Gegrafi X SEMESTER 2

BAHAN AJAR GEOGRAFI

UNTKUEKLASSISXWSAEMKEESLTAESRX2 SMA
DISUSUN OLEH:
NUR
RACHIM
2015066892
02

DINAMIKA
ATMOSFER DAN
UNSUR UNSUR CUACA

FAKULTAS KEGURUAN ILMU
PENDIDIKAN UNIVERSITAS
MATERI AJAR DINAMIKA
CUACA BERBASIS MODEL
PEMBELAJARAN PROBLEM
BASED LEARNING

MOULHEAHMMADIYAH MATARAM 2021
SYAHRIZAL, S.Pd

DAFTAR ISI

PANDUAN PENGGUNAAN MATERI AJAR...................................... 2
PEMETAAN KOMPETENSI DASAR ................................................ 2
PETA KONSEP ............................................................................. 3
A. KEGIATAN PEMBELAJARAN ........................................................ 4
a. Uraian materi ajar (Dinamika Cuaca).........................................................4
b. Terbentuknya atmosfer Bumi.....................................................................4
c. Komposisi atmosfer ...................................................................................7
d. Struktur atmosfer bumi ..............................................................................9
e. Cuaca.......................................................................................................18
f. Musim penghujan dan kemarau di Indonesia............................................41
g. Fenomena hujan es di Indonesia..............................................................42
B. RANGKUMAN ............................................................................. 43
C. REFLEKSI ........................................................................................ 45
D. LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) .................................... 46
E. LATIHAN SOAL .......................................................................... 50
F. GLOSARIUM............................................................................... 59
G. DAFTAR PUSTAKA...................................................................... 60

1

PANDUAN PENGGUNAAN MATERI AJAR

Bahan ajar materi Dinamika Cuaca ini adalah modul sederhana yang bisa dijadikan panduan
bagi siswa kelas X IPS untuk menyelesaikan pembelajaran materi Dinamika Atmosfer dan
pengaruhnya terhadap aktivitas manusia. Agar siswa dapat memahami materi ini, siswa yang
akan mengggunakan bahan ajar ini perlu memperhatikan beberapa petunjuk di bawah ini:

1. Pelajari dan pahami alur pembelajaran yang disajikan dalam modul ini.
2. Pelajari dan pahami tujuan pembelajaran yang ingin dicapai dalam modul ini.
3. Pelajari uraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan

pembelajaran.
4. Kerjakan soal latihan di setiap akhir kegiatan pembelajaran untuk mengetahui tingkat

penguasaan materi.
5. Diskusikanlah secara kelompok dan atau dengan guru jika mengalami kesulitan dalam

pemahaman materi.
6. Lanjutkan pada kegiatan pembelajaran berikutnya jika sudah mencapai ketuntasan yang

diharapkan.
7. Kerjakan soal evaluasi pada akhir modul ini untuk mengetahui ketuntasan penguasaan

materi.

PEMETAAN KOMPETENSI DASAR

Siswa mampu:
3.1. menganalisis dinamika atmosfer dan dampaknya terhadap kehidupan
4.1. menyajikan proses dinamika atmosfer menggunakan peta, bagan, gambar, tabel, grafik,
video, dan/atau animasi

2

PETA KONSEP

Dinamika Terbentuknya Temperatur
Cuaca Atmosfer Udara
Bum
i Tekanan
Udara
Komposi
si Angi
Atmosfer n

Struktur Awa
Atmosfer n

Bum Kelembapa
i n

Cuac Huja
a n

Musim
Penghujan
dan Kemarau

Fenomena
Hujan
Es

3

A. KEGIATAN PEMBELAJARAN

a. Uraian materi ajar (KB 1, Modul 4 Dinamika Cuaca)
Di Kelas X semester genap ini siswa akan belajar materi pokok: dinamika atmosfer, dimana
salah satu sub topiknya adalah materi dinamika cuaca yang akan dibahas pada modul ini.
Siswa diperkenalkan pada sejarah terbentuknya atmosfer Bumi, komposisi atmosfer bumi,
struktur atmosfer bumi, cuaca, musim penghujan dan kemarau di Indonesia, fenomena
hujan es di Indonesia, serta cuaca ekstrem di Indonesia. Dengan mempelajari materi
tersebut diharapkan siswa dapat berpikir ilmiah dalam menyikapi permasalahan cuaca yang
ada. Dalam setiap pembelajaran geografi pada jenjang ini siswa dituntut untuk dapat
menunjukkan sikap peduli terhadap lingkungan, perhatian, jujur, teliti, kritis, inovatif, dan
bertanggung jawab.

Kata kunci: troposfer, stratosfer, mesosfer, thermosfer, eksosfer, ionosfer, nitrogen,
oksigen, argon, helium, hydrogen, temperature udara, kelembapan udara, tekanan udara,
angina, hujan, angina muson barat, angina musim timur, siklon tropis, dan coriollis.

b. Terbentuknya atmosfer Bumi
Atmosfer itu berasal dari bahasa Yunani yakni ―Atmos― yang berarti ―uap air atau gas‖
serta ―Sphaira― yang berartikan ―selimut‖. Jadi Atmosfer tersebut dapat diartikan ialah
sebagi lapisan gas yang menyelimuti suatu planet, termasuk juga bumi, dari permukaan
planet itu sampai jauh di luar angkasa dengan ketebalan ialah kurang lebih 1.000 km dari
permukaan bumi serta juga bermassa 59 x 1014 ton. Di Bumi, atmosfer tersebut terdapat
dari ketinggian 0 km dari permukaan tanah, sampai dengan sekitar 560 km dari atas
permukaan pada bumi.

Bagaimana atmosfer berkembang menjadi seperti sekarang ini?
Gas apa di atmosfer yang penting bagi kehidupan dan bagaimana cara
mempertahankannya?

4

Dua pertanyaan sederhana diatas bisa kita gunakan untuk dapat memancing rasa ingin tahu
kita akan atmosfer. Nyatanya bumi masih terus mengalami proses perkembangan.
Planet lain dan bulan di tata surya kita memiliki atmosfer, tetapi tidak ada yang dapat
mendukung kehidupan seperti atmosfer Bumi. Mereka terlalu padat (seperti di Venus) atau
tidak cukup padat (seperti di Mars), dan tidak satupun dari objek benda langit itu memiliki
banyak oksigen, gas berharga yang kita butuhkan setiap menitnya untuk hidup.
Jadi bagaimana atmosfer kita bisa begitu istimewa?
Beberapa ilmuwan mendeskripsikan tiga tahap dalam evolusi atmosfer bumi seperti
sekarang ini.

1. Atmosfer asli Bumi mungkin hanya hidrogen dan helium, karena ini adalah gas utama
dalam cakram gas berdebu yang mengelilingi Matahari tempat planet-planet terbentuk.
Bumi dan atmosfernya sangat panas. Molekul hidrogen dan helium bergerak sangat
cepat, terutama saat hangat. Sebenarnya, gas tersebut bergerak begitu cepat hingga
akhirnya mereka semua lolos dari gravitasi bumi dan melayang ke luar angkasa.

Gambar 1. Bumi baru terbentuk: hidrogen (H2) dan helium (He) sangat hangat.
Molekul gas ini bergerak begitu cepat sehingga lolos dari gravitasi bumi dan akhirnya
semua melayang ke luar angkasa. (sumber: https://scijinks.gov/atmosphere-formation/)
2. "Atmosfer kedua" bumi berasal dari Bumi itu sendiri. Ada banyak sekali gunung berapi,
lebih banyak dari hari ini, karena kerak bumi masih terbentuk. Gunung berapi
melepaskan uap (H2O, dengan dua atom hidrogen dan satu atom oksigen), karbon
dioksida (CO2, dengan satu atom karbon dan dua atom oksigen), amonia (NH3, dengan
satu atom nitrogen dan tiga atom hidrogen).

