TOPAN DAN TORNADO

TOPAN DAN TORNADO

Banyak anak-anak dan orang dewasa terpukau ketika alam menampilkan kekuatannya yang paling mengagumkan berupa angin puting beliung, badai salju, banjir, ombak pasang, letusan gunung berapi, gempa burni dan tsunami. Momen yang diajarkan memang tidak selalu ada di depan mata, yang akan memungkinkan kita untuk mengembangkan keterampilan penelitian kritis secara real time di bawah ancaman bencana alam yang tengah menjelang. Namun demikian, ada banyak skenario yang memungkinkan penggunaan materi bencana alam untuk memajukan tujuan pendidikan dan memungkinkan siswa untuk mengembangkan berpikir kritis dan kemampuan analisis pada saat yang sama.

Ketika mengajar meteorologi, kecenderungan di antara banyak pendidik adalah menekankan materi dramatis pada bencana alam, seolah-olah itu adalah satu-satunya materi yang bisa memotivasi siswa. Sebelum beralih ke diskusi tentang ide-ide baru yang berkaitan dengan tornado dan topan, mari kita mentahkan anggapan tersebut dengan menyatakan bahwa cuaca (dan iklim) bisa dibuat menarik tanpa harus mengandalkan diskusi “pergulatan hidup dan mati” dan jenis bencana alam lainnya. Namun demikian, Anda akan mendapati bagaimana ahli meteorologi lebih tertarik kepada akibat topan besar yang menyapu daratan atau timbulnya tornado F5! Karena itu mari kita teliti topan dan tornado!

 

SIKLON

Informasi apa pun yang disajikan kepada siswa tentang angin topan atau tornado akan kekurangan detail yang diperlukan kecuali materinya juga disajikan pada tekanan rendah dan apa artinya itu. Secara khusus, badai yang menjadi perhatian kita berhubungan dengan sistem tekanan-rendah (siklon, dalam arti kata paling generik). Ini biasanya sesudah materi tentang komposisi atmosfer dan diskusi yang berpusat pada sifat udara sebagai campuran gas yang memiliki massa. Diskusi seperti ini mengarah ke konsep seperti kepadatan dan tekanan, dengan konsep yang kedua teramat penting dalam meteorologi, semenjak karya eksperimental Galileo Galilee dan Evangelista Torrieelli pada 1600-an, dan kemudian pengamatan selanjutnya terhadap pergerakan sistem badai oleh Benjamin Franklin pada 1700an. Beberapa materi yang sangat baik tersedia untuk para guru di situs web buku pelajaran meteorologi online WW2010 University of Illinois (University of Illinois tanpa tahun). Waktu yang dihabiskan untuk mempelajari materi latar belakang tentang sifat udara, tekanan atmosfer, dan siklon akan mengimbali siapapun yang sedang berusaha menggali ke dalam pengalaman bersama tentang bencana alam seperti topan dan tornado.

Salah satu masalah mendasar yang penting dalam pendidikan sains adalah konsep skala -sebesar atau sekecil apakah sesuatu itu? Seberapa lamakah berlangsungnya sesuatu? Bagaimana cara saya tahu jika jawaban saya cukup tepat? Siklon berada pada banyak skala di atmosfer nyata (Orlanski 1975), tetapi paling sering kita menyebut sistem bertekanan-rendah musim dingin yang begitu lazimnya di lintang tengah sebagai terjadi pada sinoptik atau macroscale. Siklon ini berlangsung selama beberapa hari hingga beberapa minggu dan terjadi menjangkau ribuan kilometer. Pada mesoscale, kita mendapati sistem angin kencang yang bisa jadi berlangsung hanya beberapa jam sampai beberapa hari atau lebih lama, tetapi jauh lebih kecil skalanya, dengan ukuran badai berurutan dari beberapa ratus kilometer (seperti topan), sampai ke hujan petir yang hanya beberapa kilometer sampai puluhan kilometer jangkauannya. Tornado mengindikasikan adanya siklon terkecil atmosfer, dengan diameter khasnya beberapa ratus meter atau lebih kecil, pada microscale. Masing-masing fenomena ini pada gilirannya juga memiliki rentang tekanan khas dan kisaran keceptan angin yang harus dipahami dalam rangka menyadari kompleksitas sistem ini. Menyediakan informasi praktis tertentu yang terkait dengan pemahaman akan skala penting, artinya dalam pelajaran geosains, sehingga siswa tahu hasil yang diharapkan dari percobaan atau proses penelitian kritis.

