PENGERTIAN METEOROLOGI
Ada beberapa pengertian ilmu meteorologi. Meteorologi berasal dari dua kata Yunani yang mempunyai makna /arti yaitu:
- Meteoros : benda yang ada di dalam udara
- Logos : ilmu/kajian
Meteorologi adalah ilmu interdisipliner yang mempelajari masalah atmosfer, misalnya, suhu, udara, cuaca, angin, dan berbagai sifat fisika dan kimia atmosfer lainnya yang digunakan untuk keperluan prakiraan cuaca. Dalam kamus besar bahasa Indonesia, meteorologi di definiskan sebagai cabang ilmu geografi yang mempelajari tentang ciri-ciri fisik dan kimia atmosfer untuk meramalkan keadaan cuaca di suatu tempat secara khusus dan di seluruh dunia secara umum. Pengertian meteorologi yang lain adalah bahwa meteorologi adalah ilmu yang mempelajari proses fisis dan gejala cuaca yang terjadi di dalam atmosfer terutama pada lapisan bawah yaitu troposfer .
Studi di bidang ini telah dilakukan selama ribuan tahun meski kemajuan yang signifikan baru terjadi di abad ke 18. Di abad ke 19, gebrakan besar terjadi setelah pengamatan terkoordinasi yang dilakukan lintas negara. Setelah pengembangan komputer di pertengahan abad ke 20, peramalan cuaca dapat dilakukan.
CABANG - CABANG ILMU METEROLOGI:
- KLIMATOLOGI / IKLIM. Yakni Ilmu pengetahuan yang membahas keadaan cuaca secara umum atau secara rata - rata
- METEOROLOGI SYNOPTIK. Yakni cabang imu pengetahuan yang membahas dan mempelajari arus cuaca dan di gambarkan di atas peta synoptik sehingga dapat menerangkan perkembangan cuaca yang akan datang.
- METEOROLOGI AEROLOGI. Yakni cabang Ilmu yang mempelajari dan membahas keadaan cuaca di lapisan atas permukaan bumi.
- METEOROLOGI PENERBANGAN. Yakni cabang Ilmu yang mempelajari dan membahas keadaan cuaca untuk keperluan Penerbangan.
- METEOROLOGI MARITIM. Yakni cabang Ilmu yang mempelajari dan membahas keadaan cuaca untuk keperluan pelayanan informasi maritim.
- METEOROLOGI PERTANIAN. Yakni cabang Ilmu yang mempelajari dan membahas keadaan cuaca untuk keperluan informasi kegiatan pertanian.
Berdasarkan ruang lingkupnya, ilmu meteorologi terbagi menjadi beberapa bagian. Macam-macam ilmu Meteorologi tersebut adalah:
- Ilmu Meteorologi fisik yang membahas tentang struktur dan komposisi atmosfer, pemindahan radiasi elektromagnetik dan akustik dalam atmosfer, serta proses-proses fisik yang terjadi pada pembentukan awan, presipitasi, listrik di atmosfer dan fenomena-fenomena lain yang erat kaitannya dengan ilmu fisika dan kimia.
- Ilmu Meteorologi Dinamik yaitu ilmu meteorologi yang mempelajari tantang gejala-gejala atmosfer dari segi kedinamisan dengan menggunakan pendekatan analitis yang didasarkan pada prinsip-prinsip dinamika fluida.
- Ilmu Meteorologi Sinoptik yaitu meteorologi yang mempelajari tentang gejala atmosfer yang mencakup deskripsi, analis peta cuaca, dan prakiraan gerak atmosfer pada skala yang relatif besar untuk keperluan ramalan cuaca.
- Ilmu Meteorologi Terapan yaitu aplikasi meteorologi yang berhubungan dengan penggunaan data, analisis, dan ramalan cuaca berbagai bidang ilmu yang terkait erat seperti: Building meteorologi, Meteorologi satelit, Urban meteorologi, Biometeorologi, Agrometeorologi, Rural meteorologi, Marine meteorolog, meteorologi aeronautika, meteorologi kesehatan, dll.
