Gejala-gejala di Atmosfer

Atmosfer memiliki peran yang sangat besar terhadap kelangsungan hidup manusia dan makhluk hidup lainnya di muka bumi. Unsur-unsur gas yang terdapat dalam atmosfer seperti gas oksigen (O2) dapat dimanfaatkan untuk kebutuhan bernapas sebagian makhluk hidup, gas hidrogen (H2) dimanfaatkan untuk proses pembakaran, gas nitrogen (N2) dimanfaatkan untuk kesuburan tanaman. Beberapa gejala-gejala di atmosfer serta dampaknya bagi kehidupan adalah sebagai berikut.

Cuaca dan Iklim
Cuaca adalah rata-rata keadaan atmosfer pada waktu tertentu yang relatif singkat dan meliputi wilayah sempit. Adapun keadaan atmosfer ditandai dengan adanya proses dan perubahan yang terjadi pada gejala-gejala atmosfer, seperti suhu, tekanan, dan kelembapan udara, curah hujan, tingkat keawanan, kecepatan, dan arah angin. 

Iklim menurut Glenn T. Trewarta adalah susunan atau keadaan umum kondisi cuaca. Dengan kata lain, iklim merupakan kelanjutan daripada hasil pencatatan keadaan cuaca dari hari ke hari dalam waktu yang lama, biasanya dalam waktu 26 tahun.

Dalam menentukan klasifikasi iklim di permukaan bumi, para ahli ada yang mendasarkannya pada garis lintang, suhu dan curah hujan, perbandingan rata-rata bulan basah dan bulan kering, dan berdasarkan ketinggian tempat. Perubahan iklim berlangsung dalam waktu yang lama dan meliputi wilayah yang luas.

Jadi, perbedaan antara cuaca dan iklim hanya terletak pada waktu dan cakupan luas wilayahnya. Sedangkan unsur-unsur pembentuk cuaca dan iklimnya sama, yaitu unsur suhu, tekanan, kelembaban, angin, curah hujan, dan awan.

Suhu Udara

Perbedaan suhu udara yang diterima oleh setiap tempat di permukaan bumi, dipengaruhi faktor berikut.

1. Lamanya Penyinaran Matahari 

Semakin lama matahari memberikan sinarnya pada suatu tempat di permukaan bumi, makin banyak panas yang diterima, dan suhunya semakin tinggi. Wilayah yang beriklim tropis memiliki suhu udara paling tinggi dibandingkan dengan wilayah-wilayah lainnya di permukaan bumi, karena wilayah ini mendapat penyinaran matahari sepanjang tahun.

2. Ketinggian Tempat. 

Semakin tinggi suatu tempat di permukaan bumi, suhunya semakin dingin. Penurunan suhu ini diperkirakan sebesar 0,5 – 0,6°C setiap kenaikan tempat 100 meter. Hubungan perbandingan antara kenaikan dan penurunan suhu dengan ketinggian tempat, disebut sebagai gejala gradien ketinggian. Untuk dapat mengetahui suhu udara di suatu tempat, maka kita harus tahu dulu suhu rata-rata dan ketinggian tempatnya.

3. Letak Lintang Tempat. 

Sudut datang pancaran sinar matahari dapat mempengaruhi tingkat pemanasan permukaan bumi. Semakin tegak cahaya matahari datang di suatu daerah, semakin besar pula efek panas matahari yang diterima oleh permukaan bumi di daerah itu, sehingga menyebabkan kondisi suhunya semakin tinggi. Daerah di permukaan bumi yang menerima pemanasan sinar matahari secara tegak, yaitu dengan sudut datang 90°, adalah daerah-daerah yang terletak di lintang tinggi. Daerahdaerah yang termasuk lintang tinggi, yaitu tempat-tempat yang terletak di sekitar wilayah khatulistiwa.

4. Derajat Keawanan. 

Awan mempunyai fungsi mengurangi radiasi dari matahari ke bumi dan mengurangi panas yang berasal dari bumi ke atmosfer. Awan mempunyai efek seperti rumah kaca (green house effect). Artinya, awan dapat menahan panas yang dipancarkan bumi. Oleh karena itu, daerah yang selalu berawan, suhunya rendah. Sebaliknya, daerah yang selalu cerah, suhunya tinggi.

5. Bentuk Permukaan Bumi. 

Bentuk-bentuk muka bumi memiliki sifat yang berbeda-beda dalam menerima panas sinar matahari. Sifat permukaan bumi daratan lebih cepat menerima panas dan memancarkan kembali panas itu dengan cepat, jika dibandingkan dengan permukaan laut. Oleh karena itu, daerah yang terletak di pedalaman yang jauh dari pengaruh angin laut (gurun pasir) pada siang hari suhunya sangat tinggi.

