Nantikan ramalan cuaca 2014

Saya lagi mencoba untuk meramal cuaca dan musim tahun 2014 berdasarkan analisis keadaan Indian Ocean Dipole Mode, monsoon index dan ENSO. Moga-moga sebelum tahun baru sudah saya tulis di blog ini. Selamat hari natal dan tahun baru 2014 bagi yang merayakannya. Salam hangat dari kota sejuk di Indonesia ini.

Sekilas tentang siklon/hurricane/topan/taifun/willie-willies

Ada beberapa istilah yang patut dipahami manakala kita membahas tentang siklon. Pertama adalah siklon tropis. Siklon tropis merupakan sistem tekanan rendah berskala sinoptik yang berkembang di atas wilayah lautan tropis dan subtropis. Dia mempunyai inti panas. Yang kedua adalah siklon luar tropis/ lintang tengah yang merupakan sistem tekanan rendah yang sumber energi primernya sering berkaitan dengan sistem frontal. Sedangkan yang ketiga adalah siklon subtropis yang merupakan sistem tekanan rendah yang berkembang di atas lautan subtropis dan awalnya mempunyai sirkulasi non tropis tapi menunjukkan beberapa elemen pola-pola awan yang berhubungan dengan siklon tropis. Ia sering dipandang sebagai sistem hibrid dengan beberapa karakteristik siklon tropis dan luar tropis.
Kebanyakan gangguan tropis menghasilkan badai guruh dan presipitasi yang besar selama beberapa hari sebelum meluruh. Namun jika kondisi cocok maka gangguan tropis bisa berkembang menjadi siklon tropis. Kondisi yang diperlukan agar terbentuk siklon tropis adalah:
a. temperatur permukaan laut lebih dari 26oC
b. angin lemah di level atas
c. gangguan menyebabkan konvergensi dan rotasi di level bawah
Pembentukan siklon tropis melalui proses-proses sebagai berikut:
- konvergensi di level bawah mengumpulkan energi laten dan menyebabkan udara naik
- uap air mengkondensasi dan energi laten dikonversi menjadi energi internal dan udara memanas
- pemanasan membangkitkan divergensi di level atas
- divergensi di level atas memindahkan massa dan tekanan permukaan menurun
- terbentuk siklon tropis
Temperatur permukaan laut yang hangat sebenarnya diperlukan untuk mensuplai energi agar cukup untuk membangkitkan sistem tekanan rendah. Angin lemah di level atas diperlukan untuk menjaga puncak badai guruh dari tersapu dan mencegah perkembangan inti panas.
Seperti sudah disebut dalam posting-an sebelumnya, kekuatan dari siklon dapat dinyatakan dalam skala Saffir-Simpson dari 1 sampai 5. Melihat dampak dari topan Haiyan yang berkembang di Philippina kemarin, saya perkirakan masuk pada skala 5 Saffir-Simpson dimana kecepatan anginnya lebih besar dari 155 mil per jam sehingga bisa dikatakan sebagai siklon besar/ mayor.
Ancaman yang bisa ditimbulkan oleh adanya siklon ini adalah: angin sangat kencang, gelombang badai, banjir besar akibat hujan deras, dan tornado. Gelombang badai muncul akibat angin sekitar siklon meniup air laut menuju pantai dan meningkatkan tinggi air laut di pantai. Teluk dan bentuk-bentuk pantai lainnya bisa bertindak sebagai saluran yang mengumpulkan gelombang badai dan membuat air bahkan menjadi lebih tinggi.

Topan Haiyan dan peluang terjadinya topan serupa di Indonesia

Beberapa hari terakhir ini ramai diberitakan baik oleh televisi nasional maupun multinasional kejadian topan Haiyan yang melanda Philippina dan membawa dampak sosial ekonomi di negara tersebut. Tadi aku mendapat informasi dari salah satu televisi nasional bahwa korban jiwa mencapai dua ribu orang lebih. Tentu ini bukan bilangan yang kecil. Kita patut memberikan empati dan bantuan kepada mereka; dan ini nampaknya juga menggugah pemerintah kita untuk turut memberikan bantuan finansial dan obat-obatan kepada warga Philippina yang mengalami bencana alam tersebut.
Terlepas dari masalah sosial dan ekonomi warga Philippina tersebut, ada baiknya kita mengulas sedikit banyak tentang topan.
Topan atau taifun adalah penamaan masyarakat ilmiah dunia terhadap siklon tropis yang terjadi di wilayah Pasifik Utara bagian barat. Di wilayah lain mempunyai nama yang lain. Di Atlantik utara, siklon tersebut dinamakan hurricane. Di wilayah samudra Hindia dinamakan siklon tropis, sedangkan di sekitar Australia disebut willi-willies. Sebelum bencana alam tsunami Aceh Indonesia dan Jepang, korban bencana alam terbesar di dunia disebabkan oleh siklon tropis. Bisa dipahami karena siklon tropis bisa mendatangkan banjir besar dan angin sangat kencang khususnya pada sekitar mata (dinding mata/ eye-wall).
Siklon tropis biasanya bermula dari gangguan tropis yang berkembang menjadi depresi tropis, badai tropis yang berlanjut menjadi siklon tropis. Tidak semua gangguan tropis tersebut berlanjut sampai menjadi siklon tropis. Bisa saja gangguan tropis berlanjut menjadi badai tropis atau hanya sampai pada tahap depresi tropis bergantung pada kondisi suplai energinya. Bila suplai energi panas laten dari permukaan laut cukup besar akibat temperaturnya yang melebihi 26oC pada area yang luas maka siklon tropis akan berkembang dengan baik. Siklon tropis mempunyai mata yang kondisi cuacanya  cerah dan anginnya calm. Mata siklon ini bisa berdiameter puluhan kilometer sedangkan diameter  siklonnya bisa mencapai ribuan kilometer. Dari citra satelit, siklon tropis ini nampak cukup indah, berbentuk seperti spiral tetapi jangan ditanyakan bagaimana dahsyatnya akibat yang ditimbulkannya.
Pusat siklon adalah tekanan rendah yang dikelilingi oleh tekanan yang makin meningkat ke arah luar. Kekuatan dari siklon tropis ini bisa dinyatakan dengan suatu skala yang disebut skala Saffir-Simpson. Makin besar skalanya makin besar pula dampak yang ditimbulkannya. Bahkan pada skala 5, bangunan semisal hotel beton bisa rata dengan tanah tersapu oleh kekuatan siklon.
Siklon tropis ini bisa terjadi di atas perairan hangat pada lintang di atas 10 derajat. Ini berarti peluang terjadinya siklon tropis di Indonesia sangat kecil. Yang sering terjadi di Indonesia adalah ekor dari siklon tropis ini bisa mempengaruhi cuaca di wilayah kita khususnya siklon di Australia yang sering membawa pengaruh angin kencang dan cuaca buruk di pantai selatan wilayah Indonesia. Oleh karena itu kita tidaklah perlu terlalu khawatir dengan masalah ini. Hal lain terkait siklon tropis ini akan saya sampaikan pada kesempatan berikutnya.