PENGERTIAN KLIMATOLOGI
Klimatologi (Yunani: κλίμα, Klima, “wilayah, zona”; dan-λογία,-logia) adalah studi iklim, ilmiah didefinisikan sebagai kondisi cuaca rata-rata selama periode waktu tertentu, dan merupakan cabang dari ilmu atmosfer . Pengetahuan dasar iklim dapat digunakan dalam peramalan cuaca jangka pendek dengan menggunakan teknik analog seperti El Niño – Southern Oscillation (ENSO), yang Madden-Julian Oscillation (MJO), Osilasi Atlantik Utara (NAO), Annualar Utara Mode (NAM ), osilasi Arktik (AO), Pasifik Utara (NP) Index, Decadal Pasifik Oscillation (PDO), dan Pasifik Interdecadal Osilasi (IPO). Model iklim digunakan untuk berbagai tujuan dari studi mengenai dinamika iklim cuaca dan sistem untuk proyeksi iklim pada masa mendatang.
2.2 Cara Pendekatan Klimatologi
Klimatologi didekati dengan berbagai cara. Paleoklimatologi berusaha untuk merekonstruksi masa lalu dengan memeriksa catatan iklim seperti inti es dan lingkaran pada pohon (dendroclimatology). Paleotempestology menggunakan catatan yang sama ini untuk membantu menentukan frekuensi badai selama ribuan tahun. Studi tentang iklim kontemporer meteorologi menggabungkan data yang terkumpul selama bertahun-tahun, seperti catatan curah hujan, suhu dan komposisi atmosfer. Pengetahuan tentang dinamika atmosfer dan juga diwujudkan dalam model, baik statistik atau matematika, yang membantu dengan mengintegrasikan berbagai pengamatan dan menguji bagaimana mereka cocok bersama. Model ini digunakan untuk memahami masa lalu, sekarang dan masa depan potensi iklim. Klimatologi sejarah adalah studi tentang iklim yang terkaiAt dengan sejarah manusia dan dengan demikian berfokus hanya pada beberapa ribu tahun terakhir.
Penelitian iklim dibuat sulit oleh skala besar, jangka waktu yang panjang, dan proses kompleks yang mengatur iklim. Iklim diatur oleh hukum-hukum fisika yang dapat dinyatakan sebagai persamaan diferensial. Persamaan ini digabungkan dan nonlinier, sehingga penyelesaian perkiraan diperoleh dengan menggunakan metode numerik untuk menciptakan model-model iklim global. Iklim kadang-kadang dimodelkan sebagai proses stokastik tapi ini secara umum diterima sebagai sebuah pendekatan untuk proses yang sebaliknya terlalu rumit untuk dianalisis.
2.3 Indeks Klimatologi
Para ilmuwan menggunakan indeks iklim dalam usaha mereka untuk ciri dan memahami berbagai mekanisme iklim yang berujung pada cuaca sehari-hari kita. Banyak cara Dow Jones Industrial Average, yang didasarkan pada harga saham 30 perusahaan, digunakan untuk mewakili fluktuasi di pasar saham secara keseluruhan, indeks iklim digunakan untuk mewakili unsur-unsur penting iklim. Indeks iklim umumnya dirancang dengan tujuan kembar kesederhanaan dan kelengkapan, dan setiap indeks biasanya mewakili status dan waktu dari faktor iklim yang diwakilinya. Sesuai dengan sifatnya, indeks yang sederhana, dan menggabungkan banyak detail menjadi umum, keseluruhan deskripsi tentang suasana atau laut yang dapat digunakan untuk menandai faktor-faktor yang memengaruhi sistem iklim global.
ENSO adalah seperangkat bagian berinteraksi satu sistem global dari laut-atmosfer ditambah fluktuasi iklim yang terjadi sebagai akibat dari sirkulasi samudra dan atmosfer. ENSO merupakan sumber yang dikenal paling menonjol antar-tahunan variabilitas cuaca dan iklim di seluruh dunia. Siklus terjadi setiap dua sampai tujuh tahun, dengan El Niño berlangsung sembilan bulan sampai dua tahun dalam jangka panjang siklus, walaupun tidak semua area global terpengaruh. ENSO memiliki tanda tangan di Pasifik, Atlantik dan Hindia. El Niño menyebabkan pola cuaca yang menyebabkan itu menjadi hujan pada tempat tertentu tetapi tidak pada orang lain, ini adalah salah satu dari banyak penyebab kekeringan.
