Apa saja yang termasuk aplikasi meteorlogi?

image

Meteorologi terapan (applied meteorology) adalah istilah umum yang mencakup aplikasi meteorologi pada aktivitas manusia. Dari segi kegunaannya, meteorologi dapat dibagi menjadi :

Meteorologi Pertanian (agrometeorologi)

Meteorologi Pertanian (agrometeorologi) adalah aplikasi meteorologi di dalam bidang pertanian dan kehutanan. Dalam pertanian lebih mengutamakan unsur iklim (rerata cuaca) daripada unsur cuaca. Iklim mempengaruhi produksi pangan, karena itu aplikasi klimatologi (meteorologi statistik) dalam pertanian adalah sangat penting mengingat tiap jenis tanaman pada berbagai tingkat pertumbuhan memerlukan kondisi cuaca/iklim yang berbeda. Jelas bahwa salah satu tugas kemanusiaan bagi meteorologiwan (ahli meteorologi) adalah memberi bantuan tentang aplikasi meteorologi (terutama klimatologi) dalam setiap usaha memproduksi bahan pangan. Perlu adanya kerjasama antara ahli meteorologi dan ahli pertanian dalam pembangunan di sektor pertanian, karena kerjasama ini akan dapat mengemukakan gagasan-gagasan baru yang sangat bermanfaat bagi peningkatan produksi nasional dan kesejahteraan bangsa. Mengurangi deforestasi (kerusakan hutan) dan meningkatkan usaha-usaha reforestasi (penghutanan kembali) akan sangat bermanfaat karena akan meminimalkan terjadinya bencana alam akibat perubahan iklim, kerusakan siklus hidrologi dan akan mengurangi emisi karbon dioksida. Pentingnya aplikasi meteorologi dalam bidang pertanian mengharuskan Organisasi Meteorologi se-Dunia (OMD) atau World Meteorological Organization (WMO) sering mengadakan simposium/seminar dalam bidang meteorologi pertanian sebagai upaya untuk meningkatkan produksi tanaman pangan.

Meteorologi Penerbangan (aeronautik)

Meteorologi Penerbangan (aeronautik) adalah aplikasi meteorologi dalam dunia penerbangan. Informasi cuaca yang diperlukan dalam penerbangan biasanya meliputi berita cuaca untuk lepas landas (take off), cuaca ketika pesawat akan mendarat (landing) dan cuaca sepanjang jalur penerbangan. Dari peta cuaca dapat dipelajari keadaan cuaca sepanjang jalur penerbangan, sekurang- kurangnya untuk beberapa jam kemudian. Seorang pilot berusaha untuk berjuang melawan angin yang memperlambat laju pesawat terbang dengan cadangan bahan bakar yang semakin menipis, lebih-lebih jika ada kabut yang sangat mempengaruhi visibilitas (jarak penglihatan) seorang pilot. Keadaan yang gawat (kritis) ini sangat sulit dihindari tanpa mengetahui cuaca lokal sebelumnya. Seorang pilot kemungkinan masih dapat menghindari cuaca buruk demikian, dengan mengubah rute (jalur) penerbangan semula, atau dengan melakukan pendaratan darurat selagi masih ada waktu dan masih sempat, atau jika kondisinya mengijinkan dan persediaan bahan bakar masih cukup banyak, maka pesawat dapat berputar-putar dahulu di udara sambil menunggu kondisi cuaca baik, cerah dan aman untuk melakukan pendaratan. Salah satu kondisi cuaca yang sangat berbahaya dalam penerbangan ialah munculnya awan cumulonimbus (Cb). Awan jenis ini sangat berbahaya dan ganas, karena di dalam awan ini terdapat hujan deras, badai atau batu es (hailstones), selain itu pesawat yang terbang di bawah awan Cb dapat diangkat masuk kedalam awan sehingga pilot mendapat kesulitan untuk mengendalikan pesawatnya. Awan jenis cumulus terutama cumulonimbus disebut “jalur maut” bagi dunia penerbangan dan harus dihindari.

