan atau deforestasi juga menyebabkan kecepatan perubahan iklim
dan menyebabkan hilangnya keanekaragaman hayati. Deforestasi banyak disebabkan karena adanya
alih fungsi hutan, misalnya adanya berbagai komoditaspertanian seperti jagung dan kedelai yang
memerlukan lahan yang tidak sedikit. Terjadinya deforestasi akan menambah buruk pemanasan
global karena hutan sebagai penghasil oksigen dan paru-paru dunia ditebangi dan diganti dengan
komoditas pertanian sehingga menyebabkan penipisan lapisan ozon di atmosfer.

5. Polusi Metana Karena Peternakan,
Pertanian, dan Perkebunan
Selain karbodiokasida, unsur yang

berperan besar dalam menyebabkan global
warming adalah gas metana. Gas metana yang
mempunyai kadar tinggi dapat mengurangi
kadar oksigen pada atmosfer bumi sampai
sekitar 19,5%. Pada kadar yang lebih tinggi
apabila gas metana bercampur dengan udara,
dapat menyebabkan kebakaran dan ledakan.

Sektor pertanian adalah salah satu penyumbang gas metana,yaitu berasal dari pakan ternak
yang umumnya mengandung gas metana. Gas metana berasal dari bakteri yang kekurangan oksigen
untuk memecah bahan-bahanorganik. Gas metana yang dihasilkan oleh kegiatan peternakan memiliki
dampak yang lebih signifikan dibanding gas karbondioksida yang dihasilkan dari proses pembakaran
bahan bakar fosil. Sektor peternakan berkontribusi sebanyak 35%-40% dari total keseluruhan gas
metana secara global.

Kegiatan di sektor peternakan selain menghasilkan gas metana, secara tidak langsung juga
bertanggung jawab terhadap emisi gas karbondioksida. Kegiatan distribusi pakan, ternak, daging,
susu, telur dan produk-produk olahan hasil peternakan membutuhkan bahan bakar fosil yang akan
melepas gas karbondioksida ke atmosfer. Selain itu, perkebunan jagung dan kedelai yang
memerlukan pupuk sehingga mengakibatkan munculnya pabrik-pabrik pupuk kimia. Dengan adanya
pabrik pupuk maka menghasilkan gas rumah kaca yang dilepas ke atmosfer.

4

Secara garis besar, masalah pada sektor peternakan dan lingkungan dapat dibagi menjadi
empat yaitu adanya metana sebagai hasil pencernaan secara biologis pada rumen ternak poligastrik,
emisi gas karbondioksida pada proses distribisi pakan dan komoditas hasil peternakan, deforestasi
akibat pembukaan lahan untuk ditanami komoditas bahan baku pakan ternak, dan emisi gas rumah
kaca oleh pabrik pupuk.

6. Boros Penggunaan Listrik
Faktor penyebab pemanasan global lainnya

adalah penggunaan listrik yang boros.
Pemborosan listrik membuat cadangan energi
listrik menjadi semakin menipis karena energi
listrik memerlukan pembakaran batu bara
sehingga meningkatkan pemanasan global. Oleh
karena itu sebaiknya pemakaian listrik digunakan
secara efisien sesuai dengan keperluan agar tidak
menyebabkan pemanasan global

7. Polusi Udara Akibat Industri Pabrik
Pertumbuhan pembangunan industri,

disamping memberikan dampak positif, di sisi
lain juga memberikan dampak negatif, berupa
pencemaran udara dan kebisingan, baik yang
terjadi di dalam ruangan (indoor) maupun di
luar ruangan (outdoor) yang dapat
membahayakan kesehatan manusia.

Industri pabrik menyebabkan banyaknya asap yang yang dihasilkan, dan dapat mengakibatkan
polusi udara yang akan membuat lingkungan tercemar dan terjadinya pemanasan global. Zat yang
keluar dari proses industri berupa zat yang berbahaya seperti Karbon Monoksida, Hidrokarbon, dan
senyawa lainnya yang dapat membahayakan kesehatan alam dan manusia. Jadi pengoperasian
industri berpotensi menimbulkan dampak terhadap penurunan kualitas udara dan peningkatan
kebisingan.

8. Sampah Plastik
Ketika plastik terkena sinar matahari dan mengeluarkan gas metana serta etilena. Gas metana

alami atau buatan dikatakan sebagai penyebab utama peningkatan pemanasan global. Sampah yang

5

setiap hari dihasilkan manusia terutama sampah-sampah yang tidak bisa didaur ulang seperti
styrofoam dan plastik juga menjadi sumber lain dari emisi CO2.

B. Dampak Terjadinya Pemanasan Global

Pemanasan global menyebabkan peningkatan suhu di
permukaan bumi. Suhu bumi yang meningkat dapat
menyebabkan berbagai dampak buruk bagi lingkungan dan
ekosistem lainnya karena terjadi perubahan iklim dunia. Salah
satu contoh dampak yang ditimbulkan dari pemanasan global
adalah mencairnya glasier dan es di kutub.

Hal ini dapat mengakibatkan naiknya permukaan air laut dan membuat sebagian daerah
terendam air laut.Contoh dampak buruk lainnya tentang pemanasan global adalah terjadinya curah
hujan yangtinggi, kegagalan panen, hilangnya terumbu karang, kepunahan berbagai spesies, hingga
penipisan lapisan ozon pada atmosfer bumi.

Efek lain dengan terjadinya pemanasan global adalah ketidakstabilan iklim misalnya energi
panas dan uap air yang banyak di atmosfer, curah hujan yang jauh lebih tinggi, angintopan yang lebih
besar, pergeseran musim hujan dan musim kemarau, anomali perubahan cuaca yang sulit diprediksi
dan ekstrem. Ketidakstabilan iklim tersebut dapat menyebabkan badai dan gelombang menjadi
tinggi, sehingga dapat mengganggu aktivitas nelayan. Peningkatan permukaan air laut membuat
frekuensi banjir di kota-kota yang dekat dengan pantai semakin meningkat. Disamping itu
pemanasan global juga menyebabkan terganggunya hasil pertanian karena adanya cuaca sangat
ekstrem sehingga pada musim kemarau di negara tropis dapat menyebabkan kekeringan yang begitu
parah. dan kekeringantersebut dapat menyebabkan sebagian besar lahan pertanian menjadi kering.

Pemanasan global mengakibatkan cuaca yang sangat ekstrim, yang membuat virus dan bakteri
makin kuat dan cepat berkembang biak, dan dapat menyebabkan jenis penyakit baru. Pemanasan
global yang semakin parah harus segera ditanggulangi, bukan hanya dengan cara melakukan
pengubahan lahan gundul menjadi lahan hijau, akan tetapi juga dengan mendidik masyarkat untuk
melakukan pola hidup yang sehat, hemat energi, dengan cara membiasakan diri menggunakan segala
sesuatu yang sifatnya ramah terhadap lingkungan, misalnyamengurangi penggunaan plastik adalah
salah satu upaya dalam mengurangi pemanasan global. Jika pencemaran tersebut terus berlanjut,
wilayah daratan Indonesia yang ketinggiannya hanya beberapa centimeter dari permukaan laut akan
tenggelam.

6

Sebenarnya pemanasan global telah terjadi sejak puluhan bahkan ratusan tahun yang lalu, akan
tetapi dampaknya baru mulai dirasakan sekarang. Untuk mengantisipasi atau mengurangi terjadinya
pemanasan global maka harus dicari penyebab atau akar permasalahannya. Berikut ini langkah yang
harus ditempuh dalam antisipasi atau mengurangi pemanasan global:

1. Mengurangi Peningkatan Gas Rumah Kaca
Dengan menghemat energi listrik, maka dapat

membuat bumi lebih sehat. Hal ini dikarenakan setiap
konsumsi energi dan barang dari aktivitas manusia
sehari-hari menghasilkan emisi gas rumah kaca yang
dapat mempercepat pemanasan global. Gas rumah
kaca membuat bumi lebih hangat sehingga
mengancam keselamatan organisme yang tinggal di
dalamnya karena temperatur tersebut dapat
menyebabkan perubahan iklim.

2. Mengurangi Polusi Udara Karena
Bahan Bakar
Dalam hal ini pemerintah mempunyai

peran yang sangat penting untuk membuat
masyarakat bersedia menggunakan
transportasi publik. Penyediaan transportasi
publik yang aman dan nyaman agar
masyarakat menggunakannya untuk aktifitas
sehari-hari. Pemerintah Indonesia sudah
melakukan hal itu dengan disediakannya transportasi publik yang berupa LRT (Light Rail
Transit), MRT (Mass Rapid Transport), Bus Trans terutama di kota besar yang polusi udaranya sudah
sangat memprihatinkan akibat penggunaan kendaraan bermotor yang berlebihan.
1. Peniadaan Penggunaan CFC
Saat ini pemerintah Indonesia berupaya menghapus penggunaan CFC secara bertahap melalui
pengurangan impor barang dengan CFC. Tindakan tersebut telihat dari penerbitan regulasi
pelarangan impor barang-barang dengan CFC, yaitu Permendag Nomor: 3/M-Dag/Per/1/2012
tentang Larangan Penggunaan HCFC di Bidang Perindustrian dan Permendag Nomor: 55/M-
Dag/Per/9/2014 tentang Impor Barang Berbasis Pendingin. Dari hasil kalkulasi, diketahui bahwa
pergantian penggunaan HCFC di Indonesia kepada non-HCFC berkontribusi kepada pengurangan
emisi Karbondiokasida sekitar 1.550.000 CO2 equivalent ton. Upaya Pemerintah mengurangi

7

pengguanaan CFC tidak akan berhasil tanpa didukung oleh masyarakat. Pemerintah juga
membutuhkan dukungan dari masyarakat berupa penggunaan pendingin ruangan sewajarnya, tidak
lagi menggunakan barang pendingin yang memakai CFC dan mengganti barang pendingin yang
menggunakan CFC dengan barang pendingin non-CFC.

4. Tidak Melakukan Penggundulan Hutan
Hutan merupakan paru-paru dunia yang banyak

menghasilkan oksigen untuk berlangsungnya kehidupan
makhluk di dunia. Dalam kehidupan manusia, hutan telah
membawa banyak manfaat, sebagai contoh adalah
mencegah banjir, tanah longsor. Apabila hutan gundul,
maka tingkat kesuburan tanah ditempat tersebut dapat
menurun atau menghilang karena tanah menyerap
langsung sinar matahari.
Jika kesuburan tanah sudah menurun, nutrisi yang ada dalam tanah perlahan terkikis, menguap
dan akhirnya menghilang. Upaya reboisasi akan sulit dilakukan di kawasan tersebut, karena
kandungan nutrisi tanah sudah hilang. Tidak hanya nutrisi yang akan menghilang, akan tetapi sumber
daya air juga bisa menurun jika hutan ditebang secara liar. Karena pohon sangat berperan penting
untuk menjaga siklus air dengan akar yang dimilikinya. Pohon akan menyerap air tanah, kemudian
dialirkan ke daun dan akhirnya air itu akan menguap dan dilepaskan ke atmosfer. Dengan reboisasi
maka hutan tidak gundul sehingga CO2 akan terserap oleh tumbuhan dan mengurangi dampak
pemanasan global. Menurunkan tingkat deforestasi merupakan aspek kritis dalam efektifitas
pengelolaan lingkungan yang keberlanjutan.
5. Pemakaian Jenis Pakan Ternak Yang Mengeluarkan Sedikit Gas Metana
Pemilihan jenis pakan ternak sangat menentukan besar kecilnya gas metana yang dihasilkan
ternak. Sehingga efisiensi pemilihan pakan ternak perlu dilakukan untuk mengurangi emisi gas
rumah. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian KementerianPertanian melakukan upaya
mengedukasi peternak agar menggunakan daun-daun hijau yang rendah kandungan emisi gas
metannya untuk pakan ternak mereka. Sebagai contoh tanaman Leguminosa adalah salah satu
tumbuhan hijau yang bisa digunakan untuk pakan ternak. Gliricidia, leucaena dan kaliandra adalah
tiga jenis leguminosa yang rendah emisi metannya. Selain tumbuhan hijau, ternak juga dapat diberi
makan dari makanan ternak yang mengandung tannin dan saponin. Tujuannya, selain mengurangi
emisi gas metana, juga mengurangi karbondioksida.

