Kuliah Pendahuluan Atmosfer

41
Pendahuluan Atmosfer Pentingnya Cuaca •Cuaca mempengaruhi aktivitas kehidupan kita sehari-hari, pekerjaan kita dan kesehatan serta kenyamanan kita. •Ada beberapa aspek dari lingkungan fisik kita yg mempengaruhi kehidupan kita lebih dari cuaca •Dari fenomena cuaca berikut mana yg anda pernah anda alami? - angin kencang -bitter cold - dust storm - drought -heat wave -sleet - tornado -hurricane - lightning - snow -fog -hail - blizzard -dreary overcast -ice storm - rain - •USA mempunyai variasi cuaca yg terbesar diantara negara2 di dunia

description

Kuliah Pendahuluan Atmosfer

Transcript of Kuliah Pendahuluan Atmosfer

  • Pendahuluan AtmosferPentingnya CuacaCuaca mempengaruhi aktivitas kehidupan kita sehari-hari, pekerjaan kita dan kesehatan serta kenyamanan kita.Ada beberapa aspek dari lingkungan fisik kita yg mempengaruhi kehidupan kita lebih dari cuacaDari fenomena cuaca berikut mana yg anda pernah anda alami?- angin kencang-bitter cold-dust storm- drought-heat wave-sleet- tornado-hurricane- lightning- snow-fog-hail- blizzard-dreary overcast-ice storm- rain-USA mempunyai variasi cuaca yg terbesar diantara negara2 di dunia

  • Secara keseluruhan, peristiwa cuaca yg hebat lebih sering dan merusak di USA dari pd di setiap bangsa lainGrafik ini menunjukkan rata2 badai tahunan yg berkaitan dg kematian di USA utk jangka waktu 30 tahun dari 1977-2006. balok mana pd grafik yg anda kira menyatakan jumlah kematian tahunan dari empat tipe cuaca hebat (tornado (54), banjir (99), hurricane (49), lightning (61))Antara 2004 dan 2006 USA mengalami 12 peristiwa cuaca yg secara keseluruhan merusak dan menyebabkan kerugian mencapai atau melebihi $1 milyar.

  • Cuaca sangat mempengaruhi pertanianDisamping dampak langsung pd manusia, cuaca mempunyai pengaruh kuat pd ekonomi dunia melalui pengaruh pd pertanian, transportasi, industri, penggunaan energi, sumber daya air, dsb.Polusi udara dpt mempengaruhi iklim kota dan kesehatan manusiaAtmosfer dg jelas mempengaruhi kehidupan kita. Juga penting utk menyadarkan bhw manusia mempengaruhi juga atmosfer.Polusi udara, hujan asam, ozone depletion, dan pemanasan global adalah seluruh contoh dari dampak manusia pd atmosfer

  • Cuaca dan iklimBagaimana cuaca dan iklim berbeda?Bila menjelaskan atmosfer, kita kadang-kadang bicara ttg cuaca dan pd lain waktu berbicara ttg iklimCuaca berbicara ttg perilaku atmosfer pd tempat tertentu utk perioda waktu yg pendekSbg contoh peta cuaca ini menunjukkan bhw saat ini di Florida sedang hujan dan di bagian utara Indiana dan bhw suhu di Seatle,Washington 76F, dan di El Paso, Texas 96FCuaca dpt berubah dg cepat. Kadang-kadang hanya beberapa menit membuat perbedaan yg besarBila kita mencari jawaban pertanyaan berikut ini, kita sedang berbicara ttg cuaca (Seberapa panas di luar?, Apakah hujan telah berhenti?, Apakah berawan atau banyak sinar matahari?, berapa kelembaban udara? Apakah cukup angin utk bermain layangan?)

