Massa Udara Sebagai Faktor Pengendali Cuaca / Iklim
MAKALAH Untuk memenuhi tugas matakuliah Meteorologi dan Klimatologi yang dibimbing oleh Bpk. Dwiyono Hari Utomo
Oleh : Annisa Qomariah
120721435358 120721435358
Aprilia Dwi R.P.W
120721435441 120721435441
Ringga Pridiatama
120721435484 120721435484
Miftahul Huda
120721435477 120721435477
Muhamad Fanani
120721403785 120721403785
Taufiq Hakim
12072143540 12072143540
Yulianto
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS ILMU SOSIAL JURUSAN GEOGRAFI SEPTEMBER 2013
Massa Udara Sebagai Faktor Pengendali Cuaca / Iklim
BAB I PENDAHULUAN
A.
LATAR BELAKANG
Metolorogi dan klimatologi merupakan ilmu tentang atmosfer di muka bumi. Meteorologi erat kaitannya dengan klimatologi yaitu ilmu yang mempelajari iklim. Iklim adalah jalannya keadaan cuaca atau keseluruhan keadaan dari gejala cuaca dari daerah tertentu sepanjang tahun atau keteraturan . unsur atau pengendali cuaca dan iklim diantaranya masa udara, angin, curah hujan, tekanan udara, arus laut, badai dan sebagainya. Massa udara merupakan bagian atmosfir yang tebalnya mencapai ribuan meter dari permukaan tanah dan meluas sampai ribuan meter persegi. Suhu dan kelembabannya serba sama dalam arah mendatar. Udara yang menetap untuk waktu yang cukup lama di atas permukaan bumi, sifatnya cenderung menjadi ciri khas permukaan bumi itu, dimana permukaan bumi itu berbeda. Jika sifat permukaan tersebut kurang lebih sama untuk daerah yang luas, seperti bentangan samaudera yang luas atau bentangan daratan yang luas, maka sifat udara di atas permukaan yang luas dan hampir seragam itu menjadi hampir seragam pula dalam bidang horizontal. Udara yang mempunyai sifata hampir seragam untuk daerah yang luas itu disebut massa udara. Sifat-sifat udara yang dimaksudkan itu terutama suhu s uhu dan kelembapan. Karakteristik cuaca dalam massa udara bergantung pada dua sifat dasar, yaitu sebaran suhu kearah tegak dan kadar airnya. Sebaran suhu kearah tegak menyatakan kemantapan massa udara. Karena kemantapan erat kaitannya dengan gerak vertikal didalam massa udara, maka sebaran uap air kearah atas, bentuk kondensasi, dan jumlah curah hujan, semuanya ditentukn oleh ol eh sebaran suhu kearah tegak.
B.
RUMUSAN MASALAH
1.
Apa pengertian massa udara?
2.
Bagaimana mengidentifikasi massa udara?
3.
Bagaimana penggolongan massa udara?
4.
Apa pengertian front dan ciri-ciri dari front udara?
5.
Bagaimana perubahan massa udara terjadi di permukaan bumi?
C.
TUJUAN
1.
Membahas hal-hal yang berkaitan dengan faktor-faktor pengendali cuaca atau iklim yang salah satunya adalah massa udara.
2.
Untuk memahami pengertian massa udara.
3.
Untuk mengetahui penggolongan massa udara.
4.
Untuk memahami pengertian front dan sifat-sifatnya.
5.
Untuk mengetahui perubahan massa udara.
BAB II PEMBAHASAN
A.