 

PEREDAAN BENCANA

Setiap kali diskusi tentang situasi yang mengancam nyawa disajikan, disarankan untuk menyajikan informasi tentang perbedaan (mitigasi) bencana. Musim topan Atlantik tahun 2004 dipenuhi dengan berbagai contoh bahaya kehidupan-nyata yang dirasakan oleh masyarakat, dengan lima siklon tropis pelanda daratan pemecah rekor di Florida saja (Tropical Storm Bonnie, Major Hurricane Charlie, Hurricane Frances, Major Hurricane Ivan, dan Hurricane Jeanne). Kerugian bencana alam ini biasanya dituturkan dalam jumlah orang yang tewas atau luka, dan/atau jutaan (atau miliaran) dolar kerusakan. Pemahaman lebih baik terhadap tragedi ini memerlukan pemahaman tentang sains yang terkait dengan kekuatan alam yang bisa menimbulkan kehancuran seperti itu. Studi kasus dapat dikembangkan pada badai individu di mana siswa dituntun menempuh serangkaian pengalaman atau kegiatan intelektual yang memungkinkan mereka untuk membuat keputusan penting. Contohnya adalah “Stormy weather” oleh Stephanie Stevenson (tanpa tahun), yang memungkinkan siswa untuk mengalami “Perfect Storm” 1991 Ounger 1997; Greenlaw 1999) melalui Web Quest, di antara kegiatan lainnya. Siswa bisa lebih bersemangat untuk menelaah bencana alam jika selain pemutaran video tentang kekuatan alam yang menghancurkan dan mengagumkan, pemeriksaan kritis terhadap dampak nyata terhadap manusia dan tempat juga didiskusikan dan ditampilkan.

Diskusi tertentu mengenai tindakan yang harus diambil dalam menghadapi ancaman ini tergolong penting, dan untungnya, ada beberapa materi bagus yang sudah disusun. Project Safeside, sebuah kolaborasi antara Weather Channel dan American Red Cross, mengajarkan cara individu dan masyarakat bisa menerapkan kesiapsiagaan bencana yang tepat di masyarakat mereka sendiri. Simulasi interaktif permainan-peran berjudul Hurricane Strike! dikembangkan untuk Federal Emergency Management Administration (FEMA) oleh program COMET University Corporation for Atmospheric Research (UCAR) dan   memenangkan penghargaan bergengsi Battan Book Award of the American meteorological Society (AMS) untuk tahun 2003. Di dalam simulasi ini, sebuah keluarga dihadapkan pada keputusan tentang bagaimanacara menyelamatkan semua orang ketika Topan Erin mendekati rumah mereka di pesisir Florida. American Red Cross juga memiliki seri baru yang sangat cemerlang yang berjudul Masters of Disaster yang mengajarkan konsep mitigasi secara tepat untuk beragam bencana alam, termasuk topan. Bergantung kepada tingkat kelasnya, bisa diangkat pertanyaan dan diskusi mengenai keinginan untuk hidup di pantai versus kenyataan untuk memperbaiki dan merekonstruksi rumah yang rusak atau hancur. Siapa yang harus membayar atas kerusakan ini, pemerintah atau pemilik properti? Sejauh manakah tanggung jawab individu berkonflik dengan kebijakan pemerintah dan/atau keselamatan publik? Contoh terbaru tanah longsor di California dan bencana tsunami di Samudra Hindia juga muncul ke dalam pikiran di sini sebagai contoh besar bencana alam yang bisa menjadi momen yang bisa diajarkan, kemudian hari, melalui pendekatan studi kasus.

