TORNADO
A.Pengertian Tornado
Tornado berasal dari Tronada
(spanyol) , Tonare (latin), dan kerap dikenal dengan istilah twister dan
willy-willy. Dari definisinya tornado dapat diartikan
sebagai putaran yang kencang dari suatu kolom udara yang terbentuk dari
awan cumuliform yang telah menyentuh tanah, biasanya tampak sebagai corong awan
(funnel cloud) dan kerap disertai dengan badai angin dan hujan, petir atau batu
es.
Sebagian besar tornado disebabkan
oleh badai guntur yang berputar dengan sirkulasi yang teratur yang disebut
dengan mesosiklon. Pembentukan tornado umumnya dapat dilihat pada hal- hal yang
terjadi pada skala badai, di dalam dan sekitar mesosiklon. Perbedaan temperatur
pada bagian tepi massa udara turun yang berada di sekitar mesosiklon (downdraft
oklusi) erat kaitannya dengan pertumbuhan tornado. Sebagian besar tornado dapat
memiliki kecepatan lebih dari 480 km/jam, rata-rata 175 km/jam atau lebih (di
sekitar pusat dapat mencapai 100-200 meter/jam), dengan ketinggian ± 75 m,
diameter umumnya berkisar antara puluhan hingga ratusan meter. Umumnya terjadi
pada siang hingga sore hari.
Di Amerika Serikat tornado terjadi antara
pukul 15 – 21 LT. Pada belahan bumi utara sebagian besar tornado berpusar
berlawanan dengan jarum jam, sebaliknya di belahan bumi selatan berpusar searah
jarum jam. Waktu berlangsungnya Tornado biasanya hanya beberapa menit (kurang
dari 10 menit), paling lama juga tidak lebih dari beberapa jam.
Di Indonesia, raja angin tersebut
diberi nama angin putting beliung atau angin leysus. Angin
putting beliung, angin topan, dan angin tornado sebenarnya sama saja,
perbedaannya hanya di skala intensitas tornado dan skala penyebutan saja. Di
Indonesia tornado sangat sedikit, yaitu angin gending di Jawa Timur, angin
bahorok di Sumatera Utara, angin barubu/brubu di Sulawesi Selatan, angin
kumbang di Jawa Barat, angin wambrau di Papua/Irian Jaya.
Sebagai tambahan pengertian angin topan
menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia) yaitu pusaran angin kencang dengan kecepatan angin 120 km/jam atau lebih
yang sering terjadi di wilayah tropis diantara garis balik utara dan selatan,
kecuali di daerah-daerah yang sangat berdekatan dengan khatulistiwa.
Angin topan disebabkan oleh
perbedaan tekanan dalam suatu sistem cuaca. Angin paling kencang yang
terjadi di daerah tropis ini umumnya berpusar dengan radius ratusan kilometer
di sekitar daerah sistem tekanan rendah yang ekstrem dengan kecepatan sekitar
20 Km/jam.
Mengapa disebut angin
putting beliung?
putting adalah bagian pangkal pisau
yang runcing dan dibenamkan ke dalam tangkai hulu, sedangkan
beliung adalah perkakas tukang kayu, yang rupanya seperti kapak dengan mata
melintang (tidak searah dengan tangkainya). Logikanya, puting beliung adalah
bagian pangkal beliung yang runcing yang dibenamkan ke dalam tangkainya. Kita
juga bisa berpikir bahwa angin puting beliung adalah sejenis angin yang
bentuknya mirip puting beliung. Dan memang demikian, angin jenis ini memiliki
bentuk yang tajam di bagian bawahnya, mirip pangkal pisau yang tajam.
Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI)
memberikan pengertian tentang berbagai jenis angin. Pada kata “angin”,
disebutkan bahwa angin topan sama dengan angin puting beliung. Namun pada entri
topan disebutkan bahwa topan sama dengan angin ribut, badai. Kembali ke kata
angin, angin ribut didefinisikan sebagai gerakan udara yang kecepatannya antara
32 dan 37 knot (mil per jam). Namun pada kata badai, dipaparkan bahwa badai
adalah angin kencang yang menyertai cuaca buruk (yang datang dengan tiba-tiba)
berkecepatan antara 64 dan 72 knot; topan.