Meteorologl Sinoptik

Meteorologi sinoptik mempelajari gejala cuaca yang pengamatan unsur cuacanya dilakukan secara simultan (bersamaan) dan meliputi daerah yang luas. Kajian ini dipakai untuk meramalkan kondisi cuaca yang lalu dan sekarang. Pengamatan sinoptik dilakukan setiap 6 jam yaitu pada jam 00.00, 06.00, 12.00, dan 18.00 waktu universal. Data cuaca dari setiap daerah kemudian dikirim ke Kantor Pusat Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Jakarta, yang kemudian oleh BMG dikirim ke negara-negara lain untuk dipakai sebagai dasar peramalan cuaca sinoptik. Pengiriman data cuaca dalam bentuk berita yang berisi kode (sandi) cuaca dalam kelompok-kelompok dengan masing- masing kelompok terdiri dari 5 dijit, misalnya kelompok Nddff yaitu data N : perawanan atau jumlah awan yang menutupi langit di atas stasiun pengamat dalam perdelapanan, N = 2 berarti seperempat langit tertutup awan, N = 0 langit cerah dan N = 8 langit mendung, dd: arah angin dalam puluhan derajat, dd = 09 berarti arah angin 90° atau angin timur, dd = 36 berarti arah angin 360° atau angin utara, dd = 0 berarti angin tenang (calm).

Dalam meteorologi arah angin yang dinyatakan dengan derajat diubah menjadi 8 penjuru angin misalnya angin utara, timur laut, timur , dan seterusnya,tetapi dalam penerbangan diubah menjadi 16 penjuru angin misalnya angin utara (U), utara timur laut (UTL), timur laut (TL), timur timur laut (TTL) dan seterusnya. Sandi-sandi cuaca yang lain dapat dilihat pada stasiun cuaca utama, BMG. Observasi meteorologi yang paling utama adalah observasi sinoptik yang dilakukan lebih sering dan lebih rinci, datanya kemudian ditransmisikan ke biro meteorologi atau ke pusat peramalan secara regional. Jaringan stasiun meteorologi ditentukan oleh Organisasi Meteorologi se Dunia (OMD). Untuk stasiun sinoptik atau klimatologi di darat sebaiknya jarak stasiun satu sama lain 150 km atau kurang dan untuk stasiun udara atas di darat berjarak maksimum 300 km. Observasi unsur cuaca dilakukan secara teratur (regular) oleh lebih dari 700 stasiun yang tersebar di permukaan bumi.

Hidrometeorologi yaitu aplikasi meteorologi dalam bidang penampungan air (water supply) seperti bendungan (waduk) air, irigasi dan lain-lain. Hidrometeorologi dapat didefinisikan sebagai studi (kajian) proses fisis atmosfer yang mempengaruhi sumber air di bumi, bidang ini diminati oleh ahli hidrologi. Definisi hidrometeorologi menurut Organisasi Meteorologi se Dunia (OMD) dalam Kongres ke empat (1963) adalah studi fasa siklus hidrologi di atmosfer dan di darat dengan menekankan pada hubungan antara unsur-unsur yang terlibat. Ahli hidrometeorologi yang mengetahui kebutuhan ahli teknik dapat memberikan jenis data yang lebih teliti dan menyajikannya dalam bentuk yang terbaik. Air berubah menjadi uap melalui penguapan air laut dan tawar atau melalui transpirasi tanaman. Uap air yang naik menjadi dingin dan mengkondensasi menjadi tetes awan dan kristal es yang kemudian jatuh sebagai presipitasi (hujan dan salju). Sebagian presipitasi yang jatuh kembali ke laut, sebagian dibutuhkan oleh tanaman, hewan dan manusia. Sebagian besar curah hujan mengalir di darat sebagai limpasan (run off) yang bergabung dengan lelehan salju, dan sebagian lagi mengalir ke sungai yang pada akhirnya menuju ke laut. Semua air tawar (fresh water) di muka bumi berasal dari curah hujan dan salju. Sebagian air ini merembes ke dalam tanah sebagai cadangan air tanah dan arus bawah tanah, sisanya akan kembali ke atmosfer melalui penguapan. Transformasi air melalui semua fasanya (cair, uap, dan es) di bumi disebut siklus (daur) hidrologi.

