Cuaca merupakan keadaan atmosfer pada suatu saat tertentu dalam cakpuan wilayah yang sempit. Adapun iklim merupakan kondisi cuaca pada yang waktu lama (30 tahun) dan meliputi daerah yang luas. Jadi, perbedaan cuaca dan iklim adalah dalam hal waktu dan cakupan wilayahnya, tetapi unsur pembentukan adalah sama.
Suhu
Suhu adalah unsur yang sulit didefinisikan karena unsur ini selalu berubah sesuai dengan tempat. Tempat terbuka, suhunya berbeda dengan tempat yang bergedung. Secara fisik suhu didefinisikan sebagai tingkat panas suatu benda. Panas bergerak dari sebuah benda yang mempunyai suhu tinggi ke benda suhu terendah. Suhu udara berubah sesuai dengan tempat dan waktu. Pada umumnya suhu maksimum terjadi sesudah tengah hari antara jam 12.00 – 14.00. suhu minimum terjadi jam 06.00 atau sekitar matahari terbit. Perbedaan suhu maksimum dan minimum disebut amplitude suhu. Garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang suhunya sama bumi disebut garis isothermis. Sumber panas utama di bumi ialah matahari. Banyak panas yang diterima oleh bumi dari matahari tergantung beberapa faktor, yaitu:
- Kedudukan matahari atau sudut datang sinar matahar,
- Lamanya penyinaran matahari/siang hari,
- Macam tanah atau batuan, dan
- Benda yang ada diantaranya (awan dan pohon).
Udara bersifat diaterman, artinya melewatkan panas, jadi tidak langsung dipanaskan oleh mataharo. Sebab matahari bergelombang pendek, sehingga tak dapat ditangkap oleh udara. Sinar itu setelah sampai ke bumi dipancar kembali, tetapi bergelombang panjang. Cara bumi memanasi udara (pemanasan tidak langsung) ada 6 cara: (1) konduksi yaitu pemanasan karena udara yang paling bawah bersentuhan langsung dengan permukaan bumi, (2) konveksi yaitu karena pemindahan udara secara vertical, (3) turbelensi yaitu pergerakan udara tak teratur, berputar-putar, (5) adveksi yaitu perpindahan panas arah mendatar, dan (6) pemanasan ke luar bumi.
Kelembaban Udara
Udara atmosfer adalah campuran dari udara kering dan uap air. Banyak uap air yang ada dapat dinyatakan dengan:
a. Kelembaban mutlak/absolut,
Yaitu massa uap air yang terkandung dalam satu-satuan volume udara lengas.
b. Kelembaban relative/nisbi,
Yaitu perbandingan antara jumlah uap air yang dikandung udara dan jumlah uap air maksimum (jenuh) yang dikandung di dalam udara pada suhu dan tekanan udara yang sama. Kelembaban ini dinyatakan dengan persen (%).
RH = r/rs x 100%
RH = kelembaban relative
R = uap air yang ada
Rs = tingkat jenuh udara dalam menampung air
Curah Hujan
Curah hujan/presipitasi didefinisikan sebagai bentuk air cair dan padat (es) yang jatuh ke permukaan bumi. Di daerah tropis hujannya lebih dekat daripada di daerah lintang tinggi. Garis yang menghubungkan tempat yang curah hujannya sama disebut garis isohyet. Hujan dapat dibedakan tiga jenis yaitu:
a. Hujan Konvektif
Hujan ini akibat pemanasan radiasi matahari, udara permukaan akan memuai dan naik, kemudian udara yang naik itu akan mengembun. Gerakan vertical udara lembab yang mengalami pendinginan dengan cepat akan menghasilkan hujan deras. Awan cumulonimbus yang terjadi pada umumnya mencakup daerah yang relative sempit sehingga hujan deras berlangsung dalam waktu yang tidak lama.
b. Hujan orografik
Jika gerakan udara melalui pegunungan atau bukit yang tinggi, maka udara akan dipaksa naik. Setelah terjadi kondensasi, tumbuh awan pada lereng di atas angina sedang lereng di bawah angina udara yang turun akan mengalami pemanasan dengan sifat kering dan daerahnya disebut daerah bayangan hujan.
c. Hujan konvergensi dan frontal
Jika ada konvergensi pada arus udara horizontal dari massa udara yang besar dan tebal, maka akn terjadi gerakan ke atas. Kenaikan udara di daerah konvergensi dapat menyebabkan pertumbuhan awan dan hujan. Jika dua massa udara yang konvergen horizontal mempunyai suhu dan massa jenis yang berbeda, maka massa udara yang lebih panas akan dipaksa naik di atas massa udara dingin. Bidang batas antara kedua massa udara yang berbeda sifatnya disebut front.
Ada tiga pola curah hujan di Indonesia
a. Pola monsun,
Saat monsoon barat jumlah curah hujan berlimpah, sebaliknya saat monsoon timur julah curah hujan sangat sedikit. Daerahnya yaitu Bandung, Jakarta, Semarang, Kupang, dan Ujung Pandang.
b. Pola curah hujan jenis ekuator,
Pola ini berhubungan dengan pergerakan zone konvergensi kea rah utara dan selatan mengikuti pergerakan semu matahari. Daerahnya yaitu Padang dan Pontianak.
c. Pola curah huja jenis lokal,
Pola ini banyak dipengaruhi oleh sifat lokal. Daerah yang mempunyai jenis sangat sedikit, yaitu Ambon.
