Rabu, 07 Desember 2011

PENGARUH FRONT UDARA TERHADAP PERUBAHAN IKLIM GLOBAL


PENGARUH FRONT UDARA TERHADAP PERUBAHAN IKLIM GLOBAL

A.   Pengertian Front Udara
Front didefinisikan sebagai wilayah transisi tempat bertemunya dua massa udara yang berbeda sifat fisik dan kekuatannya (Effendy dan Turyanti, 2006). Front di dalam meteorologi merupakan wilayah transisi tempat bertemunya dua massa udara yang berbeda sifat fisik dan kekuatannya. Ketika sebuah front melewati suatu area, itu menandakan terjadinya perubahan pada temperatur, embun, laju angin, arah angin, tekanan atmosfir, dan suatu perubahan dalam pola curah hujan.
Front adalah suatu wilayah pada posisi astronomis tertentu (biasanya sekitar lintang tinggi 66.5o LU/LS), dikenal sebagai wilayah transisi, suatu lokasi pertemuan dua massa udara yang memiliki karakter yang berbeda baik secara fisik maupun magnitude. Secara sederhana front dapat diartikan sebagai daerah perbatasan rempat bertemunya dua massa udara. Adanya front mengakibatkan cuaca sangat mudah berubah dan menyebabkan bayak terjadinya awan dan hujan. Awal pembentukan dari front ini sering disebut dengan Frontogenesis dan fase akhir pelenyapannya dikenal sebagai Frontolisis.
Front cuaca adalah nama yang diberikan pada daerah perbatasan tempatbertemunya dua massa udara. Adanya front mengakibatkan cuaca yang mudah berubah, seringkali menyebabkan banyak awan dan terjadi hujan. Lokasi kejadian lintang tinggi sekitar 66,5°C lintang utara atau selatan.
Angin terjadi karena adanya perbedaan suhu dan tekanan udara di suatu wilayah.  Angin bergerak dari suatu tempat yang memiliki tekanan udara tinggi ke tempat yang memiliki tekanan udara rendah (Handoko, 1995).   Antara zona bertekanan udara rendah dengan zona bertekanan udara tinggi terdapat zona dimana keduanya bertemu, zona ini dinamakan front.
B.   Ciri – Ciri Front Udara
Front mempunyai ciri-ciri yang khusus, diantaranya adalah sebagai berikut
1.      Sepanjang garis front terjadi angin yang bergerak dari arah yang berlawanan
2.      Perbedaan suhu yang tajam
3.      Cuaca yang buruk seperti hujan badai selama 2 jam pada front dingin, serta hujan   gerimis selama 2 hari pada front panas. Pada awal pembentukan front terjadi kabut.
4.      Pada lokasi sekitar front beda suhu udara T dan Td sangat kecil, bahkan hampir sama.
5.      Garis isobar mengalami patahan, dan pada patahan tersebut terjadi siklon.
C.    Klasifikasi Front Udara
Kriteria yang digunakan untuk menentukan lokasi suatu front di permukaan pada peta cuaca (Ahrens, 2007) :
1.      Tajamnya perubahan suhu pada jarak yang relatif dekat,
2.      Perubahan pada kelembaban udara (ditunjukkan oleh perubahan suhu titik embun),
3.      Perubahan pada arah angin,
4.      Tekanan udara dan perubahan tekanannya,
5.      Awan dan pola presipitasi.
Dalam suatu Front atau konvergensi massa udara, udara mengalami deformasi kompresi. Adapun tahap – tahap deformasinya biasa dibagi ke dalam empat tingkat, yaitu :
1.      Tingkat normal
Udara Kutub dari utara dan udara tropis dari selatan saling bertemu.
2.      Tingkat Deformasi
3.      Suatu putaran udara terjadi, arahnya berlawanan jarum jam di belahan bumi utara dan searah jarum jam di belahan bumi selatan.
4.      Tingkat deformasi frontal
Bidang front (diskontinuitas) terdeformasi kuat sehingga massa udara terbelah dan udara panas terjepit diantara udara dingin. Udara dingin menghujam di bawah udara panas, kemudian udara panas naik ke udara atas yang lebih tinggi dalam bidang miring dimana disepanjang bidang Front panas akan terbentuk awan – awan Cirrus, Altostratus dan Altocumulus. Disepanjang bidang Front dingin udara panas bersinggungan dengan udara dingin menyebabkan tidak stabil sehingga udara panas naik dengan cepat dan menumbuhkan awan – awan konvektif Cumulus, Cumulus Congestus dan Cumulonimbus. Front dingin inilah yang menyebabkan hujan lebat, badai guruh dan hujan es.
5.      Tingkat Occlusion
Front dingin akan bergerak lebih cepat di bandingkan dengan Front panas. Front dingin akan mengejar Front panas dan menutup jalannya dengan cara menyatukan kedua Front yang akhirnya akan kabur dan kemudian mati (Occlusion).