Puting beliung bisa terjadi bila ada perubahan lingkungan?

Kemarin sore mendung menggelayut langit di atas kompleks perumahanku. Agak tebal dengan warna hitam kelabu. Mendadak ketika aku lagi baca-baca sambil mendengarkan radio, serpihan sampah beterbangan di langit, dan salah satu lembaran fiber atap rumah entah dari mana jatuh di dekat rumahku. Serpihan sampah di langit tersebut bergerak memutar dan terbawa angin jauh ke tempat lain. Aku sempat khawatir dan takut akan kemungkinan terjadinya puting beliung (tornado-like) di wilayahku. Alhamdulillah bahwa puting beliung tidak terjadi. Aku lihat ke langit tidak ada pusaran angin yang terbentuk seperti tornado tersebut. Aku tanyakan ke seorang penduduk asli wilayahku, ternyata memang sejak dia kecil sampai sekarang (usia sekitar 55 tahunan) tidak pernah terjadi puting beliung. Ini sungguh menggembirakanku.
Di lain pihak aku masih khawatir bila puting beliung akan terjadi di wilayahku. Aku bertanya-tanya dalam hati, apakah dengan adanya perubahan lingkungan skala lokal, puting beliung akan terjadi. Bila melihat dengan kacamata yang lebih luas, teringat aku akan peluang terjadinya puting beliung di pulau Jawa yang cenderung meningkat dari tahun ke tahun seperti yang telah aku tulis sebelumnya. Aku hanya berharap dan berdoa agar puting beliung tidak pernah terjadi di kompleks perumahanku sampai kapanpun. Amin

Seputar Wilayah tropis

Wilayah tropis adalah wilayah yang dibatasi oleh lintang kuda yakni tropic of cancer dan tropic of capricorn. Seperti telah kita ketahui, tropic of cancer merujuk pada lintang 23,5o N dan tropic of capricorn merujuk pada lintang 23,5o S. Di antara kedua lintang tersebut pola anginnya adalah timuran, artinya angin bergerak dari arah timur ke barat, sedangkan di lintang yang lebih tinggi di wilayah subtropis pola anginnya adalah baratan yang bertiup dari barat ke timur. Wilayah tropis ini mempunyai cuaca dan iklim yang unik yang banyak berpengaruh pada penduduk di wilayah ini. Karena lebih dari 60% penduduk dunia berada di wilayah ini, maka pengetahuan tentang cuaca dan iklim wilayah tropis menjadi  hal yang sangat penting.
Wilayah tropis ini mempunyai beberapa bentuk umum utama untuk diketahui. Distribusi spasial temperatur menunjukkan bahwa tidak terlalu mencolok perbedaan antara satu tempat dengan tempat yang lain dalam jarak yang besar maupun kecil. Justru yang lebih mencolok adalah distribusi temporalnya ... pada pagi hari temperaturnya rendah dan meningkat dan mencapai maksimumnya di sekitar tengah hari yang kemudian menurun kembali pada sore dan malam hari. Gradien tekanannya juga rendah baik spasial maupun temporalnya. Faktor curah hujan merupakan faktor cuaca dan iklim yang paling besar variasinya; mencapai nol sampai beberapa ratus milimeter tiap bulannya. Wilayah  ini mendapatkan radiasi matahari yang besar yang bervariasi terhadap lintang. Kelembapan udaranya relatif tinggi sampai sangat tinggi. Bentuk lain yang dapat dijumpai di wilayah tropis adalah intertropical convergence zone (ITCZ). Wilayah konvergensi ini merupakan wilayah tekanan rendah dengan perawanan yang besar khususnya awan-awan jenis konvektif. Letak ITCZ bervariasi terhadap waktu dan musim; mengikuti pergerakan matahari. Saat matahari berada di belahan bumi utara, ITCZ juga berada di utara; pada saat matahari di belahan bumi selatan, ia juga berada di selatan. Namun secara klimatologis, posisi dari ITCZ lebih banyak di belahan bumi utara.
Ok segini dulu ya ... lain waktu kita lanjutkan kembali.
Sumber: Mc Gregor & Nieuwolt, Tropical Meteorology, John Wiley & Sons,1998

