Sekilas Tentang Meteorologi Tropis
Sandy H.S. Herho
A. Batasan Geografis
Wilayah tropis dalam konteks keilmuan meteorologi merupakan wilayah yang
terletak di antara batas yang memisahkan angin baratan dan angin timuran di ketinggian
troposfer menengah. Batasan ini bervariasi secara lintang dan musiman. Sedikit
pengetahuan tentang geografi dapat membantu kita memperoleh gambaran umum wilayah
yang biasanya dijadikan lokasi kajian meteorologi tropis, antara lain: India; Madagaskar;
Somalia; Jepang; Vietnam; Kuba; Taiwan; Semenanjung Malaya; Baja California;
Australia; Kepulauan Marshal; Kepulauan Virgin AS; Kepulauan Hawaii; Guam;
Kepulauan Wake; Antilles Kecil; Tahiti; Fiji; Indonesia; Filipina; Midway; Peru;
Samudera Pasifik; Samudera Hindia; Laut Karibia; Teluk Persia; Laut Arab Utara; Teluk
Bengal; Laut Tiongkok Selatan. Setengah dari permukaan bumi terletak di wilayah tropis,
di antara lintang 30° LU - 30° LS.
B. Sejarah Perkembangan Meteorologi Tropis
Penelitian menyeluruh tentang topik meteorologi tropis pertamakali dilakukan pada
bulan Juli 1943 di Puerto Rico dalam rangka kerjasama Institute of Tropical, University of
Chicago dan Universitas Puerto Rico atas inisiatif C.G. Rossby dan H.R. Byers. Pada suatu
sore terang bulan, di pantai Puerto Rico nampak awan Cumulus indah dengan tinggi
puncak awan sekitar 8000 ft dan temperatur puncak awan sekitar 10℃. Namun, beberapa
saat kemudian awan cumulus indah ini kemudian menjadi suram dan hilang keindahannya,
lalu oleh suara gemuruh curah hujan yang menghantam atap. Maka, tim penelitian itu
kemudian menyadari bahwa terjadinya hujan lebat tidak memerlukan temperatur puncak
pengalaman tersebut, kemudian para meteorolog mulai berpikir dan mempertanyakan
apakah ada teori lain yang berhubungan dengan kondisi meteorologi di daerah tropis.
Penelitian di daerah tropis mendapatkan dukungan dari berbagai pihak, antara lain
militer yang memerlukannya sebagai bahan dalam strategi tempur. Selanjutnya,
perkembangan penelitian meteorologi tropis kemudian bergantung sepenuhnya pada
operasi militer. Strategi militer berdasarkan analisis cuaca dan prediksi meteorologi di
daerah tropis telah digunakan pada Perang Dunia II; dalam rangka pengetesan bom
hidrogen di Kepulauan Marshal dan penanganan konflik di Asia Tenggara.
Sejak tahun 1950 –an, World Meteorological Organization (WMO) telah
memasukkan permasalahan meteorologi tropis ke dalam programnya, baik dalam
pengamatan maupun penelitian yang berhubungan dengan topik tersebut. Untuk observasi
wilayah tropis dimasukkan ke dalam program World Weather Watch (WWW) dan untuk
penelitian termasuk dalam program Global Atmospheric Research Programs (GARP). Di
samping itu, juga telah dikembangkan berbagai program penelitian meteorologi di wilayah
tropis, seperti BOMEX Experiment; International Indian Ocean Expedition; The Line
Island; penggalakan pengamatan satelit meteorologi di wilayah tropis dan diterbitkannya
buku petunjuk untuk penanganan wilayah tropis.
Perkembangan penelitian meteorologi tropis pada prinsipnya diupayakan untuk
peramalan jangka panjang, modifikasi iklim dan pemantauan iklim. Untuk itu, diperlukan
penelitian mengenai sistem observasi global dan penelitian untuk peningkatan pengetahuan
mengenai proses yang terjadi pada atmosfer di wilayah tropis.
C. Perbedaan – Perbedaan Utama Sistem Atmosfer di Wilayah Tropis dengan di
Lintang Menengah
Atmosfer di wilayah tropis memiliki perbedaan – perbedaan yang kontras dengan
atmosfer di lintang menengah. Berikut ini dijelaskan perbedaan – perbedaan utamanya.
