Daftar isi
Atmosfer adalah bagian udara yang menyelimut seluruh permukaan bumi. Atmosfer bumi tidak diam, tetapi selalu bergerak secara dinamis.
Gerak atmosfer adalah seluruh pergerakan yang terjadi di atmosfer bumi, baik yang terjadi dalam skala kecil maupun skala global serta dapat terjadi secara vertikal dan horizontal.
1. Skala Molekular
Pergerakan di atmosfer yang skalanya < 2 milimeter tergolong ke dalam skala molekular. Contoh dari pergerakan di atmosfer yang memiliki skala yang sangat kecil adalah proses difusi molekul. Salah satu contohnya di atmosfer adalah proses difusi gas polutan ke dalam udara di atmosfer.
2. Skala Mikro
Pergerakan atmosfer dengan skala mikro terjadi pada jarak 2 milimeter hingga 2 kilometer. Contoh pergerakan di atmosfer dengan skala mikro adalah proses pembentukan awan kumulus dan pembuangan asap kendaraan ke udara.
3. Skala Meso
Skala meso sering juga disebut sebagai skala menengah. Pergerakan di atmosfer pada skala meso terjadi pada skala 2-2000 kilometer.
Proses-proses di atmosfer yang memiliki pergerakan dengan skala meso adalah peristiwa tornado, badai petir, angin lokal dan polusi udara di perkotaan yang sangat besar.
4. Skala Sinoptik
Skala sinoptik dikenal juga sebagai skala makro. Skala sinoptik terjadi pada skala 500 – 10000 kilometer. Peristiwa yang terjadi pada skala sinoptik adalah fenomena-fenomena meteorologi skala besar.
Contoh dari fenomena di atmosfer dengan skala sinoptik adalah badai tropis, hurricanes, proses pembentukan lubang ozon di antartika dan front cuaca.
5. Skala Planetarium
Skala planetarium merupakan skala yang paling besar dan terjadi secara global. Skala planetarium terjadi pada skala > 10000 kilometer.
Contoh pergerakan di atmosfer yang terjadi pada skala planetarium adalah sistem angin global dan pemanasan global.
Berikut adalah tabel dari skala gerak atmosfer agar dapat membedakan skala-skala gerakan di atmosfer dengan lebih mudah.
Terdapat dua arah gerakan di atmosfer, yaitu gerak horizontal dan gerak vertikal. Kedua jenis gerak atmosfer ini penting dalam pembentukan cuaca dan iklim.
Gerak horizontal atmosfer merupakan gerakan atmosfer yang bergerak sejajar dengan daratan atau permukaan air.
Gerak horizontal lebih dominan terjadi daripada gerak vertikal karena mecakupi wilayah yang sangat luas, sedangkan gerak vertikal hanya beberapa meter hingga kilometer saja.
Gerak atmosfer yang bergerak ke aras atau ke bawah. Berdasarkan skala geraknya, gerak vertikal memiliki skala yang lebih kecil dibandingkan gerak horizontal.
Skala gerak horizontal dapat mencapai 100 hingga 1000 kali lebih besar daripada skala gerak vertikal.
Gerak vertikal timbul melalui arus konveksi, konvergensi massa udara, dan pengangkatan orografi. Sehingga gerak vertikal mempunyai peranan dalam mengendalikan sistem awan.
Faktor penyebab terjadinya pergerakan di atmosfer diantaranya:
Penerimaan radiasi matahari di seluruh bagian bumi tentu saja berbeda-beda. Daerah khatulistiwa atau lintang rendah akan mendapatkan radiasi matahari lebih. Penerimaan radiasi matahari akan berkurang di lintang sedang dan lintang tinggi (kutub).
Penerimaan radiasi matahari tentu menyebabkan perbedaan panas antara lintang tinggi dan rendah. Selain itu, perbedaan pemanasan juga terjadi antara lautan dan daratan. Perbedaan ini disebabkan karena daratan dan lautan memiliki penyimpanan panas yang berbeda.
Perbedaan panas memicu terjadinya gaya gradien tekanan yang memicu gerak atmosfer.
Gaya gradien tekanan merupakan gaya yang disebabkan karena adanya perbedaan tekanan. Perbedaan tekanan menyebabkan massa udara bergerak dari tempat yang memiliki tekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah. Semakin besar gaya gradient tekanan maka semakin cepat gerakan di atmosfer.
Gaya koriolis merupakan gaya fiktif yang terjadi karena adanya rotasi bumi. Rotasi bumi menyebabkan pembelokan arah angin. Arah angin di belahan bumi utara berbelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan berbelok ke arah kiri.
Gaya gesekan timbul akibat adanya gesekan angin dengan permukaan bumi. Gaya gesekan berpengaruh pada arah dan kecepatan gerak atmosfer.
Besar gaya gesekan berbeda-beda berdasarkan bentuk permukaan bumi. Gaya gesekan semakin besar seiring dengan semakin kasarnya permukaan bumi.
Gaya gesekan angin semakin kecil dengan bertambahnya ketinggian. Gaya gesekan angin pada ketinggian di atas 1000 meter dapat diabaikan, karena gayanya sangat kecil.
Gaya gesekan di lautan lebih kecil daripada di daratan, karena daratan memiliki topografi yang beragam. Gaya gesekan angin hanya dapat menyebabkan gerak atmosfer di dekat permukaan bumi.
Badai tropis adalah badai yang memiliki kekuatan yang besar. Badai tropis termasuk ke dalam gerak atmosfer dengan skala sinoptik. Radius rata-rata badai tropis mencapai 150 hingga 200 kilometer.
Badai tropis terbentuk di atas lautan luas yang mempunyai suhu permukaan laut yang hangat. Badai tropis melemah ketika bergerak memasuki wilayah lautan yang dingin dan daratan.
Front adalah nama yang diberikan untuk daerah perbatasan tempat bertemunya dua massa udara. Front juga termasuk ke dalam skala sinoptik. Di sepanjang garis front ada angin yang bergerak berlawanan.
Front terbagi ke dalam front panas, front dingin, front campuran, front stasioner dan front siklon. Front-front tersebut memberikan pengaruh yang berbeda-beda di atmosfer bumi.
Pulau panas perkotaan termasuk ke dalam fenomena gerak atmosfer skala meso. Pulau panas perkotaan adalah fenomena di mana meningkatnya suhu di suatu wilayah perkotaan yang kecil daripada suhu di kawasan sekitarnya.
Fenomena ini dikatakan skala meso karena melibatkan pergerakan di atmosfer antara daerah perkotaan dengan daerah pinggiran yang berbatasan dengannya.