5

Gambar 2. Bumi Muda: Gunung berapi melepaskan gas H2O (air) sebagai uap, karbon
dixoide (CO2), dan amonia (NH3). Karbon dioksida dilarutkan dalam air laut. Bakteri

sederhana tumbuh subur di bawah sinar matahari dan CO2. Produk sampingannya
adalah oksigen (O2). (sumber: https://scijinks.gov/atmosphere-formation/)

3. Sebagian besar CO2 larut ke dalam lautan. Akhirnya, bentuk bakteri sederhana
berkembang yang dapat hidup dengan energi dari matahari dan karbon dioksida di air,
menghasilkan oksigen sebagai produk limbah. Dengan demikian, oksigen mulai
menumpuk di atmosfer, sementara tingkat karbon dioksida terus menurun. Sementara
itu, molekul amonia di atmosfer dipecah oleh sinar matahari, meninggalkan nitrogen
dan hidrogen. Hidrogen, sebagai unsur paling ringan, naik ke atas atmosfer dan sebagian
besar akhirnya melayang ke luar angkasa.

Gambar 3. Bumi Saat Ini: Tumbuhan dan hewan tumbuh subur dalam keseimbangan.
Tanaman mengambil karbondioksida (CO2) dan mengeluarkan oksigen (O2). Hewan

6

mengambil oksigen (O2) dan mengeluarkan CO2. Bahan bakar juga mengeluarkan CO2.
(sumber: https://scijinks.gov/atmosphere-formation/)

Sekarang kita memiliki "atmosfer ketiga" di Bumi, yang kita semua kenal dan cintai —
atmosfer yang mengandung cukup oksigen bagi seluruh mahkluk hidup, termasuk diri
kita sendiri, untuk beraktivitas.

c. Komposisi atmosfer
Atmosfer adalah lapisan gas yang menyelubungi bumi. Sebagai lapisan pelindung bumi,
atmosfer memiliki sifat berikut:
a. Tidak berwarna, tidak berbau, tidak berwujud dan hanya bisa dirasakan oleh indra
perasa dalam bentuk angin,
b. Memiliki berat sehingga menyebabkan tekanan,
c. Bersifat dinamis dan elastis sehingga bisa mengembang dan mengerut.
Gas di dalam atmosfer terdiri atas beberapa komposisi yakni:
1. Oksigen (O2) – Kadar oksigen dalam atmosfer 20,95%. Seperti yang sudah diketahui
bahwa oksigen berfungsi untuk mengubah bahan/zat makanan yang diolah/masuk ke
dalam tubuh menjadi energi. Oksigen berasal dari pepohonan. Oleh karena itu
kehadiran pepohonan sangat membantu memlihara lapisan ozon. sangat penting bagi
kehidupan, yaitu untuk mengubah zat makanan menjadi energi hidup.
2. Karbondioksida (CO2) – kadar karbondioksida di dalam bumi adalah 0,034%. Ini
adalah angka yang sedikit, namun karbondioksida dapat dihasilkan dari pembakaran
lahan, pernapasan manusia dan hewan dan energi yang dibutuhkan tanaman.Salahsatu
dampak dari has karbondioksida adalah dapat menimbulkan efek rumah kaca terhadap
radaisi gelombnag elektromagnetik. Dengan begitu jangan heran jika kenaikan atau
semakin banyaknya karbondioksida akan menyebabkan kenaikan suhu pada
permukaan bumi.

3. Nitrogen (N2) – merupakan unsur yang paling banyak terdapat di dalam atmosfer bumi.
Ada sekitar 78,08%. Kehadiran nitrogen sangat dibutuhkan oleh senyawa organik jadi
meskipun begitu nirogen tidak langsung membentuk senyawa baru dengan unsur lain.

7

4. Neon (Ne), argon (Ar), xenon (Xe), dan kripton (Kr) – merupakan unsur gas mulia
karena keempat unsur ini tidak mudah bergabung dengan unsur lain sehingga akan sulit
membentuk senyawa yang lain.

5. Helium (He) dan hidrogen (H2) – sangat jarang di udara kecuali pada paras yang tinggi.
Gas ini adalah yang paling ringan dan sering dipakai untuk mengisi balon meteorologi.

6. Ozon (O3) – adalah bentuk lain dari oksigen sehingga sangat efektif menyerap radiasi
ultra violet dimana radiasi ini mempunyai energi yang sangat besar dan berbahaya bagi
tubuh manusia. Ozon hanya dapat dijangkau pada ketinggian antara 20 km – 30 km.

7. Uap air (H2O) – yang terdapat di atmosfer sebagai hasil penguapan dari laut, danau,
kolam, sungai, dan transpirasi tanaman. Uap air sangat penting dalam proses cuaca atau
iklim, karena dapar berubah fase.

Perbandingan komposisi gas atmosfer dapat kalian lihat dalam tabel berikut.

Table 1. Komposisi gas atmosfer.(sumber:
https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Atmosfer-

BPSMG/materi3.html)

8

d. Struktur atmosfer Bumi
Ada lima lapisan atmosfer yang menyelimuti bumi yakni troposfer, stratosfer, mesosfer,
termosfer (ionosfer), dan eksosfer. Lima lapisan atmosfer ini memiliki ciri-ciri dan fungsi
serta jarak yang berbeda antara satu lainnya. Berikut penjelasannya.

1. Troposfer
Manusia pada lapisan traposfer masih memungkinkan untuk bernapas. Sehingga tidak
heran kita lihat para pendaki gunung masih bisa bertahan pada lapisan ini. Namun bisa
menyebabkan rasa lelah dan keringat dingin.

Fenomena alam seperti perubahan cuaca dan iklim terjadi pada lapisan ini. Lapisan
troposfer mengandung 2 senyawa kimia, yaitu karbondioksida dan uap air, 2 senyawa ini
yang paling banyak ditemukan dibandingkan dengan lapisan lain.

Lapisan troposfer terbagi atas:
a. Lapisan udara dasar, berjarak 1-2 m dari permukaan bumi.
Kondisi udara pada lapisan ini, disebut iklim mikro, bergantung pada kondisi
permukaan bumi,
b. Lapisan udara bawah (Planetaire Grenslag atau Planetary Boundary Layer),
memiliki ketebalan 1-2 km.
Pada lapisan ini, terjadi perubahan suhu yang berpengaruh pada kondisi iklim
bumi,
c. Lapisan udara adveksi/konveksi/gerakan mendatar
Memiliki ketebalan 2-8 km. Disebut gerakan mendatar karena pergerakan udara
lebih dominan mendatar daripada tegak. Suhu di lapisan ini cenderung berubah
secara ekstrim,
d. Lapisan udara tropopouse
Lapisan udara ini memisahkan antara trofosfer dengan lapisan stratosfer.
Memiliki suhu terendah, antara 40-80 oC.

9

Lapisan troposfer terletak pada ketinggian 0 sampai 12 kilometer diatas permukaan bumi.
Troposfer merupakan lapisan paling dasar yang dekat dengan bumi maka dari troposfer
berfungsi menjaga kestabilan udara di bumi.

Gambar 4. Lapisan troposfer (sumber:
https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Atmosfer-

BPSMG/materi2.html)
Beberapa kegunaan dari lapisan ini adalah :
a. Munculnya berbagai fenomena alam
Ada beberapa fenomena alam yang dapat terjadi pada lapisan troposfer diantaranya adalah
terjadinya angin yang sangat kencang, disusul dengan hujan deras dan petir yang silih
berganti yang dimana awalnya ditandai dengan awan yang tebal. Manusia pada dasarnya
hidup pada lapisan ini.
b. Lapisan pembatas (tropopause)
Setelah lapisan troposfer, terdapat lapisan penyeimbang yang menghubungkan dengan
lapisan atmosfer dalam tingkat lebih tinggi. Lapisan pembatas atau tropopause ini termasuk
lapisan atmosfer yang dinilai konstan.

10

Artinya pada lapisan pembatas ini segala unsur oksigen maupun karbondioksida sudah
tidak ada. Sehingga dengan begitu makhluk hidup termasuk manusia tidak akan hidup
maupun mampu untuk tinggal lama.

c. Suhu Pada Lapisan yang Berbeda-beda
Bentuk bumi yang bulat menyebabkan tingkat tingginya lapisan juga berbeda beda.
Misalnya seperti jarak permukaan bumi dengan daerah kutub, yakni hanya setinggi kurang
lebih 8 kilo meter dengan suhu kelembaban udara kurang lebih -46⁰ Celcius. Lain lagi di
daerah yang beriklim sedang memiliki jarak dengan troposfer sebesar 11 kilometer dengan
suhu -50⁰ celcius. Lain lagi dengan daerah yang berada di kawasan garis khayal ekuator
atau khatulistiwa memiliki ketinggian sekitar 16 kilometer dengan suhu kurang lebih -50⁰
Celcius.

d. Keadaan Suhu Lapisan Troposfer
Pada lapisan troposfer terjadi GTV, tiap bertambah ketinggian 100meter maka teperatur
udara akan turun sebesar 0,60C.

