Pengertian Meteorologi dan Klimatologi
Ilmu cuaca atau meteorologi (meteorology) dan ilmu iklim atau klimatologi (climatology) adalah dua cabang ilmu pengetahuan yang membahas proses dan gejala yang terjadi di atmosfer bumi. Meteorologi (bahasa yunani: meteoros atau ruang atas, yakni atmosfer: logos atau ilmu), adalah cabang ilmu pengetahuan yang membahas pembentukan dan gejala perubahan cuaca serta fisika yang berlangsung di atmosfer. Proses fisika tersebut berlangsung sangat dinamis, rumit, dan terus menerus. Akibatnya, cuaca senantiasa berubah menurut ruang dan waktu. Ilmu cuaca mendasarkan penggunaan ilmu fisika dan matematika untuk menganalisa perubahan atmosfer. Dari pengamatan cuaca di suatu wilayah setiap hari secara terus-menerus dalam jangka panjang (beberapa tahun), akan diperoleh sejumlah data cuaca. Berdasarkan pengolahan statistik akan diperoleh pola atau sifat tertentu dari cuaca sebagai sintesis/hasilnya dan sintesis cuaca inilah yang disebut iklim.
Klimatologi atau ilmu iklim yakni cabang ilmu pengetahuan yang membahas sintesis atau statistik unsur-unsur cuaca hari demi hari dalam periode beberapa tahun di suatu tempat atau wilayah tertentu. Sintesis unsur-unsur cuaca meliputi nilai rata-rata, maksimum, dan minimum, frekuensi kejadian nilai unsur cuaca tertentu dan penyimpangannya. Mengingat besarnya pengaruh fisiografi (tata bumi) terhadap sifat cuaca dalam jangka panjang maka dalam ilmu iklim ditekankan pemahaman penggunaan ilmu fisika, statistika, dan geografi.
Studi dibidang ini telah dilakukan selama ribuan tahun meski kemajuan yang signifikan baru terjadi diabad ke 18. Diabad ke 19, gebrakan besar terjadi setelah pengamatan terkoordinasi yang dilakukan lintas negara.
Setelah pengembangan komputer dipertengahan abad ke 20, peramalan cuaca dapat dilakukan.
Pembagian Ilmu Meteorologi
Berdasarkan ruang lingkupnya, ilmu meteorologi terbagi menjadi beberapa bagian. Macam-macam ilmu Meteorologi tersebut adalah :
Meteorologi Fisik yang membahas tentang struktur dan komposisi atmosfer, pemindahan radiasi elektromagnetik dan akustik dalam atmosfer, serta proses-proses fisik yang terjadi pada pembentukan awan, presipitasi, listrik diatmosfer dan fenomena-fenomena lain yang erat kaitannya dengan ilmu fisika dan kimia.
Meteorologi Dinamik yaitu ilmu meteorologi yang mempelajari tantang gejala-gejala atmosfer dari segi kedinamisan dengan menggunakan pendekatan analitis yang didasarkan pada prinsip-prinsip dinamika fluida.
Meteorologi Sinoptik yaitu meteorologi yang mempelajari tentang gejala atmosfer yang mencakup deskripsi, analis peta cuaca, dan prakiraan gerak atmosfer pada skala yang relatif besar untuk keperluan ramalan cuaca.
Meteorologi Terapan yaitu aplikasi meteorologi yang berhubungan dengan penggunaan data, analisis, dan ramalan cuaca berbagai bidang ilmu yang terkait erat seperti: Building meteorologi, Meteorologi satelit, Urban meteorologi, Biometeorologi, Agrometeorologi, Rural meteorologi, Marine meteorolog, meteorologi aeronautika, meteorologi kesehatan, dll.
Pembagian Ilmu Klimatologi
Klimatologi dapat dibagi menjadi berbagai cabang keilmuan iklim berdasarkan:
a. Metode pendekatan keilmuan
b. Ruang lingkupnya di atmoster
C. Pemanfaatannya
Mengingat bahwa iklim adalah suatu sumber daya yang penggunaanya sangat luas dan pada berbagai bidang kegiatan maka metode pendekatannya, ruang lingkup serta pemantaatannya sangat beragam. Rincian tentang cabang-cabang klimatologi
Berdasarkan pendekatan keilmuan, terdapat empat cabang klimatologi sebagai berikut:
Klimatografi
Klimatografi yang pembahasannya secara deskriptif (apa adanya) berdasarkan data, peta, dan gambar/foto. Pembahasannya tidak disertai analisis fisika ataupun matematika yang mendalam. Umumnya dikembangkan oleh para pakar ilmu bumi (geografi).
Klimatologi Fisik
Klimatologi yang membahas perilaku dan gejala-gejala cuaca yang terjadi di atmosfer dengan menggunakan dasar-dasar ilmu fisika dan matematika. Tujuannya ditekankan pada neraca energi dan neraca air antara bumi dan atmosfer.
Klimatologi Dinamik
Klimatologi yang membahas pergerakan atmosfer dalam berbagai skala, terutama tentang peredaran atmosfer umum di berbagai wilayah di seluruh dunia.
