Hidrometeorologi. Pertemuan ke I

Transkripsi

1 Hidrometeorologi Pertemuan ke I Pengertian Pengertian HIDROMETEOROLOGI Adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara unsur unsur meteorologi dengan siklus hidrologi, tekanannya pada hubungan timbal balik Meteorologi Hidrologi Pendugaan hujan/ Kuantitas Air 1

2 Presiptasi = hujan Evaporasi = penguapan Evapotranspirasi = penguapan danau Unsur Meteorologi Temperature = tekanan / suhu Tekanan udara = humadity (air) Sinar matahari = radiasi / pancaran Kecepatan angin Pentingnya Hidrometeorologi Banjir bencana hidrometeorologi meliputi aspek cuaca, iklim dan perubahan iklim. Yang termasuk ke dalam bencana hidrometeorologi yaitu banjir, kekeringan, angin. Sebelumnya apa pengertian cuaca dan iklim? Menurut Gibbs, (1987) cuaca adalah keadaan atmosfer yang dinyatakan dengan nilai berbagai parameter, antara lain suhu, tekanan, angin, kelembaban dan berbagai fenomena hujan, disuatu tempat atau wilayah selama kurun waktu yang pendek (menit, jam, hari, bulan, musim, tahun), sedangkan iklim menurut Word Climate Conference, (1979) adalah sintesis kejadian cuaca selama kurun waktu yang panjang, yang secara statistik cukup dapat dipakai untuk menunjukan silai statik yang berbeda dengan keadaan pada setiap saatnya. Mengenai banjir, banjir adalah aliran sungai yang tinginya melebihi muka air normal sehingga melimpas dari palung sungai menyebabkan adanya genangan pada lahan rendah disis sungai. Penyebabnya curah hujan yang tinggi, kanal penampung kelebihan beban, catchment area yang rusak. 2

3 1. Konsep Dasar Pada susunan bola bumi yang terdiri dari tiga macam fase benda, atmosfer merupakan kumpulan berbagai gas yang menyelubungi permukaan hidrosfer (ruang yang terisi air terutama lautan) dan permukaan litosfer (ruang yang terisi zat padat) berupa daratan. 1. Konsep Dasar Dengan ikatan gaya berat, ketiga fase benda tersebut membentuk bola bumi yang merupakan salah satu diantara sembilan planet yang bersumber energi surya dan seluruh planet beredar mengelilingi sumber energi tersebut. 3

4 1. Konsep Dasar Bola bumi mengalami rotasi atau perputaran pada sumbu sambil beredar atau melakukan revolusi dengan kecepatan dan posisi yang khas. Rotasi bumi menyebabkan terjadinya siang dan malam hari di suatu tempat sehingga mengakibatkan gejala fisika atmosfer atau cuaca 24 jam (siklus diurnal) 1. Konsep Dasar Revolusi bumi mengakibatkan perubahan kedudukan arah utara selatan dari surya terhadap suatu tempat, berlangsung bulan demi bulan selama periode setahun. Hal ini menimbulkan gejala perubahan rata rata cuaca bulan demi bulan yang membentuk pola siklus periode setahun. 4

5 1. Konsep Dasar Perbedaan antara aspek cuaca dan iklim di bumi terletak dalam hal lingkup ruang dan waktu. Untuk memahami cuaca dan iklim serta penyebarannya menurut ruang dan waktu, diperlukan dasar pengetahuan fisika atmosfer, pemahaman geografi, serta statistika dan matematika untuk menyederhanakan kerumitan proses fisika atmosfer tsb. 2. Batasan Cuaca dan Iklim Cuaca dan iklim dinyatakan dengan susunan nilai unsur fisika atmosfer (disebut unsur cuaca atau unsur iklim) yang terdiri dari : radiasi surya, lama penyinaran surya, suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, kecepatan dan arah angin, penutupan awan, presipitasi (embun, hujan, salju) dan evaporasi/evapotranspirasi 5

