Fenomena Cuaca dan Iklim — Nota JomSkor

Bab ini menerangkan konsep cuaca (jangka masa pendek, kawasan kecil) dan iklim (purata cuaca selama 30-35 tahun, kawasan luas) serta unsur-unsur yang membentuknya iaitu hujan, suhu, angin, kelembapan udara, tekanan udara, litupan awan dan pancaran matahari. Bab ini turut membincangkan tiga fenomena cuaca dan iklim utama di dunia — banjir, kemarau dan taufan — dari segi punca dan kesannya. Akhir sekali, bab ini menghuraikan langkah-langkah persediaan yang diambil oleh kerajaan, NGO dan orang awam bagi menghadapi ketiga-tiga fenomena tersebut, dengan contoh khusus dari Malaysia, India, Amerika Syarikat dan Jepun.

Geografi · Tingkatan 5

Konsep Cuaca dan Iklim

Cuaca ialah keadaan atmosfera berdasarkan suhu, hujan, angin, tekanan udara, kelembapan udara dan cahaya matahari di sesuatu tempat dalam tempoh masa yang singkat.
Cuaca dapat diramal dan melibatkan kawasan berskala kecil seperti daerah atau wilayah; contohnya panas, sejuk, berangin, ribut petir dan mendung.
Iklim ialah purata keadaan cuaca (suhu, hujan, angin, tekanan udara, kelembapan udara, cahaya matahari) di sesuatu kawasan dalam tempoh panjang, iaitu 30 hingga 35 tahun.
Iklim meliputi kawasan yang lebih luas seperti negara, benua atau dunia, dan dipengaruhi oleh statistik cuaca dari harian hingga beberapa ribu atau juta tahun.
Antara jenis iklim utama ialah Iklim Khatulistiwa, Iklim Monsun Tropika, Iklim Gurun Panas, Iklim Mediterranean, Iklim Siberia dan Iklim Tundra.
Meteorologi ialah kajian saintifik tentang interaksi dan perubahan di atmosfera bumi dan lautan (arah dan halaju angin, suhu, tekanan udara, wap air) yang membolehkan ahli sains meramal cuaca.
Hampir semua fenomena cuaca seperti angin, awan, hujan, salji, kabus dan ribut terjadi di bahagian troposfera atmosfera bumi.

Unsur Cuaca dan Iklim: Hujan

Hujan terbentuk daripada kitaran hidrologi: pancaran matahari memanaskan air di tasik, sungai dan laut hingga tersejat menjadi wap air/awan, wap air naik dan menyejuk, kondensasi membentuk titisan air yang bercantum dan turun sebagai kerpasan (hujan atau salji apabila kondensasi berlaku di bawah takat beku).
Di Malaysia, pencerapan hujan menggunakan alat konvensional (tolok hujan) dan alat automatik (tipping bucket, weighing precipitation, teknologi laser).
Jumlah hujan bulanan = jumlah hujan harian sepanjang bulan berkenaan; jumlah hujan tahunan = jumlah hujan Januari hingga Disember; unit ukuran ialah milimeter (mm).

Unsur Cuaca dan Iklim: Suhu, Angin, dan Unsur Lain

Suhu ialah darjah kepanasan udara, disukat dengan termometer dalam unit Celsius (°C) atau Fahrenheit (°F); termometer maksimum dan minimum diletakkan dalam Alat Pelindung Stevenson.
Min suhu = purata suhu; julat suhu = perbezaan suhu tertinggi dengan suhu terendah (harian, bulanan atau tahunan).
Angin ialah udara yang bergerak akibat perbezaan tekanan udara, bergerak dari kawasan bertekanan tinggi ke bertekanan rendah; arah tiupan angin dinamakan mengikut dari mana ia bertiup dan ditunjukkan melalui Mawar Angin (angin lazim = arah tiupan angin paling banyak direkod).
Halaju angin diukur menggunakan anemometer dalam unit km/j atau knot (1 knot = 1.85 km/j); skala angin Beaufort menggambarkan kelajuan angin dari skala 0 (tenang, <1 km/j) hingga skala 12 (melebihi 117 km/j).
Kelembapan udara ialah jumlah kandungan wap air dalam udara, disukat dalam g/m3 menggunakan higrometer; udara lembap jika kandungan wap air tinggi, kering jika rendah.
Tekanan udara berkait dengan suhu dan ketinggian dari aras laut, disukat dengan barometer; contohnya angin Monsun Timur Laut (November-Mac) terbentuk kerana perbezaan tekanan udara antara hemisfera utara (musim sejuk, tekanan tinggi) dengan hemisfera selatan (musim panas, tekanan rendah).
Litupan awan terbentuk daripada pemeluwapan wap air dan dikelaskan mengikut ketinggian: awan tinggi (>6,000 m, cth. Sirus), awan pertengahan (2,000-6,000 m, cth. Altostratus), awan rendah (<2,000 m, cth. Stratus, Kumulonimbus). Pancaran matahari membekalkan tenaga dalam bentuk gelombang elektromagnet dan dipengaruhi oleh keadaan awan serta sudut penerimaan sinar matahari.