Klimatologi terapan
Klimatologi yang membahas penerapan ilmu iklim untuk memecahkan berbagai masalah praktis yang dihadapi masyarakat. Berikut adalah beberapa contoh klimatologi terapan.
Klimatologi Pertanian atau Agroklimatologi (Agricultural Climatolog)
Klimatologi yang menekankan pembahasan tentang permasalahan iklim di bidang pertanian. Membahas pengaruh positif maupun negatif perilaku iklim terhadap usaha pertanian.
Klimatologi Perkotaan (Urban Climatology)
Klimatologi yang membahas berbagai iklim dalam perencanaan maupun penataan kota. Tujuan utamanya adalah memperoleh tingkat kenyamanan udara sebaik-baiknya. Cabangilmu ini juga membahas konsentrasi pemukiman penduduk terhadap perubahan unsur-unsur iklim.
Klimatologi Kelautan (Marine Climatology)
Klimatologi yang menekankan penjelasan tentang pengaruh timbal balik antara iklim dan lautan.
Klimatologi Bangunan (Building Climatology)
Bioklimatologi (Bioclimatology)
Klimatologi yang membahas pengaruh iklim terhadap makhluk hayati. Klimatologi terapan cenderung terus berkembang mengingat sangat luasnya pengaruh fisika atmosfer terhadap kehidupan.
Berdasarkan ruang lingkup atmosfer yang dibahas, terdapat tiga macam klimatologi dengan rincian sebagai berikut.
Mikroklimatologi
Mesoklimatologi
yaitu klimatologi yang membahas perilaku atmosfer dalam daerah yang relatif sempit, tetapi pola iklimnya sudah berbeda dari iklim wilayah sekitarnya. Sebagai contoh adalah iklim perkotaan dan iklim pada daerah badai. Skala iklim meso berkisar antara 0-1000 km.
Makroklimatologi
adalah klimatologi yang menekankan pembahasannya pada penelaahan iklim daerah luas dan skala besar. Wilayah lingkupnya mulai batas ruang iklim mikro hingga puncak atmosfer serta meliputi seluruh dunia. Faktor pengendali utama massa udara antara benua dan samudra.
Unsur-unsur Cuaca
Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan diwilayah tertentu yang relatif sempit pada jangka waktu yang singkat. Cuaca pada saat pagi hari, siang, sore atau malam hari keadaannya bisa berbeda-beda untuk setiap tempat serta setiap jamnya.
Cuaca terbentuk dari gabungan unsur cuaca yaitu suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, angin dan curah hujan. Kondisi iklim tropis di Indonesia yang memiliki ciri yaitu suhu udara yang tinggi, kelembaban tinggi, dan curah hujan yang tinggi.
Cuaca cerah adalah cuaca yang menunjukkan langit dalam kondisi terang, sinar matahari memancar terang tetapi tidak begitu terasa panas. Pada saat cuaca cerah jumlah awan yang menutupi langit kurang dari separuh hingga separuh bagian langit dan tidak terjadi hujan.
Cuaca berawan menunjukkan bahwa dilangit banyak terdapat awan yang terlihat berjalan karena didorong oleh angin. Awan merupakan kumpulan uap air yang terdapat diudara.
Fenomena hujan terjadi karena adanya proses penguapan air dibumi oleh matahari. Uap air kemudian akan dibawa oleh angin hingga membentuk gumpalan-gumpalan awan. Ketika terbawa angin, awan-awan akan mengalami kondensasi, partikel-partikel uap air dari awan akan menjadi gumpalan-gumpalan air yang kemudian terjatuh ke bumi dalam bentuk tetesan air. Tetes air hujan memiliki diameter 0,5 mm dan intensitasnya lebih dari 1,25mm/jam. (Asdak dalam Retnawati dkk, 2013).
Suhu udara merupakan keadaan panas atau dinginnya udara. Suhu udara terjadi karena dampak dari adanya radiasi panas matahari yang diterima oleh bumi. Pada hari yang cerah, radiasi cepat memanaskan daratan dan kemudian daratan memanaskan udara diatasnya. Pada malam yang cerah terjadi pula pelepasan panas yang berasal dari bumi yang menyebabkan terjadinya pendinginan dengan cepat di permukaan. (Horn dan Trewartha dalam Retnawati dkk, 2013).
Kelembaban udara digunakan untuk menyatakan banyaknya kandungan uap air dalam udara. Setiap saat ada uap air yang masuk dan dilepas oleh atmosfer. Uap air ditransfer ke udara melalui proses penguapan karena panas matahari.
Tekanan udara adalah tekanan yang diberikan udara setiap satuan luas bidang datar dari permukaan bumi sampai batas atmosfer. Tekanan udara semakin rendah apabila semakintinggi dari permukaan laut. (Arpan dalam Retnawati dkk, 2013).
Angin merupakan udara yang bergerak karena adanya perbedaan tekanan dipermukaan bumi. Perubahan panas antara siang dan malam merupakan gaya gerak utama sistem angin harian, karena beda panas yang kuat antara udara diatas darat dan laut. Pada siang hari angin bergerak lebih cepat daripada dimalam hari. (Arpan dalam Retnawati dkk, 2013).