Belajar Alat-Alat BMKG

Belajar alat-alat BMKG atau Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika - Beberapa waktu lalu Saya dan beberapa teman Mahasiswa mengunjungi tempat Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika Stasiun Klimatologi Krangploso Malang.

BMKG mempunyai status sebuah Lembaga Pemerintah Non Departemen (LPND), dipimpin oleh seorang Kepala Badan. BMKG mempunyai tugas : melaksanakan tugas pemerintahan di bidang Meteorologi, Klimatologi, Kualitas Udara dan Geofisika sesuai dengan ketentuan perundang-undangan yang berlaku. Dalam melaksanakan tugas sebagaimana dimaksud diatas, Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika menyelenggarakan fungsi (Sumber).

Letak stasiun ini terdapat di Jalan Zentana No 33 Karangploso Malang 65152. Jika berdasarkan titik koordinatnya terletak di garis lintang: 07o 54’05” LS, dan digaris bujur :112o 35’48" BT, didirikan tahun 1998, dan dikelola langsung oleh BMKG pusat.

Tujuan pendirian stasiun adalah:
Mengamati cuaca untuk keperluan prakiraan musim
Untuk membantu didalam bidang pertanian dalam hal penentuan awal musim tanam yang baik
memberikan informasi cuaca daerah Jawa Timur, khususnya wilayah Malang Raya dan sekitarnya.
Berfungsi sebagai koordinator pengumpulan data curah hujan seluruh Jawa Timur.

Taman Alat
Taman alat ini letaknya disusun sedemikian rupa tergantung dari situasi lokasi setempat. Taman alat disini mempunyai ukuran pxl 60 m x 40 m. Dengan luas 2400 meter persegi, alat0alat disini sudah tergolong lengkap dan mempunyai standart WMO (World Meteorogical Organozation), yatiu organisasi tentang meteorologi Internasional yang mana bertugas memberikan standart pada alat-alat.

Taman alat

Syarat Lokasi

• Tanah hendaknya luas dan datar jauh dari gedung-gedung 
• Sudut pandangan 45o berumput pendek ,kanan-kiri tidak boleh ada bangunan /pohon yg tinggi disekitarnya.
• Diberikan pagar, yang mana untuk menghindari gangguan binatang atau anak-anak
• Lebih baik lagi jika terletak diwilayah pertanian

Alat-Alat
Diarea taman alat, tentu didalam tempat berumput dan berkeliling pagar-paagar itu terdapat sebuah alat pengujian terhadap iklim. Alat-alat ini banyak sekali, diantaranya ada alat untuk pengukur curah hujan, alat pengukur radiasi matahari, alat pengukur tekanan angin, alat pengukur kelembaban udara, dan lainnya.
Berikut uraian alat-alat tersebut:

Lysimeter

Alat ini berguna untuk mengukur penguapan air didalam tanah yang mana ditanah tempat pengujian tersebut terdapat beberapa jenis tanah dengan keadaan permukaan yang berbeda. Seperti permukaan satu dengan yang lain, ada yang terdapat tanah kosong (bare Land), tanah yang ditanami rumput, tanah yang ditanami pepohonan kecil, dan bisa juga tanah berpasir.

Cara kerja Lysimeter:
Cara kerja alat ini adalah, tiap pagi, kira-kira pukul 07.00 atau 08.00 waktu setempat. Atau berpedoman sebelum matahari terlalu tinggi juga bisa, tuang air pada masing-masing tanah pengujian sebanyak 8 liter air. Setelah itu tunggu sampai 24 jam. Ambil air melalui kran yang berada dibagian bawah, dan kemudian dilakukan pengukuran, berapa liter jumlah air yang meluap (sisa air).

Gun Bellani Integrator Radiation
Gun bellani digunakan untuk mengukur pemanasan bumi oleh matahari. Semakin besar selisih nya, maka semakin banyak panas yang diserap oleh bumi. Atau digunakan untuk mengukur penguapan permukaan.

Cara kerja alat : Sewaktu memasang alat dipagi hari, alat dibalik dan dikembalikan sehingga permukaan air dalam tabung mendekati nol. Air dalam alat volumenya konstan dan bila kena cahaya matahari akan menguap dan berkondensasi sehingga air turun kebawah.
Cara hitung alat ini bisa menggunakan satuan Calori/Langley, atau dengan Joule. Jika kalori maka rumus yang dipakai adalah:
(ml air yang turun - 0 (Curah hujan) x 20,8) dan jika Joule:
(ml air yang turun - o (curah hujan) x 4,2)
0 diatas menunjukkan jumlah curah hujan.

Soil Thermometer (Thermometer Tanah)

Termometer Tanah

Termometer tanah berfungsi sebagai pengukur suhu didalam tanah. Termometer tanah ini terdiri dari dua jenis, yaitu termometer tanah berumput dan termometer tanah gundul. Tiap termometer disusun sedemikian rupa dengan jenis kedalaman yang berbeda-beda. Diantara kedalaman tersebut menurut WMO adalah: kedalaman 0 cm, 2cm, 5 cm, 10 cm, 20 cm, 50 cm, dan 1 meter. Perlakuan ini dilakukan karena tiap kedalaman tanah mempunyai perbedaan suhu sesuai dengan kemampuan penyinaran matahari terhadap objek tanah.