D.   Proses Pembentukan Front Udara dan Perkembangan Front Udara
Secara umum, apabila terjadi pertemuan antara massa-massa udara yang memiliki temperature dan kadar kelembaban yang berbeda, tidak akan terjadi percampuran. Massa-massa air ini akan saling dipisahkan di sepanjang batas yang disebut ‘front’. Udara lembab hangat naik ke atas front dingin yang terbentuk ketika udara dingin dari kutub bertemu dengan udara lembab yang hangat dari tropis yang menuju arah kutub. Ketika naik, udara hangat ini mendingin yang mengakibatkan pengembunan uap air untuk membentuk hujan atau salju. Di belahan bumi utara, udara dingin cenderung akan tersirkulasi di sekitar pusat tekanan rendah dengan arah melawan arah putaran jarum jam, sedang di belahan bumi selatan arahnya searah jarum jam. Sirkulasi di sekitar tekan rendah ini disebut siklon lintang tengah.
Awal pembentukan, perkembangan hingga penguatan front dikenal dengan istilah Frontogenesis, sedangkan fase akhir pelenyapan atau penghancuran front dikenal sebagai Frontolisis.  
Pergerakan front berhubungan dengan kekuatan gradien tekanan (perbedaan horisontal di dalam tekanan atmosfir) dan efek Coriolis, yaitu disebabkan oleh perputaran bumi terhadap porosnya. Zona front mungkin menjadi berubah bentuk oleh fitur geografis seperti pegunungan dan badan air yang besar.
Secara umum, apabila terjadi pertemuan antara massa-massa  udara yang memiliki temperature dan kadar kelembaban yang berbeda, tidak akan terjadi percampuran. Massa-massa air ini akan saling dipisahkan di sepanjang batas yang disebut ‘front’. Udara lembab hangat naik  ke atas front dingin yang  terbentuk ketika  udara dingin dari kutub bertemu dengan udara lembab yang hangat dari tropis yang menuju arah kutub. Ketika naik, udara hangat ini mendingin yang mengakibatkan pengembunan uap air untuk membentuk hujan atau salju. Di belahan bumi utara, udara dingin cenderung akan tersirkulasi di sekitar pusat tekanan rendah  dengan arah melawan arah putaran jarum jam, sedang di belahan bumi selatan arahnya searah jarum jam. Sirkulasi di sekitar tekan rendah ini disebut siklon lintang tengah.
Front hangat akan terbentuk ketika udara hangat arah utara bertemu dengan udara sejuk yang menuju utara. Ketika udara hangat naik perlahan-lahan disepanjang kemiringan front hangat, awan cenderung terbentuk, dan bisa saja mengakibatkan hujan. Dikarenakan front hangat tidak seterjal front dingin kejadian hujan akan mengecil. Ketika gerakan cepat front dingin mengejar front hangat, terbentuklah front tersumbat (occluded forms), yang mengakibatkan terjebaknya udara hangat di atas sebuah lapisan udara dingin dan udara sejuk. Siklon lintang-tengah dan front yang berkaitan dengannya bertanggungjawab atas semua kejadian cuaca buruk seperti hujan hujan badai, salju petir, hujan es, petir, dan tornado.
E.   Jenis – Jenis Front Udara
Front dapat dibedakan atas lima jenis yaitu front panas ( warm front ), front dingin ( cold  front ), front campuran ( occluded front ), front stasioner ( stationary front ) dan siklon frontal. Front ini diklasifikasikan berdasarkan pada temperatur udara dan dominasi udara yang terjadi. Setiap jenis front memiliki masing-masing keunikan dan karakteristik yang berbeda-beda. Karakteristik front dingin berbeda dengan front panas. Apabila terjadi front dingin, daerah tersebut akan mengalami hujan deras dan badai yang biasanya disertai dengan petir dan kilat, sedangkan pada front panas yang terjadi adalah gerimis yang berkepanjangan. Begitu pula dengan front campuran, stasioner dan siklon frontal, yang memiliki dampak ataupengaruh yang berbeda terhadap fenomena cuaca.
