BENCANA KEBUMIAN METEOROLOGIS Oleh : Bayong Tjasyono HK.
Kuliah Umum Pascasarjana UPI Bandung, 5 Oktober 2006
Universitas Pendidikan Indonesia UPI – 2006
Posisi Meteorologis Indonesia
• • • • • • • •
Antara dua benua dan dua osean. Dilalui ekuator geografis dan meteorologis. Terletak di daerah ekuatorial, zona tektonik aktif, dan monsun. Menerima surplus energi disegala musim. Menerima panas sensibel dan laten dalam jumlah besar. Campuran atmosfer – hidrosfer – litosfer – kriosfer. Wilayah pegunungan dan kepulauan – angin lokal. Terjadi ekinoks 2 kali per tahun.
Tabel 1. Sumber radiasi lain relatif terhadap energi matahari yang diterima bumi 263 kilo langley per tahun.
Matahari
• Bintang terdekat bumi. • Sumber energi dan kehidupan. • Sumber gerak atmosfer dan osean. • Kendali iklim utama. • Insolasi pada puncak atmosfer disebut Konstanta matahari (S) S
56 x 10 26 kal mnt 1
13
4π 1,5 x 10
cm
2
2,0 ly mnt 1
• Energi matahari yang diterima bumi (R = 6370 km) per satuan luas dan waktu pada puncak atmosfer : Qs
πR 2S 4πR 2
S 0,5 ly mnt 1 263 kly th1 4
• Rotasi dan revolusi bumi menyebabkan migrasi tahunan (gerak semu) matahari.
Seperempat konstanta matahari, Qs = 263 kly th-1 Fluks panas dari dalam (interior) bumi Radiasi matahari yang dipantulkan dari bulan purnama (full moon) Pembakaran batu bara, minyak dan gas di USA Energi yang terhambur dalam luah (discharge) kilat Energi radiasi kosmik Radiasi total dari bintang-bintang
1 18 x 10-5 1 x 10-5 7 x 10-6 6 x 10-7 9 x 10-8 4 x 10-8
Atmosfer Bumi
• • • •
Awalnya CO2 kadar tinggi Evolusi tanaman berkhlorofil Fotosintesis (CO2 + h) Oksigen bertambah dan CO2 menurun • Melalui foton di Stratosfer terjadi ozonosfer • Ada kehidupan di bumi. • Atmosfer Indonesia : Isoterm 00 C : 4 – 5 km Tropopause ~ 17 – 18 km Pertemuan sirkulasi Hadley, Walker dan konveksi. Pembangkit gerak atmosfer ke lintang lebih tinggi. Secara konveksi, atmosfer tidak stabil.
Cuaca dan Iklim
• Interaksi 5 komponen bumi : Atmosfer – biosfer – hidrosfer – pedosfer – kriosfer. • Kelima komponen ini dimiliki bumi Indonesia. • Unsur-unsurnya : T, R, RH, angin, dll. • Unsur temperatur dan hujan sangat penting bagi kehidupan. • T dan R dasar klasifikasi iklim. • Di Indonesia T hampir konstan sepanjang tahun. • R sangat berubah secara temporal dan spasial. • Jenis hujan : konvektif, orografik dan konvergensi.
Awan Konvektif
• Indonesia : wilayah konvektif paling aktif. • Awan dan hujan konvektif dominan. • Menyebabkan hujan deras (shower), petir (thunder + lightning), puting beliung (tornado) disebut “severe thunderstorm” • Awan konvektif terbentuk karena gaya apung : T T' F g gB T'
T T′ g B
: : : :
suhu parsel udara suhu udara lingkungan percepatan gravitas suku apung = T/T′ – 1
Hujan Konvektif
• Hujan terjadi setelah insolasi maksimum (setelah pukul 12.00). • Frekuensi hujan lebih sering pada musim panas dan gugur belahan bumi. • Awan konvektif jenis cumulonimbus menghasilkan : hujan deras, batu es, petir dan kadang-kadang tornado. Skala Tornado disebut skala Fujita.
Siklon Tropis
• Depresi, Badai, Siklon tropis. • Siklon sebelum 1975 diberi nama gadis/wanita setelah 1975 dipakai nama laki-laki tetapi dominasi nama wanita : Anna, Betty, Cecilia, dll. • Syarat pembentukan Di laut panas > 27 0C Gaya Coriolis cukup, > 5 0C, 65% terjadi pada = 100 – 200. • Siklon melemah jika memasuki daratan atau laut yang dingin.