Contohnya saja jika kita berada di posisi yang tinggi secara otomatis akan merasakan
temperatur yang dingin, sedangkan kalau kita berada di bawah akan merasa temperatur
yang panas. Perlu diketahui setiap lapisan pada atmosfer mememiliki sub/bagian lapisan
khusus diantaranya:

 Lapisan dengan jarak 0-1 kilo meter diatas permukaan bumi disebut lapisan planet
air.

 Lapisan dengan jarak 1 – 8 kilo meter disebut lapisan konveksi (perputaran udara).
 Lapisan dengan jarak 8 – 12 kilo meter disebut dengan lapisan tropopause. Pada

lapisan ini udara tidak akan ditemukan.

11

2. Stratosfer
Lapisan yang bersuhu dingin dan hanya ditempai oleh ozon. Lapisan statosfer berfungsi
sebagai pelindung dari gelombang radiasi ultraviolet yang sangat membahayakan jika
terkena kulit manusia.

Gambar 5. Lapisan stratosfer (sumber:
https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Atmosfer-

BPSMG/materi2.html)
Lapisan ozon akan menipis jika aktifitas di dunia banyak melakukan pengrusakan seperti
penebangan pohon secara massif. Lapisan yang berada di atas sub lapisan tropopause,
troposfer. Beberapa karakteristik lapisan ini adalah:

 Tempat Lapisan O3 (Ozon)
Banyak dari kita tidak begitu menyadari bahwa lapisan ozon yang kita kenal merupakan
sub/bagian dari lapisan stratosfer. Lapisan ozon tereltak pada jarak 35 kilometer diatas
permukaan bumi. Perbedaan temperatur akan mulai tampak pada lapisan ini contohnya saja
perbedaan tekanan, udara dan suhu. Lapisan ini mempunyai pengaruh yang sangat penting
karena pada lapisan ini cahaya dari matahari tidak akan langsung masuk permukaan bumi,
melainkan akan diserap. Seperti pada kasus yang ada pada akhir akhir ini sebagai bentuk
akibat dari global warming, bahwa lapisan ozon di khawatirkan bolong. Sinar ultraviolet
yang masuk melalui celah tersebut, mampu meningkatkan resiko kanker kulit serta
penyakit berbahaya lain.

12

 Lapisan Pembatas Stratopause
Sama seperti pada lapisan troposfer, stratosper juga memiliki lapisan pembatas. Pada
lapisan ini suhu relatif stabil, yaotu kisaran suhu 5⁰C. Sub/bagian Stratosfer adalah sebagai
berikut:

1. Lapisan isotherm
2. Lapisan panas
3. Lapisan campuran teratas

3. Mesosfer
Lapisan pada ketinggian 50 kilometer sampai dengan 75 kilometer di atas permukaan
Bumi. Lapisan ketiga dari atmosfer ini terjadi penurunan suhu yang cukup signifikan
setiap bertambahnya ketinggian.

Gambar 6. Lapisan mesosfer (sumber:
https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Atmosfer-

BPSMG/materi2.html)
Suhu pada lapisan mesosfer bisa mencapai 0,4°C setiap pada ketinggian 100 meter. Jika
anda bertanya kenapa meteor yang sangat besar dapat hancur sebelum masuk ke bumi?
Alasannya adalah pada lapisan mesosfer setiap benda luar angkasa yang masuk akan

13

dibakar dan diurai menjadi debu. Karena pada lapisan ini pada ketinggian terendah
mesosfer suhu berkisar 10°C dan jarak tertinggi bersuhu -120°C.

Mesosfer memiliki ciri-ciri ketinggian lapisan antara 50 kilometer sampai 75 kilometer.
Dan pada lapisan ini suhu tidak stabil, setiap jarak 100 meter maka suhu akan berkurang
0,4°C. Apa saja yang menjadi karakteristik lapisan mesosfer? Berikut penjelasannya:

 Pelindung Bumi dari Benda Luar Angkasa
Bagaimana cara lapisan mesosfer melindungi bumi dari luar angkasa? Caranya adalah
dengan memanfaatkan ketidakstabilan suhu pada tiap 100 meter. Sehingga bagi benda luar
angkasa yang hendak masuk akan menjadi hangus dan bahkan menjadi debu sebelum
sampai ke bumi.

 Perubahan Cuaca dan Suhu
Di nilai cukup ekstrim keadaan suhu dan cuacanya, yakni berkisar antara 10°C dan jarak
tertinggi bersuhu -120°C.

 Lapisan Pembatas Mesopause
Sama seperti 2 lapisan sebelumnya lapisan mesosfer berbatasan langsung dengan
termosfer. Artinya pada lapisan ini sama sekali tidak ada udara. Bagian mesosfer yang
berbatasan langsung dengan termosfer adalah lapisan mesopause atau bisa juga disebut
lapisan peralihan.

4. Termosfer (Ionosfer)
Termosfer adalah – lapisan dimana terjadinya ionisasi partikel-partikel sehingga akan
memberikan efek pada perambatan atau pemantulan gelombang radio, baik itu gelombang
radio dengan frekuensi rendah maupun tinggi.

14

Gambar 7. Lapisan termosfer (sumber:
https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Atmosfer-

BPSMG/materi2.html)
Lapisan termosfer terletak pada ketinggian 80 kilometer sampai 100 kilometer. Setelah
adanya lapisan mesosfer, terdapat lapisan yang lebih jauh dari mesosfer. Tahukah anda
tentang aurora? Nah, pada lapisan termosfer aurora dapat terbentuk. Berikut penjelasannya:

 Muncul Aurora
Lapisan termosfer juga disebut dengan ionosfer. Ini disebabkaan adanya proses ionisasi
pada partikel ataupun molekul. Adanya proses ionisasi sehingga mengakibatkan terjadinya
berbagai reaksi penambahan dan pengurangan elektron yang nantinya akan menghasilkan
cahaya berwarna-warni yang indah. Cahaya ini disebut dengan sebutan aurora.

Gambar 8. Aurora Australis (Sumber: https://travel.detik.com/international-destination/d-
4853013/5-fakta-aurora-fenomena-pancaran-cahaya-cantik-di-langit)
15

Gambar 9. Aurora Borealis (Sumber: https://travel.detik.com/international-destination/d-
4853013/5-fakta-aurora-fenomena-pancaran-cahaya-cantik-di-langit)

 Perubahan Suhu
Perubahan suhu pada lapisan termosfer adalah berkisar antara 40°C sampai dengan
1232°C.

 Bermuatan Listrik
Lapisan ionosfer terjadi banyak sekali proses ionisasi. Hal ini menyebabkan lapisan ini
bermuatan listrik akibat adanya proses dan kegiatan ionisasi.

 Tempat Pemantulan Gelombang Radio
Banyak perusahan media televisi maupun radio memanfaat lapisan ini untuk pemantulan
gelombang radio. Pada lapisan ini terpantul gelombang radio panjang maupun pendek yang
mana berada pada sublapisan Kennelly dan Appleton.

16

Sub/bagian lapisan ionosfer:
a. Lapisan Kennelly Heavyside atau di kenal dengan lapisan E yang berada pada

ketinggian 100 kilometer sampai dengan 200 kilometer dari permukaan bumi
b. Lapisan Appleton atau biasa di kenal dengan lapisan F yang berada pada jarak 200

kilometer sampai dengan 400 kilometer dari permukaan bumi
c. Lapisan Atom yang berada pada jarak 400 kilometer sampai dengan 800 kilometer
5. Eksosfer
Eksosfer adalah lapisan terakhir yang menyelimuti bumi dengan jarak di atas 800 kilometer
sampai dengan 3260 kilo meter. Pada lapisan ini terjadi berbagai interaksi antara gas yang
ada di luar angkasa.

Gambar 10. Lapisan eksosfer (sumber:
https://sumber.belajar.kemdikbud.go.id/repos/FileUpload/Atmosfer-

BPSMG/materi2.html)
Kekuatan atau gaya tarik bumi pada lapisan eksosfer rendah karena jaraknya yang cukup
jauh dari permukaan bumi. Inilah sebabnya kenapa pengaruh gaya berat pada lapisan ini
sangat kecil. Karena pada lapisan eksofer mulai terjadinya interaksi yang sangat keras
dengan susunan gas-gas yang ada di luar angkasa.