Meteorologi Bangunan

Meteorologi bangunan adalah aplikasi meteorologi dalam bidang arsitektur, agar estetikanya lebih indah dan bangunannya terasa lebih nyaman. Ketika manusia belum mampu untuk membangun tempat tinggal, maka mereka berlindung secara alam di dalam gua- gua. Di dalam gua mereka merasa terlindungi bukan saja oleh serangan musuh atau binatang buas tetapi juga terlindungi oleh cuaca dan iklim buruk. Perkembangan selanjutnya, mereka membuat tenda yang memberi perlindungan dari curah hujan dan radiasi matahari yang terik. Ketika orang telah mapan, maka mereka mulai memperhatikan sumber daya alam yang dimiliki seperti kayu dan batu yang dipakai sebagai bahan bangunan untuk melindungi keluarganya agar sesuai dengan musim yang terjadi dan memperkecil ancaman cuaca ekstrim di daerahnya. Ribuan tahun yang lalu orang telah memikirkan cara pemanasan buatan dan cara menyejukkan udara untuk melawan serangan dingin ekstrim dan panas terik dari intensitas radiasi matahari yang kuat. Pemikiran orang terdahulu ini kemudian diwujudkan sekarang dalam bentuk alat pemanas (heater) untuk mengatasi musim dingin dan alat pengatur udara (air conditioning) untuk mengatasi musim panas. Tetapi alat-alat semacam ini masih terbatas pemakaiannya karena biayanya belum terjangkau oleh masyarakat luas. Pentingnya pengaruh cuaca pada bangunan, sekarang direalisasikan oleh sebagian besar ahli arsitektur. Seorang arsitek dapat menyiapkan rancang bangun dengan mengetahui faktor fundamental seperti :

  • jenis bangunan yang dibutuhkan apakah rumah, mesjid, gereja, kantor, atau toko;
  • lokasi bangunan
  • perkiraan biaya,
    tetapi sangat tidak menguntungkan jika hal itu tidak didukung oleh pengetahuan meteorologi yang memadai. Aspek estetika tentu tidak boleh diabaikan, tetapi dalam hal ini antara seni dan meteorologi harus dipadukan. Idealnya, seorang arsitek sebaiknya mengetahui temperatur udara, radiasi matahari , kelembapan udara, dan kecepatan angin, ditambah dengan pengetahuan analisis frekuensi dan hubungan antar peubah iklim tersebut. Tetapi dalam praktek idealisme semacam ini jarang dilaksanakan kecuali untuk proyek-proyek penelitian khusus. Dalam praktek seorang arsitek akan menjumpai masalah- masalah yang berkaitan dengan iklim makro maupun dengan iklim mikro di situs (site) bangunan. Konsultasi dengan ahli meteorologi yang kompeten akan segera memberi penguasaan tentang iklim makro, iklim regional, dan iklim lokal situs bangunan.