Kecelakaan lion air di Bali dan kemungkinan keterkaitannya dengan cuaca

Beberapa hari yang lalu kita dikejutkan oleh jatuhnya pesawat Lion Air tujuan Denpasar yang berangkat dari bandar udara Husein Sastranegara Bandung Jawa Barat. Sebanyak 101 penumpangnya dan awak pesawatnya selamat, hanya diberitakan bahwa ada yang patah tulang tangan atau kaki. Tentu ini merupakan pukulan bagi industri dirgantara kita mengingat beberapa tahun yang lalu kita sempat ditolak terbang ke berbagai negara (khususnya Eropa) karerna banyaknya pesawat yang jatuh.
Saya mendapat kabar bahwa ketika terjadi kecelakaan tersebut, ada awan kumulonimbus di sekitar bandara dan hujan rintik-rintik. Dari kacamata meteorologist, ini tidak biasanya mengingat kalau terdapat awan kumulonimbus (Cb) seharusnya terjadi hujan deras. Awan Cb merupakan awan berskala meso dengan panjang horizontal 2-20 km, dengan pertumbuhan vertikal yang besar. Awan ini mempunyai tiga tahap pertumbuhan yakni tahap kumulus, tahap mature dan tahap disipasi. Tahap kumulus ditandai dengan updraft sebesar 5 m/s, tak ada downdraft, ukuran sel 2-6 km, updraft meningkat dengan ketinggian, konvergensi di level bawah, dan seluruhnya bergaya apung positif. Tahap mature ditunjukkan oleh kondisi hujan yang pertamakali menyentuh permukaan bumi, terjadi hujan terderas dan turbulensi terkuat, downdraft terbentuk, updraft tetap kuat, divergensi permukaan terjadi di bawah hujan terderas, outflow awan membentuk gust front di permukaan dan ada apungan positif dan negatif. Sedangkan tahap disipasi ditunjukkan oleh kondisi divergensi di level bawah, downdraft melemah, turbulensi kurang intense, dan presipitasi menurun menjadi hujan ringan. Menilik dari informasi bahwa hujannya rintik-rintik dan ada awan Cb, kemungkinan awan Cb pada tahap mulai tahap mature atau sudah mendekati disipasi. Di sisi lain, ada informasi bahwa cuaca di atas bandara Ngurah Rai cerah berawan disertai hujan rintik-rintik. Ini kemungkinan adalah awan stratus. Mungkin juga akibat microburst, seperti downdraft di bawah awan Cb yang terlokasi khususnya microburst kering kebasahan karena timbul virga sampai hujan ringan. Sulit untuk memastikan apakah ini akibat peristiwa downdraft awan Cb atau microburst atau yang lain. Untuk itu  nampaknya diperlukan kajian tentang cuaca di Bali saat itu.

Menyelaraskan pembangunan dengan cuaca dan iklim

Seperti telah dituliskan sebelumnya, faktor cuaca dan iklim yang paling dominan di wilayah Indonesia adalah curah hujan. Tidak dapat dipungkiri, hujan inilah yang berpengaruh pada kehidupan kita sehari-hari. Temperatur yang juga berpengaruh, kalah jauh pengaruhnya dibanding curah hujan. Musim hujan biasanya terjadi pada bulan-bulan Oktober sampai April, sedangkan musim kemarau terjadi pada bulan-bulan April sampai Oktober khususnya di wilayah-wilayah Sumatra bagian Selatan, seluruh pulau Jawa, sampai Nusa Tenggara dan Papua bagian selatan. Artinya pada bulan-bulan tersebut kemungkinan hujan terjadi hampir tiap hari. Hal ini tentu saja akan sangat berpengaruh pada jalannya pembangunan khususnya pembangunan infrastruktur seperti jalan, jembatan, gedung, fasilitas umum dll. Oleh karena itu seharusnya pada musim hujan pembangunan infrastruktur dikurangi dan lebih banyak pembangunan indoor. Ini sepertinya tidak dilaksanakan karena ketidakpahaman dan  kekurangpedulian pemerintah dalam menyelaraskan dan menyesuaikan pembangunan fisik dengan musim.
Berbeda dengan negara-negara yang mempunyai 4 musim. Pada saat musim dingin, dipastikan bahwa pembangunan fisik dihentikan ... sedangkan pada saat musim panas pembangunan fisik digiatkan. Mereka paham bahwa jika pembangunan fisik dilakukan pada musim dingin maka tidak akan efektif dan efisien serta cenderung menghambur-hamburkan dana.
Kembali lagi di negara kita, Indonesia tercinta. Pelaksanaan pembangunan yang tidakselaras dengan musim ini seringkali menyebabkan perpanjangan waktu penyelesaian. Bila ini terjadi maka sudah pasti akan menyedot dana lagi. Negara ini mempunyai 3 pola curah hujan; ada pola A, B dan C (lihat postingan sebelumnya). Oleh sebab itu diperlukan 3 skenario bagaimana menyelaraskan pembangunan dengan cuaca dan iklim lokal. Tidak mudah memang menjalankan hal ini, tetapi bila tidak dicoba bagaimana kita tahu bahwa itu adalah sulit. Kita bisa belajar ke negara-negara lain yang mempunyai pola musim yang berbeda.
Semoga saja pemerintah mau mendengarkannya dan yang paling penting mencobanya.

Indeks ketidaknyamanan

Banyak peneliti membuat diagram, klasifikasi atau indeks temperatur-kelembapan untuk meninjau tingkat stress pada kondisi tertentu. Indeks ketidaknyamanan (discomfort index) atau indeks temperatur-kelembapan (THI) memberikan evaluasi yang mudah yang menggambarkan derajat ketidaknyamanan dari berbagai kombinasi temperatur dan kelembapan. Menurut kantor cuaca USA, rumusan berikut digunakan untuk menyatakan indeks ketidaknyamanan:

DI = 0,4 (T + Td) + 15       atau DI = T – 0,55 (100,01 RH)(T – 58)

Dalam hal ini T adalah temperatur udara (oF); Td adalah temperatur titik embun (oF) dan RH adalah kelembapan relatif (%).

