UNSUR-UNSUR CUACA DAN KLlM HANDOKO Jurusan Geofska dan Meteorolog, FMlPA PB Cuaca adalah gambaran konds atmosfer jangka pendek (kurang dar 24 jam) pada suatu lokas tertentu. Pernyataan sepert "har n d Bogor cerah dengan suhu maksmum 30 OC" adalah contoh pernyataan keadaan cuaca. Atmosfer merupakan bagan dar bum mula dar permukaan laut dan daratan ke atas yang bers udara serta berbaga partkel yang melayang-layang. Udara terdr dar gas-gas terutama uap ar (H,O), N, O, Ar dan CO, yang menunjang kehdupan d bum. Atmosfer terdr dar berbaga lapsan mula yang terbawah yatu troposfer (0-12 km) dengan kerapatan udara tertngg, stratosfer (12-50 km), mesosfer (50-80 km) sampa termosfer (> 80 km) yang palng atas dan batas palng atas sult dtentukan karena udara sudah sangat tps. Pembahasan Klmatolog Pertanan umumnya dbatas hanya untuk lapsan atmosfer terbawah, yatu troposfer. lklm adalah rata-rata cuaca jangka panjang (sektar 30 tahun) dar suatu wlayah, sepert pada pernyataan "Jawa Barat berklm basah". Lebh rnc klm Jawa Barat dapat dnyatakan dengan tpe klm A menurut Schmdth & Ferguson (S&F). Klasfkas
klm merupakan sstem pengelompokan konds klm wlayah yang t mempunya beberapa sfat yang sama, yang dalam ha1 n 5 8 F 1 menggunakan krtera bulan basah (BB) dan bulan kerng (BK) masng-masng adalah BB>100 mm/bulan dan BK< 60 mmlbulan. 1 Karena klm merupakan gambaran cuaca jangka panjang (ratarata), maka unsur-unsur cuaca juga merupakan unsur-unsur klm.! Dalam hubungan dengan pertanan, unsur-unsur cuacal klm beserta alat pengukurnya adalah sebaga berkut: 3 Radas Matahar Radas matahar atau dsebut juga radas surya merupakan sumber energ utama bag proses-proses fska atmosfer pembentuk cuaca dan klm, serta kehdupan d bum karena tanpa radas surya proses fotosntess serta ranta makanan tdak akan terjad. Permukaan matahar sangat panas dengan suhu 6000 OK (walaupun suhu d dalamnya jutaan derajat Celcus) yang memancarkan energ sangat tngg berupa gelombang elekromagnt hngga ke bum. Namun, karena jarak matahar-bum 150 juta km, ntenstas energnya yang sampa d puncak atmosfer hanya 1360 W.m-2. Keberadaan atmosfer yang melndung bum menyebabkan radas yang sampa d permukaan bum menjad kurang dar 1000 W.m-2 bergantung penutupan awan, dan aman bag manusa.
T HANDOKO Bum berputar pada porosnya (rotas bum) dengan satu putaran (360 O bujur) selama 24 jam, sehngga terjad sang dan malam. D equator, 1 O bujur sama dengan 110 km, sehngga kecepatan rotas bum d equator sektar 1600 kmljam; suatu kecepatan yang tngg jka dbandngkan dengan kecepatan pesawat terbang besar yang hanya 1000 kmljam. Dsampng tu, bum mengellng matahar (revolus) dengan satu putaran selama setahun (365 har). Dengan jarak matahar-bum 150 juta km, maka lntasan bum yang dtempuh selama 365 har tersebut adalah 942 juta km. Dengan demkan, kecepatan bum selama berevolus adalah lebh dar seratus rbu kmljam (107.500 kn~ljam), namun kta tdak merasakan kecepatan yang sangat tngg tersebut karena ukuran bum yang besar. { ' --- 1 1 akbat penutupan awan 1 Bogor 06 12 18 Waktu Setempat (jam) L Gambar 1. Contoh hasl pengukuran radas surya d Bogor (gambar d arsr), (kr) dan dagram rotas serta revolus bum 1 (kanan). @ * E 1 4 E Catatan: Jka tdak ada penutupan awan, maka penermaan radas surya mengkut gars terputus-putus (gambar kr). Total energ radas surya yang dterma selama sehar adalah luasan d bawah grafk yang darsr dengan satuan MJ.m-2.
