Kimia Atmosfer (Pelarut atau Berpartisipasi dalam

Reaksi)

Hasil studi epidemiologi mcnunjukkan bahwa peningkatan

mendadak kasus pencemaran udara juga akan meningkatkan angka

kasus kesakitan dan kematian akibat penyakit saluran

pemapasan. Pada situasi tertentu, gas CO

Gas Sulfur Dloksida Gas sulfur oksida merupakan gas

pencemar di udara yang konsentrasinya paling tinggi di

daerah kawasan industri dan daerah perkotaan. Gas ini

dihasilkan dari sisa pembakaran batubara dan bahan bakar

minyak. Di dalam setiap survei pencemaran udara, gas ini

selalu diperiksa.

Indeks Asap. Berikut cara penggunaan indeks asap (smoke

atau selling index): Sampel udara disaring dengan sejenis

kertas (paper tape) dan diukur densitasnya dengan alat

fotoelektrik meter. Hasil pengukuran dinyatakan dalam satuan

Coh Units per 1000 linear feet dari sampel udara. Indeks

asap ini sangat bervariasi dari hari ke hari dan bergantung

pada perubahan iklim. Partikel Debu Partikel-partikel berupa

debu dan arang dari hasil pembakaran sampah dan industri

merupakan salah satu indikator yang dipergunakan untuk

mengukur derajat pencemaran udara. Hasil pengukuran

dinyatakan dalam satuan miligram atau mikrogram partikel per

1

meter kubik udara. Parameter Lain untuk Indikator Pencemaran

Udara

Berikut beberapa parameter lain yang dapat digunakan untuk

menentukan derajat pencemaran udara yang terjadi.

1.Karbon monoksida

Karbon monoksida dapat juga dipakai sebagai parameter untuk

indikator pencemaran udara, terutama yang diakibatkan oleh

pembakaran bahan bakar minyak oleh kendaraan bermotor.

2.Oksidan (03)

Oksidan, misalnya saja ozon (03), dihasilkan akibat kerja

sinar matahari terhadap asap pembuangan kendaraan bermotor

di kota-kota besar.

3.Nitrogen dioksida

Nitrogen dioksida merupakan gas yang dihasilkan baik akibat

kegiatan manusia maupun akibat proses alam semacam aktivitas

gunung berapi. Gas ini dapat dipakai sebagai indikator

pencemaran udara.

4.Timah hitam atau timbale

Sering dipakai sebagai bahan untuk menambah kekuatan dan

kecepatan mobil dan biasanya ditambah ke dalam bahan bakar

bensin.

2

Udara pada lingkungan tercemar oleh zat-zat polutan

sehingga tidak bersih lagi dan merupakan gangguan bagi

makhluk hidup/manusia sekitarnya. Dengan kemajuan teknologi

pada masa kini, polusi udara telah menimbulkan banyak

kekhawatiran terutama di daera daerah industri. Dengan

demikian pencegahan merupakan hal yang perlu diutamakan.

Biaya pencegahan relatif tidak seberapa bila dibandingkan

dengna akibat penyakit ini.

Racun hama boleh dikatakan tidak ada antidotumnya, maka

pencegahan merupakan hal yang peting untuk menghidarkan

terjadinya pencemaran oleh racun ini. Yang perlu

diperhatikan dalam penggunaan racun ini adalah:

1.Penyimpanan racun

Racun hendaknya disimpan dalam wadah-wadah yang diberi tanda

dan tertutup serta dalam lemari yang terkunci jangan

meletakkan racun dekta makanan tempat bekas racun harus

dibakar jangan menimpan racun di botol atau tempat-tempat

yang bisa dipakai untuk tempat makanan

2.Pemakaian alat pelindung memakai masker waktu menyemprot.

Memakai pakaian pelindung lainnya seperti sarung tangan,

kacamata, selama bekerja dengan racun.

Cara pencegahan lainnya

3

Menyemprot searah dengan arah angin waktu kerja jangan lebih

dari 4-5 jam mandi. bersihkan diri setelah menyemprot hama

alat penyemprot harus memenuhi syart untuk keselamatan kerja

pemeriksaan kesehatan secara berkala oleh para petugas

kesehatan.

Efek Positif dan Negatif dari Pencemaran Udara yaitu :

1.Efek Negatif

Dari segi kesehatan dampak pencemaran udara oleh debu

bisa menyebabkan penyakit paru-paru (bronchitis) serta

penyakit saluran pernapasan lainnya. Sedangkan dampak

pencemar udara oleh zat kimia seperti Karbon Monoksida bisa

menyebabkan gangguan kesehatan pada hemoglobin

(metaloprotein pengangkut oksigen yang mengandung besi dalam

sel darah merah). Dan selain itu penyakit yang timbul adalah

ISPA (infeksi saluran pernapasan akut), termasuk di

antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan pernapasan lainnya.

Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan

karsinogenik.

Studi ADB memperkirakan dampak pencemaran udara di

Jakarta yang berkaitan dengan kematian prematur, perawatan

rumah sakit, berkurangnya hari kerja efektif, dan ISPA pada

tahun 1998

4

~Dari segi ekonomi dampak pencemaran udara yaitu dengan

hasil kajian Bank Dunia menemukan dampak ekonomi akibat

pencemaran udara di Indonesia sebesar Rp 1,8 trilyun yang

pada 2015 akan mencapai Rp 4,3 trilyun.

~Dari segi sosial pencemaran sangat merugikan, orang-orang

sudah tidak dapat menikmati udara sehat lagi, setiap hari

harus bertemu dengan asap, aktifitas sosial juga terhambat

dan lain-lain.

~Dari segi pendidikan pencemaran udara dapat mempengaruhi

tingkat belajar para pelajar, mereka terhambat dalam hal

berfikir dan juga dalam menyelesaikan suatu permasalahan.

~Dari segi pertanian dan perkebunan pencemaran udara juga

sangat perpengaruh, kurangnya lahan hijau yang menjadi

tempat pohon-pohon untuk melakukan proses fotosintesis

karena Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat

pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan

rawan penyakit, antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik

hitam menjadikan sirkulasi udara kita berkurang, dan

mejadika udara kotor dan tidak baik untuk kita hirup. Dan

dampak yang lainnya adalah Hujan asam , pH normal air hujan

adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara

seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam

dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini

antara lain :5

-Mempengaruhi kualitas air permukaan

-Merusak tanaman

-Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah

sehingga mempengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan

-Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan

1.Efek rumah kaca, Efek rumah kaca disebabkan oleh

keberadaan CO2, CFC, metana, ozon, dan N2O di lapisan

troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang

dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas

terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan

fenomena pemanasan global. Dampak dari pemanasan global

tersbut antara lain :

~Pencairan es di kutub bumi, yang berefek naiknya permukaan

air laut.

~Perubahan iklim regional dan globalc.

2.Kerusakan lapisan ozon, Lapisan ozon yang berada di

stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami

bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet B dari

matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul ozon

(O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang

mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan

laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari

6

pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada

lapisan ozon.

Kerusakan lapisan ozon menyebabkan sinar UV-B matahari

tidak terfilter dan dapat mengakibatkan kanker kulit serta

penyakit pada tanaman.