  • Apa itu Iklim?Iklim suatu tempat adalah generalisasi dari kondisi cuaca utk jangka waktu yg panjangIklim adalah lebih dari rata2 cuacaWalaupun rata2 adalah statistik dasar di banyak uraian ttg iklim, variasi dan ekstrim juga pentingGrafik ini memberikan informasi yg berguna ttg suhu rata2 di kota New York (grafik suhu harian utk kota New York)Tetapi mengetahui ekstrim yg mungkin terjadi memberikan tambahan informasi yg bergunaData iklim yg disajikan dg cara peta, grafik, dan tabel dpt memberikan informasi yg berguna ttg suatu tempat.Kira2 berapa persen penyinaran matahari yg mungkin diterima kota Amarillo, Texas selama bulan November? (gmb peta persentase rata2 penyinaran matahari yg mungkin selama November)

  • Data iklim membantu perencanaan dan membantu kita mengetahui apa yg diharapkan ketika mengunjungi suatu lokasi tertentuTetapi data iklim tdk dapat memprediksi cuacaWalaupun cuaca suatu tempat biasanya bisa saja hangat, banyak sinar matahari, dan kering selama perioda tertentu, anda pd kenyataannya bisa mengalami cuaca dingin, overcast, dan hujanSifat dasar cuaca dan iklim dinyatakan dlm istilah elemen dasar yg sama (suhu udara, kelembaban, tipe dan jumlah awan, tipe dan jumlah presipitasi, kecepatan dan arah angin, dan tekanan udara)Elemen2 adalah kuantitas atau sifat yg dimiliki yg secara teratur diukur dan membentuk variabel dimana cuaca dan iklim dinyatakan

  • Komposisi AtmosferApa itu udara?Kita tahu bhw atmosfer adalah udara pembungkus yg mengelilingi planet kita. Tetapi apa itu udara?Udara adalah campuran dari banyak gas yg berbeda dimana jumlahnya yg bervariasi dari partikel padat dan cair yg sangat kecil, menggantung (melayang)/ mengambangKadang2 kita menggunakan istilah udara spt jika dia adalah gas spesifik. Tetapi ini bukan yg dimaksud.Apa itu campuran(mixture)?Di dalam campuran, masing2 komponen mempertahankan sifat2 fisika dan kimia individualnya.

  • Jika uap air, debu, dan komponen variabel yg lain dipindahkan dari atmosfer, kita akan mendapatkan bhw komposisi udara adalah sangat stabil hingga ketinggian sekitar 80 km (50 mil)=>homosfer=zona komposisi yg homogenDua gas nitrogen dan oksigen, mencakup 99 persen volume udara kering yg bersihPerbandingan volume komposisi gas udara kering: Nitrogen (78.08%), oksigen (20.95%)Meskipun pd kenyataannya nitrogen adalah gas yg paling banyak di atmosfer, dia relatif kurang penting dlm pengertian proses cuaca dan iklimOksigen, yg merupakan gas kedua terbanyak di atmosfer adalah yg sesungguhnya penting bagi kehidupan di bumi

  • Kira2 1% sisa dari udara kering adalah gas argon (0.93%) yg merupakan gas yg tdk bereaksi => argon tdk punya peran penting dlm proses di atmosferJumlah yg sangat kecil dari gas2 lain juga adaMasing2 gas tsb (karbon dioksida, CO2(0.038%), Neon,Ne (0.00182%), Helium,He (0.000524%), Krypton,Kr (0.000114), Hidrogen ,H2(0.00005%)) mewakili hanya sebagian kecil dari 1 persen atmosfer.Bila jumlah yg sangat kecil dilibatkan, maka biasa utk menyatakan konsentrasi dlm parts per million (ppm) daripada dlm persen (parts per hundred) =>CO2 (380 ppm), Ne (18.2ppm). He (5.24ppm), Kr (1.14ppm) dan H2 (0.5ppm)

  • Karbon dioksida hanya menyatakan bagian kecil dari atmosfer, tetapi dia adalah komponen yg penting.CO2 penting krn dia penyerap yg efisien dari energi yg dipancarkan bumi dan krnnya mempengaruhi pemanasan atmosfer (pd grafik menunjukkan konsentrasi CO2 naik krn aktivitas manusia, terutama pembakaran bahan bakar fosil. Tambahan CO2 menyebabkan suhu global naik.Debu di udara dpt menyebabkan sunset nampak penuh warna.Disamping komponen2 yg stabil spt nitrogen dan oksigen, udara meliputi gas2 dan partikel2 yg konsentrasinya bervariasi besar dari waktu ke waktu dan dari tempat ke tempat lain.Contoh komponen variabel meliputi uap air, debu, ozon, dan polutan yg dibuat manusia.

