Komposisi Udara Kering (Atmosfer 0-25 Km) Macam gas Simbol Volume (%) Berat molekul GAS PERMANEN Nitrogen N2 78.11 28.02 Oksigen O2 20.95 32.00 Argon Ar 0.93 39.88 Neon Ne 0.0018 20.18 Helium He 0.00052 4.00 Kripton Kr 0.00014 83.80 Xenon Xe 0.000087 131.3 Hidrogen H2 0.000050 2.02 GAS VARIABEL Uap air H2O 0--0.7 18 Karbon dioksida CO2 0.01--0.1 44 Ozon O3 0--0.00001 48 Methan CH4 0.0002 16.04 Sulfur dioksida SO2 0--0.0001 64 Nitrogen dioksida NO2 0--0.000002 46

Atmosfer adalah bulatan udara yang membungkus bola bumi. Karena pengaruh gaya berat, maka atmosfer ikut berotasi bersama-sama bumi setiap hari, serta mengelilingi matahari. Tebal atmosfer mancapai kurang lebih 1.000 km. Semakin tinggi lapisan udara, tekanannya semakin rendah.

Lapisan-lapisan atmosfer Atmosfer terdiri atas beberapa lapisan: Troposfer Troposfer merupakan lapisan yang paling dekat dengan permukaan bumi. Ciri-ciri lapisan troposfer adalah sebegai berikut: Pada lapisan ini terjadi peristiwa-peristiwa cuaca, seperti: awan, hujan, petir, angin. Semakin tinggi tempatnya, semakin berkurang suhunya. Kurang lebih 80% dari seluruh massa gas terdapat pada lapisan ini. Puncak lapisan troposfer terdapat lapisan peralihan yang di sebut tropopause.

Ketinggian di daerah ekuator mulai dari 16 km-55 km. Stratosfer Ketinggian di daerah ekuator mulai dari 16 km-55 km. Ciri-ciri lapisan stratosfer adalah sebagai berikut: Pada ketinggian diatas 30 km, terbentuk lapisan ozon (O3) yang melindungi troposfer dan permukaan bumi dari radiasi sinar ultraviolet matahari. Pada lapisan ini terjadi invers suhu, artinya suhu udara bertambah tinggi seiring dengan naiknya ketinggian. Suhu rata-rata mencapai max. sekitar 570C. Terdapat lapisan antara yang di sebut stratopause.

Suhu semakin berkurang pada ketinggian 55 km. Mesosfer Ketinggian mulai dari 55 km-80 km dari permukaan bumi. Ciri-ciri lapisan mesosfer adalah sebagai berikut: Suhu semakin berkurang pada ketinggian 55 km. Merupakan tempat terbakarnya meteor-meteor hingga terurai dan jatuh ke permukaan bumi. Terdapat lapisan antara yang disebut mesopause

Thermosfer (Ionosfer) Ketinggian mulai dari 80 km-800 km dari permukaan bumi. Ciri-ciri lapisan ini adalah sebagai berikut: Pada lapisan ini terjadi invers suhu sangat tajam akibat penyerapan radiasi sinar X dan ultraviolet yang dipancarkan matahari. Lapisan ionosfer sangat berguna untuk telekomunikasi karena lapisan ini dapat memantulkan gelombang-gelombang radio yang berfrekuensi lebih tinggi, misalnya gelombang yang dipancarkan oleh stasiun pemancar televisi ke bumi dan diterima keseluruh dunia.

Eksosfer atau Dissipasisfer Lapisan ini berada pada ketinggian 800-1000 km dari permukaan bumi. Pada lapisan ini terjadi gerakan-gerakan atom secara tidak beraturan. Lapisan ini merupakan lapisan paling panas dan molekul udara dapat meninggalkan atmosfer sampai ketinggian 3.150 km dari muka bumi. Lapisan ini sering disebut lapisan antar planet dan geostasioner.