Fenomena Cuaca dan Iklim Dunia: Banjir

Banjir ialah limpahan atau kenaikan air melebihi tebing sungai/saliran ke kawasan tanah rendah; di Malaysia sering berlaku semasa Monsun Timur Laut (November-Mac), terutama di Kelantan, Terengganu dan Pahang.
Punca banjir: sungai cetek dan sempit, kekurangan kawasan tadahan, hujan lebat berterusan, permukaan tanah berturap, saliran/longkang tersumbat, pembangunan tidak terancang, dan air pasang perbani.
Banjir kilat ialah air menenggelami kawasan luas dengan serta-merta akibat hujan lebat dan larian air permukaan tinggi di kawasan bandar berturap.
Kesan banjir: nyawa manusia terancam, kerosakan harta benda dan infrastruktur, aktiviti akuakultur dan pertanian terjejas, sistem pengangkutan terjejas, penyakit bawaan air (taun/kolera, cirit-birit), pencemaran air dari lumpur.
Langkah kawalan banjir: penguatkuasaan undang-undang (Akta Perhutanan Negara 1984), mendalamkan dasar sungai, memperbaiki sistem saliran, kempen kesedaran (Cintai Sungai Kita), dan pembinaan Terowong SMART.

Fenomena Cuaca dan Iklim Dunia: Kemarau dan Taufan

Kemarau ialah tempoh cuaca kering berpanjangan dengan sedikit atau tiada hujan, sering berlaku di negara tropika panas seperti Pakistan, Indonesia, Myanmar, India, China, Afrika dan Australia.
Punca kemarau: kekurangan kawasan tadahan akibat penebangan hutan, kekurangan kawasan hijau akibat penyahhutanan, fenomena El Nino, dan pemanasan global.
Kesan kemarau: krisis bekalan air, kebakaran hutan, aktiviti pertanian/penternakan/akuakultur terjejas, krisis ekonomi, kesihatan terjejas (strok haba, ruam kulit, sakit mata), dan berlakunya ribut.
Langkah mengurangkan kemarau: kaedah pengairan saintifik jimat air, memelihara badan air, membina empangan, pembenihan awan/hujan tiruan, mewujudkan kawasan hijau, meneroka sumber air alternatif.
Taufan ialah angin ribut sangat kencang (200-300 km/j) berasal dari lautan (latitud 5°U-20°U), sering melanda Vietnam, Filipina, Jepun, Taiwan, Amerika Syarikat dan Bahamas, berpunca daripada tekanan udara sangat rendah dan suhu panas melampau di Lautan Pasifik/Atlantik (Julai-Oktober).
Kesan taufan: kegiatan ekonomi terjejas, kemusnahan harta benda, ancaman nyawa, kerosakan infrastruktur, dan banjir akibat tebing sungai pecah/paras air laut meningkat.
Skala Saffir-Simpson mengkategorikan taufan kepada 5 kategori mengikut kelajuan angin (Kategori 1: 119-153 km/j hingga Kategori 5: lebih 252 km/j); nama berbeza mengikut lokasi — 'taufan' (Barat Laut Lautan Pasifik), 'siklon' (Selatan Pasifik dan Lautan Hindi), 'hurikan' (Lautan Atlantik dan Timur Laut Pasifik).