6 2. Batasan Cuaca dan Iklim Cuaca (Weather) Cuaca adalah nilai sesaat dari atmosfer, serta perubahan dalam jangka pendek (kurang dari satu jam hingga 24 jam) di suatu tempat tertentu di bumi. Contoh data cuaca di suatu tempat (A) pada pukul WIB pada tanggal 1/2/2012 sebagai berikut : 2. Batasan Cuaca dan Iklim No Unsur Cuaca Nilai 1 Penerimaan radiasi surya 140 W m 2 2 Suhu Udara 22,4 C 3 Kelembaban udara 85 % 4 Tekanan udara 995,1 mb 5 Kecepatan angin 2 m s 1 6 Arahangin 45 (Timur Laut) 7 Penutupan langit oleh awan 0,4 Lingkup waktu pada contoh data cuaca tersebut adalah waktu sesaat (instantaneous) yakni pada pukul WIB tanggal 1 Pebruari

7 2. Batasan Cuaca dan Iklim Nilai unsur unsur cuaca saat demi saat selama 24 jam di suatu tempat akan menunjukkan pola siklus yang disebut perubahan cuaca diurnal (pukul hingga 24.00). Nilai tiap unsur cuaca tersebut dapat dirata ratakan dan menghasilkan cuaca pada tanggal tersebut. 2. Batasan Cuaca dan Iklim Pernyataan secara kuantitatif dari cuaca umumnya digunakan untuk tujuan ilmiah. Sedangkan penjelasan secara kualitatif, misalnya saat ini : suhu udara tinggi, kelembaban rendah, langit cerah, merupakan istilah istilah yang umum digunakan oleh masyarakat awam. Cuaca dicatat terus menerus pada jam jam tertentu secara rutin, menghasilkan suatu seri data cuaca yang selanjutnya dapat digunakan untuk menentukan iklim 7

8 2. Batasan Cuaca dan Iklim Iklim (Climate) Disetiap tempat cuaca hari demi hari selalu berubah. Setelah satu tahun perubahan tersebut biasanya membentuk pola siklus tertentu. Setelah beberapa tahun (30 tahun atau lebih) dari rata rata tiap nilai unsur unsur cuaca akan mencerminkan sifat atmosfer yang dikenal sebagai iklim. Rata rata data cuaca selanjutnya disebut data iklim. 2. Batasan Cuaca dan Iklim Iklim adalah sintesis atau kesimpulan dari perubahan nilai unsur unsur cuaca (hari demi hari dan bulan demi bulan) dalam jangka panjang di suatu tempat atau pada suatu wilayah. Sintesis tersebut dapat diartikan pula sebagai nilai statistik yang meliputi rata rata, maksimum, minimum, frekuensi kejadian, atau peluang kejadian dsb. 8

9 2. Batasan Cuaca dan Iklim Maka iklim sering dikatakan sebagai nilai statistik cuaca jangka panjang di suatu tempat/wilayah. Iklim dapat pula diartikan sebagai sifat cuaca di suatu tempat/wilayah. Pada prinsipnya data iklim harus terbentuk dari data cuaca yang dapat mewakili secara benar (representative) keadaan atmosfer suatu tempat yg luas & dalam jangka waktu sepanjang mungkin Meteorologi dan Klimatologi Ilmu cuaca/meteorologi (meteorology) dan ilmu iklim atau klimatologi (climatology) adalah dua cabang ilmu pengetahuan (fisika) yang membahas proses dan gejala yang terjadi di atmosfer bumi. 9

10 Meteorologi dan Klimatologi Meteorologi (bhs Yunani meteoros = ruang atas/atmosfer; logos = ilmu), adalah cabang ilmu pengetahuan yang membahas pembentukan dan gejala perubahan cuaca serta fisika yang berlangsung di atmosfer. Berdasarkan pengolahan statistik akan diperoleh pola atau sifat tertentu dari cuaca sebagai sentesis/hasilnya, dan sintesis cuaca inilah yang disebut iklim Meteorologi dan Klimatologi Klimatologi atau iklim yakni cabang ilmu pengetahuan yang membahas sintesis atau statistik unsur unsur cuaca hari demi hari dalam periode beberapa tahun di suatutempatatauwilayahtertentu. Mengingat besarnya pengaruh fisiografi (tata bumi) terhadap sifat cuaca dalam jangka panjang maka dalam ilmu iklim ditekankan pemahaman penggunaan ilmu fisika, statistika dan geografi. 10