Dengan menerapkan hubungan ini, ditemukan bahwa indeks di bawah 70 menunjukkan kenyamanan dan di atas nilai tersebut menunjukkan ketidaknyamanan. 50% orang yang diuji merasa tidak nyaman pada nilai indeks 75, sedangkan di atas 80 kebanyakan orang mengalami berbagai macam ketidaknyamanan. Nilai 85 pada indeks ketidaknyamanan (THI) digunakan oleh beberapa kantor pemerintah di USA untuk meliburkan pekerja karena ketidaknyamanan akut yang dialami oleh kebanyakan orang. Nilai-nilai ini tentu saja telah dikembangkan dengan mengujikan kepada  penduduk USA di lintang tengah dan mungkin akan berbeda dengan kondisi di wilayah Indonesia.

Indeks yang lain yakni temperatur global bola basah (wet bulb globe temperature WBGT) yang merupakan temperatur yang dapat secara aktual diukur dengan menyelimuti thermometer global dengan kain kaos yang dibasahi. WBGT biasanya didekati dari hubungan sederhana ini :

WBGT = 0,2 tg + 0,1 ta + 0,7 tw

Dimana tg adalah temperatur global kering (oC); ta adalah temperatur udara bola kering (oC) dan tw adalah temperatur bola basah (oC).

Marinir USA telah menggunakan indeks ini untuk mengatur aktivitas luar ruangan pada kondisi panas. Mereka menemukan bahwa dengan WBGT di atas 29,5oC aktivitas di luar ruangan seharusnya dibatasi hanya beberapa jam sehari, sedangkan bila lebih dari 31oC maka kegiatan di luar ruangan seharusnya ditunda. Hal ini untuk mengurangi masalah akibat stress panas.

Reaksi manusia terhadap kondisi temperatur dan kelembapan sangat dipengaruhi oleh kecepatan angin. Bila angin kencang maka akan lebih banyak udara basah yang  hangat di dekat permukaan kulit dipindahkan, evaporasi terjadi, sehingga seseorang akan merasa menjadi lebih dingin. Pada kondisi dingin maka makin besar kecepatan angin yang memindahkan lapisan udara yang dipanaskan di sekitar tubuh. Peningkatan kehilangan panas ini menghasilkan apa yang disebut sebagai efek “windchill”.

Windchill adalah ukuran kuantitas panas yang dapat diserap oleh atmosfer dalam waktu satu jam dari permukaan 1 meter persegi. Siple dan Passel (1945) memberikan rumus sebagai berikut:

K = ( √100 v + 10,45 – v)(33-ta)

Dimana v adalah kecepatan angin (m/s), ta adalah temperatur udara (oC), K adalah daya pendinginan total atmosfer yang terlindung dan tanpa memperhitungkan evaporasi (kg cal/m2 jam)

Seringkali temperatur ekuivalen windchill digunakan untuk menggantikannya. Temperatur ini adalah temperatur pada kondisi kecepatan angin kecil (2,2 m/s) yang sama dengan daya pendinginan untuk kombinasi temperatur aktual dan kecepatan angin. Indeks windchill telah secara luas dipelajari dan digunakan. Indeks ini  mempunyai keterbatasan namun masih bisa digunakan dengan syarat: (1) ia hanya berlaku untuk kehilangan panas dari permukaan kulit yang tidak terlindungi, (2) ia tidak memperhatikan kehilangan panas akibat respirasi, (3) ia tidak dapat digunakan untuk kecepatan angin lebih dari 20 m/s. Temperatur permukaan kulit diasumsikan 33oC. Radiasi matahari gelombang pendek dianggap mengurangi kehilangan panas atau mengurangi efek windchill. Cahaya matahari di lintang tengah bisa menambah sebesar 100-200 kg cal/m2 jam kepada seseorang dan mengurangi nilai kehilangan panas sebesar itu bila diagram tersebut diterapkan pada kondisi tidak terlindung.

Sumber: John R. Mather, Climatology fundamentals and applications, Mc Graw Hill Inc, 1974

Sub sistem atmosfer

Atmosfer merupakan sistem termohidrodinamis dari sistem iklim bumi. Komposisi atmosfer merupakan titik awal kritis untuk memahami sistem iklim. Kondisi termodinamis atmosfer seperti dicirikan oleh tekanan, temperatur dan kelembapan spesifik menunjukkan luasnya pembahasan tentang sifat-sifat  atmosfer. Medan gerak 3D dari atmosfer dihasilkan dari pengaruh kombinasi antara komposisi dan keadaan termodinamika atmosfer. Setiap karakteristik ini merupakan hal penting dalam mendefinisikan iklim bumi.

Atmosfer bumi merupakan selubung gas tipis yang terdistribusi hampir seragam di atas permukaan. Atmosfer kering kebanyakan terdiri dari molekul-molekul nitrogen, oksigen dan sejumlah gas lain. Dalam arah vertikal , 50% massa atmosfer ditemukan sampai pada ketinggian 5,5 km dan lebih dari 99% ditemukan di bawah ketinggian 30 km. Sampai dengan mesopause pada ketinggian kira-kira 78 km, komposisi atmosfer praktis seragam untuk konsentrasi nitrogen, oksigen dan gas mulia lain serta karbon dioksida. Sedangkan uap air terutama terkonsentrasi di troposfer bawah dan ozon terkonsentrasi di stratosfer tengah.