2. Efek Positif

Ternyata selain menimbulkan dampak yang negative terdapat

pula efek positif dari terjadinya pencemaran udara. Hal itu

antara lain :

1. Manusia mulai sadar akan kelestarian dan kebersihan alam

2. Munculnya banyak ide tentang gerakan peduli linkungan

3. Munculnya ide untuk menciptakan alat pembersih udara

( air purifier ).

Upaya penanggulangan dilakukan dengan tindakan

pencegahan (preventif) yang dilakukan sebelum terjadinya

pencemaran dan tindakan kuratif yang dilakukan sesudah

terjadinya pencemaran.

1. Usaha Preventif (sebelum pencemaran)

1.mengembangkan energi alternatif dan teknologi yang ramah

lingkungan.

7

2.mensosialisasikan pelajaran lingkungan hidup (PLH) di

sekolah dan masyarakat.

3.mewajibkan dilakukannya AMDAL (Analisis Mengenai Dampak

Lingkungan) bagi industri atau usaha yang menghasilkan

limbah.

4.tidak membakar sampah di pekarangan rumah.

5.tidak menggunakan kulkas yang memakai CFC (freon) dan

membatasi penggunaan AC dalam kehidupan sehari-hari.

6.tidak merokok di dalam ruangan.

7.menanam tanaman hias di pekarangan atau di pot-pot.

8.ikut berpartisipasi dalam kegiatan penghijauan.

9.ikut memelihara dan tidak mengganggu taman kota dan pohon

pelindung.

10.tidak melakukan penebangan hutan, pohon dan tumbuhan liar

secara sembarangan

11.mengurangi atau menghentikan penggunaan zat aerosol dalam

penyemprotan ruang.

12.menghentikan penggunaan busa plastik yang mengandung CFC.

13.mendaur ulang freon dari mobil yang ber-AC.

8

14.mengurangi atau menghentikan semua penggunaan CFC dan

CCl4.

2.Usaha kuratif (sesudah pencemaran)

Bila telah terjadi dampak dari pencemaran udara, maka perlu

dilakukan beberapa usahauntuk memperbaiki keadaan

lingkungan, dengan cara:

1.menggalang dana untuk mengobati dan merawat korban

pencemaran lingkungan.

2.kerja bakti rutin di tingkat RT/RW atau instansiinstansi

untuk membersihkan lingkungan dari polutan.

3.melokalisasi tempat pembuangan sampah akhir (TPA) sebagai

tempat/pabrik daur ulang.

4.menggunakan penyaring pada cerobongcerobongi di kilang

minyak atau pabrik yang menghasilkan asap atau jelaga

penyebab pencemaran udara.

5.mengidentifikasi dan menganalisa serta menemukan alat atau

teknologi tepat guna yang berwawasan lingkungan setelah

adanya musibah/kejadian akibat pencemaran udara, misalnya

menemukan bahan bakar dengan kandungan timbal yang rendah

(BBG).

Sistem Atmosfer (Susunan Atmosfer dan Kimia)

9

Komposisi kimia dari atmosfer menentukan perannya di

dalam anggaran bumi. energi pada atmosfer merupakan sebagai

labu reaksi raksasa, yang berisi ribuan senyawa kimia yang

berbeda dalam bentuk gas dan partikel dan reaksinya berjalan

lambat dan cepat. Reaksi ini mengontrol komposisi atmosfer

dan banyak proses fisik, seperti pembentukan awan. Proses-

proses fisik ini, pada gilirannya, menghasilkan dinamik

gerakan penting mendistribusikan kembali energi.

Lebih dari 99,9% dari atmosfer bumi terdiri dari

nitrogen, oksigen, dan argon. Karbon dioksida berupa gas

yang paling melimpah hanya meyumbang 0,0367 % dari atmosfer.

Persentase ini cukup konstan di sekitar dunia dan hingga 80

km ketinggian dari atas permukaan. Keseragaman yang

mencerminkan fakta bahwa gas-gas ini memiliki panjang rata-

rata dikali (MRTs) di atmosfer. MRT dihitung sebagai massa

total dibagi dengan fluks masuk atau keluar dari atmosfer

selama jangka waktu tertentu. Nitrogen mempunyai MRT 13

juta tahun; O2, 10.000 tahun; dan CO2, 4 tahun. Sebaliknya,

MRT untuk uap air adalah hanya sekitar 10 hari, sehingga

konsentrasinya di atmosfer sangat bervariasi, tergantung

pada variasi regional dalam penguapan permukaan, curah

hujan, dan transportasi horisontal uap air. Beberapa gas

radiatif aktif paling penting, seperti CO2, N2O, CH4, dan

10

CFC, bereaksi relatif perlahan-lahan di atmosfer dan

memiliki tempat beberapa kali tahun untuk puluhan tahun.

Gas lainnya jauh lebih reaktif dan memiliki waktu

beberapa hari untuk waktu bulan. Spesies reaktif terjadi

dalam jumlah kecil dan membuat kurang dari 0,001% volume

atmosfer. Karena gas lainnya memiliki reaktivitas yang besar

sehingga mereka cukup variabel dalam waktu dan tempat.

Beberapa konsekuensi dari reaksi antara spesies jejak ini,

seperti asap, hujan asam, dan penipisan ozon, mengancam

kelangsungan dari sistem ekologi (Graedel dan Crutzen 1995).

Beberapa gas atmosfer sangat penting untuk kehidupan.

Organisme yang berfotosintesis menggunakan CO2 dengan cahaya

untuk memproduksi materi organik yang akhirnya menjadi

sumber makanan dasar untuk semua hewan dan mikroba.

Kebanyakan organisme juga memerlukan oksigen untuk

metabolisme respirasi. Pada nitrogen (N2) membentuk 78% dari

atmosfer. Hal itu tidak tersedia untuk kebanyakan organisme,

tetapi bakteri mengubahnya dan memperbaikinya menjadi

nitrogen biologis yang akhirnya digunakan oleh semua

organisme dalam membangun protein. Gas lainnya, seperti

karbon monoksida (CO), nitrat oksida (NO), N2O, CH4, dan

senyawa karbon organik volatil seperti Terpen dan isoprena,

adalah produk dari tanaman dan aktivitas mikroba. Beberapa,

seperti troposfer ozon (O3), yang dihasilkan di atmosfer

11

sebagai produk reaksi kimia yang melibatkan keduanya

biogenik (biologis diproduksi) dan antropogenik gas yang

pada konsentrasi tinggi dapat merusak tanaman, mikroba, dan

manusia.

Atmosfer juga berisi aerosol, partikel kecil yang

bergantung di udara. Beberapa partikel aerosol timbul dari

letusan gunung berapi dan dari tiupan debu dan garam laut.

Kandungan atmosfer lain yang diproduksi oleh reaksi dengan

gas dari sumber-sumber polusi dan pembakaran biomassa.

beberapa aerosol hidroscopik memiliki afinitas untuk air.

Aerosol yang terlibat dalam reaksi dengan gas dan bertindak

sebagai inti kondensasi awan di mana uap air mengembun untuk

membentuk tetesan awan. Bersama-sama dengan gas dan awan,

aerosol menentukan reflektivitasnya ( albedo ) atmosfer dan

karena itu mengerahkan kontrol atas anggaran utama energi

atmosfer.