Persediaan Menghadapi Fenomena Cuaca dan Iklim

Persediaan menghadapi banjir di Malaysia melibatkan pelbagai agensi: NADMA (penyelarasan bencana), PBT (menyelenggara longkang), MET (kenyataan cuaca), KKM (kelengkapan perubatan), JPS (penyelenggaraan saliran, benteng pasir), JBPM/APM/ATM (operasi menyelamat), PDRM (keselamatan), dan NGO (bekalan asas).
JPS mewujudkan Program Ramalan dan Amaran Banjir Negara (PRAB) berikutan banjir besar Disember 2014 yang melanda lapan negeri dengan 25 kematian dan kos kemusnahan melebihi RM2.85 bilion.
Persediaan menghadapi kemarau di India: membawa masuk air dari luar kawasan, sistem pengumpulan air hujan, jaringan paip bawah tanah, pemeliharaan sumber air, penjimatan air, dan penerokaan sumber air alternatif (telaga tiub).
Persediaan menghadapi kemarau di Malaysia: catuan air oleh Jabatan Bekalan Air (JBA), penerokaan air bawah tanah, pembenihan awan, kempen penjimatan air, penguatkuasaan undang-undang, pemantauan cuaca oleh MET Malaysia, dan JBPM bersiap sedia menghadapi kebakaran hutan.
Persediaan menghadapi taufan di Amerika Syarikat dan Jepun: sistem pengurusan bencana bersama NGO seperti UNDRO, teknologi penderiaan jauh (remote sensing) untuk mengesan bencana, persediaan bencana dimasukkan dalam kurikulum pendidikan, dan latihan pengurusan bencana untuk orang ramai.

Contoh soalan

Jadual di bawah menunjukkan suhu bulanan di Bandar X: Jan 27, Feb 28, Mac 28, Apr 26, Mei 28, Jun 27, Jul 28, Ogos 29, Sept 28, Okt 27, Nov 26, Dis 26 (°C). Kirakan (i) min suhu tahunan dan (ii) julat suhu tahunan.

Jumlah suhu bulanan = 27+28+28+26+28+27+28+29+28+27+26+26 = 328°C
Min suhu tahunan = Jumlah min suhu bulanan / Jumlah bulan dalam setahun = 328°C / 12 = 27.3°C
Suhu bulanan tertinggi = 29°C (Ogos), suhu bulanan terendah = 26°C (April, November, Disember)
Julat suhu tahunan = min suhu bulanan tertinggi - min suhu bulanan terendah = 29°C - 26°C = 3°C

Contoh soalan

Menggunakan jadual hujan bulanan di Bandar X (Jan 290, Feb 250, Mac 220, Apr 230, Mei 200, Jun 110, Jul 150, Ogos 225, Sept 245, Okt 240, Nov 320, Dis 300 mm), kirakan jumlah hujan tahunan dan nyatakan bulan yang mencatatkan hujan minimum.

Jumlah hujan tahunan = jumlah hujan bagi semua 12 bulan dari Januari hingga Disember
= 290+250+220+230+200+110+150+225+245+240+320+300
= 2 780 mm
Bulan dengan hujan minimum ialah Jun (110 mm), iaitu bacaan terendah dalam jadual

Contoh soalan

Berdasarkan Rajah 3.3 (Mawar Angin bulan Februari), Mawar Angin menunjukkan bilangan hari tiupan angin paling banyak direkod dari arah Timur Laut ialah 7 hari, arah Timur 4 hari, dan arah Barat Daya 1 hari. Nyatakan angin lazim bulan Februari dan terangkan maksud 'angin lazim'.

Angin lazim ialah arah tiupan angin yang paling banyak direkod dalam tempoh (bulan) yang dikaji
Berdasarkan Rajah 3.3, arah Timur Laut mencatatkan bilangan hari tiupan angin paling banyak, iaitu 7 hari
Oleh itu, angin lazim bagi bulan Februari di kawasan tersebut ialah dari arah Timur Laut

Menyamakan cuaca dan iklim sedangkan cuaca merujuk tempoh masa singkat dan kawasan kecil manakala iklim merujuk purata 30-35 tahun dan kawasan luas.
Tidak menyenaraikan kesemua unsur cuaca dan iklim (suhu, hujan, angin, tekanan udara, kelembapan udara, cahaya matahari) apabila soalan meminta definisi lengkap.
Mengelirukan formula min suhu (jumlah suhu / bilangan hari atau bulan) dengan formula julat suhu (suhu maksimum - suhu minimum).
Terlupa menyatakan unit (°C, °F, mm, km/j, g/m3) dalam jawapan pengiraan, menyebabkan kehilangan markah.
Silap menjumlahkan data dalam jadual hujan/suhu kerana tidak menyemak semula angka sebelum membuat kesimpulan.
Salah tafsir angka di dalam petak Mawar Angin sebagai bilangan hari angin bertiup, sedangkan angka tersebut mewakili tarikh arah angin dicatat.
Tidak dapat membezakan 'angin lazim' (arah tiupan paling banyak direkod) dengan arah angin biasa.
Mengelirukan kategori taufan mengikut skala Saffir-Simpson dengan skala kelajuan angin Beaufort — kedua-duanya berbeza tujuan dan julat kelajuan.
Hanya menyatakan punca/kesan/langkah secara ringkas tanpa huraian sebab-akibat yang lengkap seperti dikehendaki markah soalan.
Tidak mengaitkan jawapan dengan agensi/pihak yang terlibat (contohnya NADMA, JPS, MET Malaysia, JBA) apabila soalan bertanya tentang persediaan menghadapi bencana di Malaysia.