Komposisi atmosfer merupakan determinan utama dari respon iklim bumi terhadap energi radiasi. Molekul nitrogen dan oksigen, gas-gas atmosfer yang paling melimpah, tidak aktif secara radiatif akibat struktur diatomiknya dan tiadanya pergerakan dipole bahkan ketika bergetar sekalipun. Sedangkan gas-gas atmosfer yang penting untuk penyerapan dan emisi energi radian hanya berjumlah kurang dari 1% massa atmosfer.

Sumber: Mc Gregor & Nieuwolt, Tropical Meteorology, John Wiley & Sons, New York, 1998

Air dalam sistem iklim

Air merupakan salah satu isi dalam sistem iklim global dan kuantitas air secara kontinyu bergerak dalam sistem iklim di bumi. Sifat-sifat fisis air menunjukkan bahwa air mempunyai peran utama. Kapasitas termalnya yang tinggi menyebabkan munculnya mekanisme moderasi temperature musim dingin di lintang tengah. Variasi tekanan uap jenuh terhadap temperatur merupakan faktor yang menyebabkan SST di lintang rendah dibatasi oleh evaporasi pada nilai mendekati 29oC, sehingga membatasi temperatur udara di atas  laut tropis pada nilai yang sama. Jumlah energi yang terlibat dalam perubahan fasa mengatur lewatnya energi matahari melalui atmosfer. Karakteristik radiasi infra merah dari  uap air menyebabkannya bertindak sebagai agen penting dalam kehilangan energi dari atmosfer melalui radiasi infra merah ke ruang angkasa. Melalui perannya dalam proses pertukaran energi dan terkait dengan proses-proses dinamis, air merupakan kontributor utama dalam mengatur temperatur atmosfer bebas.

Air secara kontinyu bergerak di antara sub-sub sistem. Pergerakan ini memberikan relokasi kebasahan dan transfer energi baik vertikal maupun horizontal. Namun untuk tujuan praktis kuantitas air berhingga. Dia berubah keadaan atau fase dan bergerak dari satu sub sistem ke sub sistem yang lain. Waktu tinggal di setiap sub sistem berbeda-beda. Rata-rata kebasahan berada di atmosfer dalam 3 hari, tetapi kriosfer bisa menyimpan kebasahan selama puluhan bahkan ratusan ribu tahun. Rata-rata molekul air harus menunggu dalam periode waktu yang sangat panjang di lautan, di lempeng es, atau di akuifer dalam di antara perjalanannya yang singkat di atmosfer.
Sumber: Mc Gregor & Nieuwolt, 1998

Iklim monsoon ekuator

Iklim ini umum terjadi di kebanyakan kepulauan Indonesia, Malasyia, dan PNG serta beberapa kepulauan kecil di timur jauh. Semua area ini terletak di antara kira-kira 10 S dan 8 N sehingga benar-benar merupakan wilayah ekuator. Karakteristik dari wilayah ini adalah campuran antara permukaann daratan dan lautan yang membuatnya benar-benar merupakan kontinen maritim. Campuran lautan dan daratan serta  karakter pegunungan di kebanyakan kepulauan membuat iklim lokal di wilayah ini sangat  bervariasi, terutama yang terpengaruh oleh monsoon dan ketinggian tempat. 

Monsoon timur laut, yang mendominasi sirkulasi di wilayah ini  dari kira-kira  bulan Desember sampai Maret, secara bertahap berubah menjadi angin barat laut di dekat ekuator. Di selatan ekuator, khususnya Jawa, monsoon ini sering disebut dengan monsoon barat atau karena dia membawa curah hujan total yang besar maka dia disebut dengan monsoon basah.

Monsoon barat daya yang terjadi pada kira-kira bulan Juni sampai September merupakan kelanjutan dari angin tenggara di belahan bumi selatan. Di Jawa, ini sering disebut dengann monsoon timur dan karena membawa massa udara yang agak kering ke bagian timur Jawa maka dia disebut juga monsoon kering, suatu karakteristik yang tidak berlaku untuk wilayah Jawa bagian barat.

Di Asia ekuator kedua monsoon ini sangat mirip. Keduanya membawa massa udara yang hangat dan lembap. Ini berhubungan dengan SST yang tinggi di wilayah itu dan lautan di sekitarnya, yang hampir dimana-mana di atas 25 C sepanjang tahun. Hutan hujan ekuator yang rapat di kepulauan-kepulauan ini juga menghasilkan jumlah uap air yang besar. Udara di atas wilayah ini mengandung lebih banyak uap air daripada wilayah ekuator yang lain.

Selama periode antara dua monsoon yang terjadi pada Maret sampai Mei dan September sampai November, angin umumnya bervariasi dan cukup lemah. Faktor-faktor lokal bisa sangat mempengaruhi  distribusi curah hujan akibat massa udara yang hangat dan lembap mendominasi wilayah ini. Massa udara yang hangat dan lembap hanya membutuhkan sedikit pengangkatan agar menghasilkan hujan.

Konveksi, konvergensi, pengangkatan orografis dan sirkulasi lokal dapat terjadi sendiri-sendiri atau bersama-sama untuk menghasilkan curah hujan di wilayah ini. Total curah hujan tahunan mencapai 2000 mm tetapi di banyak area bisa mencapai lebih dari 3000 mm. Perbedaan lokal yang besar ini biasanya dikarenakan oleh karakter pegunungannya. Tidak semua perbedaan ini dapat diketahui dengan baik karena sedikitnya pengamatan hujan di wilayah ini khususnya pada kepulauan-kepulauan kecil.