CUACA DAN IKLIM Pengertian cuaca Cuaca adalah kondisi atmosferik yang terjadi pada wilayah yang relatif sempit dan waktu yang singkat. Contoh : Cuaca kota Jakarta hari ini. Cuaca kota Medan tanggal 1 Januari 2014

Contoh : Iklim di Eropa ditandai dengan adanya 4 musim adalah rata rata keadaan cuaca dalam wilayah yang luas dan waktu yang lama. Iklim merupakan hasil observasi cuaca dalam jangka waktu puluhan tahun (30 tahun ), sehingga sifat-sifatnya relatif tetap Contoh : Iklim di Eropa ditandai dengan adanya 4 musim Iklim di Indonesia ditandai dengan adanya 2 musim

UNSUR-UNSUR YANG MEMPENGARUHI CUACA DAN IKLIM Unsur cuaca dan iklim antara lain adalah:temperatur,tekanan udara,angin,kelembaban udara,awan dan hujan.

SUHU UDARA Udara bersifat diaterman ( tidak menyerap panas ). Radiasi matahari yang masuk ke atmosfer sebagian diserap dan dipantulkan oleh awan, asap, debu, dan molekul-molekul di atmosfer lainnya dan sebagian langsung diserap bumi. Udara mendapatkan panas dari bumi melalui konduksi, konveksi, adveksi dan turbulensi. Faktor-faktor yang mempengaruhi suhu udara : a. Lamanya siang hari ( penyinaran matahari ). b. Sudut datang sinar matahari. c. Derajat keawanan. d. Ketinggian tempat. e. Keadaan permukaan bumi.

a. Lamanya siang hari ( penyinaran matahari ) Alat Pengukur suhu udara : termometer Isoterm : garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki suhu udara yang sama a. Lamanya siang hari ( penyinaran matahari ) Di daerah tropik, lamanya siang hari dan malam hari sama, masing-masing 12 jam. Didaerah luar tropik ( di atas 23½˚ LU/LS) lamanya siang hari tidak tetap tergantung musim yang sedang dialami. Ketika sedang musim panas, maka lamanya siang hari lebih panjang daripada malam harinya, sehingga penyinaran matahari yang diterima bumi lebih banyak dan suhu udaranya lebih tinggi.

b. Sudut datang sinar matahari Intensitas panas yang diterima di A lebih tinggi dari pada di B

Intensitas panas yang di terima di A lebih tinggi daripada di B Sinar matahari A Intensitas panas yang di terima di A lebih tinggi daripada di B Kesimpulan : Makin tinggi letak lintang suatu tempat dari ekuator, makin miring sudut datang sinar matahari, makin sedikit intensitas panas yang diterima bumi sehingga suhu udaranya juga makin rendah

c. Derajat keawanan Awan selain sebagai penghantar panas, juga berperan sebagai penghalang radiasi matahari yang akan sampai ke bumi. Makin tebal/banyak awan di atmosfer makin banyak panas yang dipantulkan dan diserap oleh awan, sehingga panas yang sampai ke bumi makin sedikit, mengakibatkan suhu udaranya makin rendah.

Radiasi Matahari 100 % Radiasi Matahari 100 % Udara Cerah Dipancarkan 5 % Dipantulkan awan 30 % - 60 % Diserap debu, Molekul lain 15 % Diserap awan 5 % - 20 % Mencapai bumi 80 % Mencapai bumi 45 % - 0 % Udara Cerah Udara Berawan