Sentiasa nyatakan unit yang betul dalam jawapan pengiraan: suhu (°C/°F), hujan (mm), halaju angin (km/j atau knot), kelembapan (g/m3).
Hafal formula asas: Min suhu = Jumlah suhu / Bilangan (hari/bulan); Julat suhu = Suhu maksimum - Suhu minimum.
Semasa membaca Mawar Angin, kenal pasti angin lazim dengan mencari arah yang mempunyai bilangan hari tiupan paling banyak, bukan angka tarikh dalam petak.
Untuk soalan struktur tentang banjir/kemarau/taufan, susun jawapan mengikut struktur punca → kesan → langkah supaya lengkap dan tersusun.
Ingat perbezaan nama fenomena mengikut lokasi: 'taufan' di Barat Laut Lautan Pasifik, 'siklon' di Selatan Pasifik/Lautan Hindi, 'hurikan' di Lautan Atlantik/Timur Laut Pasifik.
Kaitkan jawapan tentang persediaan menghadapi banjir di Malaysia dengan agensi khusus seperti NADMA, PBT, MET, KKM, JPS, JBPM, APM, ATM, PDRM dan NGO.
Gunakan contoh negara yang disebut dalam buku teks (Kelantan/Terengganu/Pahang untuk banjir; India/Pakistan/Australia untuk kemarau; Filipina/Jepun/Amerika Syarikat untuk taufan) untuk menyokong jawapan esei.
Semak semula jumlah dalam jadual data (hujan/suhu) sebelum menjawab soalan pengiraan supaya tidak tersilap tambah.

Cuaca: Keadaan atmosfera berdasarkan suhu, hujan, angin, tekanan udara, kelembapan udara dan cahaya matahari di sesuatu tempat dalam tempoh masa yang singkat.
Iklim: Purata keadaan cuaca di sesuatu kawasan dalam tempoh yang panjang, iaitu 30 tahun hingga 35 tahun.
Taufan: Angin ribut yang sangat kencang mencapai kelajuan antara 200 km/j hingga 300 km/j yang berasal dari lautan.
Kemarau: Tempoh cuaca kering yang berpanjangan dengan terdapat sedikit hujan atau tiada hujan langsung.
Badan air: Sumber air permukaan seperti sungai, tasik, kolam, tanah perairan dan pantai sama ada secara semula jadi atau buatan manusia.
Barometer: Alat untuk mengukur tekanan udara.
Anemometer: Alat untuk mengukur halaju angin, dipasang tinggi di kawasan lapang.
Higrometer: Alat untuk mengukur kelembapan udara.
Mawar Angin: Rajah yang menunjukkan arah angin lazim yang direkodkan pada sesuatu bulan.
Banjir kilat: Keadaan air menenggelami atau menggenangi kawasan yang luas dengan serta-merta akibat hujan lebat dan larian air permukaan yang tinggi.
Penyahhutanan: Penghapusan hutan secara besar-besaran untuk pelbagai tujuan seperti pembalakan, pembukaan ladang pertanian dan pembinaan kawasan petempatan.
Skala Beaufort: Skala yang menggambarkan kelajuan angin bermula dari skala 0 (tenang) hingga skala 12 (melebihi 117 km/j).
Penderiaan jauh: Proses mengesan dan memantau ciri-ciri fizikal suatu kawasan untuk mendapatkan maklumat tentang sesuatu objek, daerah atau fenomena dari jarak jauh menggunakan satelit, radar, kapal terbang atau dron.
Kitaran hidrologi: Proses berterusan pergerakan air melalui sejatan, kondensasi dan kerpasan yang menghasilkan hujan.