6. Tidak Boros Menggunakan Listrik
Penyebab pemanasan global yang lainnya adalah

penggunaan listrik yang boros. Pemborosan listrik
membuat cadangan energi listrik menjadi semakin
menipis karenaenergi listrik memerlukan pembakaran
batu bara sehingga meningkatkan pemanasan global.
Oleh karena itu sebaiknya pemakaian listrik
digunakan secara efisien sesuai dengan keperluan agar
tidak menyebabkan pemanasan global. Rumah tangga memiliki kontribusi yang sangat besar pada
konsumsi energi listrik. Oleh karena itu, penghematan listrik di rumah tangga sangat bermanfaat
bukan hanya bagi rumah tangga itu sendiri, namun juga bagi penghematan energi. Apabila
penghematan listrik dilakukan disetiap rumah tangga, maka telah dilakukan penghematan energi
untuk skala yang lebih luas.

8

7. Mengurangi Penggunaan Plastik
Limbah plastik akan sulit terurai oleh lingkungan dan dapat mengeluarkan gas metana dan etilena

ketika terkena sinar matahari dan berakibat rusak. Mengurangi pemakaian plastik untuk menghindari
tumpukan limbah plastik adalah hal yang harus dilakukan sehingga dapatmengurangi produksi gas
metana. Selain itu, masyarakat harus beralih dari penggunaan plastik ke bahan yang lebih mudah
terurai.

8. Menggunakan Energi Alternatif
Energi alternatif atau energi terbarukan

merupakan energi pengganti. Energi alternatif ini
digunakan untuk mengurangi penggunaan bahan
bakar hidrokarbon yang dapat merusak
lingkungan dan pemanasan global dari emisi
karbondioksida yang tinggi. Energi alternatif
adalah energi yang berasal dari sumber yang dapat
diisi ulang seperti matahari, angin, sungai, mata
air panas, pasang-surut, biomassa, dan biogas.
Contoh penggunaan energi alternatif sebagai
energi pengganti yaitu antara lain sebagai berikut:

Pembangkit listrik tenaga matahari, pembangkit listrik tenaga angin, pembangkit listrik tenaga
hidrotermal, pembangkit listrik tenaga air, dan pembangkit listrik tenaga nuklir.
9. Deteksi Dini Suhu Permukaan Air Laut (SPL)

Suhu permukaan air laut (SPL) merupakan salah satu indikator penting dalam dinamika iklim
global dan dinamika iklim regional. Pemanasan Global dan perubahan iklim disebabkan oleh
kenaikan SPL yang dapat menyebabkan malapetaka berupa angin topan, hujan ekstrem deras, tanah
longsor, amgin puting beliung, mencairnya es di kutub sehingga menyebabkan kenaikan permukaan
air laut. Deteksi dini suhu permukaan air sangat diperlukan untuk mengambil langkah strategis bagi
Indonesia maupun semua negara di dunia, sehingga diharapkan semua negara dapat mengambil suatu
kebijakan untuk mengantisipasi terjadinya bencana yang membahayakan bagi umat manusia.

9

BAB 2
SIKLUS HIDROLOGI

Hidrologi berasal dari bahasa Yunani,
Hydro = Air, Logia = Ilmu, yang berarti Ilmu Air.
Hidrologi adalah ilmu yang mempelajari air di
bumi dalam segala bentukannya baik yang berupa
cairan, padat, dan gas. Lebih lanjut, hidrologi juga
mempelajari karakteristik air tersebut, baik sifat-
sifat air, bentuk penyebarannya dan siklus air
berlangsung di muka bumi.

Hidrologi merupakan suatu ilmu
yang mengkaji tentang kehadiran dan
gerakan air di alam. Studi hidrologi meliputi
berbagai bentuk air serta menyangkut
perubahan-perubahannya, antara lain dalam
keadaan cair, padat, gas, dalam atmosfer, di
atas dan di bawah permukaan tanah,
distribusinya, penyebarannya, gerakannya
dan lain sebagainya.

Cabang ilmu hidrologi antara lain:
1. Potamologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari air yang mengalir di permukaan

tanah.
2. Limnologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari tentang air menggenang di

permukaan tanah.
3. Hidrogeologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari air yang terdapat di bawah

permukaan tanah.
4. Kriologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari tentang salju dan es.
5. Hidrometeorologi, yaitu cabang hidrologi yang mempelajari tentang pengaruh aspek

meteorologi terhadap aspek hidrologi.

Secara substansial, cakupan bidang ilmu itu meliputi: asal mula dan proses terjadinya air,
pergerakan dan penyebaran air, sifat-sifat air, serta keterkaitan air dengan lingkungan dan
kehidupan. Cabang-cabang ilmu di atas tidak berdiri sendiri-sendiri, tetapi saling berkaitan satu
sama lain. Mempelajari hidrologi berarti juga mempelajari bagian-bagian Potamologi, Limnologi,
Geohidrologi, Kriologi, dan Hidrometeorologi.

10

Siklus Hidrologi

Siklus hidrologi adalah sirkulasi air yang tetap, mulai dari lautan sampai ke udara
dan kembali ke lautan. Proses yang terjadi pada siklus hidrologi adalah evaporasi,
transpirasi, presipitasi, pergerakan massa udara, kondensasi, dan pergerakan air tanah. Air
secara alami mengalir dari hulu ke hilir, dari daerah yang lebih tinggi ke daerah yang lebih
rendah. Air mengalir diatas permukaan tanah namun air juga mengalir di dalam tanah.

1. Siklus Pendek
Siklus hidrologi pendek atau yang dikenal juga dengan siklus hidrologi kecil. Siklus

hidrologi kecil ini merupakan siklus yang paling sederhana karena hanya melibatkan beberapa
tahapan saja. Adapun beberapa tahapan yang ada di dalam siklus hidrologi pendek atau siklus
hidrologi kecil ini antara lain sebagai berikut:

a. Sinar matahari mengenai sumber- sumber
air di Bumi dan akan membuat sumber air
tersebut menjadi menguap

b. Karena penguapan tersebut maka terjadi
kondensasi sehingga kemudian
membentuk awan yang mengandung uap
air

c. Awan yang mengandung uap air
kemudian mengalami kejenuhan dan
turunlah hujan di permukaan laut.

2. Siklus Sedang
Siklus air yang selanjutnya

adalah siklus sedang. Siklus sedang
tentunya memiliki proses yang sedikit
lebih panjang dari pada siklus
hidrologi pendek. Adapun beberapa
tahapan dari siklus hidrologi sedang
ini antara lain sebagai berikut:

11

a. Matahari menyinari permukaan Bumi termasuk sumber-sumber air (macam-macam laut,
samudera dan launnya), sehingga sumber-sumber air terebut mengalami penguapan.

b. Kemudian terjadi evaporasi
c. Uap air yang telah terbentuk (hasil pemanasan) bergerak karena tertiup oleh angin ke darat.
d. Terbentuklah awan akibat dari pemanasan itu tadi.
e. Hujan turun di atas permukaan daratan Bumi.
f. Air yang turun di daratan akan mengalir ke sungai kemudian mengalir lagi ke laut untuk

kembali mengalami siklus hidrologi.

3. Siklus Panjang
Siklus hidrologi panjang

atau besar ini memiliki tahapan
yang lebih kompleks daripada
dua siklus di atas. Beberapa
tahapan dari siklus hidrologi
panjang antara lain sebagai
berikut:

a. Matahari menyinari permukaan Bumi termasuk sumber- sumber air (laut, samudera dan
launnya), sehingga sumber- sumber air terebut mengalami penguapan.

b. Kemudian terjadi evaporasi.
c. Kemudian uap air mengalami sublimasi.
d. Uap air yang telah terbentuk dan mengalami sublimasi kemudian menyebabkan terbentuknya

awan yang mengandung kristal-kristal es.
e. Awan yang terbentuk kemudian bergerak ke darat karena tiupan angin.
f. Kemudian terjadilah hujan di atas daratan Bumi.
g. Air yang turun di daratan akan mengalir ke sungai kemudian mengalir lagi ke laut untuk

kembali mengalami siklus hidrologi.

1. Evaporasi
Evaporasi adalah Suatu proses yang

mengubah air yang berwujud cair menjadi air
dalam wujud gas atau biasa disebut dengan
penguapan. sehingga memungkinkan ia untuk
naik ke atas atmosfer bumi. Semakin tinggi panas
matahari (misalnya saat musim kemarau), maka
jumlah air yang menjadi uap air dan naik ke
atmosfer bumi.

12

2. Transpirasi
Penguapan air juga dapat berlangsung di

jaringan makhluk hidup, seperti hewan dan
tumbuhan. Penguapan semacam ini dikenal
dengan istilah transpirasi. selain itu, transpirasi
juga mengubah air yang berwujud cair dalam
jaringan makhluk hidup menjadi uap air dan
membawanya naik ke atas menuju atmosfer.
Akan tetapi, jumlah air yang menjadi uap melalui
proses transpirasi umumnya jauh lebih sedikit

3. Kondensasi

Kondensasi merupakan proses

berubahnya uap air menjadi partikel-partikel es.

Perubahan wujud ini terjadi karena pengaruh suhu

udara yang sangat rendah saat berada di

ketinggian tersebut. Partikel- partikel es yang

terbentuk tersebut akan saling mendekati satu

sama lain dan bersatu hingga membentuk sebuah

awan. Semakin banyak partikel es yang bersatu,

maka akan semakin tebal dan juga hitam awan

yang terbentuk. Inilah hasil dari proses

kondensasi.

4. Sublimasi
Tahapan yang lainnya adalah sublimasi

yaitu proses naiknya uap air ke atas atmosfer
bumi. Sumblimasi merupakan proses perubahan
es di kutub atau di puncak gunung menjadi uap
air, tanpa harus melalui proses pencairan.
Sublimasi ini juga tidak sebanyak penguapan,
proses sublimasi ini berjalan lebih lambat dari
pada keduanya. Sublimasi ini terjadi pada tahap
siklus hidrologi panjang.

5. Adveksi
Adveksi adalah proses perpindahan

awan dari satu titik ke titik lain dalam satu
horizontal akibat arus angin atau perbedaan
tekanan udara. Proses adveksi ini memungkinkan
awan yang terbentuk dari proses kondensasi akan
menyebar dan berpindah dari atmosfer yang
berada di lautan menuju atmosfer yang ada di
daratan. Namun perlu diketahui bahwa tahapan
adveksi ini tidak selalu terjadi dalam proses
hidrologi, tahapan ini tidak terjadi dalam siklus
hidrologi pendek.

13

6. Run Off
Proses terjadinya siklus hidrologi

selanjutnya ialah tahap run off. Tahapan run off
ini terjadi ketika sudah di permukaan Bumi. Run
off (limpasan) ialah suatu proses pergerakan air
dari tempat yang tinggi menuju tempat rendah di
permukaan bumi. Proses pergerakan air ini
berlangsung melalui saluran-saluran air
contohnya danau, got, muara, sungai, laut hingga
samudra. Dalam proses inilah air yang mengalami
siklus hidrologi akan kembali ke lapisan
hidrosfer.

7. Infiltrasi
Infiltrasi yaitu proses pergerakan air ke

dalam pori- pori tanah. Proses infiltrasi akan
secara lambat membawa air tanah untuk menuju
kembali ke laut. Setelah melalui proses run off
dan infiltrasi, kemudian air yang telah mengalami
siklus hidrologi akan kembali berkumpul ke
lautan. Dalam waktu yang berangsur- angsur, air
tersebut akan kembali mengalami siklus hidrologi
yang baru.