Masing-masing front ini mempunyai ciri yang berbeda-beda sesuai dengan jenis awannya masing-masing serta jenis massa udaranya. Karakteristik front dingin berbeda dengan front panas. Apabila terjadi front dingin, daerah tersebut akan mengalami hujan deras dan badai yang biasanya disertai dengan petir dankilat, sedangkan pada front panas yang terjadi adalah gerimis yang berkepanjangan. Dengan menggunakan simbol-simbol yang ada pada petasinoptik, pengamat dapat menganilisis bilamana terjadi front di daerah tersebut. Berdasarkan jenis awan yang ada, dapat terlihat front yang terbentuk, karena setiap jenis awan yang tebentuk dapat dijadikan parameter dalam penentuan jenis front sehingga dapat dianalisis dan informasinya bisa digunakan untuk kepentingan masyarakat. Analisis tersebut dapat mencakup lama badai atau gerimis berlangsung serta karakteristik dari fenomena tersebut sehingga antisipasi dapat dilakukan.
a.       Front Panas ( Warm front )
Front panas terjadi apabila massa udara panas menggilas massa udaradingin. Proses terjadinya front ini seperti udara yang naik di pegunungan sehinggaakan terbentuk kabut dan seringkali menimbulkan hujan gerimis berkepanjangan. Awan-awan yang terbentuk pada saat front panas ini adalah awan Cirrus,Cirocumulus, Cirrostratus, Altocumulus, dan Altostratus. Front panas umumnya bergerak sangat lambat sekitar 10-25 mile/ jam. Front panas mengandung massa udara yang hangat dan memiliki kelembaban yang tinggi. Ketika massa udara terangkat maka udara akan mengalami pendinginan dan kondensasi pun terjadi. Pada saat front panas berlangsung, terjadi hujan gerimis dalam waktu yang lama sekitar 2-3 hari. Ciri dari terbentuknya front panas adalah adanya awan cirriform dan stratiform,  juga adanya kabut. Pada bulan musim panas, awan jenis cumulonimbus akan memiliki peluang untuk tumbuh.
b.      Front Dingin ( Cold Front)
Front dingin adalah massa udara dingin menggilas massa udara panas, dimana massa udara panas akan naik di atas massa udara yang lebih dingin. Frontini menunjukkan suatu wilayah dimana udara yang dingin, kering dan stabil mendorong udara yang hangat, lembab, dan tak stabil (Ahrens 2007). Apabila udara hangat itu relatif tidak stabil dan mengalami pengangkatanyang cukup besar, di zona frontal (transisi) terbentuk suatu deretan awan cumulonimbus sehingga berpotensi terjadinya badai yang dikenal sebagai garis badai atau squall line. Front dingin dapat bergerak dua kali lebih cepat dan perubahan cuaca yang drastis daripada front panas, udara dingin lebih padat daripada udara hangat dan secara cepat menggantikan keberadaan udara hangat pada lapisan perbatas.
Awan-awan yang terbentuk pada saat front dingin adalah awan Cumulonimbus (Cb) dan Cumulus (Cu). Selama front ini berlangsung terjadi hujan badai sangat besar, Guntur, dan kilat selama 2-3 jam.
c.       Front Campuran ( Occluded Front )
Front campuran terjadi apabila dua massa udara dingin bertemu dengan massa udara panas sehingga massa udara dingin akan mengambil alih lokasi massa udara panas. Pada saat front campuran berlangsung, yang mendominasi adalah front dingin, sehingga karakteristiknya mirip dengan front dingin. Front campuran pada umumnya terjadi dimana front dingin bergerak lebih cepat dari front panas. Kadang-kadang dalam sebuah sistem badai front dingin akan "mengejar" front panas. Terdapat dua jenis front campuran di atmosfer dan temperatur udara sangat menentukan front campuran jenis mana yang lebih dominan. Front oklusi dingin terjadi ketika front dingin bergerak cepat dan mengambil alih lokasi front panas dimana udara pada front panas lebih bergerak lambat atau ketika front dinginmenyelusup ke bawah front panas. Ketika hal ini terjadi maka udara dingin akan mengganti massa udara hangat di atmosfer. Secara khusus front campuran jenis ini dapat menciptakan sebuah percampuran dari udara yang ditemukan pada kedua front sehingga kondisi udara relatif stabil.