Makin tinggi suatu tempat suhunya makin rendah. d. Ketinggian tempat Karena panas udara didapatkan dari panas permukaan bumi melalui konduksi, adveksi, konveksi dan turbulensi, maka udara yang paling dekat dengan bumi suhunya paling panas. Makin tinggi suatu tempat suhunya makin rendah. Untuk mengetahui suhu udara di suatu tempat dengan ketinggian tertentu dipakai rumus : T1 = To – (0,6 . h/100 )

e. Keadaan permukaan bumi e.1.Daratan atau lautan : Daratan : cepat menyerap panas, cepat pula melepas panas Lautan : Lambat menyerap panas, lambat melepas panas Pada siang hari daratan cepat di panaskan, sehingga udara di atasnya juga menjadi panas tekanan udara menjadi rendah. → bertiup angin laut ( dari laut ke darat )

Sedangkan pada malam hari daratan cepat melepas panas yang diserap di siang harinya, sehingga daratan cepat menjadi dingin dan suhu udaranya juga cepat menjadi dingin, menyebabkan tekanannya lebih tinggi dari pada di lautan. -----> bertiuplah angin darat.

e.2. Warna Batuan Batuan warna cerah, sedikit menyerap panas tetapi banyak memantulkan panas. Batuan warna gelap, banyak menyerap panas tetapi sedikit memantulkan panas. Sehingga di wilayah yang memiliki batuan warna cerah akan lebih sedikit panas matahari yang diserap bumi, sehingga suhu udaranya lebih rendah dibandingkan di wilayah dengan batuan dengan warna gelap.

TEKANAN UDARA Bumi diselimuti oleh udara ( atmosfer ). Udara ( atmosfer )memiliki berat Berat udara ( atmosfer ) memberi tekanan kepada bumi. Inilah yang disebut tekanan udara bebas. Pada setiap bidang yang luasnya 1 cm2 berlaku tekanan udara sekitar 1 kg, tepatnya 1033,3 gr, yang berasal dari berat kolom udara dengan alas 1cm2 dengan ketinggian kira-kira 1.000 km.

Di dalam fisika tekanan udara bebas = 76 cm Hg. 76 x 13,596 gr = 1033,3 gr Atau = 1 atmosfer Dalam meteorologi satuan tekanan udara adalah bar. 1 atmosfer = 1,013 bar = 1013 milibar Alat ukur tekanan udara adalah barometer. Isobar = garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat dengan tekanan udara yang sama.

Sering disebut kelengasan udara KELEMBABAN UDARA Sering disebut kelengasan udara Adalah kandungan uap air di dalam udara. Kandungan uap air di dalam udara berubah-ubah. Kemampuan udara memegang uap air juga berbeda, maka massa udara mempunyai batas maksimum dalam menampung jumlah uap air.

Jumlah maksimum uap air ( gr / m 3 ) Tabel Kandungan Uap Air Maksimum Pada Berbagai Ketinggian Suhu Udara Apabila kandungan uap air dalam udara mecapai batas maksimum, maka uap air mulai mengalami kondensasi, terbentuk titik-titik air, terbentuk awan dan terjadi hujan Suhu Udara ( o C ) - 20 - 10 10 20 30 Jumlah maksimum uap air ( gr / m 3 ) 1,1 2,4 4,9 9,4 17,3 30,4

Jenis-jenis kelembaban udara : Kelembaban mutlak/absolut : bilangan yang menunjukkan berat uap air dalam satuan gram yang di muat dalam 1 m3 udara. Kelembaban relatif/nisbi : bilangan dalam % yang menunjukkan perbandingan antara banyaknya uap air yang benar-benar dikandung udara pada suhu tertentu dengan jumlah uap air maksimum yang dapat dikandung udara pada suhu yang sama

Contoh : Pada saat pengukuran di suatu tempat,diketahui pada suhu 25o C, terdapat 20 gr uap air dalam setiap 1 m3 udara. Sedangkan pada suhu tersebut dapat dimuat maksimum 24 gr uap air dalam setiap 1 m3 udara. KM = 20 KR = ( 20 gr/ 24 gr ) x 100 % = 83,33 % Jika udara mencapai lembab relatif 100 %, maka akan terjadi kondensasi, terbentuk awan dan terjadi hujan Alat pencatat kelembaban udara adalah higrometer.