  • Awan, fog, dan embun terbentuk bila uap air berkondensasiSumber dan tipe polusi udaraPollutan udara adalah gas2 dan partikel2 di udara yg membahayakan kesehatan kita dan atau mengganggu fungsi lingkungan alamiah (gambar citra satelit menunjukkan asap dari haze di atlantik utara pd bln Mei 2001 yg dihasilkan oleh emisi industri, pembangkit listrik dan kendaraan bermotor)Satu kategori dari pollutan adalah primary pollutans Primary pollutants (percentage by weight): Carbon Monoxides,49.1%, Nitrogen Oxides,14,8%, Volatile Organics Compound,13.6%, Sulfur Oxides,16.4%, Particulates,6.0%

  • Primary pollutans secara langsung diemisikan dari sumber yg dpt diidentifikasikan dan dg segera mengotori udara.Pembangkit listrik merupakan sumber sulfur dioxide, particulate matter, dan nitrogen oxidesKetika sumber primary pollutants diuji, makna dari kategori transportasi adalah jelas. Dia bertanggung jawab bagi hampir setengah polusi udara (menurut berat)Primary pollutants (percentage by weight):transportation, 46.2%, stationary source fuel combustion,27.3%, industrial processes,15.0%, solid waste disposal,2.5%, miscellaneous,9%.Kategori lain adalah secondary pollutants, yg terbentuk di atmosfer ketika reaksi berlangsung diantara primary pollutants.NO2 + VOC + Strong sunlight to trigger reaction => O3 + other components of smogPrimary pollutants from car Secondary pollutants

  • Ozone, bahan utama dlm urban smog, adalah contoh secondary pollutant. Dia dihasilkan dekat permukaan bumi ketika primary pollutants tertentu bereaksi krn adanya sinar matahari yg kuatTahukah anda?Reaksi kimia di atmosfer yg dirangsang oleh cahaya matahari spt yg menghasilkan ozone dan komponen urban smog yg lain, dinamakan reaksi fotokimia. Karena reaksi yg membentuk secondary pollutants tsb dirangsang oleh cahaya matahari yg kuat, pembentukannya terbatas pd jam2 sianghari. Puncaknya terjadi di sore hari setelah sepanjang hari yg kalm, panas dan banyak sinar matahari. Seperti yg bisa anda duga, level urban smog biasanya tertinggi di bulan2 musim panas (summer) ketika berkas sinar matahari sangat intens.

  • Hujan asam adalah juga fenomena yg berkaitan dg secondary pollutants.Tahukah anda?Skala pH adalah ukuran derajad asiditas atau alkalinitas dari suatu larutan. Nilai skala 7 menunjukkan larutan yg netral. Harga di bawah 7 menunjukkan asiditas yg lebih besar, akan tetapi angka di atas 7 menunjukkan alkalinitas yg lebih besar. Walaupun air suling adalah netral (pH 7), air hujan pd dasarnya asam. Penting utk dicatat bhw skala pH adalah logaritmik; yaitu masing2 seluruh kenaikan bilangan menunjukkan perbedaan sepuluh kali lipat. Dg demikian, pH 4 adalah 10 kali lebih asam daripada pH 5 dan 100 kali (10 x 10) lebih asam dari pH 6.