Termometer Tanah Gundul

Termometer Tanah Berumput

Cara Kerja Alat : Hanya diletakkan dikedalaman masing-masing, kemudian dicatat pada jam-jam tertentu yaitu jam: 07.00, 09.30, 13.00, 17.00. Biasanya kedalaman termometer akan memberikan suhu yang terkecil. Seperti suhu yang kami catat kemarin dengan kedalaman urut mulai dari 0 cm sampai 1 meter :40.4 derajat, 38.2 derajat, 30.8 derajat, 27.6 derajat, 27.6 derajat, 28.5 derajat, 28.0 derajat.
Satuan derajat diatas menggunakan celcius.

Oven Pan Evaporimeter
Panci Penguapan (Oven Pan Evaporimeter) adalah suatu alat yang berfungsi sebagai pengukur penguapan air, satuannya adalah milimeter (mm).  Ukuran Oven Pan adalah : Tinggi Alat 25.4 cm, diameter alat 120.7 cm. Alat ini dilengkapi dengan:

1. Thermometer air Six Bellani (Thermometer Apung), yaitu berfungsi mengukur suhu dalam air dalam Oven Pan Evaporimeter.
2. Alat pengukur tinggi permukaan air ( Hook Gauge), alat ini berfungsi menjaga kestabilan air didalamnya dari angin atau yang lainnya. Sehingga air yang ada didalamnya tetap stabil dan untuk menjaga keakuratannya.
3. Cup Counter Anemometer, tinggi 05 meter. Fungsi alat : Pengukur  Kecepatan Angin Rata-rata harian, Satuan Km / Jam. Keterangan  : Prinsip kerja seperti garakan Spedometer sepeda motor dalam satuan km/jam. Kecepatan angin rata-rata harian adalah selisih pembacaan angka dibagi 24 jam.

Gambar Oven Pan: Hook Gauge (Tabung), Termometer Apung (Termometer Sx Bellani), dan Cup Counter (Gambar sebelah kanan sendiri)

Termometer 10 Meter
Namannya saja Anemometer 10 meter, tentu anemometer ini mempunyai ketinggian 10 meter. Ketinggian ini sudah standart dari WMO (World Metereological Organization).  Alat ini diatas berfungsi mengukur kecepatan angin, cara kerjanya adalah : angin yang bertiup akan menggerakkan cup dan mengarahkan wing pin ke arah mata angin. Setelah itu, kecepatan laju putaran dan arah angin akan dikirim kedalam wind meter seperti dambar dibawah ini

Wind Meter Anemometer

Gamabar diatas menunjukkan bahwa angin mengarah ke arah timur, tepatnya di 10-160 derajat arah pukul lima.
Anemometer diatas terdiri dari :

1. Cup counter yang berfungsi menerima angin dan kemudian ia berputar-putar,
2. Wing pin, berfungsi sebagai menujuk arah mata angin.

Sangkar Metereologi
Sangkar meteorologyi pada umumnya dipasang di taman alat-alat meteorology. Pemasangan alat-alat meteorologi di dalam sangkar dimaksudkan supaya hasil pengamatan dari tempat-tempat dan waktu yang berbeda dapat dibandingkan satu sama lain. Selain itu, alat-alat yang terdapat di dalam sangkar akan terlindung dari radiasi matahari langsung, hujan, dan debu. Sangkar cuaca dibuat dari kayu yang baik sehingga tahan terhadap perubahan cuaca. Sangkar dicat putih supaya tidak banyak menyerap radiasi panas matahari.

Sangkar Metereokogi

Sangkar dipasang dengan lantainya yang berada 120 cm di atas tanah, panjang 60cm, dan lebanya 40cm pemansangan ini sudah merupakan aturan standar internasional WMO. Sangkar harus dipasang  dengan kuat menggunakan pondasi yang dicor beton sehingga tetap kokoh dari angin kencang. Selain itu agar tidak mudah di makan rayap. Sangkar mempunyai dua buah pintu dan dua jendela yang berlubang-lubang. Lubang ini memungkinkan adanya aliran udara. Temperatur dan kelembaban udara di dalam sangkar mendekati/hampir sama dengan temperatur dan kelembaban udara di luar. Sangkar dipasang dengan pintu membuka menghadap utara-selatan, sehingga alat-alat yang terdapat di dalamnya tidak terkena radiasi matahari langsung sepanjang tahun. Jika matahari berada pada belahan bumi selatan pintu sebelah utara yang dibuka untuk observasi atau sebaliknya.