Penyebaran (refleksi) radiasi gelombang pendek masuk

oleh aerosol mengurangi radiasi mencapai permukaan bumi

yang cenderung mendinginkan iklim. Belerang yang dilepaskan

ke atmosfer oleh letusan Gunung Pinatubo di Filipina pada

tahun 1991, misalnya, disebabkan pendinginan atmosfer yang

sementara diseluruh dunia.

Awan memiliki efek kompleks anggaran bumi terhadap

radiasi. Semua awan memiliki albedo yang relatif tinggi dan12

mencerminkan radiasi gelombang pendek yang masuk dari

permukaan bumi yang lebih gelap. Namun, awan terdiri dari

uap air, yang sangat efisien menyerap panjang gelombang

radiasi. Semua awan menyerap banyak panjang gelombang

radiasi yang menimpa awan tersebut dari permukaan bumi.

Proses pertama (mencerminkan radiasi gelombang pendek)

memiliki efek pendinginan oleh mencerminkan energi yang

masuk kembali ke ruang. Efek kedua (menyerap gelombang

panjang radiasi) memiliki efek pemanasan, dengan menjaga

energi dalam sistem bumi dengan berdiam di dalam ruang.

Keseimbangan dua efek ini tergantung pada ketinggian awan.

Refleksi dari radiasi gelombang pendek biasanya mendominasi

keseimbangan dalam awan tinggi, menyebabkan pendinginan,

sedangkan penyerapan panjang gelombang radiasi umumnya

mendominasi dalam awan rendah, memproduksi efek pemanasan.

Struktur Atmosfer

Tekanan atmosfer dan kepadatan menurun dengan ketinggian

di atas permukaan bumi. Rata-rata struktur vertikal dari

atmosfer mendefinisikan empat relatif lapisan yang berbeda

suhu profil. ditandai dengan atmosfer yang sangat

kompresibel, dan gravitasi membuat sebagian besar massa dari

atmosfer dekat ke permukaan bumi. Tekanan yang ditentukan

oleh keadaan massa, menurun secara eksponensial dengan

tinggi. Penurunan kerapatan partikel udara cenderung untuk

13

mengikuti tekanan. Hubungan antara tekanan, kepadatan, dan

tinggi dapat digambarkan dalam persamaan hidrostatik.

dimana P adalah tekanan, h adalah tinggi, r adalah

kepadatan dan g adalah percepatan gravitasi. Hidrostatik

persamaan ini menyatakan bahwa perubahan vertikal tekanan

seimbang oleh kepadatan dan percepatan gravitasi yang

bervariasi dengan garis lintang. Karena bergerak di atas

permukaan terhadap tekanan rendah dan kerapatan, gradien

tekanan vertikal juga berkurang. Selain itu, karena udara

hangat lebih kecil suhunya dari pada udara dingin, tekanan

jatuh dari ketinggian lebih lambat hangat dari pada dingin.

Troposfer adalah lapisan atmosfer yang terendah dan

berisi sebagian besar massa atmosfer (Fig. 2.3). Troposfer

dipanaskan terutama dari bagian bawah dan fluks panas dan

oleh panjang gelombang radiasi dari permukaan bumi. Karena

itu menurun dengan suhu tinggi di troposfer. Di atas

troposfer adalah stratosfer, yang, tidak seperti troposfer,

dipanaskan dari atas. Penyerapan radiasi UV oleh O3 di

stratosfer atas menghangatkan udara. Ozon terkonsentrasi di

stratosfer karena keseimbangan antara ketersediaan gelombang

pendek UV diperlukan untuk split molekul-molekul oksigen

(O2) ke atom oksigen (O) dan tinggi kepadatan molekul cukup

untuk yang diperlukan tumbukan antara atom O dan O2 molekul

untuk membentuk O3.

14

Termodinamika (Kondensasi dan Penguapan)

Kondensasi

Di atmosfer, kondensasi terjadi pada saat udara menjadi

dingin hingga mencapai titik di bawah titik embun.

15

Pendinginan dapat diakibatkan oleh pelepasan radiasi pada

malam hari yang mendorong terbentuknya embun atau kabut,

tetapi yang penting adalah proses pendinginan udara karena

pemuaian. Udara kemudianbergerak ke atas dan mencapai level

tekanan rendah (proses adiabatik). Proses pendinginan ini

menghasilkan kondensasi dan pembentukan awan.

Ada perbedaan jumlah air cair yang dihasilkan oleh

proses kondensasi yang terjadi di wilayah tropis dengan di

luar tropis, karena massa udara panas mengandung uap air

lebih banyak daripada massa udara dingin. Jumlah air yang

dihasilkan dari pendinginan 1 m3 udara karena penurunan

temperatur 5 o C adalah 6.6 gr untuk udara dengan temperatur

awal 30 oC, 4.5 gr untuk udara dengan temperatur awal 20 o C

dan hanya 2.0 gr untuk udara dengan temperatur awal 5 o C.

Ketinggian dimana mulai terjadi kondensasi tergantung pada

kelembaban udara yang naik. Level kondensasi biasanya lebih

tinggi untuk massa udara panas. Selain lebih sering,

kondensasi di tropis mencakup lapisan yang lebih tebal atau

lebih luas dibanding di daerah dengan iklim dingin.

16

Penyerapan radiasi (Air adalah gas rumah kaca yang

utama)

Efek rumah kaca

Segala sumber energi yang terdapat di Bumi berasal dari

Matahari. Sebagian besar energi tersebut berbentuk radiasi

gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Ketika energi ini

tiba permukaan Bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas

yang menghangatkan Bumi. Permukaan Bumi, akan menyerap

sebagian panas dan memantulkan kembali sisanya. Sebagian

dari panas ini berwujud radiasi infra merah gelombang

panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap

terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas

rumah kaca antara lain uap air, karbon dioksida, dan metana

yang menjadi perangkap gelombang radiasi ini. Gas-gas ini

menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang yang

dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan

di permukaan Bumi. Keadaan ini terjadi terus menerus

sehingga mengakibatkan suhu rata-rata tahunan bumi terus

meningkat.

17

Gas-gas tersebut berfungsi sebagaimana gas dalam rumah

kaca. Dengan semakin meningkatnya konsentrasi gas-gas ini di

atmosfer, semakin banyak panas yang terperangkap di

bawahnya. Efek rumah kaca ini sangat dibutuhkan oleh segala

makhluk hidup yang ada di bumi, karena tanpanya, planet ini

akan menjadi sangat dingin. Dengan temperatur rata-rata

sebesar 15 °C (59 °F), bumi sebenarnya telah lebih panas 33

°C (59 °F)dari temperaturnya semula, jika tidak ada efek

rumah kaca suhu bumi hanya -18 °C sehingga es akan menutupi

seluruh permukaan Bumi. Akan tetapi sebaliknya, apabila gas-

gas tersebut telah berlebihan di atmosfer, akan

mengakibatkan pemanasan global.

