EVAPORASI

                Evaporasi adalah proses fisis dimana benda cair atau padat berubah menjadi fase gas. Evaporasi dari air ke dalam atmosfir timbul dari permukaan air seperti laut, danau, sungai, tanah, dan vegetasi yang basah. Proses evaporasi air yang mengalir dalam tanaman dari akar ke daun dikenal sebagai transpirasi. Di alam, evaporasi air dari tanah dan tanaman berjalan secara bersama-sama (Simultan) dan disebut sebagai evapotianspirasi. Karena sulit membedakan antara keduanya, maka evapotranspirasi (CT) digunakan untuk menyatakan proses total dari air yang dipindahkah berupa uap ke atmosfir dari lahan yang bervegetasi.

                Sublimasi adalah penguapan (evaporasi) langsung dari benda padat ke fase uap, terutapa berperan penting mengenai neraca air dan perubahan energi di daerah beriklim dingin. Misalnya suatu bongkah es dapat kehilangan 3-7 cm air melalui proses sublimasi di musim dingin.

                Air merupakan benda yang unik. Pada suhu bumi, air bisa muncul dalam 3 fase, yaitu padat, cair dan uap. Perubahan fase ini membutuhkan atau melepaskan sejumlah besar energi. Perubahan es↔air melibatkan kira-kira 80 kalori/gram dan perubahan air↔uap melibatkan 580 kalori/gram. Selama uap air mudah diangkut dan diendapkan (berupa presipitasi) maka perubahan fase cair↔uap merupakan mekanisme utama untuk penyebaran energi dalam suatu ekosistem, pada udara di atas ekosistem dan seluruh atmosfir bumi. Evaporasi dipengaruhi oleh beberapa unsur iklim lainnya seperti:

·         Penyinaran

·         Suhu

·         Kelembaban

·         Angin

Pada daerah-daerah yang beriklim kering (arid) maka angka evaporasi melebihi angka presipitasi, sehingga neraca air menjadi negatif.

                Di Indonesia, pada musim kemarau, angka evaporasi lebih besar dibandingkan dengan angka evaporasi pada musim hujan, karena RH yang rendah pada musim kemarau. Apabila RH 100% maka evaporasi tidak dapat berlangsung.

AWAN

                Awan merupakan kumpulan dari titik air dengan diameter 50-100 mikron atau kristal-kristal es yang melayang-layang di atmosfir. Peristiwa kondensasi uap air mengakibatkan terbentuknya awan.

Klasifikasi awan.

                Dipandang dari permukaan bumi, awan dibagi-bagi menjadi beberapa golongan berdasarkan bentuk dan ketinggian. Berdasarkan bentuknya awan dibagi menjadi 3 golongan, yaitu :

1.       Awan Cirrus :  Awan halus, struktur berserat seperti bulu burung, sering tersusun seperti pita melengkung.

2.       Awan Stratus :  Awan berlapis.

3.       Awan Cumulus :  Awan dengan bentuk seperti tumpukan atau gumpalan.

Ketiga bentuk-bentuk dasar ini dapat muncul secara bersama-sama dan dalam beberapa bentuk kombinasi.

                Berdasarkan ketinggian dari permukaan tanah, bentuk-bentuk dasar, namun seringkali bentuk-bentuk kombinasinya, bentuk-bentuk awan dibagi menjadi 10 tipe utama, yaitu seperti tertera pada Tabel di bawah ini.

Tipe Utama Awan

Beberapa sifat yang terdapat pada jenis-jenis awan tersebut di atas adalah :

·         Cirrostratus (Cs)  :  Seperti kelambu putih, halus, menutupi seluruh angkasa, dapat menimbulkan lingkaran (kalangan) pada matahari atau bulan.

·         Cirrocumulus (Cc)  :  Bentuknya seperti gerombolan domba menyebabkan ada sedikit bayangan atau tidak sama sekali.

·         Altostratus (As)  :  Berbentuk seperti selendang tebal, bagian yang menghadap bulan atau matahari lebih terang.

·         Altocumulus (Ac)  :  Seperti bola-bola tebal putih atau pucat. Bergerombolan atau berlarikan, kelihatan seperti bergandengan. Umumnya bola-bola ditengah gerombolan lebih besar.

·         Stratocumulus (Sc)  :  Bentuknya seperti gelombang yang menutup seluruh angkasa. Langit yang berwarna biru masih tampak diantara awan ini.

·         Nimbostratus (Ns)  :  Suatu lapisan awan tebal, bentuk tidak teratur, menimbulkan banyak hujan.

Cumulonimbus (Cb)  :  Awan dengan volume sangat besar, seperti menara, gunung dengan pundak melebar. Awan ini dapat menimbulkan hujan lebat dengan kilat dan guntur.