 

TOPAN

Apa itu topan? Topan (hurricane) sebenarnya jenis terkuat dari sistem tekanan-rendah yang terdapat di Bumi, setidaknya di Samudra Atlantik dan samudera Pasifik Timur. Di tempat lain mereka kadang disebut dengan nama lain dan umumnya, para ahli meteorologi menggunakan istilah siklon tropis. Klasifikasinya adalah melalui skala Saffir-Simpson yang dirancang untuk memperkirakan potensi kerusakan; ini diciptakan oleh seorang ahli meteorlogi dan insinyur bangunan. Daur kehidupan topan biasanya dimulai dengan pusaran awan di atas lautan tropis yang menjadi tersusun ke dalam sistem bertekanan-rendah dengan kandungan petir dan curahan hujan deras. Pada tahap ini, ciri khasnya bisa diklasifikasikan sebagai gelombang tropis atau depresi tropis. Tropical Prediction Center in Miami, Florida, sebuah cabang dari National Weather Service US National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), bertanggung jawab untuk melacak ciri ini selama musim topan (1 Juni sampai ke 30 November setiap tahun di Atlantik, meskipun badai sering terbentuk di luar masa ini). Ketika tekanan rendah menyangat (merosot) cukup jauh sehingga angin tetap mencapai 39 mph (34 knot;) atau lebih besar, badai ini dinamakan sebagai badai tropis, mengikuti daftar nama yang digunakan setiap tahun. Sebuah topan terbentuk ketika angin tetap mencapai 74 mph (64 knot) atau lebih besar. Topan besar (kategori 3 atau lebih tinggi pada skala Saffir-Simpson) memiliki angin tetap lebih dari 115 mph (100 knot).

Biasanya, interaksi dengan daratan, air laut dingin (suhu di bawah 80°F atau 26,5°C), udara kering naik, atau perubahan angin (perubahan vertikal dalam hal kecepatan atau arah angin) akan melemahkan badai dan ketiadaannya menyediakan lingkungan yang menguntungkan bagi pengembangan atau intensifikasi. Ada beberapa cara berperilaku atmosfer yang menjadikan topan dan tornado sebagai sistem yang layak untuk diajarkan dengan membandingkan proses dasar mereka. Aspek yang paling penting sejauh berkenaan dengan potensi mereka untuk menyebabkan masalah yang terkait dengan intensitas prakiraan mereka, diukur dari pusat tekanan atau kecepatan angin tertinggi; jalur ramalan mereka (jalur mereka akan bergerak); dan ukuran teramal mereka. Semua elemen ini mendasari saran yang dikeluarkan oleh Tropical Prediction Center setiap enam jam ketika sebuah badai aktif. Lebih sering saran dikeluarkan sebagaimana diperlukan untuk badai yang mendekati daratan.

Topan mempengaruhi daerah yang sangat luas berikut angin kuat yang dapat berlangsung beberapa jam, curah hujan tinggi yang bisa menghasilkan banjir pedalaman dan lonjakan badai pantai dan gelombang pasang yang bisa mendatangkan malapetaka terhadap bangunan di pantai, pulau penghalang dan pantai secara umum. Efek menghancurkan ini mungkin jauh lebih intens di bagian dalam badai, yang paling dekat dengan “dinding mata” topan. Inilah salah satu segi perbedaan topan-dari tornado. Skala badai ini dalam hal ukurannya cukup besar baik dalam hal area cakupannya dan waktu ketika kondisi badai dalam tornado biasanya bergerak sangat cepat di daratan, dan mereka merupakan fenomena berskala sangat kecil. Dengan demikian tornado biasanya mempengaruhi area tertentu hanya beberapa menit paling lama, namun efeknya, bisa sama menghancurkannya seperti topan, jika masyarakat atau lingkungan Anda terhantam.

Kontras lain yang berbasiskan sains berkaitan dengan perubahan angin. Topan adalah mesin panas atmosfer besar yang tidak memerlukan interupsi dalam upayanya untuk mengambil udara lembab hangat di dekat permukaan dan mengangkatnya ke puncak troposfer, secara terus-menerus melepaskan panas laten dalam prosesnya. Pembahan angin apapun yang ada di lingkungan bisa menyela proses ini, dan dengan demikian membatasi pertumbuhan dan intensifikasi inti badai. Baru-baru ini para ilmuwan mulai mengklasifikasikan proses intensifikasi badai dengan menghitung kadar perubahan angina yang ada di lingkungan badai dan memperoleh hasil yang sangat memuaskan. Perkembangan ini tidak akan-mungkin terjadi tanpa adanya program perangkat lunak komputer baru yang berhasil dikembangkan berdasarkan pencitraan satelit cuaca dan penggunaan satelit lain seperti sensor angin satelit dan radar berpangkal-satelit. Ini memungkinkan pemantauan berkelanjutan atau hampir terus-menerus terhadap kawasan samudra di mana badai ini terbentuk, tanpa ada pengukuran langsung oleh stasiun cuaca atau pengamat manusia, karena perkembangan tersebut biasanya terjadi di atas laut terbuka-dimana hanya sesekali saja kapal mungkin tersasar.

Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi baru yang berbasiskan penelitian dan pesawat pengintai operasional yang menembus topan telah mengungkapkan beberapa ide baru yang menarik tentang struktur dan peran badai yang dimainkan oleh lingkungan badai dalam membentuk perubahan jalur dan intensitas badai. Banyak dari teknologi ini yang digelar oleh staf ilmiah yang bekerja di Hurricane Research Division NOAA di Miami, Florida, pekerjaan yang dilakukan bersama para ilmuwan dari laboratorium pemerintah, program universitas, dan industri swasta lainnya. Area baru penelitian ini menjanjikan untuk menghasilkan analisis yang lebih baik terhadap struktur bagian dalam badai dan pengaruhnya terhadap lautan, yang menjanjikan untuk mengungkapkan prakiraan yang lebih baik tentang badai ini seiring waktu. Model numerik baru yang sedang dibangun di sejumlah super komputer sekarang kemampuan untuk memprakirakan jalur topan lima hari di muka, lebih unggul dari prakiraan tiga harl pada satu-dasawarsa yang lalu. Salah satu contohnya adalah prakiraan topan terkoordinasi yang dikeluarkan oleh Florida State University untuk musim badai Atlantik tahun 2004, yang menyediakan pedoman menyeluruh terbaik dari model komputer manapun.

Badai ini -menghadirkan kemungkinan menarik bagi sekolah-sekolah, mengingat begitu banyak dari mereka yang digunakan sebagai pusat evakuasi atau tempat penampungan andalan terakhir. Dalam beberapa tahun terakhir, prakiraan yang keliru tentang mendaratnya Topan Floyd tahun 1999 mengakibatkan evakuasi masa damai terbesar di Amerika Serikat sejauh itu (badai pelanda daratan berikutnya di Florida pada 2004 dipadu melebihi angka itu). Pertanyaan seperti “Mengapa orang memutuskan untuk pergi?” atau -mengapa orang memutuskan untuk tinggal?” Muncul dalam benak kita, di samping apa yang mendorong para petugas perencanaan darurat untuk memutuskan mengeluarkan perintah -evakuasi wajib atau anjuran? Pertanyaan seperti itu bisa membawa sains ke dalam wilayah penelitian yang lebih alami bagi orang orang, dengan berfokus bukan pada pertanyaan sains yang sulit untuk dihadapi melainkan pada respon orang terhadap konflik tersebut.

 