  • Primary pollutants sulfur dioxide dan nitrogen oxide bereaksi di atmosfer dg air, oksigen, dan zat kimia yg lain membentuk larutan yg ringan dari sulfuric acid dan nitric acid.Hujan asam dpt merusak hutan dan membentuk kondisi yg beracun bagi ikan dan kehidupan lain. Hujan asam juga mempercepat rusaknya batuan dan cat serta korosi metal.Walaupun polusi udara terus menjadi masalah lingkungan yg penting, peningkatan penting dlm kualitas udara telah terjadi. Walaupun progres pengurangan emisi semakin nyata, masih ada sekitar lebih dari 120 juta orang di seluruh negeri yg tingal di kota yg tercatat tingkat kualitas udara yg dimatai berada di atas the primary national standards.Air bumi secara tetap mengalami siklus di atmosfer, hidrosfer, bumi padat dan biosfer.Kelembaban, jumlah uap air di atmosfer adalah elemen cuaca dasarInstrumen yg dinamakan sling psychrometer dpt digunakan utk mengukur kelembaban relatif.

  • Mengapa uap air penting?Uap air adalah sumber dari seluruh awan dan presipitasiDia adalah gas penyerap panas yg mempengaruhi pemanasan atmosferPanas yg dilepaskan sselama kondensasi menyokong energi bagi badaiUap air mempunyai banyak peran penting di atmosferPartikel padat dan cair yg sangat kecil yg menggantung di atmosfer dinamakan aerosol(Gambar citra satellit menunjukkan asap dari kebakaran hutan di bagian barat kanada selama summer 2002)

  • Aerosol berasal dari banyak sumber alamiah dan manusia. Letusan gunung berapi, tanah yg dihembuskan ke udara, dan tepung sari yg terangkat oleh angin merupakan contoh.Asap dan jelaga dari kebakaran dan pabrik adalah sumber lain dari aerosol.Aerosol mempunyai peran penting dlm proses cuaca dan iklim. Partikel yg sangat kecil tsb berperan sbg permukaan dimana uap air berkondensasi menghasilkan awan dan fog.Aerosol dpt mengurangi jumlah cahaya matahari yg mencapai permukaan bumi dg menyerap, memantulkan, dan membaurkan energi matahari yg datang.

  • Polusi udara dpt mempengaruhi iklim di kota dan di kota dimana angin datang.Komponen variabel lain dari atmosfer adalah gas yg dinamakan ozonFormula kimia utk ozon adalah O3. ini berarti bhw setiap molekul ozon terdiri dari 3 atom oksigen.Kebanyakan ozon yg terjadi secara alamiah terkonsentrasi diantara 10 dan 50 km di atas permukaan bumi di daerah atmosfer yg dinamakan stratosfer.Ozon di strastosfer menyerap banyak radiasi ultra violet (UV) dari matahari. B erkas UV adalah cahaya pembakar dari matahari dan dpt membahayakan kehidupan.Jika ozon tdk memfilter radiasi UV dari matahari dlm jumlah besar, dan jika sinar UV tsb mencapai permukaan bumi tanpa terhalang, planet kita akan tdk dapat dihuni bagi kebanyakan kehidupan spt yg kita kenal

  • Tahukah anda?Ozon terjadi secara alamiah di atas di stratosfer dimana dia menyerap sinar UV dari matahari. Karena panjang gelombang yg diserap di stratosfer adalah berbahaya bagi kehidupan di permukaan, ozon adalah sangat penting krn fungsinya sbg pelindung.Sebaliknya, ozon yg dihasilkan dekat permukaan bumi adalah sbg pollutan. Ozon merupakan komponen utama dlm campuran noxius dari gas dan partikel yg dinamakan photochemical smog, yg terbentuk sbg hasil dari reaksi diantara pollutan yg diemisikan oleh kendaraan bermotor dan industri.Lapisan ozonApapun yg mengurangi jumlah ozon di stratosfer dpt mempengaruhi kehidupan manusia di bumiMeningkatnya radiasi UV di permukaan bumi akan meningkatkan timbulnya kanker kulit.