Siklus air memiliki manfaat bagi kehidupan manusia di Bumi. Manfaat yang paling
utama adalah siklus air yang terus berjalan menjaga ketersediaan air bersih. Air bersih dapat
digunakan dalam berbagai bentuk kegiatan manusia, Selain itu, air juga bermanfaan untuk
hewan dan tumbuhan. Melalui siklus air, ketersediaan air di Bumi akan menjadi terjamin.
Mulai dari air yang mengalir ke sungai, danau, hingga laut, serta air yang terserap di dalam
tanah. Lebih dari 96% cadangan air di dunia ini berasal dari lautan. Tidak heran jika banyak
penjabaran daur air dimulai dari tempat tersebut.

Siklus hidrologi ini merupakan siklus alami yang banyak mengandung manfaat. Manfaat

siklus hidrologi diantaranya:

1. Wash Biosfer
Biosfer merupakan tempat hidup makhluk

hidup tumbuhan, hewan termasuk manusia.
Biosfer terdiri dari litosfer (batuan/daratan),
hidrosfer (air), dan atmosfer (udara). Dalam
perjalanannya siklus hidrologi melewati ke tiga
tempat tersebut, yaitu litosfer, hidrosfer, dan
atmosfer. Air merupakan pelarut universal yang
sangat baik, apa yang apa yang dilalui akan dilarut
oleh air, kecuali cairan seperti minyak.

14

Pada saat pertama kali air mengalami siklus hidrologi, air sungai, laut, danau, dan sebagainya
mengalami penguapan. Hasil penguapan merupakan air yang relatif bersih. Air bersih ini sebagai
bahan dasar untuk mencuci biosfer. Ketika perjalanan ke atmosfer, air akan melarut partikel debu, gas
(NOx, SOx), aerosol, fume, fog dsb, demikian juga ketika air menjadi titik air awan ataupun presipitasi. Semua yang
ada di atmosfer dilarutkan dan diikat oleh air untuk dibawa ke permukaan bumi, sehingga atmosfera menjadi bersih
alami.

2. Water Move Position
Jumlah air di bumi relatif stabil, tidak bertambah tidak

berkurang, hanya posisi / tempat dan kualitasnya yang berubah.
Air secara keseluruhan yang ada di dunia sebanyak
1.362.000.000 km3, yang terdiri samudra (97,2%), es/gleser
(2,15%), air tanah (0,61%), air permukaan (0,05%), danau air
tawar (0,009%), laut / danau asin (0,008%), sungau, atmosfera,
dan lain-lain (0,073%).

Jadi air yang dapat dimanfaatkan langsung sekitar 2,8% air di dunia. Secara teoritis semua air
di bumi kondisinya statis, oleh karena panas matahari, panas bumi, tinggi rendah permukaan bumi, sehingga
air bergerak mengikutihokumsiklushidrologi. Secaralangsungsiklushidrologimemutarataumemindahkan
air dari berbagai tempat. Semula di daratan, di lautan, dipindahkan ke udara, ke tanah dsb. Pada masing-
masing tempat / posisi air memiliki kemanfaatan yang berbeda-beda, tergantung dari kemampuan manusia
mendayagunakan.

3. Water Suply
Air yang ikut sirkulasi siklus hidrologi hanya 521.000 km3/th, yang berarti 1,427.1015 liter/hari. Bila

penduduk bumi6 milyar dan kebutuhanair 200liter/hari, makaakanmembutuhkanair 1,2.1012 liter/hari, sedangkan
air yang ikut sirkulasi sebesar 1,427.1015 liter/hari.

Jadi masih ada kelebihan air yang dimanfaatkan
oleh tumbuhan dan hewan lainnya yang tidak akan
mengganggu kondisi air yang sedang mengalir di sungai,
air bawah tanah, danau, dan keberadaan laut. Dalam
sirkulasi hidrologi, air melalui berbagai tempat. Terutama
didaratan baik yang melaluipermukaan atau bawah tanah.
Berdasarkan hitungan di atas jumlah air sangat memadai
untuk memenuhi kebutuhan manusia, hewan ataupun
tumbuhan. Namun memang tiap daerah berbeda-beda
kualitas dan kauntitasnya, ada kekurangan, kecukupan dan
kelebihan, tetapi secara total masih sangat mencukupi.

4. Resource Life
Air merupakan kebutuhan mutlak setiap makluk hidup. Tanpa ada air mustahil ada kehidupan.

Setelah bumi terbentuk, kemudian mendingin mengkerut, mulai terbentuk air yang mengisi keriput-keriput
Suatu mikroorganisme, bijian kurang dapat

berbkuemmib. aTnigtikataauirtibdaarkuaktetirfbdeanltaumk kseobnadgisaiikaekritnifgitatisdagkuanduang berapi. Air saat itu masih tawar dan belum ada
kehidupan. Kemudian karenaadanyapanas matahari, panasbumidansifat air mulailahterbentuk penguapan,

awan, hujan, air tanah, sungai danau, dan laut, sehingga sempurnalah siklus hidrologi.

15

air, ketika air ada bijian mulai tumbuh, mikroorganisme
mulai aktif. Bahkan pada litosfer yang kering kerontang,
hampir dapat dipastikan kehidupan di sana berjalan
lamban, kurang beraktifitas, lambat berkembang, namun
begitu ada air semua kehidupan menunjukkan jati dirinya
sebagai makhluk hidup.

5. Resource Energy
Siklus hidrologi memungkin air hujan jatuh di

pegunungan atau dataran tinggi. Oleh karena gravitasi air
mengalir menuju tempat yang rendah. Perbedaan
ketinggian daratan yang dilalui air akan mengakibatkan
kekuatan air untuk mengalir lebih kuat, semakin tinggi
menuju ke rendah semakin kuat kekuatan air. Kekuatan
air tersebut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi.
Pada kekuatan yang cukup oleh penduduk dimanfaatkan
untuk memutar kincir, menumbuk, sedangkan pada
kekuatan yang besar dapat digunakan untuk memutar
turbin penghasil listrik yang dapat dinikmati di rumah kita
saat ini.

6. Obyek Wisata

Kabut dipegunungan, air terjun, awan yang tebal,
hujan gerimis, danau, aliran sungai, sungai bawah tanah,
stalaktit, stalakmit, mataair, sumur artesis, gelombang laut,
semuanya merupakan bagian dari siklus hidrologi.
Keadaan itu semua terbentuk oleh adanya siklus hidrologi
ribuan tahun, dan sekarang keindahannya dapat dijadikan
obyek wisata yang menarik. Dapat dibayangkan bila air
tidak mengalir mengikuti siklus hidrologi, semua keadaan
tersebut di atas tidak akan ada.

1. Penebangan Hutan
Penebangan hutan secara berlebihan yang

mengakibatkan pengaruh terhadap resapan air ke
dalam tanah. Hutan yang gundul tidak akan dapat
menyerap air sehingga ketika hujan turun air akan
mengalir langsung ke laut. Karena tidak ada
resapan yang terjadi karena hutan gundul,
akibatnya lapisan atas tanah dan humus terkikis
oleh air yang mengalir. Terbukanya permukaan

16

tanah menyebabkan kapasitas intersepsi hujan
menurun drastis, hujan yang jatuh langsung
memukul permukaan tanah dan memecahkan
matriks tanah menjadi partikel tanah yang kecil‐
kecil.

2. Pembangunan Pemukiman
Pembangunan pemukiman yang tidak

memperhatikan aspek lahan serapan air,
akibatnya lahan yang seharusnya menjadi tempat
serapan air menjadi tertutupi pemukiman, dimana
dipastikan sebagian besar halaman pemukiman di
tutup oleh jalanan, semen/beton.

3. Manipulasi Manusia Skala Besar
Skala besar manipulasi manusia terhadap air secara signifikan mengubah pola global

debit sungai. Perubahan yang dihasilkan di permukaan laut, salinitas laut, dan dalam sifat
biofisik dari permukaan tanah pada akhirnya dapat menghasilkan umpan balik iklim.

Regulasi manusia dari aliran sungai dan
vegetasi kering telah mengurangi limpasan sungai
sekitar 324 km/tahun. Penurunan tahunan di
limpasan sesuai dengan menurunkan permukaan
laut sebesar 0,8 mm /tahun. Angka ini mewakili
fraksi yang signifikan dari kenaikan permukaan
laut yang diamati dari 1-2 mm / tahun, tetapi
berlawanan arah. Jadi, kalau bukan karena
pengalihan manusia dari limpasan, permukaan
laut akan naik lebih cepat dari sebenarnya.
4. Mayoritas Manusia yang Mempengaruhi Proses Siklus Air Di Darat
Penyimpanan air di waduk, pertambangan

air tanah, irigasi, urbanisasi, pembakaran,

deforestasi, pemanfaatan lahan basah. Penurunan

tahunan di limpasan sesuai dengan menurunkan

permukaan laut, kalau bukan karena pengalihan

manusia dari limpasan, permukaan laut akan naik

lebih cepat dari sebenarnya.

5. Pembukaan lahan
Keuntungan dalam hal bisnis, ekonomi,

dan sosialisasi masyarakat hutan-hutan banyak di
tebangi dan lahan-lahan baru yang telah terbuka
di alihfungsikan menjadi lahan industri,

17

perumahan, atau lahan pertanian. Akibatnya
daerah resapan air menjadi berkurang.

6. Pemakaian Berbagai Zat Kimia
Berbagai zat kimia yang dilepaskan ke

udara maupun lingkungan sebagai akibat aktivitas
manusia juga mempengaruhi kandungan air hujan
yang turun ke bumi. Berbagai kandungan zat
kimia tersebut akan terakumulasi dengan air hujan
yang membahayakan bagi manusia yang terjadi
saat ini.

18

BAB 3. AWAN

A. Pengertian Awan

Awan merupakan sebuah sekumpulan tetesan air atau kristal es di dalam atmosfer yang
terjadi karena pengembunan atau pemadatan uap air yang terdapat di udara. Miliaran butiran air atau
kristal es yang melayang-layang di udara menyusun awan-awan itu. Awan dipelajari dalam ilmu
tentang awan atau awan fisika cabang meteorologi. Dengan bantuan partikel higroskopis udara
seperti debu dan garam dari laut, tetesan air kecil terbentuk pada ketinggian rendah dan kristal es
pada ketinggian tinggi bila udara didinginkan untuk jenuh oleh konvektif lokal atau lebih besar
mengangkat non-konvektif skala.

Fakta menarik
Awan yang terbentuk dari uap air sangat ringan dan dapat bergerak jika tertiup oleh angin. Seperti
yang diketahui, benda yang ringan pasti dengan mudah goyah dan berpindah-pindah apabila ada
pengaruh angin yang datang. Sama seperti hal lain, awan juga dipengaruhi oleh hukum yang bersifat
universal di bumi, yaitu gravitasi. Jadi, awan itu tidak hanya melayang di udara, secara perlahan akan
jatuh ke bawah. Namun Awan dapat terdorong kembali ke langit karena adanya konveksi yang
disebabkan oleh panas matahari.

B. Proses Pembentukan Awan

Secara sederhana, awan terbentuk karena penguapan air yang berasal dari laut, danau, atau
sungai. Kemudian, uap air ini akan naik ke atas menjadi titik-titik air dan terbentuklah awan. Proses
kondensasi titik-titik air dalam pembentukan awan berlaku dengan cara berikut :

1. Udara yang bergerak ke atas akan mengalami pendinginan secara adiabatik sehingga
kelembaban nisbinya (RH) akan bertambah. Perubahan RH terjadi karena adanya
penambahan uap air oleh penguapan atau penurunan tekanan uap jenuh melalui pendinginan.
Namun, sebelum RH mencapai 100, yaitu sekitar 78 ondensasi telah dimulai pada inti
kondensasi yang lebih besar dan aktif. Inti kondensasi adalah partikel padat atau cair berupa
debu, asap, belerang dioksida, garam laut, atau benda mikroskopik lainnya yang bersifat
mudah menghisap dan melepaskan uap air (higroskopis) dengan ukuran 10 mikrometer.