d.      Front Stasioner (Stationary Front)

Ada kalanya suatu front tidak cukup kuat untuk mendorong front lainnya,s ehingga udara menjadi tidak bergerak. Kondisi ini dinamakan front stasioner atau front quasi stationer (Ahrens, 2007).  Front quasi stationer dapat terjadi apabila ada dua massa udara yang bertemu, baik dingin maupun panas, tetapi masing-masing dari massa udara tersebut tidak cukup kuat untuk mendesak satu dengan yang lainnya sehingga tidak jelas mana yang mendominasi.
Kondisi cuaca di sepanjang front stasioner ini umumnya cerah atau sedikit berawan, dengan udara yang jauh lebih dingin disalah satu sisi. Hal ini disebabkan karena kedua massa udara relatif kering dan tanpa presipitasi. Tetapi front tersebut tak berlangsung lama. Jika udara yang lebih hangat mulai bergerak dan mendorong udara dingin, front tak lagi dalam kondisi stasioner. Kondisinya akan berubah menjadi front panas. Begitu pula ketika udara yang lebih dingin mendapat daya dorong yang lebih kuat, maka kondisi akan berubah menjadi front dingin dan udara hangat tersebut akan tergeser (Lutgens, 1982).
Suatu daerah dapat dikatakan mengalami front quasi stationer apabila tidak terjadi perubahan selama rentang beberapa lama. Hal ini bersifat subjektif, karena tergantung dari pengamat yang melakukan penelitian di lapangan. Pergerakan dari front quasi stationer ini hanya berkisar pada 5 knot. Kondisi cuaca di sepanjang front stasioner ini umumnya cerah atau sedikit berawan, dengan udara yang jauh lebih dingin disalah satu sisi. Hal ini disebabkan karena kedua massa udara relatif kering dan tanpa presipitasi.

e.       Siklon Frontal
Siklon frontal adalah daerah front dimana terjadi pertemuan dua massa udarayang berbeda kekuatan dan karakter. Siklon frontal merupakan bentuk front yangterjadi dalam keadaan khusus. Depresi frontal dalam tahapan paling berkembang dapat berupa badai besar yang lebarnya mencapai 1600 km (1000 mil) dan dapat bergerak sejauh ribuan kilometer (mil), membawa cuaca penuh badai yang sangat mudah berubah arah ke berbagai tempat sebelum akhirnya menghilang. Front bergerak digambarkan di peta cuaca sebagai garis lengkung.
Siklon frontal sering juga disebut sebagai siklon ekstratropis karena siklonfrontal ini terjadi di lintang-lintang menengah dan tinggi. Siklon tersebut berbeda dari siklon tropis dalam beberapa hal, tetapi yang paling menonjol adalah bahwa siklon ekstratropis mengandung sistem frontal sedangkan siklon tropis tidak sehingga siklon tropis dikenal sebagai siklon frontal. Sikoln ekstratropis terbentuk di sepanjang front kutub yang merupakan suatu zona frontal yang memisahkan massa udara kutub yang dingin dari massa udara tropis yang hangat.