  • Produksi kimia yg mengandung chlorine spt chlorofuorocarbons (CFCs) telah membawa hilangnya ozon di atmosferAda banyak penggunaan utk CFCs:Pendingin utk refrigerator dan air conditionersPelarut pembersih utk komponen elektronikProduksi busa plastik tertentuPropellant utk semburan aerosol

  • CFCs secara perlahan dibawa ke stratosfer dimana mereka dibombardir oleh sinar UV dari matahari. Sbg hasilnya, molekul CFC terurai dan melepaskan atom2 chlorineAtom chlorine bebas (Cl) bereaksi dg molekul ozon (O3) dg mengambil 1 atom oksigen membentuk chlorine monoxide (ClO)dan meninggalkan 1 molekul oksigen (O2) : Cl + O3 ClO + O2Kemudian , ketika 1 molekul ClO bertemu dg 1 atom bebas Oksigen, O, atom oksigen mengurai ClO, mengambil atom oksigen dan melepaskan atom Cl kembali ke stratosphere utk menghilangkan lebih banyak ozon : ClO + O Cl + O2Reaksi ini terjadi terus menerus, membiarkan atom Cl tunggal menghilangkan banyak molekul ozone:Pengurangan ozon terjadi di seluruh dunia, tetapi yg paling banyak setiap September dan Oktober di wilayah Antartika. Disini, selama musim semi di BBS, lubang ozon terjadi

  • Data satelit menunjukkan lubang ozon antartika pd 24 September 2006. lubang meliputi sekitar 29 juta km2, wilayah sedikit lebih besar daripada wilayah seluruh amerika utara.Sebagai keadaan yg menunjukkan keberhasilan UN, Perjanjian yg dinamakan Montreal Protocol sepakat penghapusan penggunaan CFC pd awal abad 21(citra satelit menunjukkan lubang ozon antartika pd 24 Sept 2006. warna biru tua berhubungan dg ozon yg paling tipis. Biru muda, hijau, dan kuning menunjukkan secara progresif lebih banyak ozon.Setiap ada wilayah di bawah 220 dobson units adalah bagian dari lubang).

  • Meskipun CFCs akan tdk lagi digunakan, CFCs yg sdh ada di atmosfer akan tetap aktif utk banyak tahun ke depan.Secara ringkas, udara adalah campuran kompleks dari banyak gas dan partikel. Beberapa komponen adalah stabil dan tdk bervariasi, sementara yg lain sangat bervariasi dari satu tempat ke tempat lain dan dari satu waktu ke waktu yg lain.

  • Bentangan AtmosferBila kita melihat atmosfer dari tanah, dia nampak sangat tebal.Akan tetapi ketika dibandingkan dg ketebalan (jari2) bumi padat, atmosfer adalah lapisan yg sangat dangkal.Radius bumi = 6400 km (4000 mil)Lebih dari 99% atmosfer berada diantara 30 km (20 mil)dari permukaan bumi. Pd diagram, atmosfer ekivalen dg tebal sebuah garis.Batas bawah atmosfer adalah permukaan bumi, tetapi, tdk ada batas atas yg dapat didefinisikan.Pd gambar menunjukkan paket instrumen, radiosonde dibawa ke atas oleh balon cuaca.

  • Ketika bergerak menjauh dari permukaan bumi, atmosfer dg cepat menipis dan secara perlahan bergabung dg ruang hampa.Satu cara menguji bentangan vertikal atmosfer adalah dg mengukur perubahan tekanan udara.Kita dpt memikirkan tekanan udara sbg gaya yg dikerjakan oleh berat udara di atasnya.Jika kita dpt membatasi kolom udara 1 inci kuadrat yg membentang dari permukaan bumi (di muka laut) hingga puncak atmosfer, beratnya akan 14.7 pounds.Jika timbangan dibawa ke atas lebih tinggi dan lebih tinggi lagi, berat kolom udara akan berkurang dg cepat. Pd ketinggian 5.6 km (3.5 mil) berat udara diatasnya hanya setengah nilai di permukaan. Pd ketinggian 10.5 km (6.5 mil), berat udara kurang dari seper-empat nilai di permukaan

  • Tahukah anda?Pd permukaan laut, air mendidih pd 100 C (212 F). Pd ketinggian yg lebih tinggi, dimana tekanan udara lebih rendah, titik didih air berkurang. Sbg contoh, di Denver,Colorado, kota ketinggian 1 mil, air mendidih di sekitar 95C (203F) dan pd puncak gunung Everest, titik didih air hanya sekitar 71C (160F)Variasi densitas udara di atmosferDensitas menunjukkan jumlah molekul udara dlm volume tertentuPd diagram menggambarkan densitas atmosfer berkurang dg cepat thd kenaikan ketinggian.