Tekanan udara
Udara mempunyai massa dan berat, karena itu ia memiliki tekanan. Tekanan udara pada budang datar seluas 1 cm2 disebut tekanan udara. Karena udara mengikuti hukum gas dan udara bersifat mampat (compressible), maka massa jenis udara paling besar pada lapisan bawah karena lapisan udara ini tertekan oleh massa udara di atasnya. Tekanan udara selalu berkurang dengan bertambahnya ketinggian. Tekanan udara di permukaan laut sebesar 1.013 mb. Garis pada peta yang menghubungkan tempat yang bertekanan udara sama disebut gasris isobar.
Angin
Angina adalah udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan antara satu daerah dan daerah lain. Hukum Buys Ballot menyatakan bahwa, udara bergerak dari daerah tekanan tinggi (kompresi) ke daerah tekanan rendah (depresi), dan di sebelah utaran khatulistiwa angina berbelok ke utara, sedangkan di sebelah selatan khatulistiwa angina berbelok ke kiri.
Kecepatan dan kekuatan angina dipengaruhi oleh faktor diantaranya ialah: (a) gradient barometris, angka yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari dua isobar pada jarak 1º meridian (111 km).
- Letak geografi, di dekat khatulistiwa kecepatan angin lebih besar.
- Ketinggian tempat. Makin tinggi tempat angina pun makin besar.
Angina diberi nama sesuai dengan dari atah mana angina datang, misalnya laut, angina yang datangnya dari laut, angina darat, angina timur, angina barat, angina lembah dan sebagainya.
Pola angina di Indonesia terdiri dari:
- Pola angin muson: (1) anging muson barat yang bertiup dari benua Asia menuju benua Australia yang melewati Indonesia bertiup pada bulan Oktober – Feburari. Karena angina ini melewati Samudera Indonesia yang luas, angina ini mengandung banyak uap air yang menyebabkan terjadinya musim hujan di Indonesia; (2) angina muson timur yang bertiup dari benua Australia menuju benua Asia yang melewati Indonesia bertiup pada bulan April – Agusutus. Karena angina ini berasal dari gurun yang luas di Australia, kemudian melewati laut yang sempit diantara Australia dan Indonesia, sehingga tidak mendatangkan hujan sempit diantara Australia dan Indonesia, sehingga tidak mendatangkan hujan di Indonesia, sebagian besar Indonesia, sehingga tidak mendatangkan hujan di Indonesia, sebagian besar Indonesia mengalami musim kemarau.
- Angin lokal, ayitu angin yang terjadi pada tempat yang terbatas seperti angina darat, angina laut, angina gunung, angina jatuh dan sebagainya.
Perawaan
Perawanan adalah jumlah awan yang menutupi langit di atas stasiun pengamat. Klasifikasi awan berdasarkan metode pembentukannya dibedakan atas 2 macam, yaitu:
a. Stratiform
Yang menyebabkan hujan kontinu, dikaitkan dengan kenaikan udara skala luas akibat adanya front, kenaikan topografi atau konvergensi horizontal skala luas,
b. Cumuliform
Yang menyebabkan hujan deras dikaitkan dengan konveksi skala cumulus yang terlokalisasi dalam udara labil
Klasifikasi awan berdasarkan ketinggian dasar awan dibedakan atas 3 macam, yaitu:
a. Awan rendah,
Mempunyai ketinggian dasar awan kurang dari 2 km, biasanya dipakai kata ‘strato’ dan ‘stratus’. Misalnya Nimbostratus (Ns), Stratocumulus (Sc), dan Stratus (St),
b. Awan menengah,
Mempunyai ketinggian dasar awan antara 2 – 6 km, biasanya diawali dengan kata ‘alto’ seperti altocumulus (Ac) dan Altostratus (As), dan
c. Awan tinggi,
Mempunyai ketinggian dasar awan lebih dari 6 km, biasanya ditandai awalan ‘cirro’ atau ‘cirrus’ seperti Cirrostratus (cs), Cirrocumulus (Cc) dan Cirrus (Ci).
Di Indonesia banyak dijumpai jenis awan cumulus yang berbentuk menyebar bagaikan kapuk putih yang melayang di udara dan berkelompok sendiri. Awan cumulus menyebabkan hujan deras. Di Eropa dan di daerah lainnya lebih banyak dijumpai jenis awan Stratus (St), yang berbentuk lapisan luas, halus, dan merata sebagai petunjuk bahwa udara di daerah tersebut secara keseluruhan naik dengan lambat. Awan stratus menimbulkan hujan merata. Awan cumulonimbus (Cb) adalah awan cumulus yang besar, ganas, menjulang tinggi sebagai awan hujan. Dalam awan cumulonimbus dapat terjadi batu es, guruh, kilat, hujan deras dan kadang-kadang terjadi angin rebut.