Skala Gerak Atmosfer

Pengertian Meteorologi. 

Istilah "meteorologi" berasal dari bahasa Yunani, yaitu "meteoros" yang berarti benda yang ada dalam udara dan "logos" yang berarti  ilmu atau kajian. Sehingga secara harfiah, meteorologi berarti ilmu yang mempelajari tentang segala hal yang ada dan terjadi di udara (atmosfer), atau dengan kata lain meteorologi adalah ilmu tentang cuaca, yang menekankan pada proses fisika yang terjadi pada atmosfer, misalnya hujan, angin, dan suhu. 

Secara umum, meteorologi atau ilmu cuaca dapat diartikan sebagai ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang atmosfer yang berfokus pada cuaca dan peramalan (prakiraan uaca). Meteorologi juga dapat berarti ilmu pengetahuan geografi fisik yang fokus mempelajari atau meneliti fenomena atau kejadian fisik di atmosfer, yang bersifat harian atau singkat, yang meliputi awan, hujan, kelembaban udara, tekanan air, dan temperatur. Dalam ketentuan Pasal 1 angka 1 Undang-Undang Nomor : 31 Tahun 2009 tentang Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika, disebutkan bahwa yang dimaksud dengan meteorologi adalah gejala alam yang berkaitan dengan cuaca. Sedangkan menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, meteorologi berarti ilmu pengetahuan tentang ciri-ciri fisika dan kimia atmosfer.

Beberapa pengertian meteorologi menurut para pakar :

• C. Donald Ahrens, dalam bukunya yang berjudul "Essentials of Meteorologi", menyebutkan bahwa meteorologi adalah ilmu yang mempelajari keadaan fisis atmosfer dan fenomena yang ada di dalamnya. Kondisi fisis atmosfer dimaksud adalah meliputi suhu, kelembaban, dan tekanan udara yang semuanya merupakan unsur cuaca.
• Pettersen S, dalam bukunya yang berjudul "Introduction to Meteorology", menyebutkan bahwa meteorologi adalah studi tentang proses dan keadaan atmosfer.
• Prawirowardoyo S, dalam bukunya yang berjudul "Meteorologi", menyebutkan bahwa meteorologi adalah ilmu yang mempelajari atmosfer, khususnya bagian bawah, yang mana gejala cuaca dan iklim terjadi.
• S. Rafi'i, dalam bukunya yang berjudul "Meteorologi dan Klimatologi", menyebutkan bahwa meteorologi adalah ilmu pengetahuan yang mengkaji peristiwa-peristiwa cuaca dalam jangka waktu dan ruang terbatas.
• Tjasjono B, dalam bukunya yang berjudul "Klimatologi Umum", menyebutkan bahwa meteorologi adalah ilmu yang mempelajari proses fisis dan gejala cuaca yang terjadi di dalam atmosfer terutama pada lapisan bawah, yaitu troposfer. 

Skala Gerak Atmosfer

Seorang prakirawan wajib memahami tentang skala meteorologi karena hal ini sangat penting, agar hasil analisanya sesuai dengan fenomena cuaca yang terjadi (zakir, 2008). Adapun skala meteorologi yang dikemukan oleh Lembaga Meteorollgi Dunia (WMO, 1980), yaitu :

Skala mikro merupakan skala terkecil pada gerak atmosfer yaitu jaraknya kurang dari 1 km. 

Contoh :

proses di dalam awan, termasuk proses pembentukan partikel es di dalam awan, proses pembentukan awan kumulus dan pembuangan asap kendaraan ke udara.

Skala Meso yaitu skala untuk mempelajari fenomena atmosfer yang memiliki skala jarak horizontal dari batas skala mikro sampai batas skala sinoptik dan skala vertikal yang dimulai dari permukaan bumi sampai batas lapisan atmosfer yaitu jaraknya sampai 20 km.

 Contoh :

Tornado, puting beliung, angin laut, angin darat

Skala Sinoptik (makro) umumnya daerah dinamis yang lebih luas yaitu jaraknya sampai 2000 km. 

