Memahami Musim (bagian I)

Hampir seluruh energi yang mengendalikan variabel cuaca dan iklim Bumi  berasal dari Matahari.  Energi matahari tidak terdistribusikan serba sama (merata) pada permukaan Bumi. Jumlah energi yang diterima permukaan Bumi bervariasi terhadap lintang, waktu dari hari, dan musim dari tahun.

Posisi lintang sangat mempengaruhi jumlah penerimaan energi matahari suatu tempat. Pemanasan yang tidak sama dari bumi pada akhirnya menyebabkan angin dan mengendalikan sirkulasi permukaan dari lautan.

Tahukah kamu?

Angin adalah gaya pengendali utama dari arus laut permukaan. Di atas lautan, energi yang diteruskan ke badan air dari udara yang bergerak (angin) melalui gesekan. Tarikan yang dikerjakan oleh angin yang berhembus dengan tetap pada lautan menyebabkan lapisan permukaan air bergerak.

Gerakan atmosfer dan lautan yang memindahkan panas dari tropis ke kutub merupakan usaha tanpa akhir untuk mengimbangi penerimaan energi yang tidak merata. Hasil dari proses tersebut adalah fenomena yang kita namakan cuaca.

Untuk memahami bagaimana dinamika Bumi sebagai mesin cuaca bekerja, menjadi penting untuk memahami mengapa lintang yang berbeda memberikan dampak kuantitas penerimaan energi matahari yang berbeda. Dan juga, mengapa kita mempunyai musim?

Satu dari gerakan utama Bumi adalah rotasi, yaitu gerakan berputar dari Bumi pada sumbunya. Rotasi menghasilkan siklus harian dari siang dan malam. Satu rotasi memakan waktu 24 jam. Gerakan ke dua dari planet kita adalah revolusi, yaitu gerakan Bumi dalam orbitnya mengelilingi Matahari.

Tahukah kamu?

Satu putaran Bumi mengelilingi Matahari memakan waktu 365 1/4 hari. Orbit Bumi mengelilingi Matahari tidaklah benar-benar lingkaran, melainkan sedikit berbentuk ellips. Karenanya, jarak antara Bumi dan Matahari bervariasi.

Tahukah kamu?

Jarak antara Bumi dan Matahari rata-rata 150 juta km (93 juta mil). Setiap tahun, pada sekitar 4 Juli, Bumi berjarak dari Matahari sekitar 152 juta km (94 juta mil), lebih jauh dari setiap waktu lain dalam setahun. Kedudukan ini dinamakan aphelion.

Pada awal Januari, Bumi berada paling dekat dengan Matahari dibandingkan pada setiap titik dalam orbitnya, yaitu sekitar 147 juta km (91 juta mil). Kedudukan ini dinamakan perihelion.

Orbit bumi yang berbentuk ellips menghasilkan sedikit lebih banyak energi matahari dalam bulan Januari daripada bulan Juli.

 Lingkaran Illuminasi membagi siang dan malam

Variasi yang kecil dalam energi matahari yang diterima oleh Bumi krn orbit yang berbentuk ellips, mempunyai sedikit pengaruh pada suhu musiman. Perhatikan kenyataan Bumi terdekat ke Matahari selama winter di BBU.

Apa yang menyebabkan perubahan musiman?

Jika variasi jarak Bumi-Matahari bukan penyebab utama dari perubahan suhu musiman, apa yang bertanggung jawab? Variasi dalam lamanya siang hari bertanggung jawab bagi perbedaan suhu musiman. Hari-hari pada summer yang panjang menempatkan kita untuk mendapatkan radiasi matahari yang lebih banyak dibandingkan pada hari-hari winter yang pendek. Disamping variasi dalam panjang siang hari, perubahan musiman dalam sudut  Matahari di tengah hari di atas horizon adalah penyebab penting dari perubahan suhu musiman. Di summer,  Matahari di tengah hari adalah tertinggi di atas horizon. Ketika summer berganti ke winter, Matahari tengah hari didapati lebih rendah di langit.

 Lintasan harian Matahari

Perubahan sudut Matahari menyebabkan variasi jumlah energi mencapai permukaan Bumi.

 Perubahan sudut Matahari menyebabkan variasi jumlah energi mencapai permukaan Bumi

Makin dekat sudut Matahari ke 90 derajat, makin kuat cahaya matahari. Ketika sudut didapati lebih rendah, cahaya matahari menjadi lebih tersebar dan kurang kuat.

 Faktor lain yg dipengaruhi oleh perubahan sudut Matahari adalah ketebalan atmosfer yg dpt ditembus oleh cahaya. Ketika Matahari berada tepat di atas kepala, cahaya matahari menembus ketebalan hanya satu atmosfer. Cahaya yg datang pd sudut 30 derajat harus menempuh ketebalan 2 atmosfer, sedangkan pd sudut 5 derajat menempuh sekitar 11 atmosfer.

  Cahaya Mengenai Bumi pd Sudut Rendah Berjalan Menembus Atmosfer Lebih Panjang dan Mengalami Deplesi Lebih Besar

Makin panjang lintasan menembus atmosfer, makin besar kesempatan cahaya matahari akan diserap, dipantulkan, atau dibaurkan oleh atmosfer, dan kesemuanya itu akan mengurangi intensitas matahari di permukaan bumi. 

by : red
source : materi kuliah Meteorologi Umum