17

Sangat sedikit ditemukan gas pada lapisan eksosfer. Munculnya cahaya redup pada lapisan
ini disebabkan karena unsur hidrogen sangat sedikit. Cahaya redup ini dikenal dengan
cahaya zodiakal dan gegenscherin.

Cahaya redup yang muncul ini pada dasarnya adalah hasil refleksi dari cahaya matahari
yang mana kemudian dipantulkan oleh partikel debu meteoritik dan tidak terhitung
jumlahnya. Perlu diketahui lapisan eksosfer merupakan lapisan paling panas daripada 4
lapisan lainnya. Lapisan ini sering disebut pula dengan ruang antarplanet dan geostasioner.
Lapisan ini sangat berbahaya, karena merupakan tempat terjadi kehancuran meteor dari
angkasa luar.

Ciri-ciri lapisan eksosfer:

 Berada pada ketinggian antara 500-1000 km
 Suhu mencapai 2.200 derajat Celcius
 Lapisan terluar dari atmosfer.

e. Cuaca
Salah satu hal pertama yang mungkin anda lakukan setiap pagi adalah melihat ke luar
jendela untuk melihat seperti apa cuacanya. Melihat ke luar dan mendengarkan ramalan
cuaca hari itu membantu Anda memutuskan pakaian apa yang akan anda kenakan dan
bahkan mungkin apa yang akan anda lakukan sepanjang hari. Jika anda tidak bersekolah
dan cuaca terlihat cerah, anda dapat merencanakan untuk rekreasi. Saat hujan mungkin
membuat anda berpikir untuk tetap tinggal di rumah.

Cuaca memengaruhi kita dalam banyak hal. Perubahan cuaca dari hari ke hari dapat
memengaruhi perasaan kita dan cara kita memandang dunia. Cuaca buruk, seperti angina
puting beliung, hujan badai, dan siklon tropis, dapat mengganggu kehidupan banyak orang
karena kerusakan yang ditimbulkan.

18

Istilah "cuaca" mengacu pada kondisi sementara atmosfer, lapisan udara yang mengelilingi
bumi. Kita biasanya memikirkan cuaca dalam kaitannya dengan keadaan atmosfer di
bagian dunia kita sendiri. Tetapi cuaca bekerja seperti menjatuhkan kerikil ke dalam air —
riak tersebut akhirnya memengaruhi air jauh dari tempat kerikil itu dijatuhkan. Hal yang
sama terjadi dengan cuaca di seluruh dunia. Cuaca di wilayah Anda pada akhirnya akan
memengaruhi cuaca yang jaraknya ratusan atau ribuan kilometer. Misalnya, siklon seroja
di selatan Propinsi Nusa tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur yang berdampak juga
hingga bagian Barat Australia. Lalu ada badai salju di sekitar Winnipeg, Manitoba, Kanada,
pada akhirnya dapat mencapai Chicago, Illinois, saat bergerak ke tenggara melalui AS.

Cuaca tidak hanya bertahan di satu tempat. Cuaca bergerak, dan berubah dari jam ke jam
atau hari ke hari. Selama bertahun-tahun, kondisi cuaca tertentu menjadi familiar di suatu
daerah. Cuaca rata-rata di wilayah tertentu, serta variasi dan ekstremnya selama bertahun-
tahun, disebut iklim.

Perubahan iklim, seperti cuaca. Namun, perubahan iklim bisa memakan waktu ratusan atau
bahkan ribuan tahun. Saat ini, Gurun Sahara di Afrika utara adalah gurun terluas di dunia.
Namun, beberapa ribu tahun lalu, iklim di Sahara cukup berbeda. ―Sahara Hijau‖ karena
sering mengalami cuaca hujan.

Apa yang Membuat Cuaca

Ada tujuh komponen utama, atau unsur cuaca. Mereka adalah radiasi matahari, suhu udara,
tekanan udara, angin, kelembaban udara, awan, dan curah hujan. Bersama-sama,
komponen ini mendeskripsikan cuaca pada waktu tertentu. Komponen-komponen yang
berubah ini, bersama dengan pengetahuan tentang proses atmosfer, membantu ahli
meteorologi — ilmuwan yang mempelajari cuaca — meramalkan seperti apa cuaca dalam
waktu dekat.

Suhu diukur dengan termometer dan mengacu pada seberapa panas atau dingin atmosfer.
Ahli meteorologi melaporkan suhu dalam dua cara: dalam Celsius (C) dan Fahrenheit (F).

19

Amerika Serikat menggunakan sistem Fahrenheit; di Indonesia menggunakan Celsius.
Hampir semua ilmuwan mengukur suhu menggunakan skala Celsius.
Unsur-unsur cuaca:

1. Radiasi Matahari
Radiasi yang dipancarkan matahari walaupun hanya sebagian kecil yang diterima
permukaan bumi merupakan sumber energi utama untuk proses-proses fisika atmosfer.
Proses-proses fisika atmosfer tersebut menentukan keadaan cuaca dan iklim. Udara
timbul karena adanya radiasi panas matahari yang diterima bumi. Tingkat penerimaan
panas oleh bumi dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: (Sarjani: 2004)
a. Sudut datang sinar matahari, yaitu sudut yang dibentuk oleh permukaan bumi
dengan arah datangnya sinar matahari. Makin kecil sudut datang sinar matahari,
semakin sedikit panas yang diterima oleh bumi dibandingkan sudut yang
datangnya tegak lurus.
b. Lama waktu penyinaran matahari, makin lama matahari bersinar, semakin
banyak panas yang diterima bumi.
c. Keadaan muka bumi (daratan dan lautan), daratan cepat menerima panas dan
cepat pula melepaskannya, sedangkan sifat lautan kebalikan dari sifat daratan.
d. Banyak sedikitnya awan, ketebalan awan mempengaruhi panas yang diterima
bumi. Makin banyak atau makin tebal awan, semakin sedikit panas yang
diterima bumi.
Penerimaan radiasi di bumi sangat bervariasi menurut tempat dan waktu. Menurut
tempat disebabkan perbedaan lintang dan dalam skala mikro arah lereng sangat
menentukan jumlah radiasi yang diterima. Menurut waktu perbedaan radiasi terjadi
dalam sehari, maupun secara musiman.

2. Suhu udara/temperatur udara
Suhu atau temperatur udara adalah derajat panas dari aktivitas molekul dalam atmosfer.
Secara fisis suhu didefinisikan sebagai tingkat gerakan yang berasal dari molekul
benda, makin cepat gerakan molekulnya, makin tinggi suhunya. Suhu dapat pula
didefinisikan sebagai tingkat panas suatu benda. Panas bergerak dari sebuah benda
yang mempunyai suhu tinggi ke benda dengan suhu rendah (Tjasjono:1999).

20

Benda dingin berarti suhu rendah, sementara berbagai tingkat suhu yang lebih tinggi
disebut sebagai hangat atau panas. Alat untuk mengukur suhu udara atau derajat panas
adalah termometer. Pengukuran biasa dinyatakan dalam skala Celsius (C), Reamur (R),
dan Fahrenheit (F).
Selain itu, dalam meteorologi dikenal adanya pengukuran suhu maksimum (termometer
maksimum), suhu rata-rata (termometer bola basah dan bola kering), dan suhu
minimum (termometer minimum).

Gambar 11. Termometer suhu (sumber: https://news.indotrading.com/bukan-hanya-
untuk-ukur-suhu-tubuh-inilah-10-macam-termometer-yang-perlu-anda-ketahui/)

Suhu di permukaan bumi makin rendah dengan bertambahnya lintang dan juga makin
rendah dengan bertambahnya ketinggian. Rata-rata penurunan suhu udara menurut
ketinggian di Indonesia sekitar 50 sampai 6o C/1000 m. Selain itu variasi menurut
tempat juga dipengaruhi oleh posisi daerah terhadap daratan dan lautan serta keadaan
unsur iklim. Di daerah tropika fluktuasi rata-rata suhu harian relatif kecil sepanjang
tahun.
Dalam beberapa literatur nilai laju adiabatik basah adalah 0.5 - 0.6 °C setiap perubahan
ketinggian 100 meter.