6. Tekanan Udara. 

Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan udara pada suatu titik daerah di permukaan bumi.  Udara memberikan tekanan kepada buni karena udara tersebut memiliki massa dan menempati ruang. Besarnya tekanan udara dapat diukur dengan menggunakan barometer. Barometer ini ada yang menggunakan zat cair, disebut barometer air raksa, dan ada pula yang tanpa zat cair, disebut barometer aneroid. Tekanan udara sangat dipengaruhi oleh kondisi suhunya. Bila kondisi suhunya rendah, maka tekanan udaranya tinggi. Sebaliknya, bila suhunya tinggi, kondisi tekanan udaranya rendah. Naik turunnya tekanan udara akan tergambar pada barometer dalam bentuk barogram. Satuan yang digunakan

7. Kelembapan Udara. 

Kelembapan udara, adalah banyaknya kandungan uap air yang terdapat dalam udara. Kelembapan udara sering disebut juga dengan istilah kelengasan udara atau kebasahan udara. Udara dikatakan lembap jika kandungan uap airnya banyak, dan sebaliknya, udara dikatakan kurang lembap jika kandungan airnya kurang. Kelembapan udara dapat diukur dengan menggunakan alat higrometer atau higrograf.

Untuk menyatakan kelembapan udara, dapat digunakan dua cara, yaitu kelembapan udara mutlak atau absolut dan kelembapan udara nisbi atau relatif.

• Kelembapan Mutlak atau absolut, yaitu angka yang menunjukkan perbandingan berat uap air dalam tiap volume udara. Berat uap air dinyatakan dalam gram dan volumenya dinyatakan dalam liter atau m3, sehingga satuannya dinyatakan dalam gram/liter atau gram/m3. Jadi, jika dalam satu m3 udara terdapat 25 gram uap air, artinya kelembapan mutlaknya adalah 25 gram/m3. Daerah yang mempunyai kelembapan mutlak tertinggi terletak di sekitar pantai yang berdekatan dengan lautan. Kelembapan mutlak terendah di wilayah gurun pasir.
• Kelembapan nisbi atau relatif, yaitu angka yang menunjukkan perbandingan antara banyaknya uap air yang benar-benar terdapat dalam udara dengan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara tersebut pada suhu yang sama. Kelembapan ini dinyatakan dalam persen (%).

7. Angin

Pergerakan angin terjadi karena adanya perbedaan tekanan udara. Perbedaan tekanan

udara terjadi karena adanya perbedaan suhu udara sebagai akibat dari perbedaan pemanasan matahari di permukaan bumi. Semakin besar perbedaan tekanan udaranya, makin besar pula anginnya.

Kecepatan angin dapat diukur dengan menggunakan anemometer. Sedangkan untuk melihat arah angin, dapat menggunakan sisip angin atau windsock. Pemberian nama-nama angin, biasanya menurut asal datangnya, seperti angin barat, yaitu angin yang berasal dari arah barat menuju ke timur.

8. Hujan

Hujan merupakan salah satu unsur pembentuk cuaca dan iklim yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Hujan terjadi akibat adanya penguapan, yang kemudian terjadi pengembunan dan membentuk kumpulan titik-titik air di udara (awan). Setelah kandungan titik-titik air di awan tadi makin banyak dan semakin berat, maka turunlah hujan. Besarnya curah hujan dapat diukur dengan menggunakan rain gage, ombrometer atau ombrograf. Berdasarkan cara terjadinya, hujan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu:

• Hujan Zenithal. Hujan zenithal adalah hujan yang terjadi akibat naiknya massa udara secara vertikal (massa udara bergerak secara konveksi). Sebagaimana diketahui, semakin tinggi suatu tempat suhunya makin dingin, sehingga pada ketinggian tertentu terbentuklah awan dan menurunkan hujan zenithal. Oleh karena awan terbentuk akibat gerakan udara secara konveksi, maka hujan ini disebut juga hujan konveksi.
• Hujan Orografis Hujan orografis adalah hujan yang terjadi di daerah pegunungan. Akibat gerakan udara secara horizontal terhalang oleh adanya pegunungan, menyebabkan massa udara ini dipaksa naik lereng pegunungan. Semakin tinggi pegunungan tersebut, makin rendah pula suhunya, sehingga terbentuklah awan dan menurunkan hujan di lereng pegunungan tersebut.
• Hujan Frontal Hujan frontal adalah hujan yang terjadi di daerah front. Daerah front merupakan daerah tempat pertemuan massa udara panas dengan massa udara dingin. Pertemuan kedua massa udara tersebut menyebabkan terjadinya kondensasi sehingga terbentuk awan yang menurunkan hujan frontal.

9. Awan

Awan merupakan fenomena yang sering kita lihat sebelum terjadinya hujan. Awan yang tebal dan hitam menunjukkan dalam waktu yang tidak lama lagi hujan akan turun. Awan terdiri atas kumpulan titik-titik air dalam udara akibat adanya pengembunan (kondensasi). Pada awan terdapat muatan listrik bertegangan tinggi. Jika terjadi pertemuan dua muatan listrik yang berlawan kutub, akan terjadi sebuah kilatan di angkasa (kilat) yang disertai dengan suara menggelegar (guntur/petir).