Meteorologi : Pendahuluan

by R.Larasati

Prolog : Perjalanan kembali ini dimulai dari mata kuliah favorit saya semasa kuliah dulu : Meteorologi🙂 mata kuliah ini saya dapat di semester 3 perkuliahan di Departemen  Geofisika dan Meteorologi. Mata kuliah ini di ajarkan oleh seorang dosen wanita yang sangat lembut, ibu Ana Turyanti🙂 (semoga beliau selalu diberikan keberkahan ilmu dan kesehatan selalu. amin) meskipun lembut, yang saya ingat tentang beliau adalah jangan sekali-kali mencoba untuk berbicara diluar topik mata kuliah saat beliau menjelaskan, karena beliau tidak segan-segan untuk menegur dan membahas kesalahan kita di dalam kelas😀 sebenarnya saat masa perkuliahan awal saya dan teman – teman di jurusan, beliau seperti wali kelas bagi kami, karena tidak hanya mata kuliah meteorologi yang beliau ajarkan tetapi juga sebagian besar mata kuliah lain di semester 3.  Sebelum mulai, saya beritahukan bahwa segala yang saya bahas adalah bahan kuliah saya yang ada dalam modul kuliah Meteorologi oleh Anna Turyanti, S.si, MT dan Ir.Sobri effendy, M.si (2006) Dept.Geofisika dan Meteorologi IPB.

RUANG LINGKUP METEOROLOGI

Ilmu atmosfer didefinisikan sebagai ilmu pengetahuan berbagai disiplin yang saling berkaitan tentang pemahaman kejadian – kejadian di atmosfer bumi. Dibagi menjadi dua disiplin yakni Mteorologi dan Klimatologi. Kata Meteorologi sendiri berasal dari Yunani yaitu, Meteoros yang artinya tinggi dan Logos artinya ilmu. Fokus kajian dari Mteorologi adalah pola perubahan sesaat, berbeda dengan Klimatologi yang fokus kajiannya adalah pola statistik jangka panjang.  Meteorologi menghendaki kajian pola perubahan sesaat dari waktu ke waktu dalam skala ruang tiga dimensi, untuk itu diperlukan alat bantu analisis untuk mempelajarinya berupa matematika khususnya kalkulus.

Ilmu Meteorologi berdasarkan lingkup kajiannya dibagi menjadi 4 bagian, yakni :

1. Ilmu Meteorologi Fisik, membahas struktur dan komposisi atmosfer, pemindahan radiasi elektromagnetik dan gelombang bunyi (akustik) dalam atmosfer, proses – proses fisik yang terjadi pada pembentukan awan, presipitasi, listrik di atmosfer dan fenomena – fenomena lain yang erat kaitanya dengan  disiplin ilmu fisika dan kimia.

2. Meteorologi Dinamik, menggunakan pendekatan analitis yang didasarkan pada prinsip – prinsip dinamika fluida.

3.  Meteorologi Sinoptik, mencakup deskripsi, analisis, dan prakiraan gerak atmosfer pada skala yang relatif besar. Subdisiplin ini merupakan lanjutan dari pendekatan empiris dalam analisis dan prakiraan cuaca yang dikembangkan awal abad ini, setelah dipasangnya stasiun – stasiun pengamat yang menyediakan data cuaca suatu wilayah secara simultan.

4. Meteorlogi Terapan, aplikasi meteorologi yang banyak digunakan untuk berbagai bidang ilmu yang terkait erat seperti : Buliding Meteorologi, Meteorologi Satelit, Urban Meteorologi, Biometeorologi, Agrometeorologi, Rural Meteorologi, Marine Meteorologi.

SEJARAH PERKEMBANGAN METEOROLOGI

Dimulai sejak 500 tahun sebelum masehi, Hippocrates (Bapak kedokteran modern, orang pertama yang memisahkan kedokteran dan takhayul –> dalam Biografi Hippocrates ) mulai menulis tentang pengaruh iklim terhadap kesehatan manusia. Kemudian, 350 tahun sebelum masehi, Aristotle ( seorang filsuf, ilmuwan, sekaligus pendidikan Yunani yang pendekatan sistematisnya tentang dunia fisik menjadi metode dasar yang digunakan di dunia barat —> dalam Biografi Aristotle ) menyusun sebuah kompendium (ikhtisar) pertama yang terdiri dari empat buku dengan judul ‘Meteorologica’. Aristotle juga meletakkan teori tentang tatasurya yang berpusat pada bumi (Geosentris) meskipun teori ini ditumbangkan oleh Galileo Galilei yang menyatakan bahwa matahari sebagai pusat tata surya (Heliosentris).