21

Artinya:
• Setiap kenaikan ketinggian 100 m maka suhu udara akan turun 0.5 - 0.6 °C.
• Setiap ketinggian turun 100 m suhu udara akan naik 0.5 - 0.6 °C.

Untuk menentukan suhu udara suatu tempat berdasarkan ketinggiannya, dapat
menggunakan rumus sebagai berikut.

∆
= t0 − 0,6( )

100
T = Suhu udara yang dicari
t0 = suhu udara pada suatu wilayah acuan
0,6 = konstanta
ΔH = selisih ketinggian
100= konstanta

Contoh soal:
Kota A memiliki ketinggian 15 meter di atas permukaan laut dan rata rata suhu
udara di kota A = 31,61 ºC. Maka rata-rata suhu udara kota B yang memiliki
ketinggian 450 m di atas permukaan laut, jika setiap naik 100 meter, suhu turun
0,6 ºC adalah ….

Jawab:

= t0 − 0,6 ( ∆
)
100

= 31,61°C − 0,6 ( 450 − 15
)
100

= 29°C

ℎ
29°C

Factor-faktor yang mempengaruhi perbedaan suhu udara di permukaan bumi:
a. Lamanya penyinaran matahari
Cahaya matahari yang makin lama dan makin terang menyebabkan suhu udara semakin
tinggi. Lamanya penyinaran matahari di muka bumi, terkait dengan letak lintang suatu

22

wilayah. Alat untuk mengukur lamanya penyinaran matahari disebut Camble Stokes.
Lamanya penyinaran matahari ditunjukkan oleh panjang pendeknya kertas yang
terbakar oleh sinar matahari setelah melalui bola kaca.
b. Sudut datang sinar matahari
Suhu pada pagi atau sore hari terasa lebih rendah dibanding suhu pada tengah hari. Hal
ini disebabkan oleh perbedaan arah datangnya sinar matahari. Pada tengah hari, sinar
matahari yang sampai, tegak lurus (90º), sehingga suhu menjadi lebih tinggi. Pada pagi
dan sore hari, sudut datang sinar matahari adalah miring. Walaupun dengan kekuatan
yang sama, sinar matahari didistribusikan ke permukaan bumi dengan luasan yang
berbeda, sehingga intensitas cahaya matahari juga berbeda. Pada pagi dan sore hari,
intensitas cahaya matahari lebih kecil karena kekuatan cahaya tersebar kepada wilayah
yang lebih luas dibanding saat siang hari.
c. Jarak dari garis khatulistiwa
Daerah yang terletak di dekat khatulistiwa, umumnya memiliki suhu udara tinggi.
Daerah di sekitar kutub, umumnya memiliki suhu udara lebih rendah, karena sedikit
mendapatkan penyinaran matahari.

Gambar 12. Jarak dari khatulistiwa (sumber:
http://theordinaryovy.blogspot.com/2013/12/sudut-datang-dan-pemanasan-di-muka-

bumi.html)

23

d. Keberadaan awan
Keberadaan awan mempengaruhi suhu di permukaan bumi. Jika sinar matahari tidak
terhalang awan, suhu di permukaan bumi lebih tinggi. Sebaliknya bila langit berawan,
suhu di permukaan bumi menjadi lebih rendah.
e. Elevasi
Semakin tinggi suatu tempat maka suhu udara semakin rendah. Suhu udara di dataran
tinggi, bisa diketahui dengan menggunakan rumus Gradien Temperature Vertical.
Gradien Temperature Vertical (GTV) adalah penurunan suhu udara setiap naik 100
meter. Suhu akan turun sebesar 0,6oC setiap naik setinggi 100 m.
Untuk mengukur suhu udara terendah dan tertinggi suatu tempat digunakan termometer
minimum-maksimum. Suhu udara rata-rata dapat diketahui dengan menghitung suhu
udara minimum dan suhu udara maksimum.

3. Tekanan udara
Udara di atmosfer terdari dari sejumlah gas. Gas-gas ini menekan ke bawah di
permukaan bumi, memberikan kekuatan yang kita sebut tekanan atmosfer atau tekanan
udara. Tekanan udara bervariasi dari waktu ke waktu dan dari tempat ke tempat. Makin
tinggi suatu tempat, makin rendah tekanan udaranya. Tekanan udara pun bervariasi dari
waktu kewaktu. Variasi ini umumnya disebabkan oleh suhu udara.Udara dingin lebih
berat dari pada udara hangat. Pada saat tekanan udara tinggi cuaca biasanya kering dan
cerah. Sebaliknya, saat udara naik menyebabkan terjadi daerah tekanan rendah, cuaca
biasanya basah dan berawan.
Perubahan tekanan udara diukur dengan alat yang disebut barometer. Satuannya adalah
milibar(mb). Tempat-tempat yang sama tekanannya dihubungkan dengan garis yang
disebut isobar.
Perubahan tekanan udara membuat angin bertiup membawa massa udara. Udara
biasanya bergerak dari daerah bertekanan tinggi kedaerah bertekanan rendah, dan ini
menghasilkan angin.

24

Alat untuk mengukur tekanan udara disebut barometer. Satuan tekanan udara adalah
milibar (mb) dan milimeter air raksa (mm Hg) atau skala atmosfer (atm), dengan
perbandingan 1 atm = 760 mm Hg = 1.013 mb.
Barograf adalah barometer yang dapat mencatat tekanan udara sendiri. Hasil catatannya
disebut barogram.

Gambar 13. Barograf (sumber: https://ilmugeografi.com/wp-
content/uploads/2019/08/ea9d5fca-barograf.jpg)

4. Angin adalah pergerakan udara. Angin terbentuk karena rotasi bumi dan adanya
perbedaan suhu dan tekanan atmosfer antar daerah sekitarnya. Angin cenderung bertiup
dari wilayah bertekanan udara tinggi, yang lebih dingin, ke area bertekanan udara
rendah, yang lebih hangat.
Angin diberi nama dari mana ia bertiup, misalnya angin timur artinya angin yang
bertiup dari timur, angin selatan adalah angin yang bertiup dari selatan. Angin
mempunyai arah dan kecepatan. Arah angin dinyatakan dengan satuan derajat atau 0
dalam arah mata angin, misalnya angin timuran adalah 90 dan kecepatannya dinyatakan
dalam m/detik, km/jam, atau knot.
Di atmosfer atas, pergerakan angin kencang dan disebut ―jet stream‖ terjadi pada
ketinggian 8 hingga 15 kilometer (5 hingga 9 mil) di atas Bumi. Mereka biasanya
melesat dari sekitar 129 hingga 225 kilometer per jam (80 hingga 140 mil per jam),
tetapi mereka dapat mencapai lebih dari 443 kilometer per jam (275 mil per jam). Angin
atmosfer atas ini membantu mendorong sistem cuaca di seluruh dunia. Untuk mengukur
kecepatan angin digunakan anemometer.

25

Gambar 14. anemometer (sumber: https://ilmugeografi.com/geografi-
teknik/anemometer)

Jenis angin
1. Angin tetap adalah angin yang berhembus sepanjang tahun dengan arah yang tetap.

Angin tetap terbagi atas angin pasat, angin barat dan angin timur.
a. Angin Passat adalah angin yang bertiup dari daerah maksimum subtropika

menuju ke daerah minimum ekuator. Awalnya angin pasat bergerak tegak lurus
dari daerah maksimum subtropis menuju ke daerah minimum ekuator. Bumi
berotasi dari barat ke timur, sehingga angin pasat di sebelah selatan ekuator
berbelok ke kiri, sedang angin pasat di sebelah utara ekuator berbelok ke kanan.
Gerakan ini mengikuti Hukum Buys Ballot. Angin pasat di sebelah utara ekuator
menjadi angin pasat timur laut, sedangkan di sebelah selatan ekuator, angin pasat
menjadi angin pasat tenggara.
b. Angina barat bertiup di daerah lintang sedang, berembus sepanjang tahun dari
arah barat ke arah timur.
c. Angina timur bertiup di daerah kutub, berembus sepanjang tahun dari arah timur.

26

Gambar 15. Sirkulasi angina global (Sumber:
https://www.gurugeografi.id/2017/05/terbentuknya-angin-passat-dan-anti.html)
2. Angina lokal, Angin lokal hanya terjadi di wilayah tertentu. Jenis angin lokal
adalah:
a. Angina muson, perubahan pergerakan angin muson disebabkan oleh peredaran

semu tahunan matahari. Angin muson bertiup 6 bulan sekali dan selalu berganti
arah. Angin muson mempengaruhi iklim dan musim suatu negara. Indonesia
memiliki dua angin muson yaitu angin muson barat dan angin muson timur.