Jadi, apa bedanya?
Kalau dijejerkan seperti itu, tampak
bahwa jenis-jenis angin kencang itu dibedakan dari kecepatannya–dan tentu saja
besarannya, serta tingkat kerusakan yang diakibatkan. Angin puting beliung
(angin ribut) melanda kawasan yang tak terlalu luas dan terjadi hanya dalam
kisaran jam, sedangkan topan (badai) mampu meluluhlantakkan kawasan yang luas
dan bisa bertahan berhari hari, malah boleh jadi lebih dari seminggu.
Di Amerika, dikenal istilah tornado,
ya jenis topan badai pula. Begitu juga dengan hurricane. Tornado merupakan
badai lokal yang mempunyai diameter wilayah antara 50 m sampai lebih dari 1,5
mil. Sering muncul di Amerika pada saat udara dingin dari Canada bertemu dengan
udara hangat dari mexico. angin dapat bertiup pada kecepetan 60 sampai lebih
dari 320 mil per jam, menyebabkan lebih banyak kerusakan dibandingkan angin
ribut. tornado biasanya diikuti oleh hujan es dan petir. Jenis badai ini sangat
sulit diprediksi karena durasinya yang pendek.
B.Proses Terjadinya
Tornado dan Pergerakannya
Berikut ini gambaran proses terjadinya
badai tornado:
Udara panas yang terus
menerus menghantam bumi akan menyebabkan suhu tanah meningkat. Dan ketika suhu
panas meningkat, udara panas dan lembab yang ada di udara akan mulai naik dan
semakin naik.
Ketika udara panas, udara lembab dan dingin memenuhi udara kering, dan terangkat ke atas, kemudian akan masuk ke lapisan udara atas. Pada fase ini sebuah awan petir mulai tercipta.
Pergerakan udara keatas yang terjadi
sangat cepat dan adanya angin dari sisi samping menyebabkan arah yang berbeda
dan membentuk sebuah pusaran.
Sebuah kerucut hasil putaran udara yang
berpilin tersebut mulai terbentuk dan terlihat dari awan ke permukaan tanah.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Dan kemudian akan menjadi pusaran angin yang dapat
menghancurkan segala yang mengalanginya.
Karateristik putting
beliung?
Puting berliung merupakan dampak ikutan awan Cumulonimbus
(Cb) yang biasa tumbuh selama periode musim hujan, tetapi tidak semua
pertumbuhan awan CB akan menimbulkan angin puting beliung.
Kehadirannya belum dapat diprediksi.
Terjadi secara tiba-tiba (5 -10 menit) pada area skala sangat
lokal.
Pusaran puting beliung mirip belalai gajah/selang vacuum
cleaner.
Jika kejadiannya berlangsung lama, lintasannya membentuk
jalur kerusakan.
Lebih sering terjadi pada siang hari dan lebih banyak di
daerah dataran rendah.
Dari mana arah tornado
datang?
Dapat terjadi kapan saja di setiap tahunnya.
Dapat terjadi dimana saja, dibelahan dunia atau diseluruh
tempat di dunia, namun pada daerah-daerah lintang tinggi terjadinnya
biasannya pada musim semi atau musim panas.
Di Amerika tornado dapat terjadi pada pukul 15 s.d 21
LT
Di Indonesia, lebih banyak terjadi di daerah Sumatera dan
Jawa.
Berapa lama tornado
hidup?
Tornado dapat berlangsung mulai dari beberapa detik hingga
lebih dari satu jam. Sebagian besar tornado berlangsung kurang dari 10 menit.
C.Prediksi Tornado
Dapatkah tornado atau putting beliung diprediksi?