11 Pembagian Ilmu Iklim Klimatologi dapat dibagi menjadi berbagai cabang keilmuan iklim berdasarkan : a. Metode pendekatan keilmuan b. Ruang lingkupnya di atmosfer c. pemanfaatannya a. Metode Pendekatan Keilmuan 1. Klimatografi : klimatologi yang pembahasannya secara deskriptif (apa adanya) berdasarkan data, peta dan gambar/foto. Pembahasannya tidak disertai analisis fisika ataupun matematika yang mendalam. Umumnya dikembangkan oleh para pakar ilmu bumi (geografi) 11

12 a. Metode Pendekatan Keilmuan 2. Klimatologi fisik : klimatologi yang membahas perilaku dan gejala gejala cuaca yang terjadi di atmosfer dengan menggunakan dasar dasar ilmu fisika dan matematika. Tinjauannya ditekankan pada neraca energi dan neraca air antara bumi dan atmosfer. a. Metode Pendekatan Keilmuan 3. Klimatologi dinamik : klimatologi yang membahas pergerakan atmosfer dalam berbagai skala, terutama tentang peredaran atmosfer umum di berbagai wilayah seluruh dunia. 4. Klimatologi terapan : Klimatologi yang membahas penerapan ilmu iklim untuk memecahkan berbagai masalah praktis yang dihadapi masyarakat 12

13 Contoh Klimatologi Terapan Klimatologi Pertanian atau Agroklimatologi (Agricultural Climatology): Klimatologi yang menekankan pembahasan tentang permasalahan iklim di bidang pertanian. Membahas pengaruh positif maupun negatif perilaku iklim terhadap usaha pertanian Contoh Klimatologi Terapan Klimatologi Perkotaan (Urban Climatology): Klimatologi yang membahas berbagai iklim dalam perencanaan maupun penataan kota. Tujuan utamanya adalah memperoleh tingkat kenyamanan udara sebaik baiknya. Cabang ilmu ini juga membahas konsentrasi pemukiman penduduk terhadap perubahan unsur unsur iklim 13

14 Contoh Klimatologi Terapan Klimatologi Kelautan (Marine Climatology): Klimatologi yang menekankan penjelasan tentang pengaruh timbal balik antara iklim dan lautan. Klimatologi Bangunan (Building Climatology): klimatologi yang mempelajari hubungan timbal balik antara bentuk dan ukuran bangunan, dengan cuaca/iklim di dalam maupun diluar bangunan. Contoh Klimatologi Terapan Bioklimatologi (Bioclimatology): Klimatologi yang membahas pengaruh iklim terhadap makhluk hayati 14

15 b. Ruang lingkupnya di atmosfer Mikroklimatologi, yaitu ilmu iklim yang membahas atmosfer sebatas ruang antara perakaran hingga sekitar puncak tajuk tanaman atau sifat atmosfer di sekitar permukaan tanah. Unsur unsur iklim tersebut mudah terpengaruh oleh perubahan pemanasan dan pendinginan permukaan tanah dan benda atau tumbuhan setempat b. Ruang lingkupnya di atmosfer Mesoklimatologi, yaitu klimatologi yang membahas perilaku atmosfer dalam daerah yang relatif sempit, tetapi pola iklimnya sudah berbeda dari iklim wilayah sekitarnya. Sebagai contoh adalah iklim perkotaan dan iklim pada daerah badai. Skala iklim meso berkisar antara km. 15