Urut dari kiri: Piche, Psycrometer, dan Termohigrograf

Didalam sangkar metereologi, terdapat beberapa alat tentunya, alat-alat tersebut adalah:

Psycrometer, adalah tatanan, atau tempat untuk menata termometer dengan letak vertikal dan horizontal. Terdiri dari 4 termometer, yaitu:

1. Termometer Maximum dan Minimum, dipsang dengan posisi horizontal, termometer ini berguna untuk mengukur suhu paling kecil dan paling besar. Termometer minimum digunakan untuk mengukur suhu terkecil dan dapat berubah-ubah suhunya sedangakan mengenai termometer suhu makasimum, yaitu bila suhu didalam sangkar mencapai suhu tertinggi, maka termometer ini akan tetap menunjukkan suhu tersebut sampai petugas mencatat dan mengembalikan ke posisi 0.
2. Termometer basah dan kering. ipasang dengan posisi vertikal. Adalah termometer air raksa dalam bejana kaca bertujuan mengukur suhu udara aktual yang terjadi (termometer bola kering), tabung air raksa dibiarkan kering untuk mengukur suhu udara sebenarnya. Adapun thermometer bola basah adalah thermometer yang pada bola air raksa (sensor) dibungkus dengan kain basah agar suhu yang terukur adalah suhu saturasi/ titik jenuh, yaitu suhu yang diperlukan agar uap air di udara dapat berkondensasi. Suhu udara didapat dari suhu pada termometer bola kering, sedangkan RH (kelembaban udara) didapat dengan perhitungan khusus.
3. Piche, yaitu alat yang berfungsi mengukur penguapan dalam ruangandan
4. Termohigrograf, adalah alat yang berfungsi mengukur suhu kelembaban otomatis yang nanti hasilnya seperti halnya ada tinta diatas kertas pias.

Gambar kedua alat ini ada diatas.

Campbell Stokes
Campbell Stokes adalah sebuah alat berupa bola kaca yang menyerupai kaca lup, yang digunakan untuk menyinari kertas pias. Fungsi alat ini adalah untuk mengukur lamanya penyinaran yang ditandai dengan terbakarnya kertas pias.

Macam-macam kertas pias:
1. Kertas pias lengkung, digunakan pada tanggal 15 Oktober-28/29 Februari
2. Kertas Pias lurus, digunakan pada tanggal 1 Maret- 11 April, atau 3 September-14 Oktober
3. Kertas Pias Lengkung Pendek, digunakan pada 12 April- 2 September

Aktinograf
Aktinograf adalah alat yang digunakan untuk mengukur intensitas radiasi matahari secara otomatis. Dengan tinggi 120cm diatas permukaan tanah, alat ini mempunyai sebuah pencatatan otomatis diatas sebuah kertas putih bergrafik. Kertas putih tersebut nantinya akan menuliskan grafik sesuai dengan penerimaan cahaya pada bola kaca yang menyerupai Campbell tadi. Perlu diketahui, penggantian kertas Aktinograf adalah tiap pukul 20.00, atau tergantung GMT pukul 03.00 (Greenwich Mean Time) wilayah barat. atau rumusnya GMT +7 jam

Aktinograf

Ombrometer
Ombrometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur hujan. Ada dua jenis Ombrometer, yaitu Ombrometer Observarium, dan Penakar Hujan Otomatis (Tipe Hellman).

1. Ombrometer Observarium
Penakar hujan ini tipe non otomatis (non recording), bentuknya sederhana terbuat dari seng plat tinggi kurang lebih 60 Cm dicat aluminium, ada juga yang terbuat dari pipa pralon tinggi 100 Cm. Penakar hujan biasa terdiri atas :

Ombrometer Manual Karangploso

• Sebuah corong yang dapat dilepas dari bagian badan alat, mulut corong (bagian atasnya) terbuat dari kuningan yang berbentuk cincin (lingkaran ) dengan luas 100 Cm2.
• Bak tempat menampung air hujan.
• Kran, untuk mengeluarkan air dari dalam bak ke gelas ukur.
• Kaki yang berbentuk silinder, tempat memasang penakar hujan pada pondasi kayu dengan cara disekrup.
• Gelas ukur penakar hujan untuk luas corong 100 Cm2 , dengan skala ukur 0 s/d 25 mm. Keseragaman pemasangan alat, cara pengamatan, dan waktu observasi sangat diperlukan untuk memperoleh hasil pengamatan yang teliti, dengan maksud data yang dihasilkan dapat dibandingkan satu sama lain.

Cara pengamatan curah hujan dengan alat ini adalah :