Distribusi curah hujan diurnal mengikuti pola biasa dimana maksimum siang di daratan dan maksimum malam di atas laut. Stasiun-stasiun observasi di pantai menunjukkan variasi curah hujan yang besar akibat pengaruh lokal dan regional dimana variasi musiman kecil, perbedaan atau selisih diurnal dianggap lebih penting. Jangkauan diurnal temperatur melebihi jangkauan tahunannya dimana-mana di wilayah ini. Dapat dianggap bahwa wilayah ini ideal untuk pertanian; banyak tanaman khususnya padi dapat tumbuh dengan baik. Walaupun umumnya cukup air untuk dua bahkan tiga musim tanaman padi per tahun, namun umumnya padi ditanam pada lahan beririgasi sehingga lebih mudah untuk mengontrol ketinggian air. Tanaman perkebunan lain seperti karet, sawit, teh dan kopi bisa ditanam tanpa periode kering, tetapi produksinya sering tertunda karena hujan.

Sumber: Mc Gregor & Nieuwolt, 1998

Sirkulasi global dan pengaruhnya pada cuaca dan iklim Indonesia

Pemanasan matahari menentukan pada sirkulasi udara yang ada di bumi. Kita mengenal sirkulasi udara dalam arah meridional yang ada di bumi adalah sel sirkulasi Hadley, sel sirkulasi Ferrel dan sel sirkulasi kutub. Sedangkan dalam arah membujur terdapat apa yang kita sebut sebagai sel sirkulasi Walker. Iklim dan cuaca di Indonesia yang terletak di lintang rendah yang diapit dua benua yakni Australia dan Asia, dan dua samudra yakni samudra Hindia dan samudra Pasifik dipengaruhi oleh 3 sel sirkulasi; yakni sel Hadley, sel Walker dan sel sirkulasi lokal. Interaksi dari ketiga sel sirkulasi ini menyebabkan cuaca dan iklim di Indonesia menjadi sangat kompleks. Letaknya yang terdapat di sekitar ekuator menyebabkan peramalan cuaca dan iklim menjadi lebih sulit dibanding di lintang menengah dan tinggi. Secara teoritis, pengaruh Coriolis menjadi nol tepat di ekuator sehingga kecepatan angin geostropik menjadi tidak terhingga. Seperti telah kita ketahui, kecepatan angin geostropik berbanding terbalik dengan parameter Coriolis. Tidak ada tempat di dunia ini yang mempunyai karakteristik cuaca dan iklim sekompleks Indonesia. Pengaruh monsoon yang begitu dominan dalam menentukan cuaca dan iklim kita sering diganggu oleh El Nino di Pasifik tropis.Biasanya memang pada saat monsoon barat curah hujan di Indonesia tinggi karena perawanan banyak terbentuk di atas wilayah kita, namun munculnya El Nino menjelang akhir tahun menyebabkan perawanan akan bergeser ke arah samudra Pasifik. Ini menyebabkan penurunan curah hujan yang sangat signifikan di wilayah Indonesia. Lebih dari 60% hujan berkurang dari nilai normalnya. Tidak disangsikan lagi ini akan  mempengaruhi pola kehidupan dan aktivitas manusia di negara ini. Petani akan mengalami kesulitan air untuk bercocok tanam, pasokan air minum akan terganggu, pembangkit listrik tenaga air mengalami gangguan, dsb. Seperti diketahui bahwa 40%  wilayah dunia merupakan wilayah tropis dan sering sirkulasi tropis melebihi luas wilayah ini. Apalagi troposfer di atas wilayah tropis mempunyai ketinggian yang jauh lebih besar dibandingkan wilayah-wilayah lainnya. Sehingga sirkulasi tropis memainkan peranan penting dalam menentukan hakekat sirkulasi global pada satu waktu. Karenanya penting untuk memperhatikan hubungan antara sirkulasi wilayah ini dengan sistem sirkulasi di wilayah lintang tengah dan tinggi yang lain. Lintang rendah didominasi oleh sirkulasi meridional sel Hadley yang naik pada sisi ekuator dan turun pada sisi ke arah kutubnya. Aliran kembali ke arah ekuator di dekat permukaan akan berupa angin pasat. Batas antara atmosfer tropis dan lintang tengah ditengarai oleh perubahan area utama baroklinitas atau perubahan temperatur horizontal yang cepat. Atmosfer baroklinitas semacam ini membantu memelihara transport miring  vertikal udara tropis yang hangat ke lintang tengah. 

Profil kecepatan vertikal selama bulan DJF dan JJA merefleksikan perilaku dari sel Hadley. Di saat musim panas di belahan bumi selatan (DJF) gerak naik terkuat terjadi di antara lintang 10 dan 20 dengan pusat kecepatan vertikal maksimum pada 15 derajat lintang selatan. Kecepatan vertikal maksimum ini menyatakan dengan baik posisi rata-rata ITCZ. Selama musim panas di belahan bumi utara (JJA) zone kecepatan vertikal maksimum berpindah ke utara ekuator dengan pusat gerak naik maksimum di 5 derajat lintang utara sedangkan lintang rendah di belahan bumi selatan menjadi didominasi oleh gerak turun/sinking. Ini khususnya intensif di sekitar 10 sampai 15 lintang selatan. Baik pada saat DJF maupun JJA, angin bergerak menuju ekuator yang membawa kebasahan di wilayah Indonesia. Namun patut diingat bahwa pada saat JJA, karena uap airnya sedikit dan berasal dari daratan Australia yang berjarak relatif pendek dibandingkan dengan jarak yang ditempuh aliran udara dari benua Asia maka perawanan di wilayah Indonesia relatif sedikit dan kemungkinan untuk turun sebagai hujan juga kecil. Ini menyebabkan sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim kemarau. Ini berlawanan dengan kejadian pada bulan DJF dimana massa udara dari daratan Asia yang membawa uap air yang banyak karena perjalanannya melalui wilayah lautan yang panjang yang menyebabkan perawanan berpotensi hujan jauh lebih besar. Dan, bulan DJF inilah yang biasanya merupakan musim penghujan.