19

2. Kemudian, ketika RH mendekati 100, tetes air mulai berubah menjadi tetes awan. Hal ini
dikarenakan uap air telah digunakan oleh inti-inti yang lebih besar, sedangkan inti yang lebih
kecil kurang aktif berperan. Maka dari itu, volume tetes awan yang terbentuk jauh lebih kecil
dari jumlah inti kondensasi.Tetes awan yang sudah terbentuk umumnya memiliki jari-jari 5-
20 mm dan akan jatuh dengan kecepatan 0,01-5 cm/s. Namun, kecepatan aliran udara ke atas
jauh lebih besar sehingga tetes awan tersebut tidak akan jatuh ke bumi dan tetap berada di
atas.

3. Apabila awan telah terbentuk, titik-titik air dalam awan akan menjadi semakin besar dan

awan itu akan menjadi semakin berat, dan perlahan-lahan daya tarik bumi menariknya ke

bawah. Hingga sampai satu titik dimana titik-titik air itu akan terus jatuh ke bawah dan

turunlah hujan. Jika titik-titik air tersebut bertemu udara panas, titik-titik itu akan menguap

dan awan menghilang.

Mengapa pesawat
harus terbang
diatas awan ?

C. Jenis-Jenis Awan

Awan tidak sama jenisnya dan selalu berubah bentuk. Awan bergantung pada ketinggian dan
suhunya. Secara umum, tutupan awan pada musim penghujan lebih heterogen dibandingkan dengan
musim kemarau. Awan di musim kemarau didominasi oleh awan rendah dan sangat sedikit
ditemukan awan tinggi. Sedangkan pada musim penghujan tutupan awan rendah dan menengah
sedikit lebih mendominasi dibandingkan awan tinggi. Awan dibedakan menurut bentuk dan
tingginya seperti berikut :
Awan Tinggi

Bentuk awan tinggi antara 10.000 dan 25.000 kaki (3.000 dan 8.000 m) di daerah
kutub , 16.500 dan 40.000 kaki (5.000 dan 12.000 m) di daerah beriklim sedang dan
20.000 dan 60.000 kaki (6.000 dan 18.000 m) di daerah tropis. terdiri dari
awan Sirus, Sirokumulus dan Sirostratus.

1. Cirrus (Ci)
Karakteristik dari awan tersebut adalah berserat gumpalan awan putih kristal es halus yang muncul
jelas di langit biru. Awan Sirus(Ci) ditiupkan angin timuran yang bergelora. Awan ini berwarna putih
dengan pinggiran tidak jelas. Awan Sirus kelihatan seperti kapas tipis dan awan ini menunjukkan
cuaca agak cerah. Awan cirrus terbagi menjadi :

 fibratus Cirrus (Ci fi)
 uncinus Cirrus (Ci UNC)
 spissatus Cirrus (Ci spi)
 castellanus Cirrus (Ci cas)
 floccus Cirrus (Ci flo):

2. Cirrocumulus (Cc) 20

Karakteristik dari awan tersebut yaitu terputus-
putus, penuh dengan kristal-kristal es seperti
kelompok domba tidak menimbulkan bayangan.
Awan ini mirip dengan awan stratocumulus dan
altocumulus, akan tetapi awan ini memiliki bulatan-
bulatan yang lebih kecil daripada kedua jenis awan
tersebut jika dilihat dari permukaannya.

Berikut adalah 4 jenis dari awan cirrocumulus :

 Cirrocumulus Stratiformis
Cirrocumulus Stratiformis adalah jenis awan yang muncul dengan ukuran yang sangat kecil dan

menutupi sebagian besar langit. Jenis awan ini termasuk dalam awan yang memiliki lapisan tipis.

 Cirrocumulus Lenticularis
Cirrocumulus Lenticularis adalah adalah awan bertekstur halus yang memiliki bentuk seperti

lensa atau almond.. Awan ini terbentuk ketika udara yang stabil beranjak keatas (menguap) dan
biasanya dikarenakan oleh faktor orografis.

 Cirrocumulus Castellanus
Cirrocumulus Castellanus adalah jenis awan yang memiliki bentuk seperti menara namun

susunannya bulat yang terjadi ketika uap air naik dari setiap garis awan ataupun dari lapisan awan.

 Cirrocumulus Floccus
Cirrocumulus Floccus adalah jenis awan yang berbentuk helai kecil dengan ekor awan yang

berbentuk bulat, namun bagian dasarnya kasar. Awan ini juga dapat terbentuk dari awan
cirrocumulus castellanus, dimana kondisinya telah berevolusi setelah dasar awan asli menghilang.

3. Cirrostratus (Cs)

Cirrostratus adalah awan tinggi (16.600 hingga
30.000 kaki) berbentuk selubung tipis yang menutupi
langit. Cirrostratus terlihat seperti lembaran-lembaran
halus berwarna putih yang sangat tipis. Cirrostratus yang
tipis dapat menghamburkan cahaya matahari sedemikian
rupa menciptakan pelangi (sundogs) dan membentuk
fenomena halo atau cincin.
Berikut jenis-jenis awan Cirrostratus, yaitu:

 Cirrostratus fibratus
Cirrostratus fibratus adalah awan tipis yang berlapis-lapis (berserat) seperti rambut halus yang
terbentuk dari tiupan angin kencang dan mirip dengan cirrus. Cirrostratus fibrates adalah awan
sirrostratus yang sering terlihat.

21

 Cirrostratus nebulosus
Cirrostratus nebulosus adalah awan yang sering terlihat juga seperti Cirrostratus fibratus, namun

awan nebulosus sangatlah tipis, tidak berbentuk garis-garis putih, dan lebih terlihat seperti kabut
yang menyelubunyi awan. Cirrostratus nebulosus seringkali menghamburkan cahaya Matahri dan
membentuk halo.

 Cirrostratus duplikatus
Cirrostratus duplikatus adalah awan cirrostratus yang terdiri lebih dari satu lapisan awan.

Cirrostratus duplikatus lebih tebal dari awan cirrostratus lainnya, sehingga lebih banyak
menghamburkan sinar Matahari dan membuat langit terlihat lebih redup.

Awan Menengah
Awan Tengah cenderung terbentuk pada 6.500 kaki (2.000 m), tetapi dapat terbentuk
pada ketinggian sampai 13.000 kaki (4.000 m), 23.000 kaki (7.000 m) atau 25.000 kaki
(8.000 m), tergantung pada daerah. Umumnya lebih hangat iklim, semakin tinggi dasar
awan. Nimbostratus awan kadang-kadang disertakan dengan awan menengah. Awan
tengah terbagi menjadi :
1. Altostratus (As)

Awan Alto Stratus adalah jenis awan yang berbentuk
lembaran dan biasanya berbentuk satu struktur berserat.
Awan Alto Stratus ini memiliki format yang meluas dan
menyebar di antariksa tebal dan berwarna putih kelabu.
Awan Alto Stratus ini seringkali dibuntuti oleh keluarnya
endapan dari dalam awan, baik berbentuk air, salju ataupun
berbentuk kristal- kristal es yang biasa dinamakan dengan
presipitasi yang meluas dalam masa-masa yang lumayan
lama.

2. Awan Altocumulus (Ac)

Awan Altocumulus adalah awan yang berada di
ketinggian 4.000-6.000 mdpl. Jenis awan ini kerap punya
bentuk menyerupai bulu domba. Tetapi lebih tebal bila
dibandingkan dengan awan Cirrocumulus. Warnanya
kelabu hingga kelabu kebiru-biruan.

Awan Rendah
Awan rendah adalah awan yang berada di ketinggian kurang dari 2 kilometer. Awan

rendah tersusun dari titik-titik air dan jika udaranya cukup dingin, awan rendah bisa
mengandung partikel es dan salju. Berbeda dengan awan tinggi dan awan sedang, awan
rendah dibagi menjadi empat jenis lagi, yaitu :

1. Cumulus 22

Awan cumulus memiliki bentuk yang soli disertai dengan
garis tajam dan biasanya berkembang ke arah vertikal,
perkembangan tersebut membuat adanya pertambahan jumlah
gundukan yang ada pada awan tersebut. Gundukan ini memiliki
bentuk seperti wujud sayuran kembang kol.

2. Stratus

Awan ini memiliki warna abu-abu dan berdasar dengan
warna yang sama, awan stratus memiliki potensi menghasilkan
gerimis apabila awan ini cukup tebal. Ciri-ciri lainnya adalah
awan ini memiliki sebuah garis yang bersinar dengan sangat
jelas apabila tersingkap melalui celah.

3. Cumulonimbus

Awan cumulonimbus memiliki ciri fisik yang solid dan
cenderung berwujud vertical. Selain ciri tersebut, awan ini
memiliki bentuk lain yang sangat menakutkan seperti bentuk
gunung atau sebuah menara yang besarAwan ini adalah awan
legendaris yang sangat ditakuti oleh dunia penerbangan karena
awan ini cukup sering menyebabkan terjadinya kecelakaan
pada pesawat.

Pesawat harus terbang di atas awan agar terhindar dari awan
dan pengaruh cuaca. Awan dapat menimbulkan turbulensi
pada pesawat. Terutama awan cumulonimbus yang sangat
berbahaya bagi pesawat.

D. Elektrifikasi awan

Elektrifikasi awan merupakan proses fisis berskala mikro karena interaksi antarpartikel-
partikel di dalam awan, antara lain kristal es yang terbentuk karena endapan uap air menjadi inti es
di udara atas yang melewati titik beku. Tetes awan yang sangat dingin dan partikel es graupel (hujan
es lembut).

23

Untuk wilayah tropis Indonesia, tiga
kondisi ini terjadi dalam awan kumulonimbus
antara ketinggian 4.000-11.000 meter di mana
suhu 0 dan -40 derajat Celsius. Namun, sebagian
besar pembangkitan muatan listrik terjadi pada
ketinggian 4.000-7.000 meter di mana suhu
berkisar antara -5 dan -20 derajat
Celsius.Terbentuknya muatan listrik ini karena
tabrakan partikel graupel yang turun dengan tetes
awan superdingin yang naik dan membeku dengan
cepat. Sementara itu, inti es yang naik juga
membentuk kristales melalui proses endapan uap
air.
Kondisi ini menyebabkan susunan elektron yang berbeda di dekat permukaan. Jika salah satu
kristal es yang naik bertabrakan dengan graupel yang turun, maka terjadi transfer elektron sebesar
100.000 dengan muatan sekitar 1,5 x 1014 coulomb dari kristal es bermuatan positif ke partikel
graupel bermuatan negatif. Dalam 1,0 km3 badai petir, terjadi 5 x 1013 tumbukan antara kristal es dan
graupel dalam satu menit. Dikarenakan muatan ini terus menumpuk, medan listrik meningkat antara
awan dan permukaan serta menghasilkan ledakan yang disebut petir dengan arus sebesar 25.000
ampere. Proses pemisahan muatan listrik atmosfer dapat diuraikan sebagai berikut :
1. Teori Termoelektrik
Teori Termoelektrik ditinjau pada hujan es batu
(hail) yang jatuh dalam awan campuran dan mengandung
tetes-tetes awan kelewat dingin serta kristal-kristal es.
Permukaan batu es akan lebih panas dari permukaan
kristal es dikarenakan panas laten pembekuan yang
dilepaskan sejumlah tetes awan kelewat dingin yang
membentur batu es. Benturan antara kristal es yang naik
karena arus udara ke atas dan batu es hujan yang turun
akibat gravitasi akan menimbulkan elektrifikasi di dalam
awan. Dalam benturan tersebut batu es yang relatif lebih
panas mendapat muatan negatif dan kristal es yang relatif
lebih dingin mendapat muatan positif. Kristal-kristal es
yang lebih kecil akan mengambul ke atas dengan membawa muatan positif (updraft > kecepatan
terminal jatuh). Sebaliknya batu es akan turun dengan membawa muatan negatif (updraft < kecepatan
terminal jatuh).
2. Teori induksi
Teori Induksi atau Polarisasi menggambarkan dengan
adanya medan listrik cuaca cerah yang terarah ke bawah,
maka partikel-partikel awan dan presipitasi (padat atau cair)
akan dipolarisasi sehingga permukaan bagian atas partikel
akan bermuatan negatif dan permukaan bagian bawah
bermuatan positif. Jika partikel awan bertumbukan dengan
partikel presipitasi yang bergerak ke bawah, maka muatan
negatif partikel awan dialihkan ke partikel presipitasi.

