******************** Dokumentasi T. Djamaluddin ******************** ======================================================== _____ Berbagi ilmu untuk pencerahan dan inspirasi _____

T. Djamaluddin

Peneliti Hubungan Matahari-Bumi, LAPAN

Deputi Sains, LAPAN

(Membawahi Pusat Sains Atmosfer dan Pusat Sains Antariksa)

(Gambar-gambar diambil dari situs http://www.lapan.go.id, Wikipedia, http://www.bom.gov.au, dan severe.worldweather.wmo.int/)

Pekan terakhir Januari 2012 sebagian besar wilayah Indonesia dilanda cuaca ekstrem yang dipicu oleh terbentuknya daerah tekanan rendah (tropical low) di Selatan Jawa yang kemudian tumbuh menjadi badai (siklon) tropis Iggy. Pusaran awan di Barat Australia pada citra satelit di atas adalah badai tropis Iggy. Pergerakannya digambarkan pada peta berikut ini:

Badai secara umum dikenal sebagai angin topan, taifun, atau siklon. Bagaimana terbentuknya badai tropis dan kaitannya dengan angin kencang di Indonesia? Ringkasnya, badai tropis terjadi karena adanya daerah tekanan rendah di Selatan atau Utara Indonesia yang memicu pengalihan massa udara dengan kecepatan tinggi ke daerah tekanan rendah itu yang menyebabkan fenomena angin kencang. Badai tropis adalah makna umum yang bermula dari wilayah sekitar daerah tropis, baik di belahan Selatan maupun Utara. Namun dalam konteks musim hujan, fenomena angin kencang terjadi pada kondisi badai tropis di belahan Selatan. Badai tropis di belahan Utara yang terjadi pada saat matahari berada di belahan Utara bisa dijelaskan dengan mekanisme yang sama.

Angin sesungguhnya adalah fenomena pemindahan massa udara dari daerah tekanan tinggi ke daerah tekanan rendah.  Pamanasan matahari yang menyebabkan musim panas di belahan Selatan  menyebabkan tekanan udara di belahan bumi Selatan relatif lebih rendah daripada wilayah musim dingin di belahan utara. Maka udara mengalir dari Utara ke Selatan yang kita kenal sebagai angin pasat Asia (monsun Asia) dengan disertai pergeseran zona konvergensi ke Selatan. Zona konvergensi yang dikenal sebagai ITCZ (Inter-Tropical Convergence Zone) merupakan zona pertemuan angin dari Utara dan dari Selatan yang sekaligus merupakan zona pembentukan awan yang sangat intensif. Adanya zona konvergensi (ITCZ) itulah yang menyebabkan Indonesia banyak tertutup awan yang berarti juga banyak hujan. Itulah musim hujan di Indonesia. Dalam kondisi normal, angin pasat Asia kecepatannya tidak terlalu besar, oleh karenanya angin ini dulu banyak dimanfaatkan oleh para pedagang antarbenua.

Badai tropis lazim terjadi pada musim hujan di Indonesia, sekitar Desember – Maret akibat dinamika atmosfer di bumi belahan Selatan, saat matahari berada di Selatan. Bagaimana bisa terjadi? Dalam kondisi tertentu, kenaikan suhu muka laut bisa memicu pembentukan daerah tekanan rendah yang kemudian disertai dengan konveksi (naiknya udara basah yang hangat).  Itulah sebabnya badai hanya terjadi di lautan, walau kadang dalam pergerakannya bisa saja berlanjut ke daratan. Karena ini melibatkan dinamika udara skala regional, maka udara di wilayah sekitarnya juga terpengaruh dengan terjadinga aliran udara secara massif menuju daerah tekanan rendah yang menjadi  titik pusaran tersebut. Itulah yang menyebabkan terjadinya angin kencang di wilayah yang luas. Karena wilayah konvergensi juga berkaitan dengan wilayah pertumbuhan awan yang aktif, maka angin kencang itu sering disertai dengan hujan lebat.  Di daerah pantai, angin kencang bisa menyebabkan gelombang tinggi.