  • Tahukah anda?Densitas udara pd ketinggian 113 km (70 mil) adalah sekitar sama spt didalam bola lampu biasa yg dianggap hampir vakumAhli meteorologi modern tdk menyatakan tekanan udara dlm pound per square inch. Agaknya mereka menggunakan satuan yg dikenal sbg millibars.Tekanan muka laut rata2 = 14.7 pounds per square inch, yg adalah ekivalen dg 1013.2 millibars (mb).Tabel data menunjukkan distribusi rata2 vertikal tekanan udara.Informasi pengeplotan pd grafik adalah suatu cara yg umum dan berguna utk penyajian data.Plot data utk 5, 10, 20, 30, dan 40 km pd grafik. Tarik setiap titik dari tabel ke lokasi yg tepat pd grafik.Setelah seluruh data diplot, tarik garis yg menghubungkan seluruh titik.

  • Tahukah anda?Ketika pilot ingin tahu ketinggian pesawatnya, mereka mengecek altimeter. Kebanyakan altimeter merupakan instrumen pengukur tekanan yg sederhana (dikenal sbg aneroid barometer) yg ditandai dlm meter atau feet daripd millibar. Altimeter mempercayakan pd prinsip bhw tekanan udara berubah mengikuti perubahan ketinggian.Puncak gn Everest hampir 9 km (5.5 mil) diatas muka laut. Berapa tekanan udara pd ketinggian tsb? Gunakan grafik yg menunjukkan variasi tekanan dg ketinggian utk menjawab pertanyaan tsb. a. 285 mb, b. 308 mb, c. 426 mb, d. 550 mb ?Jika tekanan udara pd puncak Everest adalah 300 mb dan tekanan muka laut 1000 mb, pernyataan mana yg benar?A. tekanan udara di puncak Everest adalah sekitar seperempat nilai di permukaan.B. tekanan udara di puncak Everest adalah sekitar sepetiga nilai di permukaan.C. tekanan udara di puncak Everest adalah sekitar setengah nilai di permukaan.

  • Pernyataan mana yg benar?a. tekanan udara turun dg cepat antara 0-1 km darpada antara 10-11 km.b. tekanan udara turun dg cepat antara 12-13 km daripada antara 3-4 km.c. turunnya tekanan udara antara 1-2 km adalah sama dg antara 11-12 km.Sekitar 90 persen atmosfer ada dibawah ketinggian.. kilometer? a.1, b.5.5, c.10, d.16Secara ringkas, data pd perubahan tekanan vertikal menunjukkan bhw sejumlah besar gas yg membentuk atmosfer berada dekat dg permukaan bumi dan bhw atmosfer secara perlahan bergabung dg ruang hampa.

  • Struktur temperatur dari atmosferSetiap orang yg menaiki gunung yg tinggi atau mendengarkan laporan pilot ttg temperatur diluar pesawat mengetahui bhw temperatur udara biasanya turun dg kenaikan ketinggian.Karena temperatur turun dg ketinggian, memungkinkan mendapatkan salju pd puncak gunung bahkan di musim summer.Apakah temperatur terus turun dari permukaan hinga puncak atmosfer?Jawabannya tidak. Temperatur kenyataannya berfluktuasi dg kenaikan jarak dari permukaan bumi. (tunjukkan gambar struktur thermal atmosfer)

  • Atmosfer secara vertikal dibagi menjadi 4 lapisan berbasis temperatur.Lapisan dasar, dimana kita tinggal, dinamakan troposfer.Istilah troposfer diturunkan dari bhs Yunani tropos (=perubahan); dan adalah petunjuk percampuran nyata dari udara secara vertikal di lapisan tsb.Troposfer adalah fokus utama ahli meteorologi krn pd prakteknya semua fenomena cuaca yg penting terjadi di lapisan tsb.Sumber utama energi atmosfer adalah radiasi yg dipancarkan dari permukaan bumi. Di troposfer, makin jauh dari permukaan bumi, temperaturnya makin rendah.Berapa derajat turunnya temperatur dari permukaan bumi hingga ketinggian 11 km, bila temperatur di permukaan 15C dan di ketinggain 11km, -57C? a.72C, b.42C, c.57C, d.15C.

