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