Di Pasifik, selama peristiwa hangat besar, El Niño menghangatkan meluas sampai hampir meliputi wilayah tropis Pasifik dan menjadi jelas terkait dengan intensitas SO. Meskipun pada dasarnya peristiwa ENSO di fase antara Samudra Pasifik dan Hindia, peristiwa ENSO di Samudra Atlantik tertinggal di belakang orang-orang di Pasifik oleh 12 sampai 18 bulan. Banyak negara yang paling terkena dampak peristiwa ENSO negara-negara berkembang dalam bagian tropis benua dengan ekonomi yang sebagian besar tergantung dari sektor pertanian dan perikanan sebagai sumber utama pasokan pangan, pekerjaan, dan valuta asing. New kemampuan untuk memprediksi terjadinya peristiwa ENSO di tiga samudra global dapat memiliki dampak sosial-ekonomi. Sementara ENSO adalah global dan bagian alami dari iklim bumi, baik intensitas atau frekuensinya dapat berubah sebagai akibat dari pemanasan global adalah perhatian penting. Variabilitas frekuensi rendah telah dibuktikan: semi-decadal osilasi (QDO). Inter-decadal (ID) modulasi ENSO (dari PDO atau IPO) mungkin ada. Ini bisa menjelaskan apa yang disebut ENSO berlarut-larut pada awal 1990-an.
Madden-Julian Oscillation
The Madden-Julian Oscillation (MJO) adalah sebuah perjalanan khatulistiwa pola curah hujan yang anomali dalam skala planet. Hal ini ditandai oleh perkembangan timur daerah besar baik ditingkatkan dan ditekan curah hujan tropis, diamati terutama di atas Samudra Hindia dan Samudra Pasifik. Anomali curah hujan yang biasanya pertama kali terlihat di bagian barat Samudera Hindia, dan tetap jelas seperti menjalar di atas air laut yang sangat hangat dari barat dan pusat tropis Pasifik. Pola curah hujan tropis maka pada umumnya menjadi sangat mencolok ketika bergerak di atas air laut lebih dingin timur Pasifik, tetapi muncul atas tropis Atlantik dan Samudera Hindia. Tahap basah ditingkatkan konveksi dan curah hujan diikuti oleh fase kering konveksi ditekan. Setiap siklus berlangsung sekitar 30-60 hari. Yang MJO juga dikenal sebagai osilasi 30-60 hari, 30-60 hari gelombang, atau intraseasonal osilasi.
Northern Pacific (NP) Index
Indeks NP adalah daerah-berbobot tekanan permukaan laut di wilayah 30N-65N, 160E-140W.
Pacific Decadal Oscillation (PDO)
PDO adalah pola variabilitas iklim Pasifik yang menggeser fase pada setidaknya decadal antar-skala waktu, biasanya sekitar 20 sampai 30 tahun. PDO terdeteksi sebagai hangat atau dingin air permukaan di Samudera Pasifik, sebelah utara 20 ° N. Selama “hangat”, atau “positif”, fase, Pasifik barat menjadi dingin dan bagian dari laut timur menghangatkan; saat ” keren “atau” negatif “fase, terjadi pola yang berlawanan. Mekanisme dengan mana pola yang berlangsung selama beberapa tahun belum dikenali; satu saran adalah bahwa lapisan tipis air hangat selama musim panas dapat perisai yang lebih dalam air dingin. Sebuah sinyal PDO telah direkonstruksi ke 1661 melalui kronologi lingkaran pohon di wilayah Baja California.
Interdecadal Pacific Oscillation (IPO)
Pasifik yang Interdecadal Osilasi (IPO atau ID) layar yang mirip suhu permukaan laut (SST) dan tekanan permukaan laut pola ke PDO, dengan siklus 15-30 tahun, tetapi memengaruhi baik utara dan selatan Pasifik. Dalam Pasifik tropis, anomali SST maksimum ditemukan jauh dari khatulistiwa. Hal ini sangat berbeda dari quasi-decadal osilasi (QDO) dengan jangka waktu 8-ke-12 tahun dan maksimum anomali SST mengangkangi khatulistiwa, sehingga menyerupai ENSO.