ANGIN Angin adalah massa udara yang bergerak dari daerah bertekanan udara yang lebih tinggi ke arah daerah bertekanan udara yang lebih rendah. Makin besar perbedaan tekanan udara, makin besar hembusan angin yang ditimbulkan.

Macam-macam angin : Angin-angin tetap, yaitu angin-angin yang memiliki arah tetap sepanjang tahun. a. Angin Pasat : angin yang bertiup dari daerah maksimum subtropik (30° - 40° LU/LS) menuju daerah minimum tropik. Karena pengaruh rotasi bumi angin ini berbelok menjadi angin pasat timur laut dan angin pasat tenggara

b. Angin Barat : angin yang bertiup dari daerah b. Angin Barat : angin yang bertiup dari daerah maksimum subtropik (30° - 40° LU/LS) menuju daerah minimum lingkar kutub ( 60° LU/LS ). Karena pengaruh rotasi bumi angin ini menjadi angin barat. c. Angin Timur : angin yang bertiup dari daerah maksimum kutub menuju daerah minimum lingkar kutub ( 60° LU/LS ). Karena pengaruh rotasi bumi angin ini berbelok menjadi angin timur.

2. Angin-angin Lokal Yaitu angin-angin yang mengalami perubahan arah dengan dengan periode tertentu. a. Angin darat dan angin laut. ( Lihat kembali faktor yang mempengaruhi suhu udara ). b. Angin lembah dan angin gunung. Angin Gunung ( Montain Wind) Pada malam hari,  daratan tinggi (puncak gunung / di atas lereng gunung) menjadi dingin secara cepat akibat kehilangan radiasi. Oleh sebab itu, di puncak gunung bertekanan lebih tinggi dibandingkan dengan di lembah. Udara yang lebih dingin memiliki densitas (kerapatan udara) yang lebih besar kemudian akan mengalirkan udara ke lembah. Disebut juga arus Katabatik (catabatic flows).

Angin Lembah Pada siang hari, lereng gunung mendapatkan panas secara cepat akibat radiasi yang direima lebih besar. Di dataran tiggi udara menjadi lebih dingin dibandingkan udara di atas lereng gunung. Karena itu udara lereng gunung menjadi labil dan cenderung menaiki lereng. Disebut juga arus anabatik (anabatic flows).

c. Angin Fohn. Angin jatuh atau fohn ialah angin jatuh. yang. sifatnya c. Angin Fohn. Angin jatuh atau fohn ialah angin jatuh yang sifatnya kering dan panas sering ditemukan di lereng pegunungan Alpen. Pada saat angin yang lembab menaiki gunung suhunya akan turun dengan penurunan rata-rata 1° C setiap naik 100 m (sebelum kondensasi ) dan penurunan rata- rata 0,5 ° C setiap kenaikan 100 m ( setelah kondensasi). Akan menghasilkan hujan di lereng arah datangnya angin ( daerah hujan ), dan setelah melintasi puncak angin akan bergerak turun dan mengalami kenaikan suhu dengan rata- rata kenaikan 1° C setiap turun 100 m. Sehingga angin akan bersifat panas dan kering. Sejenis angin ini banyak terdapat di Indonesia dengan nama angin Bohorok (Deli), angin Kumbang (Cirebon), angin Gending di Pasuruan (Jawa Timur), dan Angin Brubu di Sulawesi Selatan), angin Wambraw ( Biak).

d. Angin Siklon dan anti siklon Angin siklon adalah angin yang gerakannya berputar ke dalam, mengelilingi daerah tekanan minimum ( siklon ). Gerakan angin siklon mengikuti hukum, yaitu: • Di belahan bumi utara perputarannya berlawanan dengan arah perputaran jarum jam. • Di belahan bumi selatan sesuai dengan arah putaran jarum jam.