27

Gambar 16. Pergerakan semu matahari (sumber:
https://www.climate4life.info/2019/05/gerak-semu-matahari-dan-kaitannya-

dengan-puasa-ramadhan.html)
Angin muson barat yang terjadi pada bulan Oktober–Maret menyebabkan
Indonesia mengalami musim hujan. Angin muson barat berhembus dari wilayah
Bumi Belahan Utara (Benua Asia) karena bertekanan udara tinggi menuju ke
Selatan, karena banyak membawa uap air maka berdampak musim penghujan
di wilayah Indonesia.
Angin muson timur yang terjadi pada bulan April–September menyebabkan
Indonesia mengalami musim kemarau. Angin muson timur berhembus dari
wilayah Bumi Belahan Selatan (Benua Australia) karena bertekanan udara
tinggi menuju ke Utara, karena sedikit membawa uap air maka berdampak
musim kemarau di wilayah Indonesia.

28

Gambar 17. Pola perubahan pergerakkan angina muson (sumber:
https://www.gurugeografi.id/2020/10/proses-terbentuknya-angin-muson-barat.html)

b. Angina laut dan angin darat
Angin laut berembus dari laut menuju darat dan terjadi pada siang hari
dikarenakan massa daratan yang lebih cepat menerima panas dan menyebabkan
permukaan laut bertekanan udara tinggi. Angin darat berembus dari darat
menuju laut dan terjadi pada malam hari dikarenakan massa daratan lebih cepat
melepaskan panas dibanding laut dan menyebabkan daratan bertekanan udara
tinggi disbanding laut.

Gambar 18. Arah hembusan angina darat dan angina laut (sumber:
http://www.guruips.com/2017/09/angin-darat-dan-laut-angin-lembah-

dan.html)

29

c. Angin gunung dan angin lembah
Pada malam hari puncak gunung lebih cepat dingin daripada lembah. Sementara
itu, pada siang hari puncak gunung lebih cepat panas daripada lembah.
Perbedaan suhu udara antara puncak gunung serta lembah ini akan
mempengaruhi tekanan udaranya dan akhirnya akan mempengaruhi kondisi
angin yang bertiup. Pada malam hari tekanan udara di puncak gunung lebih
tinggi daripada lembah sehingga angin bertiup dari puncak gunung ke lembah
dan disebut angin gunung. Sebaliknya, pada siang hari tekanan udara di puncak
gunung lebih rendah daripada di lembah, akibatnya angin bertiup dari lembah
ke puncak gunung dan disebut angin lembah.

Gambar 19. Arah hembusan angin gunung dan angin lembah (sumber:
http://www.guruips.com/2017/09/angin-darat-dan-laut-angin-lembah-

dan.html)

d. Angin fohn
Angin Fohn (angin jatuh) adalah angin yang terjadi karena gerakan udara yang
naik menuju pegunungan yang memiliki ketinggian lebih dari 200 m. Lalu
terjadi kondensasi serta terbentuklah gumpalan awan, dan turun hujan yang
hanya terjadi pada salah satu lereng gunung. Setelah melewati puncak gunung,
angin yang sudah tidak membawa uap air akan menuruni lereng. Angin Fohn
bersifat kering dan lebih panas dari daerah yang didatangi. Angin fohn
mempunyai banyak nama di daerah yang berbeda, diantaranya:
o Daerah Deli, Sumatera Utara, diberi nama angin Bahorok,
o Daerah Pasuruan, Jawa Timur, diberi nama angin Gending,
o Daerah Cirebon, Jawa Barat, diberi nama angin Kumbang,
30

o Daerah Biak, Irian Jaya, diberi nama angin Wambraw,
o Daerah Makassar, Sulawesi Selatan, diberi nama angin Brubu.

Gambar 20. Arah hembusan angin fohn (sumber:
http://www.guruips.com/2017/09/angin-darat-dan-laut-angin-lembah-

dan.html)
5. Kelembapan udara

Kelembaban udara adalah kandungan uap air di udara yang terdiri dari kelembaban
mutlak, kelembaban nisbi (relatif), maupun defisit tekanan uap air. Kelembaban mutlak
adalah kandungan uap air persatuan volume, kelembaban relatif adalah
membandungkan kandungan tekanan uap air aktual dengan keadaan jenuhnya.
Kelembaban udara umumnya lebih tinggi pada malam hari. Kelembaban rata-rata
harian atau bulanan di daerah tropika basah seperti Indonesia relatif tetap umumnya
RH > 60 persen. Kelembaban udara diukur menggunakan higrometer. yang
menggunakan rambut sebagai sensornya.
Kelembaban udara terbagi atas kelembaban spesifik, kelembaban absolut dan
kelembaban relatif.

a. Kelembaban spesifik adalah perbandingan kandungan uap air dalam tiap unit berat
udara dengan satuan berat gr/kg.

31

b. Kelembaban absolut adalah perbandingan kandungan uap air dalam tiap volume
udara, dengan satuan berat gr/lt atau gr/m3.

c. Kelembaban relatif adalah perbandingan jumlah uap air yang ada dengan jumlah
uap air maksimum yang mampu ditampung oleh udara tersebut dalam suhu yang
sama.

Alat untuk mengetahui kelembaban udara disebut higrometer. Higrometer yang dapat
mencatat sendiri disebut higrograf.

Gambar 21. hygrometer (sumber:
https://id.aliexpress.com/item/10000252277326.html)
Untuk menghitung Kelembaban Nisbi dapat digunakan ruus sebagai berikut:

= 100%
Keterangan :
RH = Kelembaban relatif (%)
e = Jumlah uap air yang secara nyata (mutlak)yang terkandung dalam udara.

32

E = Kapasitas maksimal yang mampu dikandung massa udara (gr/m3), atau kapasitas
tekanan uap maksimal pada suhu yang sama .

Contoh soal:
Pada suatu ruangan bersuhu 25°C, kemampuan maksimum udara
menampung uap air adalah 100 gr/m3. Berdasarkan hasil pengukuran
langsung ternyata kandungan uap air adalah 60 gr/m3
1. Berapakah kelembaban absolutnya?
2. Berapakah kelembaban relatifnya?

Jawab:
1. Kelembaban absolut = 60 gr/m3 (hasil pengukuran langsung pada ruangan)
2. Kelembaban Relatif =
Diketahui :
e = 60 gr/m3
E = 100 gr/m3
Ditanya :
Kelembaban Relatif (RH) = ?
Jawab =
RH = e/E x 100%
= (60 gr/m3)/(100 gr/m3 ) x 100%
= 60%

6. Awan
Secara umum, awan terbentuk ketika udara naik mencapai titik embun, suhu dimana
udara menjadi jenuh. Dengan adanya inti kondensasi seperti debu, es, dan garam, uap
air biasanya mulai mengembun untuk membentuk awan. Ada beberapa mekanisme
untuk pendinginan udara, yaitu pendinginan adiabatik dan pendinginan karena dipaksa

33

naik melalui penghalang fisik seperti gunung (pengangkatan orografis). Di daerah
tropis umumnya proses kondensasi dan pembentukan awan dapat terjadi 0pada suhu
tinggi (>0o C) melalui pengangkatan udara atau konveksi yang diakibatkan oleh
pemanasan yang kuat.