• Pengamatan untuk curah hujan harus dilakukan tiap hari pada jam 07.00 waktu setempat (00.00 GMT), atau jam-jam tertentu.
• Buka kunci pengaman dan letakkan gelas penakar hujan dibawah kran, kemudian kran dibuka agar airnya tertampung dalam gelas penakar.
• Jika curah hujan diperkirakan melebihi 25 mm. sebelum mencapai skala 25 mm. kran ditutup dahulu, lakukan pembacaan dan catat. Kemudian lanjutkan pengukuran sampai air dalam bak penakar habis, seluruh yang dicatat dijumlahkan.
• Untuk menghindarkan kesalahan parallax (kesalahan yang disebabkan adanya penyimpangan ukuran yang pada awal perencanaan diabaikan. Hal ini disebabkan ukuran tersebut biasanya sangat kecil, bahkan mendekati nol), pembacaan curah hujan pada gelas penakar dilakukan tepat pada dasar meniskusnya.
• Bila dasar meniskus tidak tepat pada garis skala, diambil garis skala yang terdekat dengan dasar meniskus tadi.
• Bila dasar meniskus tepat pada pertengahan antara dua garis skala, diambil atau dibaca ke angka yang ganjil, misalnya : 17,5 mm. menjadi 17 mm.. 24,5 mm. menjadi 25 mm.
• Untuk pembacaan setinggi x mm dimana 0,5 / x / 1,5 mm, maka dibaca x = 1 mm.
• Untuk pembacaan lebih kecil dari 0,5 mm, pada kartu hujan ditulis angka 0 (Nol) dan tetap dinyatakan sebagai hari hujan.
• Jika tidak ada hujan, beri tanda ( – ) atau ( . ) pada kartu hujan.
• Jika tidak dapat dilakukan pengamatan dalam satu atau beberapa hari, beri tanda (X) pada kartu hujan.
• Apabila gelas penakar hujan biasa (Obs.) pecah, dapat digunakan gelas penakar hujan Hellman dimana hasil yang dibaca dikalikan 2. Atau dapat juga dipakai gelas ukur yang berskala ml. (Cc), yang dapat dibeli di Apotek terdekat.

2. Penakar Hujan Hellman
Adalah sebah alat pengukur hujan otomatis. Cara kerja alat ini adalah jika terjadi hujanm maka air hujan akan masuk dan menaikkan pelampung, lalu tinta akan naik dan menulis diatas kertas pias sesuai hujan yang diterima.

ARWS (Auto Rain Water Sampler)
Adalah digunakan untuk mengoperasikan penakar hujan otomatis untuk menampung sampel air hujan. Peralatan sensor yang dipakai ini sangat peka, begitu saat hujan terjadi maka motor penggerak  akan membuka tutup peralatan pengumpul sampel air hujan secara otomatis yang kemudian sampel air hujan dialirkan melalui selang ke botol plastik yang berbahan dasar polyethylene. Sensor ini akan menutup secara otomatis selama tidak ada periode hujan (saat hujan berhenti) yang bertujuan untuk menghindari atau mencegah terkontaminasinya sampel air hujan oleh polutan yang terbawa saat periode endapan kering (dry deposition) seperti debu yang dibawa oleh angin.

ARWS (Auto Rain Water Sampler)

Barometer
Adalah alat untuk mengukur tekanan udara. Istilah Barometer ini diperkenalkan pada 1665-1666 oleh seorang ilmuwan alam yang  berasal dari Irlandia bernama Robert Boyle. Kata tersebut diturunkan dari sebuah istilah Yunani báros yang berarti 'berat, bobot' dan métron yang berarti 'ukuran', yang berarti ukuran berat udara.

Barometer

Demikian penjelasan singkat dari alat-alat BMKG, artikel ini disadur dari sumber dibawah ini:
Sumber : http://www.jijihans.com/2015/01/belajar-alat-alat-bmkg.html

Read More

13.38 | 0 komentar

Anggaran Air di Dunia

Dalam tulisan kali ini, saya akan membahas mengenai anggran air didunia, dimana aliran-aliran ini sudah menjadi siklus tahunan didunia yakni dengan terjadinya peralihan musim hujan ke panas, dan sebaliknya dari musim panas ke musim penghujan (Untuk musim yang ada di Indonesia). Artikel ini adalah masih ada hubungannya dengan artikel sebelumnya yakni Hubungan Udara Darat dan Laut Part I dan Part II . Jadi alangkah lebih baik jika mulai membacanya adalah berawal dari tulisan tersebut.

Interaksi antara atmosfer dan lautan mencakup pula  masalah pertukaran uap air antara ke duanya. Secara garis besar dapat dinyatakan bahwa lautan melakukan penguapan membentuk awan. Awan ini seterusnya menjadi hujan yang sebagian turun dilautan dan bagian lainnya turun di daratan.Yang terakhir ini membentuk pula mata air dan sungai-sungai yang kemudian semuanya pergi kelaut. Sebagian air diserab oleh mahluk hidup atau biosfer, yang kemudian kembali ke daratan atau ke atmosfer lewat proses fisiologi, termasuk pernapasan dan pencernaan.  Jadi dalam hal ini terdapat suatu peredaran air yang tidak putus-putusnya (Gambar 2.9).

Gambar 2.9   Siklus air,  memperlihatkan terjadinya pertukaran air diantara daratan, lautan dan udara (atmosfer).  Air yang menguap dari daratan dan lautan akan masuk ke dalam atmosfer yang kemudian akan jatuh kembali kepermukaan bumi berupa hujan atau salju.  Mereka juga akan masuk kembali ke dalam lautan melalui sistem daerah aliran  sungai di daratan  (Weihauput, 1979).