F.    Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Terjadinya Front Udara
Faktor-faktor yang mempengaruhi besar kecilnya sudut bidang front cuaca adalah :
1.      Perbedaan temperature jenis udara yang lebih panas dengan jenis udara yang lebih dingin. Temperatur dipengaruhi oleh:
·         Lintang tempat penilik
·         Sifat dan permukaan bumi dimana stasiun penilik berada
·         Banyak atau kurangnya awan yang meliputi langit
2.      Pengaruh sifat permukaan bumi : nilai amplitudo tempertur harian diatas lautan umumnya kecil dari pada didaratan dan gurun pasir lebih besar dari pada daerah hutan.
3.      Pengaruh awan yang meliputi langit : Pada cuaca cerah , nilai amplitude tempertur harian lebih besar dan pada langit diliputi awan.
4.      Perbedaan kecepatan komponen angin, angin pada umumnya yang menjadi penyebab langsung adalah terjadinya perbedaan kerapatan udara sehingga menimbulkan tekanan udara yang berbeda-beda secara horisontal. Tetapi sumber energi utamanya diperoleh dari perbedaan pemanasan dan pendinginan yang terjadi pada lintang-lintang rendah dan tinggi. Energi ini dipergunakan untuk membuat angin dan mempertahankan kecepatannya terhadap adanya gesekan dengan permukaan.
5.      Lintang geografis wilayah  yang bersangkutan,
G.    Pengaruh Front Udara terhadap Perubahan Iklim Global
Perubahan iklim menunjuk pada adanya perubahan pada iklim yang disebabkan secara langsung maupun tidak langsung oleh kegiatan manusia yang mengubah komposisi atmosfer global dan juga terhadap variabilitas iklim alami yang diamati selama periode waktu tertentu (United Nations Framework Convention on Climate Change). Pemanasan yang terjadi pada sistem iklim bumi merupakan hal yang jelas terasa, seiring dengan banyaknya bukti dari pengamatan kenaikan temperatur udara dan laut, pencairan salju dan es di berbagai tempat di dunia, dan naiknya permukaan laut global (Climate Change 2007).
Ada beberapa parameter yang kita bisa digunakan untuk menentukan front pada suatu wilayah. Diantaranya dengan melihat suhu udara, suhu titik embun dan arah angin pada peta sinoptik. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya bahwa suatu wilayah diakatakan sebagai front jika terdapat perbedaan suhu yang ekstrim pada jarak yang sangat dekat, suhu titik embun mendekati suhu udara (RH 100% atau lembab), dan adanya angin yang bergerak pada arah yang berlawanan.
Front berperan penting dalam cuaca karena dapat mempengaruhi cuaca, suhu dan tekanan udara atau musim yang berlangsung di suatu wilayah. Ketika musim dingin, front dingin memiliki daya dorong jauh lebih kuat daripada front panas, sehingga front panas tak mampu menembus wilayah tersebut. Sedangkan ketika musim panas, yang terjadi adalah kontradiksi. Front panas mendominasi dan mampu mendorong front dingin.
Pengaruh adanya front terhadap iklim antaralain :
1.      Volume udara akan mempengaruhi daerah dibawah permukaan sumbernya 
2.      Massa udara kutub maritim berpengaruh pada kabut, gerimis, cuaca mendung dan cahaya tahan lama hujan sedang
3.      Front panas membentuk awan cirrus yang kemudian diikuti awan stratus dan nimbostratus yang dapat menyebabkan turun hujan di bawah permukaan front
4.      Front stasioner menyebabkan cuaca cerah 
5.      Front dingin membawa awan comulusnimbus yang menyebabkan terjadinya badai di bawah permukaan front
6.      Perubahan lapisan udara merupakan pemicu lahirnya Tornado






DAFTAR PUSTAKA
http://www.jeffsweather.com

Tidak ada komentar:

Posting Komentar