MASSA UDARA
Udara yang menetap untuk waktu yang cukup lama di atas suatu bagian permukaan bu bumi, sif sifatny tnya cend enderu erung men menjad jadi cirik irikh has permu rmukaan aan bumi itu, tu, dima imana permu rmukaan aan bumi itu ber berad adaa. Jika Jika sifa sifat permu rmukaan aan terse terseb but kura kuran ng leb lebih sam samaa untuk tuk dae daerah rah yang lua luas, sep sepeerti rti ben benta tan ngan ala alam sa samudera era yan yang g lu luas da dan ha hampir mpir sera serag gam itu itu menja enjad di ha hampir ser seraga agam pu pula dalam bidang horizontal. Udara yang mempunyai sifat hamper seragam untuk daerah yang luas itu disebut dengan massa udara. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia ,massa udara adalah atmosfer yang homogeny dan luas, kadang-kadang meliputi ratusan kilometer dengan karakteristik suhu dan kelembapan tertentu. Massa udara juga dapat didefinisikan sebagai sekelompok besar udara dimana suhu, kelembaban, dan stabilitas hidrostatikan yang relatif seragam pada arah horizontal. Kawasan sumber diartikan sebagai permukaan yang homogeny dimana massa udara terbentuk. Massa udara memiliki tebal mencapai ribuan meter dari permukaan tanah dan meluas hingga ribuan kilometer 2. Suhu dan kelembapannya serba sama dalam arah mendatar. Karakteristik cuaca dalam massa udara bergantung pada dua sifat dasar, yaitu: sebaran suhu kearah tegak dan kadar air. Sebaran suhu kearah tegak menyatakan kemantapan massa udara. Karena kemantapan erat kaitannya dengan gerak vertical didalam massa udara, maka sebaran uap air kearahatas, bentuk kondensasi dan jumlah curah hujan, semuanya ditentukan oleh sebaran suhu kearah tegak.. Diseluruh muka bumi kawasan massa udara diklasifikasi menjadi empat lokasi, yaitu : 1. Samudera-samudera tropis dan subtropics hangat. 2. Padang pasir continental subtropis yang panas. 3. Samudera lintang tinggi yang relative dingin. 4. Benua lintang tinggi yang dingin dan kawasan es atau salju.
Dari empat kawasan sumber terbentuk empat kelas massa udara, yaitu : 1. Maritimtropis (mT) 2. Kontinentaltropis (cT) 3. Maritim polar (mP) 4. Kontinental polar danartik (cPdancA)
B.
IDENTIFIKASI MASSA UDARA
Dilihat dari pengertian massa udara, massa udara akan terbentuk jika arah arus diam atau bergerak untuk waktu yang lama dan terdapat di atas daerah yang luas yang memiliki sifat seragam. Sifat dan tingkat keseragaman tersebut bergantung pada sumber massa udara, riwayat (modifikasi) massa udara dan waktu hidup massa udara. Pembentukan massa udara yang seragam dapat diperoleh melalui proses percampuran dan radiatif yang memerlukan waktu selama 3-7 hari. Massa udara juga bias mengalami perubahan baik akibat proses termodinamik maupun proses dinamik. Proses termodinamik seperti misalnya pemanasan atau pendinginan permukaan dan penambahan atau hilangnya kelembapan.
Sedangkan
untuk
proses
dinamik
misalnya,
terjadinya
percampuran turbulen dan pengangkatan pengangkatan atau penurunan skala besar. Massa udara memiliki sifat bergerak dinamis, sehingga akan selalu bergerak dari kawasan sumber (asal terciptanya) kelokasi yang lain. Perpindahan ini akan membawa konsekuensi terjadinya modifikasi. Modifikasi yang terjadi melalui dua cara, yaitu: (1) akan terjadi permukaan lembab dan panas, (2) menjadi stabil (turun) atau menjadi tidak stabil (udara bergerak naik). Modifikasi yang terjadi tergantung pada wilayah yang dilewati bila wilayah yang dilewati hangat, maka massa udara akan termodifikasi menjadi hangat dan dituliskan pada huruf ketiganya huruf w, jika udara melewati lokasi yang dingin maka huruf ketiganya menjadi c. Setetlah terjadinya percampuran massa udara, makau dara akan mengalami duahal, yakni menjadi tidak stabil atau stabil sehingga huruf keempatnya menjadi u untuk yang tidak stabil dan s untuk yang stabil.
C.