Tornado Angin siklon tornado merupakan jenis angin yang paling cepat dan paling merusak. Tornado sering terjadi di Amerika Serikat. Diameter angin siklon tornado antara 100-500 km, panjang lintasannya mencapai 100 km. Kecepatannya mencapai 700 km/jam. Bentuk arah tornado dapat Anda perhatikan pada gambar di bawah ini.

Angin Anti Siklon Angin anti siklon adalah angin yang gerakannya berputar ke luar, dengan tekanan maksimum di pusatnya. Arah pergerakannya adalah sebagai berikut: • Di belahan bumi utara, putarannya searah dengan jarum jam. • Di belahan bumi selatan, putarannya berlawanan dengan arah jarum jam.

e. Angin Muson Angin Musim (muson) Barat, terjadi antara bulan Oktober – April. Bertiupnya angin ini disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan udara di belahan bumi utara dan selatan. Pada saat itu utara musim dingin sehingga menyebabkan tekanan di utara lebih tinggi dari pada selatan, maka angin bertiup dari utara (Asia dan Samudera Pasifik) menuju Australia melewati Indonesia.             

Angin Musim (muson) Timur, terjadi antara bulan April - Oktober Angin Musim (muson) Timur, terjadi antara bulan April - Oktober. Bertiupnya angin ini disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan udara di belahan bumi selatan dan utara. Pada saat itu selatan musim dingin, sehingga menyebabkan tekanan di selatan lebih tinggi dari pada utara, maka angin bertiup dari selatan (Australia) menuju Asia melewati Indonesia.

HUJAN 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.

Hujan Es : terjadi jika butir-butir air hujan di lapisan yang tinggi mengalami penurunan suhu yang tiba-tiba dan sangat rendah Hujan Salju : terjadi jika angin yang membawa uap air sampai di atas pegunungan / dataran tinggi yang suhunya sangat rendah, sehingga uap air tidak mengalami kondensasi, tetapi langsung menyublim membentuk kristal-kristal es

Berdasarkan proses terjadinya, hujan dibedakan atas: 1) Hujan Frontal  Hujan frontal adalah hujan yang terjadi di daerah front, yang disebabkan oleh pertemuan dua massa udara yang berbeda temperaturnya. Massa udara panas/lembab bertemu dengan massa udara dingin/padat sehingga massa udara panas bergerak naik, dan pada ketinggian tertentu berkondensasi dan terjadilah hujan

Masaa Udara Panas Masaa Udara Dingin

2) Hujan Zenithal/ Ekuatorial/ Konveksi Jenis hujan ini terjadi karena udara naik disebabkan adanya pemanasan tinggi. Terdapat di daerah tropis antara 23,5o LU - 23,5o LS. Uap air di ekuator naik secara vertikal sebagai akibat pemanasan air laut terus menerus, pada ketinggian tertentu . terjadilah kondensasi dan turun hujan

3) Hujan Orografis/Hujan Naik Pegunungan Terjadi karena udara yang mengandung uap air dipaksa oleh anginmendaki lereng pegunungan yang makin ke atas makin dingin sehinggaterjadi kondensasi, terbentuklah awan dan jatuh sebagai hujan.

IKLIM Klasifikasi Iklim a. Iklim Matahari ( Solar Climate ). Iklim matahari didasarkan pada banyak sedikitnya sinar matahari yang diterima oleh permukaan bumi. Pembagiannya dapat Anda perhatikan pada gambar berikut.