Efek umpan balik

Anasir penyebab pemanasan global juga dipengaruhi oleh

berbagai proses umpan balik yang dihasilkannya. Sebagai

contoh adalah pada penguapan air. Pada kasus pemanasan

akibat bertambahnya gas-gas rumah kaca seperti CO2,

pemanasan pada awalnya akan menyebabkan lebih banyaknya air

yang menguap ke atmosfer. Karena uap air sendiri merupakan

gas rumah kaca, pemanasan akan terus berlanjut dan menambah

jumlah uap air di udara sampai tercapainya suatu

kesetimbangan konsentrasi uap air. Efek rumah kaca yang

dihasilkannya lebih besar bila dibandingkan oleh akibat gas

CO2 sendiri. (Walaupun umpan balik ini meningkatkan

18

kandungan air absolut di udara, kelembaban relatif udara

hampir konstan atau bahkan agak menurun karena udara menjadi

menghangat).[3] Umpan balik ini hanya berdampak secara

perlahan-lahan karena CO2 memiliki usia yang panjang di

atmosfer.

Efek umpan balik karena pengaruh awan sedang menjadi

objek penelitian saat ini. Bila dilihat dari bawah, awan

akan memantulkan kembali radiasi infra merah ke permukaan,

sehingga akan meningkatkan efek pemanasan. Sebaliknya bila

dilihat dari atas, awan tersebut akan memantulkan sinar

Matahari dan radiasi infra merah ke angkasa, sehingga

meningkatkan efek pendinginan. Apakah efek netto-nya

menghasilkan pemanasan atau pendinginan tergantung pada

beberapa detail-detail tertentu seperti tipe dan ketinggian

awan tersebut. Detail-detail ini sulit direpresentasikan

dalam model iklim, antara lain karena awan sangat kecil bila

dibandingkan dengan jarak antara batas-batas komputasional

dalam model iklim (sekitar 125 hingga 500 km untuk model

yang digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke Empat).

Walaupun demikian, umpan balik awan berada pada peringkat

dua bila dibandingkan dengan umpan balik uap air dan

dianggap positif (menambah pemanasan) dalam semua model yang

digunakan dalam Laporan Pandangan IPCC ke Empat.

19

Umpan balik penting lainnya adalah hilangnya kemampuan

memantulkan cahaya (albedo) oleh es. Ketika temperatur

global meningkat, es yang berada di dekat kutub mencair

dengan kecepatan yang terus meningkat. Bersamaan dengan

melelehnya es tersebut, daratan atau air dibawahnya akan

terbuka. Baik daratan maupun air memiliki kemampuan

memantulkan cahaya lebih sedikit bila dibandingkan dengan

es, dan akibatnya akan menyerap lebih banyak radiasi

Matahari. Hal ini akan menambah pemanasan dan menimbulkan

lebih banyak lagi es yang mencair, menjadi suatu siklus yang

berkelanjutan.

Umpan balik positif akibat terlepasnya CO2 dan CH4 dari

melunaknya tanah beku (permafrost) adalah mekanisme lainnya

yang berkontribusi terhadap pemanasan. Selain itu, es yang

meleleh juga akan melepas CH4 yang juga menimbulkan umpan

balik positif. Kemampuan lautan untuk menyerap karbon juga

akan berkurang bila ia menghangat, hal ini diakibatkan oleh

menurunya tingkat nutrien pada zona mesopelagic sehingga

membatasi pertumbuhan diatom daripada fitoplankton yang

merupakan penyerap karbon yang rendah.

Variasi Matahari

20

Terdapat hipotesa yang menyatakan bahwa variasi dari

Matahari, dengan kemungkinan diperkuat oleh umpan balik dari

awan, dapat memberi kontribusi dalam pemanasan saat

ini.Perbedaan antara mekanisme ini dengan pemanasan akibat

efek rumah kaca adalah meningkatnya aktivitas Matahari akan

memanaskan stratosfer sebaliknya efek rumah kaca akan

mendinginkan stratosfer. Pendinginan stratosfer bagian bawah

paling tidak telah diamati sejak tahun 1960, yang tidak akan

terjadi bila aktivitas Matahari menjadi kontributor utama

pemanasan saat ini. (Penipisan lapisan ozon juga dapat

memberikan efek pendinginan tersebut tetapi penipisan

tersebut terjadi mulai akhir tahun 1970-an.) Fenomena

variasi Matahari dikombinasikan dengan aktivitas gunung

berapi mungkin telah memberikan efek pemanasan dari masa

pra-industri hingga tahun 1950, serta efek pendinginan sejak

tahun 1950.

Ada beberapa hasil penelitian yang menyatakan bahwa

kontribusi Matahari mungkin telah diabaikan dalam pemanasan

global. Dua ilmuan dari Duke University mengestimasikan

bahwa Matahari mungkin telah berkontribusi terhadap 45-50%

peningkatan temperatur rata-rata global selama periode 1900-

2000, dan sekitar 25-35% antara tahun 1980 dan 2000. Stott

dan rekannya mengemukakan bahwa model iklim yang dijadikan

pedoman saat ini membuat estimasi berlebihan terhadap efek

21

gas-gas rumah kaca dibandingkan dengan pengaruh Matahari;

mereka juga mengemukakan bahwa efek pendinginan dari debu

vulkanik dan aerosol sulfat juga telah dipandang remeh.

Walaupun demikian, mereka menyimpulkan bahwa bahkan dengan

meningkatkan sensitivitas iklim terhadap pengaruh Matahari

sekalipun, sebagian besar pemanasan yang terjadi pada

dekade-dekade terakhir ini disebabkan oleh gas-gas rumah

kaca.

Pengendalian pemanasan global

Konsumsi total bahan bakar fosil di dunia meningkat

sebesar 1 persen per-tahun. Langkah-langkah yang dilakukan

atau yang sedang diskusikan saat ini tidak ada yang dapat

mencegah pemanasan global di masa depan. Tantangan yang ada

saat ini adalah mengatasi efek yang timbul sambil melakukan

langkah-langkah untuk mencegah semakin berubahnya iklim di

masa depan.

Kerusakan yang parah dapat diatasi dengan berbagai

cara. Daerah pantai dapat dilindungi dengan dinding dan

penghalang untuk mencegah masuknya air laut. Cara lainnya,

pemerintah dapat membantu populasi di pantai untuk pindah ke

daerah yang lebih tinggi. Beberapa negara, seperti Amerika

Serikat, dapat menyelamatkan tumbuhan dan hewan dengan tetap

menjaga koridor (jalur) habitatnya, mengosongkan tanah yang

belum dibangun dari selatan ke utara. Spesies-spesies dapat22

secara perlahan-lahan berpindah sepanjang koridor ini untuk

menuju ke habitat yang lebih dingin.

Ada dua pendekatan utama untuk memperlambat semakin

bertambahnya gas rumah kaca. Pertama, mencegah karbon

dioksida dilepas ke atmosfer dengan menyimpan gas tersebut

atau komponen karbon-nya di tempat lain. Cara ini disebut

carbon sequestration (menghilangkan karbon). Kedua,

mengurangi produksi gas rumah kaca.

Fungsi Atmosfer

Setiap kali menghirup udara, manusia diingatkan bahwa tidak

dapat hidup tanpa udara.Udara bersih adalah kebutuhan fisik

manusia Hubungan Timbal-Balik antara Manusia dan Lingkungan

dan Kependudukan.