PENGGOLONGAN MASSA UDARA
Massa udara pun juga bisa golongkankan didasarkan pada daerah sumber dan jenis permukaannya. Terdapat 4 golongan dasar dari massa udara, yakni continental (c) yang secara tipikal kelembapannya rendah, maritime (m) yang kandungan uap airnya tinggi, polar (P) yang sifatnya dingin dan tropikal (T) yang sifatnya hangat. Dari keempat tipe dan sifat permukaan di atas, terdapat 4 kombinasi yakni continental polar (cP), continental tropic (cT), maritime polar (mP), dan maritime tropic (mT). Ada lagi tambahan jenis massa udara yakni Arctic (A) yang sifatnya sangat dingin dan sering tidak bisa dibedaan dengan massa udara polar (kutub) di dekat permukaan. Massa udara ini berasal lebih banyak dari atas tutupan es kutub daripada massa daratan lintang tinggi. Oleh karena itu terdapat 2 lagi tambahan massa udara yakni continental arctic (cA) dan maritime arctic (mA). Beberapa skema klasifikasi menambahkan indikasi pada udara tersebut yakni warmer (w) dan cooler (k) setelah nama massa udaranya, seperti misalnya cPk (continental polar cooler) dan mPw (maritime polar warmer). Sifat-sifat masing-masing massa udara ini sesuai dengan namanya. Oleh karena itu untuk mengetahui sifat-sifat masing-masing massa udara dengan lebih detail dipersilahkan para pembaca mencari referensi untuk itu. Massa udara arctic terasakan sampai ketinggian 650 mb, cP dan mP terasakan sampai beberapa milibar di atas ketinggian A. Massa udara mT terasakan sampai ketinggian hampir 500 mb sedangkan cT kurang lebih terasakan sampai ketinggian 700 mb. Di antara semua massa udara tersebut, massa udara A mempunyai kadar kebasahan yang paling rendah dan mT adala h yang paling tinggi kadar kelembapannya. Seperti telah disebut di atas, massa udara bisa mengalami perubahan sifat. Ini terjadi ketika ia meninggalkan sumbernya karena berinteraksi degan permukaan yang dilalui yang mengubah kestabilan dan berinteraksi dengan massa udara lainnya. Ketika bergerak menuju ekuator, massa udara A akan mendapatkan pemanasan dari bawah (suplai uap air dari permukaan yang hangat dan basah) sehingga menjadi tidak stabil sehingga bisa timbul awan besar. Jika ia bergabung dengan aliran mensiklon maka udara menjadi makin
tidak stabil dan perawanan yang menghasilkan hujan curah (shower) makin bertambah. Namun yang sering terjadi adalah bahwa massa udara ini bergabung dengan aliran mengantisiklon sehingga s ehingga pertumbuhan vertikal verti kal awan terbatasi walaupun dia mendapat suplai pemanasan dari bawah. Sebaliknya massa udara mT yang bergerak menuju kutub di musim dingin cenderung makin stabil sehingga yang terbentuk hanya awan-awan jenis stratus. Sedangkan di musim panas, di atas daratan di lintang rendah, massa udara ini menjadi makin tidak stabil sehingga terbentuk awan-awan kumulus (Cu), hujan curah dan badai guntur. Cuaca dalam suatu daerah bergantung pada berbagai sifat massa udara yang melaluinya terutama kestabilan dan kandungan uap airnya. Umumnya massa udara maritim memiliki perawanan dan hujan curah yang lebih besar, sedangkan massa udara continental cenderung membawa sifat cerah pada daerah yang dilaluinya. Meskipun pada sebagian besar waktu, cuaca pada suatu tempat ditentukan oleh sifat massa udara yang berkuasa atau menyelimuti wilayah tersebut, namun cuaca sangat buruk sering berhubungan dengan interaksi dari dua mass a udara yang bertemu (front) khususnya di batas pertemuan kedua massa udara tersebut. Indonesia tidak dilalui oleh front ini.
D.