TORNADO

Biasanya setiap tahun sekitar 1.000 tornado melanda Amerika Serikat, bangsa dengan jumlah terbesar tornado di dunia lantaran kombinasi unik pola geografi, kelautan, dan cuaca/iklim. Dalam beberapa tahun terakhir, telah banyak hal yang dipelajari tentang tornado, sementara para ilmuwan telah mulai memproduksi dokumentasi pada skala yang semakin baik (resolusi yang lebih tinggi). Mulai tahun 1970-an, teknologi radar Doppler yang lebih baru mulai digunakan yang mengungkapkan bukan hanya curah hujan intens dengan badai guntur melainkan juga angin di dalam badai guntur; dan untuk pertama kalinya, radar beberapa puluh kilometer jauhnya dari badai guntur bisa memvisualisasikan area putaran sebuah badai guntur yang seringkali berfungsi sebagai pertanda berkembangnya sebuah tornado. Simulasi numerik putaran ini juga telah merupakan keberhasilan mutakhir di laboratorium komputer, di mana para ilmuwan telah merancang penafsiran prakiraan komputer skala hujan petir dari atmosfer, dirancang untuk mensimulasikan perubahan langit yang indah, bercuaca terang, sarat-kumulus menjadi amukan badai guntur yang menghasilkan hujan, angin kencang, dan tornado. Tornado adalah tiang udara yang berputar kencang dan terkait dengan badai guntur dengan kadar perubahan angin dan ketidakstabilan tinggi yang terkait dengannya. Ketidakstabilan merupakan termodinamika di alam dan terjadi ketika udara yang lembab dan hangat terdapat di bawah udara yang jauh lebih dingin dan lebih padat di atasnya. Perubahan angin h muncul biasanya dikarenakan udara yang lembab dan hangat pada kadar rendah di atas Teluk Meksiko; angin selatan secara umum membawanya ke darat dan mengalihkannya ke utara, di mana udara mungkin berkontak dengan hal lainnya yang memaksanya naik menjumpai arus udara dari kawasan lain seperti udara benua yang kering dari Meksiko utara atau udara dingin kering dari Great Plains utara. Tornado lazimnya terjadi di berbagai penjuru negeri pada musim semi, tetapi bisa terbentuk pada musim apapun. Kejadian yang paling menarik bagi para ahli meteorologi serta masyarakat umum adalah wabah tornado, yang mirip sekali dengan terjadinya wabah virus. Kondisinya matang bagi berkembangnya sistem, dan gejalanya bisa beragam dari ketiadaan tornado di beberapa badai hingga ke area di mana badai guntur bahkan tidak terbentuk. Namun, dalam beberapa kasus, ada rumus tertentu bagi munculnya galur tertentu yang sangat ganas, dan tornado F4 atau F5 bisa terbentuk. Tornado seperti itu menghantam Moore, Oklahoma, sebuah pinggiran kota Oklahoma City, pada Mei 1999. Di antara empat puluh lima karban, terdokumentasikan bahwa banyak dari mereka yang tewas justru karena melakukan apa yang mungkin sebaiknya tidak dilakukan, yaitu berlari menghindari tornado. Karena perubahan angin yang kuat dan angin kencang menaik pada kebanyakan hari-hari khas tornado, tornado biasanya bergerak sangat cepat di daratan. Dengan demikian, bahkan di jalan yang paling lurus dengan pandangan mata yang sangat baik, orang mungkin akan sukar untuk menghindar dari kejarannya. Begitupun, di antara semua korban tewas tersebut, tidak satupun terdapat anak usia-sekolah (Brooks dan Doswell 2002). Pada kenyataannya, diperkirakan bahwa lantaran upaya penjangkauan oleh para petugas keselamatan publik dan cuaca di daerah itu, anak-anak sekolah seringkali bertindak menjalankan prosedur darurat yang sesuai agar tetap aman (peringatan tornado diberlakukan pada saat itu). Ini adalah contoh luar biasa tentang bagaimana apa yang diajarkan dan dialami di sekolah bisa berkonsekuensi nyata pada kegiatan penyelamatan-jiwa.

 

MEMPERKIRAKAN KEJADIAN EKSTREM

Banyak penelitian terbaru dan terbesar tentang topan dan tornado dengan mudah ditemukan di Internet. Situs web Tropical Prediction Center, www.tpc.ncep.noaa.gov, memuat semua saran terkini mereka, kewaspadaan, dan peringatan (jika ada), di samping tautan ke survei badai dan laporan perikliman. Produk eksperimental, termasuk prakiraan lima-hari tentang jari-jari angin yang dimulai pada 2005, juga tersedia. Hurricane Research Division menyediakan akses ke informasi tentang program pesawat pengintaian topan dan penelitian lainnya. Storm Prediction Center (SPC) dari NOAA terletak di Norman, Oklahoma; SPC bertanggung jawab memantau cuaca negeri untuk kondisi yang berbahaya seperti badai guntur kencang, tornado, dan badai musim dingin. Data klimatologi dan penelitian di samping prakiraan perasional mudah diperoleh dari situs web mereka, www.spc.noaa.gov. Para ahli meteorologi sektor swasta, biasanya digunakan oleh jaringan televisi, perusahaan swasta, dan stasiun televisi individu, juga menyediakan prakiraan cuaca umum dan menyebarluaskan informasi cuaca resmi yang dikeluarkan oleh NOAA kepada masyarakat umum. Prakiraan paling penting yang disebarkan biasanya adalah kewaspadaan dan peringatan, yang diberikan hanya oleh kantor NOAA. Kewaspadaan menunjukkan adanya kemungkinan kondisi mengancam,