100 tahun sebelum masehi, bangsa Yunani, Romawi, Cina, dan Korea membuat catatan tentang cuaca, khususnya tentang hujan dan angin. W.Merle (Pemilik dari catatan tentang cuaca tertua yang diketahui penulisnya, hidup antara tahun 1337 – 1344) melakukan observasi cuaca secara sistematis dan kontinu selama 7 tahun, meskipun bersifat subjektif atau kualitatif tanpa pengukuran (abservasi). Pada 1612, pertama kali diketemukan alat meteorologi pengukur suhu : termometer oleh Galileo Galilei. Tidak hanya termometer, Galileo juga menemukan teleskop sehingga berkembanglah ilmu Astronomi, serta mempelajari hampir semua planet seperti Jupiter, Saturnus, Uranus juga bulan bahkan penemuan sunspot (bintik matahari), serta memperkuat pendapat Copernicus tentang Heliosentris juga matahari berotasi pada porosnya. Pada tahun 1643 ditemukan alat pengukur cuaca kedua yaitu pengukur tekanan udara : Barometer oleh Torricelli jua berkat bimbingan dari Galileo Galilei.

1655, J.Mayow (hidup antara tahun 1641 – 1649, seorang ahli kimia, dokter, dan ahli fisiologi yang dikenang hari ini untuk melakukan penelitian awal terhadap respirasi dan sifat udara. Mayow bekerja di bidang yang  disebut kimia pneumatik.) menemukan bahwa udara merupakan campuranbeberapa unsur. Penemuan ini menjadi inspirasi bagi peneliti – peneliti berikutnya untuk mengungkapkan heterogenitas atmosfer (udara).

1660, penyusunan hukum tentang Gas oleh Boyle

1750, J.Black membuktikan teori Mayow, berhasil mengisolasi CO2 dari udara.

1780, giliran tiga ilmuwan Rutherford, Priestley, dan Scheele berhasil kembali membuktikan teori Mayow, mengisolasi Oksigen dan Nitrogen dari udara.

1896, Ramsay membuktikan untuk yang ketiga kalinya teori Mayow dengan berhasil mengidentifikasikan Argon dalam udara.

1710, Gabriel Fahrenheit berhasil membuat skala dan satuan pengukuran suhu udara dan diabadikan sebagai skala Fahrenheit.

1731, Rene Reamur berhasil membuat skala dan satuan termometer, diabadikan sebagai skala Reamur.

1742, Anders Celcius berhasil membuat skala dan satuan termometer untuk yang ketiga kalinya dan diabadikan sebagai skala Celcius.

1850, Lord Kelvin menemukan skala dan satuan termometer yang keempat dengan nilai absolut dan mempermudah proses perhitungan karena tanpa nilai minus, diabadikan sebagai satuan internasional untuk suhu dalam Kelvin.

1749, Wilson untuk pertama kalinya melakukan observasi udara atas.

1783, Montgolfier menangkap ide Wilson dan agar mempermudah observasi atas pendorong untuk melayang ke atas.

1784, Charles memperbaharui penemuan Montgolfier dengan isi balon hidrogen, suatu gas yang paling ringan dan lebih lama bertahan pada ketinggian yang lebih tinggi untuk observasi dibandingkan dengan balon udara panas.

Awal abad ke-19 tiga ilmuwan Loomis (USA), Leverrier (Perancis), dan Brandes (Jerman) mengembangkan konsep peta cuaca sinoptik. Peta sinoptik membutuhkan data secara regional behakan global dan simultan. Hal ini didukung oleh penemuan telegraf oleh Morse (1840) sehingga memungkinkan pertukaran dan pengiriman data dari berbagai lokasi secara tepat.

1917, V.Bjerknes (Norwegia) membuat formulasi teori polar front.

1922, Richardson membuat prakiraan cuaca dengan menggunakan kalkulator.

1949, empat ilmuwan : Von Neurman, Charney, Philips, dan Thomson mengembangkan model – model numerik dengan komputer berkecepatan tinggi.

1 April 1960, diluncurkan satelit cuaca pertama : TIROS I