PENGERTIAN FRONT
Front didefinisikan sebagai wilayah transisi tempat bertemunya dua massa udara yang berbeda sifat fisik dan kekuatannya (Effendy dan Turyanti, 2006). Front di dalam meteorologi merupakan wilayah transisi tempat bertemunya dua massa udara yang berbeda sifat fisik dan kekuatannya. Ketika sebuah front melewati suatu area, itu menandakan terjadinya perubahan pada temperatur, embun, laju angin, arah angin, tekanan atmosfir, dan suatu perubahan dalam pola curah hujan. Front adalah suatu wilayah pada posisi astronomis tertentu (biasanya sekitar lintang tinggi 66.5 o LU/LS), dikenal sebagai wilayah transisi, suatu lokasi pertemuan dua massa udara yang memiliki karakter yang berbeda baik secara fisik maupun magnitude. Secara sederhana front dapat diartikan sebagai
daerah perbatasan rempat bertemunya dua massa udara. Adanya front mengakibatkan cuaca sangat mudah berubah dan menyebabkan bayak terjadinya awan dan hujan. Awal pembentukan dari front ini sering disebut dengan Frontogenesis dan fase akhir pelenyapannya dikenal sebagai Frontolisis. Front cuaca adalah nama yang diberikan pada daerah perbatasan tempat bertemunya dua massa udara. Adanya front mengakibatkan cuaca yang mudah berubah, seringkali menyebabkan banyak awan dan terjadi hujan. Lokasi kejadian lintang tinggi sekitar 66,5°C lintang utara atau selatan. Angin terjadi karena adanya perbedaan suhu dan tekanan udara di suatu wilayah. Angin bergerak dari suatu tempat yang memiliki tekanan udara tinggi ke tempat yang memiliki tekanan udara rendah (Handoko, 1995). Antara zona bertekanan udara rendah dengan zona bertekanan udara tinggi terdapat zona dimana keduanya bertemu, zona ini dinamakan front.
Ciri – Ciri Front Udara
Front mempunyai ciri-ciri yang khusus, diantaranya adalah sebagai berikut 1.
Sepanjang garis front terjadi angin yang bergerak dari arah yang berlawanan
2.
Perbedaan suhu yang tajam
3.
Cuaca yang buruk seperti hujan badai selama 2 jam pada front dingin, serta hujan gerimis selama 2 hari pada front panas. Pada awal pembentukan front terjadi kabut.
4.
Pada lokasi sekitar front beda suhu udara T dan Td sangat kecil, bahkan hampir sama.
5.
Garis isobar mengalami patahan, dan pada patahan tersebut t erjadi siklon.
Jenis – Jenis Front Udara
Front dapat dibedakan atas lima jenis yaitu front panas ( warm front ), front ), front dingin ( cold front ), front ), front campuran ( occluded front ), front ), front stasioner ( stationary front ) front ) dan siklon frontal. Front ini diklasifikasikan berdasarkan pada temperatur udara dan dominasi udara yang terjadi. Setiap jenis front memiliki masing-masing keunikan dan karakteristik yang berbeda-beda.
Karakteristik front dingin berbeda dengan front panas. Apabila terjadi front dingin, daerah tersebut akan mengalami hujan deras dan badai yang biasanya disertai dengan petir dan kilat, sedangkan pada front panas yang terjadi adalah gerimis yang berkepanjangan. Begitu pula dengan front campuran, stasioner dan siklon frontal, yang memiliki dampak atau pengaruh yang berbeda terhadap fenomena cuaca. Masing-masing front ini mempunyai ciri yang berbeda-beda sesuai dengan jenis awannya masing-masing serta jenis massa udaranya. Karakteristik front dingin berbeda dengan front panas. Apabila terjadi front dingin, daerah tersebut akan mengalami hujan deras dan badai yang biasanya disertai dengan petir dankilat, sedangkan pada front panas yang terjadi adalah gerimis yang berkepanjangan. Dengan menggunakan simbol-simbol yang ada pada peta sinoptik, pengamat dapat menganilisis bilamana terjadi front di daerah tersebut. Berdasarkan jenis awan yang ada, dapat terlihat front yang terbentuk, karena setiap jenis awan yang tebentuk dapat dijadikan parameter dalam penentuan jenis front sehingga dapat dianalisis dan informasinya bisa digunakan untuk kepentingan masyarakat. Analisis tersebut dapat mencakup lama badai atau gerimis berlangsung serta karakteristik dari fenomena tersebut sehingga antisipasi dapat dilakukan.
a.