Ini merupakan pertanyaan sederhana
dengan jawaban yang tidak sederhana. Sebab, ketika hendak memprediksi cuaca
ekstrem (termasuk puting beliung) satu hari atau dua hari mendatang, kita harus
mencari data perubahan temperatur dan pola aliran angin di atmosfer. Data ini
sangat penting agar kita dapat memantau tingkat kelembapan, ketidakstabilan
(updraft), pengangkatan (lift), dan angin gunting (wind shear) pembangkit awan
badai yang berpotensi menimbulkan puting beliung.
Pola-pola perubahan cuaca yang besar
dapat membawa serta kejadian tornado, tetapi sering juga pola-pola tersebut
sama sekali tidak menimbulkan cuaca ekstrem. Berbagai model komputer yang
digunakan untuk memprediksi cuaca ekstrem beberapa hari mendatang dapat
memiliki bias dan kekurangan ketika prakirawan cuaca mencoba menerjemahkan
keadaan cuaca tersebut pada skala awan badai kilat (thunderstorm).
Prediksi membutuhkan pengamatan cuaca
pada skala waktu yang nyata (real-time) melalui satelit ( dengan resolusi
tinggi secara ruang dan waktu), radiometer, stasiun cuaca, balon, dan kapal
udara. Membuat skema profiler angin dan pola cuaca yang diturunkan dari radar
(C-band, X-band, W-band, dual polarisasi radar) juga sangat penting untuk
melakukan prediksi.
Penggunaan model cuaca (Numerical
Weather Prediction) untuk memprediksi potensi terjadinya cuaca ekstrem
sebenarnya dapat dilakukan, namun tidak secara langsung dapat menduga kejadian
tornado. Hasil model itu pun sebelumnya harus telah diperkecil sampai skala
minimal di bawah satu kilometer dengan selang waktu di bawah satu jam.
Kejadian awan badai (storm atau
thunderstorm) yang berpotensi menimbulkan cuaca ektrem seperti tornado dapat
diturunkan dan diduga dari parameter-parameter cuaca seperti kecepatan angin,
pola angin, temperatur, CAPE (Convective Availabel Potential Energy), VGP
(Vorticity Generation Potential), BRN (Bulk Richardson Number), EHI (Energy
Helicity Index) dan SREH (Surface Relative Enviromental Helicity). Dari
beberapa parameter tersebut, yang terpenting untuk mengidentifikasi awan badai
penghasil puting beliung atau tornado adalah CAPE, EHI dan SREH.
Dari penelitian simulasi dua kejadian
cuaca ekstrem yaitu siklon tropis (severe weather) dan hujan lebat (normal
weather) yang penulis lakukan, didapatkan nilai SREH berkisar antara 100 m2/s2
sampai 300 m2/s2 dan EHI berkisar pada nilai 1.8 sampai 6 pada kejadian siklon
tropis. Sedangkan nilai SREH berkisar antara 5 hingga 30 m2/s2 dan EHI berkisar
pada nilai 0 sampai 0.3 pada kejadian hujan lebat normal.
Meski memprediksi puting beliung
masih sulit , tetapi eksperimen menggunakan model cuaca untuk meneliti tornado
secara intensif terus dikerjakan para meteorologis.
D.Dampak yang di timbulkan Tornado
Dampak yang ditimbulkan akibat angin
puting beliung/ tornado dapat menghancurkan area seluas 5 km dan tidak ada lagi
angin puting beliung/tornado susulan. Rumah akan hancur dan tanaman akan
tumbang diterjang angin puting beliung, mahluk hidup bisa sampai mati karena
terlempar atau terbentur benda keras lainnya yang ikut masuk pusaran angin.
Jaringan telepon,internet, dan listrik akan terganggu akibat angin putting
beliung/tornado, dan dapat merusak infrastruktur daerah/kota.
Tingkatan Keganasan
Badai Tornado
Bagi mereka yang sudah pernah menonton film Twister,
pastinya mengenal bagaimana dampak yang dapat ditimbulkan oleh badai Tornado.