Parameter Coriolis yang berlaku di wilayah tropis sangat kecil. Hal ini kemudian
menjadikan angin di wilayah tropis tidak bisa diasumsikan secara geostrofik ataupun
quasigeostrofik. Selain itu, hubungan dinamis antara divergensi/ konvergensi dengan
menengah. Sirkulasi atmosfer di wilayah tropis juga jauh lebih kuat dibandingkan yang
terjadi di lintang menengah karena berkaitan dengan efek rotasi bumi.
Selain berkaitan dengan parameter Coriolis yang kecil, sistem atmosfer di wilayah
tropis memiliki sejumlah kekhasan lain, di antaranya adalah: Sistem cuaca di wilayah tropis
didominasi oleh konveksi dan dampak yang diakibatkan konsentrasi uap air dan panas
laten; lapisan batas planeter/ planetary boundary layer (PBL) jauh lebih dalam di wilayah
tropis sebagai akibat dari konveksi; lapisan tropopause lebih tinggi dan lebih dingin di
wilayah tropis dan tekanan permukaan laut di wilayah tropis menghasilkan siklus diurnal
dan semi diurnal yang disebabkan oleh aliran gravitasional dan termal di atmosfer.
D. Sirkulasi Umum Atmosfer Tropis
Sirkulasi umum atmosfer merupakan deskripsi statistik gerakan atmosfer rata – rata
skala besar yang terjadi di permukaan bumi. Statistik ini diperoleh dari sejumlah besar pola
harian, meliputi kondisi rata – rata dan variabilitas hasil aliran oleh perubahan musiman
dan pengaruh siklon dan anti siklon.
Sirkulasi umum atmosfer global merupakan salah satu kontrol dari sirkulasi umum
atmosfer tropis. Kajian dipelajari banyak meteorolog, di mana kajian pola aliran di daerah
tropis ini didasarkan pada statistik aliran harian dan penyimpangan yang terjadi dari ratusan
stasiun pengamatan dengan periode panjang.
Salah satu studi sirkulasi umum atmosfer tropis dilakukan oleh tim meteorologi dari
Massachusetts Intitute of Technology (MIT) yang melakukan penelitian terhadap atmosfer
pada lintang antara 40° LU - 30° LS dari data atmosfer atas yang diperoleh dari kurang
lebih 300 stasiun pengamatan pada periode Juli 1957 sampai dengan Desember 1964.
Penelitian memperoleh hasil sebagai berikut:
Dari analisis terhadap berbagai tingkat tekanan, diperoleh sirkulasi troposferik dan
sirkulasi stratosferik. Pengaruh osilasi angin stratosferik terjadi satu atau dua tahun sekali.
Potongan melintang meridional rata – rata, yaitu kecepatan vertikal rata – rata pada 500
mb untuk setiap musim; terdapat gerakan ke atas (upward motion) di dekat ekuator dan
gerakan ke bawah (downward motion) di wilayah subtropis. Terdapat variasi besar
suatu lokasi. Potongan melintang angin zonal rata – rata, yang meliputi angin timuran
terjadi di dekat ekuator, angin permukaan baratan dekat permukaan dan mencapai
maksimum pada lapisan 200 mb sebagai jet stream. Aliran timuran meluas ke arah 30° LU
dan 30° LS sebagai fungsi dari musim, serta mencapai minimum pada lapisan 200 mb. Di
atas 200 mb, kekuatan dan luas aliran timuran meningkat dan bercampur dengan sirkulasi
timuran stratosfer pada musim panas. Perbandingan potongan melintang angin zonal rata – rata musim Desember – Februari dan Juni – Agustus dengan potongan melintang komponen angin zonal rata – rata geostrofik bulan Januari, April, Juli dan Oktober, maka
sirkulasi musim Desember – Januari serupa dengan geostrofik Januari, sedangkan sirkulasi
musim Juni – Agustus serupa dengan geostrofik Juli, di mana angin geostrofik merupakan
aliran angin sejajar isobar yang terjadi apabila ada kesetimbangan antara gaya gradien dan
gaya Coriolis.
Gerakan meridional rata – rata di berbagai lapisan antara 1000 mb dan 100 mb
(dengan asumsi tanpa adanya gerakan vertikal), di mana medan gerakan vertikal diperoleh
dari persamaan kontinyuitas: diperoleh pola berbentuk sel, di mana di dekat ekuator terjadi
gerakan naik dan di subtropis terjadi gerakan turun, sedangkan aliran angin permukaan dari
subtropis ke ekuator dan aliran angin atas dari ekuator ke subtropis, dikenal dengan sel
Hadley yang sangat berperan dalam transpor energi dan momentum ke arah kutub.