Secara singkat proses kondensasi dalam pembentukan awan adalah sebagai berikut :

a. Udara yang bergerak ke atas akan mengalami pendinginan secara adiabatik
sehingga kelembaban nisbinya (RH) akan bertambah.

b. Tetes air kemudian mulai tumbuh menjadi awan pada saat RH mendekati 100
persen.

c. Tetes air yang terbentuk umumnya mempunyai jari-jari 5 - 10 mm.
Tetes awan yang terbentuk umumnya mempunyai jari-jari 5 - 20 mm. Tetes dengan
ukuran ini akan jatuh dengan kecepatan 0,01 - 5 cm/s sedang kecepatan aliran udara ke
atas jauh lebih besar sehingga tetes awan tersebut tidak akan jatuh ke bumi. Bahkan
jika kelembaban udara kurang dari 90 persen maka tetes tersebut akan menguap. Untuk
dapat jatuh ke bumi tanpa menguap maka diperlukan suatu tetes yang lebih besar yaitu
sekitar 1 mm (1000 mm), karena hanya dengan ukuran demikian tetes tersebut dapat
mengalahkan gerakan udara ke atas (Neiburger, et. al., 1995)

Berdasarkan ketinggian, awan bisa dibedakan menjadi 4 yaitu awan tinggi, awan
sedang, awan rendah dan awan perkembangan vertikal.
a. Awan tinggi

Awan tinggi adalah kelompok awan dengan ketinggian tinggi, 6-18 km di atas
permukaan laut pada wilayah iklim tropis. Untuk wilayah dengan iklim sedang,
ketinggiannya adalah 5-13 km di atas permukaan laut. Untuk iklim kutub,
ketinggian awan tinggi adalah berkisar 3-8 km di atas permukaan laut. Awan tinggi
dibagi menjadi 3, yaitu awan Cirrus, awan Cirrocumulus dan awan Cirrostratus.

34

Gambar 22. Awan cirrus (sumber https://ilmugeografi.com/ilmu-
bumi/meteorologi/awan-cirrus)

b. Awan sedang
Awan sedang adalah kelompok awan dengan ketinggian antara 2-8 km di atas
permukaan laut pada wilayah iklim tropis. Pada wilayah dengan iklim sedang,
ketinggiannya adalah 2-7 km di atas permukaan laut. Pada iklim kutub, ketinggian
awan sedang adalah berkisar 2-4 km di atas permukaan laut. Awan sedang dibagi
menjadi awan Alto Cumulus dan awan Alto Stratus.

Gambar 23. Alto Cumulus (https://www.harapanrakyat.com/2021/02/awan-alto-
cumulus/)

c. Awan rendah
Awan rendah adalah kelompok awan dengan ketinggian rendah, yakni 2-3 km di
atas permukaan laut. Awan rendah biasanya dijumpai di puncak gunung. Awan
rendah dibagi menjadi awan Stratocumulus, awan Stratus dan awan Nimbo Stratus.

35

d. Awan perkembangan vertical
Awan perkembangan vertikal adalah kelompok awan dengan ketinggian sangat
rendah, yakni 0,5-1,5 km di atas permukaan laut pada semua jenis wilayah. Awan
jenis ini menghasilkan pemandangan indah pada siang hari karena ketinggian yang
sangat rendah sehingga mudah diamati. Awan perkembangan vertikal dibagi
menjadi tiga, yakni awan Cumulus dan awan Cumolonimbus.

Gambar 24. Jenis-jenis awan (sumber: https://www.maritimeworld.web.id/2011/03/jenis-jenis-
awan.html)

7. Hujan
Hasil akhir dari perpaduan unsur-unsur cuaca adalah hujan. Suatu kejadian hujan
biasanya disebabkan bukan hanya karena satu tipe gerakan udara, melainkan oleh
gabungan dari beberapa tipe gerakan udara.
Berdasarkan prosesnya, hujan dibedakan atas hujan Zenithal, hujan Orografis, hujan
Frontal dan hujan Siklonal.
36

a. Hujan Zenithal
Hujan Zenithal (hujan konveksi) terjadi karena udara yang mengandung uap air
naik secara vertikal. Udara yang naik ke atas lalu mengalami penurunan suhu,
sehingga uap air yang dikandungnya berubah menjadi titik-titik air (kondensasi)
dan akhirnya jatuh ke bumi sebagai hujan.

Gambar 25. Hujan Zenital (sumber: http://www.guruips.com/2017/08/jenis-jenis-
hujan-hujan-orografis.html)

b. Hujan Orografis
Hujan Orografis terjadi karena massa udara yang mengandung uap air dipaksa mendaki
lereng pegunungan, sehingga disebut hujan naik pegunungan.

Gambar 26. Hujan Orografis (sumber: http://www.guruips.com/2017/08/jenis-
jenis-hujan-hujan-orografis.html)
37

c. Hujan Frontal
Hujan Frontal terjadi di daerah pertemuan antara massa udara panas dan massa udara
dingin. Massa udara panas akan naik di atas massa udara dingin sepanjang bidang
miring (daerah front), karena massa jenisnya lebih kecil daripada massa udara dingin.
Hujan Frontal banyak terjadi di daerah lintang sedang.

Gambar 27. Hujan Frontal (sumber: http://www.guruips.com/2017/08/jenis-jenis-
hujan-hujan-orografis.html)

d. Hujan Siklonal
Hujan Siklonal terjadi karena pengaruh angin siklon. Angin siklon adalah angin yang
berputar menuju titik pusat. Angin yang berputar keluar dari titik pusat disebut angin
anti siklon.

38

Gambar 28. Arah hembusan angina siklon dan angina anti siklon di Bumi Belahan
Utara dan di Bumi Belahan Selatan (sumber:

http://www.guruips.com/2017/08/jenis-jenis-hujan-hujan-orografis.html)

Ada dua tipe utama dan tipe penting sumber curah hujan di Indonesia. Tipe utama
terdiri dari curah hujan konveksional dan curah hujan orografik. Sedangkan tipe
penting berkaitan dengan curah hujan siklonik di sekitar perairan Indonesia dan curah
hujan konvergensi oleh zona konvergensi intertropis yang bergerak ke selatan dan ke
utara ekuator mengikuti migrasi tahunan matahari. Untuk area ekuator seperti
Pontianak, distribusi untuk curah hujan bulanan menunjukkan maksimal ganda,
penyebabnya adalah area ekuator mengalami dua kali ekuinoks yaitu pada tanggal 21
Maret dan 23 September (Bayong Tjasyono dan Musa, 2000). Ketika terjadi ekinoks,
area ekuator mendapat insolasi maksimum dan semakin berkurang ke arah lintang
tinggi.

39

Penyebab curah hujan konveksional adalah gaya apung konveksi akibat pemanasan
permukaan bumi oleh radiasi matahari. Hujan konveksional berasal dari awan
konvektif yang mempunyai radius antara 2 dan 10 km atau mempunyai skala luas antara
10 dan 2300 km , sehingga hujan konveksional mempunyai variabilitas yang besar
(Oshawa et al, 2001). Awan konvektif merupakan penyebab dari hujan lebat, batu es,
dan petir. Penyebab curah hujan orografik adalah kondensasi dan pembentukan awan
dari udara lembap yang dipaksa naik oleh barisan pegunungan. Di Indonesia,
pembentukan curah hujan sering didorong oleh proses konvektif (Mc.Gregor and
Nieuwoli, 1998; Bayong Tjasyono, 1982). Untuk pegunungan didaerah monsun, maka
distribusi geografik curah hujan orografik dapat berubah dengan tegas karena lerengnya
berada di atas angin (windward slopes) pada musim yang stu, menjadi lereng di baawah
angin (leeward sides) pada musim yang lain.

Penyebab curah hujan siklonik adalah sirkulasi dengan pusat tekanan rendah yang
mempunyai vortisitas maksimum. Siklon tropis menguat pada lintang 10 dimana gaya
Coriolis minimal telah dilewati. Di daerah ekuatorial, hujan siklonik dapat terjadi
karena vorteks siklonik. Baik siklon maupun vorteks mempunyai vortisitas dan
menurut dinamika atmosfer, vortisitas siklonik berkaitan dengan divergensi negatif
atau konvergensi massa udara lembap yang berarti terjadi akumulasi uap air.

Berdasarkan jenisnya, di Indonesia dikenal hujan monsun, hujan ekuatorial dan hujan
sepanjang tahun. Hujan monsun terjadi pada daerah-daerah yang dipengaruhi angin
muson. Hujan ini mempunyai satu puncak, umumnya terjadi pada bulan Januari dan
Februari. Hujan ekuatorial terjadi pada daerah-daerah yang dipengaruhi oleh gerak
semu matahari. Hujan ini mempunyai dua puncak.

Curah hujan rata-rata tahunan sangat bervariasi menurut tempat. Di gurun penerimaan
hujan tahunan berkisar dari 70 mm sementara di beberapa daerah tropika basah curah
hujan dapat melebihi 4000 mm pertahun.