Dampak dan besarnya badai tornado dapat dikategorikan berdasarkan
Skala Fujita (F-Skala), atau skala Fujita-Pearson. Skala
ini adalah skala untuk menggambarkan intensitas tingkatan
tornado, terutama didasarkan pada kerusakan yang ditimbulkan
tornado pada manusia, bangunan dan vegetasi. Skala
ini diperkenalkan pada tahun 1971 oleh
Tetsuya Fujita dari Universitas Chicago, yang mengembangkan
bersama-sama dengan Allen Pearson, Kepala Pusat National Severe
Storms Forecast Center, Amerika.
1. F5, Kecepatan angin 419–512 km/j
Kerusakan yang luar
biasa, ditimbulkan oleh tornado jenis ini. Para ahli menyebut tornado level ini
sebagai “jari Tuhan”. Bangunan-bangunan yang memiliki struktur beton baja
bertulang (seperti rumah, gedung dll) tercerabut hingga pondasinya, lalu
dilemparkan ke atas langit. Mobil-mobil sampai dengan truck gandeng yang
berukuran besar, melayang-layang di udara sampai ketinggian 100 m lebih. Begitupun
dengan pepohonan. Tingkat kerusakan yang ditimbulkan jalur tornado tersebut
bisa mencapai 1100 m bahkan lebih dari itu, dengan laju mencapai 100 km lebih.
Namun demikian persentasi kemunculan tornado ini termasuk jarang.
2. F4, Kecepatan
angin 333–418 km/j
Setali tiga uang
dengan F5, level ini menghancurkan berbagai macam apa yang ada di
permukaan tanah. Rumah yang dibangun dengan baik, mampu diratakannya.
Kereta api terbalik, mobil terlempar oleh pusaran besar
yang diciptakannya. Begitupun dengan gedung-gedung pencakar langit dengan
mudah dihancurkan atau dirubuhkan. Beberapa tornado yang mencapai kecepatan
angin lebih dari 300-480 km/jam memiliki lebar lebih dari satu mil
(1.6 km) dan dapat bertahan di permukaan dengan lebih dari 100 km.
Frekuensi kemunculannya 1,1%.
3. F3, Kecepatan angin 254–332 km/j
Kerusakan parah yang diciptakan tornado jenis ini, adalah atap dan beberapa dinding rumah sobek, sebagian pohon-pohon tercabut, gedung pencakar langit bengkok dengan kehancuran besar pada eksteriornya. Mobil-mobil berat terangkat dari tanah dan dilemparkan. Frekuensi kemunculannya terbilang sering, mencapai 4,9%.
4. F2, Kecepatan angin 181–253 km/j
Kerusakan yang signifikan dengan bingkai atap rumah robek dengan jendela pecah dan hancur , mobil terlempar, gerbong boks terbalik, pohon-pohon besar tumbang. Persentasi 19,4% kemunculannya, menjadi ancaman tersendiri di daerah-daerah yang rawan tornado.
5. F1, Kecepatan angin 117–180 km/j
Dampak kerusakannya terbilang sedang. Diawali dengan
kecepatan angin yang bergemuruh. Atap-atap rumah berterbangan. Mobil-mobil
bergeser terdorong dengan intensitas kemunculannya 35,6%.
6. F0, Kecepatan angin 64–116 km/j
Beberapa hal yang sering terjadi adalah kerusakan
pada cerobong-cerobong asap rumah dengan
cabang-cabang pohon patah. Papan-papan reklame yang rusak. Tipikal
tornado jenis ini sering kali masyarakat Indonesia menyebutnya dengan angin
putting beliung. Frekuensinya sangat sering (38,9%) dewasa ini, dengan menimpa
hampir sebagian wilayah di Indonesia sebagai anomaly cuaca.(**)
E.Manfaat Tornado
Tornado selain membawa kehancuran
juga memiliki beberapa manfaat, sepeti menjaga suhu daerah yang dilalui
tornado, agar daerah tersebut tidak terlalu dingin/panas, karena tornado membwa
angin dari daerah lain yang biasannya dari daerah lebih dingin, lebih panas
dari daerah yang diterjang angin.
Jika tidak ada tornado, banyak daerah
yang menjadi gurun dan padang es. Contohnya, banyak Negara seperti
Amerika Latin yang menjadi gurun akibat tidak ada tornado, banyak Negara
seperti Amerika Serikat menjadi padang es karena tidak ada tornado.