  • Hitung rata2 turunnya temperatur (dinyatakan dlm 6C per km) dari 0 km hingga 11 km. ingat bhw anda sudah mengetahui bhw total turunnya temperatur adalah 72C. Pilih jawaban yg benar. a.3.8C, b.5.2C, c.6.5C, d.1.4C.Perubahan temperatur vertikal di troposfer dikenal sbg environmental lapse rate (ELR). ELR merupakan angka yg berubah, tetapi harga rata2-nya adalah 6.5C per km (3.5F per 1000feet).Rata2 ELR sebesar 6.5C per km dinamakan normal lapse rate.ELR aktual ditentukan dg menggunakan radiosonde, yg merupakan paket instrumen yg digantungkan pd balon yg mentransmisikan data dg gelombang radio ketika naik menembus troposfer.Radiosonde diluncurkan 2 kali sehari dari jaringan stasiun seluruh dunia.Penurunan temperatur berlangsung hingga rata2 ketinggian 11 atau 12 km. Batas atas troposfer dinamakan tropopause.

  • Di atas troposfer adalah stratosfer. Di sini, temperatur mula2 tetap, kemudian secara perlahan naik hingga ketinggian sekitar 50 km (30 mil).Mengapa temperatur naik di stratosfer yg nyatanya kita menjauhi permukaan bumi?Alasannya utk tingginya temperatur di stratosfer adalah bhw ozon atmosfer terkonsentrasi di lapisan tsb.Ozon adalah molekul oksigen yg mengandung 3 atom oksigen. Ini tdk sama spt oksigen yg kita hirup yg mempunyai 2 atom per molekul.Simbol kimia utk ozon adalah O3.Ozon menyerap radiasi UV yg memanasi udara di stratosfer. Pd kenyataannya ozon melindungi kehidupan di permukaan bumi dari penerimaan dosis radiasi UV yg mematikan.

  • Cahaya UV adalah cahaya yg sangat panas dari matahari.Di atas stratosfer, adalah mesosfer. Di sini temperatur turun krn nilai terendah dari atmosfer.Di atas konsentrasi ozon stratosfer, temperatur turun.Hanya sekitar 0.1% dari atmosfer terletak di atas stratosfer, dan mayoritas utama dari kuantitas yg sangat kecil tsb terdapat di mesosfer.Ini artinya bhw udara di thermosfer mewakili hanya bagian kecil dari massa atmosfer kita.

  • Temperatur naik di termosfer krn penyerapan gelombang yg sangat pendek dari radiasi matahari energi tinggi oleh atom tunggal dari oksigen dan nitrogen.Karena gas2 di termosfer bergerak pd kecepatan yg sangat tinggi, temperatur udara menjadi tinggi. Tetapi gas2 sedemikian jarangnya shg secara kolektif mereka memiliki kuantitas energi yg tdk signifikan.Tdk ada batas atas yg nyata pd termosfer (yaitu, tdk ada thermopause) krn atmosfer secara perlahan bergabung dg ruang hampa.

  • Pembacaan Peta CuacaKebanyakan kita terbiasa dg peta cuaca spt yg muncul pd laporan di TV lokal.Ahli meteorologi biasa bekerja dg peta yg lebih detail spt contoh di gambar. Bagi mata yg sdh terlatih, peta cuaca merupakan potret dari apa yg terjadi di atmosfer.Utk menyiapkan peta cuaca permukaan memerlukan observasi dan pengukuran dilakukan dari banyak variabel pd waktu yg sama di ribuan lokasi.WMO yg dibentuk oleh UN mengkordinasikan aktivitas ilmiah global yg berkaitan dg cuaca dan iklim. Dia terdiri dari 187 negara dan teritori yg mewakili seluruh bagian dari bumi.