Meteorologi Kedokteran

yaitu aplikasi meteorologi dalam bidang kedokteran yang dikaitkan dengan kesehatan manusia. Hubungan iklim dengan penyakit sangat rumit. Kerjasama penelitian antara ahli meteorologi dan ahli kedokteran sangat diperlukan untuk menentukan peranan iklim sebagai penyebab penyakit khusus. Banyak penyakit yang berkaitan dengan iklim atau musim tertentu, terutama dengan temperatur dan kelembapan udara. Sejumlah parasit yang menyerang manusia terbatas pada daerah yang panas dan lembap. Beberapa penyakit bergantung pada hewan perantara dan terbatas pada lingkungan yang menguntungkan hewan tersebut, misalnya demam kuning dan malaria disebabkan oleh jenis nyamuk tertentu yang berkembang biak dengan pesat di daerah beriklim tropis. Sebagian besar penyakit mengikuti pola musiman yang berbeda. Radang paru-paru dan influensa biasanya merupakan penyakit musiman. Penyakit ini sering terjadi dalam musim dingin yang disebabkan oleh lemahnya daya tahan pada sistem pernafasan bagian atas. Campak atau cacar air dan penyakit jengkering (scarlet fever) kebanyakan terjadi pada musim semi. Kondisi atmosfer yang baik dapat membantu tubuh untuk menangkis penyakit. Udara segar, temperatur sejuk, dan kelembapan sedang, semuanya mengandung nilai pengobatan. Udara segar dan cahaya matahari telah lama dimanfaatkan dalam perawatan penyakit TBC (tuberculosis). Perubahan iklim sering menyebabkan berbagai jenis penyakit, dalam hal ini dibutuhkan istirahat dan makan yang cukup.

Meteorologi Lingkungan dan Pencemaran Udara

Studi pencemaran udara memerlukan koordinasi berbagai disiplin ilmu. Cara zat pencemar dari sumbernya masuk ke atmosfer termasuk bidang rekayasa. Bagaimana zat pencemar dapat mempengaruhi manusia, hewan, tanaman termasuk bidang biologi dan kedokteran. Proses bagaimana zat pencemar dan sumbemya sampai pada organisme dan struktur termasuk bidang meteorologi. lstilah kabas (smog) pertama kali dipakai untuk menggambarkan pencemaran udara di daerah industri. Lingkungan atmosfer di mana ada kehidupan bergantung pada aktivitas industri, pertanian, percobaan nuklir, dan teknologi lainnya. Di antara banyak masalah yang mempengaruhi kualitas lingkungan adalah karbon dioksida (CO2) yang dapat mempengaruhi pola cuaca dan iklim global. Perkara gas rumah kaca pada akhimya merupakan tantangan lingkungan yang berlanjut pada ancaman. Permasalahan dengan berdampak pada manusia dan lingkungan mungkin terjadi lebih besar lagi, karena gas penyebab rumah kaca mempunyai waktu tinggal yang lama di atmosfer sehingga gas- gas ini biasanya bercampur dengan baik bahkan dapat disebarkan keliling dunia sebelum berkurang atau dibersihkan keluar dari atmosfer oleh curah hujan. Peningkatan konsentrasi
gas rumah kaca seperti CO2 akan mempercepat proses pemanasan global dan meningkatkan frekuensi peristiwa cuaca ekstrim. Konsentrasi zat pencemar di atmosfer ditentukan oleh faktor meteorologis seperti stabilitas udara, arah dan kecepatan angin, dan tinggi campuran.

Meteorologi Modifikasi Cuaca

Modifikasi cuaca diartikan sebagai modifikasi awan secara buatan atas usaha manusia. Sejarah modifikasi cuaca dimulai tahun 1946 sejak percobaan pembenihan awan dengan es kering oleh Vincent Schaefer dan Irving Langmuir. Satu tahun kemudian, Vonnegut menemukan perak iodida (Ag I), suatu bahan yang dapat bertindak sebagai inti es. Di Indonesia, sejarah modifikasi cuaca dimulai sejak dilakukan percobaan hujan buatan di atas wilayah Perum Otorita Jatiluhur pada tahun 1979 oleh BPPT (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi) yang dibantu oleh tim ahli dari perguruan tinggi. Sebelum sejarah modifikasi cuaca dimulai, orang berusaha mendatangkan hujan melalui jampi-jampi (mantera), tari- tarian, sembahyang atau berbagai acara ritual lainnya. Tujuan modifikasi cuaca adalah meningkatkan jumlah curah hujan, menindas batu es hujan, melenyapkan kabut, dan melerai siklon. UPT Hujan Buatan sedang melakukan penerapan modifikasi cuaca dengan Ground Base Generator (GBG) untuk menanggulangi banjir di wilayah Jakarta.