F.Cara Mengantisipasi Tornado
Cara mengantisipasi putting beliung/tornado?
Antisipasi terhadap kemungkinan munculnya Angin Puting
Beliung/ tornado dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :
1. Kenali bulan bulan pancaroba di tempat/daerah kita.
2. Mengadakan penghijauan dilingkungan kita agar udara
tidak terlalu panas sehingga tidak terjadi perbedaan panas yang dapat
menimbulkan adanya angin puting beliung.
3. Apabila terjadi angin puting beliung menghindar dari
pepohonan tinggi yang sudah rapuh karena
bisa tertimpa pohon, cari tempat yang aman dan kuat atau
menghindar jauh.
4. Membangun rumah permanen dan kuat
5. Membuat
tempat perlindungan di bawah tanah apabila tempat tinggal sering terjadi angin
puting beliung.
Merencanakan Bangunan Tahan Angin
Pada dasarnya tidak ada rumah tinggal (rumah sederhana ) yang dapat
dikatakan betul-betul ''TAHAN" seluruhnya terhadap angin puyuh . Hal ini tergantung
dari berbagai faktor yang saling mempengaruhi . Perkataan tahan angin diartikan
atau dimaksudkan , paling tidak " MENGURANGI RESIKO AKIBAT TIUPAN
ANGIN" . Nilai resiko angin pada suatu bangunan menggambarkan besarnya
kerusakan atau jumlah biaya untuk memperbaiki kerusakan tersebut yang
diperkirakan akan terjadi , selama berdirinya bangunan tersebut . Mutu
perencanaan ,bahan bangunan dan mutu konstruksi bangunan memegang penting dalam
pembangunan bangunan tahan angin . Persyaratan umum yang dianjurkan disini
direncanakan untuk dapat menahan angin, dengan kecepatan 24-28 m/detik . Skala
BEAUFORT 9 . Gejala ini ditimbulkan akibat dari angin badai tersebut antara
lain ; Pohon-pohon terbongkar, atap rumah beterbangan dll.
a .Keadaan alam , disini termasuk keadaan tanah (geologi , geofisik) pada suatu daerah .
b. Faktor ekonomi
c . Keadaan teknik , disini termasuk taraf kemampuan teknik di suatu tempat / daerah , kebiasaan / cara
membangun dan lahan bangunan setempat .
SYARAT-SYARAT UMUM BANGUNAN TAHAN ANGIN :
1. Bangunan sebaiknya diberi perlindungan alam berupa pohon .
2. Tata letak bangunan harus sesuai dengan keadaan alam , seperti pegunungan , daratan dan tepi laut .
3. Denah bangunan sebaiknya sederhana , dan merupakan satu kesatuan .
4. Penutup atap harus cukup berat untuk menahan tiupan angin , dan harus diikat dengan rangka atap .
5. Balok kuda-kuda dan mur-plaat harus diikatkan dengan ring balk .
6. Rangka kuda-kuda harus diberi ikatan angin .
7. Kerangka bangunan harus kuat dan kokoh . Elemen bangunan ( sloof , tiang / kolom , ring balk dan
lain-lain ) harus mempunyai ikatan yang baik satu sama lain .
8. Penutup dinding harus diberi balok diagonal . Untuk dinding tembok harus diberi angker (panjang 30cm
dengan penampang 6mm) pada setiap 10 lapis untuk bata merah dan 2 lapis untuk batako .
9. Bahan bangunan (bata merah , batako , kayu , dll .) harus mengikuti persyaratan yang tercantum dalam
PUBI .
10. Adukan dan campuran beton harus mengikuti persyaratan yang tercantum dalam PBI (pasir : kapur /
ponzolana : semen = 1/4 : 1 : 5 atau 1/2 : 1 : 5 atau 1 : 1 : 6 dsb .) .
11. Jendela memiliki ventilasi silang .
12. Pondasi harus ditempatkan pada tanah mantap .
13. Pondasi harus diberi ikatan penghubung terhadap sloof .