Observasi cuaca atau observasi meteorologi merupakan salah satu pemanfaatan dari teknologi pengindraan jauh. Observasi meteorologi penting perannya dalam aviasi dan kehidupan manusia secara umum. Setiap bandara pada umumnya memiliki sistem observasi cuaca tersendiri untuk membantu memandu lalu lintas penerbangan di daerah sekitar. Prediksi cuaca yang kita dapatkan setiap harinya dibuat menggunakan data-data hasil observasi meteorologi.
Wahana Observasi Meteorologi menjadi bagian penting dalam memantau dan memprediksi kondisi yang terjadi pada atmosfer kita. Kondisi atmosfer bumi biasa dipantau melalui tiga jenis wahana, yaitu radar cuaca, satelit, dan radiosonde.
Radar Cuaca
Sumber: Wikimedia Commons
Radar cuaca adalah instrumen yang digunakan untuk menentukan lokasi, intesitas, dan jenis presipitasi pada daerah sekitar. Radar cuaca bekerja dengan memancarkan energi gelombang elektromagnetik ke atmosfer. Apabila energi berinteraksi dengan sesuatu di lingkungan, energi yang dipancarkan akan dipantulkan kembali dan dapat terdeteksi oleh sistem radar cuaca. Saat ini sebagian besar radar memanfaatkan efek Doppler dan memiliki polarisasi ganda untuk menentukan apakah suatu kumpulan presipitasi memiliki gerakan menuju atau menjauh dari posisi radar.
Satelit
Satelit cuaca atau satelit meteorologi adalah salah satu jenis satelit buatan yang digunakan untuk mengamati kondisi cuaca dan iklim Bumi. Satelit cuaca merupakan bagian penting dalam prediksi cuaca karena cakupan wilayah observasinya yang sangat luas. Tidak hanya memantau tutupan awan, satelit cuaca juga menjadi alat untuk mengamati emisi cahaya perkotaan, polusi udara, gelombang samudera, dan komponen-komponen observasi cuaca lainnya.
TIROS-1 menjadi satelit cuaca pertama di dunia yang sukses beroperasi. Satelit ini diluncurkan oleh NASA pada 1 April 1960. TIROS-1 merekam citra pada wilayah luas yang memungkinkan weather forcaster dan ilmuwan untuk pertama kalinya melihat secara langsung fitur-fitur berskala besar dari sistem cuaca planet kita. Meskipun hanya beroperasi selama 78 hari, TIROS membuka jalan bagi teknologi satelit cuaca modern.
Terdapat dua sistem satelit cuaca, polar orbit dan geostasioner. Kedua sistem satelit ini menghasilkan hasil pengamatan yang sangat berbeda antara satu sama lain.
- Satelit Polar Orbit mengorbit bumi pada ketinggian 850 km di atas permukaan bumi. Jalur orbitnya bergerak ke arah utara-selatan (atau sebaliknya) melewati kutub bumi. Satelit polar orbit memliki orbit sun-synchronous yang artinya satelit tipe ini dapat berada pada posisi yang tetap relatif terhadap Matahari. Satelit tipe ini menghasilkan resolusi citra yang jauh lebih baik daripada satelit geostasioner karena orbitnya yang jauh lebih dekat dengan permukaan Bumi.
- Satelit Geostasioner berada pada ketinggian 35.880 km di orbit bumi dan bergerak pada kecepatan yang sama dengan rotasi Bumi. Hal ini memungkinkan satelit geostasioner untuk mengambil gambar fokus pada area yang sama secara terus menerus setiap 30 menit. Data yang diperoleh lalu digunakan para weather forcaster sebagai ”bird’s eye view” kondisi cuaca bumi. Beberapa satelit yang termasuk ke dalam jenis ini adalah Himawari-8, Fengyun, dan Meteosat-8.
Radiosonde
Sumber: intermet.co
Radiosonde merupakan kumpulan instrumen meteorologi yang diterbangkan oleh balon berisi gas helium dan mentransmisikan data melalui gelombang radio seiring bergerak naik. Radiosonde dapat bergerak naik hingga ketinggian 30km dari permukaan laut. Balon yang diterbangkan membawa instrumen-instrumen meteorologi seperti termometer, barometer, higrometer. Radiosonde banyak digunakan untuk mengukur distribusi vertikal dari temperatur, tekanan udara, dan kelembapan udara pada atmosfer bumi.
Saat balon bergerak naik, instrumen-instrumen yang dibawa mengukur variabel-variabel cuaca pada interval ketinggian tertentu. Seluruh informasi yang didapat lalu dikirim ke permukaan melalui radio. Di permukaan, komputer mengolah informasi yang diperoleh dengan menterjemahkan berbagai frekuensi menjadi variabel suhu, tekanan, dan kelembaban. Radiosonde juga seringkali dilengkapi dengan GPS untuk memperoleh profil vertikal kondisi angin atmosfer. Apabila variabel angin turut ditambahkan, pengamatan cuaca tersebut disebut dengan rawinsonde.
Pada akhirnya, saat mencapai ketinggian tertentu balon akan pecah dah instrumen radiosonde kembali ke permukaan mengguankan parasut. Radiosonde pada umumunya diluncurkan dua kali sehari pada sebagian besar tempat. Biasanya pada tengah hari dan tengah malam waktu Greenwich, Britania Raya.
Referensi:
Ahrens, C. Donald., Henson, Robert. Meteorology Today. Cengage, 2013.
Lutgens, Frederick K., et al. Earth Science. Pearson, 2014.
Lutgens, Frederick K., et al. The Atmosphere: an Introduction to Meteorology. Pearson, 2013.
Satellites. https://www.weather.gov/about/satellites
Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika. https://www.bmkg.go.id/
What is Weather Radar? https://www.vaisala.com/en/what-weather-radar
Foto: Pexels