Iklim di Australia utara, tenggara Indonesia dan selatan PNG

Di wilayah besar ini terdapat dua angin dominan yakni monsoon barat dan monsoon timur atau angin pasat Pasifik selatan. Musim monsoon barat terjadi di sekitar Desember sampai Maret. Monsoon ini diperkuat kembali oleh tekanan rendah di atas Australia yang mengalami musim panas. Monsoon barat membawa hujan deras di seluruh wilayah dimana di Australia bagian utara mencapai 60-90% total tahunan. Ini disebabkan oleh lewatnya monsoon di atas laut Indonesia yang hangat dan konvergensi dengan angin barat daya di barat Australia dan angin pasat Pasifik selatan di timur daratan ini. Kenaikan orografis sepanjang pantai dan konveksi khususnya di atas kepulauan yang lebih besar dan Australia membawa banyak curah hujan.
Siklon juga membawa hujan besar walaupun sangat bervariasi selama musim ini. Frekwensi maksimumnya terjadi pada Februari, yang menjelaskan curah hujan rata-rata tinggi selama bulan tersebut sepanjang pantai Queensland. Selama musim ini, rata-rata temperatur meningkat dengan lintang ke arah selatan dari sekitar 26 C di utara ke 28 C sepanjang pantai Australia bagian utara.
Musim monsoon timur atau kering terjadi pada sekitar Mei sampai September. Anginn pasat selatan membawa massa udara panas tetapi stabil dan kering ke wilayah ini. Ini berasal dari area relatif kering di Pasifik selatan di timur Australia dan lapisan inversi cukup rendah. Perjalanan yang relatif singkat di atas laut antara Australia dan Indonesia hanya mengubah lapisan tipis massa udara ini, dan curah hujan di seluruh wilayah tersebut sangat rendah selama periode ini. Kenaikan orografis sepanjang pantai Queennsland dan pantai selatan PNG hanya menghasilkan jumlah curah hujan terbanyak. Selama musim ini, temperatur turun dengan meningkatnya lintang ke arah selatan.
Karena wilayah ini merupakan satu dipole dari sirkulasi Walker maka ENSO dipandang memainkan peranan penting dalam menentukan variabilitas iklim antar tahunan. Kekeringan hebat di wilayah ini sering berhubungan dengan kejadian ENSO; demikian pula dengan kebakaran.
Sumber: Mc Gregor & Nieuwolt, 1998

Hujan, banjir dan macet dimana-mana ...

Saat ini sebagian besar wilayah Indonesia mengalami musim hujan, tak terkecuali Bandung. Hampir tiap hari hujan turun baik dengan intensitas rendah, sedang maupun tinggi. Air yang dicurahkan dari langit ini seringkali tidak mampu ditampung selokan-selokan ataupun sungai. Akibatnya air meluber kemana-mana atau terjadi banjir. Adakalanya setelah hujan reda air dengan cepat surut ... tapi tidak jarang berjam-jam kemudian baru air surut. Bahkan pada wilayah Bandung selatan khususnya sekitar Baleendah dan Dayeuhkolot genangan air berlangsung beberapa hari bahkan lebih dari satu minggu dan sampai sekarang tidak ada solusi tuntas untuk wilayah tersebut. Bukan tidak mungkin pemerintah daerah sudah kehilangan ide untuk mengatasi masalah ini.
Untuk jalan-jalan di dalam kota Bandung, hujan yang terjadi siang sampai sore hari ini menyebabkan beberapa ruas jalan banjir. Tentu saja ini menyebabkan kemacetan total dimana-mana. Seperti informasi yang saya terima satu jam yang lalu, jalan-jalan utama di sekitar terminal Leuwipanjang terjadi kemacetan total.
Memang tidak mudah mengurai benang kusut hujan, banjir dan kemacetan. Hujan yang turun akan mencari jalannya sendiri. Saluran drainase yang dibangun tidak mampu menampung semua air yang mengalir. Entah karena perencanaan yang kurang matang atau karena tersumbat sampah dan banyaknya tanah yang terbawa air setiap kali hujan yang mengendap sehingga air melimpah kemana-mana. Area resapan air di Bandung juga sudah banyak terganggu. Lahan-lahan resapan air sudah banyak dibangun gedung-gedung, vila, perumahan dan jalan-jalan beraspal/ dibeton seperti misalnya wilayah Bandung utara. Air yang seharusnya meresap ke dalam tanah dan mengisi akuifer tanah menjadi runoff atau limpasan.
Oleh karena itu sudah sepatutnya ahli-ahli hidrologi, meteorologi dan klimatologi serta sipil dan perencanaan wilayah dan tata kota duduk bersama untuk turut memecahkan masalah ini. Bandung merupakan wilayah dengan banyak perguruan tinggi yang terkenal. Tidak bisakah menjadi model  pembangunan berwawasan lingkungan yang bisa dicontoh kota-kota lain baik di dalam negeri maupun luar negeri? Semoga bisa!!