Contoh :

Siklon tropis, Intertropical Convergence Zone (ITCZ ).

Skala Global mempelajari fenomena cuaca yang berhubungan dengan transport panas mulai dari dari tropis sampai daerah kutup. Jaraknya sampai 5000 km. 

Contoh :

MJO, Dipole Mode, El Nino/La Nina

Dari gambar diatas, kita bisa lihat bahwa variasi iklim, ENSO (El Nino Southern Oscillation), siklus musiman, MJO, dan gelombang-gelombang planetari berada pada skala global. Berikutnya, siklon tropis, front, dan kluster awan berada pada skala sinoptik. Fenomena thunderstorm dan tornado berada pada skala meso, terakhir turbulen berada pada skala mikro.

Jenis Gerak Atmosfer

Gerak Horizontal

Gerak horizontal atmosfer merupakan gerakan atmosfer yang bergerak sejajar dengan daratan atau permukaan air.Gerak horizontal lebih dominan terjadi daripada gerak vertikal karena mecakupi wilayah yang sangat luas, sedangkan gerak vertikal hanya beberapa meter hingga kilometer saja. Skala gerak horizontal dapat mencapai 100 hingga 1000 kali lebih besar daripada skala gerak vertikal.

Gerak Vertikal

Gerak atmosfer yang bergerak ke atas atau ke bawah. Berdasarkan skala geraknya, gerak vertikal memiliki skala yang lebih kecil dibandingkan gerak horizontal. Gerak vertikal timbul melalui arus konveksi, konvergensi massa udara, dan pengangkatan orografi. Sehingga gerak vertikal mempunyai peranan dalam mengendalikan sistem awan.

Faktor Pembentukan Gerak Atmosfer

Faktor penyebab terjadinya pergerakan di atmosfer diantaranya:

• Perbedaan pemanasan antara daratan dan lautan dan ketidakseimbangan panas antara lintang tinggi dan lintang rendah

Penerimaan radiasi matahari di seluruh bagian bumi tentu saja berbeda-beda. Daerah khatulistiwa atau lintang rendah akan mendapatkan radiasi matahari lebih. Penerimaan radiasi matahari akan berkurang di lintang sedang dan lintang tinggi (kutub). Penerimaan radiasi matahari tentu menyebabkan perbedaan panas antara lintang tinggi dan rendah. Selain itu, perbedaan pemanasan juga terjadi antara lautan dan daratan. Perbedaan ini disebabkan karena daratan dan lautan memiliki penyimpanan panas yang berbeda. Perbedaan panas memicu terjadinya gaya gradien tekanan yang memicu gerak atmosfer.

• Gaya gradien tekanan

Gaya gradien tekanan merupakan gaya yang disebabkan karena adanya perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan menyebabkan massa udara bergerak dari tempat yang memiliki tekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Semakin besar gaya gradient tekanan maka semakin cepat gerakan di atmosfer.

• Gaya koriolis

Gaya koriolis merupakan gaya fiktif yang terjadi karena adanya rotasi bumi. Rotasi bumi menyebabkan pembelokan arah angin. Arah angin di belahan bumi utara berbelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan berbelok ke arah kiri.

• Gaya gesekan dan efek topografi

Gaya gesekan timbul akibat adanya gesekan angin dengan permukaan bumi. Gaya gesekan berpengaruh pada arah dan kecepatan gerak atmosfer. Besar gaya gesekan berbeda-beda berdasarkan bentuk permukaan bumi. Gaya gesekan semakin besar seiring dengan semakin kasarnya permukaan bumi. Gaya gesekan angin semakin kecil dengan bertambahnya ketinggian. Gaya gesekan angin pada ketinggian di atas 1000 meter dapat diabaikan, karena gayanya sangat kecil. Gaya gesekan di lautan lebih kecil daripada di daratan, karena daratan memiliki topografi yang beragam. Gaya gesekan angin hanya dapat menyebabkan gerak atmosfer di dekat permukaan bumi.