Tabel 2. Jumlah curah hujan di beberapa stasiun terpilih dalam dasarian 2, Januari 1982.
Nama Stasiun
Curah hujan dasarian 2, Januari
Curah hujan normal satu dasarian, Januari
Persentase terhadap curah hujan normal, Januari
Bengkulu Tanjung Karang Banyuwangi Sumbawa Besar Amakai (P. Seram) Manokwari Jayapura
125,0 mm 138,0 mm 128,0 mm 303,0 mm 123,0 mm 290,0 mm 197,0 mm
102,2 mm 89,3 mm 59,7 mm 106,7 mm 34,7 mm 103,7 mm 113,0 mm
123% 155% 214% 284% 355% 280% 174%
Tornado (Puting beliung)
• Skala F adalah skala kerusakan akibat tornado, diciptakan oleh Theodore Fujita, meteorologist ulung Univ. of Chicago. • Ada 5 skala F0, F1, F2, F3, F4, F5 • F4 dapat memindahkan rumah. • F5 setara dengan kecepatan angin 261 – 318 mph merusak lebih dari 1000 bangunan (termasuk 22 rumah terdongkel fondasinya), dapat mengangkat truk. • F0 skala paling kecil yang menghasilkan angin 40 – 72 mph. • Tornado di Indonesia sekitar skala F0, F1.
Awan Guruh • Kilat + guruh terjadi bersamaan. Kilat terlihat dulu baru bunyi gemuruh (petir) akibat beda kecepatan jalar. • Indonesia salah satu daerah frekuensi petir tertinggi di dunia (100 – 150 hari petir/tahun). • 1991 – 1993 Percobaan petir dengan meluncurkan roket di Indonesia Kerjasama Universitas Jepang dan ITB – LAPAN – PLN. • Teori elektrifikasi awan guruh a. Teori induksi b. Teori termoelektrik • Petir digambarkan sebagai senjata dewa. Bangsa Yunani percaya bahwa petir dihasilkan atas perintah dewa Zeus sebagai hukuman manusia pembangkang
El Niño
• Artinya The Christ Child, karena menguat pada bulan November, Desember. • Rasa terima kasih rakyat Peru kepada Tuhan atas berkah hujan. • Kebalikannya La Niña • El Niño menyebabkan kekeringan di Pasifik Barat (termasuk Indonesia), terutama jika bersamaan dengan monsun Australia. • Sebaliknya La Niña menyebabkan hujan lebat – banjir di Indonesia terutama jika bersamaan dengan siklon tropis. • El Niño episode panas Pasifik tengah dan timur, sedangkan La Niña episod dinginnya.
Global Warming
• Gas rumah kaca 55% dari CO2. a. Efek rumah kaca tembus radiasi pendek, menyerap radiasi panjang b. Sejak revolusi industri kadar CO2 terus naik. • Deforestasi dan tumpahan minyak di laut. • Lubang Ozonosfer oleh CFC yang bersifat insoluble : a. Khlor lepas oleh energi foton (h) radiasi matahari. b. Cl mengikat O3 menjadi O2. c. O3 (ozon) menyerap radiasi energi tinggi (uv).
CFxCl4-x(g) + h ( = 190–225 nm) CFxCl3-x(g) + Cl(g) Cl(g) + ClO(g) + O3(g)
+
O3(g) O(g)
ClO(g) Cl(g)
+ +
O(g)
2O2(g),
neto
O2(g) O2(g)
Referensi Anthes, R. A., 1982. Tropical cyclones, Meteorological Monographs, Amer. Meteor. Soc., Vol. 19, No.41. Battan, L. J., 1973. Radar observation of the atmosphere, the Univ. of Chicago. Bayong Tjasyono HK., 1985. Tropical Storm effect with respect to weather over the Indonesian region, Proc. ITB, Vol. 18, 61 – 71. Bayong Tjasyono HK., 2004. Cuaca dan Iklim Ekstrim di Indonesia, Prosiding Seminar Nasional LAPAN, Bandung. Bayong Tjasyono HK., 2004. State of the Art Study on Meteorology in Indonesia. International Summer School, Kerma Univ. Kyoto – ITB, Bandung . Bayong Tjasyono HK., 2005. Characteristics of cloud and Rainfall in the Indonesian Monsoonal Area, International Roundtable on Understanding and Prediction of Summer and Winter Monsoons, NAM S & T Center India, BMG Indonesia, Jakarta dan Bandung. Doktor, C. S., 1989. Tropical weather systems, Regional Training Seminar for National Instructur of RA. II and RA. V, WMO, Geneva.