ANGIN

                Angin adalah gerakan udara pada arah horisontal maupun vertikal. Gerakan udara dalam arah vertikal disebut aliran udara. Massa udara yaitu udara dengan ukuran sangat besar yang difat-sifat fisisnya (suhu dan kelembaban) sama dalam arah horisontal.

Massa udara yang terbentuk di suatu daerah dan berpindah ke daerah lain sampai berubah ke dalam bentuk lain, ditentukan oleh 3 faktor :

1.         Sifat daerah pembentukan m. u. (massa udara).

Daerah yang basah sperti laut, samudra, hutan, rawa, dll, akan membentuk m.u. yang banyak mengandung uap air. Sebaliknya daerah yang kering seperti padang pasir akan membentuk m.u. yang sedikit mengandung uap air.

2.        Jalan yang ditempuh m.u. :  m.u. yang terbentuk di suatu daerah akan bergerak ke daerah lain atau daerah tekanan rendah. Apabila jalan yang dilaluinya btersifat basah (laut, hutan) maka akan bertambahlah uap air m.u. itu. Namun bila daerah yang dilaluinya bersifat kering, maka m.u. itu akan kehilangan sebagian uap airnya.

3.       Umur m.u. :  makin lama umru m.u. makin banyak perubahan-perubahan yang dialaminya. Angin mempunyai arah dan kecepatan.

Arah angin :

                Arah angin dinyatakan dari mana angin itu datang. Angin utara yaitu angin yang datang dari utara. Arah angin dapat dinyatakan dengan arah mata angin atau derajat lingkaran.

Kecepatan angin :

Satuan kecepatan terdiri dari beberapa macam, yaitu :

·         Meter/detik (m/det)

·         Kilometer/jam (km/jam)

·         Mile/hour

·         Knots (1 knots=1,8 km/jam)

Dengan demikian kecepatan angin diperhitungkan dengan jarak yang ditempuh angin itu dalam satu satuan waktu tertentu.

SKALA BEAUFORT

                Skala beaufort yaitu suatu skala (ukuran) yang memuat tentang perkiraan kecepatan angin berdasarkan akibat-akibat yang ditimbulkannya.  Beaufort menaksir kecepatan dan jenis angin, seperti yang tercantum dalam skala itu.

Skala Beaufort hanya digunakan untuk menaksir kecepatan angin. Untuk pengukuran kecepatan angin digunakan alat anemometer.

                Arah dan kecepatan angin memegang peranan penting dalam bidang proteksi tanaman. Penyebaran serangan hama penyakit banyak dibantu oleh arah angin. Begitu pula penyemprotan pestisida perlu memperlihatkan arah dan kecepatan angin. Kecepatan angin yang besar dapat menyebabkan banyak bahan pestisida ikut diterbangkan angin. Demikian pula dalam bidang perikanan yang menggunakan perahu layar. Angin bertindak sebagai energi penggerak.

Sistem angin utama di dunia.

                Seandainya permukaan bumi ini mulus seperti permukaan laut, maka angin yang bertiup ditentukan oleh garis lingtang (latitude) dan tidak ada variasi yang disebabkan oleh garis bujur (longitude). Untuk membayangkan angin yang terjadi, maka bayangan kita yaitu bahwa permukaan bumi mulus dan dengan komposisi yang seragam. Maka terjadilah angin seperti pada gambaran di bawah ini.

Akan tetapi pada kenyataannya, permukaan bumi yang bermacam-macam bentuknya, kontinen, samudra, pulau-pulau, gunung, padang pasir, menyebabkan terjadinya pelbagai jenis angain yang akan mempengaruhi cuaca dan iklim di suatau daerah, baik dalam skala besar maupun dalam skala kecil, seperti diuraikan di bawah ini :

Sifat-sifat angin laut

1.       Lembab, sejuk karena mengandung banyak uap air.

2.       Angin lemah, dapat masuk ke daratan sejauh ±50 km.

3.       Dapat menyebabkan hujan orografis, bila dihadang oleh gunung (Contoh Bogor, Bukit Barisan yang menghadap Samudra Hindia).

4.       Dapat digunakan oleh nelayan dengan perahau layarnya untuk naik ke darat pada siang hari.

Malam Hari :

1.       Darat lebih cepat menjadi angin (t<), tekanan tinggi.

2.       Laut tetap hangat (t>), tekanan rendah.

3.       Angin bertiup dari darat ke laut -> angin laut.

4.       Digunakan oleh nelayan dengan perahu untuk turun ke laut pada malam hari.

Angin Lembah dan Angin Gunung

Siang hari :

1.       Bagian lereng/puncak gunung mendapat sinar matahari lebih dulu dari pada bagian lembah.

2.       Lereng/puncak gunung akan panas tekanan rendah (L).

3.       Lembah tetap dingin tekanan tinggi (H).

4.       Aliran massa udara bergerak dari lembah ke lereng yang disebut angin lembah.

Malam hari :