24
Sehingga partikel presipitasi bermuatan negatif dan partikel awan bermuatan positif. Karena partikel-
partikel awan mengambang oleh arus udara ke atas (updraft) dan partikel-partikel presipitasi
bergerak ke bawah oleh efek gravitasional maka terjadi pertumbuhan dua pusat muatan utama dalam
awan guruh
E. Manfaat Awan Bagi kehidupan

Fakta Menarik
Ramalan cuaca adalah penerapan ilmu pengetahuan dan teknologi untuk
memperkirakan keadaan atmosfer di waktu yang akan datang. Petugas
BMKG mengumpulkan data kondisi atmosfer seluruh dunia terlebih dulu.
Selanjutnya melakukan pengamatan pada unsur-unsur cuaca. Kemudian,
kualitas udara akan diamati oleh stasiun GAW (Global Atmosfer Wacth)
dengan menggunakan alat-alat canggih dan radar cuaca yang digunakan
untuk memonitor pergerakan awan, curah hujan, jenis awan, hingga intensitas curah hujan secara
langsung yang dapat mendukung analisis data dan prakiraan cuaca.

25

BAB 4. HUJAN

Hujan itu
apa ya?

Proses
terjadinya hujan

bagaimana?

Untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan diatas, maka pelajari dengan seksama penjelasan
materi di bab ini.

A. Definisi Hujan

Hujan adalah proses pengembalian air yang
telah diuapkan ke atmosfer menuju ke permukaan
bumi. Pengembalian ini akibat dari udara yang naik
hingga melewati ketinggian kondensasi dan berubah
menjadi awan. Di dalam awan terjadi proses
tumbukan dan penggabungan antar butir-butir air
yang akan meningkatkan massa dan volume butir air,
sehingga butiran air akan turun dalam bentuk hujan.
Terdapat tiga faktor utama dalam proses terjadinya

hujan yaitu massa udara yang lembab, inti kondensasi (seperti partikel debu, kristal garam), dan suatu
sarana sebagai tempat berlangsungnya proses pendinginan akibat udara. Terdapat tiga tipe hujan
yang sering dijumpai di daerah tropis, antara lain:
1. Hujan Konveksional (Convectional storms)

Tipe hujan konvektif biasanya dicirikan dengan intensitas yang tinggi berlangsung relative cepat,
dan mencakup wilayah yang tidak terlalu luas. Mekanisme terjadinya hujan tipe konvektif secara
singkat yaitu, ketika lapisan udara di atas permukaan tanah lebih panas daripada lapisan udara di
atasnya, maka berlangsunglah gerakan massa udara panas tersebut ke tempat yang lebih tinggi.
Massa udara panas yang bergerak ke tempat yang lebih tinggi tersebut pada saatnya akan
terkondensasi. Pada proses ini terjadi pelepasan tenaga panas yang akan menyebabkan udara
menjadi tambah panas, dan dengan demikian, mendorong udara panas tersebut bergerak lebih tinggi
lagi sampai ketinggian tertentu di mana uap air panas tersebut membeku dan jatuh sebagai hujan
oleh adanya gravitasi.

2. Hujan Frontal (Frontal/cyclonic storms)
Tipe hujan yang umumnya disebabkan oleh

bergulungnya dua massa udara yang berbeda suhu dan
kelembapan. Pada tipe hujan ini, massa udara lembap
yang hangat dipaksa bergerak ke tempat yang lebih
tinggi (suhu lebih rendah dengan kerapatan udara
dingin lebih besar).

26

Hujan frontal dingin biasanya mempunyai kemiringan permukaan frontal yang besar dan
menyebabkan gerakan massa udara ke tempat yang lebih tinggi cepat sehingga bentuk hujan yang
dihasilkan adalah hujan lebat dalam waktu singkat. Sebaliknya, pada hujan frontal hangat,
kemiringan permukaan frontal tidak terlalu besar sehingga gerakan massa udara ke tempat yang lebih
tinggi dapat dilakukan dengan perlahan-lahan (proses pendinginan berlangsung bertahap). Tipe
hujan yang dihasilkannya adalah hujan yang tidak terlalu lebat dan berlangsung dalam waktu lebih
lama (hujan dengan intensitas rendah). Hujan badai dan hujan monsoon adalah tipe hujan frontal
yang lazim dijumpai.

3. Hujan Orografik (Orographic storm)
Jenis hujan yang umum terjadi di daerah

pegunungan, yaitu ketika massa udara bergerak ke
tempat yang lebih tinggi mengikuti bentang lahan
pegunungan sampai saatnya terjadi proses
kondensasi. Ketika massa udara melewati daerah
bergunung, pada lereng di mana angin berhembus
(windward side) terjadi hujan orografik.
Sementara pada lereng dimana gerakan massa udara tidak atau kurang berarti (leeward side),
udara yang turun akan mengalami pemanasan dengan sifat kering, dan daerah ini disebut daerah
“bayangan” dan hujan yang terjadi disebut hujan di daerah “bayangan” (jumlah hujan lebih kecil
daripada hujan yang terjadi di daerah windward side). Besarnya intenstitas hujan orografik
cenderung menjadi lebih besar dengan meningkatnya ketebalan lapisan udara lembap di atmosfer
yang bergerak ke tempat yang lebih tinggi. Tipe hujan orografik dianggap sebagai pemasok air tanah,
danau, bendungan, dan sungai karena berlangsung di daerah hulu DAS.

B. Jenis-jenis Hujan

1. Hujan Salju
Hujan salju adalah air yang jatuh dari awan yang telah membeku menjadi padat seperti hujan.

Salju terbentuk dari kepingan es yang sangat kecil.
2. Hujan Es

Hujan es adalah hasil pengembunan yang berupa butiran-butiran es biasanya terjadi karena uap
air memasuki area diatas freezing (pembekuan) level. Hal ini menyebabkan uap air membeku dan
mengeras. Karena terlalu keras, maka saat memasuki daerah yang lebih hangat es ini tidak mencair
seluruhnya.

3. Hujan Asam
Hujan sebenarnya secara alami bersifat asam

(pH sedikit di bawah 6, karena karbondioksida
dengan uap air di udara membentuk asam lemah
yang bermanfaat untuk melarutkan mineral
dalam tanah yang dibutuhkan tumbuhan dan
hewan). Namun polutan udara dapat
meningkatkan keasaman air hujan sehingga
disebut hujan asam.

Hujan asam didefinisikan sebagai hujan dengan pH dibawah 5,6. Polutan yang menyebabkan
hujan asam adalah nitrogen oksida dan sulfur oksida. Zat-zat ini di atmosfer akan bereaksi dengan

27

uap air untuk membentuk asam sulfat, asam nitrat, dan asam nitrit yang mudah larut sehingga jatuh
bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air
permukaan. Secara alami, hujan asam biasanya terjadi karena letusan gunung berapi. Tapi seiring
dengan kemajuan industri, hujan asam juga disebabkan oleh meningkatnya polusi udara dari pabrik,
mobil, dan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan batu
bara. Pembangkit listrik yang menggunakan batu bara juga penyumbang terjadinya hujan asam.
4. Hujan Zenithal

Hujan zenithal adalah hujan yang sering terjadi di daerah sekitar ekuator, akibat pertemuan Angin
Pasat Timur Laut dengan Angin Pasat Tenggara. Kemudian angin tersebut naik dan membentuk
gumpalan-gumpalan awan di sekitar ekuator yang berakibat awan menjadi jenuh dan turunlah hujan.
5. Hujan Orografis

Hujan orografis adalah hujan yang terjadi karena angin yang mengandung uap air bergerak
horizontal. Angin tersebut naik menuju pegunungan, suhu udara menjadi dingin sehingga terjadi
kondensasi. Hujan ini mengakibatkan terjadinya daerah bayangan hujan (salah satu sisi dari
pegunungan yang tidak terkena hujan orografis).
6. Hujan Muson

Hujan muson adalah hujan musiman yang disebabkan oleh angin muson. Di Indonesia, hujan
muson timur terjadi pada bulan Oktober hingga April selama musim penghujan. Angin Muson timur
bergerak dari benua Australia menuju Asia. Angin ini membawa serta awan yang mengandung curah
hujan yang tinggi karena di Australia sedang musim dingin. Angin musim terjadi karena suhu darat
lebih tinggi dari suhu di air sehingga tekanan di darat lebih rendah daripada di laut mengakibatkan
aliran udara yang tetap kearah daratan.
7. Hujan Buatan

Hujan buatan adalah usaha manusia untuk
meningkatkan curah hujan saat kebutuhan air secara alami
tidak dapat dipenuhi. Untuk membuat hujan buatan
diperlukan awan yang memiliki kandungan air yang
cukup sehingga dapat terjadi hujan yang sampai ke tanah.
Untuk membuat hujan buatan diperlukan juga bahan
semai yang dapat menarik uap air atau membentuk es.
Hujan yang tidak sampai ke tanah atau menguap sebelum
sampai ke tanah disebut virga. Biasanya hujan semacam
ini membuat udara menjadi jenuh.

Hujan buatan umumnya diciptakan dengan tujuan untuk membantu daerah yang sangat kering
akibat sudah lama tidak turun hujan sehingga dapat mengganggu kehidupan di darat mulai dari sawah
kering, gagal panen, sumur kering, sungai/danau kering, tanah retak-retak, kesulitan air bersih, hewan
dan tumbuhan pada mati dan lain sebagainya. Dengan adanya hujan buatan diharapkan mampu
menyuplai kebutuhan air makhluk hidup di bawahnya dan membuat masyarakat hidup bahagia dan
sejahtera.

C. Proses Terjadinya Hujan

Air yang ada di permukaan bumi baik laut, sungai atau
danau menguap karena panas dari sinar matahari. Uap air ini
akan naik dan menjadi awan. Awan yang mengandung uap
air ini akan terkumpul menjadi awan yang mendung. Pada
suhu tertentu di atmosfer, uap air ini akan mengembun dan
turun menjadi hujan. Hujan akan membawa air kembali ke
sungai, danau, dan laut lagi untuk mengulang siklus yang
sama. Siklus tersebut dinamakan siklus air.

28

Siklus air dibedakan menjadi 3 jenis yaitu:
1. Siklus pendek: Penguapan air laut - konveksi - kondensasi - terbentuk awan di atas lautan - hujan

yang terjadi lautan.
2. Siklus sedang: Penguapan air laut - konveksi - kondensasi - terbawa angin kemudian air hujan

tersebut mengalir kembali ke laut.
3. Siklus panjang: Penguapan air laut - konveksi - turun hujan - terjadi aliran permukaan dan aliran

bawah tanah - kemudian aliran permukaan ataupun aliran bawah tanah tersebut mengalir kembali
ke laut

D. Karakteristik Hujan

Karakteristik hujan berupa jumlah, intensitas hujan, lama hujan, dan frekuensi hujan. Jumlah
hujan yang jatuh di permukaan bumi dinyatakan dalam kedalaman air (biasanya mm), jumlah hujan
dianggap terdistribusi secara merata pada seluruh daerah tangkapan air. Intensitas hujan adalah jumlah
curah hujan dalam satu satuan waktu, dinyatakan dalam mm/jam, mm/hari, mm/bulan, mm/tahun dan
berturut-turut sering disebut hujan jam-jaman, harian, mingguan, bulanan, tahunan dan sebagainya.
Lama hujan adalah periode hujan jatuh, dinyatakan dalam menit, jam, dan lain-lain. Luas daerah yang
terkena hujan biasanya dapat dianggap sama.