Atmosfer membuat suhu bumi sesuai untuk kehidupan manusia.

Dengan adanya efek rumah kaca di atmosfer, sinar

matahari yang masuk atmosfer dapat diserap dan menghangatkan

udara. Suhu rata-rata di permukaan bumi naik 33°C lebih

tinggi menjadi 15°C dari seandainya tidak ada efek rumah

kaca (-18°C), suhu yang terlalu dingin bagi kehidupan

manusia.

Komposisi Atmosfer

23

Tanpa atmosfer, manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan akan

mati. Atmosfer bertindak sebagai pelindung kehidupan bumi

dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah

hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Atmosfer

menyebabkan hambatan benda-benda yang bergerak melaluinya

sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfer akan menjadi

hancur sebelum mencapai permukaan bumi. Atmosfer bersifat

dapat dimampatkan (kompresibel) sehingga lapisan atmosfer

bawah lebih padat daripada lapisan di atasnya, akibatnya

tekanan udara berkurang sesuai dengan ketinggian. Massa

total atmosfer sekitar 56 x 1014 ton, setengah dari massanya

kira-kira terletak dibawah 6.000 m dan lebih dari 99%

terletak di dalam lapisan 35.000 m dari permukaan bumi.

Lapisan atmosfer merupakan campuran dari gas yang tidak

tampak dan tidak berwarna. Empat gas, nitrogen, oksigen,

argon dan karbondioksida meliputi hampir seratus persen dari

volume udara kering, lihat tabel 1. Gas lain yang stabil

adalah neon, helium, metana, kripton, hidrogen, xenon dan

yang kurang stabil termasuk ozon dan radon juga terdapat di

atmosfer dalam jumlah yang sangat kecil. Selain udara

kering, lapisan atmosfer mengandung air dalam ketiga fasanya

dan aerosol atmosfer.

Oleh karena itu, udara kering yang murni di alam tidak

pernah ditemui karena 2 alasan, yakni adanya uap air di

24

udara yang jumlahnya berubah-ubah dan selalu ada injeksi zat

ke dalam udara, misalnya asap dan partikel debu. Udara

seperti ini disebut udara alam.

Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph

Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan

suatu benda langit (terutama planet atau satelit) yang

disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya.

Mars, Venus, dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti

satelit alami Saturnus, Titan) memiliki efek rumah kaca,

tapi artikel ini hanya membahas pengaruh di Bumi. Efek rumah

kaca untuk masing-masing benda langit tadi akan dibahas di

masing-masing artikel.

Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal

berbeda: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di

bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat

aktivitas manusia (lihat juga pemanasan global). Yang

belakang diterima oleh semua yang pertama diterima

kebanyakan oleh ilmuwan, meskipun ada beberapa perbedaan

pendapat.

25

Pembersihan atmosfer oleh hujan (Pembuangan Zat di

dalam Awan)

Curah hujan tropis termasuk Indonesia sangat penting

karena dapat menunjang kehidupan jika jumlahnya tepat.

Tetapi curah hujan dapat merenggut kehidupan di sisi lainnya

jika datang dalam jumlah berlebih yang menyebabkan banjir

dan jika turun dengan jumlah yang sangat kurang sehingga

terjadi kekeringan. Curah hujan tropis juga penting dalam

cuaca dan iklim global. Lebih dari 2/3 curah hujan turun di

wilayah ini. Akibatnya, panas laten dalam jumlah besar

dilepaskan di lintang rendah. Energi ini tidak hanya

26

menyeimbangkan panas yang hilang tetapi juga digunakan untuk

sirkulasi atmosfer global.

Karena proses konveksi dan campuran proses awan panas

dan dingin mendominasi curah hujan di tropis, termasuk

Indonesia, karakteristik curah hujan tropis berbeda dengan

lintang tinggi, terutama jumlah tahunan, intensitas, durasi,

frekuensi dan distribusi spasial dan temporalnya. Curah

hujan rata-rata tahunan yang dihitung dari data curah hujan

sekurangkurangnya 30 tahun di anggap sebagai indikator

kondisi curah hujan. Pengukuran curah hujan di tropis sukar

dilakukan, karena variabilitas ruang yang sangat besar dan

karena curah hujan yang tinggi terjadi di atas lokasi yang

tidak terjangkau pengukuran seperti lautan, hutan dan

pegunungan.

Hal ini menarik minat terhadap perkiraan curah hujan

berbasis satelit dan model. Perkiraan curah hujan dari

satelit dimulai pada 1970. Sejak itu berkembang berbagai

teknik untuk memperkirakan curah hujan tropis. Ada dua

teknik yang dapat diidentifikasi, teknik tidak langsung,

menggunakan karakter awan melalui termal inframerah dan

visibel sebagai indicator jumlah curah hujan. Teknik

langsung, berdasarkan pengamatan higrometer. Sementara

penggunaan model dalam mempelajari dan memperkirakan curah

hujan di tropis telah mulai sejak tahun 1980-an. Hingga saat

ini telah berkembang lebih dari 30 model yang dapat

27

digunakan untuk simulasi dan prediksi curah hujan. Untuk

wilayah tropis model yang sesuai untuk prakiraan curah hujan

masih terus dikaji, akibat kompleksnya sistem atmosfer

ditropis.

Jumlah curah hujan yang tinggi di tropis disebabkan

sejumlah faktor yang masing-masing tidak berdiri sendiri.

Yang paling penting adalah adanya ITCZ dan cakupannya yang

memanjang melingkupi area yang luas dan keberadaannya yang

hampir sepanjang tahun. Faktor kedua adalah relief. Kenaikan

orografik sangat efisien menghasilkan hujan, terlebih jika

ada angin monsun yang didorong naik melalui pebukitan

seperti yang terjadi di Sumatera. Faktor ketiga adalah

siklon. Tropis sebagai zona dengan curah hujan tinggi

berkaitan dengan jalur badai. Faktor keempat berkaitan

dengan konvergensi dan perubahan arah angin pasat ketika

mendekati tropis.

28

Gambar 1. Pembagian iklim di wilayah tropis

Hujan Asam

Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan

dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH

sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di udara

yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam

lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena

membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh

tumbuhan dan binatang.

Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang

merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di

udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida

dan nitrogen oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan

29

bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan asam

nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan.

Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar

keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya

bagi kehidupan ikan dan tanaman. Usaha untuk mengatasi hal

ini saat ini sedang gencar dilaksanakan.

Hujan pada dasarnya memiliki tingkat keasaman berkisar

pH 5, apabila hujan terkontaminasi dengan karbon dioksida

dan gas klorine yang bereaksi serta bercampur di atmosphere

sehingga tingkat keasaman lebih rendah dari pH 5, disebut

dengan hujam asam.

Pada dasarnya Hujan asam disebabkan oleh 2 polutan

udara, Sulphur Dioxide (SO2) dan nitrogen oxides (NOx) yang

keduanya dihasilkan melalui pembakaran. Kebanyakan dioxide

berasal dari pabrik peleburan logam dan pembangkit listrik,

sedangkan nitrogen oxides dihasilkan dari kendaran bermotor.

