Cuaca merupakan gambaran fisis atmosfer pada suatu tempat dalam kurun waktu yang relatif singkat (24 jam).
Perbedaan keadaan cuaca disebabkan oleh adanya perbedaan dan perubahan unsur-unsur cuaca seperti temperatur, tekanan, kelembapan udara, awan, angin, atau hujan yang terjadi di atmosfer.
Iklim adalah keadaan rata-rata cuaca pada suatu daerah dalam kurun waktu yang relatif lama(10-30 tahun).
Keadaan cuaca maupun iklim pada suatu daerah merupakan hasil pengukuran dan pengamatan berbagai unsur cuaca dan iklim seperti radiasi matahari, temperatur udara, tekanan udara, angin, kelembapan udara, awan, hujan, dan faktor-faktor lainnya.
Keadaan cuaca dan iklim sangat erat hubungannya dengan kehidupan kita sehari-hari. Keadaan cuaca dan iklim juga dapat mempengaruhi aktivitas sehari-hari.
Misalnya, hujan menyiram tanaman dan dapat menambah persediaan air. Hujan badai dan tornado dapat menganggu penerbangan. Pola hujan juga dapat mempengaruhi pola tanam petani.
1. Radiasi matahari
Radiasi matahari adalah sebuah energi yang akan menggerakkan berbagai proses yang terjadi pada area atmosfer. Salah satu contohnya adalah dalam pembentukkan gumpalan awan menjadi awan badai.
Awan badai ini kemudian akan jatuh sebagai hujan yang disertai dengan angin yang sangat kencang.
Dalam perjalanannya melewati atmosfer menuju permukaan bumi, radiasi matahari mengalami berbagai peristiwa.
Peristiwa tersebut meliputi penyerapan, pemantulan, hamburan, dan pemancaran kembali.
Penyerapan (absorpsi). Radiasi matahari yang jatuh diserap langsung oleh ozon, oksigen, uap air, dan karbon dioksida.
Ozon menyerap seluruh radiasi ultraviolet yang memiliki panjang gelombang kurang dari 0,29 mikromenter. Penyerapan radiasi terbanyak dilakukan oleh uap air dengan panjang gelombang antara 0,9 mikromenter dan 21 mikromenter.
Adapun karbon dioksida menyerap radiasi dengan panjang gelombang lebih besar dari 4 mikromenter.
Pemantulan (refleksi). Radiasi matahari dipantuklan oleh partikel-partikel yang lebih besar dari gelombang cahaya, misalnya awan.
Banyaknya radiasi yang dipantulkan oleh awan (albedo) tergantung pada jenis dan tebal tipis awan. Albedo dari beberapa jenis awan dapat dilihat dibawah ini:
1. Awan sirus memiliki albeldo 36%
2. Awan altostratus memiliki albeldo 39-59%
3. Awan stratus memiliki albeldo 42-84%
4. Awan cumulus memiliki albeldo 70-90%
 |
| Awan cumulus punya albeldo tertinggi |
Hamburan (difusi) Radiasi matahari dihamburkan oleh molekul udara, uap air, dan partikel di atmosfer. Hamburan dapat terjadi ke atas (ke angkasa) ataupun ke permukaan bumi.
Peristiwa hamburan yang disebut radiasi difusi (radiasi langit) inilah yang menyebabkan langit berwarna biru.
Pemancaran kembali (reradiasi). Sebelum sampai ke permukaan bumi, radiasi matahari diserap langsung oleh atmosfer.
Akan tetapi, sebagian besar diteruskan melewati atmosfer dan diserap oleh permukaan bumi.
Penyerapan radiasi matahari oleh bumi akan memanaskan permukaan bumi dan menjadi sumber radiasi gelombang panjang yang disebut radiasi bumi atau radiasi malam.
2. Temperatur udara
Temperatur udara adalah derajat panas yang bermula dari udara dan yang diukur menggunakan sebuah termometer dan dinyatakan dalam satuan derajat celcius atau fahrenheit.
Temperatur udara diukur selama 24 jam. Namun demikian, dalam berita cuaca, hanya temperatur maksimum dan temperatur minimum yang disampaikan/diberitakan.
Temperatur.maksimum umumnya terjadi setelah tengah hari (kira-kira pukul 14.00). Adapun temperatur minimum teijadi pada dini hari sekitar pukul 04.00.
Perubahan temperatur berkaitan erat dengan proses pertukaran penerimaan panas dari radiasi matahari yang terjadi di atmosfer.
Perubahan temperatur yang diukur dari waktu ke waktu selama satu hari disebut jalannya temperatur harian. Adapun keadaan rata-rata temperatur selama satu hari disebut temperatur harian.
Keadaan temperatur harian selama satu bulan selanjutnya dijadikan untuk memperhitungkan keadaan temperatur bulanan.
 |
| Peta isoterm dunia |
Temperatur bulanan adalah temperatur rata-rata selama satu bulan dibagi dengan jumlah hari dalam bulan tersebut.
Perubahan temperatur bulanan dalam waktu satu tahun yang terjadi karena pergeseran matahari disebut jalannya temperatur tahunan.
Temperatur tahunan adalah temperatur rata-rata selama satu tahun yang dihitung dari jumlah temperatur harian dalam satu tahun dibagi Jumlah hari dalam tahun tersebut.
Namun demikian, dalam pelaksanaannya biasanya dipakai jumlah dari temperatur bulanan dalam satu tahun dibagi 12 bulan.
Persebaran temperatur udara dibedakan menjadi sebaran temperatur horizontal dan sebaran temperatur vertikal.
Sebaran temperatur udara horizontal pada peta klimatogi dapat dilihat dari isoterm-isoterm pada peta tersebut.
Isoterm adalah garis pada peta yang menghubungkan tempat-tempat yang memiliki temperatur yang sama pada periode tertentu.
Temperatur pada peta isoterm bukan temperatur yang sebenarnya melainkan temperatur yang telah direduksi (temperatur suatu tempat yang tingginya dianggap sama dengan permukaan laut).
Sebaran temperatur udara vertikal berubah dengan perubahan ketinggian. Adanya sebaran temperatur vertikal ini dapat dibuktikan dengan adanya salju-salju atau es di pengunungan.
Angka penurunan temperatur terhadap ketinggian di atmosfer sekitar 0,6°C setiap kenaikan tinggi 100 meter.
Angka ini disebut dengan gradient temperatur. Adapun peristiwa bertambahnya temperatur terhadap ketingian disebut dengan temperatur inversi.