Secara umum besarnya penguapan (E) dan curah hujan (P) yang saling dipertukarkan antara Lautan - Atmosfer - Daratan adalah sebagai berikut :

Tabel  2.1   Tata air di dunia  (Gani.I.A, 1999): 

		Jumlah per tahun dalam satuan  1.000 km3	Jumlah per tahun rata-rata dalam  cm
Lautan 361 x 106  km2	Penguapan  (E) Curah Hujan  (P) Beda E - P	351 324 27	97,3 89,8 7,5
Daratan 149 x 106  km2	Penguapan  (E) Curah Hujan (P) Beda  E – P	74 101 27	49,7 67,8 18,1

Dari tabel ini nampak bahwa jumlah penguapan lautan yang turun di daratan adalah 27.000 km3/tahun yang nantinya akan kembali ke laut sebagai aliran-aliran sungai.  Selanjutnya terlihat pula bahwa jumlah tadi hanya merupakan  8% dari seluruh penguapan lautan.  Sejumlah 324.000 km3 atau 92% kembali langsung ke laut sebagai curah hujan.

Sebaliknya di daratan dari curah hujan sebanyak 101.000 km3, hanya  25% (27 km3) yang mengalir ke laut sedangkan sebagian besar 75% (74 km3) langsung menguap kembali ke atmosfer. Masalah penguapan dan curah hujan sangat erat bertalian dengan sifat dan peredaran dari atmosfer. Udara yang kering sifatnya mudah menyerab air dan karena itu memperlancar penguapan.  Apabila udara sifatnya lebih dingin dari air maka bagian udara yang bersinggungan dengan air akan menjadi lebih panas suhunya dan karena itu menjadi ringan serta naik ke atas.  Bersama ini terbawa pula sejumlah uap air kelapisan-lapisan atas.  Udara dingin di lapisan itu akan turun, menjadi panas dan naik lagi, sehingga terbentuklah konveksi vertikal yang memperlancar penguapan.  

Sebaliknya bila udara lebih panas dari air, maka udara yang bersinggungan dengan air menjadi lebih dingin dan karena itu menjadi lebih berat sehingga terciptalah keadaan stabil. Dimana tidak ada aliran konveksi, karena itu pula tidak ada pemindahan uap kelapisan-lapisan atas.    

Peredaran udara berupa angin juga memperlancar penguapan, karena angin mencampur-baurkan berbagai lapisan udara sehingga dapat menerima lebih banyak uap air.  Udara yang jenuh dengan uap air akan membentuk awan dan hujan bila mengalami pendinginan.

Karena faktor meteorologi ini maka keadaan penguapan dan hujan  tidaklah sama dimasing-masing tempat di laut. Angka rata-rata untuk keseluruhan samudera adalah sebagai berikut :

Tabel 2.2   Jumlah rata-rata dari penguapan (E), curah hujan (P), perbedaan E - P , dan salinitas di lautan dunia (Gani.I.A, 1999)

Lintang	Penguapan (E)  cm/tahun	Curah hujan (P)  cm/tahun	E – P cm/tahun	Salinitas 0/00
400 U 35 30 25 20 15 10 5 0 50 S 10 15 20 25 30 35 40 45 50	94 106 120 129 133 130 129 110 119 124 130 134 134 124 111 99 81 64 43	93 79 65 55 65 82 127 177 102 91 96 85 70 62 64 64 84 85 84	1 27 55 74 68 48 2 67 17 33 34 49 64 62 47 35 -3 -21 -41	34,54 35,05 35,56 35,79 35,44 35,09 34,72 34,54 35,08 35,20 35,34 35,54 35,69 35,69 35,62 35,32 34,79 34,14 33,99

Dari tabel ini nampak bahwa penguapan mempunyai nilai besar untuk daerah-daerah subtropik (antara lintang 100 - 300 U/S).  Di daerah khatulistiwa dan di kutub-kutub untuk penguapan secara nisbi lebih rendah, dan sebaliknya curah hujanlah yang lebih tinggi.

Pada tabel tersebut ditunjukan pula harga rata-rata salinitas paras keseluruhan lautan, dikarenakan penyebaran salinitas paras terutama dipengaruhi oleh masalah tata air ini, khususnya oleh perbedaan antara penguapan (E) dan Curah hujan (P), yang pada azasnya dapat dikatakan sebagai berikut :

Bila  E - P   positif, terjadi peninggian salinitas

Bila   E - P  negatif, terjadi penurunan salinitas.

Hal lain yang juga mempengaruhi salinitas paras adalah masalah pembentukan dan pencairan es di daerah kutub, sedangkan di daerah tropik selain dipengaruhi oleh  E - P  juga sungai-sungai sangat mempengaruhi penyebaran salinitas. 

Read More

12.03 | 0 komentar

Hubungan Udara Darat dan Laut Part II

2.2   Interaksi Udara dengan Laut

Telah diketahui bahwa antara atmosfer bumi dengan lautan yang sering juga disebut hidrosfer, terdapat hubungan pengaruh mempengaruhi yang sangat erat.  Lautan menerima energi dari matahari lewat atmosfer.  Sebagian besar energi ini berbentuk radiasi sinar, sebagian lagi berbentuk tenaga angin yang dipindahkan ke arus-arus lautan.  Energi-energi ini oleh lautan ada yang digunakan untuk proses penguapan,  menjalankan peredaran air dan sebagian lain diteruskan kelapisan-lapisan lebih jeluk untuk meningkatkan suhu air.