Peta di bawah ini menunjukkan kondisi anomali suhu permukaan laut saat terjadinya daerah tekanan rendah di Selatan Jawa sebelah Barat Australia dan pola aliran angin yang membentuk pusaran. Perhatikan, arah anginnya. Efek koriolis menyebabnya angin dari Utara ketika melintasi ekuator di belokkan ke arah Timur. Angin dari Selatan akan dibelokkan ke arah Barat. Hal yang sama terjadi juga pada aliran angin yang menujuk daerah tekanan rendah. Di sekitar daerah tekanan rendah, angin dari Utara di belokkan ke arah Timur dan angin dari arah Selatan di belokkan ke arah Barat. Maka terjadilah pusaran dengan arah searah jarum jam. Grafis mekanisme efek koriolis penyebab pusaran angin dan konveksi di pusat pusaran di tunjukkan juga di bawah ini. Di titik pusaran itu terjadi konveksi yang sangat aktif, massa udara basah yang hangat naik dengan cepat ke atas.

Kalau ada daratan yang dilalui pusaran badai, kerusakan hebat akan terjadi, karena selain pusaran angin yang sangat kencang, aliran udara naik juga akan menarik segala sesuatu yang dilaluinya. Untungnya badai tropis tidak akan pernah mencapai wilayah ekuator. Jadi Indonesia aman dari dampak langsung badai tropis, tetapi tetap akan terdampak oleh angin kencangnya. Mengapa tidak akan pernah mencapai Indonesia? Tidak adanya efek koriolis (gerak melengkung di suatu bidang yang berputar) di daerah ekuator yang menyebabkan pusaran angin tidak terjadi. Itulah sebabnya tidak akan pernah ada bagai tropis yang akan melintasi Indonesia, seperti ditunjukan pada rekam jejak badai 1985 – 2005 berikut ini.

Masyarakat, termasuk media massa sering menyamakan angin kencang dengan puting beliung (angin puyuh).  Angin kencang adalah efek dari terjadinya daerah tekanan rendah di lautan yang tumbuh menjadi badai tropis. Angin kencang cakupan wilayahnya sangat luas dan bisa berlangung berhari-hari. Sedangkan puting beliung bersifat lokal (misalnya satu kampung) dan hanya berlangsung beberapa menit saja. Puting beliung sesungguhnya adalah badai skala kecil (mesocyclone). Kejadian puting beliung bukan di lautan tetapi di daratan dan biasanya terjadi pada musim pancaroba, peralihan musim hujan ke musim kemarau (Maret – Mei) atau peralihan musim kemarau ke musim hujan (September – November). Mekanismenya hampir sama, akibat efek pemanasan dan dinamika atmosfer. Hanya saja, puting beliung dipicu efek pemanasan lokal di daratan. Pusarannya bukan disebabkan efek koriolis, tetapi oleh dinamika atmosfer lokal.

Pada musim pancaroba, terjadi peralihan angin dari Selatan ke Utara (Maret – Mei) atau dari Utara ke Selatan (September – November). Pada musim pancaroba itulah distribusi panas di wilayah Indonesia seolah terkungkung di dalam wilayah Indonesa yang memicu temperatur tinggi di beberapa kota.  Pemanasan lokal di wilayah minim pepohonan pada siang hari yang terik disertai dengan dinamika atmosfer lokal sedemikian rupa, maka akan terjadi udara basah yang hangat akan naik cepat membentuk awan hujan yang tebal. Naiknya udara basah dengan cepat bisa mencapai ketinggian beberapa  kilometer yang suhunya mencapai titik beku sehingga sebagian titik-titik air berkondensasi membentuk butiran es. Kajadian selanjutnya adalah adanya angin yang turun dengan cepat disertai dengan hujan lebat dan kadang-kadang disertai juga dengan butiran-butiran es. Naiknya udara dengan cepat disertai dengan pusaran angin yang bersifat lokal itulah yang dinamakan puting beliung. Ini sangat merusak, tetapi bersifat lokal dan waktunya sangat singkat.

Pola angin yang tak teratur pada musim pancaroba di Indonesia

Hujan es di Bandung Maret 2008 (foto dari http://bandung.detik.com)

Filed under: 3. Sains Kebumian |