Models
Model iklim menggunakan metode kuantitatif untuk mensimulasikan interaksi atmosfer, lautan, permukaan tanah, dan es. Mereka digunakan untuk berbagai tujuan dari studi mengenai dinamika iklim cuaca dan sistem untuk proyeksi iklim pada masa mendatang. Semua model iklim keseimbangan, atau sangat hampir keseimbangan, energi yang masuk sebagai gelombang pendek (termasuk terlihat) radiasi elektromagnetik ke bumi dengan energi keluar sebagai gelombang panjang (inframerah) radiasi elektromagnetik dari bumi. Setiap hasil ketidakseimbangan dalam perubahan dalam suhu rata-rata bumi.
Yang paling banyak dibicarakan model beberapa tahun terakhir telah temperatur yang berkaitan dengan emisi karbon dioksida (lihat gas rumah kaca). Model ini memprediksi tren kenaikan dalam catatan suhu permukaan, serta lebih cepat peningkatan suhu pada ketinggian yang lebih tinggi.
Model dapat berkisar dari yang relatif sederhana yang cukup kompleks:
- Berseri-seri sederhana model perpindahan panas yang memperlakukan bumi sebagai satu titik dan rata-rata energi keluar
- Ini dapat diperluas secara vertikal (konveksi radiasi-model), atau horizontal
- Akhirnya, (ditambah) atmosfer-laut-laut es discretise model iklim global dan memecahkan persamaan penuh massa dan energi untuk transfer dan pertukaran berseri-seri.
PENGERTIAN GEOFISIKA
Sejarah
Ilmu Geofisika adalah ilmu yang mempelajari bumi bawah permukaan berdasarkan formulasi-formulasi Fisika. Dengan demikian ilmu Geofisika dibangun atas parameter-parameter fisis mekanika, listrik, magnetik, elektromagnetik, panas, radiasi, dan parameter-parameter lain yang senantiasa dikembangkan untuk dapat diterapkan dalam rangka mengetahui segala sesuatu yang terdapat di bawah permukaan bumi baik yang bersifat padat maupun cair.
Sebagai ilmu pengetahuan yang merupakan alat (tools) dari berbagai bidang ilmu lain yang bertujuan untuk mengetahui kondisi bawah permukaan bumi, ilmu Geofisika saat ini dan ke depan sangat dibutuhkan penerapan dan pengembangannya dalam rangka lebih mengoptimalkan pengelolaan sumberdaya alam yang terkandung di dalam bumi baik berupa sumberdaya mineral dan batubara sebagaimana tertuang dalam Undang-Undang Nomor 4 Tahun 2009 tentang Pertambangan Mineral dan Batu Bara dan Peraturan Pemerintah Nomor 23 Tahun 2010 tentang Pelaksanaan Kegiatan Usaha Pertambangan Mineral dan Batubara. Ilmu Geofisika juga sangat dibutuhkan untuk mengatatasi krisis energi yang mulai terjadi pada satu dasawarsa terakhir melalui survai-survai geofisika untuk menemukan sumber energi baik alternatif yang bersifat renewable sebagaimana tertuang dalam Undang-Undang Nomor 30 tahun 2007 tentang energi dan Undang-Undang Nomor 27 Tahun 2003 tentang Geothermal. Tantangan-tantangan lain yang juga membutuhkan Ilmu Geofisika sebagai tools-nya adalah tentang bidang-bidang air tanah (ground water), mitigasi bencana (gunungapi, longsor, gempa, tsunami, dll.), geologi struktur, maupun geoteknik sebagai tools pengambil keputusan konstruksi bangunan dan integrasi bidang-bidang lain yang terkait.