Polusi ini akan terkumpul diudara dan akan melakukan

perjalanan ribuan kilometer di atsmosfer, disaat mereka

bercampur dengan uap air akan membentuk zat asam sulphuric

dan nitric.disaat terjadinya curah hujan, kabut yang membawa

partikel ini terjadilah hujam asam. Hujan asam juga dapat

terbentuk melalui proses kimia dimana gas sulphur dioxide

30

atau sulphur dan nitrogen mengendap pada logam serta

mongering bersama debu atau partikel lainnya.

Pada dasarnya hujan asam akan memberikan pengaruh pada

daerah yang terkena seperti tanah, air, pabrik atau mesin

industri serta bahan-bahan material lainnya.

Dampak Hujan Asam

Danau

Kelebihan zat asam pada danau akan mengakibatkan

sedikitnya species yang bertahan. Jenis Plankton dan

invertebrate merupakan mahkluk yang paling pertama mati

akibat pengaruh pengasaman. Apa yang terjadi jika didanau

memiliki pH dibawah 5, lebih dari 75 % dari spesies ikan

akan hilang. Ini disebabkan oleh pengaruh rantai makanan,

yang secara significan berdampak pada keberlangsungan suatu

ekosistem. Tidak semua danau yang terkena hujan asam akan

menjadi pengasaman, dimana telah ditemukan jenis batuan dan

tanah yang dapat membantu menetralkan keasaman.

Hutan

31

Hujan asam yang larut bersama nutrisi didalam tanah

akan menyapu kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat

menggunakannya untuk tumbuh. Serta akan melepaskan zat kimia

beracun seperti aluminium, yang akan bercampur didalam

nutrisi. Sehingga apabila nutrisi ini dimakan oleh tumbuhan

akan menghambat pertumbuhan dan mempercepat daun berguguran,

selebihnya pohon-pohon akan terserang penyakit, kekeringan

dan mati. Seperti halnya danau, Hutan juga mempunyai

kemampuan untuk menetralisir hujan asam dengan jenis batuan

dan tanah yang dapat mengurangi tingkat keasaman.

Kesehatan Manusia

Suphur dioxide yang dihasilkan oleh hujan asam juga

dapat bereaksi secara kimia didalam udara, dengan

terbentuknya partikel halus suphate, yang mana partikel

halus ini akan mengikat dalam paru-paru yang akan

menyebabkan penyakit pernapasan.

Korosi

Hujan asam juga dapat mempercepat proses pengkaratan

dari beberapa material seperti batukapur, pasirbesi, marmer,

batu pada diding beton serta logam. Ancaman serius juga

dapat terjadi pada bagunan tua serta monument. Hujan asam

dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat,

32

meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap.Seperti

halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan.

Sumber

Secara alami hujan asam dapat terjadi akibat semburan

dari gunung berapi dan dari proses biologis di tanah, rawa,

dan laut. Akan tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh

aktivitas manusia seperti industri, pembangkit tenaga

listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian

(terutama amonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini

dapat terbawa angin hingga ratusan kilometer di atmosfer

sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah.

Hujan asam karena proses industri telah menjadi masalah

yang penting di Republik Rakyat Cina, Eropa Barat, Rusia dan

daerah-daerah di arahan anginnya. Hujan asam dari pembangkit

tenaga listrik di Amerika Serikat bagian Barat telah merusak

hutan-hutan di New York dan New England. Pembangkit tenaga

listrik ini umumnya menggunakan batu bara sebagai bahan

bakarnya. Proses yang terlibat dalam pemecahan Asam

( catatan: bahwa hanya SO2 dan NOX memegang peran penting

dalam hujan asam).

Pembentukan hujan asam

33

Bukti terjadinya peningkatan hujan asam diperoleh dari

analisa es kutub. Terlihat turunnya kadar pH sejak

dimulainya Revolusi Industri dari 6 menjadi 4,5 atau 4.

Informasi lain diperoleh dari organisme yang dikenal sebagai

diatom yang menghuni kolam-kolam. Setelah bertahun-tahun,

organisme-organisme yang mati akan mengendap dalam lapisan-

lapisan sedimen di dasar kolam. Pertumbuhan diatom akan

meningkat pada pH tertentu, sehingga jumlah diatom yang

ditemukan di dasar kolam akan memperlihatkan perubahan pH

secara tahunan bila kita melihat ke masing-masing lapisan

tersebut.

Sejak dimulainya Revolusi Industri, jumlah emisi sulfur

dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer turut meningkat.

Industri yang menggunakan bahan bakar fosil, terutama batu

bara, merupakan sumber utama meningkatnya oksida belerang

ini. Pembacaan pH di area industri terkadang tercatat hingga

2,4 (tingkat keasaman cuka). Sumber-sumber ini, ditambah

oleh transportasi, merupakan penyumbang-penyumbang utama

hujan asam.

Masalah hujan asam tidak hanya meningkat sejalan dengan

pertumbuhan populasi dan industri tetapi telah berkembang

menjadi lebih luas. Penggunaan cerobong asap yang tinggi

untuk mengurangi polusi lokal berkontribusi dalam penyebaran

hujan asam, karena emisi gas yang dikeluarkannya akan masuk

34

ke sirkulasi udara regional yang memiliki jangkauan lebih

luas. Sering sekali, hujan asam terjadi di daerah yang jauh

dari lokasi sumbernya, di mana daerah pegunungan cenderung

memperoleh lebih banyak karena tingginya curah hujan di

sini.

Terdapat hubungan yang erat antara rendahnya pH dengan

berkurangnya populasi ikan di danau-danau. pH di bawah 4,5

tidak memungkinkan bagi ikan untuk hidup, sementara pH 6

atau lebih tinggi akan membantu pertumbuhan populasi ikan.

Asam di dalam air akan menghambat produksi enzim dari larva

ikan trout untuk keluar dari telurnya. Asam juga mengikat

logam beracun seperi alumunium di danau. Alumunium akan

menyebabkan beberapa ikan mengeluarkan lendir berlebihan di

sekitar insangnya sehingga ikan sulit bernafas. Pertumbuhan

Phytoplankton yang menjadi sumber makanan ikan juga dihambat

oleh tingginya kadar pH.

Tanaman dipengaruhi oleh hujan asam dalam berbagai macam

cara. Lapisan lilin pada daun rusak sehingga nutrisi

menghilang sehingga tanaman tidak tahan terhadap keadaan

dingin, jamur dan serangga. Pertumbuhan akar menjadi lambat

sehingga lebih sedikit nutrisi yang bisa diambil, dan

mineral-mineral penting menjadi hilang.

35

Ion-ion beracun yang terlepas akibat hujan asam menjadi

ancaman yang besar bagi manusia. Tembaga di air berdampak

pada timbulnya wabah diare pada anak dan air tercemar

alumunium dapat menyebabkan penyakit Alzheimer.

36

Pembentukan awan (Albedo planet serta efek curah

hujan)

Awan

Awan ialah kumpulan titik-titik air atau kristal-

kristal es yang halus dalam udara di atmosfer yang terjadi

karena adanya pengembunan dan pemadatan uap air yang

terdapat di udara setelah melampaui keadaan jenuh. Kondisi

awan dapat berupa cair, gas, atau padat karena sangat

dipengaruhi oleh keadaan suhu.