2. Iklim Schmidt-Ferguson Schmidt -  Ferguson membagi iklim berdasarkan tingkat kebasahan yang disebut gradient (Q). Untuk mendapatkan nilai Q ditetapkan dengan rumus :        Banyaknya jumlah bulan kering Q = -------------------------------------------x 100 %        Banyaknya jumlah bulan basah Kriteria Mohr : Bulan Kering = bulan yang CH < 60 mm Bulan Lembab = bulan yang CH 60 – 100 mm Bulan basah = bulan yang CH > 100 mm

Berdasarkan besarnya rasio Q, maka tipe IKLIM digolongkan Tipe : A Berdasarkan besarnya rasio Q, maka tipe IKLIM digolongkan Tipe : A. jika Q 0% - < 14,3 % : sangat basah B  jika Q 14,33% -< 33,33% : basah C  jika Q 33,33% -< 60,00% : agak basah D  jika Q 60,00% -< 100 % : sedang E  jika Q 100 % -<167 % : agak kering F  jika Q 167 % -< 300 % : kering G  jika Q 300 % -< 700 % : sangat kering H  jika Q 700 % -< lebih : luar biasa kering

3. Menurut Junghunn pembagian daerah iklim dapat dibedakan sebagai berikut : Daerah panas/tropis Tinggi tempat antara 0 - 600 m dari permukaan laut. Suhu 26,3° - 22°C. Tanamannya seperti padi, jagung, tebu, karet, kelapa, Daerah sedang Tinggi tempat 600 - 1500 m dari permukaan laut. Suhu 22° -17,1°C. Tanamannya seperti tembakau, kopi, coklat. Daerah sejuk Tinggi tempat 1500 - 2500 m dari permukaan laut. Suhu 17,1° - 11,1°C. Tanamannya seperti teh, kina, dan sayur-sayuran. Daerah dingin Tinggi tempat lebih dari 2500 m dari permukaan laut. Suhu 11,1° - 6,2°C. Tanamannya tidak ada tanaman budidaya.

4. Klasifikasi Iklim W. Koppen. Dasar : Suhu udara , curah hujan Koppen mengklasifikasi iklim ke dalam 5 golongan besar dengan menggunakan huruf kapital, yaitu : Iklim A ( iklim hujan tropik ) : - Suhu rata-rata bulanan di atas 18o C. - Tidak mengenal winter. - Curah hujan tinggi. - Curah hujan lebih tinggi dari penguapan. Iklim B ( iklim kering ) : - Penguapan lebih tinggi dari curah hujan. - Tidak ada surplus air. - Tidak ada sungai permanen. Iklim C ( iklim sejuk, lembab ) : - Suhu rata-rata bulan terdingin di bawah 18o C, tetapi di atas -3o C

4. Iklim D ( iklim hutan salju ) : - Suhu rata-rata bulan terdingin kurang dari -3o C - Suhu bulan terpanas lebih dari 10o C 5. Iklim E ( iklim kutub ) : - Suhu rata-rata bulan terpanas di bawah 10o C - Tidak mengenal summer. Kode huruf kapital yang lain melengkapi kode iklim B dan E, yaitu : BS : iklim steppa ( semi arid ) BW : iklim kering ( arid, gurun ) ET : iklim tundra ( padang lumut ) EF : iklim es abadi (kutub) Di samping itu, terdapat kode huruf kecil , yang utama ada 4 yaitu : f : basah, hujan setiap bulan, tidak ada musim kering w : musim kering pada winter s : musim kering pada summer m : mempunyai musim kering yang pendek atau musim hujan yang panjang

Dengan kombinasi huruf kapital dan huruf kecil , maka dikenal 8 tipe iklim Koppen di samping 4 pasangan dua huruf kapital, sehingga semuanya ada 12 tipe iklim : Af : iklim hutan hujan tropik, tidak ada musim kering Aw : iklim sabana tropik, berarti musim kering pada musim dingin Am : merupakan variasi dari Af, karena ada musim kering yang pendek Cf : iklim laut sedang yang sejuk lembab, tanpa musim kering Cs : iklim sejuk lembab dengan musim kering pada summer, atau iklim subtropik Cw : iklim sejuk lembab dengan musim kering pa a winter Df : iklim hutan bersalju yang basah sepanjang tahun Dw : iklim hutan bersalju dengan musim kering pada winter