1.       Bagian lereng/puncak lebih dulu menjadi dingin daripada bagian lembah.

2.       Tekanan udara di lereng/puncak lebih besar (H) daripada di lembah (L).

3.       Massa udara bergerak dari puncak ke lembah yang disebut angin gunung.

4.       Karena pengaurh gaya gravitasi maka angin gunung akan lebih besar kecepatannya.

Angin Musim (Monsoon)

                Angin musim di Indonesia disebabkan oleh tekanan udara yang berbeda antara benua Asia dan Australia. Sebab utamanya adalah karena pemanasan dari matahari yang tidak sama karena posisi matahari yang seakan-akan bergeser ke utara dan ke selatan pada waktu-waktu tertentu.

                Posisi matahari berada di belahan bumi Selatan. Dengan demikian benua Australisa terutama bagian tengah kontinen ini akan menjadi panas. Hal ini umum terjadi bagi tengah-tengah kontinen, yaitu sangat panas kalau musim panas dan sangat dingin pada musim dingin.

                Jadi keadaan sangat pans di kontinen Australisa menyebabkan udara naik dan terjadilah keadaan bertekanan rendah (L). Sebaliknya kontinen Asia akan sangat dingin, terutama bagian tengahnya, dan bertekanan tinggi (H). Massa udara akan bergerak dari Asia ke Australia melewati Indonesia. Angin ini mengalami perubahan arah sehingga sesakan-akan berasal dari barat. Oleh karena itu disebut angin Barat (West monsoon).

                Angin ini yang cukup mengandung uap air dan dalam perjalanannya melewati  Samudra Hindia yang luas maka mkain banyak uap air yang dikandungnya.

                Di Indonesia angin musim Barat ini banyak medatangkan hujan,sehingga musim Barat ini disebut juga musim hujan.

                Bila posisi matahari berada di belahan bumi Utara, maka kontinen Asia akanmendapat penyinaran yang lama dan intensitas yang besar. Udara di atas kontinen itu akan mengambang sehingga terdapat tekanan udara rendah (L). Sebaliknya di kontinen Australia terdapat suhu udar yang rendah dan tekanan tinggi (H). Massa udara yang sifatnya kering bergerak dari Australia ke Asia melewati Indonesia. Karena laut yang dilewatinya relatif sempit (L. Arafura), maka terutama waktu mencapai kepulauan Nusa Tenggara tdiak cukup mengandung uap air untuk menjatuhkan hujan. Pada waktu angin Timur ini bertiup terjadilah musim kemarau di Indonesia. Bagian yang lebih dekat dengan Australia sifatnya lebih kering seperti Timor Timur, NTT, NTB dan Jawa Timur.

Angin Fohn

                Istilah angin Fohn berasal dari Eropa, namun angin sejenis ini terdapat banyak di bagian lain permukaan bumi dengan nama yang berbeda-beda.

Proses terjadinya

1.       Massa udara dan titik A dipaksa naik lereng gunung (Wind ward side).

2.       Pada titik B (ketinggian misal 2000m) uap air yang dipaksa naik lereng berkondensasi. Batas ketinggian itu disebut batas kondensasi (condensation level). Terjadi awan dan hujan orografis.

3.       Massa udara yang sudah kehilangan uap airnya didorong terus ke puncak gunung untuk selanjutnya menurun lereng “lee ward side”

Sifat angin Fohn :

1.       Panas (t besar)

2.       ??? (RH kecil)

3.       Kecepatan besar karena udara turun.

Sifat-sifat tersebut akan berpengaruh terhadap besarnya evapotranspirasi. Kelangkaan air dalam musim kemarau di Indonesia dibarengi dengan bertiupnya angin Fohr disaat membuat tanaman tanaman layu karena persediaan air dalam tanah tidak dapat mengimbangi layu evapostranspirasi.

Angin Fohn dapat pula menyebabkan penyakit ???. Di Eropa penyakit ini dinamakan Fohn zieke. Namun beberapa jenis tanaman seperti bawang merah menginginkan cuaca dengan angin Fohn, manakala kebutuhan airnya dicukupi dengan pengriman yang cukup. Tanaman bawang merah cocok pada cuaca panas, kering dan penyinaran matahari yang banyak.

        Di Indonesia nama daerah angin Fohn ialah angin Bahorok di Deli Serdang, Sumatra Utara, angin kumbang di Brebes, Tegal, Cirebon, angin gending di Probolinggi, Jawa Timur, Angin brubu di Sulawesi  Selatan.

        DI negara-negara lainnya angin Fohn ialah :

·         Chinook di Amerika Serikat

·         Zonda di Argentina

·         Sirocco di Laut Tengah