Program Studi Geofisika UB Malang bernaung di bawah Jurusan Fisika Fakultas MIPA. Program Studi Geofisika Jurusan Fisika FMIPA UB telah dirintis sejak tahun 1991 dengan nama Kelompok Bidang Minat (KBM) Geofisika. Dengan berdirinya Laboratorium Geofisika pada tahun 1996 melalui SK Rektor Nomor: 032/SK/1996, menjadikan KBM Geofisika (saat ini bernama Program Studi Geofisika Jurusan Fisika FMIPA UB) menjadi semakin kuat untuk mengemban Tri Dharma Perguruan Tinggi (Pendidikan, Penelitian, dan Pengabdian kepada Masyarakat). Dukungan peralatan laboratorium yang lengkap, ilmu dasar yang kuat, tenaga pengajar yang berpengalaman serta berpendidikan tinggi dan sarana-prasarana pendukung yang memadai menjadi modal bagi siapa saja yang belajar di Program Studi Geofisika untuk menguasai ilmu dasar (basic science) dan keterampilan (skills) yang matang dalam ilmu Geofisika. Disamping itu, lokasi kampus Universitas Brawijaya Malang yang dikelilingi oleh berbagai gunungapi (Arjuno-Welirang, Bromo-Semeru, Kelud, dll.) yang potensi terhadap geothermal, potensi hidrokarbon (minyak dan gas bumi) di cekungan bagian utara, pegunungan selatan (Malang Selatan) yang banyak mengandung potensi sumberdaya mineral, pantai Malang Selatan, pegunungan-pegunungan, struktur karst, dan bentang alam yang kompleks menjadi dukungan tersendiri sebagai laboratorium alam dalam proses belajar mengajar di Program Studi Geofisika Jurusan Fisika FMIPA Universitas Brawijaya Malang. Alumni S-1 Program Studi Geofisika dapat melanjutkan ke jenjang pendidikan tinggi (S-2) maupun langsung bekerja pada berbagai perusahaan perminyakan, pertambangan, meteorologi dan geofisika, pegawai pemerintah/swasta, konsultan, peneliti maupun pengajar/dosen dengan jaringan alumni yang tersebar pada hampir seluruh bidang-bidang tersebut.
Kekuatan tradisi tenaga ahli Geofisika dalam membangun sinergi keilmuan sebagai tools bagi dunia praktisi (ilmu-ilmu teknik) telah menjadikan daya serap lapangan pekerjaan bagi lulusan Geofisika sangat tinggi, disamping pengembangan bidang keilmuan itu sendiri. Adapun bidang-bidang yang siap bersinergi dengan bidang Geofisika antara lain adalah:
- Bidang Ilmu Pengairan: Pengukuran klas akuifer menuntut keterlibatan bidang geofisika terutama untuk bidang Air Bawah Tanah (ABT). (Geofisika geohidrologi)
- Bidang Ilmu Sipil: Dalam rangka mengetahui daya dukung tanah terhadap bangunan, ilmu geofisika dapat digunakan sebagai tool. (Geofisika teknik)
- Bidang Ilmu Planologi: Jalur-jalur kulit bumi yang labil (sesar/fault) harus diperhitungkan dalam penyusunan Rencana Tata Ruang dan Tata Wilayah (RTRW), dengan demikian ilmu geofisika harus terlibat di dalamnya. (Geofisika teknik)
- Bidang Mitigasi Bencana Alam/Geologi: Ilmu geofisika dapat digunakan sebagai alat untuk mitigasi bencana tanah longsor, banjir, gempa bumi, letusan gunungapi, dan tsunami. (Geofisika lingkungan)
- Bidang Bahan Tambang: Anomali bawah permukaan berbagai jenis bahan tambang: galian, mineral, energi fosil (minyak dan gas bumi), serta geothermal dapat dilokalisir dan diinterpretasi menggunakan data-data geofisika. (Geofisika pertambangan)
- Bidang-bidang lain yang memerlukan informasi bumi bawah permukaan.
Berdasarkan kurikulum, sumberdaya manusia, laboratorium, serta sarana dan prasarana lainnya maupun hal-hal yang telah diuraikan di atas uraian tersebut di atas, mahasiswa dapat mengkhususkan diri pada minat utama antara lain:
1. Eksplorasi Mineral dan Batubara
2. Eksplorasi Air (Bawah) Tanah
3. Eksplorasi Minyak dan Gas Bumi
4. Eksplorasi Geothermal
5. Geoteknik dan Lingkungan
6. Kegunungapian
7. Gempabumi dan Tektonik
8. Mitigasi Bencana Geologi
Dengan tradisi sinergi yang prospektif dan kuat tersebut, maka Program Studi Geofisika dapat menjadi pilihan untuk membangun masa depan diri, bangsa, dan dunia menjadi lebih baik.