Pada proses penguapan terbentuklah uap air yang banyak menyimpan energi.  Pada waktu pengembunan dalam rangka pembentukan hujan, energi ini dikembalikan lagi kepada atmosfer.  Ini kemudian digunakannya pula untuk peredaran atmosfer  dan proses-proses lainnya yang terjadi di dalam atmosfer.  Dengan kata lain terdapat hubungan erat yang timbal balik atau interaksi antara atmosfer dengan hidrosfer, yang selain mempertukarkan energi bahang (heat) juga mempertukarkan air tawar antara keduanya.

Selanjutnya bahang dapat pula dipertukarkan antara atmosfer dengan lautan secara langsung, tergantung fihak mana yang bersuhu rendah (energi rendah) dan fihak mana yang bersuhu lebih tinggi (energi tinggi).  Lautan juga menerima pemindahan energi berupa momentum dari atmosfer, lewat gesekan (friction) dan tindihan (stress) arus-arus angin atas paras lautan.  Hal ini akan menimbulkan arus-arus lautan dan peredaran air, yang juga akan mempengaruhi penyebaran energi bahang dan momentum di lautan.

Angin adalah merupakan salah satu unsur meteorologi yang sangat penting diperhatikan dalam masalah kelautan.  Di Indonesia umumnya jarang ditemukan angin yang sangat kuat.  Badai yang lebih kuat dikenal dengan Siklon trofis, sering mengamuk di samudera sekitar garis lintang 100 Utara dan juga sekitar 100  Selatan.  Di Utara sering dilaporkan terjadi di Laut Cina Selatan bagian utara, Filipina, dan Laut Andaman, sedangkan di selatan sering terjadi di Samudera Hindia sampai ke utara Australia.  Dengan teknologi penginderaan jauh (remote sensing) menggunakan citra satelit, kini kelahiran dan gerakan siklon dapat cepat diketahui dan diikuti perkembangannya.

Gambar 2.7  menunjukan frekuensi kejadian siklon tropis di sekitar Indonesia dan kecendrungan arah geraknya sebelum terurai habis.  Perairan di selatan Jawa dan antara Nusa Tenggara dan Australia sering merupakan tempat kelahiran siklon tropis yang akibatnya sering menimbulkan gangguan didaratan kita.

2.2.1. Anggaran Bahang (Heat) di Lautan   

Telah disebutkan bahwa sumber utama dari energi yang diterima lautan ialah matahari.  Energi ini berbentuk sinar dengan panjang gelombang 0,3 um hingga 20 um yakni dari sinar ultra lembayung hingga infra merah.  Jumlah penyinaran matahari diberbagai tempat di atas atmosfer setiap hari dapat dilihat pada Gambar 2.8.  Dalam gambar ini penyinaran atau radiasi matahari diukur dengan langley per-hari.  Satu langley = jumlah penyinaran yang diterima oleh 1 cm2 paras yang apabila diubah menjadi bahang dapat menaikan suhu 1 gram air sebesar 10C.

Oleh atmosfer sebagian besar dari energi ini diserabnya terutama oleh molekul-molekul  dan karbondioksida.  Gelombang yang banyak sekali diserab hingga praktis habis adalah ultra lembayung, sebaliknya yang sedikit diserab adalah infra merah.  Karena adanya penyerapan ini maka walaupun langit dalam keadaan cerah  intensitas sinar yang mencapai paras lautan tinggal  1,34 kal/cm2/menit.  Jumlah ini sebagian besar terdiri atas gelombang-gelombang sinar yang bisa dilihat oleh mata, yakni gelombang-gelombang warna-warna pelangi.

Selain diserap, sinar matahari juga dipencar (scattered) oleh molekul-molekul udara yang ada di dalam atmosfer.  Itulah sebabnya warna langit biru.  Tanpa pemencaran ini maka warna langit menjadi hitam sebagaimana langitnya bulan.  Langit yang biru tersebut kemudian memencarkan sinarnya keatas lautan, yang umumnya merupakan sinar biru.

Penyebaran dari penyinaran di atas paras lautan berbeda-beda.  Hal ini bergantung pada tingginya matahari, perkisaran musim, dan lintang dari suatu tempat.

Gambar 2.7   (atas)  Jumlah rata-rata siklon tropis pertahun. (bawah) Kecendrungan arah gerak siklon tropis  (Nontji.A, 1993).

Gambar 2.8    Jumlah penyinaran matahari di berbagai tempat di atas atmosfer setiap hari dalam satuan langley/hari (Gani.I.A, 1999).

Pada gambar 2.8 dapat dilihat bahwa di bulan Januari matahari berada pada lintang 23,50 L.S.  Maka kutub Utara berada dalam kondisi gelap dan  tidak menerima penyinaran, disamping itu daerah khatulistiwa bukanlah daerah yang paling banyak menerima penyinaran, namun yang terbanyak menerima penyinaran adalah daerah yang berada pada lintang 200S, karena ditempat-tempat ini waktu siang hari lebih panjang dari pada malam hari.  Di kutub Selatan matahari bahkan tidak pernah terbenam.  Pada buulan Agustus hal yang sebaliknya terjadi dimana matahari berada pada lintang 23,50 L.U.  Kutub utara menerima penyinaran yang maksimum, sedangkan kutub selatan tidak menerima penyinaran sama sekali.