Karena poss poros bum tdak sejajar dengan matahar, melankan membentuk sudut 23,5 O, maka seolah-olah matahar bergerak dar 23,s " Lntang Utara (Jun) ke Equator dengan Lntang O" ( September) lalu ke 23,s O Lntang Selatan (Desember) dan kembal lag melalu Equator (Maret) ke 23,s O Lntang Utara (Jun) setap tahunnya. Dengan sudut 23,s O n, d kutub Utara dan Selatan secara bergantan akan mengalam sang har dan malam har masng-masng selama 6 bulan (lhat konds penermaan cahaya matahar pada Gambar 1 kanan atas). Lama Penynaran dan Panjang Har Lama penynaran adalah perode (dalam jam) matahar bersnar cerah. Faktor yang menentukan lama penynaran adalah penutupan awan, semakn lama penutupan awan maka lama penynaran berkurang. Matahar bersnar cerah jka kertas pas pada alat ukur Cambell Stokes terbakar. D ndonesa, lama penynaran maksmum sektar 8 jam. Panjang har adalah perode dar matahar terbt sampa terbenam yang juga dhtung dalam jam. Panjang har tdak dtentukan oleh penutupan awan sepert pada Lama penynaran, melankan dhtung dar fungs letak lntang dan julan date (perhtungan waktu dar 1 Januar =1 sampa 31 Desember=365). Lama penynaran menentukan jumlah energ radas surya, sehngga mempengaruh pertumbuhan tanaman melalu proses fotosntess. Sebalknya, panjang har menentukan proses perkembansan tanaman melalu respon fotoperodsme, yang tdak bergantung pada ntenstas energ radas surya melankan perode pencahayaannya mula matahar terbt hngga terbenam. Tanaman yang berasal dar lntang tngg umumnya senstf terhadap fotoperodsme, dapat berupa tanaman har pendek (short-day plants) atau tanaman har panjang (long-dayplants). Tanaman har pendek dan har panjang tdak ada hubungannya dengan batasan tanaman akan berbunga jka panjang har kurang atau lebh 12 jam, melankan berhubungan dengan perode panjang har krts
(crtcal photoperod) yang tdak harus 12 jam. Banyak orang yang salah menafsrkan tentang batas 12 jam n. Suhu dan Kelembaban Udara Suhu udara dukur dengan satuan O C, sedangkan kelembaban udara dnyatakan dengan tekanan uap ar (ea, dalam mb), kerapatan uap ar (p, dalam kg.m-3), defst tekanan uap (es-ea, dalam mb) atau kelembaban nsb (RH, dalam %). Secara umum kelembaban nsb makn rendah jka suhu udara menngkat sepert dtunjukkan Gambar 2. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 22 23 24 Jam ( WB ) Gambar 2. Sebaran Suhu dan Kelembaban Udara Secara Durnal. Proses pemanasan udara yang mengakbatkan penngkatan suhu udara, terjad akbat penermaan energ radas surya d permukaan bum (daratan dan lautan) yang selanjutnya dgunakan untuk memanaskan udara d atasnya, untuk penguapan dan pemanasan daratan serta lautan tu sendr. Karena lautan jauh lebh luas dar daratan, semakn tngg tempat (alttude), maka suhu udara semakn rendah (lhat Gambar 3). Awan akan terbentuk jka udara nak sampa ketnggan tertentu yang suhunya telah mencapa 'ttk embun' atau lebh rendah. Pada suhu ttk embun, kelembaban udara menjad jenuh (RH=100%), sehngga
1 14 UNSUR-UNSUR CUACA DAN lklm pengembunan terjad pada debu yang melayang-layang d udara sebaga nt kondensas. Butr-butr ar yang terjad merupakan awan dan ketnggan dengan suhu ttk embun merupakan ketnggan dasar awan. Suhu makn rendah Gambar 3. Sebaran Suhu dan Kelembaban Udara Hpotetk Menurut Ketnggan (alttude). Catatan: skala untuk kelembaban nsb (RH) tdak dtunjukkan Curah Hujan Curah hujan dukur dalam satuan mm, yang merupakan tngg curah hujan rata-rata pada suatu wlayah. Dengan satuan tngg n, kta dapat menghtung volume hujan yang jatuh pada suatu luasan tertentu tanpa harus mengukur seluruh volume hujan yang jatuh. Msalnya, Curah hujan (P) Luas mulut penakar hujan (Al) maka volume ar tertampung.lka luas lahan pertanan (A2) maka volume ar yang dterma lahan = 25 mm = 100 cm2, =P.Al = 2,5 cm x 100 cm2 = 250 cm3 = 2 ha = 20.000 m2 = P. A2 = 0.025 m x m2 = 500 m3
Curah hujan merupakan sumber ar bag pertanan tadah hujan yang tdak memlk sstem rgas. Tanaman akan tumbuh bak jka energ radas surya tngg, namun ketersedaan ar pada lahan tadah hujan hanya tercukup pada musm hujan dengan penutupan awan yang tngg yang berakbat pada energ radas surya yang rendah. Evapotranspras Potensal Evapotranspras merupakan proses kehlangan ar dar suatu lahan melalu evaporas dan transpras. Satuan evapotranspras sama dengan curah hujan yatu dalam mm, sehngga perhtungan antara ketersedaan ar dar hujan serta kehlangannya melalu evapotranspras dapat dlakukan dengan mudah. Evapotranspras potensal (ETp) merupakan evapotranspras maksmum dar suatu wlayah dan waktu tertentu yang hanya dtentukan oleh unsur-unsur cuaca dan tdak bergantung konds tanamanan maupun tanah. Dengan konsep n, perhtungan kebutuhan ar tanaman atau rgas dmungknkan, yang dduga dar kehlangan arnya berdasarkan ETp. Sejak penemuan konsep ETp yang dpelopor oleh Penman (1948), yatu ETp hanya dtentukan serta dhtung dar unsur-unsur klm (radas surya, suhu udara, kelembaban udara dan kecepatan angn), maka sstem perencanaan rgas menjad berkembang. Arah dan Kecepatan Angn Angn adalah gerakan udara secara horzontal. Arah angn adalah arah dar mana asal angn tersebut bertup, dan bukan menuju ke mana angn tersebut bertup. Dalam ha1 n, angn laut adalah angn yang berasal dar laut (menuju ke daratan), sedangkan angn darat adalah angn yang berasal dar darat (menuju ke Laut). Demkan juga, arah angn Utara berart angn berasal dar Utara menuju ke Selatan.