Sementara peringatan menunjukkan bahwa hal itu berkemungkinan sudah terjadi atau bakal terjadi. Dalam beberapa tahun terakhir, ada desakan untuk memungkinkan agar para ahli meteorologi swasta atau komersial memiliki otonomi yang lebih besar-dalam membuat prakiraan cuaca ekstrem, meskipun undang-undang federal mengatur hanya entitas NOAA yang bisa menyampaikan kewaspadaan dan peringatan langsung atas peristiwa ini. Apa konsekuensi yang bisa Anda bayangkan jika proses penerbitan kewaspadaan dan peringatan dibukakan kepada sektor swasta? Sementara buku ini hendak naik cetak, orang-orang dari Gulf Coast Amerika Serikat masih berusaha pulih dari kerugian akibat Topan Katrina, badai paling merusak yang pernah memporak-porandakan pesisir AS. Dengan kerugian diperkirakan lebih dari $75 miliar, dan lebih dari 1. 600 jiwa dipastikan tewas dan sebanyak itu atau lebih masih tercatat hilang, Katrina layak diperhatikan dari berbagai perspektif. Bencana alam dengan segala jenisnya tetap sulit diduga. Rincian prakiraan ukuran, jalur, dan intensitas Katrina penuh dengan ketidakpastian tiga, empat, dan lima hari sebelumnya, menimbulkan butir keputusan yang sulit bagi orang-orang di sepanjang Gulf Coast; tidak kurang National Weather Service banyak dipuji sebagai satu-satunya lembaga Federal yang bekerja dengan baik dalam situasi Katrina. Masyarakat tengah berada dalam keragaman kesiapan menghadapi bencana ini pada akhir Agustus 2005, dan sebagai akibat dari sistem tanggul yang lemah, banyak yang tengelam bukan karena efek langsung badai, melainkan karena gagalnya bendungan menghadapi lonjakan gelombang badai dan/atau sapuan gelombang ke pedalaman Danau Pontchartrain yang berdekatan dengan New Orleans manakala Topan Katrina yang tengah melemah mendarat di sepanjang jalur negara bagian Louisiana/Mississippi. Periode 2004 dan 2005 telah menjadi dua tahun kehancuran terhadap bagian tenggara Amerika Serikat, dan banyak penduduk yang mulai menyadari dengan sangat jelas ancaman yang bisa ditimbulkan oleh badai ini, begitupun nilai properti terus merangkak naik, dan populasi pesisir berkembang, memaparkan lebih banyak orang dan tempat kepada risiko. Lingkungan alam kita juga menderita lantaran hilangnya garis pantai dan lahan basah yang membentuk penghalang alam pelindung daerah pedalaman. Topan besar telah melanda daratan AS dan Texas sampai ke Maine, dan sangat penting bagi setiap warga pesisir dan mereka puluhan mil di daratan untuk menyadari kekuatan dan kehancuran yang bisa disebabkan oleh badai ini. Guru bisa memberikan titik fokus untuk kesiapan dan kesadaran dengan memasukkan materi bencana alam yang sesuai untuk area mereka ke dalam pengajaran mereka. Statistik dan data lainnya menyediakan cara-cara yang berguna untuk mengajarkan konsep-konsep matematika termasuk penggunaan data untuk membuat grafik dan bagan. Siswa bisa didorong untuk menuliskan perasaan mereka dan melakukan penelitian tentang topik-topik yang berkaitan dengan badai dan bencana. Kesadaran geografis dikembangkan dengan cara para siswa memetakan daerah bencana dan belajar bagaimana membaca peta zona banjir dan area deklarasi bencana. Bencana seperti Katrina tidak dapat dihindari sepenuhnya, tetapi dengan penduduk yang lebih terdidik, efeknya bisa secara signifikan dikurangi.

-Paul H. Ruscher-

Leave a Reply

Close Menu