Sirkulasi Umum Atmosfer dan Angin Lokal

Proses perubahan cuaca dan iklim pada dasarnya disebabkan oleh gerak udara. Gerak udara disebabkan oleh berbagai gaya yang berasal dari energy matahari yang diterima permukaan bumi yang bekerja pada partikel udara. Sirkulasi umum atmosfer disebabkan oleh rotasi bumi terhadap poros semu dan oleh pemanasan geografis yang tidak sama pada permukaan bumi dan atmosfer. Energy radiasi ini kemudian diubah menjadi energy kinetic sebagai angin.

1. Mekanisme Angin

Sirkulasi umum atmosfer adalah gerak rata-rata dari angin di permukaan bumi. Mekanisme dasar terjadinya gerak udara disebabkan oleh penimbunan, pelenyapan dan alih panas dari matahari. Daerah lintang rendah antara ekuator dan tropis seau lebih panas dibandingkan daerah kutub yang dingin. Pemahaman sirkulasi umum atmosfer dapat didekati dengan pemeriksan pola angin utama dan berbagai daerah bertekanan rendah dan tinggi yang telah diamati, direkam, atau dipetakan. Disekitar ekuator yang tekanannya rendah, angin akan memusat dan naik, dan angin permukaan menjadi lemah atau berubah.

2. Sirkulasi Atmosfer Meridional

Para ahli mengemukakan teori sirkulasi atmosfer meridional terdiri dari 3 sel, yaitu sel Hadley, sel Farrel, dan sel Kutub. Konvergensi sirkulasi Hadley dari kedua belahan bumi utara dan selatan menyebabkan hujan lebat di daerah tropis. Daerah konvergensi intertropis dise-kitar ekuator gerakannya menjauhi ekuator sehingga pengaruh gaya coriolis semakin besar, memungkinkan berkembangnya siklon tropis. Daerah ekuator mempunyai gaya coriolis menuju nol, sehingga siklon tropis tidak ada.

3. Sirkulasi Atmosfer Zonal

Selain pertemuan sirkulasi Hedley, kontinen maritime Indonesia juga merupakan pertemuan sirkulasi atmosfer zonal (sirkulasi walker). Dalam keadaan normal memusat di sekitar wilayah Indonesia dan dalam tahun El-Nino menghambat sirkulasi Hedley dan konveksi local.

4. Monsun

Ramage (1971), mendefinisikan daerah monsun, yaitu daerah sirkulasi atmosfer permukaan pada bulan Januari dan Juli memenuhi syarat sebagai berikut :

1. Arah angin utama pada bulan Januari dan Juli berbeda paling sedikit 120.
2. Frekuensi rata-rata angin utama dalam bulan Januari dan Juli 40
3. Kecepatan angin paduan rata-rata dalam bulan Januari dan Juli paling sedikit 3 m/detik.

Angin monsun disebabkan oleh perbedaan kecepatan pemanasan di darat dan laut. Sama seperti angin darat dan laut. Bedanya angin monsun musiman sedangkan angin darat dan laut harian. Angin mon- sun menyebabkan perubahan curah hujan.

5. Konveksi Troposfer

Ludlam (1966) membedakan troposfer menjadi 4 jenis konveksi dasar sebagai berikut:

1. Konveksi skala kecil yang vertical memberikan sebagian energy sebagai panas terasa (sensible) pada troposfer bawah dan sebagai panas terselubung (laten) dari penguapa n air dalam bentuk awan cumulus.
2. Konveksi cumulonimbus jauh lebih tebal dari konveksi skala kecil dan berada di lintang rendah tempat panas disebarkan ke seluruh troposfer.
3. Konveksi skala besar (miring) membawa panas secara vertical (dari lintang rendah ke lintang tinggi dalam depresi dan antisiklon lintang menengah).
4. Konveksi skala menengah (intermediate) memiliki dimensi horizontal sampai ukuran continental dan terdiri atas sirkulasi baroklinik berkenaan dengan distribusi tak teratur (irregular) konveksi skala kecil yang diganggu oleh bentuk topografi permukaan yang ada di bawahnya.

6. Angin Foehn

Angin foehn adalah angin yang turun dari pegunungan pada musim kemarau. Di Austria dan Jerman disebut foehn sedangkan di sebelah barat Amerika dan Kanada disebut angin Chinook. Biasanya angin Chinook disertai dengan aktifitas siklonik yang menghasilkan awan dan endapan pada lereng di atas angin. Setelah angin foehn turun pada lereng di bawah angin maka kelembaban udara rendah dan suhunya semakin panas dan jika angin yang lembab ini menaiki gunung akan menghasilkan hujan serta akan bersifat panas dan kering pada waktu turun dari pegunungan.

7. Angin Lokal

Sejumlah angin local dapat terjadi akibat perbedaan suhu local, yang mempengaruhi daerah yang nisbi kecil dan terbatas pada lapisan troposfer bawah. Angin laut (angin yang bertiup dari laut ke darat) dan angin darat (angin yang bertiup dari darat ke laut) terjadi akibat perbedaab sifat fisis darat dan laut yang menyebabkan pada siang hari darat lebih cepat panas daripada laut, sebaliknya pada malam hari darat lebih cepat dingin daripada laut. Kombinasi angin local lain yang mempunyai perioda harian adalah angin gunung (angin yang bertiup dari lereng gunung ke lembah) dan angin lembah (angin yang bertiup dari lembah ke puncak gunung).

7. Aerojet

Aerojet (jet stream) adalah arus kuat yang terpusat sepanjang sumbu horizontal di lapisan troposferatas atau lapisan stratosfer, yang ditandai oleh geser angin vertical dan lateral yang kuat memperlihatkan satu atau lebih kecepatan maksimum. Karakteristiknya adalah panjangnya ribuan kilometer, lebarnya ratusan kilometer, dan tebalnya beberapa kilometer. Aerojet berasal di daerah kutub disebut aerojet kutub, dan di daerah subtropics disebut aerojet subtropis. Terletak pada ketinggian antara 30.000 40.000 kaki.

8. Interaksi Atmosfer-laut dan Gejala El-Nino

Panas terselubung yang dilepaskan oleh awan cumulonimbus di daerah tropis merupakan salah satu gaya penggerak utama untuk sirkulasi atmosfer global. Pemanasan kondensasi ini diaitkan dengan sirkulasi monsun. Salah satu fluktuasi suhu permukaan laut (SPL) antar tahunan adalah El-Nino, yaitu penyimpangan suhu permukaan laut di pantai Peru yang menjadi panas pada waktu natal. Ragam suhu permukaan laut ini berkaitan dengan ragam suhu permukaan laut global di atas basin pasifik. Salah satu parameter yang sangat penting untuk menentukan system iklim ialah suhu permukaan laut, karena suhu permukaan laut menentukan fluks panas nyata (sensible) dan panas terselubung (latent) melaui permukaan laut.