Pembagian awan berdasarkan hasil kongres international

tentang awan yang dilaksanakan di Munchen, Jerman pada tahun

1802 dan Uppsala, Swedia pada tahun 1894, sampai saat ini

masih digunakan sebagai acuan utama. Pembagian awan menurut

para pakar tersebut adalah sebagai berikut.

1.  Awan tinggi, berada pada ketinggian antara 6 km– 12 km,

terdiri dari kristal-kristal es karena ketinggiannya.

Kelompok awan tinggi, antara lain sebagai berikut.

37

a)  Cirrus (Ci): Awan ini halus dengan struktur seperti

serat, berbentuk menyerupai bulu burung dan tersusun seperti

pita yang melengkung di langit sehingga tampak bertemu di

satu atau dua titik pada horizon, dan sering terdapat

kristal es. Awan ini tidak menimbulkan hujan.

b)  Cirro Stratus (Ci-St): Awan ini berbentuk menyerupai

kelambu putih yang halus dan rata menutup seluruh langit

sehingga tampak cerah, atau terlihat seperti anyaman yang

bentuknya tidak beraturan. Awan ini sering menimbulkan

terjadinya hallo, yaitu lingkaran yang bulat dan

mengelilingi matahari atau bulan, dan  biasa terjadi pada

musim kering.

c)  Cirro Cumulus (Ci-Cu): Awan ini berpola terputus-putus

dan penuh dengan kristal-kristal es sering kali berbentuk

seperti segerombolan domba dan sering dapat menimbulkan

bayangan di permukaan bumi.

2. Awan menengah, berada pada ketinggian antara 3–6 km.

Kelompok awan menengah, antara lain sebagai berikut.

a)  Alto Cumulus (A-Cu): Awan ini berukuran kecil-kecil,

tetapi berjumlah banyak dan berbentuk seperti bola yang agak

tebal berwarna putih sampai pucat dan ada bagian yang

kelabu. Awan ini bergerombol dan sering berdekatan sehingga

tampak saling bergandengan.38

b)  Alto Stratus (A-St): Awan ini bersifat luas dan tebal

dengan warna awan adalah kelabu.

3. Awan rendah, berada pada ketinggian kurang dari 3 km.

Kelompok awan rendah, antara lain sebagai berikut.

a)  Strato Cumulus (St-Cu): Awan ini berbentuk bola-bola

yang sering menutupi seluruh langit sehingga tampak

menyerupai gelombang di lautan. Jenis awan ini relatif tipis

dan tidak menimbulkan hujan.

b)  Stratus (St): Awan ini berada pada posisi yang rendah

dan agihan yang sangat luas dengan ketinggian <2000 m. Jenis

awan ini menyebar seperti kabut dan tampak berlapis-lapis.

Antara kabut dan awan stratus pada dasarnya tidak berbeda.

Awan ini tidak menimbulkan hujan.

c)  Nimbo Stratus (Ni-St): Awan ini berbentuk tidak menentu

dengan tepi compang-camping tak beraturan. Awan ini hanya

menimbulkan hujan gerimis, berwarna putih kegelapan, dan

penyebarannya di langit cukup luas.

4) Awan yang terjadi karena udara naik, berada pada

ketinggian antara 500 m–1.500 m. Kelompok awan ini, antara

lain sebagai berikut.

39

a)   Cumulus (Cu): Awan tebal dengan puncak-puncak yang agak

tinggi, terbentuk pada siang hari karena udara yang naik,

dan akan tampak terang jika mendapat sinar langsung dari

matahari dan terlihat bayangan berwarna kelabu jika mendapat

sinar matahari dari samping atau sebagian saja.

b)   Cumulus Nimbus (Cu-Ni): Awan inilah yang  dapat

menimbulkan hujan dengan kilat dan guntur, bervolume besar

dengan  ketebalan yang tinggi, posisi rendah dan puncak yang

tinggi sebagai menara atau gunung dengan puncaknya yang

melebar.

Kelembapan Udara

Kelembapan udara dapat dibedakan menjadi dua yaitu:

Kelembapan mutlak dan kelembapan nisbi. Kelembapan

mutlak (absolut) ialah jumlah massa uap air yang ada dalam

suatu satuan volume di udara. Kelembapan nisbi (relatif)

ialah banyaknya uap air di dalam udara berupa perbandingan

antara jumlah uap air yang ada dalam udara saat pengukuran

dan jumlah uap air maksimum yang dapat ditampung oleh udara

tersebut.

Angka-angka persentase tersebut menunjukkan bahwa jika

suhu udara naik, kelembapan relatifnya berkurang. Oleh sebab

itu, nilai kelembapan relatif tertinggi terjadi pada pagi

40

hari dan nilai terendah terjadi pada sore hari. Alat yang

digunakan untuk mengukur kelembapan nisbi adalah higrometer

rambut. Higrometer yang mencatat kelengkapan data secara

geometris disebut higrograf.

Curah Hujan

Hujan atau presipitasi ialah peristiwa jatuhnya butir-

butir air atau es dari lapisan-lapisan troposfer ke

permukaan bumi. Banyaknya hujan yang jatuh pada suatu tempat

di bumi dapat diketahui dengan mengukur besarnya curah hujan

tersebut menggunakan alat penakar hujan. Ada pula beberapa

sebutan untuk alat penakar hujan yaitu sering disebut

fluviometer ataupun ombrometer. Curah hujan atau presipitasi

adalah banyaknya air hujan atau kristal es yang jatuh hingga

permukaan bumi. Alat pengukur curah hujan berfungsi untuk

mengukur jumlah hujan yang jatuh selama sehari di dalam

suatu gelas ukur. Alat pencatat hujan otomatik berfungsi

mencatat secara otomatis jumlah curah hujan pada kertas

pencatat yang setiap hari atau minggu diganti dengan yang

baru. Cara menghitung curah hujan dalam sebulan adalah

dengan menjumlah curah hujan di tiap hari dalam satu bulan.

Besarnya curah hujan tidak merata di setiap wilayah

Indonesia. Jumlah curah hujan tidak sama sepanjang tahun,

paling banyak ialah selama bertiup angin musim barat.

41

Apakah ukuran butir-butir hujan sama? Hujan memiliki

ukuran butir yang berbeda-beda. Berdasarkan ukuran

butirannya, hujan dibedakan sebagai berikut.

1.Hujan gerimis (drizzle), diameter butir-butir air hasil

kondensasi kurang dari 0,5 mm.

2.Hujan salju (snow), terdiri atas kristal-kristal es dengan

suhu udara berada di bawah titik beku.

3.Hujan batu es, merupakan curahan batu es yang turun di

dalam uap panas dari awan dengan suhu udara di bawah titik

beku.

4.Hujan deras (rain), yaitu curahan air yang turun dari awan

dengan suhu udara di atas titik beku dan diameter butirannya

kurang lebih 5 mm.

Ada bermacam-macam jenis hujan yang dapat dijelaskan berikut

ini.