Hal-hal yang diterangkan di atas adalah mengenai jumlah penyinaran rata-rata perhari setiap bulannya.  Tetapi kalau dihitung secara keseluruhan berapa jumlah penyinaran setiap tahunnya, maka daerah khatulistiwa masih tetap menerima jumlah penyinaran yang tertinggi.

Selanjutnya angka ini akan semakin mengecil menuju ke arah dua kutub. Keadaan penyinaran yang demikian mempunyai pula pengaruh terhadap penyebaran suhu paras laut.

Seperti halnya di atmosfer, gelombang cahaya yang masuk kedalam air laut sebagian diabsorbsi dan sebagian lagi mengalami scattering.  Radiasi matahari dalam bentuk enersi elktromagnetis, oleh proses absorbsi diubah menjadi enersi molekuler kinetis yang dikenal sebagai panas.
Suhu di laut merupakan hasil resultante dari banyak faktor-faktor, secara simbolis kesetimbangan panas yang di terima dan yang hilang dapat digambarkan sebagai berikut :

It   =   I0 - I p - Ik - Ie - Ia + Ic  + Ib + If + Ir

dimana :

Io =   Radiasi yang tiba di laut

Ip =   Radiasi yang dipantulkan

Ik =   Panas yang hilang ke atmosfer akibat hantaran langsung

Ie =   Panas yang hilang karena evaporasi

Ia =   Panas yang hilang karena arus

Ic =   Panas yang timbul akibat reaksi kimia dan proses biologis

Ib =   Panas yang datang dari pusat bumi

If =   Panas yang timbul karena gesekan

Ir =   Panas yang timbul karena radioaktif.

Sumber-sumber panas   I (c,b,f,dan r ) tidak berarti pada perairan yang sempit.  Keempat komponen yang pertama pada perumusan di atas adalah faktor utama yang menentukan suhu air laut.

Read More

11.37 | 0 komentar

Hubungan Udara Darat dan Laut part I

1.2   Pembentukan Laut dan Darat

Hasil penelitian geologi modern telah menunjukan suatu bukti bahwa  kerak bumi itu telah dan selalu terus mengalami perubahan-perubahan. Gambar 2.1 menunjukan bahwa baik gunung berapi maupun gempa bumi cendrung untuk terdapat disepanjang sistem mid-oceanic ridge dan disepenjang batas-batas dunia yang ditandai dengan adanya trench yang dalam.  Para ahli geologi percaya bahwa daerah-daerah aktif ini mewakili tempat-tempat dimana sering terjadi retakan-retakan besar di kerak bumi.  Retakan-retakan ini mencakup seluruh permukaan bumi sehingga membagi kerak bumi menjadi enam bagian lempengan besar yang dinamakan Tectonic Plates , dimana tiap lempengan terdiri atas kerak yang saling bersambungan (tidak terputus-putus, Gambar. 2.2).

Gambar  2.1    Peta dunia yang menunjukan bekas tempat-tempat terjadinya gunung berapi.  Dari gambar di atas terlihat bahwa lokasi ini cendrung untuk erdapat pada daerah-daerah yang letaknya sama dengan daerah gempa bumi (Weihaupt, 1979)

Gambar  2.2    Peta yang menunjukan arah dari gerakan kerak bumi yang terbagi menjadi enam lempengan  tektonik (tectonic plates), dimana gerakan dari setiap lempengan (arah panah) berasal dari sistem mid-oceanic ridge ke arah luar (Rona, 1973). 

Bentuk lempeng-lempeng ini tidak rata, tetapi setiap lempengan cendrung untuk membentuk suatu batas dengan sistem mid-oceanic ridge, yaitu satu sisi dengan massa benua dan sisi yang lain dengan batas lempengan tektonik . Lempengan tektonik ini bergerak secara perlahan-lahan dengan kecepatan rata-rata beberapa centimeter setiap tahunnya. Kecepatan pergerakan ini akan sangat berarti jika ditinjau dari usia bumi yang sudah berjuta-juta tahun. Sebagai contoh, jika bahan lempengan yang rata-rata hanya bergerak 1 cm/tahun maka akan dapat menempuh jarak 45 km dalam waktu 4,5 juta tahun.  Setiap lempengan akan bergerak pada sudut siku-siku ke arah dan menjauhi oceanic ridge (ditunjukan oleh arah panah pada Gambar. 2.2).

Suatu hal yang menarik perhatian adalah bahwa kerak bumi yang baru selalu terbentuk secara terus menerus dan menambah lempengan pada sistem ridge . Cairan batu-batuan basal dari  bagian dalam bumi didorong ke atas melalui retakan-retakan dan kemudian menjadi keras membentuk kerak lautan yang baru. Begitu kerak yang baru ini terbentuk, mereka ini lalu mendorong dan memisahkan  sisa lempengan tektonik dan melintasi lantai lautan.