Front Panas ( Warm front ) front ) Front panas terjadi apabila massa udara panas menggilas massa udara
dingin. Proses terjadinya front ini seperti udara yang naik di pegunungan sehinggaakan terbentuk kabut dan seringkali menimbulkan hujan gerimis berkepanjangan. Awan-awan yang terbentuk pada saat front panas ini adalah awan Cirrus,Cirocumulus, Cirrostratus, Altocumulus, Altocumulus , dan Altostratus. Front panas umumnya bergerak sangat lambat sekitar 10-25 mile/ jam. Front panas mengandung massa udara yang hangat dan memiliki kelembaban yang tinggi. Ketika massa udara terangkat maka udara akan mengalami pendinginan dan kondensasi pun terjadi. Pada saat front panas berlangsung, terjadi hujan gerimis dalam waktu yang lama sekitar 2-3 hari.
b.
Front Dingin ( Cold Front ) Front dingin adalah massa udara dingin menggilas massa udara panas,
dimana massa udara panas akan naik di atas massa udara yang lebih dingin. Front ini menunjukkan suatu wilayah dimana udara yang dingin, kering dan stabil mendorong udara yang hangat, lembab, dan tak stabil (Ahrens 2007). Apabila udara hangat itu relatif tidak stabil dan mengalami pengangkatan yang cukup besar, di zona frontal (transisi) terbentuk suatu deretan awan cumulonimbus sehingga berpotensi terjadinya badai yang dikenal sebagai garis badai atau squall line. Front dingin dapat bergerak dua kali lebih cepat dan perubahan cuaca yang drastis daripada front panas, udara dingin lebih padat daripada udara hangat dan secara cepat menggantikan keberadaan udara hangat pada lapisan perbatas.
c.
Front Campuran ( Occluded Front ) Front ) Front campuran terjadi apabila dua massa udara dingin bertemu dengan
massa udara panas sehingga massa udara dingin akan mengambil alih lokasi massa udara panas. Pada saat front campuran berlangsung, yang mendominasi adalah front dingin, sehingga karakteristiknya mirip dengan front dingin. Front campuran pada umumnya terjadi dimana front dingin bergerak lebih cepat dari front panas. Kadang-kadang dalam sebuah sistem badai front dingin akan "mengejar" front panas. Terdapat dua jenis front campuran di atmosfer dan temperatur udara sangat menentukan front campuran jenis mana yang lebih dominan. Front oklusi dingin terjadi ketika front dingin bergerak cepat dan mengambil alih lokasi front panas dimana udara pada front panas lebih bergerak lambat atau ketika front dingin menyelusup ke bawah front panas. Ketika hal ini terjadi maka udara dingin akan mengganti massa udara hangat di atmosfer. Secara khusus front campuran jenis ini dapat menciptakan sebuah percampuran dari udara yang ditemukan pada kedua front sehingga kondisi udara relatif stabil.
d.
Front Stasioner (Stationary (Stationary Front ) Ada kalanya suatu front tidak cukup kuat untuk mendorong front lainnya,
sehingga udara menjadi tidak bergerak. Kondisi ini dinamakan front stasioner atau front quasi stationer (Ahrens, 2007). 2007). Front quasi stationer dapat dapat terjadi apabila ada dua massa udara yang bertemu, baik dingin maupun panas, tetapi masing-masing dari massa udara tersebut tidak cukup kuat untuk mendesak satu dengan yang lainnya sehingga tidak jelas mana yang mendominasi. Kondisi cuaca di sepanjang front stasioner ini umumnya cerah atau sedikit berawan, dengan udara yang jauh lebih dingin disalah satu sisi. Hal ini disebabkan karena kedua massa udara relatif kering dan tanpa presipitasi. Tetapi front tersebut tak berlangsung lama. Jika udara yang lebih hangat mulai bergerak dan mendorong udara dingin, front tak lagi dalam kondisi stasioner. Kondisinya akan berubah menjadi front panas. Begitu pula ketika udara yang lebih dingin mendapat daya dorong yang lebih kuat, maka kondisi akan berubah menjadi front dingin dan udara hangat tersebut akan tergeser (Lutgens, 1982).
e.