E. Observasi Meteorologi di Wilayah Tropis
Sumber data utama meteorologi diperoleh melalui pengamatan di seluruh dunia yang
dikoordinasikan oleh World Meteorological Organization (WMO), yang dibagi menjadi
enam wilayah pengamatan, yaitu:
- Wilayah I: Afrika,
- Wilayah II: Asia,
- Wilayah III: Amerika Selatan,
- Wilayah IV: Amerika Utara dan Tengah,
- Wilayah V: Pasifik Barat Daya, dan
Sebagai catatan, pada wilayah pengamatan Eropa, tidak termasuk ke dalam pengamatan
meteorologi tropis.
Wilayah – wilayah pengamatan yang ditetapkan WMO dan dilaksanakan dalam
program WWW, dimaksudkan untuk memenuhi keperluan pengamatan dan analisis
sinoptik. Jarak stasiun sinoptik ditetapkan sejak awal dekade 1970 –an, di mana:
- Stasiun udara atas, di atas kontinen dan kepulauan: 1000 km,
- Stasiun udara atas, di atas lautan bebas: 1500 km,
- Observasi permukaan di atas lautan: 1000 km,
- Stasiun permukaan di atas daratan: 500 km.
Organisasi data di atas wilayah tropis terdiri dari berbagai macam, yaitu:
- Data permukaan,
- Data atmosfer atas (upper air),
- Data oseanografi,
- Data satelit meteorologi,
- Data radar cuaca,
- Stasiun meteorologi otomatik,
- Data stasiun atas bergerak, dan
- Data balon level konstan.
Data permukaan diperoleh dari stasiun meteorologi kelas I dan II, dengan pengamatan
sinoptik setiap tiga jam, delapan jam dalam sehari, sekurang – kurangnya empat kali
pengamatan (pukul 00.00, 06.00, 12.00 dan 18.00). Data atmosfer adalah data yang
diperoleh dari radiosonde dan rawinsonde, dilakukan dua kali sehari (pukul 00.00 dan
12.00). Sering juga dilengkapi dengan data pibal (pilot baloon) dan AIREP (aircraft
report). Data atmosfer atas juga dapat diperoleh dari sistem radiosonde dan rawinsonde
dari kapal – kapal yang bergerak dan unit mobil yang bergerak. Data oseanografi sangat
pentinguntuk wilayah tropis karena 75% dari luas sabuk tropis merupakan lautan. Untuk
itu, diperlukan jaringan kapal pengamat untuk membantu data sinoptik dan data atmosfer
Data satelit meteorologi diperoleh melalui satelit TIROS, ESSA, NIMBUS dan ATS
(Application Technology Satellite). Sensor yang digunakan, antara lain Sea Surface
Temperature (SST) dan Automatic Temperature Transmission (APT). Sedangkan data
yang diperoleh adalah penutupan awan; siklon tropis; medan termal; informasi posisi
trough, ridges dan vorteks; sistem angin; front udara dan lain – lain.
Data radar cuaca diperlukan untuk kepentingan peramalan cuaca jangka pendek dan
peringatan cuaca (weather warning) untuk wilayah lokal. Ramalan yang dapat dilakukan
pada wilayah lokal ini adalah untuk memberikan informasi kemungkinan daerah hujan
seluas 100 mil atau lebih.
Stasiun meteorlogi otomatik pada umumnya menyertakan pelampung (buoy) dalam
pengamatannya. Pelampung memberi informasi dari stasiun permukaan laut, baik
mengenai parameter meteorologi seperti temperatur udara; tekanan udara; temperatur titik
embun; insolasi; rate presipitasi; arah dan kecepatan serta listrik atmosfer, maupun
parameter oseanografi, seperti temperatur permukaan laut; salinitas; arus laut; gelombang;
dan sebagainya. Pelampung juga dapat digunakan untuk teledeteksi di dataran terpencil.
Balon level tetap atau balon tambat dengan ketinggian 10 km dapat membantu
pengukuran temperatur udara; tekanan udara; kelembapan; serta arah dan kecepatan angin.
Daftar Pustaka
- Riehl, H. (1979). Climate and Weather in The Tropics. London: Academic Press.