Durasi hujan adalah waktu yang dihitung dari saat hujan mulai turun sampai berhenti, yang
biasanya dinyatakan dalam jam. Intensitas hujan rerata adalah perbandingan antara kedalaman hujan
dengan intensitas hujan, misalnya hujan dalam 5 jam menghasilkan kedalaman 5 mm, yang berarti
intensitas hujan rerata adalah 10 mm/jam. Demikian juga hujan dalam 5 menit sebesar 6 mm, yang
berarti intensitas reratanya adalah 72 mm/jam. Kedalaman hujan berdasarkan intensitas lama hujan
dapat dinyatakan pada tabel berikut:

E. Dampak Terjadinya Hujan

Terdapat beberapa hal yang menjadi dampak negatif saat musim hujan tiba. Tentunya dengan
mengetahui dampak negatif tersebut, kita bisa mengantisipasi resiko yang dapat terjadi antara lain:

1. Terjadinya Banjir
Dampak negatif yang paling umum saat

musim hujan tiba adalah terjadinya banjir. Hujan
memang bukan satu-satunya penyebab utama
banjir. Ada faktor yang lain seperti sistem
drainase, alih fungsi lahan hingga kerusakan
ekosistem di daerah hulu. Akan tetapi, datangnya
musim hujan menjadi pemicu utama terjadinya
banjir.

29

Pada saat hujan sangat deras kemudian sistem drainase tidak sanggup mengalirkan air tentu
saja memunculkan genangan air di mana-mana. Kondisi tersebut diperparah jika terjadi perubahan
fungsi di bagian hulu. Hujan yang tiba akan menghanyutkan apa saja yang dilewatinya yang
kemudian menjadi banjir bandang.

2. Tanah Longsor
Pada saat kemarau, akan banyak vegetasi yang

mati. Akibatnya akar-akar tanaman yang
mengikat tanah juga hilang. Saat musim hujan
tiba, air hujan akan menggerus permukaan tanah
dan mengalirkannya mengikut aliran air
hujan. Jika hujan sangat lebat dan berlangsung
dalam waktu yang lama maka air hujan yang
masuk ke pori-pori tanah semakin banyak. Saat tanah tidak lagi kuat menahan maka terjadilah tanah
longsor. Inilah salah satu dampak negatif jika musim hujan tiba.
3. Ancaman pada Pertanian

Tanaman jelas membutuhkan air. Namun jika jumlah airnya berlebihan seperti saat musim hujan
maka tentunya akan membawa dampak buruk juga bagi pertanian. Hujan yang deras akan
menghanyutkan lapisan subur pada tanaman. Bahkan jika terjadi banjir pada lahan pertanian maka
tanaman akan rusak bahkan ikut hanyut bersama banjir. Musim hujan juga menyebabkan
kelembapan akan meningkat yang akan membuat penyakit tanaman mudah berkembang biak.
Tentunya ini akan membawa kerusakan pada tanaman. Saat musim hujan penyinaran matahari juga
akan rendah. Hal ini akan berdampak pada kualitas tanaman karena proses fotosintesis tidak akan
optimal.
4. Keamanan Transportasi

Jalanan saat musim hujan akan selalu basah karena air hujan. Berkendara akan menjadi sulit
karena jalan menjadi licin. Ban kendaraan mudah slip pada akhirnya rawan terjadi kecelakaan. Pada
bandara, landasan pacu yang licin akan membahayakan operasional pesawat saat lepas landas
ataupun mendarat. Pesawat akan mudah tergelincir.

Selain daripada dampak negative yang telah dipaparkan, hujan juga tak luput dari dampak
positif, sebagai berikut:
1. Cuaca menjadi lebih sejuk. Karena pada musim hujan suhu biasanya lebih rendah dibandingkan

musim kemarau sehingga cuaca akan terasa lebih sejuk.
2. Menyuburkan tanah akibatnya turun hujan. Dengan hujan yang turun tanah dapat lebih subur dan

tidak kering.
3. Air berlimpah. Karena banyaknya air yang turun saat hujan dan daerah yang sering kekeringan

tidak mengalami kekeringan, bagi daerah yang sering mengalami kekeringan maka dengan
adanya musim hujan yang lebih panjang persediaan air menjadi lebih banyak dan masa tanam
bagi kebun lebih panjang.
4. Suplai air di daerah tangkapan air seperti waduk, embung dan danau akan lebih banyak sebagai
persediaan untuk pertanian dan air minum di musim kemarau

30

BAB 5
CUACA DAN IKLIM

Atmosfer adalah lapisan gas dengan ketebalan
ribuan kilometer yang terdiri atas beberapa lapisan dan
berfungsi melindungi bumi dari radiasi dan pecahan
meteor. Ketebalan atmosfer mencapai 1.000 kilometer
dari permukaan bumi. Kandungannya terdiri dari
beberapa gas, yaitu 78 persen nitrogen, 21 persen
oksigen, 0,9 persen argon, dan 0,03 persen
karbondioksida. Sisanya uap air, krypton, neon, xinon,
hidrogen, kalium, serta 0,7 persen ozon.

Atmosfer memiliki beberapa manfaat, di antaranya:
1. Melindungi bumi dari paparan radiasi sinar ultraviolet dan lapisan ozon. Sinar

ultraviolet sangat berbahaya bagi kehidupan di bumi.
2. Melindungi bumi dari benda-benda luar angkasa yang jatuh akibat gaya gravitasi bumi.
3. Atmosfer juga menjadi media cuaca yang bisa memengaruhi hujan, badai, topan, angin,

salju, awan, dan lainnya.
4. Memiliki kandungan berbagai macam gas yang diperlukan oleh manusia, tumbuhan,

dan juga hewan untuk bernapas dan kebutuhan lainnya.

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 hasil
analisis Badan Meteorologi dan Geofisika
(BMG), Departemen Perhubungan.

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. Matahari
adalah kendali iklim yang sangat penting dan sumber energi di bumi yang menimbulkan gerak
udara dan arus laut. Kendali iklim yang lain, misalnya distribusi darat dan air, tekanan tinggi dan
rendah, massa udara, pegunungan, arus laut dan badai.

31

1. Radiasi Matahari (Surya)
Radiasi matahari datang ke bumi dalam

bentuk gelombang elektromagnetik. Unsur radiasi
matahari yang perlu diperhatikan adalah
intensitas radiasi dan lamanya radiasi
berlangsung. Intensitas radiasi matahari terbesar
terjadi di daerah tropis. Radiasi surya merupakan
unsur iklim/cuaca utama yang akan
mempengaruhi keadaan unsur iklim/cuaca
lainnya. Perbedaan penerimaan radiasi surya antar
tempat di permukaan bumi akan menciptakan
pola angin yang selanjutnya akan berpengaruh
terhadap kondisi curah hujan, suhu udara,
kelembaban nisbi udara, dan lain-lain.

Faktor yang mempengaruhi penerimaan radiasi surya di permukaan bumi ada dua.
Pertama jarak dari matahari kebumi. Bumi mengelilngi matahari (revolusi) dengan
lintasan yang elips, perubahan jarak menimbulkan variasi penerimaan radiasi surya.
Perihelion, radiasi maksimum 2.01 ly.min-1(3 Januari jarak terdekat). Aphelion, radiasi
minimum 1.88 ly.min -1 (Jarak terjauh 4 juli). Kedua Panjang hari dan sudut datang.
Selain atmosfer penerimaan radiasi surya disebabkan oleh sudut jatuh. Sinar jatuh dengan
posisi miring, memberikan lebih sedikit energy radiasi karena lapisan atmosfer menjadi
lebih tebal dan bayak sinar yang dipantulkan.

2. Suhu Udara
Suhu udara adalah keadaan panas atau

dinginnya udara. Suhu udara terasa dingin jika
ketinggian bertambah. Kita sudah mengetahui
bahwa tiap kenaikan bertambah 100 meter, suhu
udara berkurang (turun) rata-rata 0,6 o C.
Penurunan suhu semacam ini disebut gradient
temperatur vertikal atau lapse rate. Pada udara
kering, besar lapse rate adalah 1 o C.
Faktor-faktor yang mempengaruhi tinggi rendahnya suhu udara suatu daerah adalah:
a. Lama penyinaran matahari.
b. Sudut datang sinar matahari.
c. Relief permukaan bumi.
d. Banyak sedikitnya awan.
e. Perbedaan letak lintang.

32

Untuk mengetahui temperatur rata-rata suatu tempat digunakan rumus:
ℎ

= 0 − 0,6 100
Keterangan:

Tx = temperatur rata rata suatu tempat (x) yang dicari

To = temperatur suatu tempat yang sudah diketahui

h = tinggi tempat (x)

Matahari merupakan sumber panas. Pemanasan udara dapat terjadi melalui dua proses
pemanasan, yaitu pemanasan langsung dan pemanasan tidak langsung.

Pemanasan secara langsung Pemanasan tidak langsung

1) Proses absorbsi adalah penyerapan unsur- 1) Konduksi adalah pemberian panas oleh

unsur radiasi matahari, misalnya sinar matahari pada lapisan udara bagian

gama, sinar-X, dan ultra-violet. Unsur unsur bawah kemudian lapisan udara tersebut

yang menyerap radiasi matahari tersebut memberikan panas pada lapisan udara di

adalah oksigen, nitrogen, ozon, hidrogen, atasnya.

dan debu. 2) Konveksi adalah pemberian panas oleh

2) Proses refleksi adalah pemanasan matahari gerak udara vertikal ke atas.

terhadap udara tetapi dipantulkan kembali 3) Adveksi adalah pemberian panas oleh

ke angkasa oleh butir-butir air (H2O), awan, gerak udara yang horizontal (mendatar).

dan partikel-partikel lain di atmosfer. 4) Turbulensi adalah pemberian panas oleh

3) Proses difusi, sinar matahari mengalami gerak udara yang tidak teratur dan

difusi berupa sinar gelombang pendek biru berputar-putar ke atas tetapi ada sebagian

dan lembayung berhamburan ke segala panas yang dipantulkan kembali ke

arah. Proses ini menyebabkan langit atmosfer.

berwarna biru

3. Tekanan Udara
Tekanan udara adalah tekanan yang

diberikan oleh setiap satuan luas bidang datar dari
permukaan bumi sampai batas atmosfer. Faktor
utama yang mempengaruhi perbedaan tekenan
udara adalah temperature udara. Daerah yang
mendapat panas terus-menerus merupakan daerah
yang mempunyai tekanan udara minimum
sedangkan daerah yang pemanasannya kurang,
bertekanan maksimum.

33

Tekanan udara adalah suatu gaya yang timbul akibat adanya berat dari lapisan
udara. Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan udara adalah barometer sedangkan
alat yang bias mencatat sendiri disebut barograph. Rumus yang dapat digunakan untuk
menghitung tekanan adalah P₂ = P₁ - h/8 x 1mb. P₁ = 1013 mb.

1 mb = ¾ mm tekanan air raksa (t.a.r) atau 1.013 mb = 76 cm t.a.r = 1 atmosfer

Suatu daerah yang mempunyai suhu rendah atau dingin mempunyai tekanan udara yang
maksimum, sedang daerah yang mempunyai suhu yang tinggi menyebabkan tekanan udaranya
rendah karena udara mengembang. Hal ini menyebabkan terjadinya angin, karena udara
bertekanan maksimum bergerak menuju daerah yang tekanan udaranya minimum. Tekanan udara
dibatasi oleh ruang dan waktu. Artinya pada tempat dan waktu yang berbeda, besarnya juga
berbeda. Tekanan udara secara vertikal yaitu makin ke atas semakin menurun. Hal ini dipengaruhi
oleh:
a. Komposisi gas penyusunnya makin ke atas makin berkurang.
b. Sifat udara yang dapat dimampatkan, kekuatan gravitasi makin ke atas makin lemah.
c. Adanya variasi suhu secara vertikal di atas troposfer (>32 km) sehingga makin tinggi tempat

suhu makin naik.
4. Kelembaban Udara

Di udara terdapat uap air yang berasal dari penguapan samudra (sumber yang utama).
Sumbe. r lainnya berasal dari danau-danau, sungai-sungai, tumbuh-tumbuhan, dan sebagainya.
Makin tinggi suhu udara, makin banyak uap air yang dapat dikandungnya. Hal ini berarti makin
lembablah udara tersebut. Alat untuk mengukur kelembaban udara dinamakan hygrometer atau
psychrometer

34

Ada dua macam kelembaban udara:
a. Kelembaban udara absolut, ialah banyaknya uap air yang terdapat di udara pada suatu

tempat. Dinyatakan dengan banyaknya gram uap air dalam 1 m³ udara.
b. Kelembaban udara relatif, ialah perbandingan jumlah uap air dalam udara (kelembaban

absolut) dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung oleh udara tersebut dalam
suhu yang sama dan dinyatakan dalam persen (%). Contoh: Dalam 1 m³ udara yang suhunya
20o C terdapat 14 gram uap air (basah absolut = 14 gram), sedangkan uap air maksimum
yang dapat dikandungnya pada suhu 20o C = 20 gram.