Siklon Frontal Siklon frontal adalah daerah front dimana terjadi pertemuan dua massa
udara yang berbeda kekuatan dan karakter. Siklon frontal merupakan bentuk front yang terjadi dalam keadaan khusus. Depresi frontal dalam tahapan paling berkembang dapat berupa badai besar yang lebarnya mencapai 1600 km (1000 mil) dan dapat bergerak sejauh ribuan kilometer (mil), membawa cuaca penuh badai yang sangat mudah berubah arah ke berbagai tempat sebelum akhirnya menghilang. Front bergerak digambarkan di peta cuaca sebagai garis lengkung.
E.
Perubahan Massa Udara
Massa udara dapat mengalami perubahan sifat. Ini terjadi saat massa udara meninggalkan sumbernya yang kemudian berinteraksi dengan permukaan yang dilaluinya sehingga sehingga mengubah kestabilan, atau juga dapat disebabkan oleh interaksi dengan massa udara lainnya. Ketika bergerak menuju ekuator, massa udara A akan mendapatkan pemanasan dari bawah (suplai uap air dari permukaan pe rmukaan yang hangat dan basah) sehingga menjadi tidak stabil sehingga bisa timbul awan besar. Jika ia bergabung dengan aliran mensiklon maka udara menjadi makin tidak stabil dan perawanan yang menghasilkan hujan curah (shower) makin berta mbah. Namun yang sering terjadi adalah bahwa massa udara ini bergabung dengan aliran mengantisiklon sehingga pertumbuhan vertikal awan terbatasi walaupun dia mendapat suplai pemanasan dari bawah. Sebaliknya massa udara mT yang bergerak menuju kutub di musim dingin cenderung makin stabil sehingga yang terbentuk hanya awan-awan jenis stratus. Sedangkan di musim panas, di atas daratan di lintang rendah, massa udara ini menjadi makin tidak stabil sehingga terbentuk awan-awan kumulus (Cu), hujan curah dan badai guntur. Cuaca dalam suatu daerah bergantung pada berbagai sifat massa udara yang melaluinya terutama kestabilan dan kandungan uap airnya. Umumnya massa udara maritim memiliki perawanan dan hujan curah yang lebih besar, sedangkan massa udara continental cenderung membawa sifat cerah pada daerah yang dilaluinya.
BAB III PENUTUP
A.
KESIMPULAN
Dalam makalah yang berjudul ‘Massa Udara Sebagai Faktor Pengendali Pengendali Cuaca / Iklim’ kami menyimpulkan bahwa massa udara merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi perbedaan dan perubahan iklim di permukaan wilayah bumi. Hal ini disebabkan massa udara yang yang dinamis, tidak selalu tetap berada di wilayahnya, tetapi dapat bergerak ke wilayah lain. Saat pergerkan massa udara terjadi, pertemuan massa udara yang berasal dari dua wilayah tersebut akan membentuk bidang batas yang disebut front. Massa udara dapat mengalami perubahan sifat. Ini Ini terjadi saat massa udara
meninggalkan
sumbernya dan berinteraksi dengan permukaan yang dilalui sehingga mengubah kestabilan dan sifat dari massa udara tersebut. Sifat-sifat massa udara ini yang akhirnya mempengaruhi cuaca dan iklim di permukaan bumi terutama pada suhu dan kelembapan massa udara.
B.
DAFTAR PUSTAKA
http://andhikaelriyand.blogspot.com/2010/01/pembelajaran-untuk-kita semua.html (online) semua.html (online) http://strukturawam.wordpress.com/2011/02/24/cuaca-ekstrim-hujan-badai-1/ (online) http://tarunalangitan.wordpress.com/2011/11/03/deskripsi-front/ (online) http://tarunalangitan.wordpress.com/2011/11/03/deskripsi-front/ (online) http:/ /www.free-online-private-pilot-ground-school.com (online) http://www.jeffsweather.com (online) http:/ / www.physicalgeography.net (online) www.physicalgeography.net (online) Utomo,
Dwiyono
Hari.
2011. Meteorologi Meteorologi
Klimatologi
Geografi.Diktat Geografi.Diktat FIS UM. Tjasyono, Bayong.2004. Bayong.2004. Klimatologi Klimatologi.. Bandung: ITB Press.
Dalam
Studi