Iklim tropis dunia

Pernah dengar kata "tropis"? Saya yakin Anda pernah mendengarnya tapi saya kurang yakin kalian mengetahui apa itu, bagaimana iklim di wilayah itu, dimana saja wilayahnya dsb. Oleh sebab itu ada baiknya kita tinjau dulu wilayahnya ada dimana saja. Wilayah tropis meliputi 4 wilayah utama, yakni:

1     a.  Asia tropis, terdiri dari sebagian besar India, Asia Tenggara dan Australia utara

2     b. Afrika tropis, termasuk Madagaskar

3     c.  Amerika tropis, termasuk Karibia, dan sebagian besar Amerika Selatan 

       d.  Lautan dan kepulauan tropis

http://4.bp.blogspot.com/

Asia tropis merupakan rumah bagi 1 milyar lebih penduduk dunia. Kebanyakan orang-orang ini hidup secara langsung dan tidak langsung dari apa yang darat hasilkan, sehingga iklim merupakan faktor penting dalam kehidupannya. Iklim di wilayah ini dikontrol oleh dua faktor utama yakni laut (karena wilayah ini terdiri dari kepulauan dan semenanjung) dan monsoon.

Monsoon Asia juga mempengaruhi wilayah di luar tropis yang besar khususnya di Asia timur dimana monsoon musim panas bisa mencapai jauh ke utara ke Hokkaido dan Sachalin. Asia tropis paling baik dibagi menurut karakteristik monsoon yakni apakah monsoon tersebut membawa hujan atau tidak. Faktor ini merupakan faktor sangat penting bagi produksi pertanian di wilayah ini.

Elemen iklim yang lain seperti  perawanan, kelembapan, sistem angin dan temperatur sangat dipengaruhi oleh faktor yang sama ini. Oleh sebab itu maka Asia tropis dapat dibagi lagi menjadi tiga wilayah iklim utama, yakni:      

I     a. Iklim monsoon ekuator, dimana kedua monsoon membawa curah hujan dan tidak ada musim kering atau kemarau. Batas konvensionalnya adalah bahwa curah hujan  rata-rata di bulan terkering adalah lebih dari 60 mm.

b     b. Iklim monsoon kering dan basah, dimana monsoon yang satu membawa banyak hujan sedangkan  monsoon yang lain relatif kering. Curah hujan rata-rata bulan terkering adalah kurang dari 60 mm. Musim hujan dan kering terjadi pada waktu berbeda sesuai dengan lokasi di wilayah iklim ini.

c     c. Tropis kering, dimana kedua monsoon membawa sedikit atau bahkan tidak ada hujan di wilayah paling barat laut dan paling tenggara Asia Tropis ini.

Dengan populasi lebih dari tiga juta penduduk, Afrika tropis merupakan wilayah kedua terpenting setelah Asia tropis. Kondisi iklimnya berbeda dari wilayah Asia dalam tiga hal. Pertama adalah tidak adanya sistem umum monsoon yang mengontrol iklim untuk seluruh wilayah. Di wilayah Afrika tropis ada dua sistem monsoon yang terpisah yakni satu di wilayah barat dan satu di wilayah timur. Di wilayah Afrika tropis seperti basin Congo, wilayah bagian selatan dan Madagaskar tidak ada monsoon sama sekali. Yang kedua adalah karena bentuk permukaan Afrika tropis adalah kontinental dan hanya ada sedikit kepulauan. Afrika tropis hanya mempunyai sedikit pegunungan dan sebagian besar pedalaman terdiri dari plateu yang meluas dengan elevasi lebih dari 1000 meter. Sehingga kebanyakan Afrika tropis mempunyai iklim dataran tinggi kontinental; suatu tipe yang hampir seluruhnya tidak ada di Asia tropis. Yang ketiga adalah temperatur permukaan laut. Bila laut di sekitar dan di dalam wilayah monsoon tropis Asia semuanya hangat maka Afrika tropis dibatasi oleh beberapa laut agak dingin: di barat, arus Canary dan khususnya arus Benguela membawa temperatur permukaan laut yang rendah mendekati ekuator. Di bagian timur, upwelling membuat temperatur permukaan laut sepanjang pantai Somali rendah khususnya selama Maret sampai September.

Di sebagian besar  Afrika tropis, zone curah hujan maksimum berhubungan dengan ITCZ. Sistem ini berkembang baik khususnya di Afrika timur dimana pergerakan musiman ITCZ besar. Ini mengakibatkan dua puncak curah hujan musiman dekat ekuator.

Wilayah Amerika tropis berdasarkan bentuk-bentuk permukaannya dapat dibagi menjadi tiga bagian terpisah:

a     a.      Wilayah Karibia, suatu area dengan banyak pulau dan permukaan laut dominan.

b     b.    Amerika tengah, wilayah antara Amerika Utara dan selatan yang didominasi oleh dataran tinggi di utara dan semenanjung yang panjang dan sempit di selatan.

       c.    Amerika selatan tropis, wilayah kontinental, yang dibagi menjadi pegunungan tinggi Andes ke dalam zone pantai barat yang sempit, zone dataran tinggi dan pegunungan yang lebih luas, dan wilayah dataran rendah yang luas di timur.

Lautan tropis sebesar 80% wilayah tropis terdiri dari lautan Pasifik, Hindia dan Atlantik. Kondisi iklim di sini sangat penting karena wilayah ini mempunyai pengaruh kuat pada banyak iklim yang lain baik di dalam maupun di luar tropis. Variasi temperatur musiman sangat kecil di Pasifik tropis dimana hanya arus balik ekuator yang berubah lebar dan kedalamannya, yang mempunyai lebih besar kekuatannya selama musim panas di belahan bumi utara. Dua arus dingin utama bisa bergeser beberapa derajat dengan musim tetapi kekuatannya tetap sama. El Nino dapat menghasilkan perubahan SST yang cepat dan mempengaruhi kebanyakan variabilitas antar tahunan pada temperatur lautan Pasifik.

Sumber: Mc Gregor dan Nieuwolt, 1998