1.Hujan zenithal, adalah hujan yang terjadi di daerah

tropis, disebut juga hujan naik ekuatorial, biasa terjadi

pada waktu sore hari setelah terjadi pemanasan maksimal

antara pukul 14.00–15.00. Di daerah tropis selama setahun

mengalami dua kali hujan zenithal, sedangkan daerah lintang

23½° LU/LS mengalami satu kali hujan zenithal. Di daerah

42

tropis, daerah lintang 10° LU–10° LS, hujan ini terjadi

bersamaan waktunya dengan kedudukan matahari pada titik

zenitnya, atau beberapa waktu sesudahnya.

2.Hujan muson, adalah hujan yang terjadi di daerah-daerah

muson. Hujan zenithal di daerah muson mengalami perubahan

karena daerahdaerah ini dipengaruhi oleh angin muson.

3.siklonal, adalah hujan yang terjadi karena udara panas

naik disertai angin berputar atau cyclon. Karena kondisi di

atas dingin, udara menjadi jenuh, dan setelah itu terjadilah

prosesi kondensasi yang menimbulkan awan dan akhirnya hujan

siklonal terjadi.

4.Hujan musim dingin, adalah hujan yang terjadi di daerah-

daerah subtropis. Daerah subtropis di pesisir barat

kontinen-kontinen pada waktu musim dingin mengalami hujan,

ketika matahari berada pada posisi nadir. Daerah hujan musim

dingin, antara lain: Portugal, Spanyol, Afrika Utara,

Palestina, Mesopotamia, dan California Barat Daya.

5.Hujan musim panas, adalah hujan yang terjadi di daerah

subtropis, di sekitar pesisir timur kontinen-kontinen.

Daerahnya terletak antara 30°– 40° LU/LS, yaitu sebelah

tenggara Amerika Serikat, Argentina Utara, Uruguay, Cina

Timur, Jepang, dan lain-lain.

43

6.Hujan frontal, adalah hujan yang terjadi jika massa udara

yang dingin dengan kekuatan besar memecah massa udara yang

panas dan kemudian massa yang lebih ringan terangkat ke

atas. Pergolakan udara dengan pusaran-pusaran bergerak ke

atas sehingga bertemulah massa udara panas dan dingin yang

dibatasi oleh garis yang disebut garis front. Di sekitar

garis inilah terbentuk awan yang bergumpal dan bergerak ke

atas dengan cepat sehingga terjadilah hujan lebat atau hujan

frontal.

7.Hujan pegunungan atau hujan orografis, adalah hujan yang

terjadi di daerah pegunungan, di mana udara yang mengandung

uap air bergerak naik ke atas pegunungan. Gerakan itu

menurunkan suhu udara tersebut sehingga terjadi kondensasi

dan turunlah hujan pada lereng yang berhadapan dengan arah

datangnya angin.

Beberapa daerah yang jarang turun hujan adalah di

daerah pedalaman benua. Misalnya, Gurun Sahara, Gurun Gobi,

Daerah Tibet, Semenanjung Arabia, pedalaman Persia,

Turkistan, bagian barat Afrika Selatan, dan di sebagian

daerah subtropis. Sebutan daerah basah dan kering sangat

dipengaruhi oleh banyak sedikitnya curah hujan yang turun di

daerah tersebut. Daerah basah mempunyai curah hujan tinggi,

di atas 3.000 mm/tahun. Contohnya adalah Dataran Tinggi

Sumatra Barat, Sibolga, Ambon, Bogor, Batu Raden, dan

44

Dataran Tinggi Irian Jaya (Papua). Daerah kering mempunyai

curah hujan rendah, kurang dari 1.000 mm/tahun. Contohnya

adalah daerah padang rumput di Nusa Tenggara dan sekitar

Palu dan Luwuk di Sulawesi Tengah. Daerah di sekitar garis

ekuator 0°–10° LU/LS secara umum merupakan daerah panas dan

daerah dingin terletak antara 66 ½°–90° LU/LS.

Di samping itu, letak lintang dan tinggi tempat menentukan

panas dinginnya suatu daerah di muka bumi. Misalnya:

(1) Zona panas, terletak di ketinggian 0–700 meter dpl.

(2) Zona sedang terletak di ketinggian antara 700–1.500

meter dpl.

(3) Zona sejuk terletak di ketinggian antara 1500–2.500

meter dpl.

(4) Zona dingin terletak di ketinggian antara 2.500–3.300

meter dpl.

Pengukuran Hujan

Jumlah hujan yang jatuh di suatu daerah selama waktu

tertentu disebut curah hujan. Untuk mengetahui besarnya

curah hujan digunakan alat yang disebut penakar hujan (rain

gauge). Alat ini terdiri atas corong dan penampung air

hujan. Corong berfungsi mengumpulkan air hujan dan

45

menyalurkan ke penampung. Air hujan yang tertampung secara

teratur harus dikosongkan dan jumlahnya diukur menggunakan

tabung penakar. Curah hujan biasanya diukur dalam milimeter

(mm) atau sentimeter (cm).

Jumlah hujan yang sudah diukur kemudian dicatat untuk

berbagai tujuan. Beberapa jenis data hujan dapat diperoleh

dari hasil pengukuran hujan, antara lain:

1) Jumlah curah hujan harian. Merupakan hasil pengukuran

hujan selama 24 jam.

2) Curah hujan bulanan. Merupakan jumlah total curah hujan

harian selama sebulan.

3) Curah hujan tahunan. Merupakan jumlah total curah hujan

harian selama 12 bulan.

Persebaran Curah Hujan di Indonesia

Hujan terjadi ketika uap air membentuk awan di angkasa

dan jatuh ke permukaan Bumi setelah mengalami kondensasi.

Turunnya hujan melalui beberapa proses dan menurut keadaan

wilayah yang berbedabeda. Di wilayah yang luas, hujan turun

tidak merata dengan jumlah tidak sama.

Keadaan Curah Hujan di Indonesia

46

Wilayah Indonesia sangat luas dan memiliki topografi yang

berbeda-beda seperti pegunungan, dataran tinggi, dan dataran

rendah. Keadaan ini menjadikan hujan yang turun sangat

bervariasi. Perhatikan curah hujan beberapa kota di

Indonesia yang tercatat di stasiun iklim pada tabel berikut

ini.

Berdasarkan tabel di atas, Kota Padang memiliki curah hujan

paling banyak dalam setahun, yaitu 4.569 mm. Sedang curah

hujan bulanan tercatat paling tinggi terjadi di Kota

Makassar, yaitu 658 mm (Januari). Kota Kupang dalam setahun

hanya menerima curah hujan 1.620 mm (terkecil).

Pengaruh Curah Hujan terhadap Vegetasi Alam di Indonesia

Curah hujan sebagai unsur utama iklim memengaruhi vegetasi

alam yang tumbuh di Indonesia. Wilayah Indonesia yang

terletak antara 5° LU–11° LS atau beriklim tropis memiliki

curah hujan tinggi (> 2.000 mm) dalam setahun dan suhu udara

tahunan rata-rata sekitar 28° C. Keadaan ini menjadikan

vegetasi alam yang tumbuh berupa hutan tropis. Jenis hutan

tropis yang tumbuh di Indonesia didominasi oleh hutan hujan

tropis (tropical rainforest). Selain itu, terdapat juga

hujan monsun tropis (tropical monsun forest) dan hutan

mangrove (mangrove forest). Hutan mangrove banyak tumbuh di

sepanjang pantai, delta, muara, dan sungai.

47

48