16 b. Ruang lingkupnya di atmosfer Makroklimatologi, yaitu klimatologi yang menekankan pembahasannya pada penelaahan iklim daerah luas dan skala besar. Wilayah lingkupnya mulai batas ruang iklim mikro hingga puncak atmosfer, serta meliputi seluruh dunia. Faktor pengendali utama massa udara antara benua dan samudra. Klimatologi terapan cenderung terus berkembang mengingat sangat luasnya fisika atmosfer terhadap kehidupan 3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim Penyerapan energi surya oleh permukaan bumi mengaktifkan molekul gas atmosfer sehingga terjadilah pembentukan cuaca. Perubahan sudut datang sinar surya tiap saat dalam sehari dan tiap hari dalam setahun pada tiap titik lokasi di bumi mengakibatkan perubahan jumlah energi surya. Akibatnya terjadi perubahan cuaca diurnal (selama 24 jam) dan perubahan tiap bulan dalam setahun 16

17 3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim Perubahan tersebut antara lain meliputi pemanasan dan pendinginan udara, peningkatan dan penurunan tekanan udara, gerakan vertikal dan horizontal udara (angin) penguapan dan kondensasi uap air (pengembunan), pembentukan awan dan presipitasi (hujan, salju), menjadi kering atau menjadi lembab serta proses perubahan cuaca lainnya. 3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim Keadaan sesaat dari cuaca serta perubahannya dapat dirasakan (kualitatif) dan diukur (kuantitatif) berdasarkan peubah fisika atmosfer, yang kita namai unsur cuaca (weather elements). Nilai ratarata jangka panjangnya kita namai unsur iklim (climatic elements). 17

18 3. Mekanisme Pembentukan Cuaca dan Iklim Aktivitas dan gerakan atmosfer lebih jauh dipengaruhi atau dikendalikan oleh faktor lingkungan seperti fisiografi bumi, posisi tempat dan percampuran udara dengan atmosfer lain pada lintasannya. Faktor lingkungan tersebut selanjutnya disebut faktor pengendali cuaca atau faktor pengendali iklim (climatic controls). 4. Kerjasama Internasional Proses cuaca dan sifat iklim di seluruh permukaan bumi saling berhubungan membentuk satu kesatuan dinamika atmosfer. Oleh sebab itu, disiplin ilmu meteorologi dan klimatologi harus ditangani melalui kerjasama internasional. 18

19 4. Kerjasama Internasional Misalnya untuk menganalisis cuaca yang telah, sedang maupun akan terjadi di wilayah Indonesia diperlukan data informasi dari beberapa negara yang berada pada lintasan massa udara yang sama. Untuk tujuan semacam ini perlu keseragaman dan pembakuan dalam pengadaan data cuaca dan iklim secara internasional. 4. Kerjasama Internasional Perserikatan Bangsa Bangsa (PBB) membentuk badan meteorologi sedunia yaitu World Meteorological Organization (WMO) yang hingga saat ini berpusat di Jenewa, Swiss. Pembakuan pengadaan data cuaca dan iklim oleh organisasi tsb diantaranya meliputi satuan unsur, peralatan pengukuran, jaringan dan tata letak stasiun cuaca dan stasiun iklim, prosedur pengamatan, pengelolaan serta penyajian data. 19

20 4. Kerjasama Internasional Data cuaca/iklim harus dilengkapi dengan identitas stasiunnya, yaitu derajat lintang, derajat bujur, ketinggian dari permukaan laut, nama stasiun dan negara serta identitas waktu dan periode. 5. Manfaat Informasi Cuaca dan Iklim a. Meningkatkan kewaspadaan terhadap akibat akibat negatif yang dapat ditimbulkan oleh keadaan cuaca/iklim yang ekstrim misalnya kekeringan, banjir serta angin kencang. b. Menyesuaikan diri atau berusaha untuk menyelenggarakan kegiatan dan usaha yang serasi dengan sifat cuaca dan iklim sehingga terhindar dari hambatan atau kerugian yang diakibatkannya. 20

21 5. Manfaat Informasi Cuaca dan Iklim c. Menyelenggarakan kegiatan dan usaha dibidang teknik, sosial dan ekonomi dengan menerapkan teknologi pemanfaatan sumber daya cuaca dan iklim. 21