  • Barangkali yg paling mendasar dari banyak program teknik dan ilmiah dari WMO adalah World Weather Watch (WWW) yg menetapkan standar pengamatan melalui sistem pengamatan yg dilaksanakan oleh anggotanya.Setiap hari, hubungan kecepatan tinggi mentransmisikan lebih dari 15 juta karakter data dan 2000 peta cuaca seluruh dunia. Data dari setiap bagian bumi diperlukan utk menetapkan prakiraan cuaca yg akurat. Dg demikian, WMO berlaku sbg clearinghaouse vital bagi pertukaran data dasar oleh negara2 di muka bumi ini.Jaringan satelit meteorologi WWW. Sistem pengamatan global melibatkan hubungan telekomunikasi dg 10 satelit, sekitar 10,000 pengamatan lokal dan 7000 stasiun kapal serta 300 buoy yg tetap dan yg berjalan membawa automatic weather stations. Juga ribuan pesawat terbang memberikan 50,000 laporan tiap hari.

  • Data dikumpulkan oleh observer terlatih dan oleh stasiun pengamat otomatis yg semakin bertambah seperti dlm foto.Sistem pengamatan otomatis adalah kumpulan sensor elektronik yg secara terus menerus memantau atmosfer.Sistem pengamatan permukaan otomatis (ASOS) berlaku sbg jaringan pengamatan cuaca permukaan utama bangsa.ASOS bekerja nonstop, updating pengamatan setiap menit, 24 jam sehari, setiap ahri sepanjang tahun.

  • Sensor dew point/temperatur. Juga dinamakan hygrothermometer. Instrumen ini mengukur temperatur udara dan dew point. Dew point adalah temperatur dimana uap air di udara berkondensasi. Makin tinggi dew point makin lembab udara. Instrumen menggunakan metoda chilled-mirror dimana kaca cermin didinginkan hingga titik dimana sedikit awan dari air yg berkondensasi ada di permukaan. Temperatur cermin pd kondisi ini sama dg temperatur dew point. Adanya kondensasi dideteksi oleh refleksi cahaya inframerah dekat permukaan cermin. Sensor thermal yg berada di cermin mengukur temperaturnya dan sensor yg sama juga mengukur temperatur udara sekitarnya.Cloud height sensor. Instrumen ini dikenal sbg ceilometer, menentukan tinggi awan menggunakan radiasi laser.

  • Banyak data yg ditunjukkan pd peta cuaca permukaan adalah utk stasiun secara individu.Simbol pd peta tsb digunakan secara luas. Anda dpt memikirkannya sbg bahasa internasional yg dipahami oleh ahli meteorologi dimana-mana.Jika anda akan membaca peta cuaca, anda perlu utk bisa men-decode simbol standar dan masukan peta.Data selalu diplot pd posisi yg sama pd model stasiun. Yg menjadi perkeculian adalah informasi ttg angin. Ketika arah berubah, demikian juga lokasi informasi angin berubah.Disamping data yg diplot utk stasiun individu, informasi lain juga ditunjukkan pd peta cuaca.

  • Isobar adalah garis dg tekanan barometrik yg sama. Distribusi tekanan udara dg kuat mempengaruhi pola angin dan cuaca. Isobar adalah garis yg menghubungkan tempat2 dg tekanan udara yg sama. Jarak isobar menunjukkan jumlah perubahan tekanan yg terjadi pd jarak tertentu dan dinyatakan sbg gradien tekanan.Jarak isobar yg dekat menunjukkan gradien tekanan yg tajam dan angin yang kuat, sedangkan jarak isobar yg lebar menunjukkan gradien tekanan yg lemah dan angin lemah.Fronts adalah gambar penting lain pd peta cuaca. Mereka adalah batas yg sempit antara massa udara yg tdk sama dan sering berkaitan dg presipitasi dan cuaca yg dpt berubah-ubah.Peta cuaca adalah alat dasar utk menggambarkan dan menganalisis keadaan atmosfer. Krn format dan simbol distandarkan, peta tsb dpt diinterpretasikan oleh ahli meteorologi dimana saja di dunia ini.

    *