5. Curah Hujan
Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang

turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu.
Alat untuk mengukur banyaknya curah hujan
disebut Rain gauge. Curah hujan diukur dalam
harian, bulanan, dan tahunan. Curah hujan yang
jatuh di wilayah Indonesia dipengaruhi oleh
beberapa faktor antara lain:
a. Bentuk medan/topografi
b. Arah lereng medan
c. Arah angin yang sejajar dengan garis pantai
d. Jarak perjalanan angin di atas medan datar
Hujan ialah peristiwa sampainya air dalam bentuk
cair maupun padat yang dicurahkan dari atmosfer
ke permukaan bumi. Garis pada peta yang
menghubungkan tempat-tempat yang mempunyai
curah hujan yang sama disebut Isohyet.
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.. Awan yang
bergumpal disebut kumulus, awan yang berlapis
disebut stratus, dan awan yang berserat disebut

35

sirus. Sedangkan awan tinggi yang tidak
memberikan hujan dinamakan alto, dan awan
rendah yang memeberikan hujan dinamakan
nimbus.

7. Angin
Angin adalah udara yang bergerak. Udara

bergerak dari daerah yang bertekanan maksimum
ke daerah yang bertekanan minimum. Angin
terjadi akibat adanya perbedaan tekanan udara.
Alat untuk mengukur kecepatan angin adalah
anemometer.

1. Iklim Matahari
Klasifikasi iklim matahari, didasarkan

pada banyak sedikitnya sinar matahari yang
diterima oleh permukaan bumi. Gambar di
samping menunjukkan pembagian daerah iklim.

2. Iklim Kodrat
Pembagian iklim ini disesuaikan dengan batas kehidupan tumbuh-tumbuhan dan

sebagai batas daerah iklimnya dipergunakan garis isotherm pada bulan terpanas dan terdingin
selama satu tahun.

3. Iklim Koppen

36

Iklim ini paling banyak dipergunakan orang. Klasifikasinya berdasarkan curah hujan dan
temperatur. Koppen membagi iklim dalam 5 daerah iklim, dinyatakan dengan simbol huruf.

4. Iklim Schmidt – Ferguson
Iklim Schmidt-Ferguson sering disebut Q

model karena didasarkan atas nilai indeks nilai Q.
(lihat tabel disamping) yang dihitung berdasarkan
rumus sebagai berikut:

−
= − ℎ 100 %

5. Iklim Oldeman
Metode Oldeman hanya memakai unsur curah hujan sebagai dasar klasifikasi iklim. Bulan

basah dan bulan kering secara berturut turut yang dikaitkan dengan pertanian untuk daerah-daerah
tertentu. Maka penggolongan iklimnya dikenal dengan sebutan zona agroklimat (agro-climatic
classification). Misalnya jumlah curah hujan sebesar 200 mm tiap bulan dipandang cukup untuk
membudidayakan padi sawah, sedangkan untuk sebagian besar palawija maka jumlah curah hujan
minimal yang diperlukan adalah 100 mm tiap bulan.

Oldeman membagi 5 daerah agroklimat utama

A : Jika terdapat lebih dari 9 bulan basah berurutan.
B : Jika terdapat 7 – 9 bulan basah berurutan.
C : Jika terdapat 5 – 6 bulan basah berurutan.
D : Jika terdapat 3 – 4 bulan basah berurutan.
E : Jika terdapat kurang dari 3 bulan basah berurutan.

Bulan basah yang digunakan Oldeman adalah sebagai berikut:
1) Bulan basah apabila curah hujan lebih dari 200 mm.
2) Bulan lembab apabila curah hujannya 100 - 200 mm.
Bulan kering apabila curah hujannya kurang dari 100 mm

6. Iklim F. Junghuhn
Junghuhn mengklasifikasi daerah

iklim di Pulau Jawa secara vertikal sesuai
dengan kehidupan tumbuh-tumbuhan.
Gambar disamping menunjukkan
pembagian daerah iklim menurut F.
Junghulun.

Curah hujan di Indonesia tergolong tinggi yaitu lebih dari 2000 mm/tahun. Akan tetapi,
seperti telah disebutkan di muka bahwa antara tempat yang satu dengan tempat yang lain curah
hujannya tidak sama.

37

Pola umum curah hujan di Kepulauan Indonesia

1. Pantai barat setiap pulau memperoleh jumlah hujan selalu lebih banyak dari pantai timur.

2. Pulau Jawa, Bali, NTB, dan NTT merupakan barisan pulau-pulau yang panjang dan berderet
dari barat ke timur. Pulau-pulau ini hanya diselingi oleh selat-selat yang sempit, sehingga
untuk kepulauan ini secara keseluruhan tampak seakan akan satu pulau, sehingga berlaku
juga dalil, bahwa di sebelah timur curah hujan lebih kecil, kalau dibandingkan dengan
sebelah barat. Sebelah barat dari jejeran pulau ini adalah pantai Barat Jawa Barat.

3. Selain bertambah jumlahnya dari timur ke barat, hujan juga bertambah jumlahnya dari
dataran rendah ke pegunungan, dengan jumlah terbesar pada ketinggian 600 - 900 m.

4. Di daerah pedalaman semua pulau, musim hujan jatuh pada musim Pancaroba, demikian
juga halnya di daerah-daerah rawa yang besar-besar.

5. Bulan maksimum hujan sesuai dengan letak D.K.A.T.

6. Saat mulai turunnya hujan juga bergeser dari Barat ke Timur. Pantai Barat Pulau
Sumatera sampai Bengkulu, mendapat hujan terbanyak bulan November. Lampung, Bangka,
yang letaknya sedikit ke timur, pada bulan Desember. Sedangkan Jawa (utara), Bali, NTB,
NTT pada bulan JanuariFebruari, yang letaknya lebih ke timur lagi.

7. Sulawesi Selatan bagian timur, Sulawesi Tenggara, Maluku Tengah mempunyai musim
hujan yang berbeda, yaitu Mei-Juni. Justru pada waktu bagian lain Kepulauan Indonesia ada
pada musim kering. Batas wilayah hujan Indonesia Timur kira-kira terdapat pada 120o
bujur timur.

Perubahan iklim adalah berubahnya
kondisi fisik atmosfer bumi antara lain suhu dan
distribusi curah hujan yang membawa dampak
luas terhadap berbagai sektor kehidupan manusia.
Indonesia mempunyai karakteristik khusus, baik
dilihat dari posisi, maupun keberadaanya,
sehingga mempunyai karakteristik iklim yang
spesifik. Di Indonesia terdapat tiga jenis iklim
yang mempengaruhi iklim di Indonesia, yaitu
iklim musim (muson), iklim tropica (iklim panas),
dan iklim laut. Namun sekarang, iklim di
Indonesia menjadi lebih hangat. Iklim tersebut
telh berubah sejak abad 20. Suhu rata-rata tahunan
telah meningkat sekitar 0,3oC sejak 1900. Curah
hujan tahunan telah turun sebesar 2 hingga 3
persen di wilayah Indonesia dalam abad ini.

Pemanasan global merupakan peningkatan rata-rata temperatur atmosfer yang dekat
dengan permukaan bumi dan troposfer, yang dapat berkontribusi pada perubahan pola iklim
global. Perubahan iklim merupakan sesuatu yang sulit untuk dihindari dan memberikan dampak

38

terhadap berbagai sektor kehidupan. Indonesia beresiko mengalami kerugian yang signifikan
terhadap perubahan iklim tersebut. Karena keberadaannya pulasebagai negara kepulauan,
Indonesia sangat rentan terhadap dampak perubahan iklim. Kekeringan yang semakin panjang,
frekuensi peristiwa cuaca ekstrem yang semakin sering, dan curah hujan tinggi yang berujung
pada bahaya banjir besar; semuanya merupakan contoh dari dampak perubahan iklim.

1. Ekosistem
a. Kemungkinan punahnya 20-30 persen spesies tanaman dan hewan bila terjadi
kenaikan suhu rata-rata global sebesar 1,5-2,5 derajat Celcius.
b. Bertambahnya CO2 di atmosfer akan meningkatkan tingkat keasaman laut. Hal ini
berdampak negative pada organisme-organisme laut seperti terumbu karang dan
spesies-spesies yang hidupnya bergantung pada organisme tersebut.

2. Pangan dan hasil hutan
a. Diperkirakan produktivitas pertanian didaerah tropis akan mengalami penurunan bila
terjadi kenaikan suhu rata-rata global antara1-2 derajat Celcius, sehingga
meningkatkan resiko bencana kelaparan.
b. Meningkatnya frekuensi kekeringan dan banjir akan memberikan dampak negative
pada produksi local terutama pada penyediaan pangan di subtropics dan tropis.

3. Pesisir dan dataran rendah
a. Daerah pantai akan semakin rentan terhadap erosi pantai dan naiknya permukaan air
laut. Kerusakan pesisir akan diperparah oleh tekanan manusia didaerah pesisir.
b. Diperkirakan tahun 2080, jutaan orang akan terkena banjir setiap tahun karena
naiknya permukaan air laut. Resiko terbesar adalah dataran rendah yang padat
penduduknya dengan tingkat adaptasi yang rendah. Penduduk yang paling terancam
adalah yang berada di delta-delta Asia dan Afrika, namun yang paling rentan adalah
penduduk di pulau-pulau kecil.

4. Sumber dan Manajemen air tawar
a. Rata-rata aliran air sungai dan ketersediaan air didaerah subpolar dan daerah tropis
basah diperkirakan akan meningkat 10-40 persen.
b. Sementara didaerah subtropics dan daerah tropis yang kering, air akan berkurang 10-
30 persen, sehingga daerah-daerah yang sekarang sering mengalami kekeringan akan
semakin parah kondisinya.

5. Industri, permukiman dan masyarakat
a. Industri, permukiman dan masyarakat yang paling rentan umumnya berada didaerah
pesisir dan bantaran sungai, serta mereka yang ekonominya terkait erat dengan
sumber daya yang sensitive terhadap iklim, serta mereka yang tinggal didaerah-
daerah yang sering dilanda bencana ekstrem, dimana urbanisasi berlangsung dengan
cepat.
b. Komunitas miskin sangat rentan karena kapasitas beradaptasi yang terbatas,serta
kehidupan mereka sangat tergantung kepada sumberdaya yang mudah terpengaruh
oleh iklim seperti persediaan air dan makanan.

39

6. Kesehatan
Penduduk dengan kapasitas beradaptasi rendah akan semakin rentan terhadap diare,

gizi buruk, serta berubahnya pola distribusi penyakit-penyakit yang ditularkan melalui
berbagai serangga dan hewan.

Sebagai masyarakat dapat melakukan upaya pengurangan emisi seperti :
1) Gunakan penerangan secara efisien dan efektif. Penggunaan lampu hemat energi dan jadwal

penerangan rumah yang tepat
2) Gunakan peralatan elektronik, seperti komputer,TV, radio dan AC, seperlunya saja.
3) Kurangi penggunaan kendaraan bermotor pribadi.
4) Maksimalkan penggunaan kendaraan umum dan jika terpaksa menggunakan kendaraan

pribadi, upayakan untuk berbagi dengan mereka yang memiliki tujuan sama.
5) Berjalan kaki maupun memanfaatkan angkutan tak bermotor untuk jarak dekat.
6) Jika harus memiliki kendaraan pribadi, pilih yang penggunaan bahan bakarnya lebih hemat

dengan jenis bahan bakar yang lebih bersih.
7) Kejelian dalam memilih produk merupakan bantuan besar dalam mengendalikan emisi GRK.