40

f. Musim penghujan dan kemarau di Indonesia
Indonesia merupakan negara beriklim tropis yang hanya memiliki dua musim yaitu musim
hujan dan musim kemarau. Secara umum, musim hujan di Indonesia terjadi saat muson
barat sedangkan musim kemarau terjadi saat muson timur. Meskipun musim terjadi secara
periodik, namun musim dapat mengalami pergeseran seperti semakin lamanya musim
penghujan dan semakin mundurnya musim kemarau.
Angin muson yang melewati Indonesia terbentuk karena perbedaan panas yang diterima
daratan Asia dan Australia. Selama musim panas, bagian belahan bumi utara (Asia) akan
lebih hangat dibandingkan lautan disekitarnya. Pemanasan ini akan memicu terjadinya
evaporasi dan menghasilkan tekanan rendah. Pada waktu yang sama di belahan bumi
selatan yaitu Australia (musim dingin), suhu rendah dan udara dingin membentuk wilayah
bertekanan tinggi. Angin lalu berhembus dari daratan Australia melewati ekuator menuju
Samudera Hindia dan Indonesia. Periode angin muson timur terjadi dari April sampai
September. Udara yang dibawah dari Australia cenderung kering sehingga di Indonesia
terjadi kemarau.
Angin muson barat terbentuk saat posisi matahari berada di belahan bumi bagian selatan
(daratan Australia). Karena pemanasan tinggi selama musim panas maka wilayah Australia
akan lebih hangat karena evaporasi tinggi sehingga menghasilkan tekanan rendah.
Sebaliknya wilayah Asia mengalami musim dingin karena intensitas penyinaran menurun
sehingga menghasilkan tekanan tinggi. Angin kemudian berhembus dari daratan Asia
membawa uap air menuju Indonesia dan Samudera Hindia. Musim hujan kemudian terjadi
di Indonesia selama periode ini. Angin muson barat berhembus pada bulan Oktober hingga
Maret. Di Indonesia puncak penghujan biasa terjadi pada bulan-bulan ini.
Perlu diingat sistem cuaca di Indonesia itu kompleks bukan dibangun atas angin muson
saja. Wilayah Indonesia terdiri atas kepualauan, morfologinya bermacam-macam dan
diapit dua samudera.

41

Gambar 29. Pola perubahan pergerakkan angina muson (sumber:
https://www.gurugeografi.id/2020/10/proses-terbentuknya-angin-muson-barat.html)

g. Fenomena hujan es di Indonesia
Pada saat pancaroba, di beberapa daerah di Indonesia mengalami hujan es seperti di Cimahi
(Maret 2016), Trenggalek (November 2016), Sleman, DIY dan Magelang (25 Januari
2016), Surabaya (Maret 2017), Bandung (Maret 2018), Bekasi (2021). Fenomena hujan es
terjadi karena adanya perubahan suhu yang berlangsung cepat di langit dan kelembapan
yang cukup tinggi. Hujan es terjadi jika memenuhi faktor berikut:
 tersedianya energi potensial di udara,
 tersedianya kelembaban yang memadai
 adanya lapisan udara kering yang menumpang di atas lapisan udara lembab dan
panas.
Ketiga faktor tersebut mudah ditemui di musim pancaroba. Saat musim pancaroba, udara
lembab berada di bawah udara kering. Pemanasan udara yang kuat dari permukaan bumi,
serta tiupan angin dingin dari gunung, membuat udara menjadi lebih labil. Salah satu
manifestasi kelabilan udara ini adalah awan Cumulonimbus, induk dari puting beliung dan
hujan es.

42

B. RANGKUMAN
Atmosfer sangat penting bagi kehidupan karena tanpa atmosfer, manusia, hewan, dan
tumbuhan tidak dapat hidup. Atmosfer dapat diartikan sebagai selubung uap yang
menyelimuti bumi.
Atmosfer memilik sifat-sifat sebagai berikut:
1. Tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak dapat dirasakan kecuali dalam bentuk
angin.
2. Dinamis dan elastis,
3. Transparan terhadap beberapa bentuk radiasi.
4. Mempunyai massa
Bumi diselubungi oleh lapisan udara yang terdiri dari berbagai unsur gas debu dan air.
Unsur-unsur gas yang menyusun atmosfer terutama adalah unsur Nitrogen dan Oksigen.
Selain berupa gas-gas di atmosfer juga terdapat debu dan air (hidrometeor).
Secara vertikal atmosfer bumi dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu:
1. Lapisan troposfer (0-18 km dpl).
2. Lapisan stratosfer (18-60 Km dpl).
3. Lapisan Mesosfer (60 -80 Km dpl).
4. Termosfer (80 – 100 Km dpl).
5. Ionosfer (100 – 800 Km dpl).
6. Eksosfer (800 – 1.500 Km dpl).
Unsur-unsur cuaca atau dan unsur-unsur iklim itu sama yaitu:
1. Temperatur Udara .
2. Tekanan Udara.
3. Angin.
4. Awan .
5. Kelembaban Udara.
6. Curah Hujan.

43

C. REFLEKSI
1. Pelajaran apa yang Anda peroleh selama pembelajaran materi ajar ini?
2. Apa yang menjadi kesulitan dalam memahami materi ajar pada modul ini?
3. Menurut Anda, bagaimana tingkat kebermanfaatan materi ini terhadap kehidupan kalian

nanti?
4. Pada bagian proses pembelajaran mana, yang menurut Anda menarik?

44

D. LKPD (LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD)

Mata Pelajaran : Geografi
Kelas/Jurusan : X/IPS
Semester : 2 (Dua)
Materi Pokok : Dinamika Cuaca
Alokasi Waktu : 1 x 45menit

B. Kompetensi Inti :

Kompetensi Sikap : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya,

menunjukkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong, kerja

sama, toleran, damai), santun, responsif, dan pro-aktif sebagai bagian dari solusi atas

berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan
alam serta menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia‖.

KI-3 : Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,

prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni,

budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan

peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerap-kan pengetahuan

prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk

memecahkan masalah.

KI-4 : Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkrit dan ranah abstrak terkait

dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu

menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.

C. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi :

Kompetensi Dasar Dari KI-3 Kompetensi Dasar Dari KI-4

3.6. Menganalisis dinamika atmosfer 4.6. Menyajikan proses dinamika

dan dampaknya terhadap kehidupan atmosfer menggunakan peta, bagan,

gambar, tabel, grafik, video, dan /atau

animasi

45

Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK) Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK)
3.6.1 Merasionalkan lapisan atmosfer 4.6.1. Mengorganisir laporan hasil
dan ciri-ciri unsur cuaca dan iklim (C4) diskusi tentang dinamika atmosfer dan

dampaknya terhadap kehidupan
dilengkapi peta, gambar, tabel, grafik,
video, dan/atau animasi (C4)
D. Tujuan Pembelajaran
Melalui model pembelajaran berbasis masalah (Problem Based Learning) dengan
menggali informasi dari berbagai sumber belajar, penyelidikan sederhana, mengolah
informasi, dan menyajikan masalah kontekstual, diharapkan peserta didik terlibat aktif
selama proses belajar mengajar berlangsung, memiliki sikap ingin tahu, teliti dalam
melakukan pengamatan, bertanggung jawab dan jujur dalam menyampaikan pendapat,
menjawab pertanyaan, memberi saran dan kritik serta dapat menganalisis dinamika
cuaca dalam bentuk tulisan.
E. Kegiatan
1. Pahami lapisan-lapisan atmosfer berikut! Identifikasilah lapisan tersebut.

2. Pahami gambar berikut! identifikasi ke 3 gambar tersebut.

46

47

3. Tentukan berbagai permasalahan yang ada di lapisan troposfer (cuaca)
No. Gejala (masalah) cuaca
1.
2.
3.
4.

4. Berdasar jawaban no.3 pilih salah satu masalah dan jadikan topik utama dalam
kajian kelompok kalian. Topik utama kelompok ……….

5. Dari berbagai referensi, paparkan, dan berikan solusi terbaik untuk memecahkan
masalah terkait topik utama dalam kajian kelompok kalian.

F. Langkah-langkah
1. Pelajari bahan ajar yang sudah di post pada google classroom
2. Diskusikanlah dengan kelompok permasalahan yang diberikan pada LKPD ini
3. Menyusun laporan dengan format yang sudah di share di google classroom
4. Menyiapkan penyajian materi
5. Waktu yang diberikan untuk mengerjakan selama 2 x 45 menit

48

G. Komentar Guru/Feedback :
:
H. Monitoring :
Tanggal Pemberian Tugas
Tanggal Penilaian
Jumlah Nilai

49