Kegiatan gunung berapi berkaitan erat dengan daerah-daerah subduction  sehingga menyebabkan terbentuknya jajaran gunung diberbagai tempat dimuka bumi ini.  Lapisan batua-batuan yang mencair secara berturut-turut dilemparkan ke atas permukaan bumi.  Begitu sampai dipermukaan bumi, batu-batu yang mencair ini akan mengeras dan saling menindih satu sama lain yang secara perlahan-lahan akan membentuk tanah yang menaik di atas daratan.  Daerah subduction ini ditandai dengan  adanya trench yang dalam (Gambar. 2.3).

Gambar  2.3   Sebuah gambaran sederhana dari daerah subduction , dimana bahan-bahan dari kerak bumi bergerak keluar dari sistem mid-oceanic ridge  dan apabila mereka bertemu dengan lapisan kerak benua  (continental crust), arahnya akan di belokan ke bawah.  Trench yang terdapat disini mempunyai ukuran yang kecil dan gunung berapi dapat di jumpai pada bagian sisi yang mengarah ke darat (Gross, 1972).

Dibagian utara lautan Hindia dan Pasifik, kerak benua dari Asia daratan menjorok dibawah permukaan laut, akibatnya batas-batas yang berdekatan dengan lempengan tektonik didaerah subduction  terjadi, mempunyai jarak yang jauh dari lautan.  Java trench  adalah salah satu contoh dari tipe daerah subduction.  Daerah ini dipisahkan dengan daratan oleh adanya lautan yang dangkal seperti laut jawa.  Hal ini juga terdapat pada daerah-daerah lain di kepulauan Indonesia (Gambar. 2.4).  Bagaimanapun gunung-gunung yang dibentuk disini adalah berasal dari lantai lautan yang kemudian terbentuk menjadi sebuah kumpulan pulau-pulau. 

Gambar   2.4    Sebuah peta yang menunjukan, letak dari Java Trench yang terpisah dari daratan Asia, kepulauan gunung berapi, kepulauan Indonesia, dan lautan yang dangkal seperti Laut Jawa dan Laut Cina Selatan (Gross, 1972).

Penyebaran dasar lautan (sea-floor spreding) tidak saja merupakan suatu bentuk sifat dari lautan, tetapi ini juga merupakan suatu hasil dari gerakan massa tanah daratan.  Lempengan tektonik benar-benar telah mendesak massa kerak bumi yang mengakibatkan mereka menghasilkan suatu proses yang dikenal sebagai continental drift. Akibat dari proses ini massa kerak bumi dipisahkan dari lempengan tektonik.  Oleh karena itu seperti yang diharapkan, maka g
erakan benua inilah yang terutama menyebabkan terpisahnya mereka dengan mid-oceanic ridge.  Sekitar 180 juta tahun yang lalu benua Afrika dan Amerika Selatan adalah merupakan suatu daratan yang bergabung pada mid-Atlantic Oceanic ridge. Ketika lapisan kerak bumi pada ridge baru terbentuk, daratan ini didesak secara perlahan-lahan, dan terpisah satu sama lain. Rata-rata kecepatan gerakan memisah kearah Timur dan Barat adalah terbukti sama/seimbang, oleh karena itu ridge ini sekarang terletak pada jarak yang sama dari kedua benua (Gambar. 2.5).

Gambar  2.5  Pemisahan benua-benua utama dalam sejarah geologi.  Pada suatu masa dipercaya bahwa banua Afrika dan benua Amerika bagian Selatan bergabung menjadi satu pada sistem mid-Atlantic ridge (garis tebal).  Mereka telah didorong dan dipisahkan secara perlahan-perlahan  dari sistem ridge oleh perentangan lapisan kerak lautan (oseanic crust) yang baru, dimana pada saat sekarang dipisahkan oleh Lautan Atlantik (Mc-Kenzie dan Sclater, 1973).

Gambar   2.6  Perkembangan dari sebuah pulau vulkanik. (a) Pertama-tama sebuah pulau terbentuk sebagai akibat adanya kegiatan gunung berapi di bawah permukaan laut; (b) Kegiatan selanjutnya mengakibatkan pulau muncul di atas permukaan laut; (c ) Terumbu karang terbentuk dibagian pulau yang terkikis  (d) Atol, akibat adanya pengikisan yang terus berlangsung dari daratan, maka terumbu karang akhirnya akan mengelilingi sebuah lagon yang dangkal:  (e) Atol akhirnya tenggelam ke dalam laut, sehingga terumbu karang akan hancur dan sisa-sisa pulau membentuk sebuah guyot. 

Sebagaimana benua dapat didorong dan dipisahkan oleh penyebaran dasar lautan, demikian juga mereka dapat bergerak untuk saling mendekati.  India diduga berasal dari potongan-potongan benua kuno Gondowanaland.  Potongan-potongan ini diseret kearah Utara  sepanjang 5.000 km dalam jangka waktu lebih dari 30 juta tahun dan akhirnya bertabrakan dengan benua Asia.  Proses tabrakan ini menghasilkan tekanan ke atas yang amat besar, sehingga terbentuklah pegunungan Himalaya seperti yang ada sekarang ini.

Bersambung ke Part II ya.

Klik Yang Dibawah Ini

Read More

15.57 | 0 komentar