Secara keseluruhan, produk lokal akan memberikan emisi GRK yang lebih kecil dibandingkan
produk impor. Sebab produk impor akan mengemisikan GRK dalam proses transportasinya
dari negara asal ke negara tujuan.
8) Jangan lupa, tanamlah pohon di sekitar lingkungan anda tinggal. Selain berguna
untukmenyegarkan udara di sekitarnya, pepohonan juga berfungsi untuk menyerap emisi
GRK.

Iklim dan cuaca sangat bermanfaat bagi kehidupan

Bidang Pertanian Bidang Perhubungan / Transportasi

Suhu, curah hujan, dan pola musim sangat Faktor cuaca, curah hujan, dan

berpengaruh terhadap usaha pertanian. kecepatan angin sangat menentukan dalam
Indonesia merupakan salah satu negara yang dunia perhubungan, terutama untuk
beriklim tropis, maka sangat cocok sekali untuk kelancaran sarana transportasi pesawat
usaha pertanian, karena udaranya yang panas terbang dan kapal laut. Penerbangan di daerah
dan mendapatkan curah hujan sepanjang tahun. yang beriklim tropis biasanya tidak senyaman

penerbangan di daerah iklim sedang, karena di

daerah beriklim tropis udara selalu lembap

banyak ditutupi oleh awan sehingga

penerbanagn terganggu.

Bidang Parawisata Pemanfaatan iklim dalam bidang industri

40

Indonesia yang beriklim tropis memiliki Industri tidak bisa lepas kaitannya

beraneka ragam flora dan auna. dengan iklim. Suatu pabrik kertas tidak

Keanekaragaman tersebut banyak mengundang mungkin didirikan di daerah dengan iklim yang

wisatawan, baik wisatawan domestik maupun dingin. Semestinya agar kertas tidak rusak

wisatawan asing yang ingin menikmatinya. maka pabrik kertas didirikan di daerah yang

iklimnya panas. Industri elektronik seperti AC

(air Conditioner) juga berkembang di

Indonesia untuk mengatasi keadaan cuaca yang

panas, sedangkan industri-industri kecil seperti

pengrajin payung, topi, jas hujan, dan lain-

lainnya berkembang untuk menyediakan

sarana perlindungan terhadap air hujan.

41

BAB 6
ANGIN

A.Pengertian Angin

Angin adalah gerak nisbi terhadap permukaan bumi. Gerak atmosfer terhadap permukaan
bumi ini memiliki dua arah yaitu arah horizontal dan arahvertikal. Kedua gerak atmosfer ini
disebabkan oleh ketidaksetimbangan radiasi bersih, kelembaban dan momentum di antara lintang
rendah dan lintang tinggi disatu pihak dan di antara permukaan bumi dan atmosfer di pihak lain.
Adapun faktor-faktor yang mempengaruhi gerak atmosfer itu sendiri yaitu topografi, distribusi
antara permukaan daratan dan lautan, serta arus laut.

Perbedaan nilai densitas menjadi penyebab perbedaan arah datangnya angin. Angin berasal
dari daerah dengan densitas besar menuju ke daerah dengan densitas kecil. Kedatangan angin
digambarkan sebagai sebuah gradien tekanan menurun. Pernyataan tentang arah angin dinyatakan
sebagai garis lurus yang serenjang dengan isobar. Garis lurus akan tetap serenjang dengan isobar jika
hanya gradien tekanan yang bekerja. Adanya efek Coriolis akibat rotasi Bumi membuat gerakan
udara memiliki kemiringan dan memotong garis-garis isobar dengan sudut yang kecil. Perubahan
gradien tekanan menunjukkan nilai kecepatan angin. Kecuraman gradien tekanan menandakan angin
bergerak dengan kecepatan tiinggi. Tingkat kecuraman gradien tekanan ditentukan melalui kerapatan
isobar.

B. Proses Terjadinya Angin
Angin terjadi karena adanya gerakan udara yang disebabkan oleh adanya perbedaan

tekanan udara atau perbedaan suhu udara pada suatu daerah atau wilayah. Pada suatu wilayah,
daerah yang menerima energi panas matahari lebih besar akan mempunyai suhu udarayang lebih
panas dan tekanan udara yang cenderung lebih rendah. Sehingga akan terjadi perbedaan suhu
dan tekanan udara antara daerah yang menerima energi panas lebih besar dengan daerah lain
yang lebih sedikit menerima energi panas, akibatnya akan terjadi aliran udara pada wilayah
tersebut. Secara lebih terstruktur, proses terjadinya angin ini melibatkan 3 langkah khusus, yaitu:

42

1. Terjadinya perbedaan penyinaran oleh panas matahari
Matahari yang memancarkan sinarnya tidak bisa menyinari dengan intensitas

penyinaran yang sama antara satu tempat dengan tempat yang lainnya. Pada beberapa
wilayah atau tempat akan memiliki perbedaan perihal penerimaan sinar matahari. Perbedaan
radiasi atau cahaya matahari ini lah yang menjadi dasar terbentuknya angin.

2. Terjadi pengembangan udara atau pemuaian udara
Hal ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan atau suhu yang ada di suatu wilayah

tersebut. Pada daerah yang mendapatkan sinar matahari yang lebih banyak, udara akan
mengalami pengembangan atau pemuaian, sehingga mempunyai tekanan udara yang lebih
rendah dibandingakan dengan daerah yang hanya mendapatkan sedikit sinar matahari.
Karena terjadinya pemuaian udara atau pengembangan udara ini, maka terjadi perbedaan
tekanan udara diantara kedua daerah tersebut.

3. Terjadinya gerakan udara
Adanya perbedaan tekanan udara yang diakibatkan oleh pemuaian udara ini akan

memicu terjadinya pergerakan pada udara. Udara yang berada di daerah dengan tekanan lebih
tinggi akan bergerak menuju daerah yang mempunyai tekanan udara lebih rendah. Sehingga
dapat dikatakan bahwa daerah yang mendapatkan sinar matahari rendah akan lebih
mempunyai banyak angin menuju daerah yang lebih panas.

C. Faktor Terjadinya Angin

1. Gradien Barometris
Gradien Barometris merupakan sebuah bilangan yang menunjukkan adanya perbedaan

tekanan dari dua isobar dengan jarak, yaitu 111km. Semakin besar gradien barometrisnya
maka akan semakin cepat pula tiupan anginnya.

2. Lokasi
Angin yang berdekatan dengan khatulistiwa memiliki kecepatan yang lebih cepat

daripada angin yang jauh dari garis khatulistiwa.

3. Tinggi Lokasi
Semakin tinggi lokai angin maka akan semakin kencang pula angin yang bertiup. Hal ini

dikarenakan adanya pengaruh gaya gesekan yang dapat menghambat laju udara.
Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan
gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekanini semakin kecil.

4. Waktu
Di siang hari angin bergerak lebih cepat dari pada malam hari. Ini karena suhu udara di

siang hari lebih panas dibanding malam hari.

43

Fakta Menarik

Mata angin adalah teknik navigasi sederhana yang umum digunakan
dalam menentukan lokasi baik secara langsung, maupun menggunakan alat.
Alat penunjuk arah mata angin yang digunakan secara umum adalah
kompas, baik dalam bentuk jarum bermagnet maupun kompas digital. Arah
mata angin umum sendiri dibagi 8 yakni, utara, barat, timur, selatan, timur
laut, tenggara, barat daya dan barat laut. Arah utara Bumi merupakan kutub
selatan magnet Bumi, sedangkan arah selatan Bumi adalah kutub magnet
utara Bumi.

D. Alat Pengukur Angin

Anemometer adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengukurkecepatan angin, dan
merupakan salah satu instrumen yang digunakan dalamsebuah stasiun cuaca. Istilah ini berasal dari
kata Yunani anemos, yang berarti angin. Anemometer pertama adalah alat pengukur jurusan angin
yang ditemukanoleh oleh Leon Battista Alberti. Anemometer dapat dibagi menjadi dua kelas yang
mengukur angin dari kecepatan, dan orang-orang yang mengukur daritekanan angin, tetapi karena
ada hubungan erat antara tekanan dan kecepatan yang dirancang untuk satu alat pengukur jurusan
angin akan memberikaninformasi tentang keduanya.

Jenis Anemometer

Anemometer Piala Anemometer Kincir Angin

Anemometer Laser Doppler Anemometer Sonic

Anemometer Hot Ware

44

E. Kecepatan Angin

45

F. Jenis-jenis Angin
1. Angin Lokal

Angin lokal adalah jenis angin yang hanya berhembus di wilayah-wilayah dan waktu-waktu
tertentu saja. Beberapa contoh angin jenis ini antara lain :

Angin laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang
umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00.
Angin ini bisa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di
laut.

Angin darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut, yang
pada umumnya terjadi saat malam hari, dari jam 20.00 sampai dengan 06.00. Angin
jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahi
bertenaga angin sederhana.

Angin darat dan angin laut merupakan jenis angin lokal yang terjadi di wilayah pantai dan
sekitarnya. Massa daratan mempunyai sifat fisik cepat menerima panas dan cepat pula
melepaskan, massa lautan lambat dalam menyerap panas dan lambat pu;a melepaskannya. Pada
siang hari daratan lebih cepat menerima panas, sehingga udara menjadi panas lalu memuai dan
bertekanan lebih rendah dari lautan. perbedaan tekanan ini menyebabkan bertiupnya angin dari
laut ke darat. Angin dari laut ke darat ini disebut sebagai angin laut. Sedangkan pada malam hari
tekanan udara di darat lebih tinggi dibanding tekanan udara di laut. Perbedaan tekanan ini
menyebabkan bertiupnya angin dari darat ke laut seingga terjadilah angin darat.

2. Angin Lembah dan Angin Gunung

46

Angin Lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke puncak gunung dan biasa
terjadi pada siang hari.

Angin Gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung dan terjadi
pada malam hari.

Pada pagi sampai menjelang siang hari, bagian lereng atau punggung pegunungan lebih
dahulu disinari matahari bila dibandingkan dengan wilayah lembah. Akibatnya, wilayah lereng lebih
cepat panas dan mempunyai tekanan udara yang rendah, sedangkan suhu udara di daerah lembah
masih relatif dingin sehingga mempunyai tekanan udara yang tinggi. Maka massa udara bergerak
dari lembah ke lereng atau ke bagian punggung gunung. Massa udara yang bergerak ini disebut
sebagai angin lembah. Pada malam hari, suhu udara di wilayah gunung sudah sedemikian rendah
sehingga terjadi pengendapan massa udara padat dari wilayah gunung ke lembah yang masih relatif
lebih hangat. Gerakan udara inilah yang disebut angin gunung.
3. Angin Fohn

Angin Fohn (Angin Jatuh) adalah angin yang
terjadi sesuai hujan Orografis. Angin yang bertiup
pada suaatu wilayah dengan temperatur dan
kelengasan yang berbeda. Angin Fohn terjadi karena
ada gerakan massa udara yang naik pegunungan
yang tingginy lebih dari 200 meter , naik di satu sisi
lalu turun di sisi lain. Angin Fohn yang jatuh dari
puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap
air sudah di buang pada saat hujan orografis.Angin
Fohn terjadi bila perbedaan densitas udara di daerah
sekitar lintang 30 derajat (baik lintang utara maupun
selatan yang bertekanan maksimum dan sekitar
lintang 10 derajat yang bertekanan minimum.
Angin ini terjadi karena turunnya kelembapan udara yang mendapatkan pemanasan secara
dinamis. Sehingga udara panas dan keringlah yang mengalir ke daratan. Seiring dengan
meningkatnya ketinggian, udara tersebut mengalami pendinginan adiabatik. Pada ketinggian
tertentu, uap air yang berada dalam udara tersebut akan mengalami kondensasi sehingga
menyebabkan timbulnya hujan orografis. Setelah melewati puncak gunung/bukit, angin tersebut
akan kembali bergerak menuruni lereng pada sisi leeward. Seiring dengan menurunnya
ketinggian, udara akan mengalami pemanasan adiabatik. Namun, karena udara tersebut sudah
kehilangan uap air, laju pemanasan yang terjadi lebih tinggi dibandingkan dengan laju
pendinginan pada saat udara naik di sisi windward.