Meteorologl Maritim

Yaitu aplikasi meteorologi dalam bidang maritim dan kelautan. Jika kabut atau cuaca buruk dijumpai di laut atau di darat, masalahnya tidak begitu serius dibandingkan jika terjadi di udara. Pengemudi kapal dapat mengatur kecepatan kapalnya atau dapat menurunkan jangkar sampai keadaan cuaca memungkinkan kembali melanjutkan pelayarannya. Meskipun demikian angin kencang dapat menyebabkan gelombang laut yang tinggi, sehingga dapat membahayakan para nelayan yang sedang mencari ikan. Para nelayan biasanya berangkat pada sore atau malam hari dan kembali pada siang hari dengan memanfaatkan angin darat dan angin laut. Wilayah Indonesia yang terletak pada lintang antara 7U dan 10 S dan mempunyai parameter Coriolis atau vortisitas bumi yang kecil yaitu antara 1,78 x 10-5 s-1 di belahan bumi utara (BBU) dan 2,53 x 10-5 s-1di belahan bumi selatan, dapat dikatakan hampir bebas dari jalur siklon tropis. Tetapi kondisi cuaca di Indonesia terutama bagian timur dapat dipengaruhi oleh siklon tropis di perairan sebelah utara Australia. Syarat utama pertumbuhan siklon tropis adalah temperatur laut di atas 26°C, parameter Coriolis harus lebih besar dari nilai pada lintang 5°, kelembapan udara troposferik cukup besar. Siklon tropis menyebabkan bencana terutama oleh angin kencang, hujan lebat, dan gelombang badai (storm surge). Gelombang badai adalah naiknya permukaan laut sepanjang pantai secara cepat oleh gerakan angin ke pantai. Di Bangladesh gelombang badai oleh siklon tropis pada tanggal 13 November 1970 mencapai tinggi antara 6 dan 9 m yang menelan korban jiwa 200 sampai 300 ribu orang mati tenggelam.

Meteorologi Engineering

Yaitu aplikasi meteorologi dalam bidang rekayasa atau teknik. Meteorologi enjiniring adalah bidang ilmu yang mencakup bidang antar muka antara meteorologi dan engineeringatau teknik, di mana proses meteorologis berinteraksi dengan sasaran rekayasa (engineering). Pada waktu sekarang hubungan antara ahli meteorologi dan ahli teknik telah berkembang dalam area dari kajian hidrologi sampai pencemaran udara. Ada tiga area interaksi antara meteorologi dan enjiniring yaitu hidrologi, pencemaran udara, dan beban pada bangunan. Beban yang sangat mencolok pada bangunan adalah gaya angin. Masalah-masalah engineering meningkat karena variabilitas curah hujan secara spasial dan temporal cukup besar. Model kepulan Gauss dipakai untuk memperhitungkan proses gerakan zat pencemar. dan memformulasikan kenaikan kepulan asap dari cerobong pabrik. Model kepulan Gauss dapat diperluas dari sumber titik menjadi jenis sumber yang lain misalnya sumber garis dan sumber area. Di sekitar gedung medan arus menjadi sangat kompleks sehingga medan konsentrasi zat pencemar yang diproduksi oleh sumber yang terletak dekat tanah di sekitar gedung dapat secara signifikan berubah atau berbeda dari yang dihitung dengan formula difusi konvensional. Formula ini menganggap bahwa medan arus mempunyai garis arus parallel yang lurus sehingga kecepatan angin dianggap tetap pada jarak yang cukup jauh. Sebenarnya garis arus, kecepatan angin, dan turbulensi berubah yang bergantung pada konfigurasi sumber dan geometri bangunan. Meteorologi enjiniring juga membahas efek desktruktif angin pada gedung, menara, dan jembatan.